Download - Ingenieria en Audio 3

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Contenido.

-Prólogo

-Introducción

-Procesadores de frecuencia Filtros, Filtro paso-alto, filtro paso-bajo, filtro paso y rechazo banda, filtro banda estrecha, factor de calidad, ecualizadores escalonados, ecualizadores gráficos, ecualizadores paramétricos, ecualizadores semipara-métricos, espectro de frecuencias, enlazadores de espectro y excitadores.

- Procesadores dinámicos Compresor, Limitador, Compuertas de ruido, Expansores, Parámetros (Umbral, Ratio, Tiempo de ataque, Tiempo de recuperación, Ganancia)

-Procesadores de tiempo Ecos y retardos, Reverberación, Cámaras naturales, Sistemas electromagnéticos, Sistemas de muelles o resortes, Sistemas de placa, Sistemas electrónicos, Sistemas digitales, Efectos especiales, Retardos sincrónicos, Doubling y chorus, Flanging y phasing, Transpositores de tono y armonizadores.

Prólogo_____________________

Al igual que la arquitectura, la medicina, la pintura o la música, la ingeniería en audio es una profesión que requiere de mucho estudio y dedicación para lograr su más completo conocimiento y desarrollo. Por lo cual, me he encomendado a la labor de facilitar a los amantes de ésta ciencia y arte el camino hacia el interesante mundo del audio. Introduciendo e intentando entregarle al lector una fuente de aprendizaje e información acerca de una de las principales ramas del audio... los procesadores de señal; tema base y central de este libro, donde se abarcarán sus principales divisiones, funciones, cualidades, y aplicaciones. Todo esto haciendo un esfuerzo porque los términos que se manejen, a pesar de que involucran un conocimiento previo lleguen a ser de lo más comprensible.

Es importante aclarar que en la elaboración de este trabajo se han utilizado dos particularidades de investigación: la teórica y la práctica. Tomando como pauta el conocimiento teórico, cuyo propósito es brindar un panorama general del lenguaje y del funcionamiento básico de los procesadores de señal; sin llegar a descuidar el aspecto práctico, sabiendo de antemano que este último factor puede ser de alguna manera subjetivo, ya que considera factores impredecibles que serán difíciles por ser cambiantes e involuntarios. Sin embargo, gracias a estás variantes es posible hacer uso del saber, conocer y crear.

Así pues, bienvenidos al mundo de los procesadores, no sin antes desear que los conocimientos, técnicas y experiencias por transmitir lleguen a desarrollar en el lector las habilidades, capacidades y potenciales necesarios para destacar dentro de la apasionante industria del audio.

Introducción

Podemos afirmar que hay elementos de todo tipo para tratar el sonido que ingresa a nuestro sistema de audio, algunos vitales y otros no tan importantes, pero todos ellos se encuentran en una categoría: procesadores.

Normalmente estos son equipos donde se trata o procesa la calidad requerida del sonido; sin embargo, con el progreso logrado actualmente en el audio y por la importancia y complejidad de las funciones que poseen, están tendiendo a convertirse en sistemas donde no sólo se procese el sonido, sino también se controle y elabore este con más calidad. Y así, casi diariamente surgen en el mercado nuevos procesadores que brindan a los usuarios la posibilidad de obtener nuevos efectos, nuevas gamas de sonoridades o simplemente lograr la utilización plena de la señal tratada.

Para lograr el mejor entendimiento de los diversos aspectos que rodean a estos dispositivos, será necesario que de primera instancia se les clasifique en tres grupos:

• Procesadores de Frecuencia.

• Procesadores Dinámicos.

• Procesadores de Tiempo.

Procesadores de frecuencia

Para comenzar recordemos que las ondas sonoras son fenómenos de variación de presión. El aire del lugar donde se escucha una pieza musical resulta comprimido y descomprimido por el movimiento de los diafragmas de los altavoces, tales presiones son comunicadas por unas partículas de aire a otras, produciéndose la onda sonora en sí. En un espacio libre en el que no existiera obstáculo alguno entre el altavoz y nuestros oídos, el sonido llegaría hasta ellos tal y como hubiera sido emitido por dicho altavoz. En un espacio cerrado las cosas son muy distintas puesto que las partículas del aire en movimiento chocan contra objetos, paredes, etc; cada uno de estos choques modifica a la onda sonora al menos en dos parámetros: su dirección y su intensidad. Su dirección es variable debido a que las superficies actuarán sobre el sonido como lo hace un espejo para la luz. Parte de la energía con la que llega la onda se pierde en esa reflexión sonora, de tal forma que su intensidad es menor que antes del choque; la cantidad de energía absorbida por el objeto con el que choca la onda sonora depende de su naturaleza. Así, mientras que el mármol devuelve más del 90% de la energía incidente, determinados materiales como el caucho y la fibra de vidrio son capaces de retener en determinadas condiciones hasta el 85 o 90% de la energía sonora que les llega.

El conjunto de condiciones que se representan en un determinado local respecto al comportamiento de las ondas sonoras suele conocerse como acústica propia del local. Es fácil comprender que será tremendamente difícil encontrar dos locales con la acústica propia idéntica, por lo que si el mismo sistema de sonido se escucha en dos locales la sensación auditiva no será la misma, sonará distinto en uno y en otro puesto que las ondas se verán modificadas. La modificación que las ondas sonoras experimentan en su viaje por el local de audición se suele traducir en una respuesta desigual de amplitud, esto es, una frecuencia que fue originalmente transmitida con cierta amplitud llegará hasta nuestros oídos con amplitud relativamente distinta a la original.

Parece evidente que sólo debe existir una única forma de que el equipo suene bien, será aquella en la que se conserven más fielmente los sonidos originales.

Otros factores que también atentan contra la perfecta audición son: ruidos, estática, zumbidos, etc. Lamentablemente no siempre es posible evitar estos inconvenientes, pues una sala acústicamente idónea puede resultar inhabitable.

Para estos motivos son necesarios todos los controles y mandos que actúan sobre la respuesta en frecuencia de los distintos equipos. Con ellos, entre otras cosas, lo que se intenta es deformar la señal de audio que recibirán o emitirán los transductores, para que el sonido que capten nuestros oídos sea lo más parecido a lo que originalmente se grabó o transmitió.

La mayoría de los equipos actúales incorporan dos controles de tonalidad, uno para graves y otro para agudos; en algunos casos incorpora un tercer control que regula la amplitud de los sonidos de frecuencias medias. Por lo general, las acústicas propias de las salas suelen introducir perdidas o ganancias progresivas con la frecuencia, tanto en el extremo de los graves como en los agudos, de tal forma que en promedio estos controles de tono son suficientemente eficaces. Sin embargo, parece claro que ésta forma de control no es sino una mera aproximación, una manera de hacer que las desviaciones absolutas entre lo que debe ser y lo que realmente se obtiene sean menores; en definitiva, se trata de lograr que el error medio disminuya, pero sin resolver el problema de que a determinados valores de frecuencia las diferencias sigan siendo grandes.

Idealmente, la adaptación perfecta entre el equipo y el local de audición sólo se podría tener si se contara con la posibilidad de poder gobernar el nivel de las señales para cada valor concreto de frecuencia. Esto es prácticamente imposible, pues habría que disponer de una cantidad increíble de controles ya que el espectro de audición humana va de los 20 Hz a los 20,000 Hz, es decir, 19,980 frecuencias distintas.

El problema se simplificaría en gran manera si pensamos que el oído humano no responde linealmente con la frecuencia, sino que lo hace logarítmicamente; esto es, el paso de 100 a 150 Hz (50 Hz de diferencia) le parece idéntico al que existe entre 1000 y 1500 Hz (500 Hz de diferencia), es por ésta razón que el teclado de un piano esta simbólicamente dividido en octavas (octava es la distancia o diferencia que existe entre una determinada

frecuencia y su doble, por ejemplo: La4 = 220 Hz, La5 = 440 Hz, La6 = 880Hz, etc.). Aún así, el problema seguiría sin solución práctica, por lo que se deben reducir gradualmente las pretenciones y aceptar que la posibilidad de actuación sea sobre bandas o grupos de frecuencia más que sobre valores concretos. De cualquier forma, la experiencia práctica también juega un papel importante, y gran cantidad de pruebas han venido a demostrar que si la banda bajo control es de media octava la regulación conseguida es muy buena, si es de una octava el control conseguido es bueno, con dos octavas se obtiene una actuación suficiente, y así se puede ir disminuyendo hasta llegar a muy bajos grados de regulación.

Hemos llegado así a la razón de ser de los procesadores de frecuencia, también llamados ecualizadores, cuya misión es la de igualar o ecualizar la respuesta del sistema con la de las salas de audición, para que la audición se vea excenta de diferencias apreciables entre lo ideal y lo real.

Así un ecualizador es un dispositivo electrónico que contiene una serie de filtros o circuitos independientes sobre los que se puede variar uno o más parámetros para conseguir la modificación de la curva de respuesta. Y aunque existe una gran cantidad de ecualizadores, todos ellos persiguen como último fin el mismo objetivo: corregir eficazmente la curva de respuesta en frecuencia de la cadena de audio; micrófonos, altavoces, etc. Estos ajustes son afectados de acuerdo al gusto del ingeniero o productor, y normalmente el tipo de ajuste que llevan a cabo es correctivo, aunque algunas veces puede usarse como procesador artístico para realzar la presencia o agrandar el impacto de un instrumento.

Antes de conocer los pasos lógicos que se dieron para llegar a los modernos ecualizadores, conociendo los diversos tipos y diseños más comunes de estos aparatos, es importante conocer los principales elementos que los conforman:

Filtros

Los elementos más importantes por los que está compuesto un ecualizador son los llamados filtros.

Un filtro es un sistema en el que si se introduce una señal de amplitud y frecuencia fija, se obtendrá a la salida una señal con la misma frecuencia y cuya amplitud es posible variar según sea el tipo de filtro. Así, un filtro actúa amplificando o atenuando la amplitud, aunque mantiene la frecuencia de la señal de entrada.

También se puede definir a un filtro como un circuito eléctrico que tiene la propiedad de seleccionar frecuencias, así como la habilidad para reconocer éstas para retenerlas y dejarlas pasar.

Todas las pendientes o caídas (slopes) desarrolladas por los filtros son medidas en decibeles por octava (dB / ocí).

Dentro de los principales filtros existentes están:

•Filtro paso-alto (high pass filter, HPF)

• Filtro paso-bajo (low pass filter, LPF)

• Filtro paso-banda (band pass filter, BPF)

• Filtro rechazo banda (band reject filter)

• Filtro banda estrecha (notch filter) Filtro paso-alto y filtro paso-bajo

El filtro paso-alto (HPF), como su nombre lo indica consiste en un circuito que actúa como eliminador de frecuencias inferiores a una determinada frecuencia de corte o de paso. Mientras que la función de un filtro paso-bajo (LPF) será exactamente la contraria al filtro paso-alto, es decir, atenúa toda señal de frecuencia superior a la frecuencia de corte o de paso.

Estos dos filtros fundamentales se denominan también filtros de corte (cut - off filters). Es decir, en un filtro paso-alto la función es permitir el paso de frecuencias superiores a la elegida o bien cortar las frecuencias inferiores a ésta; en un filtro paso-bajo el procedimiento será inverso, se permitirá el paso de frecuencias superiores a la elegida o bien cortar las frecuencias

superiores a ésta. Por lo tanto también se puede llamar a los filtros paso-alto: corta-bajos (low cut), y a los filtros paso-bajo: corta-altos (high cut)

De la combinación adecuada de estos filtros básicos, surgiran los demas tipos (Filtro Paso y Rechazo Banda)

Estos filtros se obtienen a partir de un paso-alto y un paso-bajo, y consiste en un filtro que rechaza o deja pasar toda frecuencia comprendida entre dos de corte. Ambos filtros son de vital importancia para el ecualizador, y son aplicables sólo a frecuencias comprendidas en el margen señalado por las frecuencias determinadas por los filtros paso-alto y paso-bajo (HPF -LPF).

Dentro de los filtros paso y rechazo banda se encuentra la frecuencia central, en la cual se basa el principal interés de los sistemas de ecualización.

Filtro de banda estrecha

El filtro banda estrecha (notch filter) actúa siempre atenuando un margen muy estrecho de frecuencias. Se utiliza principalmente para suprimir alguna perturbación que se produzca en un punto determinado de frecuencia.

Factor de calidad

Intimamente ligado a la frecuencia central ya antes mencionada, aparece el llamado factor de calidad (Q) de un circuito. Como su nombre lo indica no es más que una medida de la calidad del filtro, indica la selectividad del mismo. Este factor es especialmente útil cuando se trata con filtros paso-banda, pues su valor será mayor cuanto más estrecho sea este ancho de banda (bandwidth).

Es decir, a valores altos de Q, el filtro afectará a pocas frecuencias cercanas a la frecuencia central, mientras que a valores bajos de Q se afectarán a una mayor cantidad de frecuencias cercanas a la central.

El factor de calidad de un ecualizador se puede obtener dividiendo la frecuencia central entre el ancho de banda. Por ancho de banda se entiende el rango de frecuencias que se encuentran a -3 dB a los lados de la frecuencia central (como se puede observar en las gráficas de filtros). Este cálculo puede ser resumido en la siguiente fórmula:

Por ejemplo: un ecualizador afinado a 1000 Hz, que atenúa 3 dB a 1700 y 300 Hz tendrá un Q= 0.7; si el mismo ecualizador afinado a los mismos 1000 Hz atenúa 3 dB a 1050 y 950 Hz el Q será de 10.

A continuación se muestra una tabla comparativa de valores Q con respecto a sus valores equivalentes en octavas, los cuales son más comprensibles e intuitivos:

Q Octavas

8.65 1/6 5.76 1/4 4.32 1/3 2.87 1/2 1.90 3/4 1.41 1 0.92 3/2 0.67 2 0.40 3

El factor de calidad deberá tenerse en cuenta durante el diseño y uso de filtros, pues como se puede ver a mayor Q se tiene una mejor selectividad de las frecuencias de paso, pudiendo realizar una correcta separación de frecuencias de audio. Aunque hay también que señalar que cuanto más selectivo es un filtro más desfasa las señales que le son aplicadas, dicho desfase varia en función a la frecuencia.

La teoría de Fourier indica que toda señal periódica puede ser descompuesta en una suma de señales sinusoidales afectadas por amplitudes, frecuencias y fases correctas. Si éstas señales están desfasadas diferentemente la señal compuesta no puede ser reproducida con exactitud. Las señales causadas por este fenómeno se conocen como distorsiones de fase. Por otro lado el recorte en ciertas zonas del espectro bien delimitadas por filtros abruptos, exige una gran precisión en los valores de los componentes, de lo contrario los desfases introducidos en las frecuencias de corte pueden aportar agujeros indeseables a la curva de respuesta global. La utilización de filtros poco selectivos elimina en gran parte este problema, a cambio la acción de los filtros será inferior.

Una vez conocidas las características, elementos y funcionamiento de los filtros, se describirán algunos de los tipos de ecualizador más comunes.

Ecualizadores escalonados (shelving)

Estos ecualizadores aparecieron al querer modificar las zonas de frecuencia menos audibles (graves y agudos), y consiste en un sólo filtro que actúa en los extremos del espectro de frecuencias captado por el oído humano. Apartir de la frecuencia en la que se aplica el ecualizador (ya sea en la zona baja o alta, por ejemplo 80 Hz) todas las frecuencias inferiores a ésta serán afectadas en la misma proporción (máximo cambio), mientras que las frecuencias superiores serán afectadas en una proporción menor e inversa a la distancia con respecto a la frecuencia elegida en el filtro.

Las frecuencias normales de actuación de estos ecualizadores pueden ser de 50 a 100 Hz para la zona inferior y de 10 a 15 Khz para la superior. A continuación se explicarán tres tipos de ecualizadores, los cuales trabajan a partir de filtros en forma de campana (peaking).

Ecualizadores gráficos

El paso de un sólo filtro (con un sólo control) a un ecualizador completo (con varios controles, uno para cada frecuencia de actuación) se dio colocando una serie de filtros paso-banda en paralelo, de forma que el sonido se divide en varias bandas, cada una de las cuales se puede regular independientemente de las otras.

Así nació el ecualizador gráfico, que recibe su nombre por la facilidad para visualizar la posición de sus controles (potenciómetros lineales sobre los que puede leerse directamente la amplificación o atenuación), estos ecualizadores constituyen un método muy solicitado de control de tono en los que el espectro auditivo se divide en bandas muy angostas, cada una centrada en una frecuencia específica, por lo general los filtros están basados en intervalos de octava o fracciones de ésta. Cada banda tiene un control deslizable individual que proporciona un incremento o decremento de amplitud.

Estos aparatos brindan un excelente método para ecualizar las respuestas de frecuencia de equipo y salas, pues

permiten hacer compensaciones ya sea para dar o evitar la coloración acústica.

Los ecualizadores gráficos son los de más difusión y se pueden encontrar desde con 5 hasta con 33 o más mandos. Es de importancia recordar que el espectro de frecuencias audible, entre 20Hz y 20khz, recorre alededor de 10 octavas (9.96). Por lo que el ecualizador gráfico más típico es el de una octava, en el que encontramos 10 puntos de control, uno para cada octava del espectro. Sistemas más completos son los ecualizadores de 1/3 de octava, en el que cada una de las octavas del espectro se encuentra dividida en tres controles, teniendo una cantidad aproximada de 30 controles. A continuación se muestran las frecuencias de actuación de los ecualizadores gráficos más comunes:

2 Octavas: 62.5, 250Hz, 1, 4, 16 kHz

1 Octava: 31.2, 62.5, 125, 250, 500Hz, 1, 2, 4, 8, 16 kHz

1/3 Octava: 20, 25, 31.5, 40, 50, 63, 80, 100, 125, 160, 200, 250, 315, 400, 500, 630, 800 Hz, 1, 1.25, 1.6, 2, 2.5, 3.1, 4, 5, 6.3, 8, 10, 12.5, 16, 20 kHz

Ecualizadores paramétricos

Los ecualizadores paramétricos o de parámetros variables son una herramienta muy útil ya que en ellos es posible hacer ajustes muy precisos y selectivos en la respuesta de frecuencia. Es común en un ecualizador paramétrico tener diferentes sets de filtros, permitiendo que muchas partes del espectro de audio sean modificadas al mismo tiempo, lo que hace su ajuste un poco más complicado.

La idea detrás de la ecualización paramétrica es permitir un mayor rango de posibilidades en cuanto a la administración espectral. Un ecualizador paramétrico no sólo tiene corte o aumento de amplitud variable, también cuenta con un selector de frecuencia continuamente variable, el cual actúa sobre distintas zonas del espectro de audio, además cuenta con un control que ajusta el ancho de banda que será cortada o aumentada. El beneficio de la ecualización paramétrica es mayor libertad y flexibilidad para ajustar la curva de respuesta.

Probablemente el parámetro más difícil de comprender respecto a la ecualización paramétrica es el Q. Su funcionamiento puede ser resumido de la siguiente manera:

A altos valores se tendrá un ancho de banda muy angosto, lo que significa que se pueden atacar las frecuencias simples de un sonido; mientras que los valores bajos representan bandas amplias del espectro. Incluso, grandes cambios de amplitud a estrechos anchos de banda pueden ser difíciles de escuchar, mientras que pequeños cambios de amplitud a amplios anchos de banda son bastante fáciles de escuchar.

La cantidad de valores que puede abarcar el Q en los ecualizadores paramétricos puede ir desde una sección del espectro de audio menor a un semitono hasta varias octavas.

Una vez aclarado el funcionamiento del ancho de banda en nuestro sistema auditivo, es importante mencionar algunas sugerencias para facilitar el ajuste de este ancho y por lo tanto del ecualizador paramétrico:

• Para aplicarlo en mezclas, es conveniente comenzar con un ajuste de Q muy bajo, ajustando previamente el rango de frecuencias aproximado que se desea cambiar y luego se corta o aumenta la ganancia muy sutilmente hasta lograr el color tonal adecuado; luego se termina por aumentar el ancho de banda deseado.

• En el caso de pistas individuales, se comienza con un Q alto y con la ganancia aumentada en forma exagerada (incluso si después se va a acortar), luego se elige através del rango de frecuencias la frecuencia que se va a cambiar; una vez encontrada hay que ajustar la cantidad de aumento o ganancia y al mismo tiempo se comienza a mover el control de Q hasta encontrar el color tonal adecuado.

Ecualizadores semiparamétricos

Muchos de los ecualizadores encontrados en los mezcladores usan un sistema de frecuencias ajustable, el cual está basado en un diseño paramétrico mucho más simple conocido como semiparamétrico. En estos diseños tanto la frecuencia como la cantidad de corte o aumento son variables mientras que el ancho del filtro es fijo.

Para conseguir un mejor resultado con un equipo de ecualización, resulta imprescindible conocer las frecuencias que comprende el espectro auditivo.

Espectro de frecuencias

Frecuencias muy bajas (16-60 Hz)

Estas frecuencias dan al programa musical la sensación de potencia sobre todo si se producen en forma súbita, si se producen continuamente o con demasiado énfasis producen un enmascaramiento del pasaje musical y lo ensucian, deben utilizarse con discreción. Tienen poco contenido musical.

Frecuencias bajas (60 - 250 Hz)

Contienen las notas fundamentales de la mayoría de los instrumentos, y la ecualización de ésta banda puede producir un cambio notorio en el balance del programa. Demasiado refuerzo en ésta banda puede hacer que el pasaje musical resulte retumbante. Frecuencias medias bajas (250 - 2000 Hz)

Esta banda entrega cuerpo y riqueza a los sonidos. El excesivo refuerzo de ésta zona puede producir sonidos con efectos nasales o telefónicos, este refuerzo también puede llegar a ocasionar fatiga auditiva en el oyente.

Frecuencias medias (2-4 kHz)

Estas frecuencias proveen intensidad, presencia y definición. Esta banda resulta la más importante para el reconocimiento de la voz e instrumentos; el mal uso de ésta zona puede conseguir resultados confusos, también puede producir fatiga auditiva.

Frecuencias medias altas (4 - 6 kHz)

Son las frecuencias responsables de la claridad y la transparencia de la voz y la mayoría de los instrumentos. El incremento en la ecualización en algunas zonas de ésta banda produce el mismo efecto sobre nuestro oido que si el pasaje

musical se hubiese incrementado 3 dB en nivel. La atenuación de éstas frecuencias produce sonidos transparentes y distantes.

Frecuencias altas (6-16 kHz)

Esta banda sirve para controlar el brillo y también la claridad de los sonidos. Un excesivo refuerzo puede producir sonidos cristalinos, metálicos y siseos en las vocales y s. Frecuencias muy altas (16-20 kHz)

En ésta última sección del espectro se controlan los extremos agudos, crea sonidos filosos y puede llegar a generar hiss. Esta banda tiene poco contenido musical.

La primer condición de la correción con ecualizador es el conocimiento preciso de las frecuencias que se desean retocar. Un ecualizador constituye un auxiliar práctico pero bastante complejo en su correcta utilización. Este es el motivo por el cual en la mayoría de los casos un ajuste hecho a oído puede llegar a ser decepcionante. Con objeto de que el ecualizador rinda al máximo, se deberán de efectuar con anterioridad una serie de mediciones preliminares, exactas y minuciosas.

Para el caso de la correción acústica de salas y auditorios se pueden presentar varias soluciones. Aunque el proceso de conjunto es siempre el mismo, en la práctica se pueden utilizar diferentes elementos auxiliares como: analizador de espectro, sonómetro, audífonos y grabaciones de prueba. Para el caso de tratamiento instrumental lo ideal es conocer de la manera más precisa el rango de frecuencias en que el instrumento a tratar se desarrolla.

Instrumento

Frecuencias fundamentales

Armónicos

Bombo 30 - 147 Hz 1 - 6 kHz Taróla 100-200HZ 1 - 20 kHz Platillos 300 - 587 Hz 1-15 kHz Piano 27 -41 96 Hz 5 - 8 kHz Instrumento

Frecuencias fundamentales

Armónicos

Bajo eléctrico 41 - 300 Hz 1 - 7 kHz Contrabajo 41 - 294 Hz 1 - 5 kHz Cello 65 - 698 Hz 1 - 6.5 kHz Viola 131-1175HZ 2 - 8.5 kHz Violín 196- 3136 Hz 4 -15 kHz Guitarra eléctrica (Amplificador)

82- 1319 Hz

1 - 3.5 kHz

Guitarra eléctrica (Directa)

82- 1319 Hz 1 - 15 kHz

Guitarra acústica 82 - 988 Hz 1 - 15 kHz Tuba 49 - 587 Hz 1 - 4 kHz Trombón 73 - 587 Hz 1 - 7.5 kHz Corno francés 87 - 880 Hz 1 - 6 kHz Trompeta 165-988Hz 1 - 7.5 kHz Fagot 62 - 587 Hz 1 - 7 kHz Clarinete 165-1568HZ 2 -10 kHz Oboe 261 -1568HZ 2- 12 kHz Flauta 261 - 2349 Hz 3 - 8 kHz Voz bajo 87- 392 Hz 1 - 12 kHz Voz tenor 131 - 494 Hz 1 - 12 kHz Voz alto 175- 698 Hz 2 - 12 kHz Voz soprano 247- 1175Hz 2 - 12 kHz

A continuación se presentan diversos aspectos subjetivos sobre el control de algunas zonas de frecuencia en algunos instrumentos musicales:

Bombo:

Profundidad 60-80 Hz, cuerpo 100 Hz, sonido acartonado 300-800 Hz, ataque (click) 2-6 KHz.

Taróla: Cuerpo 200-240 Hz, claridad 5-7 kHz. Toms de aire:

Profundidad 240 Hz, aspereza 1-3 kHz.ataque 5 kHz, brillo 10 KHz.

Toms de piso:

Profundidad 80-120 Hz, aspereza 1-3 kHz, ataque 5 KHz, brillo 10 KHz.

Contratiempos y platillos:

clanck 200 Hz, brillantez 7-12 kHz.

Congas, bongóes:

Resonancia 200-240 Hz, presencia y palmada (s/ap )5 kHz.

Bajo eléctrico:

Profundidad 60-80 Hz, sonido retumbante 600Hz, ataque y presencia 1-2.5 kHz, ruido de cuerdas 3 kHz en adelante.

Guitarra eléctrica:

Cuerpo 100-240 Hz, sonido graznante 600 Hz, presencia 2-3 kHz, siseo 6 kHz en adelante.

Guitarra acústica:

Profundidad 80-120 Hz, cuerpo 240 Hz, claridad y presencia 2 . 5 - 5 kHz, brillantez 7-10 kHz.

Cuerdas: Cuerpo 120-240 Hz, brillantez 7.5-10 kHz. Metales:

Cuerpo 120-240 Hz, calidez 500 Hz, aspereza 3 kHz. .estridencia 7-7.5 KHz, ruido de llaves 10 kHz en adelante.

Órgano electrónico:

Profundidad 80-120 Hz, cuerpo 200-250 Hz, presencia 2.5 kHz.

Profundidad 80-120 Hz, presencia 2.5-5 kHz, ataque y claridad 10 kHz.___________

Piano acústico

Cuerpo 100-150 Hz, sonido nasal 500-1 kHz, presencia 3-5 kHz, silabancia 6 kHz en adelante.

Cuerpo 200-250 Hz, sonido nasal 500-1 kHz, presencia 3-5 kHz, silabancia 6 kHz en adelante

La mejor manera de ecualizar, se basa en comparar siempre la señal natural con la ecualizada, sin olvidar la diferencia de nivel que ciertos tipos de ecualización exagerados presentan, lo que puede llevar a creer que es una buena ecualización que en condiciones normales de audición sería desagradable. También es imprecindible conocer las limitaciones que tendrá la señal con posteridad si es que la grabación está destinada a comercializarse. Por ejemplo, es absurdo que se intente ecualizar frecuencias muy altas en una grabación destinada a comercializarse en formato de cassette, ya que la cinta del mismo no esta en condiciones de registrarlas. Este error producirá ruido o saturación durante la reproducción.

Enlazadores de espectro y excitadores

Este tipo de equipos ubicados dentro de los procesadores de frecuencia afectan de diversas maneras el modo en el que el sonido es percibido por nuestro sistema auditivo. Las primeras y más comunes de éstas unidades trabajan sintetizando armónicos pares en ciertos rangos de frecuencias, y mezclándolas de vuelta con la señal original. Otra variante de este tipo de dispositivos dividen el rango de frecuencias audibles en tres bandas. La banda baja es retrasada cerca de 1.5 milisegundos, la media es retrasada cerca de 0.5 milisegundos y la banda alta es retrasada unos cuantos microsegundos. Así, de ésta manera los armónicos y fundamentales son realineados en tiempo.

Ya sea mediante adición de armónicos o por realineación, estos dispositivos si bien no afectan de manera significativa el volumen general del programa, si crean una marcada apariencia de robustez, presencia y claridad, generando el tipo de final que el ecualizador no puede lograr.

Voces masculinas

Voces femeninas

Procesadores Dinámicos

Este tipo de procesadores permite tener un control sobre el rango dinámico de la señal. Dentro de sus principales exponentes se encuentran los compresores, limitadores, expansores y compuertas de ruido. Es importante tener claro que ningún dispositivo automático controlador de amplitud puede proporcionar el juicio estético y la necesaria fineza para una programación efectiva de control sonoro. Sin embargo, los sistemas automáticos de control de amplitud tienen una aplicación considerable en la práctica de la operación sonora, ya que contribuyen al control por variaciones bruscas y fuentes impredecibles, protección del equipo de posible sobremodulación, así. como para tener un mayor aprovechamiento de la dinámica de la señal.

Compresor - Limitador

Este tipo de procesadores ayudan a controlar el margen dinámico general de una señal, y con ello consiguir trabajar a niveles más altos, obteniendo una mejor relación señal-ruido. Brindando una estimable protección contra sobrecargas de voltaje, consiguiendo evitar distorsiones y por último, interveniendo en la consecución de determinados efectos musicales muy utilizados, mostrándose como una herramienta muy útil en la faceta creativa. En sí los compresores y limitadores son procesadores que reducen el rango dinámico. Compresión se denomina al proceso de reducción de ganancia que es más o menos continuo, mientras que la limitación responde a una brusca reducción de la señal.

Fundamentalmente estos procesadores se caracterizan por ser un tipo de amplificador lineal de audio cuya ganancia de salida puede ser prefijada sin depender del nivel de entrada, es decir, que su ganancia permanecerá constante aunque el nivel de entrada del aparato varíe dentro de un margen de valores llamado margen de compresión-limitación; reduciendo los niveles altos hasta el punto fijado sin alterar el resto de la señal procesada.

El problema principal reside en que no existe un tipo de ajuste patrón de parámetros, sino que estos deberán de ser analizados y ajustados por el usuario en cada utilización y de acuerdo a las necesidades de la señal de audio que se vaya a tratar.

El limitador es un dispositivo por el cual una programación puede pasar sin alteraciones en la señal hasta que alcanza un valor crítico. Si la señal de entrada se eleva sobre el valor (umbral), la ganancia del sistema se reduce automáticamente debajo de la unidad de tal forma que la salida no pueda elevarse significativamente sobre el valor límite.

La acción limitante se provoca por una reducción en la ganancia de amplificación y no por el corte de las crestas de la forma de onda, pues este corte de crestas da como resultado una distorsión muy severa.

El compresor es similar al limitador, porque al superarse el punto de arranque la ganancia del sistema se reduce; pero su acción es menos dramática, por lo que un incremento en el valor de entrada sobre el valor crítico produce un incremento reducido en la salida. El control de la reducción de ganancia por lo general puede ser ajustado.

Compuertas de ruido

Las compuertas de ruido (noise gates) son procesadores cuya aplicación se ha hecho imprecindible en el actual trabajo del audio. La misión de estos dispositivos es la eliminación o atenuación de una señal cuando el nivel de entrada esté por debajo de un umbral determinado. Esto permitirá establecer un punto de umbral que esté por encima del nivel de ruido de fondo o sonidos parásitos y no deseados, eliminándolos, mientras que la señal deseada sobrepasará el umbral marcado atravesándolo sin problemas.

Básicamente su forma de actuar es muy similar a la de los compresores y limitadores pero en forma inversa. Sin embargo, su uso es muy crítico. Las señales percusivas debido a su brevedad y rápida caída son las más fáciles de procesar, mientras que las señales con mucho sostenimiento y larga caída son imposibles de procesar; cuando la señal vaya decayendo en una caída prolongada y sobrepase el umbral prefijado, será cortada bruscamente, resultando un efecto desastroso.

Hay que entender que ningún aparato es suficientemente inteligente para distinguir entre una señal musical admisible y ruido o señal no deseada. Al igual que los compresores y limitadores, no existe un tipo de norma general para su aplicación. El resultado depende siempre de la relación existente entre todos sus parámetros.

Una utilización muy importante de las compuertas de ruido.es la de respaldar al compresor-limitador evitando que el ruido generado durante su procesamiento sea audible, cortándolo y creando una separación entre la señal y el ya mencionado ruido. Al margen de su utilización típica para la eliminación de sonidos no deseados, tiene también una aplicación creativa importante. Expansores

La reducción de ruido ofrecida por las compuertas de ruido llega a ser altamente satisfactoria, pero en algunos procesos se necesita una acción mucho más discreta, de forma que no altere notablemente el rango dinámico de la señal; ésta función se logra por medio de los llamados expansores. Estos también tienen una función inversa al compresor-limitador, es decir, es el proceso por el cual el rango dinámico es incrementado. La forma más común en que operan estos dispositivos es expandiendo el nivel de la señal hacia abajo cuando ésta se encuentra por debajo del umbral, así la señal será proporcionalmente reducida creando un amplio rango dinámico. Comparándolos con las compuertas de ruido encontramos que trabajan de la misma manera, pero en vez de cortar el sonido cuando la señal pasa por abajo del umbral simplemente la atenúan, esto es logrado por un ratio, el cual ajusta cuantos dB de reducción de ganancia serán aplicados por cada dB que la señal cae bajo el nivel de umbral (threshold).

Al igual que en el resto de los procesadores dinámicos, el ajuste del tiempo de recuperación será crítico, ya que de no encontrar el punto óptimo se sufrirá la desagradable sensación de fluctuaciones de nivel.

Los parámetros más importantes generalmente presentes dentro de los procesadores dinámicos son:

Umbral (threshold)

También se le denomina punto de arranque, y es el punto en el cual comenzará el procesador a trabajar. En el caso de los compresores y limitadores, toda señal que supere el nivel de umbral será procesada; mientras que en los expansores y compuertas, sólo las señales que se encuentren bajo el umbral serán procesadas. El umbral es variable para poder buscar el punto adecuado en cada caso, este ajuste viene dado en dB.

Ratio

Con el es posible regular la correspondencia entre el nivel de entrada y el de salida.

En el caso de la compresión-limitación las relaciones se encuentran entre 1:1, 2:1, 3:1, 4:1.....10:1, hasta oo :1; también es posible encontrar procesadores que cuenten con puntos intermedios. Un ratio de 1:1 indicará que el procesador no actuará, una selección de 2:1 significará que de cada señal que supere el umbral sólo se obtendrá la mitad a la salida, mientras que de una relación 3:1 sólo se obtendrá una tercera parte de los valores ingresados. El sistema de reducción en los compresores es aproximado a 10:1, valores superiores indicarán limitación, la cual implica altos niveles de reducción. En el caso de los expansores el ratio trabajará en forma inversa a los compresores-limitadores. Una relación 1:2 entregará el doble de los valores que caigan bajo el umbral, en una relación 1:3 se obtenrán el triple de valores y así sucesivamente.

Tiempo de ataque (attack)

Esta función es de gran importancia en el resultado obtenido. Determina la característica y tamaño de la señal que sobrepasará o caira bajo el umbral antes de ser procesada. El tiempo de ataque se puede definir como el tiempo que necesita el procesador para comenzar a realizar su función, este tiempo suele ser ajustable y viene dado en valores de milisegundos.

Al trabajar el aparato dentro de un margen de determinados dB y recibir una señal que supere o caiga bajo el umbral, el procesador deberá efectuar un brusco cambio de ganancia y ésta no se logra instantáneamente, por lo que a los valores que superen el umbral antes de ser procesados se les denominara distorsión transitoria. El tiempo de ataque se fija de tal modo que no sea demasiado rápido, ya que puede alterar la figura. Tiempos de ataque lentos son útiles cuando se requiere un alto grado de procesamiento.

TIEMPO DE RECUPERACION (RELEASE).

Es el tiempo que le tarda al dispositivo volver a su nivel normal, una vez que ha cesado la compresión, limitacion o expansión efectuada. El tiempo de recuperación se utiliza para hacer que las variaciones de ganancia sean lo menos notorias, evitando la presencia de señales aisladas que modifiquen demasiado el nivel. Los tiempos de recuperación generalmente son ajustables entre unos cuantos milisegundos hasta varios segundos. Su adecuada selección es importante porque determina el cambio de ganancia en cada momento. Su uso requiere de mucho cuidado ya que cambios rápidos en el tiempo de recuperación originarán un desagradable cambio de ganancia y como consecuencia un efecto de bruscas fluctuaciones de nivel, mientras que cambios lentos provocarán que el procesador no tenga tiempo para recuparse antes de que la siguiente señal rebase el umbral, provocando un procesamiento inconstante.

En algunos sistemas el tiempo de ataque y recuperación no es ajustable por el operador; el fabricante selecciona deüberadamente los tiempos con el fin de facilitar la tarea al usuario, brindando tiempos rápidos para picos transitorios y tiempos más lentos para niveles continuos.

GANANCIA (GAIN)

La función de la ganancia puede ser el contrarestar el cambio de nivel, o bien fijar un apropiado nivel para la siguiente etapa dentro de la cadena de Audio.

Una función de importancia dentro del procesamiento dinámico es la lograda mediante la conexión key o side chain, la cual trabaja como un sistema de detección que permite entregarle criterio al funcionamiento del procesador. Es decir, el procesador

se pondrá en funcionamiento sólo cuando una señal externa conectada al detector esté presente en el aparato, cuando la señal no esté presente en el detector el procesador no actuará.

Mediante este sistema de detección es posible crear diversos sistemas auxiliares al procesamiento dinámico como lo son el de-esser, ducking, etc.

El de-esser consiste en un dispositivo que eleva las altas frecuencias de una señal para después mediante un compresor atenuarlas, eliminando así frecuencias silabantes. Normalmente son empleados en el procesamiento de voces para eliminar problemas de silaban cía (s, sh, tsch, efe). A pesar de que estos dispositivos se pueden encontrar en forma de unidades independientes, también es posible crearlas apartir de un ecualizador y un compresor-limitador.

El ajuste del ecualizador se realiza atenuando lo más posible todas las frecuencias inferiores a 3 kHz, apartir de ésta frecuencia las bandas superiores deben ser incrementedas en una proporción aproximada de 6 a 10 dB por octava. Es imperante tener en cuenta que las fecuencias más silabantes se encuentran alrededor de los 8 kHz.

El ajuste del compresor debe tener un ratio aproximado de 6:1 o más, con tiempos rápidos de ataque y recuperación. El umbral se ajustará de manera que la atenuación sólo actúe en el momento en que este presente la señal silabante por eliminar.

El ducking es un dispositivo comunmente usado en aplicaciones donde se desea superponer una señal sobre otra en forma automática. Un ejemplo se realiza en la locución de voz, donde se busca que el nivel de la música de fondo sea automáticamente reducido cuando este presente la señal de voz. La función en sí consiste en activar el compresor-limitador por medio de una señal externa. Es decir, el compresor-limitador es insertado a la señal de música, mientras que la señal del micrófono de la voz es conectada al detector (key o side-chairi) del compresor-limitador. Así, cuando el nivel de micrófono de voz exceda el umbral marcado, el nivel de música será automáticamente reducido, permitiendo escuchar la señal de voz con mayor claridad. Este sistema también es usado en relaciones musicales entre instrumentos como bajo y bombo, donde el bombo toma el lugar de la voz y el bajo el de la música; logrando así una relación con mayor impacto.

Algunas variantes de este último dispositivo son realizadas para abrir el paso de una señal dentro de una compuerta mediante una señal externa. Esto es usado para entregar refuerzos tonales y tímbricos a instrumentos como tarólas, bombos, etc.

En el caso del bombo, se emplea un tono de baja frecuencia (40-80 Hz), el cual es atenuado por la compuerta de ruido, en el detector (key o side-chairi) de la compuerta es conectada la señal del bombo, logrando así disparar el tono de baja frecuencia cuando la señal del bombo este presente, finalmente se busca el balance entre el sonido del bombo y el tono generado.

Este método consigue sonidos de bombo con gran cuerpo y fondo. En el caso del empleo de este método en la tarola, el tono de baja freq. es sustituido por una señal de Ruido Rosa.

Procesadores de tiempo

Cuando se escucha un sonido a una determinada distancia éste se percibe bastante diferente de como suena en la fuente misma; aunque una parte del sonido alcanza directamente al oído sin verse afectada, otro tanto llega primero a las diferentes superficies del lugar y ahí una porción es absorbida y el resto reflejada; gracias a esto el sonido que se escucha finalmente es una mezcla de sonidos directos y reflejados que varían dependiendo de nuestra ubicación en el lugar. Así, si el oyente se encuentra muy cerca de la fuente de sonido recibirá mucho sonido directo y muy poco reflejo; pero si se encuentra retirado o atrás de dicha fuente lo que captará en primer plano serán los reflejos. Que tanto sonido se absorba o refleje dependerá directamente del tipo de materiales con los que este construido el lugar.

Entonces se puede afirmar que al contrario de lo que se cree, un sonido no es normalmente un evento simple sino una combinación de al menos siete eventos sonoros. Los sonidos generados en una sala normal, rectangular de tamaño medio, con piso, techo y cuatro paredes viajarán hasta el auditor usando un camino directo y por lo menos seis caminos de reflexión.

En conclusión, el total de la energía que se presenta dentro de cualquier ambiente auditivo es una mezcla de sonido directo y reflexiones, ya sean primarias (ecos) o secundarias (reverberaciones).

En los estudios de grabación la mayoría de las ocasiones se tiende a evitar estos reflejos, ya sea por medio de diseño, utilización de materiales absorbentes o técnicas de microfoneo cercano para así obtener un sonido bastante puro, directo y sin reflexiones. Este sonido se le llama comunmente sonido seco o muerto, el cual posteriormente será recreado de forma artificial, agregándole la cantidad de reflexiones que se crean necesarias, ya sea por medio de ecos o reverberaciones.

Ecos y retardos

Un eco es la repetición de un sonido causada por reflexiones, y siendo percibida como un retardo del sonido original una vez que éste ha desaparecido.

El límite entre los ecos o reflexiones tempranas e inaudibles y las reflexiones o ecos audibles se encuentra aproximadamente por los 50 milisegundos, pudiendo variar ésta cantidad. Por lo tanto un retardo superior a ésta cantidad es percibido como un eco, mientras que las reflexiones tempranas antes mencionadas no son concientemente audibles. Esto es exactamente en lo que consiste el efecto Hass; el cual dice que cuando el oído capta la presencia de estos cortos e inaudibles tiempos de retardo en la acústica normal y cotidiana, el sistema auditivo pone a trabajar una serie de mecanismos que construyen la perspectiva auditiva. Lo que hace de estos efectos basados en tiempo aún más potentes es que su impacto es subliminal o inconsiente, de manera que no estamos enterados concretamente de que cantidad de su presencia es asimilada por nosotros y como nos influencia.

Los tiempos de retardo tempranos o cortos pueden ser definidos como la reiteración de eventos sonoros dentro del primer veinteavo de segundo, y en el medio natural causados gracias a las reflexiones en la sala, actuando aliados con la idea de ambiente, y determinando de manera sónica el carácter de lugar. Por ejemplo: los sonidos generados en una sala normal rectangular de tamaño medio (3.5 x 1.5 x 2.5 metros) con piso, techo y cuatro paredes, viajarán hacia el auditor usando un camino directo y por lo menos seis caminos de reflexión. El sonido directo va a tardar aproximadamente 10 milisegundos en viajar hasta el oyente, y el camino más largo, representado por alguna reflexión tardará en llegar aproximadamente unos 20 milisegundos.

El oyente no percibe esas reflexiones totalmente, ya que el sistema auditivo integra ésta familia de retardos tempranos con el sonido original de manera que aparecen en los oídos y mente del oyente en forma de un sonido directo y reflexiones tempranas, aunque en realidad éste sonido no es tan simple ya que tiene un timbre mucho más rico que si se escucha el sonido directo solitario. Como se mencionó, las grabaciones multipista por lo general se hacen sin captar el ambiente de la sala. Se graba en forma aislada para controlar indivudualmente la calidad sonora y el carácter de los instrumentos al momento de mezclar. Sin embargo esos sonidos son planos (fíat) y unidimensionales comparados a los logrados en su verdadero medio ambiente acústico. Luego cuando se reconstruyen estos sonidos, normalmente se opta por escucharlos con retardos incorporados, los que compensan la perdida de las reflexiones cercanas. Pero existen dos problemas:

Primero, cuando un sonido y sus retardos son combinados, el tiempo de retardo se vuelve básico para el tono generado por la mezcla entre éste retardo y el sonido original. Este efecto es llamado filtro de peine (comb filtef), ya que la curva de respuesta de frecuencia luce como los dientes de un peine. Sin entrar en detalles, un sonido retrasado por ejemplo en 1 milisegundo y mezclado con su versión original va a generar respuestas de frecuencias con picos de 1 kHz y todos los incrementos de ésta frecuencia (2,3,4, etc.) y hendiduras a 500, 1500, 2500 Hz, etc.

Así el filtro de peine es claramente audible y tiene un tono muy claro. Este tono va a aparecer en cualquier sonido retrasado y recombinado por sí mismo.

Segundo, se tiene también que considerar el sistema auditivo humano, el cual es extremadamente complejo y desarrollado. La combinación de reflexiones tempranas con el sonido original es un claro ejemplo de esto, ya que en 50 milisegundos el cerebro recibe y procesa suficientes datos para presentar a la memoria consiente una explícita y ordenada imagen de un sonido específico en un punto específico del espacio dado. Cuando un

sonido llega desde una dirección simple, todos los retardos inherentes en ese sonido son considerados para aportar información al timbre. Cuando el mismo sonido llega de múltiples direcciones, cualquier retardo es considerado como información espacial.

En una sala real, donde no hay nunca un sonido simple, las múltiples reflexiones desde diferentes direcciones reducen la audibilidad del filtro de peine. El hecho de que se cuenta con dos oídos probablemente ayude para bien, de manera que la mayoría de las veces no escuchamos los efectos del filtro de peine que hay en el mundo real. No obstante, éste efecto de filtro de peine es un gran problema en la compatibilidad mono de una grabación estéreo. Cuando sumamos sonidos estéreo a mono éste filtro de peine es oido claramente. Retardos multidireccionales se transforman en retardos de una fuente simple, y lo que fue una efectiva y potente información espacial en mezclas estéreo, se transforma en una descuidada información tímbrica al escucharla en mono. Fuera de éste par de problemas que se pueden presentar y se deben de evitar, no existen reglas fijas para la utilización de las unidades de ecos o retardos, ya que depende fundamentalmente del gusto del músico, ingeniero y productor.

Reverberación

La reverberación es definida como un múltiple eco que se superpone sobre el sonido original y sobre si mismo, produciéndose en un tiempo tan breve como para parecer un sonido único. Otra manera de entender la reverberación es como una gran cantidad de ecos aleatorios ocurriendo muy cerca unos de otros, siendo percibidos como una repetición sostenida de la fuente de sonido, una vez que está fuente cesó

El recinto en sí es quien determina la naturaleza de la reverberación que se produce. Su forma y tamaño, así como los materiales usados en su construcción, definen el número,

dirección y contenido espectral de las primeras reflexiones, la forma y velocidad en que las reflexiones se convierten en reverberación, así como las características tímbricas del decaimiento de ésta reverberación.

Al hablar de procesadores simuladores de reverberación, la meta consiste en recrear el sonido que más se asemeje a lo acontecido en la naturaleza, esto mediante el empleo de los parámetros de estos equipos:

El primero de ellos es el tiempo de reverberación o tiempo de decaimiento (RT60), el cual es definido como el periodo de tiempo que le toma al nivel de presión sonora original disminuir una millonésima parte de su intensidad original, o lo que es lo mismo 60 dB spl.

Este parámetro depende de la dimensión de la sala, de su forma, del tipo de superficies, etc. El decaimiento determina el tiempo que le toma al sonido original y todas sus reflexiones desaparecer. Lugares con superficies muy reflejantes entregan tiempos más lentos que lugares con superficies absorventes. Algunas unidades ofrecen también tiempos de decaimiento para las altas y las bajas frecuencias .

Los parámetros que afectan las características tonales de la reverberación son filtros paso-alto (HPF) y paso-bajo (LPF), así como factores de amortiguación (Damping factor) para altas y bajas frecuencias. Este factor de amortiguación determina la velocidad con la que ciertas zonas de frecuencias decaen. Otro posible ajuste, es el tiempo y nivel de las reflexiones tempranas. Para simulaciones reales, los parámetros de las primeras reflexiones son ajustadas de acuerdo al tamaño del espacio por simular, y calculados apartir de la velocidad del sonido y las dimensiones del lugar.

El ajuste de Pre-retardo (Pre-delay) determina el intervalo de tiempo que transcurre entre el sonido original y el inicio de la reverberación. La idea es simular la distancia existente entre la fuente y el receptor. El pre-retardo se determina siendo un tiempo un poco más largo que la última de las primeras reflexiones.

Otro control es la difusión y densidad, que son el grado con el cual los ecos que componen la reverberación son esparcidos.

El nivel de ataque (atack) se refiere a la relación con la que la reverberación crece en volumen. Un recinto con paredes a una mayor distancia tendrá un ataque más lento que un recinto pequeño, el cual tendrá ataques más rápidos.

Tanto el eco como la reverberación se pueden conseguir por diversos medios:

Cámaras naturales

Uno de los primeros y más convincentes métodos para crear un ambiente reverberante es a través de las cámaras naturales. Este sistema se basa en la construcción de un cuarto o habitación de dimensiones variables, el cual cuenta en su interior con paredes y superficies altamente reflejantes.

Su funcionemiento es muy simple, consiste en enviar la señal por procesar através de un altavoz colocado dentro de la cámara y donde uno o más micrófonos captarán el sonido producido por el altavoz más todas las reflexiones producidas por la habitación.

El resultado obtenido es perfectamente válido aunque con limitaciones notables, ya que las únicas variaciones posibles dependerán tan sólo de las colocación de los altavoces y micrófonos así como de la distancia entre los componentes. Para entregar mayor flexibilidad al sistema éste es auxiliado por barreras acústicas desplazables, las cuales ayudarán a modificar distintos aspectos de la reverberación obtenida.

De la necesidad de lograr una mayor versatilidad surgieron otros sistemas además del procedimiento acústico.

Sistemas electromagnéticos

Los retardos y reverberaciones producidos por métodos electromagnéticos parten del retardo producido por las cabezas de magnetófonos. Es decir, si se graba el sonido a tratar y se reproduce simultáneamente devolviéndolo a la consola mezcladora el resultado será que el regreso estará fuera de sincronización, llegando con un cierto desfase. La superposición de la señal original con el regreso retrasado produce efectos de eco similares a los producidos cuando se escucha un sonido directo y sonidos retrasados. El tiempo de retardo depende de la velocidad de desplazamiento de la cinta y de la distancia física entre ambas cabezas.

Sistemas de muelles o resortes

Este tipo de reverberadores consiste en uno o varios resortes (muelles) y un par de transductores. El primero de los transductores es usado para poner los resortes en movimiento, haciendo que la señal viaje a través de lo largo del resorte y reflejada dentro de sí mismo hasta que eventualmente su nivel decae.

En el extremo final del resorte se encuentra el segundo transductor, el cual recibirá y convertirá la energía mecánica resultante en eléctrica de nuevo.

La velocidad de propagación de la onda através de los resortes es mucho más alta que en el aire, aunque ésta puede ser variada por medio del largo, ancho y cantidad de espiras del resorte, consiguiendo así diferentes tiempos de retardo. También es posible conseguir distintas respuestas al utilizar varios resortes o muelles en serie o en paralelo.

Sistemas de placa

Estos sistemas utilizan el mismo principio que los sistemas de resorte, excepto que en lugar de muelles o resortes una placa de metal es suspendida mediante tensión en un marco.

La placa de metal será excitada por la señal enviada, la cual es transmitida através de uno o más altavoces adheridos hacia la placa, así, las vibraciones producidas por los transductores son transmitidas através de la placa y sus superficies. En el otro extremo de la placa, micrófonos de contacto o transductores similares convierten las vibraciones de la placa en señales eléctricas que alimentarán el retorno de efectos.

La cualidad de la reverberación puede ser alterada modificando factores como la tensión de la suspensión de la placa o desplazando un bastidor, el cual funciona como un amortiguador acústico sobre la placa.

Las medidas típicas de las placas son aproximadamente de entre 3 y 5 pies, estos sistemas entregan excelentes trascientes y buena respuesta de densidad en las altas frecuencias.

Sistemas electrónicos

Estos sistemas están conformados por filas de transistores MOS (semiconductores complementarios de óxido de metal). Estos transistores tienen una doble función: la de interruptor y la de condensador.

Así, cuando se ingresa a una señal, ésta pasa al primer condensador, al cerrarse, el interruptor se abre y el valor almacenado pasa del primero al segundo. Estos interruptores son dirigidos por los impulso de frecuencia de un reloj patrón, repitiéndose el proceso indefinidamente hasta que a la salida aparece un valor equivalente a la señal de entrada muestreada.

Las muestras de tensión registradas en los condensadores no se mantienen indefinidamente, por lo que el tiempo de retardo obtenido estará siempre en función del número de transistores MOS empleados.

Sistemas digitales

El primer paso durante el proceso de estos sistemas es el ingreso de la señal através de un filtro paso-bajo, que tiene la función de filtrar frecuencias ajenas creadas al muestrear la señal, las cuales pueden crear distorsión. El segundo punto por el que pasa la señal es el circuito de muestra y retención, el cual retendrá la señal analógica durante determinado tiempo para ser muestreada por el convertidor análogo-digital (ADC), convirtiendo la señal analógica en su correspondiente valor binario para después ser codificado y más adelante corregido por un dispositivo de detección y corrección de errores. Finalmente la señal es modulada a un sistema con contenido de tiempo y almacenada en la memoria donde la señal podrá ser modificada por el usuario en un sinfín de parámetros para después recorrer todo el proceso de conversión en forma inversa y así ser reintegrada a la señal original.

La versatilidad lograda por los sistemas digitales es muy amplia, pudiendo lograr gran versatilidad de sonoridades y matices,

obteniendo el tipo de ambientación precisa para cada caso, logrando incluso efectos imposibles de producirse en la naturaleza.

Efectos especiales

Los retardos tempranos nos permiten crear e ilustrar efectos tales como ecos múltiples y sincrónicos, choras, flanging, etc. Todos estos efectos son construidos variando factores como el tiempo de retardo, la mezcla entre el sonido original y el atrasado, la cantidad de retroalimentación y factores de modulación. Retardos sincrónicos

Cuando la pretensión es lograr que el retardo se integre plenamente en el programa musical, interviniendo como un instrumento más, efectuando ritmos con retardos, se debe considerar un aspecto fundamental que es el tiempo de duración de la figura musical. Esto se logra creando retardos con tiempos audibles, lo cual provocará una sucesión de ecos que deberán de estar acordes al tiempo y compás de la canción. Al alterar los valores iniciales haciendo disminuir los tiempos de retardo, las repeticiones crean un ritmo más rápido.

Una excelente ayuda para éste propósito es la tabla de retardos sincrónicos en la cual se especifican los tiempos que corresponden matemáticamente para las diferentes figuras: negras, corcheas, tresillos, semicorcheas, fusas y semifusas, dependiendo de las pulsaciones del metrónomo. Así se puede deducir que si el tiempo del metrónomo es de 120 golpes por minuto, significará 2 golpes por segundo. En un compás de 4/4 cada tiempo ocurre a 500 milisegundos; por lo que si queremos un retardo sincrónico, éste será el tiempo que debemos marcar en el retardador, produciéndose un retraso con figuras de negras.

Un largo periodo de repeticiones iguales puede causar efecto de monotonía; por lo que resulta conveniente experimentar con figuras diferentes. Si se cuenta con un retardador estéreo, se puede combinar de forma que en el lado izquierdo las respuestas sean en un tiempo, mientras que en el derecho sean de otro; es importante que ambos sean múltiplos. Cabe mencionar que el uso de estos retardos normalmente es aplicado directamente, es decir, sin realimentación (feedback), ya que la aplicación de ésta puede causar variantes notorias en el resultado final.

Metrónomo

Negra Corchea

Tresillo Semicorchea

Fusa Semifusa55 1090.9 545.9 363.6 272.7 136.4 68.2

56 1071.4 535.7 357.1 267.9 133.9 67.0 57 1052.6 526.3 550.8 263.2 131.

665.8

58 1034.5 517.2 344.8 258.6 129.3 64.7 59 1016.9 508.5 338.9 254.2 127.1 63.6 60 1000.0 500.0 333.3 250.0 125.

062.5

61 983.6 491.9 327.8 245.9 123.0 61.5 62 967.7 483.9 322.5 241.9 121.

060.5

63 952.4 476.2 317.4 238.0 119.0 59.5 64 937.5 468.8 312.5 234.4 117.2 58.6 65 923.9 461.9 307.9 231.0 115.5 57.7 66 909.1 454.5 303.0 227.3 113.6 56.8 67 895.5 447.8 298.5 223.9 111.9 56.0

68 882.4 441.2 294.1 220.6 110.3 55.1 69 869.6 434.8 289.8 217.4 108.7 54.3 70 857.1 428.6 285.7 214.8 107.1 53.6 71 845.7 422.5 281.9 211.3 105.6 52.8 72 833.3 416.7 277.7 208.3 104.2 52.1 73 821.9 411.0 273.9 205.5 102.7 51.4 74 810.8 405.4 270.2 202.7 101.4 50.7 75 800.0 400.0 266.6 200.0 100.0 50.0 76 789.5 394.7 263.1 197.4 98.7 49.3 77 779.2 389.6 259.7 194.8 97.4 48.7 78 769.2 384.6 256.4 192.3 96.2 48.1 79 759.5 379.7 253.1 189.9 94.9 47.4 80 750.0 375.0 250.7 187.5 93.8 46.9 81 740.7 370.4 246.9 185.2 92.6 46.3 82 731.7 365.9 243.9 182.9 91.5 45.7 83 722.9 361.4 240.9 180.7 90.4 45.2 84 714.3 357.1 238.1 178.6 89.3 44.6 85 705.9 352.9 235.3 176.5 88.2 44.1 86 697.7 348.8 232.5 174.4 87.2 43.6 87 689.7 344.8 229.9 172.4 86.2 43.1 88 681.8 340.9 227.2 170.5 85.2 42.6

89 674.2 337.1 224.7 168.6 84.3 42.1 90 666.7 333.3 222.2 167.6 83.3 41.7 91 659.3 329.7 219.7 164.9 82.4 41.2 92 652.2 326.1 217.4 163.1 81.5 40.8 93 645.2 322.6 215.0 161.3 80.7 40.3 94 638.3 319.1 212.7 159.6 79.8 39.9 95 631.6 315.8 210.5 157.9 79.0 39.5 96 625.0 312.5 208.3 156.3 78.1 39.1 97 618.6 309.3 206.2 154.7 77.3 38.7 98 612.2 306.1 204.0 153.1 76.5 38.4 99 606.1 303.0 202.0 151.5 75.8 37.9 100 600.0 300.0 200.0 150.0 75.0 37.5 101 594.1 297.0 198.0 148.5 72.3 37.1 102 588.2 294.1 196.0 147.1 73.5 36.8 103 582.5 291.3 194.1 145.6 72.8 36.4 104 576.9 288.5 192.3 144.2 72.1 36.1 105 571.4 285.7 190.4 142.9 71.4 35.7 106 566.0 283.0 188.6 141.5 70.8 35.4 107 560.7 280.4 186.9 140.0 70.2 35.0 108 555.6 277.8 185.2 138.9 69.4 34.7 109 550.5 275.2 183.5 137.6 68.8 34.4 110 545.5 272.7 181.8 136.4 68.2 34.1 111 540.5 270.3 180.1 135.1 67.6 33.8 112 535.7 267.9 178.5 133.9 67.0 33.5 113 531.0 265.5 177.0 132.7 66.4 33.2 114 525.3 262.7 175.1 131.3 65.7 32.8 115 521.7 260.9 173.9 130.4 65.2 32.6 116 517.2 258.6 172.4 129.3 64.7 32.3 117 512.8 256.4 170.9 Í28.2 64.1 32.1

118 508.5 254.2 169.5 127.1 63.5 31.8 119 504.2 252.1 168.0 126.1 63.0 31.5 120 500.0 250.0 166.6 125.0 62.5 31.3 121 495.9 247.9 165.3 124.0 62.0 31.0 122 491.8 245.9 163.9 122.8 61.5 30.7

123 487.8 243.9 162.2 122.0 61.0 30.5 124 483.9 241.9 161.3 121.0 60.5 30.3 125 480.0 240.0 160.0 120.0 60.0 30.0 126 476.2 238.1 158.7 119.0 59.5 29.8 127 472.4 236.2 157.4 118.1 59.1 29.5 128 468.8 234.4 156.2 117.2 58.6 29.3 129 465.1 232.6 155.0 116.3 58.1 29.1 130 461.5 230.8 153.7 115.4 57.7 28.8 131 458.1 229.0 152.7 114.5 57.3 28.6 132 454.5 227.3 151.5 113.6 56.8 28.4 133 451.1 225.6 150.3 112.8 56.4 28.2 134 447.8 223.9 149.2 111.9 56.0 28.0 135 444.4 222.2 148.1 111.1 55.6 27.8 136 441.2 220.6 147.0 110.3 55.1 27.6 137 438.0 219.0 146.0 109.8 54.7 27.4 138 434.8 217.4 144.9 108.7 54.3 27.2 139 431.7 215.8 143.9 107.9 54.0 27.0 140 428.6 214.3 142.8 107.1 53.6 26.8 141 425.5 212.8 141.8 106.4 53.2 26.6 142 422.5 211.3 140.8 105.6 52.8 26.4

143 419.6 209.8 139.8 105.0 52.4 26.2 144 416.7 208.3 138.9 104.2 52.1 26.0 145 413.8 206.9 137.9 103.4 51.7 25.9 146 411.0 205.5 137.0 102.7 51.4 25.7 147 408.2 204.1 136.0 102.1 51.0 25.5 148 405.4 202.7 135.1 101.6 50.7 25.3 149 402.7 201.3 134.2 100.7 50.3 25.2 150 400.0 200.0 133.3 100.0 50.0 25.0

Doubling y chorus

El propósito de estos efectos es imitar voces múltiples. Cuando una señal es combinada con una copia retardada de sí misma, el efecto puede ser el escuchar dos versiones de la misma señal. Si el retardo es lo suficientemente largo como para separarse de la señal original pero no tanto como para que sea percibida como un

eco, el auditor puede ser confundido al pensar que la ejecución no es realizada por un sólo instrumentista o cantante sino por un dueto realizando la misma ejecución. De cualquier modo, éste efecto de doblaje o coro no es totalmente convincente si la señal retrasada es una replica o copia exacta de la señal original.

En el caso de un dueto real, siempre habrá una pequeña variación o diferencia de tiempo, afinación y amplitud entre ambas señales. Para entregar la mejor recreación de un dueto real, algunos sistemas de retardo incorporan un oscilador de baja frecuencia (LFO), el cual modula las variaciones antes mencionadas, teniendo como resultado simulaciones más naturales.

Así, la combinación de una señal con un retardo de si misma es conocida como doblaje (doubling) o ADT (automatic double tracking), mientras que la misma combinación acompañada de un LFO es conocida como chorus, la cual entrega una serie de pequeños errores tonales y rítmicos al azar, dando la impresión de leves diferencias de ejecución y afinación entre ambas señales, teniendo como resultado la impresión de múltiples voces.

Flanging y phasing

Este efecto originalmente fue creado a partir del uso de dos grabadoras de cinta, los cuales grababan y reproducían la misma señal en sincronía y cuyas salidas se combinaban. La velocidad de uno de los grabadores se variaba al aplicar una pequeña presión al borde del carrete alimentador (flangé). Así la pequeña diferencia de tiempo en las salidas de los grabadores se mezclaban, entregando una serie de desfases entre ambas señales, dando lugar al efecto. Electrónicamente el flanging es creado por la combinación de una señal con una copia de sí misma, la cual es retardada de manera continua y variante, dicho retardo viene acompañado de un LFO que modula el reloj de retardos (delay dock). Esto crea una serie de muescas o cortes (notches) que se desplazan a través de la respuesta en frecuencia atenuando o aumentando alternadamente a través de diferentes frecuencias, entregando un efecto variante de filtro de peine (comb filter). Si la polaridad de la señal directa o retrasada es invertida con respecto a la otra, el resultado es llamado Flanger negativo. Si la unidad es realimentada por la señal de salida hacia la entrada, el efecto ocurrirá de manera exagerada.

Flanging y phasing tienen un sonido similar, pero su proceso es llevado a cabo de diferente manera.

En los dispositivos phasing la señal por procesar es dirigida a la entrada del equipo en donde la señal es dividida en dos partes; una de las partes es dirigida al >unto de mezcla, la otra es dirigida a una red variable le cambios de fase y más adelante recombinada y parcialmente cancelada con la original. La profundidad Leí efecto phasing es controlada por la cantidad de cancelación, la cual es máxima cuando los niveles de señal directa y la cambiada de fase son iguales

Transpositores de tono y armonizadores

Los transpositores de tono (pitch shifting) son dispositivos que se utilizan para modificar la altitud o tono de la señal tratada. Por lo general ésta modificación puede llegar a ser de hasta un par de octavas por encima o por debajo del sonido original y la cantidad de cambio es generalmente ajustada en semitonos, aunque puede llegar a ajustarse en centésimas de tono.

Pueden ser particularmente útiles para hacer correciones sobre cualquier instrumento o voz cuya afinación es dudosa, ya que sin alterar el eje del tiempo pueden cambiar el tono.

Los armonizadores (harmonizers) son otros dispositivos que pueden alterar la afinación. Su uso consiste fundamentalmente en enriquecer el sonido de un instrumento añadiendo notas armónicas a la señal original. Hasta hace poco, sólo era posible obtener armonías de intervalo fijo; no obstante existen nuevos aparatos inteligentes que permiten seleccionar al usuario tipos específicos de escalas, obteniendo armonías ajustadas automáticamente.

Así pues los transpositores de tono y los armonizadores pueden producir una amplia variedad de efectos de cambio de tono. Ellos pueden crear armonías, cambiar el tono sin cambiar la duracion del programa cambiar la duracion sin cambiar el tono y algunas otras variantes.