Mastering

Rioja 1731 -Tel 54-341-426-2666 / 2000 Rosario - Rep. Argentina / E-mail: [email protected] / Web site: www.cetear.comMinisterio de Educación y Cultura de la Provincia de Santa Fe - Disposiciones Nros. 282/98 - 65/01

Curso de ingeniería de sonidoTécnicas, arte y secretos

del mastering profesionalNivel 3

cetearC e n t ro d e E s t u d i o s

d e Te c n o l o g í a s A r t í s t i c a s

cetearC e n t ro d e E s t u d i o s

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Curso de ingeniería de sonidoTécnicas, arte y secretos

del mastering profesionalNivel 3

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w w w . c e t e a r . c o m

Indice

Introducción......................7¿Cuándo se realiza y cual es el objetivo del Mastering?.................10

¿Dónde se realiza?.................12El equipamiento de un estudio de Mastering.................12

¿Existe un standard de mastering?.................13¿Hay una sola manera de masterizar?.................14

Capitulo 1....................15Comenzando a masterizar: preparando el material..................15

1.1. Análisis de las pistas del master de producción..................161.2. Detección y corrección de errores..................17

1.2.1 DC OFFSET.................171.2.2. HISS Y HUM.................18

1.2.3. GLITCHES: CLICK´s, CRACKLES y POP´s ................201.2.4. CLIP´s ................24

Capítulo 2....................27Herramientas y procedimientos que se utilizan en el mastering ................27

2.1. Introducción ................282.2. Ecualización. ................29

2.3. Procesos dinámicos. ................352.4. Control de la imagen estéreo. ................42

2.5. Cortando picos. ................502.6. Normalizado..................512.7. Maximizado. ................52

2.8. Dither y Noise shaping. ................54

Capítulo 3.....................57Generando el Master para su replicación. ................57

3.1. Standard de un CD de audio. Red Book. ................583.2. Distintos formatos de Masters para enviar

a la compañía replicadora. ................603.3. Preparación de las pistas..................61

3.4. Play List. Y PQ List ................623.5. Información adicional. ................64

Trabajos Prácticos....................65Análisis de una señal en WaveLab ................75Generando el master en Wave Lab ................83

Restauración de un archivo de audio digital.................91Guardar y cargar configuraciones en los plug-ins de Waves ................97

Ayuda básica de WavesLab ...............101Ejercicios de Teoría...............108

Soporte Teórico ...............115

ISBN Nº 950-673-196-9

CURSO DE INGENIERIA DE SONIDO. NIVEL 3 - CETEAR EDITORA

Prohibida la reproducción total o parcial del contenido de esta obra.

Copyright 2003. All rights reserved.

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Introducción

Después de algunas idas y venidas aquí estamos en el Nivel 3.

El desafío en este caso se ha presentado el la asignatura prin-

cipal de esta etapa, me refiero al Mastering de Audio. A difer-

encia de los dos primeros niveles donde utilizamos un solo

programa en este caso deberemos utilizar además del software

principal, el uso de varios plug-ins Contamos en este caso con

la experiencia profesional y docente del Lic Gabriel Data, inves-

tigador y catedrático universitario, y verdadero experto en

temas de audio, quien ha desarrollado el contenido del pre-

sente apunte y que acompañará a los estudiantes durante el

transcurso del aprendizaje.

En esta parte agregaremos también la parte correspondiente a

entrenamiento auditivo con el reconocimiento de frecuencias

por tercio de octava y una nueva parte teórica donde veremos

temas concernientes al audio y registro digital, consolas de

mezcla y registro magnético.

No dudamos que este nuevo curso, al igual que los anteriores,

contribuirá a la formación técnica y artística de todos aquellos

que lo realicen.

Les envío un saludo cordial.

Mario José de Oyarbide

Director de Proyecto

[email protected]

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Dinamica de trabajo


La forma de trabajo propuesta abarca tres aspectos: mezcla, entrenamiento auditivo y teoría.

El curso está dividido en cinco entregas las cuales serán enviadas por e-mail, mas una ulima en-

trega correspondiente al examen.

Semanalmente los trabajos recibidos serán evaluados, corregidos y devueltos. El alumno enviará

dentro de un plazo que no deberá exceder las dos semanas, cada una de las entregas encomen-

dadas, las cuales siempre abarcarán los tres aspectos antes mencionados. Las entregas se efec-

tuarán de la siguiente forma:

Entrega Mastering Entren Audit. Teoría

1º Entrega TP 1 Grupo 1, 2 y 3 Cuestionario 1

2º Entrega TP 2 Grupo 4 Cuestionario 2



5º Entrega TP 5

Examen Eval. TP 3, 4 y 5 Examen Examen

Cada uno de los aspectos que comprende cada entrega será evaluado por el profesor especialista

en la materia.

El alumno deberá comenzar las entregas dentro del plazo de 120 días de la recepción del mate-

rial. Vencido dicho plazo, CETeAr que liberado de la obligación de asistencia y/o corrección de los

trabajos.

La duración total del curso no excederá los 90 días. Si el alumno interrumpiera las entregas, po-

drá solicitar una reinscripción, la cual le otorgará 90 días adicionales. Después de ese plazo por

una segunda reinscripción deberá abonar la suma de $ 50.-

Al finalizar las cinco entregas el alumno podrá rendir el examen final. El mismo le será evaluado

como una entrega más para la parte de mezlca y entrenamiento auditivo. El cuestionario de teo-

ría, será enviado luego de corregidos estos dos últimos.

Todos aquellos alumnos que rindan y aprueben dicho examen final recibirán dentro de los 45

días posteriores, su certificado correspondiente al presente nivel.

Introducción al Mastering.

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Introducción


Seguramente has escuchado hablar del mastering pero posiblemente no sepas exactamente de

que se trata, quizás tengas una idea de ciertos procedimientos que se realizan en esta etapa de

la producción musical y de ciertas herramientas que se utilizan en ella.

Pues bien, el objetivo de este curso es brindarte el entrenamiento necesario para la realización

eficiente de una masterización.

¿Cuándo se realiza y cual es el objetivo del Mastering?

El mastering constituye el último paso en el proceso de producción musical, luego de que todo

el material musical ha sido mezclado.

La producción típica de un CD de música comienza por la etapa de pre-producción, en la cual

el/los músicos y el productor deciden cuales canciones se grabarán, se realizan los arreglos musi-

cales, se programan sintetizadores y máquinas de ritmo, etc. Tal etapa se desarrolla habitual-

mente en salas de ensayo o estudios de bajo costo.

Le sigue la producción propiamente dicha, la cual consta de dos momentos claramente definidos:

a) Grabación: etapa en la que se registra el material musical, instrumentos de base,

voces, coros, solos, etc.

b) Mezcla: etapa en la que se ensambla cada canción o registro, se definen los "planos

sonoros", la ubicación de los sonidos en la imagen estéreo, la cantidad y tipo de reverberación,

efectos, etc., aplicando ecualización a algunos sonidos para balancear su espectro sonoro y com-

presión para controlar el rango dinámico y así obtener un ensamble adecuado según el género

musical de la producción.

Todo esto se realiza ya en estudios profesionales y a veces en estudios diferentes o con difer-

entes ingenieros. Cada vez es más marcada la tendencia a grabar en estudios caseros (o "de

proyecto") y mezclar en estudios o con ingenieros profesionales si los proyectos son de bajo pre-

supuesto.

Casi todos los artistas y productores tiene en claro éstas etapas y en ellas concentran toda su

atención con la salvedad de que (dependiendo del lugar donde tú vivas) muchas veces no se le

presta la debida atención a la primera de ellas: la pre-producción, sin tener en cuenta que una

mala decisión al principio se proyectará y afectará a la producción completa. Veamos un ejemplo:

Estás mezclando una canción, has ecualizado y comprimido los canales necesarios, etc., pero

cuando tienes que establecer la relación de la voz solista con el fondo musical notas que ésta

queda "tapada" por momentos, o que la letra no es inteligible, seguramente pasarás varias

horas tratando de encontrar una solución, si aumentas el nivel de la voz en los pasajes prob-

lemáticos, se despegará en otros momentos, entonces comprimirás más drásticamente, o automa-

tizarás el volumen… y a lo mejor lo que sucede es que el arreglo musical está mal hecho.

Ahora bien, supongamos que todo está realizado correctamente. Cuando se mezcla una canción

se lo hace con toda la atención puesta en ella, sin tener demasiado en cuenta si está equilibrada

o no con las demás de la producción, muchas veces ni siquiera se sabe que ubicación tendrá en

el CD, puede estar desbalanceada tonalmente con unas (puede tener más presencia de graves o

sonar más brillante) y sonar a un volumen diferente con otras. También pueden aparecer ruidos

indeseados producto de "Punchs" mal realizados y otros de variada procedencia.

Así llegamos a la necesidad de una etapa posterior donde realizar los ajustes necesarios para

integrar toda la producción y luego enviarla a replicar: el Mastering.

En el masterizado se equilibrará el balance tonal de todas las canciones para que no sea nece-

sario ajustar el ecualizador del sistema de reproducción entre una canción y la otra, se equili-

brarán los niveles relativos para que el sonido general sea coherente con las fuentes sonoras

presentes y no sea necesario subir o bajar el control de volumen entre canción y canción, se

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Introducción


eliminarán ruidos y errores digitales de la mezcla y se generará el master para su posterior repli-

cación.

En suma, el objetivo del masteringes que el disco suene profesional.

Eso sí, ten en cuenta que en el mastering se pueden arreglar varias cosas pero no se hacen mila-

gros (una mala perfomance musical no tiene arreglo).

Por otra parte, como en el mastering se trabaja sobre la mezcla estéreo, será imposible ajustar el

nivel individual de los instrumentos y voces (salvo casos que veremos más adelante), si esto

fuera necesario, lo correcto es remezclar la canción.

¿Dónde se realiza?

El estudio de mastering está especialmente diseñado y dedicado para tal fin, como así también

su equipamiento.

Basta consultar páginas Web´s de estudios de todo el mundo para darse cuenta que algunos se

dedican exclusivamente a masterizar mientras que otros lo ofrecen como servicio separado. En

cualquier caso, siempre está en un área distinta de aquella utilizada para grabar y mezclar (o

debería estarlo) ya que no es conveniente utilizar el mismo sistema que se utilizó para la mezcla.

Ten en cuenta que siempre hay interferencias acústicas producidas por distintas causas, como

ser: problemas de diseño del estudio, combs filters producto de reflexiones en la mesa de mezcla

y en otros objetos de la sala, tipo de monitoreo (los Yamaha NS-10 son un estándar de moni-

toreo de mezcla pero no son adecuados en el mastering), etc. Por tales razones, masterizar en el

mismo espacio en que se realizó la mezcla haría imposible detectar tales problemas.

Además, es conveniente que el ingeniero de mastering sea distinto del ingeniero de mezcla ya

que su oído no está condicionado por el trabajo previo de producción.

También es cierto que más allá del costo del equipamiento y de diseño, lo principal es que el

ingeniero de mastering conozca perfectamente las condiciones de su lugar de trabajo.

En el caso de este curso dado que el material ha sido grabado en los estudios de CETeAr, la

condición de distinto lugar de trabajo, equipamiento y operador se cumple. Igualmente, sugeri-

mos para los estudios de "Home Recording", que los estudiantes tengan como proyecto próximo

implementar un espacio y equipamiento adecuado para realizar el mastering.

El equipo principal de un ingeniero de mastering son sus oídos, suconocimiento técnico y su experiencia musical.

El equipamiento de un estudio de Mastering

Los estudios profesionales utilizan tanto tecnología digital como analógica para masterizar.

· Conversores A/D - D/A profesionales. El hardware de Pro Tools (Digidesign) tiene muy

buenos conversores, pero no es raro encontrar otros de mayor calidad (Apogee, por ejemplo).

· Computadora: habitualmente se utiliza Apple Macintosh.

· Software´s para edición de audio y creación de Play List. Es común que se utilice "Pro

Tools" para la edición y "MasterList CD" para la generación del master.

· Outboards: Ecualizadores paramétricos, Compresores, etc., preferentemente valvulares.

· Monitores de respuesta lo más plana posible. Preferentemente de campo medio

· Metering y análisis de señal: Vúmetros analógicos, analizadores de espectro, etc.

· Plug ins: solo para ciertos procesos que no podrían ser realizados de otra forma.

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Introducción


En estudios de menor costo es habitual que el mastering se realice enteramente en la computa-

dora, utilizando plug ins de procesadores. En éstos casos es fundamental contar con buenos con-

versores, un buen sistema de monitoreo y un software de edición con gran definición en el

tratamiento del audio digital.

En nuestro caso utilizaremos WaveLab 4.0 para la realización de los trabajos del curso. La razón

principal de la elección de éste software radica en la gran variedad de herramientas disponibles,

la resolución interna (32 bits) que asegura una calidad de audio superior y la posibilidad de inte-

grar plug ins DirectX y VST en un mismo entorno.

En el archivo "Ayuda básica de WaveLab 4" ([CD]\Documentos) encontrarás una descripción de

las funciones y características operativas elementales de WaveLab 4.0.

¿Existe un standard de mastering?

Técnicamente se puede hablar de un standard pero musicalmente no.

En realidad lo estandarizado es el soporte final, que en el caso de un CD audio se describe como

Red Book. En él, el material registrado debe tener el formato PCM (Pulse Code Modulation)

estéreo con una velocidad de muestreo de 44.1 Khz., una resolución de 16 bits y un máximo de

99 tracks. El nivel límite (0 dBFS) no puede ser superado y por lo tanto solo unas pocas mues-

tras consecutivas pueden tener éste nivel sin producir saturación digital audible.

Pero en cuanto a balance tonal y sonoridad no hay dos discos exactamente iguales:

Dependiendo del estilo y género musical, de la combinación vocal - instrumental, etc., un CD

puede sonar más brillante que otro, o con volumen más alto.

Si bien el balance tonal de los sistemas de audio se calibran utilizando ruido rosa, esto sirve

para asegurarse que no se introducirán errores producto de respuestas en frecuencia erróneas

pero no significa que el material musical debe sonar "plano" ya que (sobre todo en los instru-

mentos acústicos) existen siempre zonas reforzadas del espectro sonoro (formantes).

El sistema de reproducción debe tener una respuesta plana, pero lamúsica (y los sonidos de la naturaleza) no.

En la carpeta "Ejemplos \ Piano" del CD del curso encontrarás cuatro fragmentos de solos de

piano tomados de CD´s comerciales.

¿El piano es igualmente sonoro en todos ellos?

¿En cual se perciben con mayor presencia los golpes de los martillos?

¿En cual el sonido es más opaco?

¿Está relacionado esto con el estilo musical?

Realiza un análisis espectral (FFT) para visualizar las diferencias de ecualización. ¿Se corresponde

lo que ves con lo que determinaste auditivamente?

Escucha CD´s de diferentes estilos y géneros musicales, encontrarás que distintos pueden sonar

dos producciones diferentes. Evidentemente, un CD de Tango tiene una forma de producción

muy distinta a uno Pop. Por ejemplo, en el Tango es muy importante el rango dinámico (como

en la música clásica) pero no en el Pop, también pueden encontrarse diferencias muy marcadas

en el tratamiento de los graves en ambos estilos, por ejemplo, en el plano y definición del bajo.

Pero aún dentro del mismo estilo dos CD´s pueden sonar muy distintos. Es muy importante,

entonces, desarrollar un criterio de trabajo apoyado por la experiencia auditiva sistemática de

distintos estilos y géneros musicales.

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Introducción


¿Hay una sola manera de masterizar?

Como en muchos aspectos de la vida cotidiana, no hay recetas ni fórmulas mágicas para resolver

todos los aspectos que se nos presentan en una masterización. El resultado final depende de un

cúmulos de factores interrelacionados que van desde el material que recibas (sonido y eficacia de

la mezcla, perfomance de los instrumentista, etc.), tu entrenamiento y experiencia, el equipamien-

to que utilices, hasta los recursos que puedas experimentar para solucionar problemas concretos

que se te presenten.

El primer paso es tomar contacto con toda la producción, sin preconceptos.

Escucha que dicen los músicos y productores de su material.

Trata de captar la esencia de la música, sus características rítmicas, melódicas y texturales, su

expresividad.

La meta principal de tu trabajo es potenciar aquellos rasgos de la música que hagan de cada

producción un hecho artístico único.

No temas comenzar de nuevo si el camino elegido no da los resultados esperados.

Entrena tus oídos, escucha música de todos los estilos con oído crítico, estudia, experimenta…

Amplía tus conocimientos y recursos técnicos,desarrolla tu sensibilidad artística.

Capitulo 1.Comenzando a masterizar:

preparando el material.

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Comenzando a masterizar


1.1. Análisis de las pistas del master de producción.

El master de producción puede sernos entregado en diferente tipo de soportes: DAT, CD, Mini

Disk, Cinta Digital, Cinta Analógica o incluso en Cassette.

Cada vez es más habitual el uso del CD como soporte. Si se tiene la posibilidad de ponerse de

acuerdo con el ingeniero de mezcla es deseable que las pistas no estén normalizadas más allá

de -3 dBFS y que no estén cortadas al principio y al final, sin fade in ni fade out.

La primera condición nos asegurará que no se presentarán saturaciones digitales no detectadas

en el momento de la mezcla.

La segunda, nos permitirá contar con segmentos para muestreo de ruidos y corrección de DC

Offset que podríamos necesitar eliminar en la masterización. Un par de segundos son suficientes

para tal fin.

Además, si bien se pueden importar directamente los tracks de audio para ser editados en la

computadora, es preferible que nos entreguen un CD-Rom con las mezclas en formato WAV (si

masterizamos en PC) o Sound Designer II (si lo hacemos en Mac).

La otra razón para solicitar el master de producción de ésta manera se basa en que un CD Audio

solo puede tener 44.1 Khz. de velocidad de muestreo y 16 bits de resolución, y es deseable que

nos entreguen el material en 24 bits y, de ser posible, 48 Khz. Hasta hace algunos años esto

solo era posible en estudios profesionales pero actualmente contamos con una amplia gama de

placas de audio que trabajan con éstas especificaciones.

Todo lo dicho es aplicable si el masterizado se realiza enteramente en computadora, utilizando

plug-ins como herramientas, pero en estudios de masterización profesionales se prefiere volcar

las mezclas a la computadora pasando la señal por preamplificadores valvulares y digitalizando

con conversores de alta perfomance (como los Apogee), que permiten convertir formatos digitales

en tiempo real y agregar Dither (procedimiento utilizado para corregir los errores de cuantización

introducidos al digitalizar señales con un bajo nivel) en el momento de la conversión.

Algunos incluso utilizan ecualizadores y compresores analógicos también de alta perfomance y

solo utilizan la computadora para armar el master para su replicación.

En nuestro trabajo realizaremos toda la masterización en la computadora, pero es importante que

tengas en cuenta que hay otras posibilidades y estrategias.

En mi caso, gran parte de las masterizaciones que realicé las hice con ProTools III en una Power Mac 8500. Este

sistema me permitió experimentar distintas estrategias de masterizado. Ya que es un sistema con DSP propio de

forma tal que la latencia del sistema es mínima, lo cual me permite enviar la señal a un compresor valvular (como

el Drawmer 1960) utilizado como insert en un track auxiliar y así hacer el render de la señal aplicando tanto

procesadores internos como externos.

Otras veces digitalicé las mezclas utilizando el mismo Drawmer como preamplificador valvular, sin comprimir o

haciéndolo lo menos posible. Este procedimiento lo utilizo si las mezclas me son entregadas en DAT o Cinta.

Lamentablemente éste sistema es de 16 bits, por lo que hay que tener mucho cuidado con los errores de cuantización,

y no es deseable que la señal sea convertida de analógica a digital y viceversa muchas veces con tan baja resolución.

Como dijimos antes, la mayoría de los sistemas de audio actuales trabajan en 24 bits en la actu-

alidad, y los mejores programas de edición (como WaveLab) lo hacen internamente hasta en 32

bits punto flotante, minimizando así los errores de cuantización introducidos principalmente por

los plug-ins y otros procesos digitales.

Entonces, antes de tocar cualquier parámetro de los procesadores escucha el material que vas a

masterizar, hazlo tratando de captar la esencia de la música, determina su género y estilo, habla

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con los músicos y/o productores. Toma contacto artístico con el material y lograrás que cada

masterización sea única.

Recuerda que el oyente debe captar la música y la estética de la producción, no los procedimien-

tos técnicos aplicados.

Posteriormente, determina auditivamente las posibles deficiencias que puedan aparecer en cada

obra o canción, frecuencias que sobresalen o que faltan, el tipo y cantidad de compresión aplica-

da a toda la mezcla, la coherencia de la imagen estéreo, el grado de transparencia de la textura

musical focalizando la atención en el relieve de las melodías y en los instrumentos solistas, luego

en la textura acompañante y finalmente en la integración de todos éstos aspectos.

Complementa el análisis auditivo con herramientas de diagnóstico como analizadores de espec-

tro, Vúmetros, medidores de correlación de fase y medidores de bits.

Escucha atentamente cada uno de los archivos almacenados en la carpeta "Mezclas" del CD.

Realizaremos la mayoría de nuestras prácticas sobre éstas producciones que, intentaremos inte-

grar en un master de CD Audio.

En la carpeta "Documentos" del CD del curso encontrarás una planilla de masterización, la cual

puedes imprimir o llenar directamente en la computadora

En la carpeta "Trabajos Prácticos" encontrarás planillas de las mezclas del curso para completar-

las.

En el archivo "Análisis de una señal de audio digital" que se encuentra en la carpeta

"Documentos" del CD del curso se describen todos los procedimientos necesarios para el uso de

las herramientas de análisis de WaveLab, las cuales necesitarás para completar las planillas de

masterización para la realización de los trabajos prácticos.

1.2. Detección y corrección de errores.

Varios son los errores o ruidos no deseados que pueden presentarse en el master de producción

y cada uno de ellos importa una herramienta y procedimiento específico para su corrección.

1.2.1 DC OFFSET

Este error de origen eléctrico puede presentarse tanto en entornos analógicos como digitales por

lo que es difícil de encontrar la fuente del problema.

Es producido por errores de calibración de amplificadores operacionales y, si bien suele estar

presente en cualquier dispositivo que contenga tal tipo de amplificadores, su acción es notable

cuando se produce por errores en canales o master de consolas de mezcla.

Una traducción aproximada sería "corrimiento de componente de continua".

Puedes visualizarlo en tu editor de audio en las regiones de silencio (típicamente antes de que

empiece y después que termine la canción). En esos lugares deberías ver una línea coincidente

con el eje central del canal de audio o una señal de bajo nivel centrada en el eje.

Observa la Figura 1. Se ve que la forma de onda está desplazado hacia arriba del eje.

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Figura 1. Comparación de una señal sin y con DC Offset. (CD: Ejemplos \ Errores)

Si el corrimiento es muy notable será necesario eliminarlo. No porque sea audible de por sí, ya

que este corrimiento es asimilable a sumar una frecuencia de 0 Hz, sino porque puede causar

click digital al comienzo y final de la canción en el CD de audio, restar claridad al sonido general,

o impedir alcanzar un volumen adecuado en el mastering al estar los valores de pico más cer-

canos del 0 dBFS.

Para eliminarlo se pueden seguir dos procedimientos:

a) Manualmente, seleccionando una porción previa al comienzo de la canción, medir el

DC Offset en el editor de audio, seleccionar todo y corregir con la función "eliminar DC Offset"

introduciendo el valor medido con el signo contrario. Este procedimiento debe ser realizado por

canal.

b) Automáticamente, seleccionando todo el contenido de la canción y corregir con la

función "eliminar DC Offset".

Para corregir el error el software suma todos los valores de tensión y mide como DC Offset el

resultado de ésta suma.

Esto, que puede ser útil en la mayoría de las situaciones, tiene sus limitaciones, ya que

deberíamos asumir que en una mezcla de una canción debe haber un equilibrio entre los semicic-

los positivos y negativos, lo cual es cierto en la gran mayoría de los casos.

1.2.2. HISS Y HUM

Diversas son las fuentes de ruido que pueden afectar una grabación o mezcla. En general,

pueden clasificarse en acústicos, eléctricos o electrónicos y digitales. Dentro de los primeros

encontramos el ruido ambiente, el cual posee fuentes múltiples, como ser, pasos, ruido de obje-

tos (como llaves que el músico olvidó sacarse ante de grabar, aunque parezca increíble), etc.

Dependen exclusivamente del entorno de trabajo y deben ser cuidadosamente tratados en el

estudio o ámbito de grabación ya que son difíciles o imposibles de eliminar posteriormente. De

los segundos, dos de los más comunes, introducidos por interferencia entre equipos y defectos

en conexiones internas o cables son:

"Hiss": denominación utilizada para el ruido vulgarmente conocido como "soplido", característico

en los cassettes y grabadores de cinta analógicos aunque también puede producirse tanto en

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consolas como efectos, procesadores y otros dispositivos del estudio. Presenta un espectro con-

tinuo, con componentes en todo el rango de frecuencias o en una parte amplia de él.

La Figura 2 muestra la forma de onda de tal tipo de ruido. Nótese la naturaleza aleatoria de la

misma en la zona ampliada.

Ambas figuras corresponden al archivo "Serenata - Violín - Oregon" de la carpeta "Errores" del

CD, el cual fue tomado desde un cassette.

Figura 2. Comparación de una señal sin y con Hiss. (CD: Ejemplos \ Errores)

"Hum": denominación del ruido introducido por defecto en las conexiones de masa de cables y

equipamientos. También conocido como "ruido de línea". A diferencia del anterior, su espectro

es discreto, presentando una frecuencia fundamental y una serie de armónicos cuyas frecuencias

son múltiplos enteros de aquella. Su forma de onda es periódica, como se ve en la figura sigu-

iente.

Figura 3. Hum y detalle de la forma de onda. (CD: Ejemplos \ Errores)

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La frecuencia fundamental de éste tipo de ruido depende de la de distribución domiciliaria de

energía, según el país donde residas puede ser de 50 Hz. o 60 Hz.

Otros ruidos, como los inducidos por otros equipos (como el aire acondicionado) pueden ser

asimilados a uno u otro según su naturaleza y componente espectral.

En suma, se trata de ruidos de régimen permanente, los cuales serán notables en pasajes de

silencio o de baja intensidad de la música.

Obviamente lo ideal es tratarlos y eliminarlos en origen, pero a veces nos vemos en la necesidad

de corregirlos o al menos minimizarlos en la masterización. Al aumentar el volumen luego de

aplicar compresión a al normalizar la dinámica de una canción, se pondrán de manifiesto todos

los ruidos que son poco notables si la mezcla tiene un volumen final bajo. De allí que conviene

volcar las mezclas a la computadora con un volumen relativamente alto (con mucho cuidado de

no introducir saturaciones digitales) si se lo hace desde una fuente analógica, o normalizarlas

posteriormente si se lo hace digitalmente. De ésta manera nos encontraremos casi en las peores

condiciones y por lo tanto sabremos exactamente que tipo y cuanto de ruido deberemos reducir.

El procedimiento utilizado para reducirlos es:

a) Seleccionar una porción donde solo se presente el ruido que se quiere eliminar.

b) Realizar un análisis espectral de la selección para determinar la banda de frecuencia

donde el ruido es más notable1.

c) Con un software especialmente dedicado a la reducción de éste tipo de ruido (como

los plug ins SF Noise reduction de Sonic Foundry o el Waves X-Noise de Waves),

analizar el ruido presente en la selección y configurar los parámetros para reducirlo.

d) Reducir el ruido al mismo tiempo que se escucha toda la canción (en tiempo real)

cuidando de no alterar el sonido que se desea conservar, o de hacerlo lo menos posi-

ble2.

Los programas reductores de ruido (como el SFNoise Reduction de Sonic Foundry) tienen con-

troles especiales que permiten especificar el monto de reducción (desde 0 hasta -100 dB) como

así también la forma en que el algoritmo de reducción responderá a los cambios del ruido en el

tiempo (Attack y Release), permitiéndonos escuchar tanto el sonido resultante como aquel que se

elimina.

Pero éste procedimiento no es "aséptico", introduce como residuo unos sonidos muy desagrad-

ables llamados "artifacts" que serán notables en grandes montos de reducción, sobre todo en

los transientes de ataque de instrumentos como piano, guitarra y percusión. Por esto es mejor

realizar pequeñas reducciones sucesivas (de alrededor de 6 dB) que una sola muy agresiva.

Las herramientas aplicables difieren para ambos tipo de ruido: para eliminar el "hiss" se utilizan

reductores basados en Transformada Rápida de Fourier (FFT) que permiten evaluar sonidos que

evolucionan en el tiempo, mientras que para el "Hum" pueden usarse ecualizadores paramétricos

de banda muy estrecha o herramientas especialmente diseñadas.

1.2.3. GLITCHES: CLICK´s, CRACKLES y POP´s

Denominación que reciben los ruidos impulsivos que puedan haber sido introducidos por proble-

mas de conversión analógica a digital o por procedimientos erróneos en la grabación.

Los Click´s son ruidos digitales que se manifiestan como una discontinuidad o un cambio muy

abrupto en la pendiente de la forma de onda. Tres son las causas operativas principales en la

generación de éste tipo de ruido:

a) Al cortar una porción de audio sin observar la coherencia entre la pendiente de

1 En el archivo "Análisis de una señal de audio" de la carpeta "Docimentos" se describe como realizar éste tipo de análisis.2 Consulta el archivo "Restauración de un archivo de audio digital" de la carpeta "Documentos" del CD del curso paraobtener una guía sobre como utilizar el reductor de ruido "Waves X-Noise".

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entrada y la de salida en los momentos inmediatamente anterior y posterior a la región que se

quiere cortar. Si previo al punto de inicio del corte la forma de onda presenta una pendiente

ascendente, debe elegirse como extremo opuesto un punto donde el valor de muestra (sample)

sea similar y con pendiente también ascendente, caso contrario se introducirá un click. Por éste

motivo conviene elegir puntos donde la forma de onda cruce el eje central (zero crossing), Pero

si se cortan varios canales a la vez, será difícil encontrar un lugar donde todas las ondas pasen

simultáneamente por el eje y con la misma pendiente. En éste caso, será necesario realizar un

crossfade de muy corta duración (alrededor de 10 ms) entre las porciones de audio resultantes.

Debe tenerse mucho cuidado en no cortar los canales por separado en una pista estéreo pues se

producirá un corrimiento de fase. En la figura se observa un click típico introducido por corte.

Figura 4. Comparación de una señal sin y con click por corte. (CD: Ejemplos \ Errores)

Figura 5. Comparación de una señal sin y con click por mute. (CD: Ejemplos \ Errores)

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b) Si se eliminan porciones de audio en un track del multipista, se corre el riesgo de

producir click´s ya que la onda se truncará abruptamente siendo precedida o antecedida por

silencio digital. Siempre se deben realizar fades (in o out según corresponda) en las regiones que

han sido editadas de ésta manera. Lo mismo ocurre si para eliminar un ruido en una pista (un

golpe de la púa contra los micrófonos de una guitarra eléctrica p. ej.) se borra la zona prob-

lemática, es muy probable que se produzca un click aunque ésta sea de muy corta duración (5

ms). Esto puede ser observado en la Figura 5 (en la página anterior).

c) Al realizar Punch´s en sistemas de grabación digitales. Por las mismas razones que

explicamos previamente suelen producirse click´s ya que es imposible de prever si habrá similitud

en valores de muestras consecutivos e igualdad de dirección de pendiente en las formas de

onda. Algunos sistemas previenen éste problema realizando automáticamente crossfades muy

cortos en la entrada y en la salida (como en los ADAT´s) pero muchas workstations no, y son la

causa principal de errores de éste tipo.

d) Otro caso típico de Click´s lo encontramos en las grabaciones de vinilo, conocidos

como "ruido de púa", el que puede visualizarse en la figura siguiente.

Figura 6.Comparación de una señal sin y con Ruido de púa en una grabación de vinilo. (CD: Ejemplos \ Errores)

e) Además, pueden producirse click´s por problemas de sincronismo entre dos disposi-

tivos conectados digitalmente, los cuales son similares a los mostrados en la figura 8.

Para corregirlos (cualquiera sea la causa de su generación) se pueden tomar varios caminos:

1. Algunos programas de edición (como WaveLab) incorporan procesos de restauración

que eliminan estos problemas de varias maneras. En este caso debe seleccionarse la zona lo más

cercana posible al click y elegir el método adecuado, que va desde la interpolación de datos

hasta la predicción de forma de onda.

2. Cortar el período donde se produce el click. Para ello deben tomarse los recaudos

que se detallaron anteriormente más el cuidado de no alterar el "tempo" de la canción.

3. Utilizar un programa especialmente dedicado a tal tipo de restauración, como

DeClicker de Steinberg.

4. Si nada de esto funciona, no queda más remedio que dibujar la forma de onda con

la herramienta que todos los programas de edición incorporan: el lápiz.

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Es muy probable que sean necesarios varios de éstos procedimientos para eliminarlos total-

mente.

Cuando varios Click´s se encuentran muy cercanos entre sí generan un Crackle. Para detectarlos y

reducirlos, a veces es necesario utilizar programas especialmente desarrollados (como X-Crackle

de Waves).

Los Pop´s también se manifiestan como alteraciones en la forma de onda, pero no como discon-

tinuidad de la misma; difieren de los anteriores en que su tiempo de evolución es de varios

milisegundos y por lo tanto son más difíciles de eliminar

Puedes observarlo en la Figura siguiente.

Figura 7. Comparación de una señal sin y con Pop. (CD: Ejemplos \ Errores)

Suelen aparecer por efecto de proximidad de los cantantes al micrófono, situación que enfatiza

las "P" de las palabras, aunque también pueden provenir de otras fuentes.

Para eliminarlos se pueden seguir los mismos procedimientos que detallamos para los click´s.

Los programas de restauración, incluso, suelen tener controles para especificar la forma (shape)

del ruido, especificándose la duración de la perturbación a la que debe responder el algoritmo de

reducción.

Si bien los programas de edición permiten detectar automáticamente tanto click´s como pop´s, a

veces reportan ruidos que no son tales y otras no lo hacen con los que sí lo son. Por ello, la

única manera segura de detectarlos es escuchándolos. Un "click" se puede asimilar al ruido de

púa en los discos de vinilo y LP´s, mientras que un "pop" se percibe como un golpe explosivo

en el grave.

Puedes encontrar los archivos de audio correspondientes a los ejemplos de la figura anterior en

la carpeta "Ejemplos\Errores\Pops" del CD del curso.

En el archivo "Pop.wav" se perciben claramente 2 pops

Para corregirlos se seleccionaron cada uno de ellos y se aplicó una atenuación de la ganancia de

6 dB en el primero y de 12 dB en el segundo (archivo "Pop corregido por atenuación.wav".

El ejemplo "Sin Pop.wav" fue grabado con un filtro anti Pop,quedando en claro, entonces, que lo

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ideal es evitar que se introduzcan ruidos antes que intentar corregirlos después.

Muchas veces se intenta reducir éstos ruidos aplicando ecualizadores (en general, pasa altos) o

cortes de grave en el preamplificador que en realidad son muy poco efectivos pues,si bien elimi-

nan la componente principal (grave) del ruido, deja intactas las componentes superiores (archivo

"Pop corregido por filtrado.wav". El resultado final es un remanente muy molesto del ruido.

Encontrarás ejemplos de todos los ruidos y errores descritos hasta el momento en el CD del

curso en [CD]:\Ejemplos \ Errores.

Restaura grabaciones de vinilo y cassettes como entrenamiento para la detección y eliminación

de todos éstos ruidos, reduciendo el ruido de superficie (fritura) y eliminando los de púa en los

primeros, y reduciendo el soplido característico en los segundos.

La empresa Waves ha desarrollado un pack de plug-ins de restauración que contiene todas las

herramientas necesarias y son de las mejores que se encuentran disponibles actualmente. El pack

(denominado "Waves Restorer") incluye: "Waves X-Click" y "Waves X-Crackle" para eliminar

click´s, pop´s y crackles, "Waves X- Noise" para reducir el "hiss", y "Waves X-Hum" para el ruido

de línea, DC Offset y ruidos de baja frecuencia. Estos plug ins están incluidos en la versión 4.0

(vienen en versión DirectX y RTAS).

Consulta el archivo “Restauración de un archivo de audio digital (CD: Documentos)" para obtener

una referencia sobre como utilizar los programas de restauración de "Waves".

1.2.4. CLIP´s

Como sabes, los sistemas digitales tienen un rango dinámico que dependen de la resolución en

la que trabajes (96 dB para 16 bits y 144 dB para 24 bits) pero en ningún caso se puede superar

un determinado nivel conocido como 0 dBFS (dB full scale) ya que los valores de muestra son

limitados, más allá de la resolución que se utilice (65536 valores en 16 bits y 16777216 en 24

bits). A diferencia de la que ocurre en sistemas analógicos, en los cuales hay un margen por

sobre el 0 dB antes de que se produzca saturación (margen conocido como "Headroom" del sis-

tema), en los sistemas digitales se produce saturación inmediatamente que se "supera" el valor

máximo y ésta tiene un sonido muy desagradable. Un solo valor de 0 dbFS no producirá satu-

ración digital, pero varios consecutivos en ese nivel sí lo hará.

El resultado de la saturación digital se puede observarse en la figura siguiente.

Figura 8. Saturación digital

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Para detectarlos, además de tu oído, puedes utilizar la utilidad que los editores de audio

incluyen en las herramientas de análisis, la cual busca muestras consecutivas de igual valor para

un nivel especificado por el usuario.

Pero eliminarlos no es tan sencillo, se necesitará "redibujar" la onda en la porción que ha sido

truncada por la saturación digital. La mayoría de las veces esto no es posible y por lo tanto, si

no se puede copiar la región saturada de otro lado, la mezcla es inservible.

Como ejercitación se realizará el trabajo práctico nro 1 que será descripto más adelante

Ejercitación: Realizar el Trabajo Práctico 1

Existe otro tipo de error producto de excesivos procesos de transformación de una señal digital

(uso de plug-ins, normalizado, etc.), o por truncamiento de los datos cuando se realizan conver-

siones de la resolución (de 24 bits a 16 bits p. ej.). Tal error se denomina "error de cuantización"

y de su corrección nos ocuparemos en el apartado 2.7.

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Capítulo 2.Herramientas y

procedimientos que seutilizan en el mastering.

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Herramientas y procedimientos que se utilizan en el mastering


2.1. Introducción

Como ya dijimos, uno de los objetivos del mastering es obtener un sonido coherente entre las

pistas del CD. Esto involucra tanto al nivel general como al balance tonal, de forma que la pro-

ducción sea escuchada íntegramente sin necesidad de ajustar el volumen del amplificador ni del

control de tono (o ecualizador si lo hubiera) entre una pista y la otra. Además, será importante

conseguir una imagen estéreo equilibrada y con la amplitud suficiente como para optimizar el

posicionamiento de los sonidos instrumentales y vocales, realzando los planos sonoros y la sen-

sación de espacialidad. Todo esto, de acuerdo a la estética de la producción.

Además, se deberá cuidar de mantener la resolución del archivo de audio en 16 bits (resolución

estándar de un CD de audio) ya que ésta puede verse severamente afectada por los procesos

digitales a que se verá sometida la señal.

En el presente capítulo estudiaremos cada uno de éstos aspectos en forma separada, pero

teniendo presente que existe una interrelación entre ellos, afectándose mutuamente.

Previamente analizaremos las condiciones de monitoreo de la señal de audio ya que influirán

drásticamente en nuestro trabajo. Espacio físico, tipo y posicionamiento de monitores, posición

de monitoreo y las condiciones de audición, sumado a las herramientas de análisis y medición,

serán cruciales para obtener un resultado óptimo en todo el proceso.

Espacio físico.

La primera y fundamental condición que debe tener el ámbito donde se realizará la masterización

es que sea otro distinto de aquel donde se realizó la mezcla. Como ya dijimos esta situacion

está dada en este caso para el objeto de este curso, ya que los materiales proporcionados han

sido dessarrollados en un ambiente diferente al que va a utilizar el alumno. Cada ámbito, por

mejor tratado que esté acústicamente, presenta condiciones de audición que altera en mayor o

en menor medida la consistencia de la señal. Las consolas de mezcla (por citar solo un ejemplo)

generan reflexiones que interfieren con la señal proveniente de los monitores; así, algunas fre-

cuencias del espectro se verán afectadas, incrementándose o atenuándose. En tal situación, el

ingeniero de mezcla ecualizará buscando un equilibrio de frecuencias acorde al ámbito y a las

condiciones de trabajo. Si el mastering se realizara en ese mismo lugar, las condiciones se man-

tendrían y será imposible detectar y corregir tales problemas.

Son ideales las salas de alrededor de 6 metros de largo, pero espacios más reducidos pueden

funcionar bien siempre y cuando la forma de la sala no sea un cubo pues serán casi incorregibles

los problemas generados por los modos normales de vibración. Salas rectangulares con dimen-

siones no proporcionales serán entonces las más adecuadas porque en ellas los modos naturales

se distribuyen de una forma más homogénea.

Pero para obtener los mejores resultados se deberá consultar a un ingeniero acústico (la inver-

sión en equipamiento será inútil si no se trabaja en un espacio adecuado).

La disposición de equipos y monitores también son factores importantes a tener en cuenta para

conseguir una buena masterización, por lo que se deberá tener especial cuidado en éste aspecto.

Para comenzar, se deben posicionar los monitores orientados en el sentido longitudinal de la

sala, separados de las esquinas y de la pared frontal para evitar resonancias. Ya que todos los

modos naturales tienen picos de presión sonora en las esquinas (si las paredes forman ángulos

rectos), nunca deben ser ubicados en ésta posición. En cambio, a lo largo de la pared se pro-

ducirán nodos y vientres alternativamente, de tal forma que el sonido emitido por los monitores

excitará solo algunos de ellos y otros no, alterando el balance tonal de la señal.

La posición de monitoreo (posición de escucha) deberá ubicarse formando un triángulo equilátero

con los monitores sin interponer en el camino de la señal acústica ningún objeto para evitar

sombras acústicas.

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Finalmente, se deberá aplicar material absorbente en los puntos críticos de reflexión sonora (área

de reflexiones cercanas) y, preferentemente, trampas de bajo en las esquinas y difusores en la

pared trasera.

En el mercado hay una amplia gama de materiales para tales funciones, pero mobiliarios

estratégicamente distribuidos pueden funcionar bastante bien.

Monitoreo

Los audífonos no sirven para masterizar, solo funcionan en la etapa de corrección de errores.

Los monitores de campo cercano tampoco son adecuados pues, en general, carecen de una

respuesta plana y comprimen la señal a un cierto nivel de potencia. De todos los disponibles en

mercado, los Yamaha NS-10 (monitores estándar en la etapa de mezcla) son los menos indicados

para masterizar.

Entonces, se tratará de utilizar monitores de rango medio con respuesta plana. Los estudios pro-

fesionales cuentan además con un subwoofer para obtener una buena respuesta en los graves, y

como medio esencial para detectar ruidos de baja frecuencia (como vibraciones en los micró-

fonos, pops, etc.).

El CD está dirigido a oyentes que lo escucharán en los más variados sistemas de reproducción

(automóviles, equipos domésticos, equipos de alta perfomance, diskman´s, radio, etc.) y el inge-

niero de mastering deberá asegurar que la traslación del material sonoro sea efectiva. Por ello,

es conveniente contar con varios sistemas de monitoreo.

2.2. Ecualización.

A diferencia de lo que ocurre en la mezcla (donde el ingeniero trabaja sobre cada sonido individ-

ualmente para luego ensamblarlos) en el mastering siempre se manipulará la señal estéreo, ya

mezclada, y por lo tanto será imposible (o casi imposible) corregir la ecualización de un sonido

sin afectar a otros.

El principal uso de ecualización en el mastering está orientado a corregir deficiencias en el bal-

ance espectral de las mezclas. Si tales deficiencias son producidas por defectos en el monitoreo

de la señal todas las mezclas se verán afectadas de la misma manera, pero además, como se

sabe, el ingeniero mezcla las canciones u obras de la producción en días distintos, bajo difer-

entes condiciones, concentrándose prioritariamente en el sonido de cada una sin tener demasia-

do en cuenta el equilibrio final de ecualización de toda la producción.

Equilibrio entre lo general y lo particular, tal es la tareaprincipal del ingeniero de mastering.

Otra diferencia substancial en el terreno de la ecualización entre la mezcla y la masterización

reside en el tipo de ecualizadores que habitualmente se usan en uno y otro campo.

Ecualizadores y filtros

Como sabes, el ecualizador es un procesador que actúa sobre el espectro sonoro de una señal,

modificándolo para corregir o compensar su respuesta en frecuencia.

Hay dos tipos generales de ecualizadores: gráficos y paramétricos.

Los ecualizadores gráficos dividen todo el espectro en bandas logaritmicamente iguales (de octa-

va, tercio de octava, etc.). Rara vez es utilizado para compensar frecuencias debilitadas u otras

de nivel excesivo en los tracks del multipista de audio, sino más bien para compensar la

respuesta en frecuencia del sistema de amplificación y monitoreo, buscando que suene los más

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"plano" posible.

Los paramétricos, en cambio, presentan menos bandas que los anteriores, pero a diferencia de

ellos, se puede ajustar la frecuencia de corte y el ancho de banda (Q) de forma continua permi-

tiendo una acción más precisa sobre la señal. Además, ocasionan menos problemas de corrimien-

to de fase.

Existen también otros tipos de ecualizadores, llamados paragráficos y semiparamétricos respecti-

vamente. Los primeros presentan un gran número de bandas, cada una de ellas ajustables en fre-

cuencia de corte, tipo de filtro y ancho de banda. Los segundos permiten ajustar la frecuencia de

corte del filtro pero no su ancho de banda.

Pero más allá de la categoría a la que pertenezca un ecualizador, éste estará formado por uno o

varios tipos de filtros, los cuales detallaremos a continuación.

Filtro Pasa Alto (High Pass)

Utilizado para eliminar ruidos de baja frecuencia, deja pasar la porción del espectro superior a

una determinada frecuencia denominada frecuencia inferior de corte o genéricamente, frecuencia

de corte (fc), cortando o eliminando las inferiores.

En la práctica, las frecuencias inferiores a la frecuencia de corte no son eliminadas totalmente

sino que se reducen a razón de una cierta cantidad de dB por octava (generalmente -6 dB/octa-

va, -12 dB/octava o -18 dB/octava)

Filtro Pasa Bajo (Low Pass)

A la inversa del anterior, deja pasar las frecuencias inferiores a la frecuencia de corte, bloquean-

do las superiores, las cuales serán reducidas progresivamente una cierta cantidad de dB por octa-

va.

Es utilizado generalmente para eliminar ruido de alta frecuencia sumado a señales cuyas compo-

nentes de armónicos no superan un cierto límite (bajo, bombo, voces, etc.).

Otro uso de éste filtro es eliminar el ruido introducido en la conversión analógico/digital al

muestrear frecuencias superiores a la mitad de la velocidad de muestreo (sample rate), fenómeno

conocido como aliasis.

Filtro Pasa Banda (Band Pass)

Puede ser descrito como la suma de un filtro Pasa Alto y un Pasa Bajo conectados en serie, con

la frecuencia de corte del primero inferior a la del segundo. En la práctica es un tipo de filtro que

deja pasar una porción más o menos reducida de frecuencias alrededor de la frecuencia de corte

(frecuencia central). La amplitud de la porción de frecuencias no eliminadas determina el ancho

de banda (factor Q) del filtro.

Filtro Eliminador de Banda o Rejección de Banda

A la inversa del anterior, elimina una banda de frecuencia alrededor de la frecuencia central de

corte. Puede describirse como la suma de un filtro Pasa Alto y un Pasa Bajo conectados en para-

lelo, con la frecuencia de corte del primero superior a la del primero.

Filtro Notch (Peak Notch)

Filtro que permite ajustar la ganancia o atenuación de un rango de frecuencias alrededor de la

frecuencia de corte. Puede contar tanto con un control deslizante vertical como un potenciómetro

circular para realizar el ajuste, correspondiendo en ambos casos la posición central a 0 dB.

Un ecualizador gráfico estará formado entonces por varios filtros Notch con frecuencia de corte y

ancho de banda fijos. Los ajustes de ganancia de ganancia y atenuación se realizan con controles

deslizantes verticales.

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Un ecualizador paramétrico estará formado por uno o más filtros Notch pero con frecuencia de

corte y ancho de banda variables, contando generalmente con potenciómetros circulares para

controlar cada uno de éstos parámetros y otro para ajustar la ganancia o atenuación.

Filtro Low Shelf

Filtro que permite ajustar la ganancia o atenuación de las frecuencias inferiores a la frecuencia de

corte.

Filtro High Shelf

Filtro que permite ajustar la ganancia o atenuación de las frecuencias superiores a la frecuencia

de corte.

La etapa de ecualización de un canal de una consola de mezcla cuenta generalmente con:

1. Un Pasa Alto con un interruptor para su encendido y apagado.

2. Un Low Shelf para controlar la respuesta de los graves con un potenciómetro circular

para ajustar la ganancia o atenuación, un interruptor para ajustar la frecuencia de

corte (generalmente 40 Hz) y otro como multiplicador (x 2 y x 3) para obtener así fre-

cuencias de corte en 80 y 120 Hz.

3. Dos paramétricos, uno para medios-graves y otro para medios-agudos con poten-

ciómetros circulares para el ajuste de la frecuencia de corte y de la ganancia o aten-

uación. Un interruptor permite seleccionar dos tipos de ancho de banda, ancho y

angosto.

4. Un High Shelf para controlar la respuesta de los agudos con un potenciómetro circular

para ajustar la ganancia o atenuación, un interruptor para establecer la frecuencia de

corte en 5 o 7.5 kHz y otro multiplicador (x2) para obtener frecuencias de corte en 10

y 15 kHz.

5. Un Pasa Bajo con un interruptor para su encendido o apagado.

En el caso del mastering, solo se utilizan ecualizadores paramétricos o paragráficos de alta cali-

dad (generalmente analógicos) si se ecualiza por Hardware (Focusrite d2, Avalon, etc,) pero tam-

bién es posible utilizar plug-ins de ecualizadores cuya respuesta sea similar a los anteriores.

Algunos plug-ins de los más utilizados son:

Waves Q10-Paragraphic EQ

Ecualizador paragráfico de 10 bandas. Viene en versión DirectX (para insertarse en cualquier pro-

grama que admita este tipo de plug-ins, por ejemplo WaveLab) y RTAS (para ser usado en

ProTools).

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Figura 11. Interfaz gráfica del ecualizador Q10-Paragraphic EQ de Waves y funciones operativas principales

Waves REQ 6 Bands

Ecualizador paragráfico de 6 Bandas con respuesta similar a un ecualizador analógico. Al igual

que el anterior viene en versión DirectX (para insertarse en cualquier programa que admita este

tipo de plug-ins, por ejemplo WaveLab) y RTAS (para ser usado en ProTools).

Figura 12. Interfaz gráfica del REQ 6 Bands de Waves.

Cargar presetsdesde disco

Respuestaen frecuencia

Controles de nivelde entrada y

medidores de picos

Encendido yapagado decada banda

Selector de filtro

Ganancia / atenuación Frecuencia de corte Ancho de banda

Guardar presets a disco

Vúmetros

Controles denivel de salida

Edición simultánea oindependiente de los

canales estéreo

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Focusrite d2

Versión de software que emula todas las funciones y prestaciones al ecualizador analógico multi-

banda Red 2 de Focusrite. Viene en versión TDM y RTAS para ser utilizado como plug-in de Pro

Tools.

Figura 13. Interfaz gráfica del Focusrite d2

Actualmente hay disponibles un número incalculable de ecualizadores en versión de hardware y

software y su elección depende de varios factores: calidad, costo, gusto del usuario, facilidades

operativas, compromiso de la potencia del sistema informático, etc.

Comenzando a ecualizar.

Así como no hay dos producciones iguales, no hay dos ecualizaciones iguales en el mastering.

Lo ideal antes de comenzar a mover los controles del ecualizador es escuchar fragmentos de

todas las pistas para tener una visión global de toda la producción y establecer la necesidad o

no de ecualizarlas y, de serlo, que tipo de ecualización será necesaria.

Casi nunca son aplicables los presets en ésta etapa, por lo cual, en general, se deben resetear

todos los parámetros del ecualizador y comenzar desde cero, escuchando toda la pista para

determinar situaciones generales (como por ejemplo, es necesario atenuar @ de los 150 Hz pues

todo suena encajonado en los medios-graves, los medios tienen demasiada presencia, se deberá

atenuar @ de los 2000 Hz, falta definición en los medios-agudos, posiblemente de deba incre-

mentar la ganancia entre los 2500 y los 4000 Hz, etc.). También se pueden encontrar situaciones

particulares (por ejemplo, se producen resonancias en el sonido del bajo cuando éste toca la

nota sol2), ya que no tiene sentido corregir una frecuencia que sobresale en un momento clara-

mente definido aplicando ecualización a todo el archivo de audio.

Como ecualizar

Como regla general, conviene establecer primero cuales frecuencias de deben atenuar antes de

empezar a incrementar la ganancia de las que faltan pues por "enmascaramiento" éstas últimas

pueden aparecer tapadas por las primeras; al atenuarlas puede que se recuperen las faltantes (o

alguna de ellas). Esto ocurre muy a menudo en las mezclas con exceso de graves, ya que éstos

enmascaran muy fácilmente a los medios-agudos y a los agudos.

Otro aspecto importante es determinar que tipo de filtro será necesario utilizar para cada caso.

Filtro Pasa Alto

Nivel de entra-da de cada

canal

Nivel de salidade cada canal

Low Shelf Peack Notch High Shelf

Filtro Pasa Bajo

Respuesta enfrecuencia

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Una técnica habitual de ecualización es la siguiente:

1. Determinar el rango de frecuencias que se desea corregir.

2. Ubicar la frecuencia de corte de una de las bandas del ecualizador cerca del

centro del rango.

3. Con un Q ancho, incrementar la ganancia del filtro y ajustar la frecuencia de

corte buscando remarcar aquella que se desea corregir.

4. Reducir el ancho de banda y corregir la frecuencia de corte hasta que solo se

remarquen las frecuencias problemáticas.

5. Ajustar la ganancia hasta conseguir el balance deseado con el resto del

espectro sonoro.

No debe olvidarse de comparar en todo el proceso el sonido original con el procesado, no de

forma instantánea sino escuchando tramos de cierta extensión para dejar que el oído se aco-

mode a las distintas ecualizaciones.

Si se incrementa o se atenúa un rango de frecuencias, luego de un cierto tiempo el oído se acos-

tumbra a éste cambio, de allí la importancia de la comparación constante con el original.

A veces es conveniente atenuar de forma exagerada el rango de frecuencias luego de conseguir

el encuadre adecuado, para posteriormente recuperar paulatinamente la ganancia hasta conseguir

el equilibrio deseado.

No te dejes llevar por la gráfica, solo por tus oídos

Algunos ingenieros de mastering comienzan por los medios-graves y los medios-agudos pues allí

está la porción más significativa del sonido y un cambio en éstas regiones puede hacer innece-

sario el ajuste de los extremos del espectro (me he encontrado con situaciones donde un

pequeño incremento de la ganancia alrededor de los 220 Hz me ha dado una mayor presencia

de graves que aplicando un filtro Low Shelf en los 80 Hz, por ejemplo), con la ventaja adicional

de que sistemas de rango reducido reproducirán mejor los graves y los agudos (televisor, radio,

etc).

A veces se toma un camino que luego de un tiempo parece no llevar a ningún lado, en ese caso,

no debes tener miedo en resetear todos los parámetros y empezar de nuevo. La experimentación

y la prueba y error son las mejores herramientas para conseguir una buena ecualización.

Algunas frecuencias útiles.

Ya dijimos que en el mastering no es posible corregir el sonido de un instrumento sin afectar a

otro u otros, pero sí es posible encontrar regiones del espectro sonoro donde uno de ellos pre-

domina.

Todos los sonidos instrumentales (especialmente los acústicos) y vocales presentan zonas del

espectro sonoro cuyo nivel supera al de las frecuencias vecinas; resonancias que condicionan de

forma significativa el timbre. A éstas zonas se las conoce como "formantes" y a veces es posi-

ble aumentar o disminuir la sonoridad de un instrumento (o de la voz) operando directamente

sobre ellas.

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En la lista siguiente se detallan algunas frecuencias significativas para distintos tipos de sonidos

instrumentales.

Bombo Profundidad 60 - 80 Hz, Ataque 2.5 Khz

Tambor Gordura 240 Hz, Claridad 5 Khz

Hi Hat / Platos Choque (Gong) 200 Hz, Brillo 7,5 Khz

Toms de rack Gordura 240 Hz, Ataque 5 Khz

Tom de piso Gordura 80 - 120 Hz, Ataque 5 Khz

Bajo Cuerpo 60 - 80 Hz, Ataque (presencia) 700 - 1000 Hz

Ruido de cuerda (pop) 2.5 Khz

Guitarra eléctrica Cuerpo 240 Hz, Ataque 2.5 Khz

Guitarra acústica Graves 80 - 120 Hz, Cuerpo 240 Hz, Claridad 2.5 - 5 Khz

Órgano eléctrico Graves 80 - 120 Hz, Cuerpo 240 Hz, Presencia 2.5 Khz

Piano acústico Graves 80 - 120 Hz, Presencia 2.5 - 5 Khz.

Sonido "Honky Tonk" 2.5 Khz (con un Q fino)

Horns Cuerpo 120 - 240 Hz, Brillo 5 - 7.5 Khz

Cuerdas Cuerpo 240 Hz, Filo 7.5 - 10 Khz

Conga / Bongó Resonancia 200 - 240 Hz, Presencia (slap) 5 Khz

Voces Cuerpo 120 Hz, Resonancia 200 - 240 Hz.

Presencia 5 Khz, Sibilancia 7.5 - 10 Khz

De todas formas, es imprescindible escuchar las consecuencias de la ecualización en todos los

sonidos presentes en la mezcla y no solamente en aquellos que se quieren modificar.

2.3. Procesos dinámicos.

Junto a la ecualización, el procesamiento de la dinámica es uno de los procedimientos más uti-

lizados en el mastering. Ya se dijo que no hay estándares en ninguno de ambos campos, pero es

cierto que un CD con muy bajo volumen resultaría inadecuado por varias razones, de las cuales

la comercial no es la menor. Pero siempre es mejor que una producción suene bien antes que

fuerte.

La evaluación de la sonoridad (loudness) de una grabación depende de una serie de factores,

algunos técnicos y otros musicales: el sistema de monitoreo, el sistema de medición, el balance

espectral de la señal, la combinación de instrumentos y/o voces, el género musical, etc.

Sonoridad y sistema de monitoreo

La mejor aproximación para obtener un resultado dinámico satisfactorio en el mastering es evalu-

ar auditivamente la sonoridad a través de un sistema de monitoreo bien calibrado antes que

medirla en vúmetros o, menos todavía, según la "altura" de la forma de onda.

Cuando escuchamos música en nuestro sistema de reproducción (doméstico o profesional) lo

hacemos generalmente en una misma posición del control de volumen, el cual modificamos

según la actividad que estemos realizando, momento del día o por otras razones más bien de

índole afectiva que técnicas. Y en cada uno de esos volúmenes sabemos bien (aunque sea intu-

itivamente) como suena cada una de nuestras grabaciones.

De la misma forma, un ingeniero de mastering conoce perfectamente como responde su sistema

y muchas veces no necesita mirar los vúmetros para saber si el volumen de una grabación es

bajo o si está saturando la señal, solo necesita de su experiencia y de sus oídos.

Es importante tomarse un tiempo y escuchar algunas grabaciones conocidas para evaluar como

responde el sistema si se debe trabajar en un ambiente poco conocido (generalmente el inge-

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niero de masterización trabaja en su propio estudio y con sus propios equipos, pero no es

extraño que en ocasiones sea contratado para realizar trabajos en otro lugar) o para "sintonizar"

los oídos. Además, debe tenerse presente que el cliente también necesita una referencia para

evaluar los procesos que se le realizan a la señal y dar su consentimiento final.

Como sea, nunca conviene comenzar escuchando a volúmenes altos pues los oídos se agotarán

rápidamente y, además, en alto volumen grabaciones y mezclas defectuosas también parecen

sonar bien.

Sonoridad y sistema de medición

El oído no responde en forma instantánea a los cambios de nivel de la señal, es más significati-

vo el nivel promedio que los valores de pico a la hora de juzgar la sonoridad de una grabación.

Esta es la razón por la cual podemos percibir como bajo el volumen aún cuando los vúmetros

del editor parecerían indicar lo contrario.

Sucede que hay varios tipos de vúmetros, con distinto tiempo de reacción y de relevo, y su uti-

lización no es universal, depende del tipo de análisis que se quiere realizar.

Los vúmetros provistos en los editores de audio y en muchos plug-ins (como en muchos proce-

sadores digitales) son en realidad medidores de "muestras" y son útiles para asegurar que no se

produzcan saturaciones por exceder el límite de los 0 dBFS, máximo valor posible en el dominio

digital. Pero dos señales con picos en los 0 dBFS pueden tener hasta 10 dB de diferencia en

sonoridad.

Pero para obtener una medición más cercana a lo percibido por el oído es necesario otro tipo de

forma de medición. Vúmetros analógicos serán más adecuados pero también es posible contar

con otros que, aún digitalmente, responden a los niveles promedio (RMS) antes que a los valores

de pico. Algunos editores de audio (como WaveLab) incorporan la posibilidad de medir el valor

de RMS de la señal en tiempo real y también lo hacen algunos plug-ins, principalmente aquellos

que simulan procesos analógicos de algún tipo (Magneto, Waves RCL, Antares Tube, etc.).

Sonoridad y balance espectral

La sonoridad no es independiente de la distribución de frecuencias en el espectro sonoro de una

señal. Vasta observar las curvas de Fletcher y Munson (curvas de igual sonoridad) para darse

cuenta que el oído es más sensible en el rango medio del registro, entre 500 y 5 kHz. Según

ellas, el nivel de sonoridad (nivel de intensidad perceptivo) de un sonido depende de la frecuen-

cia además de hacerlo de su amplitud. Así, el nivel de presión sonora necesario para "igualar" la

sonoridad de dos frecuencias diferentes variará según la ubicación de ambas en el registro, sien-

do menor la diferencia de presión sonora cuanto más sonoras sean ambas frecuencias.

Esta es la razón por la cual algunos equipos domésticos incorporan la función "loudness" para

equilibrar la respuesta en frecuencia cuando se escucha a bajo volumen, incrementando el nivel

de los graves y los agudos.

Todo lo dicho explica, entonces, por que una mezcla con los medios reforzados es más sonora

que la misma pero con los medios atenuados. Por supuesto que ésta afirmación debe tomarse

en sentido general, ya que la forma de onda de los sonidos individuales de la mezcla dista

mucho de las ondas sinusoidales que se utilizan para elaborar las curvas.

Lo que sí es válido siempre y debe tenerse muy en cuenta es que no se pueden independizar la

dinámica y la ecualización de la señal. Ambos fenómenos están tan íntimamente relacionados

que a veces es conveniente aplicar ecualización (aunque sea globalmente) y luego incrementar el

nivel de sonoridad, mientras que otras requerirá primero procesar la dinámica para posterior-

mente ecualizar.

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Sonoridad e instrumentación

En el mundo acústico - musical, una guitarra siempre será menos sonora que una orquesta sin-

fónica a no ser que la primera esté cerca y la segunda más lejos del oyente.

Es muy difícil componer un concierto para guitarra y orquesta en el cual solista y orquesta man-

tengan un equilibrio adecuado de sonoridad sin utilizar amplificación, se necesitan muchos

conocimientos de orquestación y mucho oficio en la composición además de creatividad.

Si, en el concierto, después de la obra con orquesta el guitarrista tocara una obra solista, grande

sería el cambio de sonoridad.

Pero, ¿qué pasaría en una grabación de ese concierto (o qué suele suceder)? La diferencia de

sonoridad será menor e incluso cabe la posibilidad de que se invierta la situación, la obra solista

más sonora que la de orquesta.

Sería muy extenso enumerar todas las razones por las cuales un CD nunca suena igual que un

concierto en vivo y, a lo sumo, solo es una simulación de él, aún cuando el concierto fuera de

Rock, Jazz, o cualquier estilo musical.

Cuando en una producción se deben masterizar obras de diferente instrumentación, debe tenerse

especial cuidado de no exagerar la sonoridad de los temas donde se utilicen solo unos pocos

instrumentos frente a otros con mayor densidad orquestal (temas donde toque toda la banda,

por ejemplo).

Sonoridad y estilo musical

Cada estilo musical tiene sus propias exigencias de sonoridad y rango dinámico.

En general hay músicas que requieren de impacto (rítmico) mientras que otras necesitan que se

escuchen los sutiles detalles de instrumentación o se diferencien claramente los planos texturales

y las voces internas.

El Rap y el Tecno, por ejemplo, son claros ejemplos del primer grupo. En ellos el rango dinámico

suele estar reducido a unos pocos decibeles y todo debe sonar FUERTE, como una pared sonora.

El Jazz y el Tango, en cambio, son músicas de expresiones sutiles, donde las acentuaciones rítmi-

cas cumplen un rol fundamental en la estructura sonora. Por momentos intimistas, por momentos

violentas y agresivas, son músicas de grandes contrastes expresivos y requieren de un amplio

rango dinámico.

La Música Clásica también es una música de detalles y de contrastes, y, por lo tanto, requiere de

poco procesamiento dinámico con el fin de preservar la expresión musical en toda su dimensión.

Más allá de a cual período histórico pertenezca (Barroco, Clásico, Romántico, Contemporáneo,

etc.) siempre debe sonar "en vivo", respetando las características tímbricas (instrumentos, ambi-

entes, etc.), de textura (contrapuntística, homofónica, etc.), estilísticas y de género (orquestal, de

cámara, vocal, etc.) de cada una.

El Rock, en cambio, tiene tantas corrientes y estilos que es imposible establecer un criterio único

sobre como debe sonar una grabación, sus variantes pueden ser asimiladas a uno u otro de los

casos anteriores.

Todo lo antedicho no aporta sino solo datos referenciales y muestra cuán distintas pueden ser

las distintas formas de expresión musical. Para conocer un estilo hay que escuchar mucha música

y atender lo que los músicos hacen y dicen de él.

Compresión1 y limitación

Antes de comenzar a detallar las características y prestaciones del compresor y el limitador es

necesario establecer un principio fundamental: comprimir es un arte antes que una ciencia. Solo

1 No confundir con formatos de compresión de archivos de audio (mp3, ADPCM, etc.)

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la experiencia y el contacto con el material sonoro aseguran un resultado satisfactorio. No hay

recetas ni reglas.

El compresor y el limitador son procesadores con principios de funcionamiento similares: ambos

reducen el rango dinámico de una señal de audio, atenuando el nivel de salida cuando la señal

de entrada supera un cierto valor definido por el usuario, conocido como umbral (Threshold).

La cantidad de atenuación es expresada en forma relacional, indicando la cantidad de dB que la

señal de entrada debe superar el umbral para obtener un incremento de 1 dB en la señal de sali-

da. Tal la definición de la relación de compresión (Ratio). Así, una relación de compresión de 3:1

indica que por cada 3 dB que la señal de entrada supera al umbral, en la salida se obtendrá solo

1 dB de incremento.

Por debajo del umbral la señal no será procesada (al menos teóricamente), situación que puede

expresarse como una relación de compresión 1:1.

El limitador es un tipo particular de compresor en el cual no importa cuántos decibeles la señal

de entrada supera al umbral, a la salida no se obtendrá ningún incremento. Corresponde a una

relación de compresión de inf:1, aunque en la práctica puede obtenerse resultados similares con

relación de compresión superiores a 20:1

En la figura siguiente se representan los parámetros definidos hasta aquí. Tal figura es utilizada

por algunos plug-ins y procesadores digitales para controlar gráficamente la compresión o lim-

itación.

Figura 14. Representación de las curvas de respuesta de compresión y limitación aplicadas a una señal de audio

Los parámetros genéricos de ambos procesadores se completan con el Tiempo de Ataque

(Attack), el Tiempo de Relevo (Release), y controles para ajustar el nivel entrada (Input) y el de

salida (Output).

El Tiempo de Ataque indica cuanto tiempo (en milisegundos) tarda el procesador en responder

una vez que la señal de entrada supera al umbral. Este parámetro puede alterar sustancialmente

el material musical, suavizando los transientes de ataque de sonidos como: tambor, toms, guitar-

ras, etc., si es demasiado rápido. Por el contrario, si es demasiado lento, solo la porción de

sonido posterior al ataque será afectada aumentando la diferencia entre el valor de pico y el de

RMS.

El Tiempo de Relevo, a la inversa que el anterior, indica cuanto tiempo tarda el procesador en

recuperar el estado inicial, previo a la compresión o limitación. Si es lento (mayores a 500 ms)

ataques sucesivos separados a una distancia de tiempo menor que el TR serán siempre comprim-

Entrada

Salida

0 dB

Umbral Compresión. Relación de compresión 3:1

Limitación

Parte de la señal que no será procesada. Relación de compresión 1:1

∆I

∆Ο

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idos pues el procesador no termina de recuperarse cuando la señal vuelve a superar el umbral.

En cambio, si es demasiado rápido, se pueden producir distorsiones cada vez que la señal pasa

por debajo del umbral. Algunos procesadores dinámicos incorporan un control automático del TR

(denominado ARC) que se autoajusta según el perfil dinámico del sonido.

Al igual que el ecualizador, tanto el compresor como el limitador son utilizados en todas las eta-

pas de la producción, pero su uso en el mastering es diferente a las aplicaciones en las etapas

de grabación y mezcla. Incluso algunos muy utilizados para controlar la dinámica (como el DBX

160) son inaplicables en el proceso de masterización.

Al comprimir o limitar se reducen las diferencias de volumen entre los sonidos de alto nivel y los

de nivel bajo y medio. Insertados en un canal de la consola (por ejemplo en el del tambor), per-

miten controlar la sonoridad para conseguir un ensamble adecuado, evitando que el sonido sea

"tapado" por momentos y se "desprenda" de la mezcla en otros. Pero en el mastering, al actuar

sobre toda la mezcla, estas reducciones pueden comprometer drásticamente la limpieza del

sonido, la profundidad y la disposición de planos musicales. Evidentemente, el Tiempo de Ataque

de un compresor aplicado a un tambor no puede ser el mismo que el del aplicado a una voz;

¿cómo diferenciarlos en el mastering donde ambos sonidos suenan simultáneamente?.

Por lo dicho anteriormente se entiende por qué un estudio de masterización cuenta con compre-

sores y limitadores de alta calidad (High End), tanto analógico como digitales. También son muy

utilizados los valvulares, pero, como requieren un mantenimiento constante para preservar sus

prestaciones, se los suele encontrar solo en los estudios profesionales.

Otra diferencia importante la encontramos en la respuesta del procesador cuando la señal supera

al umbral. En la figura 14 se ve que una vez que la señal supera al umbral es comprimida

inmediatamente y de forma constante (manteniendo constante la relación de compresión),

situación que se evidencia en el quiebre de la línea que representa la respuesta de compresión y

en la pendiente constante del segmento correspondiente a la parte comprimida.

Esto puede ser un problema en el mastering, sobre todo si la señal pasara permanentemente por

encima y por debajo del umbral. Para masterizar se prefiere un compresor con una respuesta dis-

tinta, donde la relación de compresión aumente paulatinamente hasta alcanzar el valor estableci-

do por el usuario, en el extremo correspondiente a los 0 dB. Gráficamente, ésta situación sería

representada de la siguiente manera (figura 15).

Figura 15. Curva de respuesta de un compresor "Soft Knee"

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Tal tipo de respuesta recibe la denominación de "Soft Knee" en contraposición de la representa-

da en la figura 14, que recibe el nombre de "Hard Knee".

Así como encontramos ecualizadores de alta perfomance emulados por software, también hay a

disposición en el mercado desarrollos de plug-ins que ofrecen las mismas o similares presta-

ciones que las diferentes versiones de hardware de compresores y limitadores.

De ellos, algunos de los que mejor se adaptan a las necesidades del mastering son:

Waves RComp (nueva versión del Waves RCL)

Compresor con simulación de respuesta analógica valvular (vintage) o de estado sólido (selec-

cionable), soft clip, Hard y Soft Knee, ARC.

Viene en versión DirectX, RTAS y TDM.

La figura 15 muestra la interfaz gráfica del compresor y sus parámetros principales.

Figura 16. Interfaz gráfica del compresor RComp de Waves

Compresor y limitador LA-2A de Bomb Factory

Puede funcionar como compresor y como limitador según se especifique en el conmutador de la

esquina inferior derecha. Solo se ajusta el nivel de ganancia de entrada y la cantidad de reduc-

ción de pico. El umbral, ataque y relevo están predefinidos siendo el nivel de salida ajustado

automáticamente a medida que se aumentan o disminuyen ambos controles.

Cuenta con un vúmetro de aguja y un selector para medir el nivel de salida o la cantidad de

reducción de ganancia.

Viene en versión RTAS y TDM para Pro Tools.

Conmutador para selec-cionar entre respuestavalvular (Opto) y de

estado sólido (Electro).

ARC on / off

Umbral

Ataque

Relevo

Relación de compresiónCantidad de decibeles

comprimidosMargen de ganancia

hasta 0 dB

Control paracompensar laganancia de

salida

Indicador de clip.El color amarilloindica saturación

analógica (soft clip),el rojo indica clip

digital.

Conmutador paraseleccionar entre

Soft Knee (Smooth)y Hard Knee (Warm)

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Figura 17. Interfaz gráfica del LA-2A de Bomb Factory

Al igual que con los ecualizadores, el desarrollo de compresores y limitadores en versión de

hardware y software es muy amplio, aún para un campo específico como el mastering. Optar por

uno u otro depende de las necesidades prácticas y las preferencias operativas del ingeniero de

mastering .

¿Siempre es necesario comprimir o limitar la señal de audio en el mastering?.

Definitivamente la respuesta es no. Depende de la naturaleza y las características del material

sonoro.

La compresión es un proceso que no solo afecta a la dinámica sino también al balance tonal de

una mezcla. Para un Tiempo de Ataque y de Relevo determinados, graves. Medios y agudos

serán comprimidos de una forma no equitativa, afectándose a veces a unos más que a otros.

Si bien puede utilizarse para reducir el nivel de pico de una señal y de esa forma obtener un

margen extra para aumentar la ganancia, las consecuencias de su uso pueden ser muy nocivas

para la naturaleza expresiva del material musical. Por ejemplo, pueden llegar a anularse total-

mente las acentuaciones rítmicas en aquellas músicas en donde éstas son significativas, alteran-

do totalmente la expresión musical. La música puede así llegar a sonar "aplastada" , como si a

un mensaje hablado se le anulase la diferencia entre sílabas acentuadas y no acentuadas.

Pero si además de la necesidad de reducir los valores de pico es necesario agregar más impacto

(punch) a la mezcla en sonidos graves y medios - graves, el compresor será la herramienta más

útil.

En cambio, limitar la señal de una forma controlada generalmente da lugar a un proceso más

limpio, más transparente al oído, afectando menos drásticamente las cualidades internas de la

música.

Recuerda, el exceso de compresión no tiene arreglo.Escucha y tómate un tiempo antes de tomar decisiones.

Como comprimir una señal de audio.

1. Ubica el umbral entre los valores de pico y de RMS con un tiempo de ataque y relevo

altos.

2. Establece la relación de compresión a un valor para el cual la reducción de ganancia

no sea mayor a 6 dB.

3. Reduce el tiempo de ataque y el de relevo hasta observar que solo las partes que se

desean comprimir son afectadas.

4. Reajusta la relación de compresión hasta obtener reducciones del orden de los 3 dB.

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En algunos casos puede ser mayor, pero debes escuchar atentamente que no se pro-

duzcan resultados indeseados, en particular, que no se perciba un aumento de volu-

men en el momento de recuperación del compresor (durante el tiempo de relevo).

5. Si es necesario, reajusta el nivel de umbral.

Nota: ajusta el nivel de salida del compresor hasta no percibir cambios de volumen entre la

señal sin procesar y la procesada. Solo así se podrá comparar ambas señales para evaluar el

resultado de la compresión. De otra forma, podría parecer que todo suena mejor simplemente

porque suena más fuerte. Una vez terminado el proceso de configuración de los parámetros, y

asegurado un resultado satisfactorio, se puede dar ganancia a la salida.

Algunos compresores tienen un control especial para compensar el nivel de salida de forma

automática a medida que se reducen los valores de pico. Este control debe desactivarse en el

proceso de configuración de los parámetros.

Algunos ingenieros de mastering prefieren limitar la señal antes que comprimirla pues, aseguran,

el limitador da como resultado un sonido más claro y transparente afectando menos drástica-

mente la textura y la expresión musical. Sugieren, incluso, utilizar un tiempo de ataque y relevo

muy rápidos. Una razón para esto la encontramos en el hecho que al comprimir la mezcla estéreo

se afecta no sólo a la dinámica sino también al balance espectral; limitar la señal, en cambio,

produce menos efectos secundarios. Será necesario entonces reajustar los parámetros del ecual-

izador para compensar las pérdidas, a veces se puede, otras no.

En definitiva, la elección de comprimir o limitar la señal debe ser tomada en función del material

sonoro concreto, cuidando siempre de no alterar la naturaleza expresiva del registro musical. Si

solamente es necesario aumentar el nivel de ganancia, entonces se deberá optar por otros pro-

cedimientos como cortar picos y normalizar, opciones que estudiaremos más adelante.

Compresores multibanda

Como se dijo anteriormente, la compresión afecta a la dinámica y también al balance espectral

de la señal de audio.

Sucede que para una determinada configuración de los parámetros del compresor las distintas

bandas de frecuencia serán afectadas de distinta manera. Un tiempo de ataque rápido, por ejem-

plo, tiende a comprimir más a los agudos que a los graves, dando como resultado un sonido

más opaco y cerrado; si, por el contrario, es demasiado lento, los graves se comprimirán más

que los agudos con el agregado de que la relación entre valores de pico y RMS aumentará. Estos

efectos están también relacionados con el tiempo de relevo, lo cual hace imposible predecir con

exactitud cuales serán las consecuencias de la compresión en el campo espectral.

Si escuchas con atención una mezcla notarás que a menudo es necesario controlar solamente la

dinámica de una porción del espectro sonoro para conseguir un sonido consistente, perfecta-

mente ensamblado.

Para éstas situaciones son muy útiles los compresores multibandas, los cuales constan de varios

compresores y crossover's interconectados. Estos últimos permiten dividir la señal en varias ban-

das de frecuencias las cuales podrán entonces ser comprimidas de distinta manera, con distintas

configuraciones en los parámetros de compresión.

En las figuras siguientes se detallan las interfaces gráficas de tres compresores multibanda: el C4

de Waves (viene en versión DirectX, RTAS y TDM), el Mastering Compresor de Steinberg (versión

VST) y el Multiband R3 de Ultrafunk (versión DirectX).

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Figura 18. Interfaz gráfica del compresor multibanda C4 de Waves.

Pueden apreciarse las cuatro bandas de frecuencias en las que se divide el espectro sonoro, cada

una de las cuales con controles de ganancia, rango (relación de compresión), umbral, ataque y

relevo independientes.

Figura 19. Interfaz gráfica del compresor multibanda Mastering Compresor de Steinberg.

Se pueden estipular tanto la cantidad de bandas como el rangos de frecuencia de cada una. La

curva de respuesta a la derecha permite editar la banda seleccionada (remarcada) incorporando

uno o varios umbrales con sus respectivas relaciones de compresión en forma gráfica.

Figura 20. Interfaz del compresor Multiband R3 de Ultrafunk

El espectro es dividido en cinco bandas de frecuencias con rangos editables en forma individual.

Cada banda cuenta con controles independientes de umbral, relación de compresión, ataque y

relevo más tipo de respuesta del compresor (Normal o Vintage, Hard o Soft Knee


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2.4. Control de la imagen estéreo.

Con la invención del estéreo se incorporó la posibilidad de distribuir "espacialmente" los sonidos

que forman parte de una grabación musical, lo cual era imposible de realizar en las grabaciones

monofónicas. En éstas últimas, no importa cuántos altavoces se utilicen para la reproducción, si

son de un mismo tipo todos emitirán la misma señal dando la impresión de que el sonido

proviene del más cercano al oyente.

Una comprobación simple puede ser realizada reproduciendo en un sistema estéreo una

grabación monofónica (o activando el botón "mono" en la sección maestra de WaveLab). Si la

posición de escucha está centrada con respecto a los parlantes (formando un triángulo isósceles

con ellos) el sonido parecerá provenir del eje de simetría que pasa por el oyente (fig. 21 ). Si

ahora desplazamos la posición de escucha hacia uno de los lados, el sonido parecerá provenir

del parlante más cercano, dando la impresión de que el otro parlante no emite ninguna señal

(fig. 22). Esto ocurre porque (siendo la señal idéntica en ambos parlantes) el sonido emitido por

el más cercano arriva antes a nuestros oídos, fenómeno conocido como "efecto Hass".

Figura 21. Oyente en centro Figura 22. Oyente desplazado del centro

Observando la figura 21, puede decirse que la señal de audio parece provenir de un parlante

"virtual" ubicado en el centro de los parlantes reales.

En una mezcla monofónica, entonces, la sensación de espacialidad dependerá exclusivamente del

ámbito de audición ya que el sonido directo provendrá desde una dirección única. En tal circun-

stancia los sonidos instrumentales y/o vocales de la grabación se ubicarán "uno detrás de otro",

diferenciándose por su sonoridad relativa y por la cantidad de reverberación que en la mezcla se

le aplique a cada uno.

En una mezcla estéreo, en cambio, las señales provenientes de ambos parlantes son diferentes,

lo cual permite ubicar los sonidos en una zona del espacio como la representada en la figura 23.

Figura 23. Espacio virtual en una imagen estéreo.

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En los primeros discos mezclados en estéreo es común escuchar algunos sonidos volcados total-

mente hacia uno u otro canal (mezclas donde la batería se encuentra volcada hacia el canal

izquierdo, las guitarras hacia el canal derecho y las voces y el bajo en el centro son posibles de

escuchar en algunos discos de Los Beatles). También es usual encontrar grabaciones donde

algunos sonidos "viajan" constantemente entre ambos canales. Fue una época de experi-

mentación, donde cada artista usaba como se le ocurría las posibilidades de espacialización que

brindaba el estéreo. Por otro lado, en las grabaciones de música clásica se buscaba aprovechar

la espacialidad para simular la situación de escucha del teatro, pretendiendo ubicar las fuentes

sonoras en un escenario virtual y al oyente "rodeado" de sonido directo y reverberante, como

sentado en una butaca en el medio de la sala.

De a poco estos conceptos fueron cambiando y unificando a partir del descubrimiento de ciertos

mecanismos de audición adquiridos por el desarrollo de la psicoacústica. Fenómenos como la

manera en que el oído utiliza la información sonora del espacio que rodea al oyente para deter-

minar la dirección de arrivo de un sonido, la amplitud del espacio sonoro, etc., modificaron la

manera de utilizar el estéreo.

Un caso muy interesante de analizar en particular es el de la correlación de fase.

Cuando un sonido llega a nuestros oídos desde un lado, primero es percibido por aquel más cer-

cano a la fuente sonora y luego por el otro, en parte por las reflexiones en las paredes y objetos

de la sala y en parte por la porción que (filtrada) atraviesa la cabeza. Aún en espacios

abiertos(libres de reflexiones), dependiendo del ángulo de incidencia, el retardo entre los estímu-

los sonoros percibidos por ambos oídos dan lugar a un desfasaje cuyo monto sirve para determi-

nar la ubicación de la fuente. En caso de que la fuente sonora esté ubicada directamente

enfrente de nosotros, ambos oídos percibirán el sonido al mismo tiempo, en fase. Si está ubica-

da a un lado, el oído más alejado lo "escuchará" más tarde que el otro, produciéndose un cor-

rimiento de fase. Pero éste fenómeno no es independiente de la frecuencia: las más graves no

atraviesan la cabeza sino que se difunden por los huesos del cráneo y en éste caso serán

percibidos por ambos oídos al mismo tiempo. De allí la afirmación de que los medios y los agu-

dos son direccionales mientras que los graves no.

Así, con retardos y filtros se puede superar el límite establecido por los parlantes, ganando espa-

cio hacia fuera y hacia delante de los mismos, llegando incluso a poder ubicar un sonido casi a

180º.

Estos conocimientos permiten conseguir mezclas más amplias y equilibradas, donde las voces e

instrumentos solistas se destacan claramente del fondo sin tener que competir por un lugar y sin

tener que "deformar" un sonido para que se ensamble con otro que ocupa la misma o similar

posición del estéreo.

En la concepción moderna del uso del estéreo ambos canales deben estar equilibrados, recibien-

do ambos oídos energías sonoras equivalentes en las distintas bandas de frecuencia, general-

mente con los graves ubicados alrededor del centro y las otras frecuencias distribuidas equitati-

vamente en todo el estéreo. Las voces e instrumentos solistas se ubican casi siempre al centro

pero desprendidos de la línea de los parlantes (escucha un CD de Sting y trata de determinar en

que lugar se posiciona la voz). La reverberación y los ambientes ocupan generalmente la máxima

amplitud del estéreo.

Es así que en el mastering muchas veces debe corregirse la imagen estéreo de una mezcla que,

por diversos factores, se encuentre desbalanceada. A veces es necesario ampliar el estéreo para

dar más espacialidad, en busca de una mayor difusión del sonido en mezclas que quedaron muy

cerradas. A veces es necesario equilibrar la sonoridad de ambos canales en mezclas que

quedaron "volcadas" hacia un lado. Otras es necesario incrementar la ganancia de los sonidos

centrales que quedaron demasiado bajos en la mezcla o que fueron atenuados por las aplicación

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de ecualización y compresión en el mastering, o viceversa. Esta última situación es muy común y

por eso es conveniente, cuando existan dudas, hacer tres versiones de mezcla de una misma

obra: una con la voz o instrumentos solistas más desprendidos de los requerido, otra con éstos

más atenuados y otra con la relación esperada; de ésta manera siempre se tendrá la posibilidad

de tomar la mezcla más adecuada para el proceso de masterización.

Resumiendo, un sistema estéreo está formado por dos canales diferenciados (izquierdo y dere-

cho) más un canal central virtual del cual se emiten los sonidos idénticos reproducidos

simultáneamente por ambos parlantes. De la relación de éstos tres canales dependerá la imagen

estéreo final.

Herramientas y procedimientos para el control de la imagen estéreo

Antes de comenzar es importante tener una correcta posición de monitoreo de la señal para no

incurrir en evaluaciones erróneas: teniendo en cuenta que nuestros oídos son especialmente sen-

sibles a sonidos provenientes de fuentes sonoras ubicadas delante, en un rango de hasta 75º de

apertura y con una elevación de aproximadamente 15º, la mejor ubicación de los monitores se

encuentra formando un triángulo equilátero con el oyente y elevados hasta la inclinación especifi-

cada.

Analicemos ahora cada una de las situaciones planteadas anteriormente.

a) Cambios en la amplitud de la imagen estéreo.

Para modificar la amplitud del estéreo existen herramientas especialmente diseñadas denomi-

nadas expansores de estéreo, con controles que permiten aumentar o reducir de forma virtual la

separación entre los parlantes. Para éste procedimiento se utilizan algoritmos internos especial-

mente diseñados para un cambio controlado de la correlación de fase de ambos canales por lo

que debe tenerse especial cuidado en no introducir errores de fuera de fase, sobre todo si se

amplía exageradamente el estéreo. Por esto es conveniente realizar el procedimiento ayudándose

con un medidor de fase además de los oídos.

En las figuras siguientes (24, 25 y 26) se muestran los análisis de los tres grados habituales de

correlación de fase entre los canales izquierdo y derecho de un sistema estéreo: sonido en fase

(mezcla mono o imagen estéreo cerrada), sonido con un corrimiento de fase de alrededor de 90º

(mezcla estéreo correcta) y sonido fuera de fase (problemas de cancelación de frecuencias)2.

Figura 24. Mezcla "mono" Figura 25. Mezcla estéreo correcta Figura 26. Mezcla estéreo "fuera de fase"

Ten presente que dos sonidos idénticos pero fuera de fase (con forma de onda invertida) se can-

celan cuando se los suma. Si se los reproduce en un sistema monofónico (una radio AM, por

ejemplo) se anularán totalmente, pero si se los reproduce en un sistema estéreo ubicando cada

uno en un canal, se anulará el sonido proveniente del centro (canal central virtual) dando como

resultado un sonido envolvente muy extraño que crea una sensación similar al mareo. Cuando la

forma de onda es compleja es posible que algunas frecuencias se cancelen y otras no, en éste

caso la ecualización de la señal cambiará dramáticamente si se la reproduce "en mono".

A continuación, las interfaces gráficas de dos tipos de expansores de estéreo.

2 En la carpeta "Ejemplos\Correlación de fase\" del CD del curso encontrarás archivos de audio de los tres tipos de mezcla.

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La figura 27 muestra el "StereoExpander" de WaveLab 4. Plug-in VST de Steinberg que viene

incluido en el programa. Solo presenta un control deslizante para aumentar (hasta +100) o

reducir (hasta -100) la amplitud de estéreo, la posición central (0) indica la amplitud original.

La figura 28 corresponde al plug-in DirectX y RTAS "S1-Stereo Imager" de Waves. Este presenta

controles especiales para ajustar la amplitud (Width) del estéreo y la ganancia de entrada. El con-

trol de ganancia es importante pues el corrimiento de fase puede generar saturaciones digitales,

sobre todo si la señal original tiene valores de pico cercanos a 0 dB. Los controles restantes se

explicarán más adelante.

La gráfica muestra un triángulo dentro de un sistema de coordenadas polares, la posición de

escucha se ubica en el vértice inferior del triángulo y la los parlantes en los vértices opuestos.

Los semicírculos marcan puntos de igual nivel, desde 0 dB (semicírculo mayor) hasta - 24dB de

tal forma que siempre es posible medir cuanta ganancia o atenuación se está aplicando a cada

componente del estéreo (obviamente, el triángulo nunca debe sobresalir del semicírculo de 0 dB

si no se quieren introducir saturaciones digitales. Cuando el control "width" se desplaza debajo

de 1 (amplitud original) el triángulo se cierra comprimiendo el estéreo progresivamente hasta

transformarse en una línea vertical en el valor 0 (sonido monofónico), si se lo desplaza por sobre

el valor 1 éste se abrirá indicando expansión del estéreo (como si se separaran los parlantes)

hasta alcanzar la máxima amplitud en el valor 3.

La línea vertical sirve para indicar la dirección de los sonidos provenientes del centro del estéreo.

Cuenta además con otro control denominado "Input Mode" que permite seleccionar dos tipos de

señales de entrada: "L - input - R" corresponde a una señal estéreo convencional mientras que

"M - input - S" hace referencia a un tipo de señal que será explicada más adelante.

Existe una versión especial de éste plug-in denominado "S1-Shuffler" el cual incorpora controles

especiales para ajustar la respuesta de las frecuencias graves a la expansión del estéreo: "shuf-

fler" permite establecer cuanto de la expansión afectará a las frecuencias graves (va desde 1 =

sin expansión, hasta 3 = máxima expansión); "freq" determina la frecuencia debajo de la cual

actuará el control "shuffler" y "Bass Trim" permite compensar los cambios de nivel en las fre-

cuencias graves producto de la expansión o compresión del estéreo.

Figura 27. Interfaz gráfica del plug in VST "Stereo Expander" de Steinberg

Figura 28. Interfaz gráfica del plug in DirectX "Stereo Imager" de Waves

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Además de los problemas de fase, debe escucharse atentamente como se modifican la rever-

beración y los ambientes cuando se expande el estéreo ya que pueden ver incrementado su nivel

de una forma desmesurada.

b) Control del balance entre los canales izquierdo y derecho

En promedio la imagen estéreo debe escucharse centrada de la misma forma que el ambiento

sonoro que nos rodea se distribuye equitativamente en nuestra cabeza más allá del posi-

cionamiento de una fuente sonora particular. Por esto los medidores de picos nunca deben uti-

lizarse para lograr un equilibrio en la energía sonora emitida por ambos canales del estéreo. Es

imprescindible guiarse auditivamente, sobre todo si no se cuenta con vúmetros o medidores de

RMS por canal.

Ahora, habiendo detectado un corrimiento hacia un lado de la imagen estéreo es necesario

"enderezarla". Para esto se puede corregir la relación de niveles de cada canal cambiando sepa-

radamente la ganancia o desplazando el paneo hacia el canal más débil.

Cualquiera de éstos procedimientos podrían funcionar si el corrimiento es muy leve (en cuyo caso

debería evaluarse si es necesario aplicarlos) pero si el problema de desplazamiento es mayor se

debe encontrar otra solución pues debe tenerse presente que una alteración de los niveles indi-

viduales de los canales izquierdo y derecho modifica el posicionamiento de las fuentes sonoras

ubicadas en el centro, desplazándolas hacia un lado. En éste caso es peor el remedio que la

enfermedad.

Si las fuentes sonoras tienen un posicionamiento demasiado preciso (habitualmente ocurre esto

en mezclas con muy poca reverberación) puede llegar a solucionar el problema aplicar algo de

compresión a cada canal separadamente, lo cual permitiría reducir también la diferencia entre los

valores de pico que pueden presentarse. Pero muchas veces esto tampoco corrige el problema,

siendo necesario buscar otra solución.

Si observas la figura 28 notarás la presencia de dos controles adicionales que no hemos explica-

do todavía: asimetría y rotación.

El primero de ellos permite cambiar la relación de niveles entre los extremos del estéreo sin

alterar los sonidos centrales. El segundo, produce el mismo efecto que aumentar o disminuir la

ganancia de cada canal individualmente. Corrimientos muy particulares pueden obtenerse combi-

nando ambos controles.

Esto nos permite establecer las siguientes definiciones:

Asimetría: desequilibrio entre los niveles de los canales izquierdo y derecho del estéreo pero con

el canal central correctamente orientado.

Rotación: Desplazamiento de toda la imagen estéreo (incluido el canal central) hacia un lado.

c) Control de nivel del canal central (virtual).

Como ya se dijo, es habitual que al ecualizar se produzca un cambio en el nivel de algunas

fuentes sonoras. A veces se puede compensar esto incrementando otras frecuencias relevantes

de las fuentes afectadas pero esto no siempre es posible, sea porque se afectan otros sonidos o

porque si bien se consigue recuperar el nivel original se distorsiona el balance espectral, etc. Esta

situación es particularmente importante si los sonidos afectados son los de las voces o instru-

mentos solistas (generalmente ubicados en el centro del estéreo). Una solución se dio en un pár-

rafo anterior: contar con tres mezclas con diferentes niveles de ganancia en voces o instrumentos

solistas (una con el nivel esperado, otra con nivel más alto y otra más bajo). Así si al ecualizar o

ampliar el estéreo se tiende a disminuir el nivel de ganancia de éstos sonidos es posible reem-

plazar la mezcla por aquella con los niveles más altos.

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Pero no siempre es posible disponer de tal repertorio de mezclas y en ese caso será necesario

encontrar otra solución.

Cuando se quiere registrar una o varias fuentes sonoras tratando de captar sus cualidades de

espacialidad en una imagen estéreo se suele recurrir a dos técnicas de posicionamiento de micró-

fonos: la distribución XY y la técnica MS (mono-estéreo). Muy utilizadas para grabaciones en

salas de teatro o en ambientes sonoros complejos, permiten captar el sonido de orquestas,

coros, solistas, actores, etc., desde cualquier punto de la sala con solo dos micrófonos. A veces

se usan para registrar en dos canales la reverberación natural de un ámbito sonoro para luego

mezclarlos con los micrófonos de escenario.

En la técnica MS un micrófono cardioide se dirige hacia la fuente sonora (M) y otro con patrón

polar figura de 8 se ubica perpendicularmente al primero en el mismo punto de espacio para

captar los sonidos laterales producto de reflexiones en las paredes (S) . Mediante una consola de

mezcla es posible recrear la imagen sonora original combinando las señales de ambos micró-

fonos de la siguiente forma: Canal izquierdo = M + S, Canal derecho = M - S.

Es decir:

1. La señal M se envía a un canal de la consola.

2. La señal S se envía a dos canales y a uno de ellos se le invierte la fase (-S).

3. La mezcla de los canales M y S se asigna al canal izquierdo del bus estéreo.

4. La mezcla de los canales M y -S se asigna al canal derecho del bus estéreo.

A diferencia de la técnica XY, donde las señales proveniente de dos micrófonos omnidireccionales

(con sus diafragmas ubicados perpendicularmente entre sí, casi en el mismo punto del espacio y

orientados en conjunto hacia la fuente sonora) se mezclan asignando cada una a un canal distin-

to del estéreo, la técnica MS permite, por un lado, modificar el balance entre la señal central M y

la estéreo S y, por el otro, dirigir "en vivo" el par de micrófonos hacia distintas fuentes sonoras

que quieran ser captadas con mayor precisión. Muy útil para grabar voces de actores, es posible

alejar o acercar la fuente sonora con solo controlar un par de faders de la consola.

En el mastering se puede utilizar la técnica MS en sentido inverso, separando un registro estéreo

común en dos componentes: el sonido central y los sonidos laterales para luego procesarlos indi-

vidualmente. Este procedimiento se realiza mediante un codificador MS (como el provisto por el

Finalizer de TC Electronics) que separa una señal estéreo en una señal M y otra S. Luego de

modificar la relación de volumen entre ambas se vuelve a decodificar y así se consigue aumentar

o atenuar la ganancia del canal central de una mezcla estéreo.

Claro que no solo la voz solista será alterada, también lo serán todos aquellos sonidos que

(como el del bajo) se ubiquen en el centro del estéreo. Pero, al tener separado el canal central,

es posible aplicar en él compresión multibanda para controlar las bandas de frecuencias individ-

ualmente y así obtener un balance más adecuado para la mezcla final. Otras posibilidades se

abren con ésta técnica que serían muy largas de enumerar aquí.

Pero, ¿cómo utilizar ésta técnica si no se cuenta con un codificador?

Dada una señal estéreo es posible separarlas en dos componentes M y S aplicando las sigu-

ientes fórmulas:

M = ½ (L + R)

S = ½ (L - R)

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A éste proceso se lo denomina "MS Matrix" y puede ser realizado en una workstation de la sigu-

iente manera:

1. Poner cada canal del estéreo en dos tracks del multipista (dos para el izquierdo y dos

para el derecho). Por ejemplo: canal izquierdo: tracks 1 y 2; canal derecho: tracks 3 y 4.

2. Con el paneo al centro, enviar tracks 1 y 3 a un subgrupo (canal M) y tracks 2 y 4 a

otro (canal S).

3. Invertir la fase del track 4 (-R),

4. Reducir la ganancia de cada subgrupo en 6 dB.

Listo, ahora se pueden controlar individualmente las ganancias de los canales M y S.

También es posible utilizar el plug-in "S1-Matrix" que realiza éste procedimiento automáticamente

en cualquier editor de audio.

Se puede ahora reconstruir la imagen estéreo mediante el procedimiento explicado anteriormente

o mediante el "S1-stereo imager", asignando como señal de entrada en el control "Input Mode":

M - input - S

2.5. Cortando picos.

Como ya se dijo, los valores de pico condicionarán el monto de nivel de ganancia que será posi-

ble aplicar a una mezcla para obtener un volumen final adecuado al tipo de producción que se

esté masterizando. Dado que no se puede superar el valor de 0 dBFS en una grabación digital,

éste será entonces el máximo nivel que puede alcanzar cada una de las muestras. Si la diferencia

entre valores de pico y de RMS es excesiva, aumentar la ganancia para alcanzar el máximo (sin

producir saturación digital) no producirá casi ningún cambio en el volumen general de la mezcla.

Al aplicar compresión es posible que muchos picos sean atenuados, pero muchos otros no se

verán afectados (o lo serán muy poco) por el procesamiento, será necesario entonces reducir

"manualmente" los picos residuales hasta obtener un margen suficiente que permita elevar el

valor de RMS de la señal.

Cuando esto es necesario se debe reducir el nivel de la porción de la forma de onda que tiene el

valor de pico.

Primero es necesario determinar el lugar donde se produce un pico. Esto puede hacerse gráfica-

mente buscando un salto abrupto en la forma de onda como muestra la figura 28, luego debe

posicionarse el cursor en éste punto para posteriormente realizar zoom hasta conseguir destacar

el período donde se produce el valor de pico. También se obtiene el mismo resultado si se uti-

liza una herramienta que busque automáticamente los valores de pico.

En WaveLab (por ejemplo) se pueden encontrar varios picos simultáneamente con la función

"Global Analysis" del menú "Analysis". Para ello debe seguirse el procedimiento ya descrito en

el capítulo de análisis de una señal:

a) Seleccionar toda la forma de onda.

b) Seleccionar del menú "Analysis" la función "Global Analysis".

c) Apretar el botón "Analyse".

d) Poco después se mostrarán los valores de pico en la sección correspondiente de la

solapa "Peaks".

e) Hacer click en uno de los recuadros que muestran los valores de pico por canal.

f) Se pueden crear marcadores en estos puntos o y cerrar la ventana para pasar a la

etapa de edición o,

g) Se puede desplazar la barra de desplazamiento al principio y apretar el botón "Focus"

para posicionar el cursor automáticamente en el primero de éstos puntos. La ventana

se minimizará.

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h) Luego de realizado el procedimiento de reducción se debe maximizar la ventana

"Global Analysis", desplazar la barra de desplazamiento un paso hacia la derecha y

repetir el paso g).

Nota: El procedimiento es aplicable al canal en el cual se hizo click en el paso e), luego, debe

repetirse el procedimiento para el otro canal.

Para reducir el nivel de un pico luego de seleccionado se puede seleccionar el período o semi-

período donde se produce y atenuarlo utilizando una función para cambiar la ganancia (Change

gain) en -2 dB ó -3 dB según que tan cerca del 0 dBFS esté e pico. En algunos casos se puede

redibujar la forma de onda con el lápiz cuidando de no introducir distorsiones. Posteriormente

conviene suavizar la forma de onda para eliminar posibles click que se hayan introducido en el

procedimiento como ya se explicó en el capítulo 1. En algunos editores y workstations se puede

automatizar el volumen del período correspondiente al pico, cuando éste puede ser editado gráfi-

camente.

Para que pueda conseguirse un incremento apreciable en el valor de RMS, generalmente los val-

ores de pico deben quedar entre -2 dB y -3 dB, lo cual hace bastante tedioso el procedimiento

pues debe ser repetido tantas veces como sea necesario. Tal la razón por la cual a veces se

recurre al limitador, cuidando de no alterar sensiblemente los ataques de instrumentos que,

como la percusión, introducen muchos picos en la mezcla.

2.6. Normalizado.

El normalizado (Normalize) es una función que permite modificar el nivel de pico de una señal en

forma automática a un valor establecido por el usuario. Viene incluida en todos los programas

dedicados al tratamiento de audio digital.

Una vez establecido a qué valor se debe ajustar el nivel de pico de la señal, se realiza una

medición de los niveles "muestra a muestra" hasta encontrar aquella que tenga el valor de pico

máximo. Paso seguido se procede a sumar o restar a cada una (según si el valor introducido es

mayor o menor que el medido) una cantidad de decibeles proporcionales a la diferencia entre el

valor de pico máximo medido y el nivel de pico máximo establecido por el usuario. La suma y

resta es proporcional y depende de la diferencia entre ambos valores y del nivel actual de cada

muestra. Es máxima la ganancia o atenuación aplicada (según corresponda) en el pico y nula en

aquellas muestras que tengan un valor de -inf dB (lugar donde la forma de onda cambia de

polaridad).

La figura 29 muestra el resultado de aplicar ésta función a una forma de onda.

Figura 29. Señal de audio original (arriba) y resultante del proceso de normalizado (abajo)

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Nótese que el valor de pico y los niveles cercanos a él en el original son los que más se amplifi-

can mientras que los niveles inferiores se ven afectados en menor medida por el proceso.

Antes de la aparición de herramientas más adecuadas y sofisticadas, éste era el procedimiento

digital más utilizado para aumentar el nivel de una mezcla ya que de ésta forma se asegura que

no se introducirán saturaciones digitales como puede ocurrir al subir la ganancia en forma "man-

ual".

El proceso de normalizado de una señal (en el mastering) requiere que los picos sean reducidos

en nivel para obtener un margen mayor hasta el 0 dBFS y así conseguir un aumento sensible en

el nivel de sonoridad de la mezcla.

Habitualmente el normalizado a escala completa es un proceso que se utiliza luego de todos los

pasos descritos hasta aquí, pero como no introduce ningún tipo de distorsión puede ser usado

en cualquier momento y repetidas veces a diferencia de la compresión que solo debe ser usada

si el sonido lo requiere. Sucede muy a menudo que luego de terminada toda la masterización, al

escuchar las pistas una tras otra, se escuchen desbalances en el volumen y esto requiera volver

a cortar picos y normalizar.

Es posible normalizar todas las mezclas a un mismo valor de pico (menor a 0 dBFS) para tener

una idea global del volumen y de los procesos que serán necesarios realizar antes de comenzar

a trabajar individualmente sobre ellas. Claro que esto tiene sentido si la masterización se planea

realizar íntegramente en el ámbito digital.

Finalmente, dentro de las especificaciones técnicas de la compañía replicadora para la recepción

de master de producción para la fabricación de CD´s de audio se encuentra la obligación de

ubicar los valores entre -3 dB y 0 dB, y el Normalizado de la señal de audio es el proceso más

adecuado para esto.

2.7. Maximizado.

El maximizado es un proceso que, al igual que el normalizado, permite aumentar el nivel de

sonoridad de una mezcla a un valor de pico establecido por el usuario. Pero a diferencia de éste,

maximizar una señal produce cambios que pueden afectar drásticamente la materia y la expresión

musical.

Como se dijo anteriormente, hay músicas que requieren de impacto, otras de detalles y sutilezas

expresivas, otras de fuerza rítmica o de acentuaciones, etc. Si no se tienen en cuenta éstas difer-

encias podemos arruinar totalmente una producción con éste tipo de procesamiento.

¿Cómo funciona un maximizador?.

Básicamente, un maximizador es un tipo particular de limitador, con controles que también son

habituales en éste último: umbral, valor de pico, tiempo de relevo, etc.

La diferencia principal se encuentra en que éste proceso es exclusivo del dominio digital, utilizan-

do un algoritmo de funcionamiento interno particular que pre-muestrea la señal, prediciendo los

valores de pico próximos.

Para su configuración, primero se debe establecer el máximo valor de pico al que se permitirá

llegar a la señal. En algunos aparece como "techo de salida" (out ceiling), tal el caso del L1-

Ultramaximizer y del L2 (figuras 30 y 31), ambos de Waves. Posteriormente se ajusta el nivel del

umbral y finalmente el tiempo de relevo (Release) hasta obtener el resultado deseado.

Este procedimiento (aplicable al L1-Ultramaximizer y al L2) es común a la mayoría de los progra-

mas de maximizado aunque algunos pueden presentar variantes y controles adicionales (por

ejemplo, el Loudness Maximizer de Steinberg).

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Figura 30. Interfaz gráfica del L1-Ultramaximizer de Waves.

Existe una versión especial denominada L1-Ultramaximizer+ que incorpora la opción de "dither-

ing".

Figura 31. Interfaz gráfica del L2 Ultramaximizer de Waves.

Similar al anterior, presenta algunos controles adicionales aunque su mayor diferencia radica en

que el L2 procesa la señal con una resolución interna de 32 bits, consiguiéndose así una mayor

calidad de audio final.

El hecho de que valor de pico y umbral sean parámetros diferenciados en el maximizador

establece una de las principales diferencias: nunca se podrá sobrepasar el valor de pico, por más

bajo que se ubique el umbral. De ésta manera, es posible aumentar el valor de RMS mantenien-

do los picos siempre en el mismo nivel.

A primera vista parece una solución mágica para evitar cortar picos y obtener rápidamente un

volumen alto. Y de hecho lo es si se lo utiliza con criterio y cuidado. Pero si se lo usa indiscrimi-

damente el sonido se irá apretando y apretando contra el techo hasta perderse por completo el

rango dinámico. Es que resulta increíble que al bajar el nivel del umbral el sonido siga aumen-

tando de volumen sin escucharse saturaciones, aún cuando los vúmetros de salida no se muevan

del pico, llenando por completo todo el rango. Claro que bajo, bombo, tambor, guitarras, tecla-

dos, voces, y todos los sonidos presentes suenan como aplastados contra un vidrio… TODO

FUERTE.

Después que surgieron al mercado era común ver masterizaciones donde el perfil dinámico de la

forma de onda era un rectángulo perfecto de principio a fin, sin la más mínima variación dinámi-

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ca. Por suerte ahora las cosas parecen estar un poco más equilibradas.

Claro que hay músicas donde éste resultado forma parte de la estética, y esto está bien. En el

Rap y en el Tecno (por nombrar sólo dos casos) el rango dinámico debe ser el mínimo posible

pues la intención musical pasa por otro lado; además, todo el proceso de producción es coher-

ente con el resultado sonoro. Pero, ¿te imaginas una improvisación de Bill Evans, una inter-

pretación de Caetano Veloso, un fraseo de Goyeneche o una sonata de Beethoven pasados por

un maximizador?. Cada cosa en su lugar.

2.8. Dithering.

El "Dithering" es un proceso que se aplica a las grabaciones digitales para reducir los errores de

cuantización.

En los pasajes de muy bajo nivel en una señal digital (particularmente durante fades in y outs) o

cuando se reduce el número de bits de una grabación (de 24 a 16 bits, por ejemplo) se producen

errores en la representación de la señal que son percibidos como ruido digital producto de la

distorsión de la forma de onda.

En el primer caso las distorsiones se introducen en el momento mismo de la digitalización, mien-

tras que en el segundo son producidos digitalmente por truncamiento de la cadena de bits, al

recuantizar la señal luego de procesamientos que hayan aumentado la resolución para evitar pér-

didas o cuando se reduce la resolución de mezclas en 24 bits a 16 bits para generar el master

para la replicación de un compact disc.

Para ocultar éstas distorsiones se agrega a la señal una cantidad controlada de ruido similar a un

"hiss" pero de muy bajo nivel, que será preferible al ruido digital producto de las distorsiones.

Solo es conveniente agregar dither en el momento de la digitalización y al final de todo el proce-

samiento. Algunos conversores A/D y D/A de nivel profesional (como el Apogee UV 22) incorporan

dither entre sus prestaciones, pero otros no. En ese caso será necesario aplicarlo en el ámbito

digital propiamente dicho, al final de toda la cadena de procesadores y faders.

Se puede controlar la cantidad y tipo de ruido aplicado mediante parámetros especiales, pero

como siempre, no hay reglas para configurarlos, tus oídos deben tomar la decisión final.

Los parámetros generales son:

Tipo de ruido (Noise Type): determina el método de dithering aplicado.

Off o Ninguno (None): no se agrega dither.

Tipo 1: ruido genérico. Funciona la mayor parte de las veces. También conocido como ruido de

"1 bit".

Tipo 2: ruido con frecuencias altas más enfatizadas y de menor nivel que el Tipo 1. Conocido

como ruido de "½ bit"

Forma del ruido (Noise Shape): altera el carácter del ruido aplicado en el dithering.

Presente sólo en algunos procesadores, se puede seleccionar entre Ninguno, Moderado, Normal y

Ultra, o entre Off, 1, 2 o 3.

Resolución de salida (Output Resolution):

Resolución final del archivo de audio después del dithering. En el caso de la masterización para

un CD de audio, ésta debe ser obligatoriamente de 16 bits, aunque es posible mantener la res-

olución original hasta completar todas las pistas y luego ajustar la resolución y la velocidad de

muestreo de todas ellas a los estándares de un CD de audio.

En las figuras siguientes se muestran el dither interno de WaveLab y la versión de software del

Apogee UV22HR (una versión del conversor Apogee UV22).

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Figura 32. Etapa de dithering de la sección maestra de WaveLab y sus controles de configuración.

Figura 33. Interfaz gráfica del plug in Apogee UV22-HR y sus controles de configuración.

Hasta aquí los pasos, procedimientos y herramientas más importantes y habituales en el master-

ing.


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Capítulo 3.Generando el Master

para su replicación.

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Generando el Master para su replicación


Una vez completadas todas las etapas estudiadas en el capítulo anterior para cada una de las

mezclas que formarán parte de la producción, corregidos todos los errores digitales, controlado el

balance tonal y dinámico de todas ellas, se pasa a la etapa de generación del master que será

utilizado para la replicación de CD.

En el presente capítulo estudiaremos el estándar mismo de un CD de audio, los soportes que

pueden utilizarse para el master que se enviará a la compañía encargada de la replicación, y los

procedimientos y cuidados a seguir para la generación del master teniendo en cuenta el proceso

mismo de replicación.

3.1. Estandard de un CD de audio. Red Book.

En un CD se pueden almacenar datos digitales para diversas aplicaciones, cada una de las cuales

requiere de un estándar que permita su replicación y reproducción.

En éstos estándares, tanto físicos como lógicos, se establecen como deben ser almacenados y

ordenados los datos (estándar lógico) y como deben ser las dimensiones y características con-

structivas del soporte (estándar físico).

El estándar físico, por ejemplo, establece que un CD debe tener un diámetro de 60 mm, un espe-

sor de 1,2 mm y constar de áreas específicas para almacenar distintos tipos de información (por

ejemplo, el área de datos está delimitada por dos círculos concéntricos de 58 mm y 25 mm).

Para la definición de los estándares lógicos se utilizan subcódigos especiales generados

automáticamente o factibles de ser editados con herramientas informáticas especiales.

Ambos estándares (físicos y lógicos) son definidos en "libros" (Books) asignándole un color a

cada tipo de aplicación: CD audio, Cd-Rom, CD-R, etc.3

En el cuadro siguiente se detallan las denominaciones de los diferentes estándares y sus aplica-

ciones correspondientes.

Estándar Aplicación

Red Book Audio

Yellow Book CD-Read Only Memory (CD-ROM)

Green Book CD-Interactive (CD-I)

Orange Book Recordable CD's (CD-R)

Para la grabación y reproducción de audio debemos entonces ocuparnos principalmente en los

estándares Red y Orange Books y sus respectivas aplicaciones.

Hasta 1988, la única manera de registrar música en un CD fue a través del moldeado por inyec-

ción. Esto tradicionalmente forzó a muchos músicos a realizar sus pruebas registrando su música

en cinta y luego enviarlas al fabricante. Esto resultaba un proceso muy costoso y que llevaba

mucho tiempo, que excluía a aquellos que no podían permitirse el gasto.

En 1988, Phillips y Sony lanzaron las especificaciones para los discos CD-R. Fue bajo estos

estándares que los músicos tuvieron las herramientas para grabar información en compact discs

en su casa y en el estudio.

Ambos tipos de CD´s, si bien compatibles con cualquier reproductor o unidad de CD-Rom,

difieren en su construcción y en el procedimiento utilizado para el registro de la información de

audio.

En un CD de audio replicado comercialmente, la información es estampada en una placa de poli-

carbonato metalizada con una capa delgada de aluminio, la cual servirá como superficie reflec-

tante. Una serie de fosas de forma ovoidal de unos pocos micrones de profundidad harán que el

haz de luz emitido por el laser sea reflejado con un cierto retardo. Cuando la reflexión se pro-

3 Se desconoce la procedencia de éste método de identificación.

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duce en el interior o en el exterior de una fosa el fotosensor recibe intensidad máxima de luz, lo

cual se interpreta como un "0"; cuando el haz pasa por un borde de una fosa se producirá inter-

ferencia destructiva entre el haz reflejado dentro y fuera de la fosa, la intensidad lumínica será

menor y se interpreta como un "1".

En un CD-R, en cambio, la capa de policarbonato es pintada con un tinte orgánico más una del-

gada capa de oro que funcionará como superficie reflectante. La información es almacenada por

quemado del tinte, lo cual crea marcas ópticas que funcionarán de forma semejante a las fosas

descriptas anteriormente al alterarse la reflectividad de la capa protectora. Funcionalmente, las

marcas ópticas del CD-R y las fosas estampadas del CD-Rom serán interpretadas de forma similar

por un reproductor de CD o unidad de CD-Rom.

El Red Book define, entonces, las especificaciones de todos los CD´s de audio grabados en todo

el mundo y asegura la intercambiabilidad del medio.

Las especificaciones para el Red Book son:

Especificación DefiniciónInformación almacenada Audio con formato estéreo, 16 bits de resolución y 44.1 kHz de veloc. de muestreo

System Use Area Contiene el Power Calibration Area (PCA) y el Program Memory Area (PMA)

Power Calibration Area Reservada especialmente para la calibración de la intensidad del laser de la grabadora de CD. De esa forma se obtiene la intensidad óptima para el "quemado" del disco. Un área de conteo da información de cuánto espacio queda disponible para éste proceso.

Program Memory Area Usada para grabar los número de tracks y sus correpondientos tiempos de comienzo y finalización. Hasta un máximo de 99 tracks pueden ser almacenados en un CD.Cada track puede contener, además, 99 index; puntos que sirven para ubicar lugares específicos pero la mayoría de los lectores los ignoran. Solo dos son generalmente utilizados: index 0 y 1.

Information Area Contiene tres áreas primarias: Lead-in, Program y Lead-out.

Lead-in Ocupa aproximadamente los dos primeros minutos del compact disc. El principalpropósito es almacenar la Tabla de Contenidos (TOC), la cual indica la ubicación de cada track de audio del CD.Es grabada una vez que toda la información de audio ha sidoregistrada en el disco. Hasta que esto ocurra, el CD sólo puede ser leído por la grabadora (proceso conocido como Track at Once)

Program Area Destinada a la grabación de los datos de audio, divididos en tracks.Es posible grabar hasta un máximo de 74 minutos (normalmente) de sonido y 99 tracks en un CD de udio. Cada pista no puede tener una duración menor a 4 segundos.Dentro de cada track, el tiempo es dividido en 75 frames por segundo, no permitiéndose el acceso a los tiempos intermedios entre frames consecutivos.Cada frame consiste en datos de audio, bits de paridad, byte de sin cronización y un byte de control.El byte de control es dividido en 8 subcanales (o subcódigos): P, Q, R, S, T, U, V y W.Solo los subcódigos P y Q son usados en el formato de audio. Los otros se destinan a información del usuario.

Subcódigo P Indica qué parte del disco está siendo leída: Lead-in, Program o Lead-out.Además indica los tiempos de comienzo y final de cada track en el disco.

Subcódigo Q Es utilizado para mostrar el tiempo de reproducción de cada track.Es dividido en tres modos. Modo 1: Muestra el tiempo transcurrido desde el comienzo del disco (tiempoabsoluto) y desde el comienzo del track (tiempo relativo). Modo 2: identifica el nombre del track, artista, lugar y año de grabación.Modo 3: Identifica el número de catálogo del disco. Los Modos 2 y 3 se conocen también como código IRSC (International Estándar Recording Mode) y son usados con propósito de identificación en transmisiones radiales ypara derechos de autor .Un Modo especial del subcódigo Q es grabado en el área Lead-in:prohibición contra copia digital y pre-énfasis.

Subcódigos R a W La mayoría de los reproductores ignoran los datos de éstos subcódigos.

Lead-out Area Consiste de 90 segundos de silencio grabado en el borde exterior del área de datos y sirvepara ser usado como buffer.

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El Lead-in y el Lead-out están grabados en las zonas que más fácilmente se dañan por la manip-

ulación del compact disc y muchos CD´s resultan ilegibles para el reproductor a causa de esto.

Los subcódigos P y Q y las pausas entre tracks (tiempo entre los index 0 y 1) pueden ser edita-

dos antes de grabar el disco. Veremos mayores detalles de éste proceso más adelante.

Pre-énfasis era una opción que se utilizaba para reducir ruidos de alta frecuencia, primero enfati-

zando las frecuencias agudas en el momento de la grabación del CD y luego cortándolas (de-

énfasis) en el momento de la reproducción. Constituye una forma rudimentaria de reducción de

ruido que en los CD´s actuales ha dejado de usarse.

3.2. Distintos formatos de Masters de Producción para enviar a la compañía replicadora.

Técnicamente hablando, el Master es el disco preparado por la compañía para su replicación,

también conocido como Glass Master por sus características constructivas únicas.

"Masterización", específicamente, se denomina al proceso de codificación del audio digital y

señales de control en un "glass master".

Así, al proceso de preparación de la información digital para ser enviado a la compañía para su

replicación se lo denomina más exactamente "Pre-masterización". En éste apunte se ha utilizado

"Masterización" en lugar de "Pre-masterización" porque es habitual utilizar esa denominación en

el lenguaje común.

Lo que enviamos entonces a la compañía replicadora es un Master de Producción, el cual con-

stará de las pistas (tracks) procesadas y ordenadas con las pausas correspondientes entre ellas.

Además, se debe adjuntar la información de producción como ser: nombre de la producción,

artista, títulos y autores de las obras contenidas, tiempos relativos y absolutos de cada track,

más el fotocromo que se imprimirá en la cara del CD.

El Master de producción puede ser enviado en distintos formatos, de los cuales los más utiliza-

dos en la actualidad son4:

DAT

Deben iniciarse a los 2 minutos de la cinta

Debe estar grabado en 16 bits y 44.1 kHz en forma análoga o digital. Puede tener una velocidad

de muestreo de 48 kHz, pero esto implicará una conversión de formato. No se acepta una veloci-

dad de muestreo de 32 kHz. Todas las pistas deben tener la misma velocidad de muestreo.

La generación digital mantendrá los valores de pico de las pistas procesadas pero debe asegu-

rarse la calidad de la transferencia: impedancia del cable de interconexión (75 ohms), estabilidad

del clock para no introducir errores digitales (clicks, jitter, etc.). Se puede utilizar transferencia

digital en formato S/PDIF pero es mejor, si está disponible, utilizar el formato AES/EBU. Para

transferencias y conversiones de formato profesionales es mejor utilizar conversores de alta cali-

dad como el Apogee UV-22.

Si no se cuenta con la posibilidad de transferir digitalmente los datos al DAT, se puede hacerlo

analógicamente. En ese caso se debe tener cuidado de ajustar el nivel de grabación para que no

se produzcan saturaciones digitales y que los valores de pico de cada track se encuentre entre -3

dB y 0 dB.

Es conveniente colocar también ID´s en los comienzos de cada track.

La grabación debe realizarse en un solo paso.

Todas las cintas DAT deben estar acompañadas de una planilla de tiempo que incluya la canti-

dad total de pistas, los tiempos individuales de cada pista y cualquier otro comentario pertinente

: ruidos, efectos especiales (ruidos de vinilo intencionales, loops etc.), defectos de grabación

(dropouts, glitches, estática, etc.), niveles bajos, inicios y finales de pistas abruptos, pista/s ocul-

4 Fuente: EPSA Electrical Products. Bs. As. Argentina. (www.epsa.com.ar/esp_tecn/home_esp.htm)

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ta/s o extra/s, etc. Las planillas de tiempo incompletas o las cintas DAT que se envíen sin las

planillas de tiempo ocasionarán demoras en el procesamiento. No se requieren los códigos de

identificación de inicios, pero pueden resultar de suma utilidad en caso de grabaciones en vivo o

esfumados cruzados (crossfades)entre pistas.

Si se desea que los códigos ISRC, figuren en los CD terminados, éstos deben estar presentes en

la planilla de tiempos del DAT.

CD-R Audio

Es muy utilizado pues resulta una imagen exacta del resultado final.

Debe grabarse en una sola sesión (disk at once) para evitar interrupciones en el proceso de que-

mado entre una pista y otra y a 2x como máximo (aunque es preferible hacerlo a 1x).

Debe respetar las especificaciones del "Red Book".

Si se desea que los códigos ISRC, figuren en los CD terminados, éstos deben estar presentes en

los masters que se reciban en CD y CD-R, de lo contrario se aplicarán recargos.

Cinta Exabyte de 8 mm en formato DDP

Las cintas de 8 mm también pueden usarse como un formato de ingreso de audio. Se archiva el

programa musical en la cinta como un archivo de datos de computadora similar a la información

de un CD-ROM. Para que sean compatibles con los sistemas de replicación, las cintas de 8 mm

deben estar etiquetadas en sistema ANSI en cartuchos Data Grade (no usar cintas de Vídeo 8), y

grabadas en grabadores que no compriman (non-compressing) de 8 mm de alta densidad

(Exabyte 8500 u 8505).

La información de inicio y fin de la pista debe guardarse en la cinta o en un disquete en un

archivo DDP (Disc Description Protocol - Protocolo de Descripción de Disco, según instrucciones

de DCA Inc.). Varias estaciones de trabajo que operan sobre discos rígidos, tales como Sonic

Solutions, Digidesign, Sadie, etc. ofrecen opciones de salida a 8 mm totalmente compatibles que

se completan con generación de archivos DDP.

Si se reciben cintas de 8 mm sin los archivos DDP será necesaria una transferencia digital manual

(con la consiguiente aplicación de recargos en concepto de pre-masterización).

Si se desea que los códigos ISRC figuren en los CD terminados, ya deben estar presentes en el

archivo DDP, de lo contrario se aplicarán recargos.

Cualquiera sea el soporte que se envíe a la compañía, siempre debenrealizarse backups de los mismos.

3.3. Preparación de las pistas.

Una vez finalizado el procesamiento de las pistas y asegurado el balance tonal y dinámico entre

ellas, es necesario realizar una edición final previa a la generación del master de producción.

Deben cortarse los comienzos y finales de cada una para eliminar espacios de silencio innecesar-

ios.

Si bien no hay un tiempo establecido entre el ID de track y el comienzo del audio de una pista,

es conveniente que éste sea lo suficientemente corto como para que, una vez que se presione el

"Play" en el reproductor, el sonido comience inmediatamente, pero lo suficientemente largo para

asegurar que no se perderá información musical. Generalmente, espacios de alrededor de 50 ms

son los más adecuados.

Tampoco hay espacios preestablecidos para el final de un track. Si las pistas tienen espacios de

silencio digital entre ellas (pausas digitales) debe asegurarse de que toda la información musical

haya concluido antes de cortarla; y esto incluye también a la reverberación. Es conveniente

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establecer el punto de corte primero en forma global, buscando que la relajación se escuche

"naturalmente". Luego, haciendo zooms alrededor de la posición de corte establecida, confirmar

que no se perderá ninguna información sonora y ajustar el fin de la pista entre los 50 y 100 ms

posteriores a éste punto. Eliminar el resto.

Se debe realizar ahora un fade in al comienzo y un fade out al final de la pista para asegurarse

que no se producirán "clicks" en el momento de la reproducción. Debe cuidarse que éstos fades

no toquen ninguna porción de audio que corresponda al sonido musical.

En algunas ocasiones se deja a la etapa de masterizado la realización de fades outs al final de

una canción que deba terminar con éste recurso, pues el proceso es más preciso que en la etapa

de mezcla. En éste caso, es mejor realizar el fade gráficamente, mediante la edición de una curva

de volumen, antes que automáticamente.

Todo lo dicho es aplicable al caso más habitual de un CD que consta de tracks separados por

pausas digitales, cada uno conformado usualmente a partir de un archivo de audio individual.

Cuando se quiere registrar una grabación "en vivo", la forma más adecuada para reflejar la con-

tinuidad del concierto es distribuir los tracks en forma continua, sin pausas digitales, establecien-

do el final de cada track exactamente en el tiempo de comienzo del siguiente. Será necesario

entonces eliminar las esperas excesivas entre una interpretación y otra pero mantener el sonido

del público como enlace entre ellas. Posteriormente se detallará como componer éste tipo de CD.

3.4. Play List. y PQ List

Hemos llegado finalmente al momento de generar el master de producción.

Es en ésta etapa donde se deben ordenar las pistas y establecer las pausas entre ellas. Para ello

se utilizan programas (a áreas de programas) especialmente dedicados a ésta aplicación.

Habitualmente, éstos permiten escuchar toda la producción completa, realizar ajustes finales (y

así grabarla en un DAT, por ejemplo) y quemar un CD-R de audio

En Macintosh el más utilizado es el "Master List CD", mientras que en PC los más completos

son: CD-Architect (add-on de Sound Forge) de Sonic Foundry, Basic Audio CD de Steinberg (viene

incluido en WaveLab) para ediciones rápidas y Audio Montage (también incluido en WaveLab)

para ediciones más sofisticadas.

Este proceso final puede describirse en dos etapas o áreas: Play List y PQ List.

Aunque habitualmente están integradas en la misma ventana de edición, el Play List es la lista

ordenada de las pistas de audio. A veces se incluye en él la posibilidad de realizar ajustes de

volumen y seleccionar distintos tipos de fades (in, out, crossfade, etc.) tanto prefijados por el

programa como editables gráficamente. También muestra información importante como la

duración de cada pista y los códigos de tiempo de comienzo y final de cada una.

En el PQ List, en cambio, se editan los subcódigos P y Q, es decir:

· Se establecen las separaciones entre las pistas individualmente.

· Se puede habilitar o deshabilitar la prohibición contra copia digital.

· Se puede habilitar la opción de pre-énfasis.

· Se puede incorporar información de código ISRC.

En suma, se editan todas las informaciones requeridas para conformar un CD compatible con las

especificaciones técnicas del "Red Book".

Es posible también utilizar programas dedicados al quemado de CD´s de distinto tipo, entre los

cuales se incluye el CD de audio (como el Easy CD Creator de Adaptec5 o el Nero Burning Rom

de Ahead) aunque son menos recomendables que los anteriores pues no permiten una edición

tan detallada de los subcódigos P y Q.

5 En versiones anteriores de éste programa solo se podían establecer separaciones iguales de dos segundos entre pistay pista o sino pistas continuas (sin pausas).

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En las figuras 34 y 35 se muestran las interfaces gráficas del Basic Audio CD y del Audio

Montage de WaveLab.

Figura 34. Interfaz gráfica del Basic Audio CD de WaveLab.

En la figura 34 se puede observar la lista de pistas (Play List) donde se muestran los códigos de

tiempo correspondientes al comienzo (track strart), largo (lenght) y finalización (track end) de

cada pista. También pueden observarse los ítems para editar los subcódigos P y Q (PQ List) La

columna "pausa" (pause) indica el tiempo de separación de la pista con el track anterior.6 La

protección contra copia digital (simbolizada con el ícono de una llave) puede activarse o desacti-

varse al igual que la opción de pre-énfasis (columna siguiente). El código ISRC puede ser intro-

ducido en la columna correspondiente y puede ser independiente para cada track.

Figura 35. Interfaz gráfica del Audio Montage de WaveLab

En la figura 35 puede observarse la naturaleza más compleja y completa de la interfaz gráfica del

Audio Montage frente a la del Basic Audio CD, en donde, además del Play List y del PQ List se

muestran las formas de onda de los archivos de audio, marcadores indicando comienzo y fin de

cada track y una envolvente de volumen posible de ser editado para crear fades in y fades outs

así como también cambios en el contornos de volumen dentro de cada pista. Encontrarás un

análisis detallado sobre la forma de crear un Audio Montage para generar el master de produc-

ción en el archivo "Generando el Master en WaveLab" que se encuentra en la carpeta

"Documentos" del CD del curso.

Una vez finalizado todo el montaje y asegurado el resultado final, se procederá a grabar el mas-

ter de producción en algunos de los soportes compatibles para la replicación del CD .

6 La primera pista de un CD debe tener obligatoriamente una pausa de al menos 2 segundos desde el principio dela compilación.

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3.5. Información adicional.

Si se envía un DAT para la replicación del CD es obligatorio adjuntar una planilla de tiempos y

datos importantes.

Esta planilla debe incluir:

· Nombre del Artista

· Título de la producción

· Código de identificación de la producción.

· Cantidad de pistas

· Títulos y autores de cada pista.

· Códigos de tiempo de comienzo y fin de cada pista (en formato hh:mm:ss:frames10).

Si no se cuenta con la posibilidad de medir los frames (como ocurre en la mayoría de

las máquinas de Dats o "Dateras") se debe asegurar que los tiempos incluyan toda la

información de audio de cada una.

· Tiempo total

· Habilitación o no de pre-énfasis y protección contra copia digital.

· Información de Código ISRC (si se desea incluir en la producción).

· Otros datos que se consideren relevantes (ruidos introducidos a propósito, efectos que

podrían ser interpretados como ruidos, etc.)

Además, se debe enviar el fotocromo que se imprimirá en la cara superior del CD9.

Si se envía un CD-R de audio no es necesario adjuntar la planilla de tiempos pero sí los datos de

la producción y otros que se consideren importantes. Las opciones de protección contra copia

digital, pre-énfasis y el código ISRC (si se desea incluirlas) deberán estar registradas en el propio

CD.

Para el caso de enviar cintas de 8 mm se debe adjuntar también el archivo DDP (generalmente

almacenado en disquete).

De todas maneras es conveniente enviar la planilla de tiempo completa para evitar errores o

malas interpretaciones al momento de la producción.

Si la producción está orientada a la replicación en cassette (además de CD), se debe indicar

hasta que pista se deben incluir en al lado A y desde que pista en el lado B. A veces sucede que

el ordenamiento del CD no se adecua al cassette ya que puede quedar mucho tiempo de cinta

en blanco en el lado A antes de pasar al B, en éste caso será necesario un reordenamiento de

las pistas y el envío de un segundo master (con la consiguiente planilla de tiempos) claramente

identificado para tal fin11. Perfectamente puede ser el ordenamiento del master de CD distinto

del master de cassette, pero la decisión debe tomarla la producción artística del proyecto.


9 Para grabar una cinta Exabyte de 8 mm en formato DDP es necesaria una aplicación especial dedicada a tal fin. Existe unproducto llamado DDP-Solution que se agrega a WaveLab y que permite generar éste tipo de archivo desde una imagen delCD almacenada en el disco rígido de la computadora, la cual puede ser generada en el propio Audio Montage.

10 Recuerda que cada segundo del CD está dividido en 75 frames y no en milisegundos.

11 Es conveniente que el lado A sea de mayor duración que el lado B para evitar esperas innecesarias en el momento de lareproducción.

Trabajos Prácticos

página 67


Trabajos Prácticos

Trabajo Práctico 1

Para la realización de éste trabajo práctico de debe completar previamente el estudio del capítulo

1 del apunte del curso "Preparando el material" (pag. 15).

Análisis y restauración de una grabación

Enunciado:

Determinar y corregir errores y ruidos en una grabación de audio digital.

Procedimiento:

a) Abre en WaveLab el archivo "TP1a.wav" que se encuentra en la carpeta "Trabajos

Prácticos/TP1" del CD.

b) Abre la planilla "Planilla de Trabajo Práctico 1" de la carpeta "Planillas TP" del CD.

c) Escucha atentamente la grabación y determina el/los errores presentes en las mismas.

d) Señala en la planilla el error correspondiente.

e) Restaura la grabación. y detalla en la planilla el/los procedimientos utilizados para cor-

regirlos.

f) Guarda el archivo procesado con el nombre "Maxxx TP1a corregido.mp3". Donde xxx

es el número de ID del alumno.

g) Repite el procedimiento para cada uno de los archivos de la carpeta TP1 (total 5

archivos) y guarda las correcciones con su nombre correspondiente. Al finalizar

guardasla planilla completa como MAxxxTP1.doc

Importante:

Ver archivo "EJEMPLO TERMINADO DE PLANILLA DE TP1"

Archivos a enviar: 5 archivos mp3 y un archivo de word Total 6 archivos

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Trabajos Prácticos


TP2. Análisis del master de mezcla

Para la realización de éste trabajo práctico de debe completar previamente el estudio del capítulo

1 del apunte del curso y consultar los capitulos "Ayuda básica de WaveLab 4" (pág. 101) y

"Análisis de una señal de audio" (pág. 75) que se encuentran en el presente apunte.

Enunciado:

Completar los aspectos analíticos de la planilla de masterización.

Procedimiento:

a) Abrir la planilla de masterización: "Planilla de trabajo Práctico 2.doc" ([CD]:\Trabajos

Prácticos\Planillas TP)

b) Completar "Fecha": (fecha de iniciación del trabajo)

c) Completar "Ingeniero": (nombre y apellido del alumno e ID de alumno correspondi-

ente)

d) Abrir el software de masterización ("WaveLab 4").

e) Abrir el archivo "Mezcla1.wav" y escucharlo atentamente.

f) Completar los items "Sample Rate", "Resolución" y "Canales" del rubro "Master de

mezcla". Puedes leerlos en la barra de estado de WaveLab o en Menú "File"-Submenú

"Information" del mismo software.

g) Realizar un análisis global: En WaveLab, seleccionar todo el archivo (doble click en

ventana de forma de onda), menú "Analysis", submenú "Global analysis". En la ven-

tana emergente apretar el botón "Analyse".

h) Trasladar los datos del ítem "Maximum" de la solapa "Peaks" al rubro "Estadística"

ítem "Picos" de la planilla de trabajo práctico 2, canales Left y Right.

i) Realizar lo propio desde el ítem "Maximum" de la solapa "Loudness" de la ventana

de análisis al rubro "Estadística" ítem "RMS" de la misma planilla.

j) Escribe en el rubro "COMENTARIOS" un párrafo sintético sobre tu impresión del

sonido general de la grabación, del equilibrio de instrumentos y del sonido de los mis-

mos.

k) Repite los pasos a) a j) para los archivos "Mezcla 2.wav" y "Mezcla 3.wav".

l) Guarda la planilla en tu disco rígido como "MAxxx Planilla de Mezcla TP2.doc".

Archivos a enviar: Planilla de Trabajo Práctico 2 completa. Total: 1 archivo.

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Trabajos Prácticos


TP3. Ecualización y Compresión

Para la realización del presente trabajo práctico se debe completar el estudio de las secciones 2.1

a 2.3 del capítulo 2 del apunte del curso y consultar los capitulos "Ayuda básica de WaveLab 4"

(pág. 101) y "Guardar y cargar configuraciones en los plug ins de Waves" (pág. 97) que se

encuentran en el presente apunte.

3.1. Ecualización.

Enunciado:

Usando ecualizadores paramétricos, equilibrar el balance tonal de cada una de las pistas de la

producción, aplicando ganancia o atenuación, según corresponda, en los rangos de frecuencias

con exceso o defecto de sonoridad, atendiendo al sonido de las voces e instrumentos individ-

uales y a su interrelación, de acuerdo al género y estilo de la canción u obra.

Procedimiento.

1. Abrir WaveLab.

2. Abrir el archivo "Mezcla1.wav".

3. Ajustar el nivel de monitoreo para una audición cómoda y a la vez detallada de la

señal de audio.

4. Escuchar atentamente la sonoridad general, instrumentación y estilo, tratando de

determinar frecuencias y rangos de frecuencias faltantes o sobresalientes tanto en el

sonido de los instrumentos y voces individualmente como así también en toda la mez-

cla. Detectar posibles contradicciones (p. ej., el sonido general es opaco pero los

platillos suenan demasiado brillantes para el contexto).

5. Insertar el plug-in "Waves Req 6 bands" en la sección "Efectos" del Master.

6. Compensar las deficiencias de ecualización detectadas en el punto 3, configurando fre-

cuencia de corte, ancho de banda y tipo de filtro adecuado para cada caso.

7. Escuchar el resultado de la ecualización en tiempo real y ajustar los parámetros hasta

obtener el resultado deseado, cuidando el balance instrumental. Utilizar análisis espec-

tral por FFT como apoyatura del proceso de ecualización.

8. Guardar la configuración del plug-in a disco con el nombre "MAxxx EQ TP2 M1.xps"

Preset "solo EQ"

9. Repetir los pasos 2) a 7) para el archivo Mezcla 2 y guardar la configuración del plug-

in a disco con el nombre "MAxxx EQ TP2 M2.xps" Preset "solo EQ".

10.Repetir los pasos 2) a 7) para el archivo Mezcla 3 y guardar la configuración del plug-

in a disco con el nombre "MAxxx EQ TP2 M3.xps" Preset "solo EQ".

3.2. Compresión:

Enunciado:

Usando compresión, equilibrar el rango dinámico de cada una de las pistas de la producción,

atendiendo a los valores de pico, el ensamblado del sonido global, aumentando o disminuyendo

el impacto rítmico según sea necesario de acuerdo al género o estilo de la canción u obra.

Procedimiento

1. Abrir "WaveLab".

2. Abrir el archivo "Mezcla 1.wav".

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Trabajos Prácticos


3. Ajustar el nivel de monitoreo para una audición cómoda y a la vez detallada de la

señal de audio.

4. Escuchar el nivel de volumen general y estudiar la relación entre valores de pico y

RMS.

5. Determinar, de acuerdo al estilo musical, la necesidad de acentuar o atenuar las difer-

encias de nivel entre los planos sonoros, el "punch" de la mezcla, las acentuaciones

rítmicas, etc.

6. Evaluar la cantidad de compresión aplicada en la mezcla, tanto a los instrumentos y

voces individualmente como así también al todo el conjunto. Determinar la coherencia

de éstos resultados con lo observado en el punto anterior.

7. Insertar el plug-in "Waves RComp" en la sección "Efectos" del master.

8. Mientras se reproduce el archivo, ubicar el umbral (Threshold) aproximadamente entre

los picos y el valor promedio.

9. Con ataque (Attack) relativamente rápido y tiempo de relevo (Release) relativamente

lento ajustar la relación de compresión (Ratio) para obtener una reducción de aproxi-

madamente 2 a 3 dB.

10.De acuerdo al resultado obtenido y a las conclusiones de los puntos 5 y 6, ajustar los

parámetros del compresor.

11. Aumentar la ganancia de salida hasta obtener picos cercanos a 0 dB cuidando de no

introducir saturaciones digitales.

12.Guardar la configuración del compresor a disco con el nombre "MAxxx Comp TP2

M1.xps "Preset "Solo Comp".


in a disco con el nombre "MAxxx Comp TP2 M2.xps" Preset "solo Comp"


in a disco con el nombre "MAxxx Comp TP2 M3.xps" Preset "solo Comp"..

3.3. Uso combinado de ecualización y compresión.

Enunciado:

Partiendo de las configuraciones establecidas en los pasos anteriores, encadenar y ajustar los

parámetros de ecualizadores y compresor según sea necesario.

Procedimiento

1. Abrir "WaveLab".

2. Abrir el archivo "Mezcla 1.wav".

3. Insertar los plug-ins "Waves Req 6 Bands" y "Waves RComp" en la sección "Efectos"

del master en ese orden.

4. Cargar las configuraciones de ecualización y compresión guardadas en los pasos 3.1 y

3.2 para ésta mezcla. Con los procesadores activos, reproducir el archivo y determinar

si interactúan constructiva o destructivamente y en cuales aspectos se ven afectados.

5. Realizar los ajustes necesarios en cada uno de los procesadores para compensar las

deficiencias.

6. Guardar a disco las nuevas configuraciones como nuevo preset en los archivos "MAxxx

EQ TP2 M1.xps" y "MAxxx Comp TP2 M1.xps" con los nombres "EQ final" y "Comp

final" respectivamente. Para ello, aplicar el procedimiento de guardado de presets

explicado en el capítulo "Guardar y cargar configuraciones en los plug ins de Waves"

7. Repetir los pasos 2) a 5) para el archivo "Mezcla 2.wav"

página 71

Trabajos Prácticos


8. Guardar a disco las nuevas configuraciones como nuevo preset en los archivos "MAxxx


final" respectivamente.

9. Repetir los pasos 2) a 5) para el archivo "Mezcla 3.wav"

10.Guardar a disco las nuevas configuraciones como nuevo preset en los archivos "MAxxx


final" respectivamente.

Notas:

1) No olvidar realizar comparaciones periódicas entre la mezcla procesada y la original,

desactivando todos o cada uno de los procesadores en forma individual.

2) No procesar los archivos de mezcla originales (Render).

Archivos a enviar:

3 archivos de configuración de EQ (conteniendo 2 presets cada uno: EQ solo y EQ final.

3 archivos de configuración de Compresión (conteniendo 2 presets cada uno: Comp solo y Comp

final.

Total: 6 archivos con extensión .xps

página 72

Trabajos Prácticos


TP4. IMAGEN ESTEREO Y MAXIMIZADO.

Para la realización del presente trabajo práctico se debe completar el estudio del capítulo 2 del

apunte del curso y consultar los capitulos "Ayuda básica de WaveLab 4" (pág. 101) y "Guardar y

cargar configuraciones en los plug ins de Waves" (pág. 97) que se encuentran en este apunte.

Enunciado:

Partiendo de las configuraciones de ecualización y compresión establecidas en el trabajo práctico

2, controlar la imagen estéreo y el nivel general de cada una de las mezclas.

Procedimiento:

1. Abrir "WaveLab"

2. Abrir el archivo de audio Mezcla 1.wav".

3. Insertar los plug ins "Waves Req 6 Bands" y "Waves RComp" en la sección "Efectos"

del master en ese orden.

4. Cargar las configuraciones de ecualización (MAxxx EQ TP2 M1) y compresión (MAxxx

Comp TP2 M1) del trabajo práctico 2.

5. Seleccionar Presets "EQ final" y "Comp final".

6. Escuchar atentamente toda la pista y determinar la necesidad o no de la corrección de

la imagen estéreo. Realizar el análisis utilizando la herramienta "Phase Scope" de

WaveLab para complementar la audición.

7. Evaluar el nivel general de la pista y observar la diferencia entre valores de pico y de

RMS (ayudándose con la herramienta "Level/Pan Meter"). Determinar, de acuerdo a lo

observado y al estilo musical, si es necesario cortar picos y normalizar o aplicar maxi-

mizado.

8. Insertar el plug in "Waves S1-shuffler" después del compresor y realizar los ajustes

necesarios de acuerdo a lo observado en el punto 6.

9. Insertar el plug in "Waves L1-Ultramaximizer+" en la sección "Dithering" del master y

realizar los ajustes necesarios de acuerdo a lo observado en el punto 7. Configurar

también los parámetros de dithering.

10.Reajustar (de ser necesario) los parámetros de todos los plug ins hasta obtener el

sonido deseado.

11. Guardar a disco rígido todas las configuraciones de los procesadores, con las sigu-

ientes denominaciones: "MAxxx EQ TP3 M1.xps" Preset "EQ final mastering", "MAxxx

Comp TP3 M1.xps" Preset "Comp final mastering", "MAxxx Estéreo TP3 M1.xps"

Preset "Estéreo final mastering" y "MAxxx Maximizer TP3 M1.xps" Preset "Maxim final

mastering".

12.Repetir los pasos 2) a 10) para el archivo "Mezcla 2.wav".

13.Guardar a disco rígido todas las configuraciones de los procesadores, con las sigu-




mastering".

14.Repetir los pasos 2) a 10) para el archivo "Mezcla 3.wav".

15.Guardar a disco rígido todas las configuraciones de los procesadores, con las sigu-



página 73

Trabajos Prácticos



mastering".

Nota: No procesar los archivos originales hasta tanto no se reciba la aprobación del trabajo prác-

tico.

Archivos a enviar:

3 archivos de configuración de EQ (conteniendo 1 preset cada uno: EQ final mastering

3 archivos de configuración de Compresión (conteniendo 1 preset cada uno: Comp final master-

ing.

3 archivos de configuración de Imagen estéreo (conteniendo 1 preset cada uno: Estéreo final

mastering

3 archivos de configuración de Maximixado (conteniendo 1 preset cada uno: Maxim final master-

ing.

Total: 12 archivos con extensión .xps

página 74

Trabajos Prácticos


TP5 Generación del master

Para la realización del presente trabajo práctico se debe completar el estudio del capítulo 3 del

apunte del curso y consultar los capitulos "Ayuda básica de WaveLab 4" (pág. 101) y

"Generando el Master en WaveLab" (pág. 83) que se encuentran en éste apunte.

Enunciado:

Luego de procesar los archivos de audio correspondientes a las tres mezclas con las configura-

ciones de los procesadores del TP4, generar el master compatible con el estándar de audio CD

(Red Book) para la replicación de la producción.

Procedimiento:

1. Abrir "WaveLab".

2. Abrir el archivo de audio de la mezcla 1 (.wav).

3. Insertar en el master los procesadores "Waves Req 6 Bands", "Waves RComp",

"Waves S1-shuffler" y "Waves L1-Ultramaximizer+" en el orden y ubicación definidos

en el trabajo práctico 4.

4. Cargar los archivos de configuración y presets finales de cada uno.

5. Procesar el archivo con éstas configuraciones y guardarlo con el nombre "Mezcla 1

masterizado" (Consultar el archivo "Ayuda básica de WaveLab 4" sección 3.d. para

más precisiones sobre como realizar el procedimiento de aplicación de procesadores a

un archivo de audio).

6. Repetir los pasos 2 a 5 para las mezclas 2 y 3.

7. Crear un nuevo "Audio Montage".

8. Cargar las pistas procesadas (orden a elección).

9. Cortar comienzo y final.

10.Editar fade in y fade out de cada una (de ser necesario).

11. Ajustar las separaciones entre las pistas a 4 segundos.

12.Realizar ajustes finales de volumen (de ser necesario).

13.Insertar marcadores de comienzo y final de tracks de CD en cada pista.

14.Guardar el "Audio Montage" con el nombre "Maxxx Master final.mon".

Nota: Controlar que la lista de tracks de CD es válida.

Archivo a enviar:

1 archivo de Audio Montage con el nombre "MAxxx Master final.mon"

Análisis de una señal deaudio en WaveLab 4

página 76

Análisis de una señal de audio en WaveLab 4



WaveLab 4 incorpora varias opciones de análisis que son de mucha utilidad para trabajar con

audio digital.

Todas las opciones analíticas están incorporadas en el menú "Análisis" (Analysis), el cual se

incorpora a la barra de menú cuando se abre un archivo.

En éste menú se encuentran varias opciones, las cuales se muestran en la figura.

Nos ocuparemos aquí de las que resultan útiles para la masterización.

Algunas de ellas trabajan en tiempo real (analizan la señal mientras ésta es reproducida), mien-

tras que otras necesitan que se haya seleccionado una parte o todo el contenido del archivo de

audio.

De éstas últimas, "Análisis global" (Global Analysis) es una de las de mayor utilidad para el mas-

tering.

Una vez seleccionado todo el contenido del archivo (Edit / Select / All o Ctrl + A) o una parte del

mismo, al seleccionar "Global analysis" aparecerá la siguiente ventana.

Primero se debe apretar el botón "Analyse". Luego de un momento se completarán los ítems

con los datos resultantes.

Se mostrarán la canti-dad de Glitches y

Clipp´s encontrados.

Solapa donde semostrarán los valoresde Pico de la señal

En ésta solapa semostrarán los valores

de RMS para cadacanal de la señal.

Frecuencia promediodel área seleccionada

con altura musicalaproximada

Valor de DC offsetencontrado en cada

canal de audio

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Al hacer click sobre un valor remarcado, se activarán las funciones: "Number of Hot Pionts" (per-

mite seleccionar cada uno de los puntos de la señal que se corresponden con las datos encon-

trados para cada tipo de análisis), "Create markers at hot points" (creará un marcador en cada

uno de los puntos encontrados) y "Focus" (posicionará el cursor en el punto seleccionado por el

control "Number of hot points" y se minimizará la ventana "Global analysis".

En las figuras siguientes se puede observar los resultados de los distintos análisis para un archi-

vo de audio.

Cada análisis tiene controles especiales para ajustar los parámetros de búsqueda correspondi-

entes, como se observa en las distintas pantallas de la figura anterior.

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Varias de ellas tienen casillas de verificación para incorporar (si está tildada) o no un ítem al

análisis global.

Según el tipo de análisis, se incorporan controles de reporte para limitar el número de puntos a

una cantidad determinada o para no reportar puntos que se encuentren a menor distancia que la

especificada y otros que permiten limitar la búsqueda.

De éstos últimos requieren una explicación adicional los parámetros incorporados en la solapa

"Errores" (Errors). Como se explica en el apunte, los "Glitches" constituyen alteraciones en la

contigüidad de valores de muestra (cambios de nivel) y en la continuidad de la forma de onda,

para ajustar que tan drásticos tienen que ser los cambios de nivel para que sea reportado un

glitch se incorpora el control "Umbral" (Threshold), y para controlar cuanto tiempo se debe

exceder el umbral para que sea reportado un glitch se incorpora el control "Sensibilidad" (sensi-

tivity), en ambos casos, mientras más alto el valor menos sensible la detección. Puede suceder

que se reporten como glitches en los ataques de sonidos como tambor, toms, etc., (en cuyo caso

será necesario aumentar los valores) o que no se reporten otros que sí lo son (en cuyo caso

habrá que disminuirlos). Pero a veces se presentan contradicciones entre ambas situaciones, y

por ello, la mejor manera de detectar éstos errores es escuchándolos.

Como ya dijimos, otros análisis de la señal se realizan en tiempo real, mientras se reproduce el

archivo de audio.

Level / Pan Meter.

La parte superior muestra el nivel de pico por canal

(barras exteriores) y la sonoridad promedio (barras

interiores).

El medidor de picos muestra los valores de pico

para cada canal, gráfica y numéricamente. Por defec-

to, los valores son mostrados en verde cuando el

pico es menor a -6 dB, de -6 dB hasta -

2 dB, los valores se muestran en amar-

illo, y valores superiores a -2 dB son

mostrados en rojo.

El Vúmetro mide valores promedio de

sonoridad para cada canal, gráfica y

numéricamente. Por su respuesta más

lenta (el vúmetro tiene inercia), se acer-

ca más a la respuesta del oído humano que el medidor de picos, es decir, nos da una idea más

adecuada del nivel de la señal.

Si hay mucha diferencia entre los valores de pico y los de RMS, o los de pico son cercanos a 0

dB mientras que los de RMS son muy bajos, la señal será más débil a nuestra percepción, y se

necesitará comprimirla o limitarla para aumentar su volumen sin introducir saturación digital.

Los valores entre corchetes indican la diferencia entre los valores máximos y mínimos más

recientes de RMS, lo cual da una idea del rango dinámico de la señal.

Debajo se encuentra los medidores de paneo (Pan Meters) que miden la diferencia de nivel entre

los canales izquierdo y derecho, situación aplicable solamente a señales estéreo.

El medidor superior muestra las diferencias de niveles de pico entre ambos canales, gráfica y

numéricamente, mientras que el inferior muestra la diferencia promedio en sonoridad, también

gráfica y numéricamente. Esto nos da una indicación visual sobre el grado de "centrado" de la

imagen estéreo.

página 79



Phase Scope

Esta herramienta de análisis nos permite monitorear de una manera más precisa la imagen

estéreo, al mismo tiempo que mide la correlación de

fase de ambos canales.

La parte superior muestra gráficamente la distribu-

ción "espacial" de la señal. La posición de escucha

se encuentra en el cruce de ambos ejes, el canal

izquierdo en el extremo del segmento a 45º

en el cuadrante superior izquierdo, y el canal

derecho en el extremo del segmento a 45º

del cuadrante superior derecho.

Si la señal es mono, la gráfica se transforma

en una línea vertical que pasa por el cruce de

ejes, en cambio, mientras mayores sean las

diferencias entre ambos canales, la gráfica

tenderá a formar una nube más o menos difusa. Si

ésta nube tiende a ubicarse verticalmente, ambos canales estarán equilibrados, mientras que si

tiende a volcarse hacia la izquierda o hacia la derecha, la imagen estéreo también estará corrida

hacia un lado.

Tal representación gráfica está en relación directa con la diferencia (o correlación) de fase entre

ambos canales, la cual es monitoreada en la parte inferior sobre la regla horizontal.

En una señal mono, ambos canales son iguales y se dicen que están "en fase". En la regla se

visualizará la línea vertical en el extremo derecho (+1).

Si corremos la señal de un canal con respecto a la del otro se producirá una diferencia de fase, y

la línea vertical se correrá hacia la izquierda. También ocurrirá lo mismo si ecualizamos de forma

diferente ambos canales de una señal mono o si ubicamos fuentes distintas en cada uno de

ellos. Típicamente, una señal estéreo mostrará la línea oscilando alrededor de "0".

Si invertimos la señal de un canal con respecto al otro en una señal mono, de tal forma que a

una porción positiva de la forma de onda de un canal le corresponda la misma forma pero nega-

tiva en el otro, ambos canales estarán "fuera de fase" (o en contrafase) y la línea se ubicará en

el extremo izquierdo (-1).

Esta medida es muy importante ya que señales en contrafase se anularán al escucharlas en un

sistema mono. Imagina lo que pasaría si una grabación estéreo es reproducida por una radio AM

mono y ambos canales estuvieran fuera de fase "y ahora escucharemos la grabación"… [silencio

absoluto]).

Sin llegar a tal extremo, cuando sonidos complejos están fuera de fase (como el de un piano al

que se los grabó con dos micrófonos sin tener en cuenta su posición relativa) pueden producirse

cancelaciones parciales, algunos armónicos podrían estar en contrafase y cambiaría el balance

tonal si se lo escucha en sistemas estéreo o mono.

Por último, un sistema de reproducción estéreo puede pensarse formado por un canal izquierdo y

uno derecho (los altavoces reales) más un canal central "virtual" del cual surgen los sonidos que

son idénticos en los reales. En éste canal se ubicarán las señales en fase o prácticamente en fase

(como la del cantante de la banda); si por alguna razón se ponen en contrafase los canales

izquierdo derecho, el resultado sería similar a apagar el canal central, produciéndose un "pozo"

en la imagen estéreo y una sensación muy extraña, casi de mareo.

Puedes experimentarlo simplemente abriendo una grabación cualquiera (será más notable el efec-

to en una mono, pero ocurre también en las estéreo) e invirtiendo un canal con respecto al otro,

para ello, selecciona todo el archivo, abre el menú "Process" y luego "Invert phase". Escucha y

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monitorea la señal con el medidor de fase. Aprieta el botón "mono" de la sección maestra, si la

señal era mono, no se oirá nada, si era estéreo, quedará un residuo o cambiará drásticamente el

balance tonal.

Dicho sea de paso, ésta es la forma en la que trabajan algunos karaokes, solo que contienen

algunos controles extras para compensar las pérdidas.

Análisis espectral

WaveLab cuenta con dos formas de análisis espectral: medidor de espectro de 60 bandas y anal-

izador de espectro por transformada rápida de

Fourier (FFT).

"Spectrum me ter" divide el rango audible en 60

bandas de frecuencia, mostrando un análisis

detallado del balance espectral de la señal de

audio en forma de diagrama de barras.

Este tipo de análisis es útil cuando se quiere

tener una idea global de la envolvente espectral

de la señal ya que no da

la posibilidad de obtener

datos precisos de frecuen-

cias y niveles, o cuando se

piensa utilizar ecual-

izadores gráficos. En la

figura se muestra un análi-

sis del ruido rosa (que se

percibe como sonido "plano" auditivamente).

"FFT Meter" muestra un

análisis espectral basado

en la transformada rápida

de Fourier (Fast Fourier

Transform) el cual repre-

senta la envolvente espec-

tral de la señal en forma

continua como se ve en la

figura. Además de ser más

preciso que el anterior, permite medir valores de frecuencia y nivel en el punto donde se posi-

ciona el cursor. Los valores correspondientes se muestran en el recuadro a la derecha de la barra

de herramientas.

Entre otras ventajas de éste tipo de análisis se encuentra la posibilidad de restringir el rango de

frecuencias y niveles (en al anterior éstos son fijos), y de sacar una fotografía (sanpshot) para

realizar mediciones aún más precisas.

En la figura se observa el análisis de frecuencia del mismo ruido rosa mostrado anteriormente.

Es más adecuado para el uso de ecualizadores paramétricos.

Medición de bits

WaveLab cuenta con ésta herramienta para analizar la integridad de la resolución (en bits) de la

señal de audio digital.

En los pasajes de bajo nivel, cuando se procesa o cuando se reduce la resolución (de 24 bits a

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16 bits por ejemplo) de una señal de audio digital se introducen deformaciones conocidas como

"errores de cuantización".

En los pasajes de bajo nivel solo unos pocos bits son utilizados para representar la señal; al uti-

lizar ciertos procesamiento (como la normalización o el cambio de ganancia), algunos números

resultantes de la operación pueden caer entre dos valores consecutivos (un paso) de la resolu-

ción; cuando se utilizan plug-ins, se eleva la resolución para realizar el procesamiento, luego, se

deben truncar los datos para recuperar la cantidad de bits originales. Como consecuencia, la can-

tidad de bits resultante puede ser sensiblemente menor a

la deseada (una señal que originalmente es de 16 bits

puede resultar finalmente de 12 bits), y esto implica la adi-

ción de un ruido muy desagradable (similar a un gruñido)

a la señal original.

En WaveLab se utilizan palabras de 32 bits punto flotante

para realizar procesamientos, tanto en ajuste de nivel,

agregado de efectos, mezcla de dos o más archivos, etc.

Cuando a una señal de 16 bits se la reproduce sin aplicar

fades ni efectos y sin ningún ajuste en el volumen maestro

(Master Faders) es el único momento en que no se real-

izan cambios en la resolución. Esto se puede observar

reproduciendo un archivo de audio de 16 bits mientras se visualiza el medidor de

bits, si no hay problemas de resolución, la parte inferior del medidor debería quedar

fija en "16" (como se observa en la figura de arriba), tan pronto como se suban o

bajen los controles de volumen del Master la imagen cambiará llenándose todo el

medidos y se encenderá el indicador "Inter", como muestra la figura sig.

Como leer el medidor de bits.

Las aplicaciones usuales del medidor de bits son:

· Para establecer si es necesario o no aplicar "Dither". Típicamente, si una señal de 16 bits es

reproducida y el medidor muestra más bits en uso, será necesario aplicarlo.

· Para visualizar la resolución real de un archivo de audio.

Bits en uso

Puede funcionar de dos maneras:· En "Intuitive mode" semuestra la cantidad de bits en formaproporcional al nivel de señal.· En "True Mode" se mues-tra la cantidad de bits independiente-mente del nivel se la señal.Se puede elegir entre ambas opcionesen el menú "Settings"

Indicador "inter"

Se enciende el segmento "inter" cuan-do se detecta una señal que no puedeser expresada en una escala regular de24 bits (hay valores de punto flotante"entre los bits").Es el caso típico si se usan efectos,etc.

Medidor "histórico"

Muestra los bits recientemente en uso

Indicador "below"

Se enciende cuando la señal superalos 24 bits.El medidor muestra los 24 bits superi-ores y el segmento "below" indicará lapresencia de bits extras (bits inferi-ores).

Menú "Settings"

Contiene opciones para personalizar elmedidor de bits.

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Generando el Master enWaveLab.

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Generando el Master en WaveLab.



Existen dos formas de realizar una lista de reproducción de archivos de audio (Play List) en

WaveLab 4, especificando no solo el orden en que tienen que ser reproducidas sino también

estableciendo tiempos de espera entre ellas, datos de producción, etc., es decir, respetando el

estándar del CD de audio conocido como "Red Book". Además, en ambas se puede quemar un

CD de audio que puede ser utilizado como Master de pre-masterización para la replicación de la

producción.

Basic Audio CD

La primera, y más sencilla, es creando un archivo "Basic Audio CD". Para ello se debe elegir la

opción "New" del menú File (o haciendo click en el ícono correspondiente) y luego seleccionar

"Basic Audio CD".

Se abrirá una ventana como la de la figura

Luego de hacer click se desplegará un menú como el siguiente:

Se abrirá una ventana de exploración para selec-

cionar el primer archivo de audio. Una vez realizada

la selección se nos preguntará si queremos agregar

marcadores de CD track (CD-track markers) en caso

de que no hayamos realizado ésta operación previa-

mente. Al responder afirmativamente, WaveLab los

agregará al principio y final del archivo, teniendo luego la posibilidad de editarlos en caso de

haber espacios de silencio que no deben incluirse en el track.

Se agregará el archivo a la lista de reproducción mostrándose, además del nombre del archivo, el

tiempo de comienzo y duración de la pista y prohibición contra copia digital habilitada (por

defecto).

Hacer click paradesplegar el menú de

opciones

Seleccionar para agregaruna nueva pista.

Hacer doble click para abrir la ventana formade onda del archivo de audio.

En ella se pueden correr los marcadores deCD track (triángulos rojos) para ajustar elcomienzo y fin de cada track de forma deeliminar espacios de silencio innecesarios.

Hacer click en el signo + para abrir lainformación de tiempo del track

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Haciendo click en el signo "+" de la pista se desplegará la información de tiempo de la pista,

como muestra la figura. Esta información incluye:

a) Pausa (pause): tiempo de espera entre

el track actual y el anterior o espera

desde el comienzo del CD en caso de

tratarse del track 1. Para cambiarlo se

debe hacer doble click en el código de

tiempo de la columna "Start".

b) Track Start: tiempo relativo de comienzo

del track y duración de la pista.

c) Track End: tiempo relativo de finalización del track. Depende de la ubicación de los

marcadores de CD track.

El código de tiempo utilizado responde a la forma minuto: segundo: frame (de CD) (mm:ss:ff).

Debe recordarse que en un CD de audio cada segundo es dividido en 75 frames.

Posteriormente se deben repetir los pasos descritos hasta completar toda la lista con todos los

archivos de audio que se quieren incluir. Si bien es conveniente ir incluyendo los archivos en el

orden deseado, éste puede luego ser modificado simplemente tomando el título de la pista

(haciendo click sostenido sobre ella) y arrastrándola a la nueva posición.

Para escuchar el proyecto se debe hacer doble click sobre el título del track desde el que se

desea comenzar la reproducción.

El proyecto completo puede guardarse como archivo a disco rígido seleccionando la opción

"Save as…" del menú File.

Al hacer click en el triángulo negro de la esquina superior izquierda podremos observar que

ahora las opciones se presentan como en la figura siguiente. Siendo las principales funciones las

descritas a continuación.

Entre las limitaciones de éste procedimiento podemos encontrar que:

· Es conveniente cortar los espacios de silencio al principio y final de los archivos y

realizar los fades in y out correspondientes antes de agregarlos a la lista, y evitar así

que se produzcan clicks digitales en la reproducción.

· No se pueden realizar entrecruces (crossfades) entre archivos separados ni agregar

marcadores de tracks en el medio de un archivo.

· No se pueden hacer ajustes finales en el volumen de las pistas.

· No se puede reproducir el proyecto desde cualquier lugar, solamente desde el comien-

zo de un track en adelante.

Guardar el proyecto como una ima-gen en lugar de quemarlo en el CD

Convertir el proyecto en un montajede audio (Audio Montage)

Seleccionar para quemar unCD de audio

Seleccionar para verificar lavalidez del CD de audio

previo al proceso dequemado

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Por tales razones es conveniente utilizar el montaje de audio (Audio Montage) cuando se nece-

site crear un CD con mayor precisión.

Audio Montage

Esta herramienta tiene muchas aplicaciones posibles, pero la que nos interesa en el curso de

masterización es la potencia para crear tanto CD´s de audio sencillos como de estructura comple-

ja pero totalmente compatibles con el estándar "Red Book".

Como se sabe, no hay dos CD´s exactamente iguales en cuanto a la forma de distribuir los tracks

que lo constituyen: algunos tienen tiempos de espera entre ellos (iguales o no) otros tienen

algunos o todos los tracks continuos, sin tiempo de espera.

Veamos un ejemplo: supongamos que tenemos que grabar un CD de audio con el registro de un

concierto "en vivo". Seguramente habrá esperas excesivas entre las obras o canciones o se pre-

sentarán ruidos entre ellas (toses del público, ruidos de escenario, etc.). Para la edición nece-

sitaremos:

a) Aislar las partes musicales suprimiendo los ruidos previos pero manteniendo los aplau-

sos al final.

b) Reducir el tiempo de los aplausos cuando éste resulte excesivo.

c) Entrecruzar aplausos y comienzos de las canciones para dar mayor continuidad al CD.

d) Crear tracks de CD sin tiempo de espera entre ellos.

Este tipo de edición es casi imposible de realizar utilizando el "Basic Audio CD" (al igual que con

programas genéricos de grabación de CD´s de audio como el Easy CD Creator).

El "Audio Montage" de WaveLab 4 permite realizar éste tipo de edición de una forma muy efi-

ciente.

1. Crear un nuevo montaje de audio

Seleccionar File / New / Audio Montage. Aparecerá una ventana donde debemos seleccionar la

velocidad de muestreo del nuevo proyecto (para crear un CD de audio se debe elegir obligatoria-

mente 44.1 kHz.)

Se abrirá una ventana como la de la figura. En ella podemos identificar 4 áreas:

· 10 solapas: Edit, Zoom, Clips, Groups, Files, Markers, CD, History, Snapshots, Notes..

· Debajo de ellas se encuentra una barra de menú y herramientas. Esta barra cambia

dependiendo de la solapa seleccionada.

· Asociada a la anterior aparece un panel un panel que cumple distintas funciones

según la solapa seleccionada.

· Finalmente una pista estéreo donde se ubicarán los archivos de audio. Se pueden

agregar más pistas, tanto mono como estéreo, lo cual le da al montaje una gran flexi-

bilidad para realizar distintos tipos de ediciones.

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2. Agregar archivos de audio (que deben tener una velocidad de muestreo de 44.1 kHz.)

Para ello se debe seleccionar la solapa "Files". La interfaz cambiará como muestra la sig. Figura.

En éste momento de la creación del proyecto, el cursor se encuentra al principio (raya vertical

que titila). Para agregar un archivo de audio en ésta posición se deberá hacer click en el ícono

de la carpeta, o hacer click sobre la palabra "File" a la izquierda del mismo y seleccionar del

menú emergente la opción "Add file(s) at cursor…". Se abrirá una ventana de exploración para

ubicar y seleccionar el archivo de audio deseado. Otro método más rápido para realizar esta

operación es hacer click con el botón derecho del mouse sobre la pista y elegir del menú emer-

gente la opción "Insert file(s)".

La ventana quedará como muestra la figura siguiente

Como vemos, se agregó información del archivo en los paneles superiores y una representación

de la forma de onda en la pista estéreo.

La vista de la forma de onda nos permitirá varias posibilidades de edición gráfica:

· Hacer un click con el botón izquierdo del mouse en cualquier lugar para posicionar el

cursor en ese punto. Para acercamientos (zoom in) apretar la tecla "flecha arriba",

para alejar (zoom out) apretar "flecha abajo".

· Doble click sobre el canal izquierdo seleccionará toda la región de audio. Una vez

hecho esto, el cursor puede ser movido al principio de la selección apretando la tecla

Hacer click para agregar un nuevoarchivo en la posición del cursor. Solapa para agregar archivos de audio

O hacer click derecho en ésta región

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"1" del teclado numérico y al final de la misma apretando la tecla "2".

· Para desplazar globalmente la región en el tiempo, de debe hacer un click sostenido

con el botón izquierdo del mouse sobre el canal derecho de la región y luego moverlo

en la dirección deseada.

· Sobreimpresa a la forma de onda encontramos una línea editable de volumen en el

medio de ambos canales de audio, con un cuadrado al principio y uno al final. Cada

vez que insertamos un archivo de audio, automáticamente se sobreimprime una línea

de volumen con un fade in al principio de la región y fade out al final. Estos fades

pueden editarse tomando el cuadrado (el cursor cambia a doble flecha horizontal

cuando nos posicionamos sobre él) y desplazándolo. En cambio, si posicionamos el

cursor sobre la línea (éste cambiará a doble flecha vertical con un círculo en el medio)

y hacemos click sostenido podremos ajustar el volumen de la región incrementando o

atenuando la ganancia según se desplace el mouse hacia arriba o hacia abajo. Para

agrega más puntos de edición se debe hacer doble click sobre la línea en el lugar

deseado. Al hacer click derecho en algún lugar de la línea se abrirá un menú contextu-

al que nos permitirá otro tipo de ediciones (borrar un punto, resetear la línea o punto,

convertir la envolvente de volumen de mono a estéreo (o viceversa) para editar ambos

canales por separado), etc.

· Al posicionar el puntero de mouse sobre el borde izquierdo de la región de audio

cambiará su forma a un rectángulo con dos triángulos amarillos adentro. En éste

punto podemos cortar la región (de forma no destructiva) haciendo un click sostenido

y desplazando el mouse hacia la derecha. De esta forma podemos eliminar silencios

innecesarios al principio del archivo sin tener que procesarlo de forma definitiva ya

que, de ser necesario, podremos acortar o extender la región siempre que lo

deseemos. Lo propio ocurre si posicionamos el cursor en el borde derecho.

· Luego de posicionar el cursor en un lugar de la región, podemos dividirla en dos

regiones apretando la tecla "s" (Split) y de esa forma podemos editarlas por separa-

do.

3. Agregar otro archivo de audio.

Mover la barra de desplazamiento horizontal hasta ver el final de la región insertada previa-

mente. Posicionar el cursor en el lugar donde se desea insertar el nuevo archivo y repetir el pro-

cedimiento explicado en el paso (2). No es necesario que las regiones se inserten con la sepa-

ración que tendrán en el CD ya que estos tiempos se ajustarán una vez que todos los archivos

hayan sido insertados en el proyecto.

También es posible entrecruzar regiones simplemente superponiendo una con otra. Las envol-

ventes de volumen de ambas se ajustarán automáticamente a medida que las vamos super-

poniendo, pero también pueden editarse para crossfades personalizados.

4. Ajustar las separaciones entre las regiones de audio.

Las regiones de audio (sean archivos completos o partes de uno de ellos) se denominan "clips"

en el montaje de audio.

La solapa "Clips" nos mostrará una lista ordenada de todas las regiones del proyecto incluyendo

además del nombre los tiempos de comienzo y fin de cada una, el largo, y el tiempo de sepa-

ración con la pista anterior (Pregap).

Para editar un tiempo bastará hacer doble click sobre él y escribir el nuevo valor con el formato

correcto (minuto:segundo:milisegundo).

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También es posible cambiar el nombre de la región haciendo doble click sobre él en la columna

"Name".

5. Insertar marcadores de tracks de CD

Hasta éste punto, tenemos solamente una lista de regiones pero no tracks de CD.

Para identificar el comienzo y final de cada track del CD se utilizan marcadores especiales en el

montaje de audio, los cuales pueden ser insertados seleccionando la solapa "Markers".

La figura siguiente muestra la ventana correspondiente a la solapa "Markers" y una región de

audio con marcadores de track de CD insertados.

Para insertar un marcador de track de CD simplemente se debe posicionar el cursor en el lugar

deseado y hacer click en el ícono correspondiente al marcador (como muestra la figura superior).

También es posible hacer click sobre la palabra "Insert" y seleccionar el tipo de marcador del

menú.

Antes de pasar a quemar el CD debemos entender bien las funciones de cada marcador para evi-

tar mensajes de error.

CD track start y CD track end

Indican comienzo y final (respectivamente) de un track de CD.

Deben colocarse fuera de la región de audio contenida entre ellos. Como las regiones de audio

utilizan la milésima de segundo como unidad mínima de medida de tiempo mientras que en un

CD de audio el segundo es dividido en 75 partes o frames, raramente coincidirán los tiempos y

aparecerá un mensaje de error cuando se quiera quemar el CD si hay parte de la región fuera de

sus límites.

Además, no pueden ponerse en el mismo tiempo un marcador de final con el marcador de

comienzo del track siguiente.

CD track splice

Marcador que debe ser utilizado obligatoriamente cuando se quiere establecer dos tracks de CD

consecutivos sin tiempo de espera entre ellos (Pregap=0).

Crear CD Track Start Crear CD Track End Crear CD Track Splice Crear CD Track Index

Marcador CD track startMarcador CD track splice Marcador CD track end

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Pueden ser insertados en cualquier lugar del proyecto (por ejemplo, en el entrecruzamiento de

dos regiones) pero deben tener un marcador de comienzo antes y uno de final después.

CD track Index

Como parte del estándar del CD de audio, cada track puede contener hasta 99 índices internos

(Index Points) los cuales pueden identificar partes internas de un track (como los movimientos de

un concierto de música clásica) pero dado que no todos los reproductores de CD los reconocen

no es conveniente utilizarlos si se quiere asegurar la compatibilidad de la producción. En la

estructura de un CD de audio el comienzo de un track corresponde al Index 0.

6. Quemar el CD

Para quemar el CD de audio terminado se deben seguir los siguientes pasos:

a) Hacer click en la solapa "CD"

b) Verificar la validez de la estructura del CD. Hacer click en la función "Check" del menú

"Functions" (como muestra la figura.

c) Si se indica la validez de la estructura, elegir la opción "Write CD…" y seguir las indi-

caciones del programa.

Siempre es posible guardar el proyecto como un archivo en el disco rígido siguiendo el mismo

procedimiento de guardado de cualquier progama de Windows (File / Save As…). Es éste archivo

el que deberá enviarse para la corrección del trabajo práctico 4 del curso de masterización del

CeTeAR.

Restauración de unarchivo de audio digital

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Restauración de un archivo de audio digital



En este documento se detallarán las operaciones básicas para el uso de los plug ins de restau-

ración "Waves Restorer", incluidos en el paquete "Waves 4".

El paquete de restauración conocido como "Waves Restorer" incluye cuatro plug ins dedicados a

cubrir las necesidades de corrección y eliminación de ruidos de una señal de audio digital. Estos

son:

1. Waves X-Noise

2. Waves X-Click

3. Waves X- Crackle

4. Waves X-Hum

Los cuatro vienen en versión DirectX y RTAS y, por lo tanto, pueden utilizarse en tiempo real,

permitiendo, de ésta manera, ajustar los controles de cada uno mientras se reproduce el archivo

de audio (o una selección del mismo).

Waves X-Noise

Dedicado a eliminar ruidos aleatorios continuos, permite reducir señales indeseables como: Hiss,

ruido de aire acondicionado, ruido de superficie en grabaciones de vinilo, soplido de cinta, etc.

Para ello, se debe tomar una muestra del ruido (o de una porción donde el nivel de ruido sea

mucho mayor que el de la señal de audio que se quiere conservar). Posteriormente se deberán

ajustar los controles hasta obtener el resultado deseado (o cercano a él).

Interfaz gráfica del plug in Waves X-Noise

1. Botón LEARN

2. Selector de resolución

3. Reducción

4. Monto de reducción

5. Umbral

6. Nivel de umbral

7. Entrada. Contorno de ruido

8. Profile. Contorno generado por el programa.

9. Salida. Contorno de la señal de salida, resultado de la reducción

10.Selector de monitoreo

11. Control de la respuesta dinámica del reductor de ruido

12.Control de la respuesta en alta frecuencia del reductor de ruido.

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Procedimiento:

a) Seleccionar una porción del archivo donde se detecte solamente la presencia del ruido

que se quiere reducir. Si no es posible, buscar una región donde el nivel de ruido sea

mucho mayor que el de la señal que se quiere conservar.

b) Mientras se reproduce la región seleccionada en el paso anterior, apretar el botón

"Learn" (aprender) (1). Es imprescindible realizar ésta operación escuchando solamente

la región seleccionada, y para ello, puede ser beneficioso activar la reproducción circu-

lar (Loop). El programa mostrará un contorno del ruido (Input) (7). Apretar otra vez el

botón para finalizar el paso de muestreo del ruido. En forma automática, el programa

añadirá un contorno similar (Profile) (8) cuya definición dependerá de la resolución

seleccionada (2).

c) Mientras se reproduce todo el archivo de audio, ajustar los controles deslizantes 3 y 5

para establecer el monto de reducción de ruido y el nivel a partir del cual se quiere

realizar la reducción. El control 3 modifica la distancia entre el contorno de entrada (7)

y el generado por el programa (8), asumiendo que toda porción de la señal ubicada

por debajo del "Profile" corresponde al ruido (y por lo tanto será reducida), mientras

que toda porción por encima corresponde a la señal deseada y no será afectada

(teóricamente), por otra parte, a mayor distancia entre los contornos, mayor será la

reducción aplicada o menor será el efecto del procesamiento según el "Profile" se

encuentre por encima o por debajo del contorno de entrada. El control 5 ajusta el

monto de reducción en dB y opera en conjunto con el explicado anteriormente. Su

rango va desde 0 DB (no hay reducción) hasta 100 dB (máxima reducción aplicada). Se

puede permutar el monitoreo del proceso mediante el selector correspondiente (10)

entre la señal de salida (Audio) y la porción que se está eliminando (Difference) para

realizar reajustes a los controles.

d) El control de respuesta dinámica (11) permite establecer que tan rápido el programa

aplicará reducción cuando se encuentre señal con una envolvente espectral igual o

similar al contorno de ruido (Ataque) y que tan rápido dejará de procesar en caso con-

trario (Release). Es conveniente comenzar con las opciones por defecto y modificar los

valores de ser necesario.

e) El control de respuesta en alta frecuencia (12) permite controlar de forma precisa el

monto de reducción de ruido en las altas frecuencias. Valores positivos de ganancia

aumentarán la cantidad de reducción de ruido por sobre la frecuencia de corte, mien-

tras que valores negativos la disminuirán.

Montos altos de reducción introducirán distorsiones audibles en la señal (artifacts) las que se

manifestarán principalmente en los sonidos con ataque abrupto, y por tal razón, será preferible

realizar varias reducciones de bajo monto que una sola drástica.

Waves X-Click.

Permite eliminar ruidos impulsivos (Glitches) como discontinuidades en los valores de muestras

en una forma de onda (clicks) y ruidos de baja frecuencia (pops).

Como ambos tienen un transiente de ataque abrupto, extinción rápida y duran unos pocos

milisegundos, el algoritmo de detección puede tomar sonidos cuyo ataque tenga características

similares (tambor, bombo, etc.) como clicks o pops si no se ajustan bien los controles corre-

spondientes. Por tal razón es importante controlar auditivamente todo el proceso, comparando

permanentemente la señal original con la procesada y la diferencia entre ambas (lo que está

siendo eliminado por el procesamiento).

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Interfaz gráfica del plug in Waves X-Click

Procedimiento:

a) Mientras se escucha la señal de audio ajustar el control "Threshold" (1) hasta con-

seguir reducir o eliminar los clicks detectados.

b) Ajustar el control "Shape" (2) para hacer más selectiva la detección de acuerdo a la

forma temporal del ruido. Un valor de "50" corresponde a una detección genérica o

promedio entre clicks y pops. Valores superiores harán que la detección sea más sen-

sible a ruidos de menor duración mientras que valores inferiores permitirán detectar

principalmente aquellos con evolución temporal más lenta. Mayor proporción de clicks

serán detectados en el primer caso y mayor proporción de pops lo serán en el segun-

do.

c) Comparar permanentemente la señal original con la procesada utilizando el botón

"Bypass" (3) y la señal procesada con la porción que está siendo eliminada alternan-

do los botones "Audio" y "Difference" (4).

Waves X- Crackle

El X-Click está diseñado para eliminar clicks (o pops) individuales pero no actúa eficientemente

si se desea eliminar una serie de clicks cercanos entre sí (ruido conocido como "crackle"). A tal

fin está destinado el X-Crackle.

Interfaz gráfica del plug in Waves X-Crackle

Procedimiento:

d) Mientras se escucha la señal de audio ajustar el control "Threshold" (1) hasta con-

seguir reducir o eliminar los crackles detectados.

e) Ajustar el control "Reduction" (2) para establecer el monto de reducción deseado.

f) Comparar permanentemente la señal original con la procesada utilizando el botón

"Bypass" (3) y la señal procesada con la porción que está siendo eliminada alternan-

do los botones "Audio" y "Difference" (4).

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3

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Waves X-Hum

Diseñado para eliminar ruidos continuos con espectro armónico (aquellos con parciales cuya fre-

cuencia es múltiplo de una frecuencia fundamental). El caso típico es el del ruido de línea de 50

ó 60 Hz (dependiendo del tipo de alimentación domiciliaria) inducido por deficiencias en la malla

de cables de audio (entre otras causas).

Interfaz del plug in Waves X-Hum

1. Freq: frecuencia fundamental del ruido que se desea eliminar.

2. Q: ancho de banda de los filtros.

3. Gain: atenuación de cada uno de los 8 filtros. Para cambiar el monto de atenuación se

puede hacer doble click con el botón izquierdo del mouse y escribir el valor deseado

para un ajuste preciso o hacer un click izquierdo sostenido y arrastrar para un ajuste

grueso.

4. Link: permite seleccionar diferentes formas de ajustar el monto de atenuación. Linked:

todos los filtros se ajustarán simultáneamente. Unlinked: permite ajustar la atenuación

individualmente. Odd/Even: permite ajustar la atenuación de los filtros impares (odd) o

pares (even) en conjunto. Es de destacar que el filtro 1 corresponde a la fundamental

del espectro armónico (aquella cuya frecuencia es especificada en el control Freq (1), el

filtro 2 al primer armónico (cuya frecuencia es el doble de la fundamental), el filtro 3

al segundo armónico (frecuencia triple de la fundamental) y así sucesivamente.

5. Filtro Pasa-alto para eliminar DC Offset o ruidos de baja frecuencia. Tiene controles

para habilitar o deshabilitar el filtro, especificar el tipo de pendiente y la frecuencia de

corte.

6. Static preset: cuadro combinado para seleccionar configuraciones predeterminadas.

Procedimiento:

Habitualmente es conveniente seleccionar una configuración predeterminada y luego realizar

ajustes en los controles correspondientes.

Como en los plug ins anteriores, se puede comparar la señal procesada con la original y la difer-

encia entre ambas.

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Guardar y cargarconfiguraciones en los

plug-ins de Waves.

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Guardar y cargar configuraciones en los plug-ins de


Guardar y cargar configuraciones en los plug ins de Waves.

Una vez realizado los ajustes necesarios en los parámetros de un efecto o procesador, la configu-

ración completa puede ser guardada en el disco rígido como un archivo, la cual puede luego ser

cargada nuevamente en caso de que sea necesario aplicar el procesador en otro proyecto (o en

nuestro caso, para enviar tal configuración para la corrección de los trabajos prácticos).

Todos los plug ins, sin importar la empresa que lo haya desarrollado, permiten ésta operación,

aunque con procedimientos diferentes.

En la figura siguiente vemos la interfaz gráfica del plug in "Waves Req 6 Bands".

En ella encontramos un área común a todos los procesadores de Waves y de cuya funcionalidad

nos ocuparemos.

Figura 1. Interfaz gráfica del Req 6 Bands de Waves

1. Deshace la última edición.

2. Muestra la configuración activa y el nombre del preset cargado. Es posible utilizar dos

configuraciones abiertas simultáneamente: A y B. Esto permite realizar comparaciones

rápidas entre ellas, sean diferentes, o una variación de la otra.

3. Copia la configuración A en la B o viceversa, dependiendo de cual sea la activa en ese

momento.

4. Carga un preset o una configuración previamente guardada.

5. Guarda la configuración activa.

Guardar una configuración

Al presionar el botón "Save" (5) se abrirá el siguiente menú emergente.

En él podemos observar 4 posibilidades de almacenamiento, de las cuales sólo la primera (Save

to New File…) y la última (Put into Preset Menu As…) estarán activas si no cargamos una configu-

ración previamente guardada.

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Guardar y cargar configuraciones en los plug-ins de Waves


a) "Save to New File…" (guardar en un archivo nuevo…) se utiliza para generar un

archivo (con extensión .xps) en cualquier lugar del disco rígido. Es la que utilizare-

mos en el curso de masterización.

b) "Put Into Preset Menu As…" (poner dentro del menú preset como…) no genera un

archivo sino que almacena la configuración como "User preset" (preset del usuario)

para tener un acceso más rápido a configuraciones que necesitamos usar continua-

mente.

Si previamente hemos cargado una configuración, se activarán las opciones

restantes (como muestra la figura de arriba), y cuya funcionalidad se explicará más

adelante.

Al seleccionar la opción "Save to New File…" se abrirá un explorador para especi-

ficar el lugar de la computadora donde se desea almacenar el archivo y el nombre

con el que se desea guardarlo. Esta opción es útil, entonces, cuando se desea

guardar la configuración por primera vez o cuando se desea generar un archivo con

un nombre distinto.

Inmediatamente después de aceptar aparecerá la siguiente ventana en la que se

deberá escribir el nombre con el que se desea almacenar el nuevo preset (sobrescri-

biendo "Untitled Preset" en el cuadro combinado).

Una vez que la configuración ha sido guardada (o que se ha abierto una configu-

ración previamente guardada), podremos almacenar cualquier cambio que realicemos

en los parámetros del procesador con la opción "Save (nombre del archivo).xps -

(nombre del preset)" o creando un nuevo preset dentro del mismo archivo con la

opción "Save to (nombre del archivo).xps As…". Es decir, un solo archivo de config-

uración puede contener más de un preset internamente.

Cargar una configuración

Para cargar un archivo de configuración previamente guardado, un preset predefinido del proce-

sador (Factory Preset) o uno predefinido por el usuario (User Preset) se debe presionar el botón

"Load" (4).

Al hacerlo se abrirá el siguiente menú.

En él encontramos las siguientes opciones:

a) "Open Preset File…" (abrir archivo de preset) nos permitirá abrir un archivo de con-

figuración previamente guardado.

b) Una vez abierto un archivo de configuración aparecerá en el menú un área identifica-

da con el nombre (EQ de Ejemplo Req 6 Bands.xps en la figura) y una lista de los

presets almacenados en él (EQ de Ejemplo en la figura). El preset activo aparecerá

indicado con un tilde. Para cambiar de preset en cualquier momento bastará,

entonces, apretar el botón "load" y señalar el preset deseado.

c) "Factory Preset" muestra una lista de los presets predefinidos del procesador.

d) No se muestra en la figura, pero si se hubieran guardado presets con la opción "Put

into Presets Menu As…" aparecerá una lista bajo el rótulo "User Presets".

página 100


Ayuda básica deWaveLab 4

página 102


página 103

Ayuda básica de WaveLab 4



La Interfaz gráfica

Consta de 5 áreas principales:

a) Barra de menú: donde se pueden seleccionar las distintas funciones de WaveLab de

manera similar a cualquier programa de Windows.

b) Barra de herramientas: zona de íconos para acceso rápido a funciones que se utilizan

habitualmente.

c) Barra de estado: muestra información importante.

d) Sección Maestra: utilizada para insertar plug-ins, controlar volumen general, compara-

ción mono/estéreo, etc.

1. La Barra de Menú

Como en todo programa de Windows, hay menús comunes que contienen funciones conven-

cionales para la operación del software.

Por ejemplo, en el menú Archivo (File) encontraremos las funciones Nuevo (New), Abrir (Open),

Guardar (Save) y Guardar Como… (Save as…).

Pero en éstos también encontraremos funciones especialmente incorporadas por WaveLab y for-

mas particulares de uso de las habituales.

Por ejemplo, para abrir un archivo de audio debes hacer click en el menú "File", seleccionar el

submenú "Open" y de la lista desplegable elegir "Wave". Esto es así pues WaveLab permite

crear y abrir distintos tipos de archivos.

Barra de Herramientas Barra de Menú

Barra de Estado Ventana de Forma de Ondade un archivo de audio

Canal Izquierdo (Left Channel)

Sección Maestra

Canal Derecho (Right Channel)

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Observa la figura para visualizar ésta operación

Se abrirá una ventana de exploración para buscar y seleccionar el archivo que deseas abrir, el

cual puede tener distintos formatos (.wav, .aiff, .mp3, etc.) seleccionables en el cuadro combina-

do "Tipo de archivos"

Observa que una vez abierto el archivo se agregan dos menús nuevos: "Edición" (Edit) y

"Analizar" (Analyse).

Del primero no hay mucho que aclarar ya que en él encontrarás las funciones habituales para

Copiar (Copy), Cortar (Cut) y Pegar (Paste).

Del segundo encontrarás un análisis detallado en el archivo "Análisis" ya que contiene funciones

necesarias para realizar distintos tipos de análisis de grabaciones.

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2. La Barra de Herramientas

Como dijimos, contiene íconos que permiten acceso rápido a funciones que utilizamos habitual-

mente.

Tales funciones se pueden obtener también en alguno de los menús, pero, por repetitivas en su

uso, resulta tedioso realizar la serie de movimientos necesarios para seleccionarlas en la barra de

menú.

Puede ser personalizada de tal forma de incorporar o quitar herramientas a tu gusto.

Si observas detenidamente, verás dobles líneas verticales en relieve. Estas separan secciones de

la barra de herramienta.

La primera de las secciones que se observan en la figura corresponde a los menús "File", "Edit"

y "Windows", en ella se pueden observar íconos para crear un archivo nuevo, abrir un archivo

existente, guardar el archivo activo (guardar, no guardar como…, función para la cual deberás ir

al menú correspondiente), cortar, copiar, pegar, deshacer (Undo), rehacer (Redo), etc.

Si posicionas el puntero del mouse sobre un ícono obtendrás una indicación de la función que

permite realizar el mismo.

Es posible que no veas todos los íconos que muestra la figura.

Por ejemplo, la última sección llamada "Transporte" (Transport) contiene las funciones Play,

Stop, Rec, Rewind, Forward (usuales en cualquier dispositivo para grabar y reproducir música),

más otras importantes para controlar la forma en que se producirá la reproducción; puede que

no aparezca en la barra de herramientas cuando corres el programa por primera vez.

En nuestro trabajo ocupa un rol muy importante y por lo tanto debes visualizarla. Para ello, abre

el menú "View", elige el submenú "Control bars" y selecciona la opción "Transport". Se abrirá

una ventana con los íconos correspondientes, la cual debes arrastrar a la barra de herramientas

para incorporarla a ella.

Observa que en "Control bars" hay varias opciones, las utilizadas tienen un tilde mientras que

las otras no. Así, puedes incorporar y quitar secciones de la barra de herramientas según tus

necesidades operativas.

3. La Sección Maestra (Master Section)

Habitualmente es visible como muestra la figura, pero si estuviera oculta, se puede abrir seleccio-

nando: View/Specialized Windows/Master Section.

También es posible que alguna de las áreas esté minimizada. Para expandirla cebes hacer click

en el cuadro a la derecha del rótulo de la sección.

Consta de cuatro áreas diferentes para realizar distintas operaciones.

a) Effects

Permite insertar distintos tipos de plug-ins de efectos y procesadores como ecualizadores,

compresores, etc., algunos de los cuales son instalados por el propio WaveLab y

otros por el usuario (como los de Waves p. ej.).

Wave Lab corre dos tipos de plug-ins: VST (desarrollados para programas de Steinberg) y

DirectX (desarrollados para cualquier programa de edición y grabación de audio digi-

tal bajo Windows).

Para insertar un efecto haz click en el número a la derecha, en el menú emergente

elige el plug-in que deseas insertar.

página 106



Se pueden insertar hasta 8 efectos en cadena. La señal de

audio pasará por todos ellos "en serie", es decir, será proce-

sada primero por el que se encuentra más arriba y así sucesi-

vamente. Si deseas cambiar el orden de procesamiento basta

debes hacer click en el recuadro con el nombre y arrastrarlo a

la posición deseada.

Para deseleccionar o cambiar un plug-in haz click otra vez en

el número o en el recuadro y selecciona "None" o el nuevo

procesador.

A la izquierda se observan dos botones: On (para activar o

desactivar el plug-in) y solo (para escuchar la señal procesada

por éste solamente).

Cuando se inserta un efecto, éste se abre mostrando inmedi-

atamente la ventana correspondiente para su configuración. Si

luego de hacer los ajustes necesarios cerramos ésta ventana

el efecto sigue actuando.

Si son necesarios posteriores ajustes necesitaremos reabrirla

y para ello debes hacer click con el botón derecho de mouse

en el recuadro con el nombre del efecto y en el menú emer-

gente seleccionar "Show".

Finalmente, debajo de la sección se encuentran tres botones

más, Bypass (para escuchar la señal sin procesar), Preset

(para almacenar toda la sección maestra en un archivo a

disco rígido) y +/- para agregar o quitar espacio para plug-ins.

b) Master

Contiene los Vúmetros y medidores de picos para monitorear el volumen de la señal

más los controles de volumen L/R.

Debajo encontramos dos botones: Mono (permite escuchar "en mono" una señal

estéreo para poder comparar ambas versiones y encontrar cualquier problema de

fase que se pueda introducir en el procesamiento) y Unlink (desvincula los faders

izquierdo y derecho para realizar ajustes de volumen independiente para cada canal)

El led "Dropout" es para monitoreo del rendimiento del sistema y nos indica si

nuestra computadora es capaz o no de procesar la señal "en tiempo real". Cuando

se produce un atascamiento de la computadora por exceso de procesamiento, se

prende el led para indicarnos el problema. Si esto ocurre, puede que sea necesario

realizar ajustes la cantidad y tamaño de los Buffers asignados para la reproducción

de audio si el problema es recurrente (esto se realiza en: Options/Preference/Audio

Card/Buffer Number o Buffer Size), pero si ocurre una sola vez o no se escuchan

interrupciones en la reproducción de la señal de audio, al hacer click sobre el led se

apaga.

c) Dithering

Lugar para insertar plug-in de corrección de errores de cuantización (Dither y Noise

Shaping) o aquellos que contengan éstas funciones (como L1-Ultramaximizer).

Posteriormente a todos los procesos de aplicación de efectos y cambios de volu-

men, la señal, que originalmente puede ser de 16 bits por ejemplo, sufre distor-

página 107



siones en su resolución pudiendo quedar con varios bits menos. Para asegurar la

resolución final se utiliza dithering, recurso indispensable en el proceso de masteri-

zación.

WaveLab incorpora varios tipos de dithering seleccionables con el mismo método de

inserción de efectos: Internal (cuya configuración se realiza con los controles que se

encuentran debajo del recuadro: "Noise Type", Noise Shaping" y "Output Bit

Resolution"), UV22 (plug-in simulador del conversor homónimo de Apogee) y

UV22HR (similar al anterior, incorpora la posibilidad de seleccionar la resolución

final).

d) Render

Para aplicar todos los procesos de

la sección Maestra al archivo activo

o crear uno nuevo a partir de él se

debe hacer click en éste botón.

Surgirá la ventana de la figura, la

cual permite procesar solo la parte

seleccionada del archivo (si hubiera

alguna) o al archivo completo

(Whole File) según se ve en la

columna a la izquierda. A la derecha se puede especificar si el proceso se aplicará al

archivo activo (Process in place) o si se creará uno nuevo (Create new file).

En caso de seleccionar ésta última, se activará la opción "Create specific file" la cual

deberá ser seleccionada si se desea crear un archivo específico con un nombre, ubi-

cación y una resolución determinadas. Caso contrario se creará uno nuevo con el

nombre genérico "Untitled".

Tanto si se procesa el archivo original o si se crea uno nuevo genérico, se deberán

guardar los cambios para conservarlos.

4. Barra de estado

Contiene información importante cuando se encuentra un archivo abierto.

A la izquierda, datos de procesos realizados como tiempo de apertura y dibujado.

En el extremo opuesto y de izquierda a derecha:

· Ubicación del cursor o tamaño de la selección (en seg. y miliseg.)

· Duración total

· Zoom: escala de visualización de la forma de onda.

· Formato de canales y Resolución.

· Velocidad de muestreo (Sample Rate)

página 108



Secciones especiales

Caja de herramientas (Wave toolbox)

Transporte

Herramienta de reproducciónReproduce el archivo de audio desde unpunto de la forma de onda en adelante,haciendo click sostenido en el mouse.

ZoomPermite magnificar una sección de la forma

de onda parra una edición más precisa

Herramienta deedición.

Permite posicionar elcursor en cualquier

punto de la forma deonda, seleccionar frag-mentos de la misma yajustar los extremos dela región seleccionada

Herramienta de dibujoAl magnificar una región con unarelación 1:8 o superior, permiterealizar cambios en la forma de

onda dibujando sobre ella.Util para eliminar clicks que nopueden ser corregidos de otra

manera.

NudgesHerramientas para mover una región selec-

cionada de la forma de onda hacia laizquierda o la derecha.

Una vez elegida, se debe hacer click paramover la selección un pixel (punto de pan-

talla) en la dirección deseada.La cantidad de muestras que se desplaza

la selección dependerá del zoom

Comienzo de reproducción.Especifica desde que punto se reproducirá

el archivo de audio.

Fin de reproducciónEspecifica hasta que punto se reproducirá

el archivo de audio.

Herramienta parareproducir hacia

delante o hacia atrásuna porción deaudio. Util paraencontrar puntos

exactos para edición,etc.

Herramienta paraomitir regiones enla reproducción

Herramienta para cam-biar la velocidad de

reproducción

Loop on / off Funciones habituales de transporte:GTS (ir al principio), Rew, FF, GTE (ir al

final), Stop, Play y Record.

Ejercicios de Teoría

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Ejercicios de teoría.

PREGUNTA 1 RESPUESTAS

En un sistema de audio a) El doble de la máxima frecuencia de interés presente en

digital a frecuencia la señal

de muestreo debe ser b) Al menos la mitad de la máxima frecuencia presente en

la señal.

c) Al menos el doble de la máxima

frecuencia efectivamente presente en la señal.


La resolución de un a) Suficientemente alta como para representar correctamente

sistema de audio todas las frecuencias

digital debe ser b) Numéricamente mayor o igual a la relación señal/ruido

deseable dividida por 6

c) La misma en todos los componentes del sistema, desde

los conversores de entrada hasta la señal a replicar para

su distribución comercial.


El filtro antialias a) Sólo es necesario en los sistemas de audio digital para uso

profesional

b) Es imprescindible sólo cuando existe ruido de alta frecuencia

c) Es imprescindible aunque no haya ruido apreciable en

el sistema.


Las memorias RAM a) Permiten borrar el contenido y reemplazarlo con

información nueva

b) Son más rápidas que las ROM y por eso se las prefiere

d) Son imprescindibles para guardar información por largos

periodos de tiempo.


El dither consiste en a) Un ruido de frecuencias inaudibles cuyo fin es contrarrestar

la distorsión

b) Un ruido de pequeña amplitud agregado a la señal antes

del muestreo

c) Una distorsión controlada con el objeto de compensar

psicoacústicamente el ruido.

Cuestionario 1

página 112




El campo magnético a) Es el resultado de la presencia de cargas eléctricas

acumuladas

b) Provoca, al variar en el tiempo, una fuerza electromotriz en

cualquier conductor inmerso en él

c) Provoca, al variar en el tiempo, la circulación de corriente

en un conductor abierto.


El ferromagnetismo es a) Una propiedad de algunos materiales por la cual a igual

excitación magnética desarrollan un mayor campo magnético

en su interior

b) El estudio del campo magnético provocado en el aire por

un arrollamiento

c) La razón por la que el aluminio es rechazado por los imanes


El magnetismo a) Es proporcional a la corriente que circula por una bobina.

remanente b) Es el campo magnético que queda dentro de un material

cuando

se anula la excitación externa

c) El valor de corriente necesario para alcanzar la fuerza

coercitiva.


La polarización de una a) Permite obtener una relación completamente lineal entre

cinta por corriente la excitación y el campo remanente

alterna b) Permite una mayor respuesta en frecuencia que la

polarización con corriente continua

c) Permite aumentar mucho la relación señal / ruido frente a

la polarización con corriente continua


La ecualización para a) 29 ms

una cinta cuya b) 70 ms

emulsión c) 120 ms.

es de 440

micropulgadas de

espesor que se

mueve a una velocidad

de 15 pulgadas por

segundo, es

Cuestionario 2

página 113




En un sistema de a) 011110011010

registro digital de b) 101010010111

4 bits se representan c) No es posible trabajar en PCM con menos de 8 bits.

sucesivamente los

valores 7, 9 y 10.

La representación PCM

de los mismos es


El sincronismo en el a) Permite evitar que dos instrumentos que fueron grabados

registro digital es simultáneamente en dos canales (izquierdo y derecho)

importante porque se desfasen.

b) Evita una sensación molesta de wow y flutter que es

más propia de los sistemas analógicos.

c) Permite evitar errores en la lectura de una muestra por

corrimientos debidos a las fluctuaciones de frecuencia del reloj.


El código de a) Permite detectar errores de ráfaga pero no aleatorios.

Reed-Solomon b) Reordena la información de modo que los bits sucesivos

en un código PCM vayan a parar a diferentes lugares del disco.

c) Funciona desordenando en forma conocida los bits

correspondientes a 192 muestras de audio.


La lectura en un disco a) Asignando a los valles un 1 y a las fosas, que son más

compacto (CD) oscuras, un 0.

se realiza b) Apelando a la interferencia entre la luz que incide sobre

el fondo y sobre la superficie en el borde de cada fosa.

c) Utiliza el cambio de longitud de onda de la luz que incide

sobre la laca con respecto a la que incide en una fosa.


Los sistemas de a) Reducen la resolución en aquellas bandas cuyo umbral

compresión de datos es más alto por efecto del enmascaramiento.

para registro digital b) Reducen la cantidad de muestras por segundo manteniendo

la resolución.

c) Priorizan las componentes de baja frecuencia y luego

restituyen el brillo mediante excitadores aurales.

Cuestionario 3

página 114




El ajuste de nivel de a) Permite uniformar el nivel de todas las señales antes de

entrada en una consola proceder a su mezcla.

b) Debe usarse con cautela pues puede colorear tonalmente

las señales de bajo nivel.

c) Puede usarse en reemplazo de los faders de canal siempre

y cuando no se deba ecualizar.


Las conexiones de a) Permiten intercalar amplificadores externos cuando la señal

inserción es muy débil como en ciertos micrófonos.

b) Se encuentran antes del fader de canal para permitir el

ajuste de nivel después del efecto.

c) Se encuentran después del paneo para posibilitar el uso

de efectos estereofónicos.


La salida auxiliar post a) Se desean utilizar mezclas parciales para monitoreo.

fader es útil cuando b) Se debe transformar en monofónica una señal

originalmente estereofónica.

c) Se aplican efectos en paralelo en los que la señal seca

va por fuera del efecto.


Los retornos auxiliares a) Están previstos para la entrada y ecualización de señales

que no han podido ingresar por los canales de entrada en

las consolas de pocos canales.

b) Requieren la reducción a 0 de su ajuste de nivel cuando

no se desea que ingresen en los buses principales .

c) Se vuelcan sobre pares de grupos para aprovechar los

efectos estereofónicos.


Los bucles de tierra a) Se evitan conectando la masa circuital a la tierra física en

un solo punto.

b) Son perjudiciales porque permiten la captación de ruido

térmico del ambiente.

c) Producen radiación electromagnética que perjudica a los

receptores de los micrófonos inalámbricos.

Cuestionario 4

Soporte teóricoCapitulos 15, 23, 24 y 25 del libro

Acústica y Sistemas de Sonido

por el Ing. Federico Miyara

Audio Digital 163

15.

Capítulo 15

Audio Digital

15.1. Introducción

Las técnicas digitales han cobrado en las últimas décadas una importancia funda-mental en el desarrollo de nuevas tecnologías para la generación, el procesamiento, elalmacenamiento y el análisis del sonido. Ello ha sido posible gracias al avance vertigi-noso de la microelectrónica y su aplicación a la producción de dispositivos poderosos ycomplejos capaces de manejar y transformar cada vez más con mayor precisión y rapi-dez la enorme cantidad de información contenida en el sonido.

Una de las primeras consecuencias de la aplicación de la tecnología digital al au-dio fue el desarrollo de sistemas de almacenamiento del sonido de gran confiabilidad,inalterabilidad y fidelidad. Otra fue el gran impulso al desarrollo de instrumentos musi-cales electrónicos de gran complejidad y versatilidad. La tercera consecuencia fue eldesarrollo y aplicación de técnicas para el procesamiento de la señal sonora, que permi-tieron no sólo el mejoramiento de procesos que antes se llevaban a cabo analógicamentesino también la introducción de nuevos procesos, entre los cuales se encuentran unagran cantidad de efectos tales como retardos, modulaciones, reverberaciones y espacia-lizaciones de gran realismo y naturalidad, cuya implementación analógica sería muchomás costosa y por lo tanto destinada a un mercado mucho más restringido.

La idea básica detrás del audio digital es la de representar el sonido por medio denúmeros (“digital” viene de dígito, es decir número). Aún antes de profundizar el análi-sis, es fácil ver que esto tiene varias ventajas. En primer lugar, se elimina el problemade la alterabilidad de la información. Es mucho más fácil guardar un número que lamagnitud física que ese número representa. Por ejemplo, si quisiéramos guardar unavarilla de 57,235 cm de longitud, tendríamos serias dificultades, ya que la dilatación acausa de la temperatura, o cualquier partícula de polvo que se adhiriera a sus extremos,o simplemente el desgaste, podrían causar un error. Esto, que es válido para la longitudde una varilla, lo es más para el campo magnético almacenado en una cinta grabada.

En segundo lugar, existen algoritmos (métodos de cálculo) para realizar digital-mente no sólo todos los tipos de procesamiento utilizados en el audio tradicional, comola amplificación, la mezcla, la modulación, el filtrado, la compresión y expansión, etc.,sino muchos otros más, entre los cuales se encuentran los retardos, los sincronismos, losdesplazamientos de frecuencia, la generación de sonidos por diversos procedimientos,etc. Estos algoritmos pueden implementarse en una computadora de propósito general obien en dispositivos específicos llamados procesadores digitales de señal (DSP).

164 Acústica y Sistemas de Sonido

En tercer lugar, el reemplazo de los procesadores analógicos por sus equivalentesdigitales permite evitar la degradación de la señal a causa del ruido analógico, lo cual esconveniente dado que el ruido analógico es muy difícil de eliminar.

15.2. Numeración binaria

Dado que todos los sistemas digitales se basan en la numeración binaria, antes decomenzar a describir los procesos básicos de muestreo y digitalización del sonido nosreferiremos brevemente a esa numeración. En la numeración decimal (el sistema queempleamos habitualmente), se utilizan diez símbolos (los dígitos 0, 1, 2, ..., 9) en unsistema posicional para representar las sucesivas cantidades. Esto significa que cadanueva cifra que se agrega tiene un peso 10 veces mayor que la que se encuentra a suderecha. Por ejemplo,

27 = 2 ×× 10 + 7 ,

306 = 3 ×× 102 + 0 ×× 10 + 6 .

En la numeración binaria, se utilizan sólo dos símbolos (los dígitos 0 y 1), también enun sistema posicional, sólo que ahora cada nueva cifra tiene un peso sólo 2 veces mayorque la anterior. Por ejemplo,

101 = 1 ×× 22 + 0 ×× 2 + 1 ≡≡ 5 ,

11011 = 1 ×× 24 + 1 ×× 23 + 0 ×× 22 + 1 ×× 2 + 1 ≡≡ 27 .

En esta numeración, el 1 tiene características similares al 9 del sistema decimal, es de-cir, una vez que llegamos al 1 debemos agregar una nueva cifra 1 y cambiar la primerapor 0. En la Tabla 15.1 se muestra la conversión de decimal a binario para los númerosdel 0 al 15.

La razón por la que se utilizan los números binarios es porque eléctricamente esmuy fácil codificar los 0’s y los 1’s. Basta utilizar un nivel de tensión alto (5 V) para un1 y un nivel de tensión bajo (0 V) para un 0. Esto hace que la representación sea extre-madamente insensible al ruido. En efecto, la señal seguiría siendo recuperable aún enpresencia de un ruido de 2 V, que corresponde a una relación señal/ruido tan baja como20 log 5/2 = 8 dB (inadmisible si el sistema fuera analógico).

15.3. Muestreo

Pasemos ahora al concepto de muestreo (sampling). Las señales acústicas (y porlo tanto las señales eléctricas que las representan) varían en forma continua, lo que sig-nifica que en un intervalo de tiempo dado, por pequeño que sea, existen infinitos valoresdiferentes. Sin embargo, a los efectos del mensaje auditivo, no hace falta tanta informa-ción. Primero, porque el oído no tiene tanta discriminación en el tiempo, y segundoporque tampoco tiene tanta discriminación en la amplitud como para distinguir valoresque por estar muy próximos en el tiempo difieren muy poco en amplitud. No solamente

Audio Digital 165

Tabla 15.1. Conversión del sistema binario al decimal.Los ceros ubicados a la izquierda son opcionales.

Decimal Binario

0 00001 00012 00103 00114 01005 01016 01107 01118 10009 1001

10 101011 101112 110013 110114 111015 1111

no hace falta tanta información sino que desde el punto de vista práctico tampoco esconveniente ni posible manejarla. Entonces surge el concepto de muestreo (sampling).Muestrear una señal significa reemplazar la señal original por una serie de muestrastomadas a intervalos regulares. La frecuencia con la que se toman las muestras se de-nomina frecuencia de muestreo, fM, y el tiempo entre muestras, periodo de muestreo,TM. Se cumple que

MM T

1f == .

En la Figura 15.1 se ilustra el proceso de muestreo. En la grafica superior se grafica laonda original y los instantes de muestreo, y en la figura de abajo se indican las muestras.

15.4. Frecuencia de muestreo

Es intuitivamente evidente que la frecuencia de muestreo debe ser bastante alta, yaque entonces se logra un grado de detalle mucho mayor, lo cual significa que el sonidoserá reproducido con mayor fidelidad al original. En realidad existe un criterio que debecumplirse obligatoriamente en todo proceso de muestreo, y es que la frecuencia demuestreo debe ser mayor que el doble de la máxima frecuencia presente en la señal. Esdecir

máxM f2f >> .


Esto es consecuencia de un teorema llamado Teorema del muestreo, que dice que unaseñal muestreada puede recuperarse totalmente sólo si fue muestreada cumpliendo conel criterio anterior. La frecuencia fM/2 se denomina frecuencia de Nyquist.

Figura 15.1. Efecto del proceso de muestreo sobre una onda senoi-dal. La frecuencia de muestreo es en este caso 14,7 veces mayor quela frecuencia de la onda.

Es importante comprender que la frecuencia máxima que aparece en la fórmulaanterior no se refiere sólo a la máxima frecuencia de interés, sino en realidad a la má-xima frecuencia que efectivamente aparece en la señal a muestrear, aunque dicha fre-cuencia provenga de un ruido de alta frecuencia que contamina la señal. En caso de nocumplirse el criterio, al intentar recuperar la señal aparecerán componentes de frecuen-cia en la banda útil. Para verlo, supongamos que muestreamos con una frecuencia de40 kHz una señal de audio, y que aparece un ruido (inaudible) de 35 kHz superpuesto ala señal, situación ilustrada en la Figura 15.2. Como consecuencia del proceso demuestreo y posterior reconstrucción de la señal, aparece una frecuencia de 5 kHz que nose encontraba presente en la señal original. Esta frecuencia, que sustituye a la originalde 35 kHz, se denomina alias de aquélla. Obsérvese especialmente que la frecuenciaoriginal (35 kHz) no producía sensación audible, pero la nueva frecuencia, no sólo esaudible sino que está cerca de la región de máxima sensibilidad del oído y por lo tantose percibirá como un silbido notorio y molesto.

señal

t

señalmuestreada

t

TM

Audio Digital 167

Figura 15.2. Efecto del muestreo con una frecuencia menor que eldoble de la máxima frecuencia contenida en la señal. Una señal de 35kHz se muestrea con una frecuencia de 40 kHz; al intentar recons-truirla, aparece una frecuencia alias de 5 kHz.

El ejemplo anterior nos está señalando que si pretendemos que la señal pueda re-construirse correctamente después del proceso de muestreo es imprescindible eliminartoda frecuencia espuria que caiga más allá del espectro de audio, es decir por encima de20 kHz. Se utiliza para ello un filtro pasabajos de pendiente muy abrupta en la banda decorte (96 dB/octava ó más), denominado filtro antialias (en inglés antialiasing filter).

La elección como frecuencia de muestreo estándar de 44,1 kHz para audio digitalobedece precisamente a este problema de las frecuencias alias y la consecuente necesi-dad de un filtro antialias. Si imponemos una frecuencia máxima de 20 kHz para el audiode alta calidad, el filtro antialias deberá tener su frecuencia de corte en 20 kHz, y comosu caída es rápida pero no infinitamente rápida, recién después de los 22 kHz se puedeconsiderar que las señales espurias han quedado reducidas a niveles despreciables (Fi-gura 15.3). Por ello se ha adoptado una frecuencia de algo más del doble, es decir44,1 kHz (el valor exacto de 44,1 kHz en lugar de 44 kHz surgió en los comienzos dela grabación digital en cinta de video, para compatibilizar la norma de audio con la devideo).

Un inconveniente de los filtros antialias es su gran complejidad y el hecho de queno son del todo inofensivos para la señal dentro de la banda de paso (en este caso la deaudio). Aunque el filtro afecte sólo imperceptiblemente la amplitud de la señal en dichabanda, afecta de un modo apreciable la fase, lo cual puede alterar la imagen estéreo.

señalmuestreada

señal

t

t

TM

Señal original

Señal “reconstruida”


Además, afecta las señales rápidamente variables agregando pequeños transitorios defrecuencias próximas a la de corte. Por esa razón, otros formatos de audio digital utili-zan frecuencias de muestreo más altas, como 48 kHz (el DAT, por ejemplo), que re-quieren filtros menos complejos. En realidad la frecuencia de 44,1 kHz obedecelimitaciones tecnológicas propias de la época en que surgió el compact disc.

Figura 15.3. Respuesta en frecuencia de un filtro antialias utilizadopara audio digital de alta calidad.

15.5. Digitalización

Una vez tomada cada muestra es necesario almacenarla, y para ello debe ser trans-formada en un número, más específicamente, en un número binario. Esta función lacumple un dispositivo denominado conversor analógico-digital (A/D), que conviertevalores de tensión en números binarios.

Consideremos el ejemplo de la Figura 15.4, en el cual utilizamos números bina-rios de 3 dígitos. Dado que un dígito binario se denomina bit (del inglés, binary digit),estaremos utilizando, por lo tanto, números de 3 bits. Es fácil ver que existen 8 (= 23)números de 3 bits: 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110 y 111. Para representar los diver-sos valores de tensión que pueden tomar las muestras, dividimos el rango de variaciónde la señal en 8 niveles, y aproximamos cada muestra al nivel inmediato inferior.

En la parte central de la Figura 15.4 se comparan las muestras exactas (puntosvacíos), y las muestras digitalizadas (puntos llenos), aproximándolas de la manera co-mentada. Vemos que el error máximo que se comete es de una división, que a su vezcorresponde a 1 bit. La forma de onda reconstruida difiere considerablemente de la ori-ginal debido a que una resolución de 3 bits es muy pequeña.

En el ejemplo anterior adoptamos, en forma arbitraria, una resolución de 3 bits.El resultado fue, como pudo observarse, bastante deficitario, ya que la onda reconstrui-da estaba muy distorsionada. Sería interesante disponer de algún criterio más sistemáti-co para seleccionar la resolución requerida.

El problema es similar al de decidir cuántos dígitos decimales se necesitan pararepresentar una longitud dada con suficiente precisión. Por ejemplo, si quisiéramos re-presentar la longitud de objetos menores de 1 m con una precisión milimétrica, necesi-taríamos 3 dígitos decimales, ya que dichos objetos podrían medir entre 0 y 999 mm. Sien cambio quisiéramos una precisión de décimas de milímetro, necesitaríamos 4 dígitos,ya que los objetos podrían medir entre 0 y 9.999 décimas de mm.

ganancia

f [kHz]20 22 fM = 44,1

1

Audio Digital 169

Figura 15.4. Efecto del proceso de muestreo y digitalización sobre unaonda senoidal. La resolución es de 3 bits y la frecuencia de muestreo14,7 veces mayor que la frecuencia de la onda. En la figura central lospuntos vacíos representan las muestras exactas y los puntos llenos lasmuestras digitalizadas. Abajo se muestra la señal reconstruida.

En audio, el criterio para determinar la “precisión” es la relación señal/ruido.Analicemos desde este punto de vista el ejemplo de la Figura 15.4. Dejando de lado elruido propio que pudiera contener la señal, un efecto colateral de la digitalización es laaparición de un error, el cual puede asimilarse a un ruido. Este ruido se conoce comoruido de digitalización. Bajo esta interpretación, el máximo valor pico a pico de laseñal es proporcional a 8, y el máximo valor pico a pico de ruido es proporcional a 1.Entonces, la relación señal a ruido es 8/1 = 8, que expresada en dB es

señal

t

000001010011100101110111

señal muestreaday digitalizada

t

000001010011100101110111

señalreconstruida

t


S R dB/ log= =208

11810 .

Si tenemos en cuenta que en audio de alta fidelidad se manejan hoy en día relacionesseñal/ruido mayores de 90 dB, podemos comprender por qué una resolución de 3 bits espor completo insuficiente.

Supongamos ahora que aumentamos la resolución a 4 bits. Dado que ahora hay 16posibles valores en lugar de 8, la relación señal a ruido en dB será ahora

S R dB/ log= =2016

12410 .

Vemos que se ha incrementado en 6 dB. Esto puede interpretarse así: si bien laamplitud de la señal no cambió, al duplicar la cantidad de niveles, cada nivel se redujo ala mitad, por lo cual el ruido de digitalización también se redujo a la mitad. Entonces larelación señal a ruido se duplica, y una duplicación equivale a un incremento de 6 dB.Si ahora incrementáramos la resolución nuevamente en 1 bit, llevándola a 5 bits, obser-varíamos que nuevamente el ruido se reduciría a la mitad, por lo que la relación se-ñal/ruido experimentaría otro incremento de 6 dB.

Podemos obtener una expresión general para la relación señal a ruido. Si adopta-mos una resolución de n bits, donde n es cualquier número entero, resulta

dBn6R/S bitsn ⋅⋅== .

Aplicando esta fórmula a la resolución estándar de 16 bits utilizada en los formatos máspopulares de almacenamiento de sonido digital, resulta una relación señal/ruido de96 dB. Esta relación señal/ruido es, en condiciones normales, suficiente para crear con-trastes dinámicos imponentes. En efecto, tengamos en cuenta que muy rara vez se tieneen la música un nivel sonoro de más de 110 dB (el cual es realmente ensordecedor ypara nada recomendable). Si restamos a este valor 96 dB, obtenemos 14 dB, nivel sono-ro que probablemente pocas personas tengan el privilegio de haber “escuchado”, ya queaún en condiciones de gran silencio durante la noche, en una habitación interior, nor-malmente es difícil bajar de los 20 dB de nivel de presión sonora.

Es necesario advertir que aunque un sistema funcione con formato de audio digitalde 16 bits, su relación señal/ruido no necesariamente será de 96 dB. Esto se debe a queen los diversos componentes analógicos que forman parte de todo dispositivo se generaruido que se agrega al ruido de digitalización. En los equipos de bajo costo, como porejemplo los discman o los minicomponentes, la electrónica de baja costo (y baja cali-dad) utilizada en su fabricación es particularmente ruidosa y la relación señal/ruido reales bastante menor que 96 dB.

15.6. Reconstrucción de la señal

Veamos ahora con más detalle el proceso de reconstrucción de la señal. El proce-dimiento más simple consiste en obtener, mediante un conversor digital-analógico(D/A), un valor proporcional al número binario de cada muestra y mantenerlo constante

Audio Digital 171

hasta que llegue una nueva muestra, es decir durante un periodo de muestreo TM. Esteprocedimiento se denomina retención simple. En la Figura 15.5 se muestra este proce-dimiento para la señal digitalizada de la Figura 15.4.

Figura 15.5. Reconstrucción de la señal digitalizada de la Figura15.4 mediante una retención simple.

Una vez reconstruida la señal, debemos utilizar un filtro de suavizado, es decirun filtro pasabajos que quite la forma escalonada que resulta de la retención simple.Dicho filtro debe tener características similares a las del filtro antialias que habíamosintroducido para la digitalización, es decir, debe ser bastante abrupto para eliminar casipor completo las frecuencias superiores a los 20 kHz, y en cambio permitir pasar lasinferiores. Nuevamente, un filtro de ese tipo por un lado es complejo y por el otro pro-duce distorsiones de fase. Para resolver esta situación se ha introducido el concepto desobremuestreo (oversampling).

El sobremuestreo consiste en intercalar, entre las muestras de la señal realmenteobtenidas o almacenadas, otras “muestras” calculadas por interpolación. Así, por ejem-plo, un sobremuestreo por 8 agrega 7 muestras calculadas por cada muestra real. El re-sultado equivale a una frecuencia de muestreo 8 veces superior a la original. Si fM =44,1 kHz, entonces la nueva frecuencia de muestreo es de 352,8 kHz, la cual puedeeliminarse con filtros pasabajos mucho más sencillos y con menos efectos sobre la fasey sobre los transitorios de la señal. El sobremuestreo se utiliza hoy corrientemente enlos reproductores de compact disc, lo cual es posible porque la velocidad de la electró-nica es mucho mayor que lo que era cuando recién había surgido esta nueva tecnología.

15.7. Memorias electrónicas

Introduzcamos ahora algunos conceptos relativos a las memorias electrónicas.Existen básicamente dos tipos de memorias: las memorias RAM (random access me-mory), y las memorias ROM (read only memory). Las memorias RAM son memoriasde lectura y escritura, es decir en las cuales es posible escribir (guardar) números bina-rios, y posteriormente leerlos. Son memorias volátiles, es decir que una vez interrumpi-do el suministro de energía eléctrica (al desconectar el equipo) la información se pierde.Las memorias ROM son memorias de lectura solamente, en las cuales no es posible

señalreconstruida

t


escribir. En ellas hay datos fijos de fábrica, que no se pierden al desenergizar el equipo.Se utilizan mucho para guardar formas de onda muestreadas, como en la mayoría de lossintetizadores actuales.

En ambos tipos de memoria los datos se almacenan en posiciones sucesivas, cadauna de ellas identificada con un número binario denominado dirección. En la Figura15.6 se ilustra con un ejemplo la estructura de una memoria con datos de 4 bits y direc-ciones de 3 bits. Así, en la dirección 0, es decir 000, se encuentra almacenado el núme-ro binario 0110 (en decimal, 6), y en la dirección 3, es decir 011, se encuentra

000 001 010 011 100 101 110 111

0110 0001 1110 1101 0010 1000 0001 0010

Figura 15.6. Estructura de almacenamiento de una memoria digital.La memoria se organiza en posiciones identificadas con direcciones.

almacenado el número binario 1101 (en decimal, 13). En la Figura 15.7 se muestran lasentradas y salidas principales de una memoria RAM. Cuando nos referimos a una en-trada de datos de 4 bits, por ejemplo, en realidad está formada por 4 líneas o cables, ypor eso tanto la entrada como la salida y la dirección se han dibujado como flechas

Figura 15.7. Entradas y salidas de una memoria RAM. Las flechasdelgadas representan señales binarias de 1 bit de control, y las flechasgruesas son datos digitales de varios bits.

gruesas. Las entradas de lectura y escritura son señales binarias de 1 bit, cuya funciónes de control. Cuando la entrada de escritura toma el valor 1, el dato digital X presenteen ese instante en la entrada de datos se escribirá en la dirección D indicada por la en-trada de direcciones. Para leer dicho valor, bastará volver a aplicar el valor D en la en-trada de direcciones y dar valor 1 a la entrada de lectura. El valor guardado apareceráen la salida de datos.

Desde el punto de vista del conexionado, la única diferencia entre una memoriaRAM y una ROM es que esta última no tiene entrada de escritura. En el caso de laRAM, después de escribir un dato en una dirección éste quedará almacenado allí hasta

MemoriaRAM

Dirección

Datos

Datos

Lectura

Escritura

Audio Digital 173

que se escriba un nuevo dato en el mismo lugar o hasta que se interrumpa el suministrode energía eléctrica al circuito.

Aunque por razones conceptuales nos hemos referido a la entrada y la salida dedatos como si fueran entidades físicamente diferentes, en realidad son el mismo con-junto de líneas cuya función en cada instante depende de cuál de las entradas de controlvalga 1. Si ambas entradas son 0, dichas líneas se desconectan de modo de no cargar alresto del circuito.

15.8. Dither

Cuando se digitalizan señales de muy bajo nivel (cercano a la resolución del con-versor) el ruido de digitalización se convierte en una distorsión, cuyo efecto es másperjudicial que el de un ruido aleatorio. Por ejemplo, si se digitaliza una señal senoidalde 100 Hz y amplitud apenas menor que un escalón (Figura 15.8), se obtiene una señal

Figura 15.8. Distorsión creada al muestrear señales de bajo nivel.

que al reconstruirse será nuy similar a una onda cuadrada, y por lo tanto contendrá ar-mónicos de 300 Hz, 500 Hz, 700 Hz, etc. Si en lugar de una onda senoidal se aplicarandos o más, aparecería, similarmente, una distorsión por intermodulación sumamenteindeseable.

Una manera de evitar estos inconvenientes es aplicar una pequeña cantidad deruido aleatorio antes del muestreo y posterior digitalización. Este ruido, cuyo valor efi-caz es, normalmente, menor que un escalón, se denomina dither. Si bien el efecto esempeorar ligeramente la relación señal a ruido, desde el punto de vista auditivo trans-forma esta distorsión en un ruido aleatorio, que es mucho más aceptable, sobre todo enniveles tan bajos.

También se acostumbra a aplicar dither en los procesos de recuantización, es de-cir cuando, por ejemplo, se desea reducir la resolución de una señal grabada en 20 bits a16 bits a fin de volcarla a un formato comercial como el compact disc. Si solamente setruncaran los datos de 20 bits eliminando los 4 bits menos significativos, se produciríaninconvenientes similares al descripto. En ese caso, el ruido se genera digitalmente y seagrega antes de proceder al truncado.

señal

t

010

011

100

101


23.

Capítulo 23

Registro magnético

23.1. Introducción

Al hablar de registro magnético se hace referencia al registro de señales o infor-mación en cualquier tipo de soporte basado en la magnetización. Así, al principio de lamagnetofonía se utilizaban alambres y cintas de acero, y posteriormente durante algúntiempo se utilizaron cintas de papel recubiertas con materiales magnéticos. En la actua-lidad se utilizan cintas plásticas (por ejemplo de poliéster, o mylar) recubiertas por unaemulsión con partículas ferromagnéticas, discos flexibles (diskettes o floppy disks), ydiscos rígidos (hard disks). Estos dos últimos se utilizan para almacenar informacióny/o señales digitales, mientras que las cintas permiten almacenar señales analógicas ydigitales, así como información digital no temporal (por ejemplo el tape back up).

Aún cuando a mediano plazo el soporte magnético deje de tener la prevalencia deque goza hoy en día (2000) para ser reemplazado por la memoria digital integrada y losdiversos tipos de tecnología óptica, por algún tiempo va a continuar siendo una opcióneconómica para el registro de la señal de audio, tanto en su forma analógica (cinta, cas-sette) como en su forma digital (DAT, 8mm, SVHS ), y por ello es importante conocersus principios, así como sus posibilidades y sus limitaciones.

23.2. Magnetismo y electromagnetismo

Probablemente la mayoría de las personas esté familiarizada con algunos fenóme-nos magnéticos básicos, como la atracción que producen los imanes sobre el hierro, o laatracción o repulsión que tiene lugar entre dos imanes según la orientación relativa desus polos. Sin embargo, no todos conocen la importante interacción que existe entre losfenómenos eléctricos y los magnéticos.

23.2.1. Campo magnético y fuerza sobre cargas móvilesEl fenómeno más elemental es el que permite definir el campo magnético. Se di-

ce que en un determinado punto hay presente un campo magnético cuando una cargaeléctrica móvil que pasa por ese punto experimenta una fuerza que tiende a desviar sumovimiento. El ejemplo más conocido de cargas en movimiento es la corriente eléctri-ca, de manera que un cable que transporta corriente eléctrica experimenta una fuerzacuando se encuentra en un campo magnético.

Registro Magnético 207

Los imanes son objetos capaces de provocar espontáneamente un campo magnéti-co a su alrededor, de modo que si acercamos un imán a un cable por el que circula co-rriente eléctrica, se producirá una fuerza sobre el cable. De hecho este es el principio deoperación no sólo del motor sino de los altavoces de bobina móvil, ya vistos en el capí-tulo 10. También se ha utilizado este principio en los instrumentos de medición analógi-cos (por ejemplo el téster o multímetro y los vúmetros de algunos amplificadores,consolas, etc.). En estos casos, dado que la fuerza sobre un solo conductor es relativa-mente pequeña, se utilizan varios conductores transportando la misma corriente, y paraello simplemente se arrolla el conductor en forma de bobina. Así, si la bobina tiene 50espiras, a pesar de que se trata de la misma corriente que pasa por todas las espiras,desde el punto de vista de la interacción electromagnética es como si hubiera 50 cablesindependientes, o un solo cable con una corriente 50 veces mayor. Cualquiera sea lainterpretación, el resultado concreto es que la fuerza es 50 veces más alta.

23.2.2. Campo magnético creado por cargas móvilesEl segundo fenómeno importante de interacción eléctrica y magnética es el hecho

de que una carga móvil crea a su alrededor un campo magnético. Dado que una co-rriente eléctrica son cargas en movimiento, resulta que una corriente genera un campomagnético. Igual que en el caso anterior, cuanto mayor sea la corriente circulando en unmismo sentido, mayor será el campo magnético generado, y por lo tanto también es vá-lido el recurso de arrollar un mismo cable formando una bobina con varias espiras. Enla sección siguiente veremos que también es posible aumentar el campo magnético pro-ducido utilizando un núcleo de hierro dentro de la bobina.

23.2.3. Fuerza electromotriz inducidaEl tercer fenómeno de interacción electromagnética es, quizás, el más sorpren-

dente. Cuando se tiene un circuito cerrado atravesado por un campo magnético variableaparece una fuerza electromotriz inducida en el circuito, que equivale a insertar unafuente de tensión en el circuito. Dicha tensión inducida es tanto mayor cuanto más rápi-do esté cambiando el campo magnético. Si el circuito (o parte de él) se arrolla en formade bobina, el campo magnético induce en cada espira la misma tensión, con lo cual latensión total inducida se multiplica por el número de espiras.

Hay dos formas sencillas en que se puede obtener un campo variable en el tiempo.La primera es moviendo el circuito cerca de un imán, alejándolo y acercándolo (el cam-po magnético es mayor cerca de los polos). Esto es lo que sucede en el micrófono diná-mico. La bobina se desplaza impulsada por las variaciones de presión sonora. Tambiénsucede en las dínamos. En este caso la bobina gira a causa de un movimiento impuestoexternamente, pasando alternativamente frente a un imán. El campo magnético queatraviesa la bobina varía, y ésta genera tensión. La otra forma de obtener un campomagnético variable es la que se usa en los transformadores: el campo magnético es ge-nerado por otra bobina (denominada arrollamiento primario) por la cual circula unacorriente variable en el tiempo, es decir alterna.

23.2.4. Líneas de fuerzaUna forma útil para visualizar un campo magnético son las llamadas líneas de

campo o líneas de flujo, o también líneas de fuerza. Son siempre curvas cerradas, y enlas zonas donde el campo magnético es más intenso tienden a estar más próximas unas


de otras. Esto permite, de un simple golpe de vista, tener idea de cómo está distribuidoel campo, como se puede ver en el ejemplo de la Figura 23.1a. En algunos casos esposible poner de manifiesto experimentalmente las líneas de campo. El ejemplo másconocido consiste en colocar un imán debajo de una cartulina y espolvorear limadurasde hierro sobre la cartulina. Las limaduras se acomodan creando un diseño muy similara las líneas de campo Figura 23.1b.

Figura 23.1. (a) Líneas de campo trazadas gráficamente en el caso deun imán. (b) Las líneas de campo puestas en evidencia experimental-mente mediante limaduras de hierro.

23.3. Ferromagnetismo

Antes de enfocar el problema específico del registro magnético es preciso incur-sionar brevemente en los aspectos básicos del ferromagnetismo. Los materiales ferro-magnéticos, como el hierro, el cobalto, el cromo, el níquel, el gadolinio, el neodimio, yalgunos compuestos y aleaciones de éstos, tienen la particularidad de que al ser inmer-sos en un campo magnetizante suficientemente intenso, luego de interrumpido éste con-servan un magnetismo remanente, es decir que crean por sus propios medios uncampo magnético en sus proximidades.

La explicación física de la aparición de magnetismo espontáneo sin corrientesaparentes está en el movimiento de los electrones dentro del átomo, tanto alrededor delnúcleo atómico (orbital) como alrededor de sí mismos (spin). Estos movimientos girato-rios constituyen minúsculas corrientes que producen pequeños campos magnéticos (Fi-gura 23.2). En los materiales no ferromagnéticos (llamados paramagnéticos odiamagnéticos), estos campos magnéticos están orientados al azar, por lo cual susefectos se cancelan, dando origen a campos magnéticos despreciables. En los materialesferromagnéticos, en cambio, existen pequeñas regiones (de dimensiones normalmentede algunas centésimas de mm o menos) con la propiedad de que los campos magnéticosde todos sus átomos tienen la misma orientación, y por lo tanto se suman. Estas regionesse denominan dominios magnéticos, y son comparables a pequeños pero poderososimanes (Figura 23.3).

N

S

N

S

(a) (b)


Figura 23.2. Un electrón moviéndose alrededor del núcleo del átomoy alrededor de su propio eje implica la existencia de minúsculas co-rrientes que producen un campo magnético.

Figura 23.3. Representación esquemática de los dominios magnéticosen un trozo de hierro como pequeños imanes orientados al azar. Elcampo magnético resultante es nulo.

En 1 cm3 de hierro virgen, es decir no magnetizado, puede haber miles de millo-nes de estos dominios, y si bien dentro de cada dominio los campos magnéticos atómi-cos o moleculares están alineados, los campos resultantes de dominios diferentes estánorientados al azar, de manera que se tiende a producir una cancelación de dichos cam-pos. El resultado es que no existe campo magnético a nivel global.

Pero si se aplica un campo magnético externo, se producen dos fenómenos: a) losdominios cuya orientación coincide con la orientación del campo magnético aplicadoaumentan de tamaño en detrimento de los restantes, y b) se produce una reorientacióndel campo magnético de los dominios. El fenómeno a) ocurre cuando el campo aplicadoes débil o medianamente intenso, y el b) cuando es muy intenso (Figura 23.4). Debeaclararse que la reorientación del campo no implica movimiento mecánico de los domi-nios.

Una primera consecuencia es que el campo magnético se multiplica enormemente,tanto más cuanto más fácilmente se produzcan los fenómenos mencionados, es decircuanto mayor sea la permeabilidad magnética del material. En el hierro puro, porejemplo, la reorientación se logra fácilmente, es decir que es suficiente un campo mag-nético externo pequeño. El acero, por el contrario, requiere campos más intensos. Unejemplo de esta multiplicación del campo la constituye el electroimán. Si tomamosalambre de cobre esmaltado (como el que se usa para bobinar transformadores) y loarrollamos formando una bobina alrededor de un carretel vacío de hilo de coser, y co-nectamos los extremos (raspados para eliminar el esmalte) a una pila, circulará una co-

electrón

órbita

núcleospin


rriente por el arrollamiento, generando un campo magnético bastante débil en su inte-rior, de hecho insuficiente para atraer trozos de hierro. Pero si ahora introducimos unabarra de hierro en el orificio del carretel, el campo magnético se incrementará, obte-niendo el equivalente de un pequeño imán, que podrá atraer ahora alfileres y otros ob-jetos de hierro (Figura 23.5).

Figura 23.4. (a) En un campo magnético débil los dominios mejororientados aumentan de tamaño, a costa del resto. (b) Si el campoaplicado es más intenso, además se reorientan los dominios, de modoque la mayoría están en direcciones próximas a la del campo.

La segunda consecuencia es que si retiramos el campo magnetizante (en el ejem-plo anterior, si desconectamos la pila) el hierro no vuelve al estado previo, sino quequeda magnetizado con un magnetismo residual o magnetismo remanente, y entoncesse obtiene un imán permanente (Figura 23.5c). En otras palabras, el fenómeno demagnetización no es reversible.

La tercera consecuencia es que la relación entre el campo magnetizante y el cam-po magnético obtenido no es lineal. Si se incrementa demasiado el campo magnetizante,finalmente terminan reorientándose todos los dominios y entonces se llega al máximocampo magnético posible. Este estado del material se denomina saturación magnética(ver la Figura 23.6).

(a)

(b)


Figura 23.5. (a) Una bobina sin núcleo por la que circula una co-rriente genera un campo magnético muy débil para atraer objetos. (b)Al agregar un núcleo ferromagnético, se transforma en un electroi-mán. (c) Al retirar la bobina, el núcleo conserva un magnetismo re-manente, comportándose ahora como un imán.

Figura 23.6. Cuando el campo aplicado es demasiado intenso, todoslos dominios se orientan en la dirección del campo aplicado y el ma-terial entra en saturación magnética.

Todo lo anterior puede resumirse en la curva de la Figura 23.7. En lugar delcampo magnetizante se utiliza la fuerza magnetizante, H, que difiere sólo en unaconstante de aquél (lo cual equivale a un simple cambio de escala). Vemos que cuandoH es pequeño, el campo magnético resultante del cambio de tamaño de los dominioscrece lentamente. Cuando H es más intensa, el campo comienza a crecer más rápida-mente, hasta que se alcanza el nivel en el que se reorientan los dominios, donde sobre-viene la saturación. Al disminuir nuevamente H, el campo magnético no disminuye tanrápido como había aumentado, de suerte que al llegar a H = 0 el campo B no se reducea 0 sino que queda en un valor residual, el magnetismo remanente, BR.

La vuelta por una curva diferente de la de ida se denomina histéresis, y puede in-terpretarse como que el material ferromagnético tiene “memoria” de su historia magné-tica. Esta histéresis es la base de la grabación magnética, tanto analógica como digital.

Nos preguntamos ahora qué sucede si en lugar de aplicar una fuerza magnetizanteque lleva al material a la saturación aplicamos diferentes valores menores. Resulta que

(a) (b) (c)


el magnetismo remanente depende del valor de la fuerza magnetizante aplicada (Figura23.8). Podemos trazar una curva de transferencia, graficando el valor del magnetismoremanente BR en función de la fuerza magnetizante máxima aplicada en cada caso. Lagráfica, presentada en la Figura 23.9 para fuerzas magnetizantes positivas y negativas,resulta bastante alineal.

Figura 23.7. Curva que da la relación entre la fuerza magnetizante Hy el campo magnético B. A partir de 1 el aumento de tamaño de losdominios se hace irreversible. A partir de 2 comienza la reorientaciónde los dominios. El descenso por un camino diferente del ascenso seconoce como histéresis.

Figura 23.8. Curvas de histéresis mostrando cómo para diferentesvalores de la fuerza magnetizante H se obtienen diferentes magnetis-mos remanentes, al hacer luego H = 0.

Figura 23.9. Curva de transferencia entre la fuerza magnetizante y elmagnetismo remanente.

H

B

H

B

Saturación

MagnetismoRemanente

1

2

H

BR


23.4. Principios de la grabación magnética

La idea subyacente en la grabación magnética es la de generar una fuerza magne-tizante proporcional a la señal a grabar, y aplicarla mediante el cabezal de grabación enuna pequeña región de una cinta recubierta con partículas ferromagnéticas. Estas partí-culas reaccionan produciendo un campo magnético determinado mientras se encuentrapresente la fuerza magnetizante. Al desplazarse la cinta, la región afectada deja de seralcanzada por la fuerza magnetizante y su campo magnético disminuye hasta llegar almagnetismo remanente (Figura 23.10). Dado que este magnetismo remanente dependedel valor de la fuerza magnetizante, y ésta a su vez dependía de la señal, resulta que elmagnetismo remanente varía con la señal.

Figura 23.10. Proceso simplificado de grabación en una cinta recubiertacon partículas ferromagnéticas. En (a) se aplica un pulso de corriente a labobina. En (b) la cinta se ha desplazado, y la zona previamente sometidaa una fuerza magnetizante permanece magnetizada.

23.5. Principios de la reproducción magnética

Una vez grabada la señal en una cinta, es necesario disponer de un método parareproducirla. La idea consiste en volver a pasar la cinta frente al núcleo de una bobina,que funcionará ahora como fuente generadora de señal bajo el principio de la fuerzaelectromotriz inducida. Al pasar la región magnetizada frente al núcleo de la bobina, elcampo magnético que la atraviesa va variando, lo cual hace aparecer una fuerza elec-tromotriz que puede aplicarse a la entrada de un preamplificador (Figura 23.11). La-mentablemente, la respuesta en frecuencia obtenida mediante este proceso dereproducción no es plana, sino que corresponde a un filtro pasaaltos. En efecto, dadoque la bobina genera tensión sólo cuando el campo varía, cuanto más rápidamente varíeéste, es decir cuanto mayor sea su frecuencia, mayor será la fuerza electromotriz induci-da. Este inconveniente se soluciona por medio de una ecualización, que ordinariamentese encuentra en el mismo preamplificador. Como ecualizador se utiliza un filtro pasa-bajos de un tipo particular llamado integrador. La salida de este ecualizador provee unarespuesta razonablemente plana, al menos dentro de los límites que se comentarán másadelante.

+

(b)

Base

Emulsión

+

(a)


Figura 23.11. Proceso simplificado de reproducción de la cinta mag-nética de la Figura 23.10

23.6. Estructura del cabezal de grabación/reproducción

En el diagrama de la Figura 23.10 se dibujó el elemento transductor entre la señaleléctrica y la señal magnética como un simple electroimán enfrentado a la cinta. Esteesquema tiene dos inconvenientes serios: a) hay una gran dispersión del campo magné-tico, es decir una imprecisión en la localización del mismo, que entre otras cosas reduceenormemente la respuesta en frecuencia del sistema, y b) si bien una fuerza magneti-zante produce un campo magnético muy intenso dentro del núcleo, fuera de él el campose atenúa debido a que hay demasiado aire entre uno y otro extremo del núcleo, y laslíneas de campo tienden a separarse en el aire mucho más que en el hierro (recordemosque el campo magnético es mayor donde hay gran concentración de líneas de campo).

Estas dificultades pueden subsanarse adoptando un diseño semicerrado para elnúcleo de la bobina, como se ilustra en la Figura 23.12. Si el núcleo estuviera comple-tamente cerrado, el campo magnético quedaría prácticamente confinado a él sin posibi-lidad de afectar a la cinta (ya que las líneas de campo no tendrían por donde salir). Poresa razón, existe una pequeña abertura, denominada entrehierro, que es precisamente

Figura 23.12. Estructura de un cabezal de grabación. El núcleo se hacerrado sobre sí mismo, dejando sólo una pequeña abertura: el en-trehierro.

Núcleo

Bobina

Entrehierro

+

Base

Emulsión

+

−

Preamplificadory ecualizador


donde el núcleo toma contacto con la cinta. Para minimizar los problemas anteriores, elentrehierro se hace muy pequeño, del orden de 2 µµm (unas 50 veces más delgado queuna hoja de papel). De ese modo, la dispersión se reduce mucho, lo cual implica a suvez que las líneas de campo no se separan tanto (Figura 23.13). Por otra parte, cuandose apoya la cinta en el entrehierro, dado que se sustituye parte del aire por un materialmagnético (las partículas de la cinta), el campo creado será mayor. El entrehierro nopuede hacerse mucho menor que eso, ya que el campo de dispersión en la parte ex-puesta comenzaría a reducirse ya excesivamente, produciendo una magnetización muypobre de la cinta. Normalmente el entrehierro se rellena con un material no magnético,que puede ser un aislante o un metal como el oro, el bronce fosforoso o el aluminio. Encada instante, cada extremo del entrehierro adquiere una polaridad magnética (que seinvierte cuando la señal cambia de signo).

Figura 23.13. Las líneas de campo se dispersan algo en el entrehie-rro, pero mucho menos que en el caso de una barra.

En los grabadores profesionales se utilizan dos bobinas en paralelo en lugar deuna sola (Figura 23.14), ya que de esa forma se consigue reducir los campos magnéti-cos externos, particularmente los provenientes de zumbidos de transformadores, moto-res, etc. El concepto es similar al de las líneas balanceadas. Un campo magnéticoexterno tiende a atravesar todo el núcleo en la misma dirección, mientras que el campocreado por los arrollamientos es opuesto en cada lateral. El campo externo inducirá (alvariar) tensiones opuestas en los dos arrollamientos. Como éstos están en paralelo, ten-derá a circular una corriente, la cual generará un campo magnético opuesto al externo,contrarrestándolo. Otra ventaja de las bobinas en paralelo es que permiten circular ma-yor corriente, con lo cual la fuerza magnetizante será mayor.

Figura 23.14. Cabezal de grabación con dos bobinas para contra-rrestar el efecto de los campos magnéticos externos.

Núcleo

Entrehierro

NS

+


Los campos magnéticos externos también pueden contrarrestarse mediante ade-cuados blindajes magnéticos. Se consigue un blindaje magnético rodeando cualquierbobina con una cubierta de material ferromagnético. En el caso del cabezal, salvo laabertura del entrehierro, se lo recubre completamente con una funda de materiales comoel mumetal (Muntz metal, aleación de níquel, hierro y cobre de alta permeabilidad).

Normalmente, el núcleo se fabrica laminado (igual que el núcleo de un transfor-mador), lo cual significa que se utilizan delgadas láminas con la forma mostrada en laFigura 23.12 superpuestas hasta obtener el espesor requerido (Figura 23.15). Esto espara evitar la generación de corrientes inducidas en el propio núcleo, llamadas corrien-tes de Foucault. Estas corrientes aparecen porque al ser el núcleo conductor eléctrico,se forman miles de pequeños circuitos que son atravesados por un campo magnéticovariable. Entonces en cada uno se genera una fuerza electromotriz que hace circularcorriente. Las corrientes de Foucault tienen dos inconvenientes: crean campos magnéti-cos que se oponen al que se quiere producir, y generan potencia que se disipa en formade calor. El resultado es una disminución del campo efectivo y un calentamiento delnúcleo. Al dividir el núcleo en láminas, los circuitos se reducen, por lo cual el campomagnético que abarcan es menor, haciendo disminuir estas corrientes parásitas.

Figura 23.15. Núcleo laminado para reducir las corrientes de Fou-cault (por simplicidad se muestran sólo tres láminas).

La estructura del cabezal de reproducción es muy similar, y de hecho en la mayo-ría de los grabadores de cassette se utiliza un solo cabezal que cumple alternativamenteuna y otra función. Cuando se utilizan cabezales separados, como en los grabadoresprofesionales, la diferencia es que el cabezal de reproducción puede tener un entrehierromás pequeño, lo cual favorece, según veremos, la respuesta frecuencial (sección 23.8).

Otra diferencia estriba en la forma de conexión de las bobinas. Para la reproduc-ción se conectan en serie y no en paralelo, porque así se obtiene mayor salida de señal, yen cambio se cancelan las tensiones, opuestas, debidas a campos parásitos externos.

23.7. Polarización con corriente continua y alterna

La curva de la Figura 23.9 muestra que la relación entre la señal aplicada al cabe-zal (que es proporcional a la fuerza magnetizante H) no es lineal, lo cual implica que laseñal se grabará con grandes distorsiones, como se muestra en la Figura 23.16, a me-nos que hagamos algo al respecto. La primera idea es sumar a la señal una componente


Figura 23.16. Distorsión producida sobre una onda senoidal por lacurva de transferencia no lineal entre la fuerza magnetizante y elcampo magnético remanente. Para referencia se ha incluido en líneade puntos la onda que se obtendría si no hubiera distorsión.

constante de modo de llevar la operación a la zona entre los puntos a y b, que es bas-tante lineal, lo cual se muestra en la Figura 23.17. Según se puede observar, previa-mente es preciso reducir el nivel de la señal, lo cual repercute negativamente en larelación señal/ruido (disminuye la señal pero no el ruido). Este tipo de acción por lacual se desplaza el punto de operación de un sistema para obtener alguna mejora en sucomportamiento se denomina polarización. En este caso se trata de una polarizacióncon corriente continua, dado que se está sumando una corriente continua.

La señal grabada posee una componente constante, ya que está desplazada en sutotalidad hacia las magnetizaciones positivas. Esto carece de importancia, dado que elcabezal de reproducción es sensible sólo a las variaciones de campo, como ya se ha se-ñalado, por lo tanto es lo mismo que las variaciones se produzcan entre un valor negati-vo y otro positivo que entre dos valores positivos, en tanto la velocidad de variación seala misma.

La polarización de corriente continua, si bien permite resolver el problema de lalinealidad, adolece del problema ya comentado de una pobre relación señal/ruido. Estose debe a que de toda la curva de magnetización se está utilizando una zona muy res-tringida, y dado que la cinta es un medio inherentemente ruidoso (ver la sección 23.10),en la práctica es muy difícil lograr una relación señal/ruido mayor de 30 dB, lo cualpara los estándares de audio de buena calidad es inadmisiblemente bajo.

H

BR

H

t

t

BR

Curva detransferencia

no lineal

b

a

Salida

Entrada


Figura 23.17. Efecto de linealización de una polarización de co-rriente continua.

Afortunadamente, todavía en los albores de la grabación (1927), Carlson y Car-penter propusieron un método de polarización por corriente alterna que mejoró nota-blemente las posibilidades de la grabación en cinta magnética. Esta polarizaciónconsiste en superponer a la señal una senoide de alta frecuencia (típicamente mayor de70 kHz, llegando inclusive a más de 250 kHz) de amplitud entre 5 y 25 veces mayorque el nivel máximo de grabación (Figura 23.18).

Aunque las razones por las cuales este tipo de polarización funciona no son tansencillas de explicar como en el caso de la polarización con corriente continua, la ideaes la siguiente. El nivel de polarización aplicado es tan grande, que el material ferro-magnético de la cinta es obligado, mientras la cinta está pasando frente al cabezal degrabación, a ir una y otra vez entre la saturación en un sentido y la saturación en el otrosentido. Esto hace que se describa un ciclo de histéresis completo una y otra vez, comose muestra en la Figura 23.19. Cuando la cinta está abandonando el entrehierro, la fuer-za magnetizante efectiva que recibe la cinta se va haciendo cada vez menor, y entoncesel ciclo de histéresis se reemplaza por una espiral de histéresis que tiende a un valorlímite de magnetismo remanente (Figura 23.20). Resulta que ese valor límite está rela-cionado mucho más linealmente con la señal que sin polarización, con la ventaja conrespecto a la polarización con corriente continua de que se aprovecha casi todo el rangomagnético del material de la cinta.

H

BR

H

t

t

BR

Curva detransferencia

no lineal

b

a

Salida

Entrada


Figura 23.18. Forma de onda de una polarización con corriente alter-na. En línea de puntos, la señal. En línea llena, la señal más la polari-zación (en este ejemplo de frecuencia 5 veces mayor que la señal).

Figura 23.19. Ciclo o lazo de histéresis, formado al llevar las partí-culas ferromagnéticas hasta saturación en uno y otro sentido repetiti-vamente. Hc es la denominada fuerza coercitiva, y Br, laremanencia.

23.8. Borrado

Para el borrado de la cinta se utiliza un principio similar al de la grabación, sóloque en este caso se “graba” una señal nula, pero con una polarización de corriente alter-na de nivel mucho más alto. En general se utiliza el mismo oscilador de la polarizacióndel cabezal de grabación, pero más amplificado. La idea es que la cinta experimente unaserie de ciclos de histéresis como los de la Figura 23.20 pero que la lleven a un valornulo. Este proceso se conoce como desmagnetización de la cinta.

H

t

B

HHc

Br


Figura 23.20. Proceso de grabación con polarización de alta frecuen-cia. Se ha supuesto un valor positivo de señal. Cuando la cinta vaabandonando el entrehierro del cabezal, se produce una espiral dehistéresis que tiende a un valor límite de magnetización remanente.

Una razón por la cual hace falta una polarización de mayor nivel reside en que separte de un valor original pregrabado, y en el fenómeno de histéresis el valor inicialtiene influencia aún muchos ciclos después. Con una mayor señal se logra entrar repeti-damente en una saturación más profunda, lo cual ayuda a que el material “olvide” sumagnetización previa. Otra razón estriba en que cuanto mayor sea el número de ciclosdel proceso de desmagnetización, más perfecta será ésta, razón por la cual conviene queel entrehierro sea más bien ancho, por ejemplo 100 µµm (es decir 0,1 mm), lo cual ate-núa el campo considerablemente, a menos que se eleve la fuerza magnetizante.

En la Figura 23.19 se introduce el concepto de fuerza coercitiva, Hc, que corres-ponde al valor de fuerza magnetizante opuesta a una magnetización dada para llevar elcampo magnético a 0. Si bien esto no es equivalente a borrar la cinta (dado que al eli-minar la fuerza magnetizante externa el magnetismo vuelve a aumentar), el valor de lafuerza coercitiva influye en la facilidad o dificultad de borrado. Así, un material conpequeña fuerza coercitiva se desmagnetizará fácilmente, en tanto que uno con alta fuer-za coercitiva lo hará con dificultad.

23.9. Respuesta en frecuencia

Una consideración muy importante en el proceso de grabación es la respuesta enfrecuencia del sistema. Veremos que depende del ancho del entrehierro del cabezal dereproducción y de la velocidad de la cinta. También depende del espesor de la emulsiónferromagnética sobre la cinta y de su composición.

B

H

Valorlímite


Antes de obtener relaciones entre los parámetros mencionados y la respuesta enfrecuencia, tengamos en cuenta que si grabamos una senoide de frecuencia f en unacinta que se mueve a una velocidad v, dado que un ciclo demora un tiempo T = 1/f, ladistancia recorrida por la cinta durante un ciclo será

d v Tv

f= ⋅ = .

Esto significa que cada ciclo ocupará sobre la cinta una longitud igual a d. Por ejemplo,si la cinta se mueve a una velocidad de 7,5 ”/s, es decir 190,5 mm/s, un ciclo de fre-cuencia 20 kHz ocupará

d mm m= = =190 5

20 0000 00952 9 52

,

., , µµ

Por cada ciclo grabado habrá sobre la cinta un polo norte y un polo sur, correspondien-tes al máximo y al mínimo de la senoide. La distancia entre estos polos será d/2, que ennuestro ejemplo corresponde a 4,76 µµm.

Ahora bien, dado que en el entrehierro sólo hay dos polos, el entrehierro del cabe-zal reproductor deberá abarcar como máximo una distancia d/2 para obtener una res-puesta aceptable de la bobina. Para comprender mejor esto, supongamos que elentrehierro ocupa una distancia igual a d, como se muestra en la Figura 23.21. En estecaso ambos lados del entrehierro están siempre sometidos al mismo valor de magnetiza-ción, ya sea positivo (polo norte), negativo (polo sur) o cero, de manera que la diferen-cia es siempre cero. Al no haber variación del campo magnético dentro del núcleo, nopuede haber tensión inducida en las bobinas del cabezal, por lo que la respuesta es nula.

Figura 23.21. Si el entrehierro es demasiado ancho, ambos lados es-tán sometidos siempre al mismo campo magnético, por lo tanto nohay variaciones de campo y no se induce tensión en los bobinados.

Si, en cambio, se cumple la condición de que el entrehierro tenga un ancho e me-nor que d/2, el resultado es que siempre serán captadas correctamente las diferencias demagnetización, obteniéndose una respuesta aceptable.

Emulsión

e

N S

Base

h


En la práctica existen otros factores que hacen que la longitud efectiva del en-trehierro sea mayor que la real, como el hecho de que en presencia de la cinta el campomagnético se dispersa un poco a ambos lados del entrehierro, por lo que es recomenda-ble que el ancho físico del entrehierro cumpla en realidad

ed v

f< =

5 5 .

En nuestro ejemplo anterior, resultará necesario un ancho de aproximadamente unos2 µµm para asegurar la reproducción satisfactoria de los 20 kHz.

Despejando f de la desigualdad anterior, se puede obtener la frecuencia máximaque será reproducida si se conoce la velocidad de la cinta y el entrehierro:

fv

emáx =5

.

Esta fórmula es interesante porque indica que la respuesta en frecuencia aumenta alaumentar la velocidad de la cinta y al reducir el entrehierro.

El tercer parámetro que afecta la respuesta en frecuencia está dado por el espesorh de la emulsión ferromagnética de la cinta, ya que las altas frecuencias sólo utilizan laparte más superficial de la emulsión. Si la emulsión es gruesa, se verán favorecidas lasbajas frecuencias, pero no las altas. Esto es equivalente a un filtro pasabajos con unafrecuencia de corte dada por

fv

hc =2ππ

,

donde v es, nuevamente, la velocidad de tracción de la cinta, y h es el espesor de laemulsión. Este valor suele ser demasiado bajo para ser admisible. Por ejemplo, para unespesor típico de 440 micropulgadas, es decir 11,2 µµm, resulta una frecuencia de corte

f Hzc =× ×

=190 5

2 0 01122 707

,

,.

ππ .

Esto se soluciona por medio de un ecualizador en el circuito de grabación que aumentala respuesta en alta frecuencia (por encima de la frecuencia de corte), compensando estacaída. Es habitual especificar este valor como una constante de tiempo, T:

Th

v= ,

lo cual permite seleccionar la red de ecualización para cada tipo de cinta. En las cintasde los cassettes, por ejemplo, estas constantes suelen ser de 120 µµs para cintas normalesy 70 µµs para cintas de cromo o de metal.

Es conveniente aclarar que a la ecualización llevada a cabo en el grabador seagregan otras cuatro componentes de ecualización en el sistema:


a) Una compensación de las pérdidas en el cabezal de grabación.b) Una compensación de las pérdidas en el cabezal de reproducción.c) Una caída en alta frecuencia incluida en el preamplificador de reproducción,

denominada integración, necesaria para compensar la mayor respuesta de unabobina a campos magnéticos de alta frecuencia.

d) Un par de curvas de ecualización complementarias (una en el grabador y la otraen el reproductor), normalizadas por la NAB (National Association of Broa-dcasters) para las cintas abiertas y por DIN (Deutsche Industrie Norm) para loscassettes.

Estas ecualizaciones son “transparentes” al usuario, es decir que el usuario no ad-vierte su presencia ni tiene control sobre ellas.

Otro elemento que influye en la respuesta en frecuencia de la cinta es el borradoresidual que produce la propia polarización con corriente alterna, el cual se manifiestamás en alta frecuencia, ya que la señal de alta frecuencia se registra con menor nivel.Podemos concluir, entonces, que las cintas con una gran fuerza coercitiva, y que por lotanto resisten más la desmagnetización, poseerán mejor respuesta en alta frecuencia.

El último factor que incide en la respuesta en frecuencia de un sistema de graba-ción en cinta es el azimut del entrehierro, es decir el ángulo que forma éste respecto asu posición normal (perpendicular a la dirección de movimiento de la cinta; ver Figura23.22). En general siempre hay un pequeño ángulo de azimut, debido imprecisiones enlos ajustes o al desgaste o aflojamiento de los tornillos de sujeción. La respuesta en bajafrecuencia se ve poco afectada por el azimut, pero la respuesta en alta frecuencia es su-mamente sensible a dicha inclinación, reduciéndose considerablemente.

Figura 23.22. (a) Posición normal del entrehierro, perpendicular a ladirección de movimiento de la cinta. (b) Entrehierro inclinado uncierto ángulo, denominado azimut.

23.10. La cinta magnética

La cinta magnética está formada, como se indicó, por una base plástica, general-mente de mylar (tereftalato de polietileno), y una emulsión o revestimiento magnético.

La base debe poseer una gran resistencia a la tensión, y una muy baja deformaciónpor estiramiento, para evitar fluctuaciones de la frecuencia grabada, conocidas comoflutter (flameo). Estas fluctuaciones se deben a estiramientos desparejos, que hacen queciclos originalmente iguales queden registrados ocupando longitudes diferentes, por locual se reproducen con duraciones diferentes. También es preciso que la base no expe-

cinta cinta

cabezal cabezal

azimut

(a) (b)


rimente dilataciones con la temperatura, que conducirían a un desplazamiento de la fre-cuencia reproducida y un consecuente cambio en la duración del registro.

Respecto al espesor de la base, por un lado conviene que sea pequeño, para per-mitir una mayor cantidad de cinta por carrete, lo cual posibilita mayor tiempo de graba-ción o mayor velocidad (con la consecuente mejora en la respuesta en alta frecuencia).Por otro lado, un espesor demasiado pequeño implica la posibilidad de que el magne-tismo remanente de una capa de cinta afecte a la capa vecina, produciendo una filtraciónde señal (en inglés, print-through). En algunos casos esto puede producir lo que sedenomina preeco, es decir una anticipación de la señal durante un pasaje en silencio.Otro inconveniente de las cintas delgadas es la tendencia a vibrar, produciendo peque-ños silbidos que pueden ser audibles y pueden inclusive quedar grabados.

La emulsión debe estar formada por partículas ferromagnéticas de pequeño tama-ño (menor de 1 µµm), con forma acicular (de aguja), distribuidas uniformemente sindefectos como grumos (acumulaciones), burbujas o zonas no cubiertas. La razón para elreducido tamaño es que se pretende que en cada ciclo de la máxima frecuencia a regis-trar (20 kHz) haya por lo menos 10 partículas, y la forma de aguja es para lograr quecada partícula se comporte como dominio simple, lo cual requiere que estén separadasentre sí. Otra ventaja del tamaño reducido de las partículas está en la reducción del rui-do de fondo de la cinta.

Para mejorar aún más la respuesta de la cinta, dado que los materiales utilizadosson fuertemente anisotrópicos (es decir que las propiedades magnéticas dependen de laorientación), se somete a la cinta durante el proceso de secado de la emulsión a unfuerte campo magnético que reorienta físicamente las partículas en la dirección longitu-dinal de la cinta.

La respuesta en alta frecuencia de la cinta depende entre otras cosas del espesorde la emulsión y de su fuerza coercitiva (ver Figura 23.19), según ya se comentó.

Un factor de gran importancia en la selección de cintas es el máximo nivel demagnetización con respuesta lineal (se sobreentiende que se utiliza polarización de co-rriente alterna). Este parámetro depende muchísimo de cómo está formulada la emul-sión. Así, tenemos tres composiciones básicas. La de óxido férrico gama rojo (Fe2O3)es la más común. A partir de 1960 comenzaron a introducirse las cintas de dióxido decromo (CrO2), que tienen una fuerza coercitiva más alta, lo cual permite obtener mejorrespuesta en frecuencia. El nivel máximo de magnetización también es mayor mejoran-do la relación señal a ruido. En 1972 se introdujeron las cintas de metal, que contienenpartículas de hierro o hierro y cobalto en estado metálico. Logran una mayor coercitivi-dad (y por lo tanto mayor respuesta en frecuencia) y un mayor nivel de magnetizaciónque las de dióxido de cromo.

El nivel de grabación se define como el nivel de magnetización aplicado a la cin-ta, y se lo expresa en dB respecto a cierto valor estándar, que corresponde a 0 dB (nodebe confundirse este valor con un nivel de tensión, ni mucho menos con un nivel depresión sonora). En las cintas resulta importante el máximo nivel de grabación sin dis-torsión, es decir sin que la cinta llegue a su saturación magnética. Dicho nivel dependefuertemente de la composición de la cinta. Así, las cintas normales (óxido férrico) ad-miten un nivel de hasta 3 dB sin distorsión apreciable, mientras que las de cromo per-miten 6 dB y las de metal, 10 dB. En general el mayor nivel de grabación repercutefavorablemente en la relación señal/ruido, por lo cual las cintas de cromo y las de metalposibilitan registros más limpios de ruido.


Técnicamente se define un parámetro denominado máximo nivel de salida (ma-ximum output level, MOL) para las cintas magnéticas. Este valor es bastante mayorque los mencionados anteriormente, ya que en su medición se admite un 3% de distor-sión de tercer armónico (es decir que si se graba una senoide pura, aparece un tercerarmónico cuya amplitud es un 3% de la amplitud de la senoide, es decir unos 30 dBmenor). Esta distorsión es apreciable, y normalmente debería evitarse, considerándoseel MOL como un parámetro de la cinta, no como una condición aceptable de operación.

23.11. Especificaciones de los grabadores de cinta

Las especificaciones de un grabador incluyen algunos parámetros generales co-munes a otros equipos, como la respuesta en frecuencia y la distorsión, y otros paráme-tros específicos, como el número de pistas, los tamaños y tipos de cinta soportados, etc.

23.11.1. Parámetros generalesLa respuesta en frecuencia de un grabador depende del tipo y composición de la

cinta, de la velocidad de arrastre en caso de tener más de una velocidad, y del nivel degrabación. Así, siempre que se haga la comparación sobre cintas de igual calidad defabricación, las cintas de cromo ofrecen una mayor respuesta en frecuencia que las nor-males (de óxido férrico), y las cintas metálicas mayor que las de cromo. Ya se comentóla relación bastante directa entre la velocidad de la cinta y la respuesta en frecuencia.Sin embargo, debe tenerse en cuenta que una duplicación de la velocidad no necesaria-mente duplica la máxima frecuencia. Por último, la respuesta en frecuencia empeora (sereduce) cuando se incrementa el nivel de grabación. Generalmente se especifica la res-puesta en frecuencia para dos o más niveles. En la Figura 23.23 se muestra un ejemplo.

Figura 23.23. Ejemplo de la variación de la respuesta en frecuenciade un grabador con el tipo de cinta (cromo y metal) y el nivel de gra-bación (0 dB y - 20 dB respecto al nivel estándar de grabación).

Con respecto a la distorsión, también se especifica indicando el tipo de cinta uti-lizado, la frecuencia (en general 1 kHz), y el nivel de grabación (generalmente, 0 dB).

Hz20 100 500 1000 5000 10000

10

0

- 10

- 20

- 30

dB

0 dB

-20 dB

MetalCromo


Se puede especificar la distorsión total armónica, THD, o la distorsión de tercer armó-nico, K3. Esta última es la relación porcentual entre el tercer armónico causado por ladistorsión y la fundamental (primer armónico). Por supuesto, siempre es THD > K3.

La relación señal/ruido, S/R, se especifica en general filtrando previamente elruido con un filtro denominado CCIR/ARM (introducido por el International RadioConsultive Committee, Comité Internacional Consultivo de Radio). Dicho filtro enfatizalas frecuencias entre 2 kHz y 10 kHz, atenuando las restantes, y su propósito es medirno la magnitud eléctrica del ruido, sino el efecto perceptivo de la molestia que ocasionadurante la escucha de música. Se especifica a frecuencias determinadas, por ejemplo a1 kHz y a 5 kHz, indicando el tipo de cinta, y si se usó algún reductor de ruido.

En el caso de grabadores multicanal, se especifica la separación de canales, odiafonía, debiendo indicarse si son canales contiguos o no, así como las condiciones demedición (frecuencia, nivel de grabación, presencia o no de reductor de ruido).

Por último existen especificaciones de carácter administrativo, como el tipo deconectores, las impedancias de entrada y salida, consumo de energía eléctrica, peso,dimensiones, etc.

23.11.2. Parámetros específicos de los sistemas de grabaciónLos grabadores pueden tener pequeñas fluctuaciones de velocidad, que se mani-

fiestan ocasionando fluctuaciones lentas de la frecuencia de un tono grabado, o varia-ciones más rápidas que producen una especie de vibrato parásito. Estos fenómenos sedenominan Wow y Flutter respectivamente, y pueden especificarse como variaciónporcentual. Por lo general no se discriminan, brindándose un dato único que representalos dos fenómenos conjuntamente. Ese dato puede suministrarse como porcentaje envalor eficaz (RMS) o en valor de pico (peak), o ambos valores.

También se especifican la polarización y la ecualización de los cabezales, espe-cialmente cuando se provee al usuario la posibilidad de ajustarlas.

Otros datos se refieren a las velocidades disponibles, tiempo de retroceso o avancerápido, y rango de los ajustes finos de velocidad en caso de haberlos.

También se especifica el nivel de borrado, es decir el nivel de ruido residual pordebajo del nivel estándar de grabación, en dB.

Por último, puede haber especificaciones como la vida útil de los cabezales en ho-ras de uso continuo, tiempo recomendado entre operaciones de limpieza y desmagneti-zación de los cabezales, etc.

23.12. Reductores de ruido

La grabación analógica en cinta magnética adolece de un serio inconveniente: elexcesivo ruido originado, entre otras causas, por la granularidad del material magnéticode la emulsión y por la polarización de corriente alterna. Debido a este ruido, el rangodinámico que puede obtenerse resulta demasiado bajo para aplicaciones de un mínimode calidad. De hecho, es difícil obtener una relación señal a ruido mayor de 55 a 60 dB.Esto implica que el registro en cinta magnética sería inviable para aplicaciones serias sino existieran dispositivos reductores de ruido.

Existen dos tipos de reductores de ruido: los reductores complementarios, y losreductores no complementarios. Los reductores complementarios procesan la señal


antes de grabarla, de manera de hacerla más inmune o insensible al ruido del proceso degrabación/reproducción, y luego aplican el procesamiento inverso para devolver a laseñal sus características originales, pero con menos ruido. Los reductores no comple-mentarios, en cambio, toman la señal ya grabada y la procesan (durante la reproduc-ción) de manera de reducir el ruido, o bien su efecto perceptivo, en general por mediode técnicas basadas en el enmascaramiento. Según veremos a continuación, ambos tiposde reductores de ruido responden a principios que hemos estudiado anteriormente.

23.12.1. Reductores de ruido complementariosLos reductores complementarios se basan en el concepto de la compresión y ex-

pansión. Ya vimos oportunamente cómo la compresión puede ayudar a que la señal re-sulte más inmune al ruido. Simplemente, las señales de alto nivel, que por su propionivel enmascaran al ruido, no se modifican, y en cambio las de bajo nivel, que caeríanpor debajo del “piso” de ruido, son amplificadas, incrementando su nivel conveniente-mente por encima del ruido. La señal así tratada se graba en la cinta. Al reproducir lagrabación, interviene un expansor que restituye el rango dinámico primitivo de la señal,para lo cual deja intactas las señales de alto nivel y atenúa las de bajo nivel. Como elruido es un componente de bajo nivel, resulta atenuado, lo cual incrementa la relaciónseñal/ruido del sistema. El compresor actúa como un codificador, y el expansor comoun decodificador.

Figura 23.24. (a) Diagrama de bloques de un sistema de reducción deruido complementario (b) Ejemplo de su operación.

Para ilustrar esta operación, consideremos una señal que varía entre 0,01 mV y100 mV (Figura 23.24), es decir cuyo rango dinámico es de

Saturación

Ruido

100 mV

0,01 mV

1 mV

0,1 mV

0,001 mV(b)

GrabadorReproductorCompresor Expansor

(a)


20100

0 0120 10 000 8010 10log

,log .

mV

mVdB= = .

Supongamos que la saturación del sistema está precisamente en 100 mV, y que su ruidoes de 0,1 mV, lo cual significa que su relación señal/ruido es

S RmV

mVdB/ log

,log .= = =20

100

0 120 1 000 6010 10 .

Evidentemente, las porciones de la señal que se encuentren entre 0,01 mV y 0,1 mV seperderán si no se utiliza alguna estrategia de reducción de ruido. Para ello, comprimi-mos aplicando una ganancia 1 a las señales intensas y 100 a las señales débiles. Ahora,toda la señal variará entre 100 ×× 0,01 mV = 1 mV y 1 ×× 100 mV = 100 mV.

Durante el proceso de grabación y reproducción se agrega un ruido de 0,1 mV,que estará muy por debajo del valor mínimo de la señal (que ahora es 1 mV en lugar de0,01 mV). Para reponer el rango dinámico original, las señales intensas se mantienen,mientras que las débiles se atenúan en 100 veces. En otras palabras, el nivel máximocontinuará siendo 100 mV, y el mínimo pasará a valer 1 mV / 100 = 0,01 mV, que essu valor primitivo. Pero dado que el ruido es una señal pequeña, también se reducirá100 veces, llegando a un valor de 0,1 mV / 100 = 0,001 mV.

Como resultado del sistema de compresión y posterior expansión complementariase obtiene una relación señal/ruido

S RmV

mVdB/ log

,log .= = =20

100

0 00120 100 000 10010 10 ,

valor mucho más alto que el original de 60 dB, lo cual muestra la eficacia del sistemade reducción.

Dentro de los reductores de ruido complementarios, los más célebres son el siste-ma Dolby, en sus diversas variantes, y el dbx. El primero ha tenido difusión masiva enlos sistemas de grabación profesionales y de cassette compacto, y el segundo en los sis-temas profesionales de grabación multicanal (multipista) analógicos.

En la Figura 23.25 se muestra el diagrama de bloques simplificado de la seccióncompresora (codificador) del sistema Dolby B. El objetivo de esta sección es comprimirsolamente las señales de alta frecuencia, bajo la hipótesis de que el ruido de cinta es unruido de alta frecuencia. Dado que este dispositivo trabaja en función del contenido dealta frecuencia de la señal, es importante eliminar el ruido de frecuencias ultrasónicasque ésta pudiera contener. Ese objetivo lo cumple el filtro pasabajos de entrada. Elpreamplificador que sigue eleva el nivel de la señal, reduciendo así el efecto del ruidoeléctrico generado en el propio circuito. Luego la señal se envía simultáneamente a unade las entradas de un sumador, y a un filtro pasaaltos controlado por una cadena late-ral.

Cuando la señal tiene poco contenido de alta frecuencia, la cadena lateral tiene unnivel bajo, lo cual implica que la frecuencia de corte del filtro es baja (cerca de 1 kHz),y entonces el filtro deja pasar todas las componentes de alta frecuencia de la señal.Éstas se sumarán, amplificadas, a la señal directa, por lo cual el nivel de las altas fre-cuencias se verá incrementado.


Figura 23.25. Diagrama de bloques simplificado de la sección decompresión (codificador) de un sistema Dolby B.

Cuando, en cambio, la señal tenga un alto contenido de alta frecuencia, la cadenalateral recibirá un nivel alto. Esto implica que la frecuencia de corte del filtro pasaaltosaumentará, dejando pasar sólo las frecuencias muy altas (de hecho, sólo las frecuenciasfuera del espectro audible, que ya habían sido eliminadas por el pasabajos). Entonces laseñal de salida del sumador será prácticamente la señal directa sin alteración.

En resumen, las altas frecuencias de bajo nivel resultan amplificadas, y en cambiolas de alto nivel atraviesan el sistema sin modificaciones. Las bajas frecuencias (pordebajo de 1 kHz), no se modifican en ningún caso.

La sección expansora (decodificador) del sistema Dolby B se ilustra en la Figura23.26. La diferencia estriba en que la señal que va al filtro pasaaltos no es la de entradasino la de salida, previamente invertida.

Cuando la señal original tenga un gran contenido de alta frecuencia, y por lo tantoel codificador no haya actuado, la salida de este expansor contendrá también abundantealta frecuencia, la cual se reinyecta (invertida) a la entrada del filtro pasaaltos controla-do. Debido a su alto nivel, el filtro se cierra (aumenta su límite inferior de frecuencia), ypor lo tanto prácticamente no deja pasar ninguna señal al sumador. La salida del decodi-ficador sigue siendo igual a su entrada.

Figura 23.26. Diagrama de bloques simplificado de la sección expan-sora (decodificador) del sistema Dolby B.

ΣΣPasabajos

Pasaaltoscontrolado

Detectorde nivel

ΣΣPasabajos

Pasaaltoscontrolado

Detectorde nivel

−−1


Cuando, en cambio, la señal original sea débil (y por lo tanto su nivel haya sidoincrementado por el compresor), tendremos a la salida de este expansor un menor nivel.Esta señal, invertida, se reinyectará a la entrada del pasaaltos. Debido a su nivel mode-rado, el filtro se abre (baja su límite inferior de frecuencia) dejando pasar sus compo-nentes de alta frecuencia. Dado que estaba invertida, se restará ahora de la señaldirecta, reduciendo la salida de alta frecuencia hasta su nivel previo a la compresión.

El sistema Dolby B logra un incremento de más de 10 dB para las señales mayo-res de 5 kHz de bajo nivel (−−40 dB respecto al nivel de grabación estándar). Las señalesde alto nivel (0 dB), cualquiera sea su frecuencia, permanecen casi inalteradas (ver Fi-gura 23.27). Esto significa que en alta frecuencia la mejora de la relación señal/ruidosupera los 10 dB.

Aún cuando estos resultados puedan parecer sólo una mejora modesta, permitenalcanzar relaciones señal/ruido cercanas a los 70 dB, lo cual se considera ya como altafidelidad para equipos de consumo masivo. La incorporación del sistema Dolby B con-dujo a la difusión masiva del cassette compacto, compitiendo con el disco de vinilohasta la aparición y posterior popularización del disco compacto.

El sistema Dolby C, aplicado en equipos de grabación de cassette más sofistica-dos, equivale esencialmente a un doble sistema Dolby B, por lo cual consiguen mejorasde hasta 20 dB en la relación señal/ruido a 5 kHz. El Dolby A, para uso profesional,subdivide la señal en 4 bandas de frecuencia, optimizando la compresión y la descom-presión en cada una de ellas.

Figura 23.27. Curvas que muestran el comportamiento de la secciónde compresión del sistema Dolby B. Los niveles de grabación altos(0 dB) permanecen prácticamente inalterados, mientras que los nive-les bajos (−−40 dB) experimentan refuerzos de más de 10 dB en altafrecuencia, particularmente arriba de 5 kHz.

El otro sistema de reducción de ruido que ha alcanzado gran popularidad es el de-nominado dbx. A diferencia del sistema Dolby, se trata de un compresor/expansor debanda ancha, es decir que la compresión se realiza en todas las frecuencias de audio yno solamente en las altas. Este sistema comprime el nivel de la señal en dB (relativo al

20 100 500 1000 5000 10000 Hz

0

- 10

- 20

- 30

- 40

dB

0 dB

-10 dB

-20 dB

-30 dB

-40 dB

50


nivel estándar de grabación) a la mitad (Figura 23.28). Esto implica que los nivelesmayores que el estándar se reducen y los menores se incrementan. Se diferencia de uncompresor tradicional en que no tiene umbral, y por lo tanto siempre comprime (salvo elnivel estándar).

Figura 23.28. Curvas complementarias de compresión y expansión deun reductor de ruido dbx.

La sección expansora, por su parte, expande el nivel en dB de la señal que recibeen un factor 2, de manera que las señales que estén por encima del nivel estándar seránamplificadas y las que estén por debajo serán atenuadas, restituyendo la señal a su di-námica original.

Como ejemplo de operación, consideremos una señal que varía su nivel entre−60 dB y +10 dB. Como resultado de la compresión, la señal codificada variará entre−−30 dB y +5 dB. Esta señal es registrada en la cinta, agregándose un ruido de, porejemplo, -50 dB. Si no se utilizara un sistema de reducción de ruido, las partes más dé-biles de la señal quedarían inmersas en el ruido de cinta. Al utilizar dbx, las señales másdébiles tienen ahora un nivel de −−30 dB, es decir que están muy por encima del ruido decinta. Al decodificar la señal mediante la sección expansora, la señal de −−30 dB es ate-nuada hasta su valor original de −60 dB. El ruido, por su parte, de −−50 dB será atenua-do hasta −−100 dB, con lo cual el nivel de ruido resulta muy bajo (en la práctica no seobtienen niveles tan bajos debido al propio ruido del decodificador, y al hecho de que laexpansión no puede mantenerse lineal en un rango de niveles tan amplio).

23.12.2. Uso parcial de reductores de ruido complementariosEs importante hacer algunas observaciones sobre el uso parcial de los sistemas

complementarios, como podría ser grabar sin Dolby y reproducir con él, o viceversa.Dado que los sistemas complementarios son, precisamente, complementarios, sólo pue-de esperarse que brinden resultados satisfactorios si se los utiliza tal como fueron con-cebidos. Por ese motivo, la utilización parcial puede tener peores consecuencias sobre laseñal que si no se utilizara ningún sistema reductor de ruido.

Analicemos ahora algunos ejemplos. El primer caso se da al reproducir sin Dolbyuna grabación hecha con Dolby. Las señales débiles tendrán, en general, un exceso deagudos, sin que por ello se reduzca el ruido durante la reproducción. Las señales inten-sas no experimentarán modificaciones importantes. La “solución” que a veces se propo-

0-60 - 30-60

-30

0

Nivel desalida [dB]

Nivel deentrada [dB]

compresión

expansión


ne de bajar el control de agudos, puede funcionar para el caso de señales pobres en agu-dos, pero no para señales con gran contenido de altas frecuencias, que perderán buenaparte de su brillo. El caso recíproco, grabar sin Dolby y reproducir con Dolby, en laesperanza de reducir el ruido, implica que las señales pobres en altas frecuencias termi-narán perdiendo el escaso brillo que tenían. Es cierto que el ruido se reduce, pero con éltambién la fidelidad de lo grabado. Cuando la señal es rica en agudos, la presencia deldecodificador Dolby es irrelevante, ya que no produce ningún cambio.

El caso del dbx difiere en que su efecto no varía con la frecuencia. Si se utilizasólo el codificador dbx, es decir se comprime la señal, el rango dinámico se reducirá,con consecuencias similares a las discutidas en el caso de los compresores. Si se utiliza,en cambio, sólo el decodificador, las señales débiles terminarán por volverse inaudibles.

23.12.3. Reductores de ruido no complementariosLos reductores de ruido no complementarios se apoyan en el mismo principio de

las compuertas, estudiado oportunamente. Cuando existe una señal importante, se supo-ne que en general ésta enmascara al ruido, haciéndolo casi imperceptible. Cuando nohay señal, se reduce la ganancia del sistema de reproducción, reduciéndose por consi-guiente el ruido agregado. La mayor dificultad consiste en discriminar de un modo con-fiable cuándo hay y cuando no hay señal.

En la figura 23.29 se muestra el diagrama de bloques de un reductor de ruido nocomplementario, el DNR (dynamic noise reduction system) de National Semiconductor.

Figura 23.29. Diagrama de bloques simplificado del DNR, un re-ductor de ruido no complementario.

El bloque central del sistema es un pasabajos controlado por tensión. Cuando en su en-trada de control (cadena lateral) se aplica una tensión pequeña, el filtro se cierra, dejan-do pasar solamente las frecuencias menores de 800 Hz. Si dicha tensión de controlcomienza a aumentar, el filtro se va abriendo paulatinamente (aumenta su frecuencia decorte) hasta que finalmente deja pasar toda la señal de audio.

La señal de control del filtro se obtiene del nivel de las componentes de alta fre-cuencia de la señal. Así, si la señal tiene poco contenido de alta frecuencia, el filtro secierra, impidiendo el paso del ruido. Si, en cambio, tiene gran contenido de alta fre-cuencia, el filtro se abre permitiendo el paso de la señal, que ahora está en condicionesde enmascarar al ruido. Podría pensarse que en el primer caso se está adulterando laseñal, al quitarle sus componentes de alta frecuencia. Sucede que dichas componentesson comparables al ruido, por lo cual no se obtendría ningún beneficio conservándolas.

Pasaaltos6,6 kHz

Pasabajoscontrolado

800 Hz a 20 kHz

Detectorde nivel

Registro digital 233

24.

Capítulo 24

Registro digital

24.1. Introducción

Una de las primeras ventajas del audio digital es la de proveer una forma de codi-ficar la información incorruptible mientras el canal de transmisión (es decir cualquierdispositivo a través del cual pasa la información) no sea excesivamente ruidoso. Estacaracterística es particularmente interesante a la hora de almacenar dicha información,ya que en general los medios de almacenamiento o registro agregan ruido y distorsionanla señal, lo cual para una señal analógica es particularmente destructivo (aún para dis-torsiones o niveles de ruido moderados).

Existen en la actualidad diversos medios o soportes físicos para almacenar audiodigital, algunos de los cuales se detallan en la Tabla 24.1.

Tabla 24.1. Medios disponibles para el almacenamiento de se-ñales de audio digital, con sus características y aplicaciones.

Medio Características y aplicaciones

Memoria RAMAlmacenamiento temporario (volátil) de señales. Seutiliza en los procesadores de efectos digitales.

Memoria ROMAlmacenamiento permanente y definitivo de señales.Se utiliza en los bancos de sonidos de los sintetizado-res.

DiskettesAlmacenamiento permanente, grabable y borrable, desonidos para samplers y fragmentos cortos

Discos rígidosAlmacenamiento permanente grabable y borrable detomas completas para su procesamiento y masterizado

Cinta magnética (DAT)Almacenamiento permanente grabable y borrable detomas completas para su procesamiento y masterizado

Disco óptico de sólo lectura (CD)Almacenamiento de música de alta calidad sonorapara el consumo

Disco óptico de una sola escrituraDuplicación o copiado de audio digital almacenado enotros medios (disco rígido, cinta, disco óptico)

Disco óptico de lectura y escritu-ra

Almacenamiento permanente y editable del sonido.Permite su procesamiento

Tarjetas ROMAlmacenamiento definitivo de señales. Puede utilizarsepara bancos de sonidos o de efectos


24.2. Clasificación de los sistemas de grabación digital

Existen varias clasificaciones. En primer lugar pueden clasificarse según el tipo deprincipio o fenómeno físico involucrado. Desde este punto de vista tenemos sistemaselectrónicos (memorias RAM y ROM, cartuchos o tarjetas), magnéticos (cintas,diskettes, discos rígidos) y ópticos (discos compactos, minidisc). Actualmente, los sis-temas electrónicos se utilizan como medio de transición y no definitivo, salvo aplica-ciones para el consumo como juguetes o aparatos que “hablan”. Los sistemasmagnéticos (DAT) no son de difusión masiva para el consumo, pero sí para la produc-ción y edición de música grabada. Los medios ópticos, particularmente los discos com-pactos (CD), han alcanzado una amplia difusión como soporte para el consumo.

En segundo lugar podemos dividir los sistemas en temporarios (memoriasRAM), editables (cintas y discos magnéticos) y definitivos (memorias ROM, discosópticos de sólo lectura). Los medios temporarios se utilizan como complemento de sis-temas como los procesadores de efectos que requieren almacenar intervalos cortos detiempo. Los medios editables son de preferencia en los estudios de grabación, ya quepermiten guardar grandes cantidades de información, posibilitando su procesamientohasta llegar al master final (es decir la versión definitiva lista para su duplicación in-dustrial). Los medios definitivos son los preferentemente utilizados para la circulacióncomercial del producto terminado.

Por último, los sistemas pueden también clasificarse en móviles (cintas, discos dediversas naturalezas) y estáticos (memorias electrónicas, tarjetas). En la actualidad, lossistemas estáticos se usan para almacenamiento temporario o de cantidades moderadasde información definitiva, generalmente intercambiable (por ejemplo bancos de sonidosde sintetizadores, muestras para samplers, etc.). Es posible vaticinar que a mediano pla-zo los sistemas estáticos reemplazarán a los móviles, conforme siga evolucionando laminiaturización. Otro posible desarrollo es a través de la mecatrónica, es decir la mi-niaturización de mecanismos por medio de tecnologías derivadas de la microelectrónica.

24.3. Principios de la grabación digital

La primera idea en grabación digital es la de registrar en orden sucesivo los datosbinarios correspondientes a cada muestra. En audio digital de alta calidad cada muestrade sonido estereofónico requiere 32 bits de información, ya que por cada canal se utili-zan 16 bits (lo cual permite lograr una máxima relación señal/ruido de 96 dB). En elcaso de las memorias electrónicas, estos datos se descomponen en 4 datos de 8 bits,denominados bytes (dado que las memorias están organizadas por bytes, es decir, a ca-da dirección le corresponde un byte), y se almacenan en un orden preestablecido, porejemplo primero el byte menos significativo y después el más significativo, y primero elcanal derecho y después el izquierdo.

En el caso de otros medios, como el magnético o el óptico, dado que el almace-namiento está organizado por bits individuales sucesivos, es necesario grabar las 32señales binarias sucesivamente. Para ello se utiliza una transformación que convierte losbits en paralelo (es decir simultáneos) en bits en serie (es decir sucesivos). Esta trans-formación se denomina modulación de código de pulsos, PCM (en inglés, pulse codemodulation). Para ello, a cada bit simplemente se le asigna una posición sucesiva en el


tiempo, y se lo representa con una tensión que puede tomar dos valores posibles: unvalor alto (por ejemplo 5 V) para representar un 1, y un valor bajo (0 V) para represen-tar un 0. En la Figura 24.1 se muestra un ejemplo de PCM para datos de 8 bits.

Figura 24.1. Un ejemplo de modulación de código de pulso (PCM)de 8 bits. Una tensión baja representa un 0 binario y una tensión altarepresenta un 1 binario.

24.3.1. SincronismoUn problema del almacenamiento digital en medios móviles es la necesidad de

una adecuada técnica o estrategia de sincronismo entre la grabación y la reproducción.En efecto, consideremos un ejemplo simplificado en el cual grabamos la informacióndigital a razón de 1.000 bits por segundo (en el caso real será necesario grabar2 ×× 16 ×× 44.100 = 1.411.200 bits por segundo). Supongamos que en la reproduccióncometemos un error de + 0,1 % en la frecuencia, es decir que en lugar de leer 1.000 bitspor segundo leemos 1.001 bits por segundo. Entonces cuando al cabo de un segundocreamos estar leyendo el bit número 1.001 en realidad estaremos leyendo el bit número1.000, lo cual implica un corrimiento de un bit. Este tipo de corrimiento es absoluta-mente destructivo para la señal, ya que los números leídos estarán completamente cam-biados. El resultado puede ser cualquier cosa desde una distorsión hasta ruido blanco.

Un análisis del problema revela que éste aparece porque el error en tiempo esacumulativo. Si dejamos pasar 1 s, el error será de 1 ms, que corresponde a un corri-miento de 1 bit; si dejamos transcurrir 10 s, el error será de 10 ms, lo que implica uncorrimiento de 10 bits. Pero si dejamos transcurrir sólo 0,1 s, el error será de sólo 0,1ms, lo cual no es suficiente para que se produzca un corrimiento. Esta situación es si-milar a la de un reloj que adelanta 1 s por día. En un día adelanta 1 s, pero si lo dejamosfuncionando 1 año, adelantará 365 s, es decir más de 7 min.

Esto sugiere una posible solución al problema, que equivale sencillamente a “po-ner en hora” el reloj interno del reproductor, es decir, periódicamente reiniciar la conta-bilización de los bits. Para implementar esta idea es habitual incluir un código desincronismo que es reconocido por el reproductor, y que se repite cada cierta cantidadde bits. Se trata de una combinación de bits única, que nunca pueda producirse dentrode la señal. En el momento en que dicha combinación de bits aparece, el procesadorinterno del sistema reinicializa el reloj, que comienza a contar nuevamente hasta que

0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1

01100101

t

v

01100110 01100111

5 V

0 V

byte 1 byte 2 byte 3


aparece un nuevo código de sincronismo. Dicha combinación de bits aparecerá con su-ficiente frecuencia para evitar un corrimiento significativo.

24.3.2. Detección y corrección de erroresOtro problema característico del almacenamiento de grandes cantidades de infor-

mación digital es el de la presencia, de tanto en tanto, de algunos errores, es decir bitscambiados, por ejemplo un bit que debió valer 1 y sin embargo quedó grabado (o se lee)como 0. Existen dos tipos de errores: los errores aleatorios (random errors), es decirerrores que abarcan un solo bit equivocado, y los errores de salva (burst errors), esdecir errores en un gran número de bits consecutivos (físicamente próximos), por ejem-plo una raspadura de un disco compacto, o una deficiencia o imperfección en una cintamagnética. Para ser confiable, un sistema de almacenamiento digital debe utilizar técni-cas de detección y corrección de errores, tanto los aleatorios como los de salva. La de-tección de errores consiste en reconocer la presencia de un error, mientras que lacorrección de errores permite restituir el valor correcto.

En general, la detección y la corrección de errores se basan en la redundancia, oinformación repetida. El caso más simple es el de los errores aislados, vale decir, erro-res de un bit en una palabra de varios bits. Por ejemplo, si queremos representar 4 ni-veles diferentes, la forma más económica consiste en utilizar 2 bits:

00 01 10 11 .

Pero si cambia un bit, no hay forma de reconocer que se produjo un error. Si agregamosun bit de paridad, es decir un bit cuyo valor se elige de manera que en total haya unnúmero par de 1’s, tendremos

000 101 110 011 .

Ahora, al cambiar un bit se tiene la certeza de que hay un error, pero no se sabe dóndeestá (inclusive podría ser en el propio bit de paridad). Para lograr un código capaz deautocorregir errores de un bit (aún entre los bits agregados) es necesario agregar tresbits a los dos originales:

00000 01101 10110 11011 .

Con este código, cualquier cambio en un solo bit es reparable. Por ejemplo, el valor10010 corresponde al tercer código con el segundo 1 transformado en 0. No puede co-rresponder a ninguno de los otros tres porque para ello deberían haber cambiado dos omás bits.

Existen técnicas más avanzadas que permiten corregir errores en varios bits con-secutivos, aunque requieren mayor redundancia. En el caso del disco compacto, porejemplo, es posible corregir gran cantidad y variedad de errores, al costo de utilizar tresveces más bits que lo estrictamente necesario para representar digitalmente la informa-ción de audio. El resultado es que pueden corregirse errores de salva de hasta 4000 bitsconsecutivos (que corresponden a unas 42 muestras estereofónicas, es decir alrededorde 1 ms). Cuando se pierde mayor cantidad de bits ya no será posible restaurar los valo-res perdidos en forma exacta, pero al menos se los puede sustituir por valores aproxi-mados obtenidos por interpolación. Esta técnica consiste en obtener los valoresintermedios faltantes promediando los valores disponibles más próximos. Por ejemplo,


si en un instante dado la señal es de 1 mV y 0,2 ms después es de 1,2 mV, entonces elvalor intermedio, es decir a los 0,1 ms, será aproximadamente el promedio, es decir

mV1,12

mV2,1mV1==

++ .

De esta forma es posible corregir de modo casi imperceptible una salva de hasta 12.300bits consecutivos errados, equivalente, por ejemplo, a una raspadura de 7,5 mm en undisco compacto.

24.3.3. Ancho de bandaUna consideración importante para el registro de señales de cualquier tipo es el

ancho de banda requerido. En el caso del audio analógico, el ancho de banda es de20 kHz, que coincide con el ancho de banda de la propia señal. En el caso del audiodigital, el ancho de banda es mucho mayor. Para calcularlo, tengamos en cuenta que enuna grabación estereofónica digital de buena calidad se requieren 2 datos (uno por cadacanal) de 16 bits por muestra (en los primeros sistemas de cinta magnética se utilizaban13 bits). Dado que a su vez debe haber 44.100 muestras por segundo, resulta que elnúmero de bits/s es

2 ×× 16 ×× 44.100 = 1.411.200 bits/s .

El cálculo anterior se refiere exclusivamente a los bits de audio, pero según hemosvisto se agregan bits de corrección de errores, de sincronismo, y otros que veremos enlas secciones que siguen, lo cual incrementa el ancho de banda hasta en un factor de 3.

24.4. El disco compacto (compact disc, CD)

Estudiaremos ahora con mayor detenimiento el formato digital de mayor popula-ridad actualmente para el almacenamiento definitivo de señales de audio: el disco com-pacto (compact disc). Este formato utiliza tecnología óptica basada en el láser.

El soporte consiste en un disco de policarbonato transparente de 120 mm de diá-metro y 1,2 mm de espesor (Figura 24.2). El disco se coloca en el reproductor introdu-ciendo el orificio central en el eje de tracción, operación que en la mayoría de losreproductores se lleva a cabo automáticamente. La lectura se realiza por medio de undiodo láser, el cual emite un haz de luz que es reflejado en mayor o menor grado, indi-cando la presencia de un 1 ó un 0. El diodo no entra en contacto con la superficie deldisco por lo cual no existe desgaste ni en el elemento captor ni en la superficie del dis-co, permitiendo una alta durabilidad.

Contrariamente a lo que sucedía en los discos analógicos de vinilo, la lectura serealiza desde adentro hacia afuera, y la velocidad de giro no es constante, sino que se vareduciendo. Otra diferencia es que la velocidad de giro difiere de un disco compacto aotro. Esto es debido a que la velocidad se utiliza como variable de ajuste para que elárea disponible se llene casi totalmente, sin importar la duración del material grabado(que puede llegar a un máximo de 74’ 33”). Para un disco compacto dado, lo que semantiene constante es la velocidad lineal (constant linear velocity, CLV), y no la ve-


locidad de rotación. Es una situación semejante a la de una cinta magnética, en la cualpor ser la velocidad lineal constante, la velocidad de rotación del carrete va variandodesde un mínimo cuando el carrete está lleno hasta un máximo cuando está vacío.

Figura 24.2. Dimensiones de un disco compacto. Las circunferenciaspunteadas delimitan el área grabada. Las circunferencias próximas alorificio proporcionan un cambio de nivel para separar el área grabadadel lector.

La velocidad lineal en los discos compactos más cortos es mayor (cerca de1,4 m/s, es decir 55,1 ”/s) y en los más largos es menor (alrededor de 1,2 m/s, es decir42,7 ”/s). La relación entre la velocidad lineal v en m/s y la de rotación ωω en rpm puedeobtenerse del siguiente modo. Para un radio dado r, cada vuelta tendrá una longitud

L = 2 ππ r ,

por lo cual la cantidad de vueltas por segundo será v/L, y la cantidad de vueltas (o re-voluciones) por minuto, 60 veces mayor. Entonces

r2v60

Lv

60ππ

====ωω .

Si tomamos un disco promedio, en el cual la velocidad lineal sea de 1,3 m/s, la veloci-dad de rotación al comienzo del disco (es decir en su vuelta interna, de radio 25 mm)será igual a

7,5 mm

25 mm

58 mm

60 mm

Área grabada


rpm497025,014,32

3,160==

⋅⋅⋅⋅⋅⋅

==ωω ,

mientras que al terminar (en su vuelta externa, de radio 58 mm), será

rpm214058,014,32

3,160==

⋅⋅⋅⋅⋅⋅

==ωω .

Se observa que las velocidades de giro son mucho más altas que para el tradicional dis-co de vinilo (33 rpm ó 45 rpm).

Veamos ahora cómo se codifica la información digital en un disco compacto. Seutiliza una estructura de fosas de forma ovoidal (ver Figura 24.3a) estampadas sobre lasuperficie superior del disco. Dicha superficie es luego metalizada con aluminio, con elpropósito de obtener un acabado reflectante, y posteriormente recubierta por una lacaprotectora, sobre la cual se imprimen las leyendas que identifican al disco (Figura24.3b). La exploración del disco por medio del láser se efectúa desde la cara inferior, esdecir la cara sin leyendas. La profundidad de las fosas está ajustada a un valor de0,11 µµm a 0,13 µµm, seleccionado de modo que la onda luminosa reflejada sobre unafosa se desfase con respecto a la onda reflejada fuera de ella. Esto hace que cuando se

Figura 24.3. Estructura de fosas de un disco compacto. (a) Discovisto desde abajo. (b) Corte transversal de una pequeña porción deldisco a lo largo de una hilera de fosas. (Diagramas fuera de escala.)

(a)

(b)

Leyenda

Laca protectora

Película reflectantePolicarbonato transparente

fosa fosa0,13 µµm

1,6 µµm

0,5 µµm


proyecta un haz de luz justo sobre el borde de una fosa, dado que parte de la luz se re-fleja dentro y parte fuera de la fosa, existirá una interferencia destructiva (Figura 24.4).En consecuencia, cada vez que el fotosensor pase frente al borde de una fosa, éste reci-birá luz atenuada, y en cambio cada vez que esté frente al interior o frente al exterior deuna fosa recibirá luz intensa. Convencionalmente se interpreta cada borde de una fosacomo un 1 y el resto como 0. Esto obligará a utilizar un código en el cual no pueda ha-ber dos 1’s seguidos (ver modulación 8 a 14).

Figura 24.4. Mecanismo de lectura de la información digital conteni-da en un disco compacto.

En lo que sigue, estudiaremos más detenidamente los procesos mencionados en lasección 24.3, aplicados al caso particular del disco compacto.

24.4.1. Código Reed - SolomonDespués de obtenida la información digital por medio del conversor analógi-

co/digital, es preciso recodificarla, agregando la necesaria redundancia, a fin de posibi-litar la detección y corrección de errores. El código que se utiliza se denomina cross-interleaved Reed-Solomon Code, CIRC (código de intercalación cruzada de Reed-Solomon).

Hemos visto anteriormente que con suficiente redundancia resulta relativamentesencillo corregir errores aislados, vale decir, errores de un bit en una palabra de variosbits. Aunque sería posible, en teoría, generalizar esto desarrollando códigos tan redun-dantes que permitieran corregir errores dobles, y luego errores triples, cuádruples, etc.,existe un enfoque más ingenioso que es, precisamente, el código CIRC.

La idea básica consiste en tomar un grupo de varias muestras sucesivas, denomi-nado cuadro (frame) (en el caso del CD, 6 muestras estereofónicas ≡ 6 ×× 2 ×× 16 = 192bits), y entremezclar sus bits de una forma conocida, de manera que los bits que origi-nalmente formaban parte de un mismo byte ahora estén distribuidos en varios bytes, yviceversa, cada byte contenga bits provenientes de diferentes bytes originales. Cuandoa causa de una salva de errores se pierda totalmente un byte, en realidad se estará per-diendo un bit de cada byte original, lo cual puede corregirse con técnicas de correcciónde errores de un bit. El código CIRC contiene, por consiguiente, los bits originalesentremezclados más los bits adicionales para la autocorrección de errores. El resultado

Sininterferencia

Sininterferencia

Interferenciadestructiva

fosa fosa

−− +

0 0 1


de esta codificación es que el cuadro, que en PCM requería 192 bits, estará ahora re-presentado por 256 bits (una relación 4:3).

Como la forma en que se reordenan o entremezclan los bits es conocida, durantela reproducción será posible realizar el reordenamiento inverso de modo de recuperar lainformación PCM original, cuyos errores serán ahora aislados, y por lo tanto reparables.

24.4.2. Subcódigo (subcode)Una característica muy interesante de la codificación digital es la posibilidad de

agregar información suplementaria no relacionada con los datos de la señal de audiosino con aspectos administrativos, como por ejemplo una tabla de contenido (TOC), laposición del inicio de cada pieza de música y su duración, información sobre Copyrighte identificación internacional de la grabación (ISRC), así como indicaciones referidas alas vueltas inicial y final, que permiten informar al reproductor sobre dichas posicionesdentro del disco.

Esta información se agrega mediante un byte denominado subcódigo por cadacuadro, pero dado que un solo byte permite almacenar poca información, se provee unciclo de 98 cuadros consecutivos. Como la duración de un cuadro es

ms136,044100

6==

resulta que la información se completa al cabo de 98 ×× 0,136 ms = 13,3 ms. La infor-mación contenida en los subcódigos puede ir cambiando a lo largo del tiempo, actuali-zándose cada 13,3 ms.

24.4.3. Modulación 8 a 14La señal de audio codificada por CIRC (más el subcódigo) podría contener varios

1’s consecutivos, y según vimos, dado que los 1’s corresponden en el disco a los bordesde las fosas, es preciso que no haya 1’s consecutivos. En realidad, también es necesarioque las fosas sean lo bastante largas como para que no se produzcan errores durante elestampado del disco ni ambigüedades debidas a la presencia de bordes muy próximos.Esto lleva a que una fosa deba contener como mínimo dos 0’s y esté separada de la fosavecina también por dos 0’s. Pero si hay demasiados 0’s seguidos, se corre el riesgo deque el servomecanismo que controla la velocidad de giro del disco se desestabilice, per-diéndose el sincronismo. Esta situación se evita restringiendo los 0’s consecutivos a nomás de diez.

Esto implica que la señal registrada deberá tener 1’s separados entre sí como mí-nimo por dos 0’s y como máximo por diez 0’s, lo cual se denomina regla 2 a 10. Elsistema contiene un bloque, denominado modulador 8 a 14, que se encarga de conver-tir grupos de 8 bits (bytes) en grupos de 14 bits (palabras) que satisfacen la condiciónanterior. Dado que algunas de esas palabras de 14 bits terminan con un 1 y otras co-mienzan con un 1, la yuxtaposición de dichas palabras violaría la separación mínima dedos 0’s. Por este motivo se agregan otros 3 bits de ajuste al final de cada palabra de 14bits, cuyos valores se adoptan de manera de mejorar la estabilidad del control de velo-cidad.

Una ventaja adicional de esta modulación 8 a 14 es que provee un recurso su-plementario de detección de errores. En efecto, existen 16384 combinaciones posiblescon 14 bits, de las cuales sólo hay 256 válidas. Ello hace muy improbable que ante un


error se obtenga otra combinación válida, por lo cual los errores serán, en su mayoría,detectables.

24.4.4. SincronizaciónPor último, se utiliza la siguiente palabra de sincronismo formada por 24 bits,

con una distribución de 0’s y 1’s que satisface la regla 2 a 10:

10000000001000000000010 .

Esta palabra se ha elegido de tal manera que no pueda aparecer en ninguna otra situa-ción, por lo que cuando el reproductor se encuentra con ella, la reconoce como tal yprocede a ajustar el sincronismo. Dado que cada cuadro dura 0,136 ms, el sincronismose actualiza cada 0,136 ms.

24.4.5. Resumen del códigoLa tecnología del disco compacto cuenta con sofisticados recursos de corrección

de errores, que hacen que aún frente a las pequeñas alteraciones o el desgaste que puedaexperimentar el soporte (principalmente debido a descuidos en su manipulación) elefecto sobre la señal finalmente reproducida sea despreciable. Ello se logra agregandobits redundantes, que llevan que un cuadro de 192 bits se transforme en uno de 588bits. Dicha redundancia permite recursos de corrección de errores sumamente confia-bles, que permiten la pérdida de porciones considerables de información sin afectar enforma audible la señal reproducida. En caso en que la pérdida sea mayor que cierto lí-mite, es posible la corrección aproximada por interpolación. Superado otro límite mayoraún, el sistema silencia en forma suave la salida, de modo que no se produzcan clics uotros ruidos molestos que eran característicos de los discos tradicionales.

24.4.6. Especificaciones de los reproductores de discos compactosLa primera especificación es el tipo de conversión digital/analógica empleada.

Sólo comentaremos superficialmente dos muy importantes: la conversión tipo PCM y lasigma-delta (o delta-sigma).

La conversión PCM utiliza directamente el formato en que el decodificador delsistema de corrección de errores entrega la información (información que coincide, sal-vo errores insalvables, con la información original). Este tipo de conversión PCM seutiliza cada vez menos, por lo complicado de los filtros de suavizado requeridos. Estacomplicación trae aparejados efectos colaterales indeseables, como por ejemplo distor-siones de fase. Cuando se utiliza, se aplica sobremuestreo, es decir se intercalan mues-tras obtenidas por cálculo entre dos muestras provenientes del disco.

La conversión sigma-delta también recurre a un sobremuestreo considerable, porejemplo por 64, es decir que se insertan 63 muestras interpoladas entre cada par demuestras originales. A partir de esto, se calcula una versión codificada en sigma-delta,cuya descripción técnica nos llevaría fuera de los objetivos de este texto. Las ventajasde este tipo de codificación es que utiliza sólo 1 bit (se troca resolución por frecuenciade muestreo), y que el decodificador es extremadamente simple, requiriendo sólo unfiltro pasabajos sencillo. Con esto se eliminan problemas como las distorsiones de fase yel ruido de cuantización.

Una especificación complementaria de la anterior es la tasa de sobremuestreo,así como la resolución en bits del conversor digital/analógico. No debe confundirse la


resolución en bits, que normalmente es 16 ó más, con el hecho de que la representaciónutilice sólo 1 bit. La diferencia se aclara si tenemos en cuenta qué representa ese bit. Siel bit implica un salto igual al máximo valor pico a pico de la señal, la resolución es,efectivamente, de 1 bit (situación que obviamente no se da en audio digital por la enor-me distorsión que acarrearía). En cambio, si ese bit implica un salto de 1/216 de dichovalor pico a pico, entonces la resolución es de 16 bits.

Aún cuando la información registrada en los discos compactos tenga una resolu-ción de sólo 16 bits, el conversor digital/analógico utilizado en los reproductores demayor jerarquía puede llegar a 20 bits, lo cual combinado con el sobremuestreo propor-ciona ventajas en cuanto a ruido y distorsión.

Las siguientes especificaciones son las tradicionales en todo tipo de equipamiento:(a) Respuesta en frecuencia: A pesar de que por norma los discos compactos se

encuentran limitados en banda a 20 kHz, en algunos casos de conversión sigma-delta larespuesta en alta frecuencia de la sección del conversor digital-analógico puede llegarhasta los 22 kHz. Dejando de lado estos casos, la respuesta en frecuencia estándar deestos equipos va desde 10 Hz hasta 20 kHz, con variaciones de ± 0,5 dB.

(b) Relación señal/ruido: En general es del orden de 90 a 95 dB, ascendiendo amás de 100 dB para los equipos con conversores de mayor resolución.

(c) Rango dinámico: Aun cuando el rango dinámico es una propiedad de las se-ñales y no de los equipos de audio, su especificación se refiere al rango dinámico má-ximo de la señal producida. En general es menor que la relación señal/ruido, pero en elcaso de algunos reproductores de alta jerarquía puede ser mayor, debido a que en au-sencia de señal el equipo silencia su salida de audio al nivel de su propio ruido eléctri-co, que es menor que el de cuantización o digitalización.

(d) Distorsión: Se especifica la distorsión total armónica, en general menor del0,02%. Los mejores reproductores pueden alcanzar cifras menores aún, como 0,002%.

(e) Separación de canales: Normalmente es mayor de 80 dB.(f) Wow y Flutter: En general es menor del 0,001 %, debido a que la velocidad

de giro es servocontrolada a partir de la propia información digital del disco.(g) Conexiones: puede haber salidas analógicas y digitales. En ambos casos por

lo general hay disponibles conectores balanceados y no balanceados de los tipos XLR yRCA, respectivamente. En el caso de las conexiones digitales se utiliza la interfazAES/EBU, un protocolo de comunicación digital en dos canales (conector XLR). Lasconexiones digitales se pueden efectuar también por fibra óptica, según norma EIAJ.

Finalmente, se especifican las impedancias y los niveles de las salidas analógicas,la alimentación requerida, etc.

24.5. Cinta de audio digital (digital audio tape, DAT)

La cinta magnética fue el primer medio utilizado para almacenar audio digital encantidad suficiente para las duraciones habituales en música. La mayor dificultad en lagrabación magnética está en el gran ancho de banda necesario, lo cual implica unavelocidad de la cinta muy alta, según vimos en el capítulo anterior.

En efecto, habíamos visto en 24.3.3 que se requiere almacenar 1.411.200 bits deaudio por segundo, cifra a la cual hay que agregar los bits de corrección de errores, desubcódigo, y de sincronismo, además de los bits de la modulación 8 a 14. Esto implica


4.321.800 bits/s. Si suponemos un entrehierro de 1 µµm, y admitimos que por cada bit serequiere al menos una longitud igual al entrehierro, resultaría que se necesita una velo-cidad de cinta

v = 4.321.800 bits/s ×× 1 µµm/bit = 4,32 m/s .

Esta velocidad es inaceptable por dos razones: 1) el mecanismo de transporte de la cintano puede tener una velocidad tan alta y a la vez mantener precisiones del orden del µµm,y 2) la cantidad de cinta requerida para una duración dada de material grabado seríademasiado grande (por ejemplo, 7.800 m de cinta para una grabación de 30’, contra los85,7 m de un cassette analógico).

Una situación como ésta ya se había presentado al intentar realizar los primerosregistros magnéticos de señales analógicas de video, ya que estas señales requierentambién anchos de banda muy grandes. Por este motivo, no resulta extraño que las pri-meras grabaciones de audio digital se hayan realizado utilizando grabadores de cinta devideo (video tape recorder, VTR). La solución al problema del ancho de banda en losgrabadores de video (que aún hoy se sigue utilizando en los grabadores hogareños enformato VHS) consiste en utilizar un cabezal móvil en lugar de uno fijo. Este cabezal seencuentra montado sobre un tambor rotativo, que forma cierto ángulo con respecto a lacinta, y que gira a alta velocidad (Figura 24.5a). Se tiene así la denominada explora-ción helicoidal de la cinta, que consiste en que la pista sobre la cual se graba no es pa-ralela a la cinta sino que forma un ángulo con ésta. Después de que una pista llega alborde de la cinta, comienza otra nueva pista (Figura 24.6).

La misma idea se utiliza en la mayoría de los grabadores digitales de audio (unanotable excepción es el cassette compacto digital, es decir el DCC). Entre los diversosformatos, el más difundido para grabación en dos canales (estereofónica) es el DAT,muy utilizado en los estudios como soporte para el master final del proceso de mezcla.En la Figura 24.5b se muestra el mecanismo de transporte de la cinta de un DAT. Ve-mos que es un sistema bastante más complejo que el del cassette analógico tradicional,ya que debe cumplir la función de inclinar la cinta para que pueda tomar contacto con eltambor giratorio sin someterla a tensiones ni permitir que se arrugue. La zona de con-tacto abarca un ángulo de 90º alrededor del tambor.

En el caso del DAT, la velocidad de la cinta es sorprendentemente pequeña:8,15 mm/s, lo cual es posible porque lo que importa en este caso es la velocidad de loscabezales y no la de la cinta. Dado que el tambor gira a 2000 rpm (es decir33,33 vueltas/s) y tiene un diámetro de 30 mm, la velocidad lineal de los cabezales re-sulta ser

v = ππ ×× 30 ×× 33,33 = 3141 mm/s = 3,141 m/s .

Este valor debe ser corregido para tener en cuanta que la cinta también se mueve. Lavelocidad nominal de desplazamiento del cabezal respecto a la cinta es

vnom = 3,133 m/s ,

que es mucho más alta que la que sería posible aplicar a la cinta. Con este procedi-miento se consigue, por lo tanto, resolver el problema del ancho de banda.

El tambor contiene dos cabezales de grabación a 180º entre sí, por lo cual en cadavuelta se graban dos pistas (no confundir estas pistas con canales de audio; aquí las


pistas corresponden a segmentos temporales del total de la información). Esto implicaque las pistas se encuentran espaciadas 122,25 µµm en la dirección longitudinal, perocomo las pistas están muy poco inclinadas con respecto a la cinta (sólo 6º 22’ 59,5”),resulta que la separación entre pistas es de sólo 13,591 µµm (ver Figura 24.6). Las pistasresultan, por lo tanto, muy angostas.

Figura 24.5. (a) Tambor rotativo para la exploración helicoidal deuna cinta de video o de audio digital. Las líneas de puntos indican lastrayectorias de las pistas. (b) Sistema de transporte de la cinta DAT(fuera de escala).

(a)

Tamborrotativo

Cinta

(b)

CabrestanteTambor rotativo

Cabezal

Cinta

Cabezal

90º


Figura 24.6. Distribución de pistas en una cinta con formato DAT(fuera de escala lineal y angular).

Para evitar que el cabezal de lectura capte información de pistas vecinas a la queestá leyendo, se utiliza el artificio de inclinar su entrehierro en un ángulo denominadoazimut con respecto a la pista (de modo que no sea perpendicular a ella). Dado que losazimuts de ambos cabezales se adoptan opuestos (en general ±± 20º), la pista grabada porun cabezal no podrá ser leída por el otro (ya que el azimut implica una gran reducciónde las altas frecuencias; ver capítulo 23).

Al igual que en el CD, se utiliza el código de corrección de errores de Reed-Solomon y se agregan subcódigos con información administrativa. Además se agregainformación que permite el seguimiento automático de la pista (automatic track fo-llowing, ATF). En el formato DAT se utiliza modulación 8 a 10 en lugar de 8 a 14.

24.5.1. DAT multicanalExisten diversos sistemas de grabación multipista que utilizan cintas magnéticas,

por ejemplo el ADAT (Alesis), el RD-8 (Fostex), el DA-88 (Tascam) y el PCM-800(Sony), entre otros. Por lo general utilizan cintas de mayor tamaño que el DAT estereo-fónico; por ejemplo el formato SVHS (Super Video Home System), original de la tec-nología de video o el formato DTRS (Digital Tape Recording System) para cinta Hi-8mm, también original del video. No abundaremos en detalles acerca de la estructura deestos formatos, tamaño e inclinación de las pistas, etc.

Este tipo de sistemas permite en general sincronizar (con dispositivos auxiliaresopcionales) más de una máquina, lo cual permite incrementar el número de pistas a unacantidad tan grande como 128 pistas simultáneas.

24.5.2. Especificaciones de los sistemas DATLas especificaciones de los sistemas de grabación y reproducción de cassettes

DAT no difieren en lo esencial de las de los reproductores de discos compactos. Unadiferencia es que se pueden seleccionar en general tres frecuencias de muestreo: 32kHz, 44,1 kHz y 48 kHz, con la posibilidad de variar la velocidad en un estrecho mar-gen especificado alrededor de estas frecuencias. La frecuencia de 32 kHz está previstapara compatibilidad con las transmisiones de radio digitales, la de 44,1 kHz para com-patibilidad con los discos compactos, y la de 48 kHz para lograr una mejor respuesta defase, al no requerir filtros antialias tan abruptos.

Un detalle interesante se refiere a la especificación del nivel de referencia están-dar de grabación. A diferencia de los grabadores analógicos, en los que el nivel es de 0

13,591 µµm

6º 22’ 59,5”

2,613 mm 3,81 mm

23,501 mm

8,15 mm/s

3,133 µµm/s

122,25 µµm


dB, pudiéndose según el tipo de cinta exceder en mayor o menor grado dicho nivel, enlos DAT el nivel de 0 dB corresponde en realidad al máximo nivel representable conlos 16 bits de resolución. Por consiguiente, el nivel de referencia se ubica en un valormenor, por ejemplo −−15 dB con respecto a dicho máximo.

En muchos casos existe la posibilidad de controlar en forma remota la operaciónde estos equipos, en cuyo caso se especifican los detalles respectivos.

24.6. Cassette compacto digital (DCC)

El cassette compacto digital (digital compact cassette, DCC), introducido porPhilips en 1991, es un formato digital en cinta magnética que difiere del DAT en quetiene cabezales estáticos en lugar de rotativos.

Para lograr vencer este desafío tecnológico fue necesario utilizar tres conceptosnuevos:

1) La utilización de un cabezal de grabación múltiple de película fina, obtenidomediante la tecnología de los circuitos integrados (chips),

2) El empleo de una técnica avanzada de compresión de datos denominadaPASC (Precision Adaptive Sub-band Coding) , y

3) La utilización de un cabezal de reproducción magnetorresistivo.Al comentar el formato DAT, se vio que el ancho de una pista generada por el ca-

bezal rotativo era realmente pequeño (13,591 µµm). Esto era necesario para acomodarmayor cantidad de información sobre un mismo espacio de cinta. En el caso del DCC,se utiliza un cabezal de grabación múltiple, que crea 9 pistas digitales paralelas a lo lar-go de la dirección de movimiento, 8 para la señal digital de audio y 1 para los subcódi-gos (información complementaria). Aunque esto reduce en un factor 8 el ancho debanda necesario para cada pista de audio, no alcanza para hacer lugar a la gran cantidadde información requerida (es decir 2 ×× 16 ×× 44.100 = 1.411.200 bits de audio PCMpor segundo, sin contar la redundancia propia del código corrector de errores), y allí esdonde se hace necesario incorporar el concepto de compresión de datos.

24.6.1. Compresión de datos - PASCLa compresión de datos consiste en aprovechar ciertas características de la señal

a codificar de modo que se requiera una menor cantidad de símbolos para representarla.En computación, por ejemplo, se sabe que los archivos frecuentemente contienen ráfa-gas de varios bytes seguidos idénticos. Entonces, si en lugar de almacenarlos a todos sealmacena sólo el valor del primer byte y luego la cantidad de bytes iguales a aquél quelo siguen, se obtendrá un primer ejemplo de compresión de datos.

En el caso de las señales de audio no es común que se repitan datos (salvo quizásen los pasajes de silencio, en los cuales las muestras deberían ser todas 0), de modo queese tipo de algoritmo de compresión no sería aplicable en este caso. Sin embargo se daotro hecho muy interesante, y es que debido al fenómeno de enmascaramiento la señalde audio suele contener más frecuencias que las que en efecto puede llegar a escuchar eloído humano.

La codificación PASC (codificación de precisión adaptable por subbandas, delinglés “Precision Adaptive Sub-band Coding”) se propone descartar dicha informacióninaudible, y aprovechar el espacio ganado para incorporar otra información más perti-


nente. Para ello se divide primero todo el rango de frecuencias audibles en 32 subban-das de igual extensión, para lo cual se utiliza un banco de filtros digitales de recons-trucción perfecta, vale decir que por medio de un banco de filtros complementario seobtiene una reproducción exacta de la señal original. A continuación, se toma cadasubbanda y se determina si, en función del nivel de las componentes sonoras en lassubbandas vecinas, la señal presente en la misma se percibirá o no. Para ello se recurrea las curvas de enmascaramiento (ver capítulo 2). Así, por ejemplo, si en la subbanda 19hay un tono débil, dependiendo de qué haya en las subbandas 18 y 20 (y otras más ale-jadas), dicho tono podrá o no percibirse. Si en alguna de dichas subbandas hay un tonode gran amplitud, el tono de la subbanda 19 no se percibirá, y por lo tanto puede elimi-narse del código permitiendo ahorrar espacio.

La codificación PASC posee otra propiedad interesante, y es el hecho de que suprecisión es adaptable. Esto significa que la precisión con que se representan las mues-tras dentro de cada subbanda (es decir el número de bits) se va adaptando o ajustandosegún los niveles de la señal y del umbral que en ese momento hay en la subbanda.

Para comprender mejor este concepto veamos unos ejemplos. Supongamos que encierta subbanda el umbral absoluto (en ausencia de otros sonidos enmascarantes) es de20 dB, lo cual significa que cualquier ruido de menos de 20 dB dentro de esa subbandaserá inaudible. Si ahora aparece en la subbanda una señal de 70 dB, dado que puedetolerarse sin inconvenientes un ruido de hasta 20 dB, resulta que se puede admitir unarelación señal/ruido tan baja como

70 dB −− 20 dB = 50 dB ,

Una señal con esta relación señal/ruido puede representarse perfectamente con 9 bits, yaque, como se recordará del capítulo 15, la relación señal/ruido de una señal digitalizadaaumenta 6 dB por cada bit, de donde

S R dBbits/ 9 9 6 54= × = ,

que es mayor que el mínimo de 50 dB. Cualquier bit adicional proporcionará informa-ción que no puede escucharse debido a que cae por debajo del umbral.

Ahora, si como consecuencia de la aparición de sonidos en otras bandas vecinasel umbral se incrementa a 40 dB, la nueva relación señal/ruido admisible es

70 dB −− 40 dB = 30 dB ,

que puede representarse con sólo 6 bits, ya que

S R dBbits/ 6 6 6 36= × = .

Si en estas nuevas condiciones (umbral de 40 dB) la señal se reduce a sólo 60 dB, uncálculo similar muestra que son suficientes sólo 4 bits para su correcta representación.

El ejemplo anterior muestra que la precisión requerida en cada banda puede ir va-riando a lo largo del tiempo a medida que varía la relación entre el nivel de la señal y elumbral. Sin embargo, esta variación implica también que va variando el peso que se leasigna a un bit, por lo tanto hace falta acompañar los 4, 6 ó 9 bits de la representaciónanterior con algunos bits adicionales que permitan representar dicho peso. En aparien-


cia, esto contrarresta el ahorro de bits, ya que si se utilizan menos bits para representaruna misma señal (porque el umbral ha aumentado), cada bit debe tener mayor peso ypor lo tanto se requieren más bits para representar ese peso. Para solucionar este incon-veniente se recurre al hecho de que el umbral no varía tan rápido como la señal, lo cualpermite actualizar el valor del peso recién cada 12 muestras.

Esta forma de representación se conoce como representación con coma flotante(floating point), y permite abarcar un mayor rango dinámico con menor cantidad debits. La cifra que representa a la muestra, con una longitud de entre 0 y 15 bits, se de-nomina mantisa, y la que representa al peso (6 bits), factor de escala (o exponente).

El resultado de combinar la representación de coma flotante con el análisis deenmascaramiento es que para cada subbanda se requiere apenas la cuarta parte de losbits necesarios si no hubiera compresión.

A esta altura cabe preguntarse cómo es que todo esto permite ahorrar bits en larepresentación total; porque si bien cada subbanda requiere, en promedio, la cuartaparte de los bits que requeriría sin tener en cuenta el enmascaramiento, de hecho tene-mos... ¡32 bandas! Parecería que la cantidad total de bits es 32/4 = 8 veces mayor. Sinembargo, hay otro hecho que permite contrarrestar esto, y es que como cada banda tieneun ancho de banda 32 veces menor, requiere 32 veces menos muestras por segundopara satisfacer los requisitos del teorema de muestreo.

Resumiendo, la codificación PASC consigue una reducción en un factor 4 de lacantidad de bits requeridos para almacenar información de audio digital basándose entres elementos:

1) Dividir en subbandas que requieren menor frecuencia de muestreo,2) Aprovechar el hecho de que la precisión requerida para representar una mues-

tra dentro de una subbanda se reduce cuando el umbral dentro de la subbanda aumentapor enmascaramiento, y

3) Utilizar una representación de coma flotante que permite un mayor rango di-námico con menor cantidad de bits.

24.6.2. Corrección de errores, datos auxiliares y modulaciónLa información previamente codificada por el procesador PASC, es sometida

posteriormente a una recodificacación CIRC (Cross-interleaved Reed-Solomon Code)similar a la del disco compacto y el DAT. Dicha información es complementada conuna serie de datos auxiliares, equivalentes a los subcódigos, que permiten incluir infor-mación sobre las piezas grabadas, autores, intérpretes, e inclusive el texto de la músicacantada a visualizar en un visor (display) en sincronismo con la música. Finalmente, seutiliza una modulación 8 a 10, similar a la que se utiliza en las cintas DAT, cuya fina-lidad fue explicada al discutir la modulación 8 a 14 de los discos compactos.

La información se graba en 9 pistas de 0,185 mm, siendo la más externa desti-nada a los datos auxiliares, y las 8 internas a la información principal (señal de audiocon los códigos PASC y CIRC). Los datos se organizan en cuadros (frames), cada unode los cuales contiene 12288 bits, agrupándose 1520 en cada una de las 8 pistas princi-pales y 128 en la pista auxiliar. Esos 1520 bits están constituidos por 1024 bits de datosPASC y 496 bits redundantes del código de corrección de errores. Entre dos cuadrossucesivos existe un espacio vacío, llamado espacio intercuadro (inter-frame gap,IFG) cuya finalidad es compensar pequeñas variaciones de velocidad durante la graba-ción (ver Figura 24.7).


Cada cuadro mide aproximadamente 1 mm, y contiene información correspon-diente a 21,33 ms de programa. La velocidad de almacenamiento de informaciónPASC del sistema DCC es de 384000 bits/s, y la de información total considerando loscódigos de corrección de errores, la modulación y los subcódigos, de 780000 bits/s.Esto es alrededor de 5 veces menos que la cifra correspondiente a un disco compacto.

Figura 24.7. Estructura de cuadros de una cinta DCC (fuera de es-cala). Los cuadros de arriba corresponden al sentido de movimientohacia la izquierda, y los de abajo hacia la derecha (ver flechas). No seindican las pistas para el caso de cassettes compactos analógicos.

24.6.3. Cabezales de grabación y reproducciónEl cabezal de grabación de un sistema DCC utiliza una tecnología propia de los

circuitos integrados (chips) denominada integración de película fina, que ya se habíaempleado en los grabadores analógicos multipista. Esta tecnología permite obtener laparte eléctrica de los cabezales, que luego es complementada mediante delgadas lámi-nas ferromagnéticas que cumplen la función de concentradores de flujo, es decir en-trehierros. De esta manera se consiguen entrehierros lo suficientemente pequeños comopara la alta velocidad de transferencia de información requerida, que asciende a 2016bits/mm por pista.

El cabezal de reproducción utiliza como transductor un elemento magnetorresis-tivo, formado por un material que varía su resistencia eléctrica en función del campomagnético que lo atraviesa. Este es un concepto totalmente diferente del utilizado enlos cabezales reproductores tradicionales de bobina. En este caso se hace circular unacorriente constante por el elemento magnetorresistivo, y al variar el campo magnético(debido a la información previamente grabada en la cinta) varía su resistencia y por con-siguiente su tensión.

El conjunto de cabezales incluye también un cabezal de reproducción analógicoque permite reproducir cassettes compactos tradicionales estereofónicos (pero no gra-barlos). Este conjunto contiene el cabezal digital en una mitad y el analógico en la otra.Dado que la cinta tiene dos lados (como en el cassette tradicional), pero el cassette no

≈≈1 mm

1,745 mm

Cuadros

3,78 mm

Aux

Aux

Lado A

Lado B

0

7

7

0

0,107 mm


se extrae para cambiar de lado, el cabezal completo gira en forma automática al llegar alfinal de la cinta.

24.6.4. Especificaciones de los grabadores de DCCLas especificaciones son similares a las de los grabadores de DAT, destacándose

que el rango dinámico, debido a la codificación con coma flotante, puede alcanzar fá-cilmente los 105 dB en los equipos de mayor calidad.

24.6.5. Aplicaciones del sistema DCCDe acuerdo a lo analizado anteriormente, el sistema DCC es capaz de reproducir

una señal eléctricamente −y también acústicamente− diferente de la señal original, perode una manera lo suficientemente ingeniosa como para que auditivamente no sea posi-ble distinguir la diferencia. Sin embargo, hay diferencias, que podrían ponerse en evi-dencia si uno intentara aplicar procesamientos sofisticados a la señal grabada en elformato DCC.

Consideremos el ejemplo de un tono de 400 Hz y 80 dB de nivel de presión sono-ra, y otro de 1000 Hz y 30 dB sonando simultáneamente. De acuerdo con la Figura2.10 (capítulo 2), se requieren 36 dB para que un tono de 1000 Hz comience a ser audi-ble en presencia de otro de 400 Hz y 80 dB, por lo cual la codificación PASC desecha-rá el tono de 1000 Hz dedicando todo el espacio disponible a almacenar el de 400 Hzcon máxima precisión. El resultado es que la señal reproducida contendrá sólo este úl-timo, lo cual auditivamente será indistinguible del original. Si después de la grabaciónquisiéramos recuperar el tono de 1000 Hz por medio de un ecualizador, ya no podría-mos, porque ha sido removido irreversiblemente.

En un sistema basado en la codificación PCM en lugar de la PASC, como el dis-co compacto o el DAT, el tono más débil habría quedado grabado y podría recuperarsecon el ecualizador.

Resulta entonces que los sistemas DCC de buena calidad pueden utilizarse conventaja para grabar señales de audio definitivas, dado que proveen grabaciones que nose diferencian auditivamente de la señal original pero tienen un rango dinámico algomayor que los sistemas PCM. No son, en cambio, recomendables para señales que re-querirán procesamiento posterior.

24.7. Minidisc (MD)

El minidisc es otro medio que utiliza compresión de datos ATRAC (similar a ladel DCC), siendo el objetivo en este caso disponer de la misma cantidad de audio queen un CD en un área menor. Una diferencia con el CD normal es que es un soporte re-grabable. Para ello se utiliza una tecnología óptico-magnética, u óptico-termomagnética.La escritura se realiza calentando una delgada película magnética hasta desmagnetizar-la, y aplicando un campo magnético apropiado. Al enfriarse, la película queda magneti-zada según el campo aplicado. La lectura utiliza el denominado efecto Kerr, por el cualun campo magnético introduce una rotación en la polarización del haz láser. Este cam-bio de polarización se convierte en un cambio de intensidad que es detectado en formaanáloga a la del CD.


25.

Capítulo 25

Consolas de mezcla

25.1. Introducción

En los capítulos anteriores habíamos examinado una serie de dispositivos quecumplían funciones puntuales de procesamiento de señal dentro de un sistema de soni-do. En un sistema práctico, es frecuente que intervengan varios de estos dispositivos a lavez. Por ejemplo, podría haber fuentes de señal tales como micrófonos, sintetizadores oreproductores de discos compactos; procesadores, tales como compresores, ecualizado-res y reverberadores; sistemas de monitoreo o de refuerzo sonoro, formados por ampli-ficadores y altavoces; y, por último, equipos de grabación tales como un grabadormultipista analógico o un DAT.

El último dispositivo que estudiaremos es la consola de mezcla, también llamadamesa de mezcla o mezcladora. Este equipo, que puede ser desde una sencilla mezcla-dora de 4 canales hasta una compleja consola digital de 48 ó 56 canales, tiene por fina-lidad mezclar o combinar las señales provenientes de algunos de los bloques anterioresy crear nuevas señales que servirán como señales de entrada para otros bloques (Figura25.1).

Figura 25.1. Ejemplo esquemático que ilustra el papel que juega laconsola de mezcla como ente centralizador y administrador de las se-ñales de un sistema de sonido.

Consola

Micrófono

Sintetizador

Reproductorde CD

Efecto

Grabador

EcualizadorAmplificador Altavoz

Consolas de mezcla 253

25.2. Funciones específicas de una consola

La función principal de una consola de mezcla es proporcionar la suma de diver-sas señales eléctricas, cada una de ellas atenuada o amplificada con respecto a su niveloriginal en un factor ajustable por el operador. Dicha suma es el análogo de la superpo-sición o suma acústica que tendría lugar si las fuentes sonoras originales radiaran sonidosimultáneamente.

Hay varias razones por las que en general es preferible realizar la suma de señaleseléctrica y no acústicamente:

1) El ajuste eléctrico de los niveles de las diversas señales es mucho más simple,ya que se realiza por medio de potenciómetros deslizantes. Un ajuste acústico implicaríauna gran ductilidad de los músicos para alcanzar un cuidadoso balance dinámico entrelas diversas partes, lo cual puede ser una exigencia muy grande (especialmente en lamúsica pop; no así en la música clásica o erudita).

2) El ajuste acústico involucraría la toma estereofónica con un par de micrófonosdistantes, los cuales captarían menos señal pero igual o más ruido ambiente, empeoran-do la relación señal/ruido. En este sentido conviene tener en cuenta que hoy en día esmucho más fácil combatir el ruido eléctrico que el ruido acústico.

3) El ajuste eléctrico puede realizarse sobre señales provenientes de una grabaciónmulticanal, siendo posible realizar ajustes posteriores a la grabación. Si el balance di-námico se hiciera acústicamente y el resultado se grabara en estéreo, ya no sería posiblemodificar o corregir dicho balance.

4) Si alguna de las fuentes sonoras es un sintetizador u otro instrumento electróni-co, es preferible procesar directamente la señal eléctrica que éste genera. Si se la trans-formara primero en sonido (por medio de un sistema de monitoreo) para luego volver ala señal eléctrica mediante un micrófono, se estaría empeorando la relación señal/ruido.

5) La mezcla eléctrica permite la posibilidad de grabar en play back, es deciragregar a posteriori otro instrumento (o voz) sobre una base constituida por varios ins-trumentos grabados con antelación.

Las grandes consolas suelen tener un número considerable de canales de entrada(por ejemplo 24), algunos de los cuales son monofónicos y otros estereofónicos, y unacantidad menor de canales de salida (por ejemplo 6). Cada canal de salida es la super-posición de algunos canales de entrada con los correspondientes ajustes de nivel. Loscanales de salida se suelen denominar grupos, o también submasters. En general existeun canal de salida estereofónico sobre el cual pueden mezclarse todas las señales, in-cluidas las de los submasters. Se denomina master, o mezcla principal.

Las señales de entrada pueden ser de bajo nivel (entradas de micrófono) o de nivelde línea. Para el primer caso, los canales de entrada tienen preamplificadores incorpora-dos. La selección del tipo de entrada suele hacerse por medio de pulsadores. Las señalesde salida son de nivel de línea, aptas para excitar un amplificador, ecualizador, etc.

Otra función de las consolas es la de posibilitar la incorporación de efectos a lasseñales (ver capítulos 16 al 22). Según se comentó oportunamente, algunos efectos seconectan en serie, es decir que toda la señal pasa por ellos. Las consolas proveen paraello conexiones denominadas conexiones de inserción (inserts) en cada canal de entra-da. Otros efectos se conectan en paralelo, de manera que una parte de la señal sea pro-cesada y otra parte no. Para esto se proporcionan los envíos auxiliares (send) y losretornos auxiliares (return).


Por último, la gran mayoría de las consolas permite una ecualización (en generalsencilla, es decir de dos o tres bandas) en cada canal de entrada, y a veces también en lasalida (en este caso suele haber 7 ó más bandas).

Además de las funciones anteriores, existen otras de carácter administrativo, quefacilitan el trabajo del operador en cuanto a ajustes de nivel, localización de errores,flexibilidad de conexionado, versatilidad, etc. Estas funciones se realizan por medio delos siguientes elementos, entre otros:

1) Vúmetros, es decir indicadores de nivel analógicos (mediante instrumentos deaguja móvil) o cuasianalógicos, mediante barras de LEDs (diodos emisores de luz) oLCD (display de cristal líquido). En general se provee un solo vúmetro estereofónico,conmutable por medio de botones entre varias fuentes (entradas individuales, salida). Enlas consolas más completas puede haber un vúmetro por cada canal, además de uno paracada salida.

2) Salidas de monitoreo para la sala de control, que conectadas a un amplificador(precedido por un ecualizador de ser necesario) permiten excitar los monitores (altavo-ces de mediana potencia para uso en escenario o sala de control).

3) Pulsadores de sordina (mute), que permiten silenciar uno o más canales aelección del operador.

4) Pulsadores de solo, que permiten escuchar, también a elección, un canal porvez (o más de uno, si se oprimen varios pulsadores).

En la Figura 25.2 se muestra esquemáticamente el panel de control y el panel deconexiones de una consola de 8 canales de entrada y 4 canales de salida.

Figura 25.2. Aspecto esquemático de una consola de 8 canales deentrada y 4 canales de salida (2 grupos y un master estereofónico).

Entradasde micrófono

Conexionesde inserción

Canalesde entrada

Canalesde salida

Faders desalida

Faders deentrada

Ajustesde paneo

Vúmetros

Ajustes denivel

Ecualizadores

Ajustes de envíosauxiliares

Ajustes de retornosauxiliares

Entradas de línea

Salidas de grupoy de master

Envíos y retornosauxiliares

de micrófono

Ajuste de paneode grupos

Otros ajustes


25.3. Estructura de una consola de mezcla

Las funciones principales de una consola se basan en unos pocos conceptos bási-cos que ya hemos descripto detalladamente en capítulos anteriores: la amplificación,atenuación, filtrado y superposición de señales eléctricas de audio. Sin embargo, lacomplejidad de su topología (es decir la estructura interna de conexiones), así como lagran cantidad de variantes que se presentan en las consolas disponibles comercialmentedificultan su comprensión. Por este motivo es conveniente comenzar describiendo algu-nos diagramas de bloques sencillos, a los cuales iremos agregando sucesivamente máselementos.

El primer ejemplo (Figura 25.3) corresponde a la función fundamental de lasconsolas: la mezcla. En este ejemplo se trata de una consola de 4 canales de entrada y 2canales de salida (derecho e izquierdo). Cada canal de entrada posee una entrada de

Figura 25.3. Estructura básica de una consola mezcladora de cuatrocanales de entrada y salida estereofónica. Cada canal tiene un pream-plificador con ajuste de nivel que lleva el nivel de la señal de entradaal nivel de línea. Luego hay un fader de canal, que define la propor-ción en que dicho canal se agregará a la mezcla. Luego hay un controlde paneo, que reparte la señal hacia ambos canales estereofónicos,luego de lo cual la señal se mezcla en los mezcladores principales.Los faders principales actúan como ajustes globales de volumen.

ΣΣ

Preamplificador

Ajustede nivel

Faderde canal

PaneoFader

principal

Der

ΣΣ Izq

MezcladorDer

Izq

Línea

Mic.


línea y una entrada de micrófono. En general se utilizan conectores diferentes, porejemplo TRS para la entrada de línea y XLR para la de micrófono, en ambos casos conconexión balanceada para reducir el ruido. En algunas consolas pueden coexistir ambasseñales. En otras, se puede seleccionar mediante un pulsador cuál de las dos entradasestá activa.

La entrada de línea va directamente a un ajuste de nivel (trim), mientras que laentrada de micrófono pasa primero por un preamplificador, debido a que la señal delos micrófonos es en general de muy bajo nivel. El propósito del ajuste de nivel es daruniformidad al nivel medio de las diversas señales de entrada. Este ajuste provee nor-malmente una ganancia de hasta 60 dB para la entrada de micrófono y hasta 40 dB parala entrada de línea.

Luego del ajuste de nivel aparece en cada canal un potenciómetro deslizante de-nominado fader (pronunciado féider; en castellano, atenuador), con el cual se ajusta laproporción en que se mezclará dicho canal con los otros. Normalmente el fader proveeuna ganancia entre −−∞∞ dB y 10 dB, que corresponden a una ganancia numérica entre 0y 3,16. La ganancia 0 dB corresponde a una ganancia numérica 1 (es decir sin cambiode nivel).

Es importante destacar la diferencia entre el ajuste del nivel de entrada y el fader.El ajuste de nivel permite trabajar con un nivel de señal apropiado para el resto del cir-cuito, esto es, ni demasiado pequeño como para tener una relación señal/ruido pobre, nitan alto como para que alguna parte del circuito entre en saturación. Veamos con unejemplo que sucedería si sólo se utilizaran los faders para obtener el nivel apropiado.

Supongamos que al canal 1 ingresa una señal de línea de 245 mV (= 0,245 V) y alcanal 2 una de 7,75 V, y supongamos que se requiere mezclarlas de manera que ambastengan igual nivel. La señal del canal 1 es demasiado baja (de hecho está en el límiteinferior de lo que se admite como nivel de línea; ver Tabla 9.2), por lo cual sería nece-sario llevar el fader a su posición máxima de 10 dB. Esto implica multiplicar por 3,16,obteniéndose una señal de

0,245 V ×× 3,16 = 0,775 V .

Si pretendemos que la señal del canal 2 tenga este nivel deberemos atenuarla 10 veces,ya que

10775,075,7

== .

En otras palabras, deberá atenuársela en 20 dB, con lo cual se reduce la relación se-ñal/ruido. Evidentemente hubiera sido preferible aplicar ganancia a la señal más débilpor medio del ajuste de nivel, ya que cuanto mayor sea una señal, más inmune resultafrente al ruido.

Continuando con el recorrido de la señal, se llega al ajuste de paneo (pan pot =panoramic potentiometer = potenciómetro panorámico). Este ajuste desdobla la se-ñal en dos partes: una va hacia el canal derecho y la otra hacia el canal izquierdo. En elextremo izquierdo de su recorrido, toda la señal va hacia el canal izquierdo, y en el ex-tremo derecho, va toda hacia el canal derecho. Cuando el ajuste se encuentra en la posi-ción central, la señal va en partes iguales a ambos canales. La finalidad de este controles ubicar virtualmente en el espacio la fuente que corresponde a cada canal. Así, porejemplo, con el potenciómetro en el extremo izquierdo la fuente parecerá estar total-


mente hacia la izquierda, mientras que en la posición central dicha fuente parecerá estaral frente. En la práctica, sin embargo, para lograr efectos espaciales de gran realismo elpaneo debe complementarse con el agregado de un retardo en el canal más débil (verefecto Haas, capítulo 2).

Las señales del canal derecho del ajuste de paneo se dirigen hacia el mezcladorderecho y las del canal izquierdo hacia el mezclador izquierdo. Un mezclador es sim-plemente un sumador de señales, que suma todas las señales en igual proporción. Si sedesea que una señal aparezca en la mezcla final con mayor nivel que otra, el correspon-diente ajuste deberá efectuarse mediante los faders de los respectivos canales de entra-da.

Finalmente, la salida de cada mezclador pasa por un fader principal, que permitea su vez ajustar el nivel en forma independiente en cada canal de salida. Si los canalesde salida designados como derecho e izquierdo realmente se utilizan para obtener soni-do estereofónico, ambos faders principales deberían ajustarse en forma pareja para nodistorsionar la imagen estereofónica que se asigna a cada señal mediante el paneo co-rrespondiente.

El conjunto de señales que llegan a un sumador se denomina línea ómnibus, osimplemente bus. En el ejemplo de la Figura 25.3 cada bus está integrado por 4 líneassimples, provenientes de los canales de entrada. En los diagramas de bloques de lasconsolas que se proporcionan en los respectivos manuales del usuario es común utilizaruna única línea para representar un bus, evitando así complicar el diagrama. Para hacerlas cosas más claras, es conveniente representar los buses con líneas más gruesas, y asíse ha hecho en la Figura 25.4, aunque en general no se tiene en cuenta esta convención.

Figura 25.4. Diagrama de bloques de la consola de la figura anterioren el cual los buses, formados por 4 líneas, se han representado conlíneas de trazo grueso.

Preamplificador

Ajustede nivel

Faderde canal

Paneo

ΣΣ Der

ΣΣFader

principal

Izq

Mezclador

Izq

Der

Línea

Mic.

Izq Der


25.3.1. EcualizadoresEl siguiente elemento a agregar a la consola de las Figuras 25.3 y 25.4 es un

ecualizador. La versión más rudimentaria consiste en un control de tonos de graves yagudos, pero la mayoría de las consolas poseen al menos tres bandas: graves, medios yagudos. La banda central suele ser semiparamétrica, permitiendo ajustar la frecuenciacentral entre dos extremos, o paramétrica, permitiendo también ajustar el ancho de ban-da o el factor de calidad Q. En algunas consolas más complejas se proporcionan dosbandas centrales paramétricas, y en otras las cuatro bandas son paramétricas. Final-mente, existen consolas en donde la sección de ecualización es un completo ecualizadorgráfico por octavas.

El ecualizador se inserta entre el ajuste de nivel y el fader de canal. En la Figura25.5 se ha modificado la consola de la Figura 25.4 para incluir la sección ecualizadora.Las frecuencias de las diferentes bandas no están normalizadas (excepto en los casos enque se incluyen ecualizadores gráficos), aunque es frecuente encontrar ciertos juegos defrecuencias. Por ejemplo, 100 Hz para los graves, 1 kHz para los medios y 10 kHz paralos agudos, o bien 80 Hz para los graves, 2,5 kHz para los medios y 12 kHz para losagudos. En el caso de los medios paramétricos o semiparamétricos, el rango de frecuen-cias suele estar comprendido entre 100 Hz y 10 kHz. En los medios paramétricos, elvalor de Q puede llegar a variar entre 0,5 y 10 ó más, aunque en general conviene res-tringir el ajuste a un máximo de 3 para evitar los campanilleos y los sonidos sibilantesque acompañan a los filtros de ancho de banda muy estrecho (o Q muy alto).

Además del ecualizador, las consolas suelen tener filtros pasaaltos de baja fre-cuencia (40 a 100 Hz), que se insertan opcionalmente antes del ecualizador, medianteun selector, para eliminar ruidos de muy baja frecuencia (zumbidos, ruidos de motores,pisadas, etc.) en señales sin contenido en baja frecuencia (por ejemplo una flauta).También puede haber un pasabajos, de frecuencia de corte elevada, para reducir ruidosde alta frecuencia en señales que no contienen tales frecuencias (un bombo a pedal, porejemplo).

Figura 25.5. Diagrama de bloques de una consola de cuatro canalesde entrada y salida estéreo con ecualizadores de canal de tres bandas.

Preamplificador

Ajustede nivel

Faderde canal

Paneo

Izq

Der

Línea

Mic.

Izq Der

ΣΣ Der

EcualizadorΣΣ

Faderprincipal

Izq

Mezclador


25.3.2. Conexiones de inserción (inserts)Una de las características que dan poder y versatilidad a las consolas es la posibi-

lidad de agregar procesamiento, por medio de equipos externos, a las señales que reci-ben. Las conexiones de inserción (Figura 25.6) proveen el medio para intercalar efectosy otros procesadores en serie.

Se utilizan cables de inserción en Y, terminados en un extremo en un conector detipo plug TRS y en el otro en dos conectores plug TS (Figura 25.7). Al introducir elplug TRS en el conector de inserción de la consola, se interrumpe la conexión internaentre la salida del ajuste de nivel y la entrada del ecualizador, y dichos puntos se derivanhacia afuera por medio de los conectores TS, dirigiéndose respectivamente a la entraday la salida del procesador externo.

Estas conexiones de inserción permiten, por ejemplo, utilizar compresores o com-puertas en canales específicos, así como de-essers, antipop, etc. También pueden cana-lizarse a través de ellas algunos efectos, como el vibrato.

Figura 25.6. Diagrama de bloques de la consola de las figuras ante-riores, a la cual se le han agregado conexiones de inserción para in-tercalar procesadores y /o efectos en serie. Las llaves conmutadorasrepresentan en realidad contactos dentro del conector de la consola,que se separan al introducir un plug TRS.

Izq Der

ΣΣ Der

Faderde canal

Paneo

Izq

Der

Ajustede nivel

Preamplificador

Línea

Mic.

Ecualizador

Conexión deinserción

ΣΣFader

principal

Izq

Mezclador


Las conexiones de inserción vistas hasta aquí estaban ubicadas prácticamente a laentrada, apenas después del ajuste de nivel. Es posible incorporar este tipo de conexio-nes en otros puntos del trayecto de la señal, inclusive después de la mezcla (lo cual po-dría ser útil para agregar un compresor-limitador que afecte a la totalidad de la señal desalida).

Figura 25.7. Cable de inserción en Y, utilizado para incorporar pro-cesadores o efectos en serie por medio de la conexión de inserción(insert) de una consola. Los conectores son de tipo TRS y TS, es de-cir plug de 1/4” estéreo y mono respectivamente.

25.3.3. Conexiones auxiliaresHabíamos visto en el capítulo 16 que los efectos en paralelo requieren que una

parte de la señal pase por el procesador, y otra parte pase directamente, sumándose lue-go ambas. Una posibilidad sería agregar en cada canal, antes de su salida al bus, unsumador. Esto obligaría, sin embargo, a agregar tantos sumadores como canales de en-trada, lo cual encarecería la consola e incrementaría el ruido. Por otra parte, a diferenciade los efectos en serie, los efectos en paralelo suelen aplicarse a varias señales a la vez,es decir son efectos globales (por ejemplo, la reverberación), por lo cual las consolasposeen conexiones auxiliares que involucran a varios canales de entrada o a todosellos.

Las conexiones auxiliares se dividen en conexiones de envío (send) y de retorno(return). Un envío auxiliar es una salida obtenida sumando, en un mezclador auxiliar,las señales procedentes de los canales de entrada. Dichas señales pasan primero por sen-dos ajustes de ganancia que permiten mezclarlas en proporciones diferentes a las usadaspara la mezcla principal (Figura 25.8). Un retorno auxiliar es una entrada, normal-mente estereofónica, que después de un ajuste de ganancia ingresa al bus principal.

25.3.4. Envíos auxiliaresCon respecto a los envíos auxiliares, hay dos posibilidades: 1) que las señales a

mezclar se tomen antes del fader de canal, y 2) que se tomen después. En el primercaso se tiene el auxiliar pre fader, y en el otro el auxiliar post fader. Desde el puntode vista conceptual, no hay diferencias importantes, ya que con cualquiera de los dosprocedimientos podría obtenerse el mismo resultado final. Es en el aspecto prácticodonde difieren ambas conexiones. Así, dado que el auxiliar pre fader toma las señalesantes de los respectivos faders, no es afectado por los ajustes realizados en los canalescon miras a la mezcla principal. Esto permite obtener una mezcla ad hoc que puede uti-lizarse, por ejemplo, en los monitores de los músicos. Por diversas razones, la mejormezcla principal desde el punto de vista del oyente no necesariamente es la mejor o lamás funcional para los intérpretes. Por ejemplo, puede suceder que en un pasaje vocal a

T R S T S

T S

A la entradadel procesador

(envío)

De la salida del procesador

(retorno)



Figura 25.8. Diagrama de bloques de la consola de la figura anteriora la cual se le han agregado envíos y retornos auxiliares.

I DFader

de canal

Pan

Izq

Der

Nivel

Preamplificador Ecualizador

Línea

Mic.

Aux.Pre Post

ΣΣFader

principal

I

Mezcladorprincipal


Aux. PostFader

Aux. PreFader

de canalΣΣ D

ΣΣNivel

auxiliar(pre)

Mezcladorauxiliar

Envíoauxiliar

(pre)

ΣΣNivel

auxiliar(post)

Envíoauxiliar(post)

Ganancia

Retornoauxiliar

Retornoauxiliar

D

I

D

I

Ganancia


varias voces con mucha percusión los cantantes tengan dificultades para mantener laafinación si la percusión sobresale. En ese caso, bastará reducir el nivel de la percusiónen el monitor, sin que ello repercuta en la mezcla final a grabar.

El auxiliar post fader se utiliza específicamente para los efectos en paralelo. Laseñal enviada hacia el procesador de efectos (a través del bus auxiliar y su mezclador)queda en este caso afectada por el fader, de modo que la señal procesada (señal “húme-da”) aumentará o disminuirá junto con la señal sin procesar (señal “seca”).

Tomemos como ejemplo un reverberador digital. Al subir el fader de algún canalen 10 dB, no sólo sube 10 dB el nivel de la señal sino también el nivel de la reverbera-ción. Si utilizamos, en cambio, un auxiliar pre fader como envío hacia el reverberador,un aumento de 10 dB en la señal no se verá acompañado por un aumento similar en laseñal procesada, y la señal final resultará demasiado seca.

En muchas consolas los envíos auxiliares pueden conmutarse entre post fader ypre fader. Esto permite mayor versatilidad, dado que deja al operador la elección entreuna y otra posibilidad.

25.3.5. Retornos auxiliaresNormalmente, los retornos auxiliares reciben la señal que vuelve de un procesador

de efectos, y la vuelcan al bus principal. Dado que muchos efectos tienen salida estereo-fónica (aún cuando tengan entrada monofónica), los retornos auxiliares son, por lo ge-neral, estéreo (Figura 25.8). Para ajustar apropiadamente la relación entre el efecto y elsonido directo se provee un control de ganancia estéreo (es decir cuyo ajuste es el mis-mo para ambos canales).

25.3.6. Grupos o submastersLas consolas grandes suelen tener varias salidas denominadas grupos (a veces,

también subgrupos o submasters). Conceptualmente, en un grupo se mezclan las seña-les presentes en el correspondiente bus de grupo, las cuales provienen de los canales deentrada y de los retornos auxiliares, obteniéndose así mezclas parciales (Figura 25.9).

En realidad, cuando hay varios grupos, en cada canal de entrada existen selectoresde direccionamiento (routing) que permiten determinar hacia qué grupo o grupos (noson excluyentes) se dirigirá la señal de dicho canal. Dichos selectores se encuentrandespués del ajuste de paneo del canal, y seleccionan pares de grupos, por ejemplo 1-2,3-4, de manera que las mezclas parciales resulten estereofónicas. Del mismo modo, ca-da retorno auxiliar posee selectores de direccionamiento con idéntica función.

Después de la mezcla correspondiente a un grupo puede encontrarse una conexiónde inserción similar a las que había a la entrada. El objetivo de la misma es permitiragregar un efecto o procesamiento en serie a todo el grupo, es decir simultáneamente atodas las señales que intervienen en él. De allí la señal del grupo pasa a un fader degrupo (que es un control de volumen global del grupo), de donde se obtiene la salidadel grupo. Esta salida puede utilizarse para grabar una pista en un grabador multipista, opuede agregarse a la mezcla principal, pasando previamente por un ajuste de paneo degrupo. Este paneo se provee para mayor versatilidad, pero a veces conviene llevarlo auno u otro extremo.

Supongamos, por ejemplo, que con el selector de direccionamiento enviamos va-rias señales de entrada a los grupos 1 y 2, cada una con un adecuado paneo. Entonces,si se desea llevar dichos grupos a la mezcla principal preservando la imagen estereofó-nica, convendrá llevar el grupo 1 enteramente al canal izquierdo y el 2 al derecho.


Figura 25.9. Diagrama de bloques de una consola de 4 canales deentrada, 4 grupos de salida, una salida principal estéreo y 2 conexio-nes auxiliares, una pre fader y la otra post fader. Por razones de cla-ridad se muestra sólo un canal, un grupo y un retorno auxiliar.

Auxil.Pre PostI D

Grupos1 2 3 4

Mezclaprincipal

Faderde canal

Pan

Izq

Der

Nivel

Preampl. Ecualizador

Lín.

Mic.

Inserciónde canal

Aux. Post Fader

Aux. Pre Fader

1-2

3-4

Retornoauxiliar

I

DGanancia

Mezcladorauxiliar

ΣΣ Pre

ΣΣ Post

1-2

3-4

I-D

CANAL 1(los otros 3 son iguales)

Grupo 1

ΣΣPan

Izq

Der

Faderde grupo

Inserciónde grupo

Salidade grupo 1

GRUPO 1(los otros 3 son iguales)

RETORNO 1(el otro es igual)

ΣΣ I

ΣΣ D


25.3.7. Fuente fantasma La mayoría de las consolas actuales proveen una fuente fantasma de 48 V en sus

entradas balanceadas XLR de micrófono, para polarizar los micrófonos capacitivos. Estafuente en general puede conectarse o desconectarse globalmente mediante un interrup-tor, aunque en las consolas más completas la conexión es independiente en cada canal.

Si bien los micrófonos dinámicos no requieren alimentación, es posible utilizarlossin peligro con la fuente fantasma conectada siempre que sean balanceados. Si no lo son(aunque posean una ficha XLR), pueden destruirse fácilmente.

25.3.8. MonitoreoEl monitoreo consiste en la propalación de la señal resultante de una mezcla para

su escucha, ya sea por el operador o por los músicos. Existen dos tipos de monitoreos:el monitoreo para el operador, que debe sonar exactamente como la mezcla principal (osubmezclas, según el caso), y el monitoreo para el intérprete, que difiere del anterior enque normalmente enfatiza algunas partes que facilitan su ejecución o interpretación. Eneste último caso se toman las señales de los envíos auxiliares pre fader.

El monitoreo para el operador se proporciona normalmente en dos formas: unasalida para la sala de control, que mediante un amplificador externo de mediana poten-cia excita los altavoces monitores, y una salida amplificada para auriculares. Se proveeun control de volumen para estas señales. En general es posible seleccionar qué mezclaestá accesible en la salida para sala de control (por ejemplo, la mezcla principal o ungrupo determinado).

25.3.9. Selectores de SORDINA (mute)Además de los controles ya discutidos, existen otros selectores que cumplen fun-

ciones administrativas dentro del trabajo de mezcla. El primero es el selector de sordina(mute), que se utiliza para silenciar la señal seleccionada sin alterar las restantes. Estesilenciamiento se consigue simplemente desconectando dicha señal del bus principal ydel que contiene las señales de monitoreo. Puede aplicarse la sordina a más de un ca-nal.

La sordina puede utilizarse en varias situaciones. Por ejemplo, para detectar entreun grupo de músicos cuál está desafinando, o para eliminar un canal que contiene indi-caciones para los músicos (como avisos de entradas), o una señal de metrónomo, o sim-plemente una guía grabada por el operador o el ingeniero de sonido describiendobrevemente el título de las piezas, autores, etc.

25.3.10. Selectores de SOLOOtro control habitual en las consolas es el solo, que permite silenciar todos los ca-

nales excepto aquellos en que se haya presionado el correspondiente botón selector. Encierto sentido cumple la función inversa de la sordina, debiendo advertirse que la selec-ción de solo prevalece sobre la de sordina en el mismo canal.

Esta función se logra desconectando, por medio de un relé (llave comandadaeléctricamente por una señal de control), la señal de monitoreo en la sala de control yreemplazándola por una mezcla de un bus de solos, que contiene todas las señales delos canales seleccionados como solo.

Hay dos tipos de solo: el solo pre fader (pre fader listen, PFL, o también cue),que toma la señal del canal antes de pasar por el fader, y el solo post fader (solo inplace, SIP), que toma la señal tal como va a ser volcada al bus principal para su mez-


cla. El solo pre fader se utiliza como guía durante el ajuste de nivel de la señal de en-trada del canal. El solo post fader, para aislar un determinado canal tal como apareceráen la mezcla. Es posible seleccionar más de un solo, permitiendo así comparar nivelesrelativos o ubicaciones en el espacio de dos o más fuentes sonoras virtuales.

25.3.11. VúmetrosA efectos de realizar los ajustes de nivel requeridos, las consolas tienen un instru-

mento de medición denominado vúmetro. El nombre proviene de las siglas de VolumeUnits, es decir unidades de volumen (utilizada históricamente para medir el volumensonoro entregado). Es una escala logarítmica que coincide con el nivel de potencia endBm. Hoy en día se utilizan más las referencias de tensión, como el dBu (que sólo coin-cide con el dBm cuando la carga es una resistencia de 600 ΩΩ). En realidad existen tresescalas para los vúmetros en uso por los diversos fabricantes de consolas, que consistenen llamar 0 VU a los niveles −−10 dBV, +4 dBu, y a 0 dBu respectivamente. En todoslos casos deberá verificarse en el manual del usuario cuál es la referencia utilizada.

25.4. Presentación de los canales de entrada

Los canales de entrada poseen una presentación bastante característica, en la cualse integran varios de los elementos que hemos descripto hasta ahora. Aunque existenmuchas variantes según el fabricante y el modelo, el aspecto general es el que se mues-tra en la Figura 25.10.

Como puede apreciarse, el ordenamiento vertical de los controles, ajustes y se-lectores sigue aproximadamente la sucesión de bloques por los cuales va pasando laseñal. Así, en la parte superior encontramos el potenciómetro de ajuste de nivel de laseñal de entrada. Luego se encuentra un botón de selección con el cual puede optarsepor intercalar o no un filtro pasaaltos de baja frecuencia (en el ejemplo, de 50 Hz) paraeliminar o reducir componentes de muy baja frecuencia o inclusive subsónicas, que pesea ser inaudibles pueden restar rango dinámico a la señal.

Debajo de la sección anterior se tiene la sección ecualizadora. En este ejemplo semuestra un ecualizador paramétrico en el cual la frecuencia de corte de los graves es de100 Hz, la frecuencia de corte de los agudos de 10 kHz y la frecuencia de los medios esajustable, así como su factor de calidad Q.

Más abajo aparece la sección de control de nivel de las salidas auxiliares, que eneste ejemplo son 4. Junto a cada ajuste de nivel hay un botón que permite conmutar en-tre conexiones post fader (la normal) y pre fader. No siempre se tiene esta disposición.A veces algunos auxiliares son pre fader y otros post fader, otras veces algunos sonconmutables y otros no, y en otros casos se pueden conmutar por grupos (por ejemplo,los auxiliares 1 y 2 son post fader y los 3 y 4 se conmutan juntos entre pre y post fa-der). Otra variante en el caso de los auxiliares es que exista algún botón de selecciónque permite que un mismo potenciómetro de ajuste pueda, optativamente, referirse porejemplo al auxiliar 4 ó al 5. Este tipo de presentaciones obedece nada más que a com-promisos de diseño, en donde se procura minimizar el número de componentes (y enconsecuencia abaratar el producto) preservando la máxima versatilidad posible.

Luego nos encontramos con la sección de paneo, con algunos selectores de direc-cionamiento. Estos selectores permiten dirigir la señal paneada a los canales izquierdoy derecho de la mezcla principal, a los grupos de salida (o submezclas) 1 y 2, o a los


grupos 3 y 4, no excluyentemente. También seencuentran aquí los botones de solo y sordina.Esta última directamente elimina de la mezclala señal proveniente del canal correspondiente.El selector de solo, en cambio, afecta princi-palmente al bus de solos y a la señal de moni-toreo para la sala de control, de modo que noafecta la mezcla principal. En algunos casospuede afectar la salida de los grupos.

Finalmente, se tiene el fader de canal, esdecir un potenciómetro deslizante que permiteajustar el nivel de la señal correspondiente adicho canal a los efectos de la mezcla principalo de las mezclas de los grupos. El fader estágraduado en dB referidos a ganancia 1, es de-cir que una ganancia de tensión de 2, porejemplo, corresponderá a

dB612

log20 10 == .

Muchas fabricantes prefieren graduar los fa-ders de sus consolas de 0 a 10, sin que tal es-cala represente ningún tipo de medidaestándar. La misma observación vale para elresto de los controles o ajustes de ganancia(excepto en los ecualizadores, en los que se haimpuesto la graduación en dB).

25.5. Sección de salida

También la sección de salida tiene unapresentación característica en las consolas,aunque existen más variantes que en los cana-les de entrada. Esta sección incluye los fadersde los grupos, el fader principal, los ajustes denivel de los envíos y retornos auxiliares, losvúmetros, el ajuste de volumen del monitoreode la sala de control, y una serie de selectoresde direccionamiento vinculados con los gru-pos, los retornos auxiliares y el monitoreo. Enla Figura 25.11 se muestra un ejemplo.

En la parte superior de esta sección sue-len encontrarse los vúmetros. En general existepor lo menos un vúmetro por cada grupo, y unpar estéreo para la mezcla principal, aunque en

Figura 25.10. Ejemplo de canal deentrada de una consola con 4 gru-pos y 4 salidas auxiliares seleccio-nables como pre o post fader.

Nivel

PA 50 Hz

Graves

Agudos

f

Q

Medios

I - D

1 - 2

3 - 4

PAN

Aux 1

Aux 2

Aux 3

Aux 4

Solo

Sord.

Pre

Pre

Pre

Pre

100 Hz

10 kHz

+ 10

+ 5

0

- 5

- 10

- 20

- 30- 40- 50- ∞∞


las consolas más económicas se suele utilizar un solo par estéreo asignable a diversassalidas por medio de botones selectores (similares a los de direccionamiento del paneo).

En la parte inferior, paralelamente a los faders de los canales de entrada, se en-cuentran ubicados los faders de los grupos y de la mezcla principal.

Los ajustes de nivel y los botones de direccionamiento se ubican normalmente enla zona central de la sección de salida, existiendo aquí casi tantas variantes posiblescomo modelos de consolas. Esto suele ser fuente de confusión para el usuario, espe-cialmente cuando se trata de adquirir una nueva unidad. Siempre es recomendable exa-minar con detenimiento el diagrama de bloques interno y relacionarlo con las perillas de

Figura 25.11. Aspecto de la sección de salida de una consola con 4grupos de salida y una salida principal.

+10

+5

0

- 5

- 10

- 20

- 30- 40- 50- ∞∞

+10

+5

0

- 5

- 10

- 20

- 30- 40- 50- ∞∞

+10

+5

0

- 5

- 10

- 20

- 30- 40- 50- ∞∞

+10

+5

0

- 5

- 10

- 20

- 30- 40- 50- ∞∞

+10

+5

0

- 5

- 10

- 20

- 30- 40- 50- ∞∞

+10

+5

0

- 5

- 10

- 20

- 30- 40- 50- ∞∞

Grupo 1 Grupo 2 Grupo 3 Grupo 4 I D

+10+5

0- 2- 4- 7

- 10- 20- 30

+10+5

0- 2- 4- 7

- 10- 20- 30

+10+5

0- 2- 4- 7

- 10- 20- 30

+10+5

0- 2- 4- 7

- 10- 20- 30

+10+5

0- 2- 4- 7

- 10- 20- 30

+10+5

0- 2- 4- 7

- 10- 20- 30

Auriculares

1

Solo PFL/SIP

I - D1 - 23 - 4

PAN PAN PAN PAN

I - D1 - 23 - 4

I - D1 - 23 - 4

I - D1 - 23 - 4

Retornos auxiliares

Envíos auxiliares

2 3 4

Solo


ajuste y los selectores disponibles en el panel de control. Además es útil imaginar variassituaciones complejas de mezcla y verificar si la consola ofrece posibilidades suficientespara llevarlas a cabo.

En el ejemplo de la Figura 25.11 cada grupo posee un ajuste de paneo, que de-termina en qué proporción se mezcla cada uno de ellos en cada canal de la salida prin-cipal. Además, cada retorno auxiliar tiene selectores que permiten ingresar la correspon-diente señal estereofónica al bus principal y/o a pares de buses de grupo.

También se ubica en esta parte de la consola la conexión de auriculares, que vaacompañada de un control de volumen que afecta a ambos canales por igual.

Finalmente, se ha incluido un selector que establece si el modo del solo es PFL(pre fader) o SIP (post fader). También se ha incorporado un control de volumen pro-pio para el solo, lo cual permite no alterar el nivel de monitoreo general cada vez que sedesea escuchar un canal individual.

25.6. Conexiones para grabador de cinta

Muchas consolas tienen conexiones de entrada y de salida para grabadores de cin-ta, de cassette o de DAT. En general se trata de conexiones para grabadores estereofóni-cos y no multipista. Las entradas (tape in), provenientes de las salidas de reproducción(play) del grabador, en algunos casos actúan como canales de entrada suplementarios, yen otros casos simplemente como entradas para el sistema de monitoreo de la sala decontrol. Las salidas para grabador (tape out) por lo general repiten las salidas principa-les, lo cual posibilita registrar en DAT el resultado de una mezcla completa.

Cuando se desea grabar en multipista se recurre a los envíos de inserción de loscanales, intercalando si es necesario algunos procesadores, como ecualizadores exter-nos, compresores o compuertas. También pueden grabarse las submezclas de los gruposaprovechando las salidas de grupo.

Algunas consolas poseen salidas directas post fader de los canales de entrada,que permiten grabar en multipista las señales después de pasar por los filtros, el ecuali-zador y el fader de canal. Si bien esto da mayor flexibilidad, a veces puede ser másconveniente grabar y reproducir por medio de la conexión de inserción, ya que de esemodo no hace falta un reconexionado, pudiendo enviarse las salidas del grabador multi-pista a través del retorno de inserción, procediéndose con la mezcla del material graba-do exactamente como si fueran las señales originales en vivo.

25.7. Estructura de ganancia

En una consola de mezcla existe una cantidad comparativamente grande de ampli-ficadores y atenuadores en el camino de la señal, desde la entrada de línea o de micró-fono hasta la mezcla principal. La descripción de las distintas etapas de ganancia sedenomina estructura de ganancia de la consola. A pesar de que la misma gananciafinal puede obtenerse de varios modos diferentes, razones de orden práctico y conside-raciones sobre el rango dinámico y la relación señal a ruido hacen preferible respetaralgunas normas de fijación de los diversos ajustes.

La estructura de ganancia se representa como un diagrama en el cual se muestranlos rangos de ganancia de cada una de las etapas sucesivas (Figura 25.12). En el caso


del ecualizador, aunque por claridad del dibujo las bandas están representadas en suce-sión, en realidad la señal correspondiente a cada banda es afectada sólo por la secciónecualizadora respectiva.

Si seguimos el recorrido de una señal de entrada, veremos que la ganancia totalpuede llegar a ser tan alta como

40 dB + 12 dB + 10 dB + 10 dB = 72 dB .

Este valor no es conveniente, ya que puede conducir fácilmente a la saturación de una omás etapas de la consola. Por ejemplo, una señal de línea −−10 dBu (245 mV), amplifi-cada con esta ganancia implicaría una salida de 62 dBu, es decir ¡975 V! Evidente-mente, mucho antes se llega a la saturación y por lo tanto a la distorsión. La razón de laalta ganancia en el ajuste de nivel de entrada (máximo de 40 dB) es para dar mayor fle-xibilidad en relación con el nivel de entrada, permitiendo manejar señales de nivel in-termedio, como la que generan algunos instrumentos electroacústicos.

Figura 25.12. Estructura de ganancia para las entradas de línea de laconsola de la figura 25.9. Las entradas de micrófono tienen gananciasadicionales por medio del preamplificador de entrada.

La norma general para los ajustes de ganancia es procurar mantener el nivel de laseñal cercano a 0 dBu en todos los puntos del circuito. Niveles mucho menores com-prometen la relación señal/ruido, ya que los ajustes de ganancia afectan a la señal y alruido generado antes del ajuste, pero no al ruido generado después (recordemos que, enmayor o menor medida, todos los componentes de un circuito generan ruido). Nivelesmucho mayores, por otra parte, son susceptibles de producir saturación, especialmenteen la etapas de mezcla (principal, de grupo o auxiliar).

25.8. Margen de sobrecarga (headroom)

Un parámetro de gran importancia en la mayoría de los equipos de audio profe-sional, y muy especialmente en las consolas, es el margen de sobrecarga (headroom).

+40 dB

-10 dB

0 dB

+12 dB

-12 dB

+12 dB

-12 dB

+12 dB

-12 dB

-∞∞ dB

+10 dB

-∞∞ dB

-4 dB(centro)

0 dB

-∞∞ dB

+10 dB

Ajuste denivel

Graves Medios Agudos

Fader decanal

Faderprincipal

PaneoEcualizador


Se define como el exceso de nivel que puede manejar la salida respecto al nivel medionominal de la señal antes de llegar a la saturación (recorte). Por ejemplo, si el nivel no-minal de señal para determinado equipo es de 4 dBu (1,23 V) y éste puede funcionar sinsaturarse con señales de hasta 24 dBu (12,3 V), entonces su margen de sobrecarga MS(en inglés, HR) será

MS = 24 dBu −− 4 dBu = 20 dB .

En las consolas la mayor dificultad aparece en los mezcladores, ya que reciben multitudde señales (provenientes de los canales de entrada, de los grupos y de los retornos auxi-liares) que se suman elevando el nivel de la salida.

Supongamos, por ejemplo, una consola de 24 canales, con 4 grupos y 6 retornosauxiliares, y que cada uno de ellos vuelca sobre el bus principal una señal cuyo nivel seha ajustado a su valor nominal de 4 dBu. Eso significa que existen sobre el bus princi-pal 34 señales de valor eficaz 1,23 V. Esto implica que a la salida del sumador habrá1,23 V debidos a cada una de estas señales. Una característica importante de los niveleses que no se suman directamente, sino que hay que expresarlos primero en términos depotencia. Si la resistencia de carga es, por ejemplo, de 10 KΩΩ, entonces la potencia en-tregada por cada señal es

mW15,010000

23,1Pot

2

señal1 ==== .

Entonces la potencia de las 34 fuentes es

mW1,5mW15,034Pot señales34 ==××== ,

de donde la tensión eficaz equivalente resulta ser (ver sección 7.6)

V15,70051,0000.10V señales34 ==××== ,

que corresponde a un nivel de tensión en dBu de

dBu3,19775,015,7

log20N 10dBu ==== .

En este caso se necesitará, por lo menos, un margen de sobrecarga

MS = 19,3 dBu −− 4 dBu = 15,3 dB ,

por lo cual una consola como la anterior (MS = 20 dB) puede utilizarse satisfactoria-mente para esta mezcla.

Se puede demostrar que cada vez que se duplica la cantidad de señales de unamezcla el nivel de tensión de salida aumenta 3 dB, lo cual implica que en las consolascon gran número de canales se requiere un margen de sobrecarga muy grande.

En los casos en que el margen de sobrecarga no alcance para cubrir las necesida-des de una mezcla determinada, se hace necesario reducir (mediante el ajuste de nivel)


el nivel de señal de las entradas. Dado que esta reducción afecta sólo a la señal y no alruido generado por el resto del circuito, se desmejora la relación señal / ruido. Esto estodavía más problemático cuando hay un gran número de canales, ya que el nivel deruido también aumenta 3 dB cada vez que se duplica el número de canales efectiva-mente utilizados. Por esta razón es recomendable llevar al mínimo (−−∞∞) el fader detodo canal que no se esté utilizando.

En general conviene que las entradas tengan el máximo nivel que resulte compati-ble con el margen de sobrecarga disponible. Cuando se utilizan todos los canales, dichonivel está cerca del nivel nominal. Cuando se utilizan sólo unos pocos canales, es posi-ble trabajar con niveles algo mayores que el nominal, mejorándose así la relación se-ñal/ruido.

25.9. Especificaciones de las consolas

Hemos insistido en los capítulos anteriores sobre la necesidad de prestar granatención a las especificaciones de los diversos componentes de un sistema de sonido. Enel caso de las consolas dicha atención debe redoblarse, porque es muy sencillo propor-cionar datos falaces, o que se presten a interpretaciones equivocadas sobre la capacidadreal de las mismas (lo cual sucede con demasiada frecuencia).

Hay algunas especificaciones obvias, como el número de canales de entrada, lacantidad de conexiones auxiliares y de grupos. Inclusive el diagrama de bloques delconexionado interno, que no es en sí una especificación, nos puede informar sobre laaptitud desde el punto de vista de la conectividad de determinado modelo para el tipode trabajo que se va a realizar con la consola.

Otras especificaciones que en principio parecerían similares a las correspondien-tes a otros equipos (distorsión, ruido, separación de canales) ofrecen, en cambio, algu-nas dificultades. En estos casos es sumamente importante que la especificación sebrinde adjuntando las condiciones bajo las cuales se mide o determina. Hay que tener encuenta que muchas consolas disponibles comercialmente carecen por completo de estainformación, y por lo tanto o bien están proporcionando datos intencionalmente engaño-sos, o bien las mediciones no se han realizado con un mínimo de seriedad que garanticeque los valores sean confiables.

25.9.1. DistorsiónLa primera especificación es la distorsión. En general se da la distorsión total ar-

mónica, THD, y en algunos casos la distorsión por intermodulación, IMD. Los datosmínimos requeridos son los siguientes:

1) La frecuencia de la señal senoidal de prueba. Normalmente es 1 kHz, pero se-ría deseable también disponer de los valores de distorsión a otras frecuencias, por ejem-plo 100 Hz y 10 kHz.

2) El punto donde se inyecta la señal. En general es la entrada de línea de un ca-nal, pero podría ser un retorno auxiliar o una conexión de inserción.

3) La ubicación de los faders. Normalmente en su punto nominal (0 dB), aunquea veces se estipula que se ubican en “posiciones típicas”, lo cual es ambiguo.

4) El nivel de entrada y salida. Debería ser un valor elevado (especialmente a lasalida), como 15 ó 20 dBu. En muchos casos se indica la distorsión para una salida de


nivel nominal, por ejemplo 4 dBu. Esto no es demasiado útil, ya que la distorsión es unproblema para niveles altos, y no bajos.

5) Si se incluye el ruido en la medición o si se tomaron recaudos para medir sola-mente (y en forma precisa) los armónicos generados por la distorsión no lineal. Estainformación está relacionada con la forma más común de medir la distorsión total ar-mónica, que consiste en filtrar la componente fundamental y medir el resto. El problemaes que si la distorsión es muy baja, el ruido puede modificar el resultado, a menos quese utilice un analizador de espectro para medir los armónicos individuales.

25.9.2. RuidoLa segunda especificación, de importancia fundamental en una consola, es el rui-

do. Al igual que en otros equipos, puede especificarse en una multitud de formas: comonivel de tensión del ruido a la salida en dBu, como relación señal/ruido, como nivelreferido al nivel nominal, como ruido equivalente a la entrada en dBu o dBm, etc. Dadoque una consola tiene diversas salidas, la especificación puede variar según a qué salidase refiera. Las condiciones de medición que es necesario conocer son, como mínimo, lassiguientes:

1) Salida sobre la cual se mide el ruido (puede ser una salida principal, de grupo,una salida directa de canal (post fader), un envío auxiliar, un envío de inserción, etc.).

2) Posición de los faders de canal y de la salida que corresponda. Aquí es impor-tante resaltar que el ruido cuando todos los faders de canal están al mínimo es siempremenor que cuando están todos en la posición nominal, o, peor aún en su punto máximo.Por esa razón, hay que cuidarse de las especificaciones que carecen de este dato, asícomo de aquellas que dan el ruido con todos los faders al mínimo o bien con todos me-nos uno al mínimo.

3) Posición de los controles del ecualizador (deberían ser las posiciones centrales,ya que en caso contrario podría estar acentuándose el ruido en determinada banda, obien reduciéndoselo).

4) Banda de frecuencias del filtro utilizado para medir el ruido. Normalmente, de-bería cubrir el rango de 20 Hz a 20 kHz.

5) En caso en que se suministre la relación señal/ruido, el nivel de señal utilizado(normalmente 4 dBu).

6) Cuando se indique el ruido equivalente de entrada (lo cual es habitual en lasentradas de micrófono), la resistencia equivalente de la fuente de señal (típicamente,150 ΩΩ). La razón es que las resistencias tienen ruido propio, denominado ruido térmi-co, y es necesario poder discriminar qué parte del ruido se debe a la resistencia y quéparte al circuito de entrada. Por ejemplo, una resistencia de 150 ΩΩ produce un ruidopropio de 0,22 µµV, equivalente a un nivel de tensión de −131 dBu. Si el preamplifica-dor a su vez tiene un ruido de igual valor, al conectársele un micrófono de 150 ΩΩ elruido se incrementará hasta −−128 dBu. Vemos que si sólo se especificara el ruido delpreamplificador, la especificación sería 3 dB mejor que lo que realmente es posible ob-tener en la práctica (dado que los micrófonos siempre tienen resistencia). NOTA: Estadiscusión deja de lado el ruido acústico y el ruido eléctrico no térmico del micrófono.

25.9.3. Margen de sobrecargaLa siguiente especificación es el margen de sobrecarga (headroom). A veces no

se lo especifica como tal sino que se da el máximo nivel de tensión de salida (indicán-


dose aparte el nivel nominal de señal). Este dato se proporciona con respecto a las di-versas salidas de la consola. Es importante que se detalle la resistencia de carga con lacual se realiza la medición, siendo típicamente de 10 KΩΩ. En general el mayor margende sobrecarga lo tienen las salidas principales. Una especificación típica podría ser de27 dBu de nivel máximo en la salida principal. En este caso, si suponemos un nivelnominal de 4 dBu, el margen de sobrecarga resulta de 23 dB.

25.9.4. Separación de canalesOtra especificación de las consolas es la separación de canales (crosstalk) o dia-

fonía, definida como la diferencia de nivel entre las señales de dos canales de salidaante una señal de entrada dirigida enteramente a uno de ellos. En la práctica, se sueledeterminar aplicando señal a un canal de entrada “cerrado” (es decir cuyo fader está almínimo) y midiendo la señal a la salida con los otros canales “abiertos” (faders en0 dB, es decir ganancia 1). De esta manera se asegura que la señal que se “filtra” delcanal excitado hacia los otros canales llegue a la salida por múltiples caminos, obte-niéndose así el peor caso. Otra posibilidad sería “abrir” uno solo de los canales restan-tes, en cuyo caso se obtendría un valor más engañosamente promisorio, ya que la señalque se “filtra” tendría sólo una vía hacia la salida.

Para que la especificación de separación de canales no resulte ambigua es necesa-ria la siguiente información complementaria:

1) La frecuencia del tono senoidal aplicado. Normalmente se utiliza 1 kHz, perodado que la separación de canales depende de la frecuencia, sería interesante tambiéntener información relativa a otras frecuencias.

2) La banda de frecuencia en la cual se hizo la medición. Normalmente, dichabanda es la de 20 Hz a 20 kHz, lo cual no ofrece dificultades cuando la separación decanales no es muy alta. En las consolas con gran separación de canales, el ruido eléctri-co puede ser comparable a la señal que se filtra de un canal a otro, y entonces es necesa-rio restringir la medición a una banda angosta alrededor de la frecuencia de excitación.

3) Un detalle de las posiciones de los controles y ajustes involucrados. Por ejem-plo, podría ocurrir que la medición se efectúe con todos los faders de canal al mínimoexcepto uno físicamente distante del canal excitado. Dado que el pasaje de señal pará-sita de un canal al otro depende de fenómenos de acoplamiento magnético (efecto trans-formador) y electrostático (efecto capacitivo), a mayor separación física, menorinteracción. Esto significa que el valor medido parecerá mejor que si el canal abiertofuera adyacente al excitado.

Cabe señalar que, lamentablemente, existen dos convenciones opuestas para la se-paración de canales. Una la expresa con un número positivo de dB, por ejemplo 83 dB,y la otra con un número negativo de igual valor absoluto, por ejemplo −−83 dB. En elprimer caso se está restando el nivel de la señal directa menos el nivel de la señal filtra-da, y en el otro, a la inversa. Esta aclaración permite comparar dos consolas de diferen-tes marcas, aunque una declare una separación de canales de −−75 dB y la otra de 81 dB.

25.9.5. Respuesta en frecuenciaLa respuesta en frecuencia se define del mismo modo que para otros equipos.

Dentro de las condiciones de medición es importante indicar:1) En qué posición se ubican los controles de los ecualizadores. Normalmente,

deberían estar planos (0 dB).


2) Si se han intercalado o no los filtros pasaaltos y pasabajos.3) El nivel de señal para el cual se ha realizado la medición. Esto es importante,

ya que para señales de alta frecuencia y alto nivel aparece una distorsión debida a que elamplificador mezclador tiene un límite en cuanto a la velocidad con que puede variar susalida (dicho límite se denomina slew rate). Esto implica que para señales de gran nivella frecuencia superior de corte se reduce.

4) El tipo de entrada (por ejemplo entrada de línea, entrada de micrófono, retornoauxiliar, etc.) y de salida (envío auxiliar, salida principal, etc.) para los cuales vale eldato suministrado.

Sin intercalar los filtros, la respuesta en frecuencia debería cubrir de la maneramás plana posible (es decir, con fluctuaciones de ganancia menores de 1 dB) el rangoentre 20 Hz y 20 kHz. Muchas consolas extienden la respuesta en alta frecuencia hasta50 kHz o aun 100 kHz. Una de las razones que se argumentan para ello, es que de esamanera se logra una menor variación de fase en la región más alta del espectro audible,es decir entre 16 kHz y 20 kHz (debido a que cerca de la frecuencia de corte la fasevaría considerablemente). Sin embargo, la longitud de onda de un sonido de 16 kHz esde sólo 2 cm, por lo tanto un error de fase tan alto como un cuarto del periodo (como elque se tiene generalmente en la frecuencia de corte) causaría un error de localización deapenas 0,5 cm, ¡mucho menor que los movimientos habituales de la cabeza! Otra razónesgrimida en favor de una respuesta en frecuencia muy amplia es que de esa forma sereproducen mejor los transitorios muy bruscos, como un golpe de la percusión. Sin em-bargo, el propio oído no es capaz de reaccionar ante dichos transitorios, por lo cual esirrelevante, desde el punto de vista auditivo, si se los reproduce o no con extrema fideli-dad. Hay una tercera razón, más atendible que las anteriores, y es que en general lasseñales que maneja una consola no van a ser escuchadas directamente, sino después deatravesar diversos procesadores, algunos de los cuales podrían utilizar ciertas caracte-rísticas de alta frecuencia de la señal que podrían estar ausentes si la respuesta se limitaa 20 kHz.

La principal desventaja de una respuesta frecuencial excesiva es que podríanagregarse a los buses de mezcla señales espurias o ruidos que a pesar de estar fuera delrango audible, incrementarían innecesariamente el nivel general de la mezcla, consu-miendo parte del margen de sobrecarga que podría aprovecharse para obtener una mejorrelación señal/ruido.

25.9.6. Impedancias de entrada y salidaEs importante conocer las impedancias de entrada y salida porque ellas condicio-

nan fuertemente el tipo de dispositivos que pueden conectarse a la consola. En generallas impedancias de entrada de línea están en el orden de 10 kΩΩ, mientras que las desalida se aproximan a los 100 ΩΩ. Las entradas de micrófono son del orden de 1 kΩΩ, demanera de no cargar excesivamente al micrófono, pero al mismo tiempo no incrementarel ruido.

25.9.7. IndicadoresSe suelen detallar los diversos señalizadores luminosos, como por ejemplo LEDs

indicadores de solo y sordina, de sobrecarga (recorte o saturación), de encendido, deconexión de la fuente fantasma, de tipo de envío auxiliar, etc.


25.9.8. Otras especificacionesLas restantes especificaciones son de carácter administrativo, como por ejemplo

las dimensiones, peso, tipo de montaje (rack, mesa), condiciones ambientales de opera-ción y almacenamiento (rango de temperatura y humedad), tipo de alimentación y con-sumo de energía eléctrica, etc. Estos datos no aportan nada nuevo desde el punto devista funcional, aunque pueden constituir importantes elementos de decisión a la horade adquirir una consola.

25.10. Conexionado

El correcto conexionado y cableado de los equipos de sonido es muy importante,ya que es lo que garantizará que la captación de ruidos por efecto antena resulte lo me-nor posible.

25.10.1. BlindajeTodo cable se comporta como una antena capaz de emitir y captar ondas electro-

magnéticas de diversas frecuencias. Si bien las ondas captadas son en general de bajonivel, hay que tener en cuenta que las señales útiles que transporta un cable pueden te-ner un nivel tanto o más bajo, por lo cual se hace necesario tomar medidas para reducirlo más posible tanto la energía radiada como la captada. Un recurso relativamente sim-ple para ello es utilizar cables blindados. Dichos cables contienen una funda metálica(blindaje) alrededor del o los conductores que llevan la señal propiamente dicha.

La acción del blindaje se basa en dos principios físicos:1) Dentro de un espacio rodeado por una cubierta metálica (llamada jaula de Fa-

raday en honor a Michael Faraday, físico inglés que descubrió este hecho) no hay cam-pos eléctricos provenientes del exterior.

2) Las corrientes inducidas en un conductor (en este caso el blindaje) tienden acanalizarse predominantemente por los circuitos de menor impedancia a los que estéconectado. Conectando el blindaje a masa, se consigue que toda corriente inducida porruido vaya a masa.

El blindaje puede ser mediante un mallado, que deja ciertos intersticios por loscuales podrían ingresar radiofrecuencias, o por medio de una funda eléctricamente her-mética que se logra arrollando una cinta metálica alrededor de los conductores princi-pales.

Es importante que el blindaje no sólo esté presente en el cable, sino también enlos conectores. Por este motivo son preferibles los conectores con cubierta metálica, queaseguran el blindaje en todo el trayecto de señal. Los conectores XLR poseen siempreese tipo de cubierta, y esa es una de las razones para su amplia aceptación para cone-xión de micrófonos.

25.10.2. Conexiones balanceadasYa habíamos visto en el capítulo 8 el principio sobre el que se basan las conexio-

nes balanceadas. Sintéticamente, dado que no es posible eliminar del todo las tensionesy corrientes de ruido captados por un cable, se reparte la señal en dos mitades, una po-sitiva y la otra negativa respecto al blindaje, y se envía cada una por un conductor. En-tonces, al estar los dos conductores físicamente muy próximos, captan casi el mismo


ruido, y dado que la consola tiene un amplificador diferencial a su entrada que resta lasseñales en los dos conductores, el ruido tiende a cancelarse.

Este tipo de conexión se implementa tanto con conectores XLR como TRS, y seutiliza para las señales de micrófono y las de línea.

25.10.3. Panel de conexiones (patch bay)El panel de conexiones (patch bay) de una consola está formado por la totalidad

de las entradas y salidas, es decir, entradas de línea y de micrófono, envíos y retornosauxiliares y de inserción, salidas, salidas principales, de grupo y directas, etc. Suele es-tar en la parte frontal de la consola, antes de los ajustes de nivel de entrada de los cana-les (Figura 25.2), o bien directamente sobre la parte posterior del gabinete, o bienrepartido entre ambas partes.

En muchos casos es conveniente o aun necesario suplementar este panel con unoexterno, montado en un rack (armazón metálico modular de ancho estándar de 19”, esdecir 48,26 cm, sobre el cual se atornillan los diferentes procesadores, efectos, etc.). Alfrente de este panel externo hay multitud de tomas identificadas con letreros, que ponena disposición del operador una copia bien organizada de las conexiones de la consola yde los procesadores que se utilizan más frecuentemente. Esto facilita mucho el conexio-nado, además de permitir el uso de cables cortos, reduciendo la posible captación deruidos por efecto antena. Las conexiones permanentes entre el resto de los equipos y elpanel de conexiones externo se realizan por la parte posterior del mismo.

Hay que destacar que cada operador organiza sus paneles de conexión de acuerdoa su conveniencia y según los equipos que posea. Una distribución pensada cuidadosa-mente permite ahorrar mucho tiempo y evitar errores.

25.10.4. Puesta a tierraUna cuestión importante en un sistema de sonido es la puesta a tierra. La puesta

a tierra cumple básicamente dos objetivos: 1) aumentar las condiciones de seguridadcon que se trabaja, y 2) reducir lo más posible las interferencias y los ruidos.

Antes de proseguir, es conveniente distinguir tres conceptos diferentes de “tierra”que a veces se confunden.

El primero es la tierra física que constituye el suelo. Este material, debido a lahumedad y al gran contenido de sales, es un buen conductor de la electricidad, y debidoa su gran sección, tiene muy baja resistencia. En las usinas eléctricas, uno de los dosconductores provenientes de los generadores (Figura 25.13), denominado neutro, seconecta efectivamente a tierra por medio de grandes barras o caños metálicos. El otro,

Figura 25.13. Concepto de tierra en una instalación de distribuciónde energía eléctrica. A la izquierda, la usina; a la derecha, el usuario.

Vivo

Neutro

VivoNeutroTierra


denominado vivo, se envía directamente a la distribución. El vivo y el neutro llegan alos terminales de los tomacorrientes, donde se enchufan los artefactos. La conexión atierra consiste en agregar un tercer conductor conectado a tierra por medio de una ja-balina, que es normalmente un caño galvanizado enterrado hasta uno o dos metros bajotierra. Idealmente, no debería haber tensión entre el neutro y la conexión a tierra, perodebido a la resistencia de los cables, existen pequeñas caídas de tensión en el cable deneutro que hacen que entre el neutro y la tierra aparezca una pequeña tensión.

El segundo concepto es el de masa, que consiste en un cable conectado al chasis ya las partes metálicas del gabinete y de un artefacto. Como norma general, la masa debeconectarse a tierra, ya que de esa forma se evitan riesgos de shock eléctrico. En efecto,el shock eléctrico se produce cuando por alguna razón existe una fuga del vivo hacia elchasis de un equipo. Al tocar partes metálicas del gabinete, se cierra un circuito entre elvivo y la tierra a través del cuerpo, que actúa como conductor eléctrico (Figura 25.14).Si se conecta la masa a tierra, en caso de haber fugas las corrientes circularán directa-mente a tierra sin pasar por el cuerpo, debido a que dicha conexión tiene una resistenciamucho menor que el cuerpo. Es importante tener en cuenta que una fuga puede produ-cirse por múltiples razones: acumulación de polvo, humedad, desgaste de la cubiertaaislante de un cable, aflojamiento de alguna parte del equipo y consecuente contactocon un punto con tensión, objetos metálicos que penetran a través de las ranuras deventilación, etc. Aún cuando en un equipo nuevo sea poco probable este tipo de fallas,el uso continuo puede conducir a que se produzcan.

Figura 25.14. Circulación de corriente a través del cuerpo a causa deun artefacto sin conexión a tierra.

El tercer concepto es el de masa circuital o referencia de tensión, es decir unpunto del circuito al cual se le asigna convencionalmente un valor de tensión de 0 V, yrespecto al cual se miden todas las otras tensiones del circuito. En general, correspondea las pistas más gruesas de los circuitos impresos, y en el caso de las señales no balan-ceadas, corresponde al blindaje de los cables correspondientes. En este sentido, se tratade una masa local para la circuitería electrónica, en contraposición con la masa globalde un artefacto completo.

Línea220 V

Conexión a tierraen la usina

Vivo

Neutro Artefacto

Fuga

Conexión a tierraa través del calzado

Resistenciadel cuerpo


No sólo son estas tierras diferentes, sino que también lo son, en general, sus ten-siones. En algunos equipos la masa global y la masa circuital están eléctricamente aisla-das, pero dado que dichas masas son accesibles exteriormente (a través del terminal deconexión a tierra y del terminal común de los conectores de señal), es posible unirlasexternamente. Otros equipos tienen la masa global y la masa circuital unidas interna-mente.

En condiciones ideales, las tres tierras deberían unirse, ya que teóricamente de esaforma se reduce el ruido de modo común captado por el propio blindaje de los cablesblindados. Sin embargo, cuando hay varios equipos interconectados, es preciso procedercon cautela para evitar los denominados bucles de tierra. Para comprender este con-cepto, consideremos el ejemplo de la Figura 25.15. Se trata de dos equipos conectadosa través de un cable con blindaje para señal balanceada. Ambos tienen conexión a tierra,y ambos tienen su masa circuital conectada a la masa global (chasis). Resulta que a tra-vés del blindaje se cierra un bucle o lazo cerrado con la tierra, como se ve en la Figura25.15. Dicho bucle se comporta como una antena de cuadro (similar a las de televi-sión), captando con gran efectividad los ruidos de baja frecuencia provenientes de ondaselectromagnéticas presentes en la zona. La razón física para ello es que opera como

Figura 25.15. Ejemplo de cómo se crea un bucle de tierra cuando seinterconectan dos equipos con conexión a tierra.

una gran espira atravesada por campos magnéticos variables, particularmente de la fre-cuencia de la línea de alimentación (50 Hz ó 60 Hz) y sus armónicos, induciéndose ten-siones y por lo tanto corrientes que a su vez introducen ruido en el circuito de la señal.

Hay varias formas de eliminar los bucles de tierra. La idea general es no permitirque las tres tierras se conecten entre sí en más de un punto. En la Figura 25.16 semuestra una primera solución: el blindaje telescópico, que consiste en conectar el blin-daje a masa en un solo extremo. Esta conexión sólo es posible cuando la señal es ba-lanceada, por dos razones: 1) no puede interrumpirse el retorno de corriente, y 2) segenerarían bucles de tierra en el camino de la señal, lo cual sería muchísimo más grave.

Otra solución es la conexión de las masas circuitales en estrella (Figura 25.16).Esta solución, que puede aplicarse con equipos cuya masa circuital está desvinculada dela masa global (chasis), consiste en conectar todas las masas circuitales entre sí, y luegoconectar el conjunto así formado a un solo chasis. Finalmente, por razones de seguridadse conectarán todos los chasis a tierra, incluido el que se conecte a las masas circuitales.

Tierra

Blindaje

Equipo 1 Equipo 2

Masa circuital

Masa

bucle de tierra


Figura 25.16. Modificación del conexionado de la figura anterior pa-ra eliminar el bucle de tierra. Obsérvese que el blindaje está conec-tado de un solo lado. Esta conexión utiliza el denominado blindajetelescópico.

Figura 25.17. Conexión de las masas en estrella para evitar el buclede tierra.

25.10.5. Cajas directasLas cajas directas resuelven el problema de la desadaptación de impedancia entre

determinados dispositivos y la entrada de micrófono de una consola. El ejemplo típicoes el captor (pick up) de una guitarra eléctrica. Normalmente éste proporciona una se-ñal de nivel un poco mayor que un micrófono profesional típico, no balanceada y conuna alta impedancia interna, mientras que las entradas de micrófono son balanceadas yde baja impedancia (del orden de 1 kΩΩ). Si se conecta directamente el captor a esta en-trada, existirán serios problemas de ruido, además de una caída y degradación conside-rable de la señal. Esto no sucede al intercalar una caja directa.

Las cajas directas contienen un transformador de alta calidad que aumenta la im-pedancia vista del lado de la fuente, reduciendo en menor medida la tensión.

25.11. Conclusión

La consola de mezcla es, conceptualmente, un sistema sencillo, ya que se limita aamplificar y sumar señales. Sin embargo, la gran diversidad de posibilidades y la alta

Tierra

Blindaje

Equipo 1 Equipo 2

Masa circuital

Masa

Tierra

Blindaje

Equipo 1 Equipo 2

Masa circuital

Masa


conectividad que exhibe la transforman en un artefacto de considerable complejidad,que obliga a un conocimiento detallado de todas sus características si se desea sacarle elmáximo provecho.

Por otra parte, dado que todas las señales presentes en un sistema de sonido tardeo temprano pasan por la consola, sus especificaciones influyen de manera determinantesobre el producto final: la mezcla. Por ese motivo, debe prestarse especial atención aestas especificaciones, que en muchos aspectos deben superar a las de otros componen-tes del sistema. Por ejemplo, si el ruido de un procesador en serie es de −−75 dBu, el deuna consola de 24 canales debe ser 14 dB menor (es decir −−89 dBu) para no degradarla mezcla final más que lo que lo hacen los procesadores (suponiendo que los 24 cana-les van a ser tratados por procesadores similares).

Estas consideraciones muestran por qué es tan difícil proyectar una consola degran cantidad de canales compatible con las exigencias actuales en cuanto a ruido ydistorsión, y también por qué es frecuente encontrar especificaciones de consolas su-mamente incompletas que, intencionalmente o no, pasan por alto deficiencias insalva-bles a la hora de realizar trabajos de mezcla de gran complejidad.

Finalmente, tanto para sonido en vivo (refuerzo sonoro) como en estudio (graba-ción, transmisión de radio o televisión), debe cuidarse la interconexión de todos loscomponentes del sistema, ya que es demasiado sencillo cometer errores que degradenconsiderablemente el rendimiento global del sistema.

a b

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