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Optimizar uso de procesadores dinámicos

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Artículo escrito por Roger Montejano y publicado por ispmusica.com: Optimizar uso de procesadores de dinámica

En esta ocasión trataremos el tema de los procesadores de dinámica (compresores, limitadores, expansores y puertas de ruido), explicando sus principios básicos y muchas de las técnicas habitualmente empleadas con ellos. Los primeros equipos capaces de controlar el margen dinámico de una señal surgieron en el campo de la telefonía. Se utilizaban para evitar que la amplitud de la señal telefónica superara ciertos límites (limitadores) o para contener la señal en los puntos más altos a la vez que se elevaba en los puntos más bajos (compresores), obteniendo una señal con un nivel aparente más elevado.

Poco tiempo después se comenzó a emplear este tipo de dispositivos en la industria de la grabación musical y hoy en día prácticamente cualquier disco comercial utiliza procesadores de dinámica de algún tipo. A pesar de este uso tan extendido, hay técnicos que están en contra del uso de estos procesadores, especialmente de los compresores, si bien hay otros que los consideran una herramienta indispensable en su trabajo diario.

Sea cual sea el bando en el que nos encontremos, lo cierto es que en los últimos años la guerra por “sonar más alto que los demás” a disparado el uso de limitadores y compresores, haciendo incluso que la temida -y algo mítica- “distorsión entre muestras” (inter-sample peaking) sea una realidad en algunos discos.

compresores general

 

FUNCIONAMIENTO BÁSICO

Todos los procesadores de dinámica trabajan sobre el mismo principio. Se establece un umbral de amplitud (threshold), y el dispositivo reduce la amplitud de la señal en función de dónde se encuentre dicha señal respecto del umbral: los compresores y limitadores actúan cuando la señal sobrepasa el thresold, y las puertas y expansores lo hacen cuando está por debajo de él.

Para determinar cuánto reducir el nivel se fija un Ratio del tipo A:B, donde A es el nivel a la entrada y B el nivel a la salida. Por ejemplo, en un compresor con un umbral de -6dB y un ratio de 4:1, una señal con un nivel de entrada de -7dB pasará inalterada por el dispositivo, ya que éste no actúa al no haberse superado el umbral. Sin embargo, si la señal alcanza los -4dB a la entrada, el exceso de 2dB por encima del threshold se reducirá en proporción de 4 a 1.

Podemos decir que la única diferencia entre un compresor y un limitador es el ratio. Cuando se fijan ratios de 10:1 o superiores se suele considerar que estamos limitando la señal, y por debajo de esas relaciones se habla de compresión.

De manera similar, las puertas se usan para eliminar la señal por debajo del umbral, mientras que los expansores la atenúan.

 

rupert neve 2Otros Parámetros

Makeup Gain
Muchas veces el uso de un compresor reduce el nivel general de la señal, haciendo que parezca más débil. La Makeup Gain es una ganancia a la salida del compresor que permite devolver la señal al nivel aparente que tenía antes del procesado.

Attack y Release time

El tiempo de ataque, generalmente en milisegundos, es el tiempo que el procesador tarda en empezar a atenuar la señal una vez se ha excedido el umbral, y el tiempo de release indica el periodo que continúa activo aún cuando la señal ha vuelto por debajo del threshold.

Estos dos parámetros son muy importantes, ya que determinan sobre qué sección de la envolvente de la forma de onda aplicamos la reducción de amplitud, definiendo por tanto el comportamiento del procesador. Los tiempos de ataque y release cortos actúan sobre los transitorios de la señal. Reducir estos picos rápidos de amplitud permite, por ejemplo, elevar el nivel del resto de la señal sin riesgo de clipping.

Si empleamos tiempos de ataque más largos, permitimos que los transitorios pasen sin ser comprimidos, y se actúa sobre el resto de la señal, aumentando la diferencia entre el nivel de pico y el nivel medio de la señal. Este aumento provoca la sensación subjetiva de que nuestra señal es más fuerte y agresiva.

Usos habituales de la compresión

Igualar la dinámica
Un vocalista no puede cantar todas las palabras exactamente al mismo nivel. Hay variaciones debido a la pronunciación, entonación, etc. Del mismo modo, los bajos eléctricos suelen tener una dinámica bastante variable, sonando unas notas más fuertes que otras.

igualar dinamica

En estos casos, se puede utilizar un compresor para igualar la dinámica de la interpretación: reduciendo el nivel de las partes fuertes lo estaremos aproximando al nivel de las partes débiles, obteniendo así un resultado global más homogéneo. Para esta tarea se suelen emplear ratios de entre 2:1 y 5:1, y el umbral se elige para lograr reducciones de hasta 6dB.

Si además utilizamos la ganancia de salida para devolver la señal a su nivel de pico a la entrada, obtendremos una señal con un nivel aparente más alto, aumentando también el sustain natural del instrumento.

Hay que tener cuidado con el tiempo de ataque: un tiempo demasiado rápido puede hacer que los agudos desaparezcan rápidamente o empeorar la inteligibilidad de la voz. Una manera de encontrar un ataque adecuado es comenzar con un tiempo lento e ir disminuyéndolo hasta que escuchemos que el sonido empieza a oscurecerse.

 

bassdrummComo efecto
Cuando se usa la compresión como efecto los ratios suelen ser más agresivos, y es habitual encontrarnos con 10 ó 12 dB de reducción, yéndonos incluso a los 18-20 dB -o más- en algunos casos.

Un ejemplo típico es aplicar una fuerte compresión en el bombo de la batería, para hacer que tenga más pegada. De nuevo, el tiempo de ataque ha de ser escogido cuidadosamente, ya que el objetivo es permitir que el transitorio del bombo pase limpiamente por el compresor, y actuar sobre la “cola”.

Si no tienes muy claro qué es un tiempo de ataque rápido en un bombo, prueba a hacer zoom sobre un único golpe de este instrumento. Selecciona con el cursor el golpe completo, y asegúrate (escuchando la selección hecha) que no dejas fuera parte del sustain. Probablemente tendrá una duración de unos 200-250 ms. Si ahora comprobamos cuánto ocupa el transitorio, veremos que será algo en torno a los 15-25 ms. Con estos números en mente puedes hacerte una idea de dónde está el ataque y dónde la cola, para empezar a probar tiempos en el compresor.

Si ajustamos además el tiempo de release de tal forma que el compresor vuelve a la ganancia unidad para el siguiente golpe de bombo, conseguiremos el clásico efecto de que el compresor “respira” al ritmo de la música.

 

Compresión en paralelo

Cuando se desean obtener los beneficios de la compresión sin que ésta resulte excesivamente evidente, un recurso muy útil es la compresión en paralelo.

Ableton Live Compresion Paralela Paso 1 Impulse patron 750px

Esta técnica consiste en enviar una copia de la señal que queremos procesar a un compresor y aplicarle unos parámetros generalmente algo agresivos. El resultado se mezcla con el sonido original, de tal forma que se escucha la compresión pero no tan claramente como si la hubiéramos aplicado sobre el sonido original.

Prueba a hacer un envío del bombo y la caja a un canal auxiliar, aplica una buena dosis de compresión y después realza el sonido comprimido en torno a 180 Hz y alrededor de 10 kHz. Cuando lo mezcles con las pistas originales el sonido habrá ganado en cuerpo, brillo y fuerza. Ojo, puede ser adictivo.

 

Compresores multibanda

Estos procesadores están formados por varios compresores, cada uno de ellos trabajando en un rango de frecuencias distinto.

compresion multibanda

En función de cuánto comprimamos o expandamos cada una de las bandas, estaremos aplicando cierta ecualización, pero además controlando la dinámica de la señal.
Los compresores multibanda son una herramienta muy potente. Se suelen usar en la etapa de masterización, aunque no es extraño emplearlos en algún instrumento durante la mezcla, cuando sólo con ecualizadores no se obtiene el balance tonal deseado.

 

USOS HABITUALES DE COMPUERTAS Y EXPANSORES

Puertas

Las puertas de ruido se emplean para deshacernos de ruidos no deseados en la señal.

Un ejemplo típico es aplicar una puerta a la señal proveniente de un amplificador de guitarra, para eliminar el ruido eléctrico en los pasajes donde no se está tocando. Otro uso muy común es en los micros de los timbales de una batería acústica. Cuando no se están tocando los toms, la señal proveniente de estos micrófonos tiende a emborronar el sonido global del instrumento. Una puerta de ruido en cada micro nos permite deshacernos de esa señal no deseada, permitiendo el paso sólo cuando los timbales son golpeados y la señal sobrepasa el threshold.

noise gate

Estos procesadores también pueden utilizarse para efectos creativos. Como veremos en el próximo número, la Gated Reverb es un efecto que estuvo muy de moda en los años 80, dando un sonido característico a las baterías de esa época.

Expansores

En ocasiones las puertas trabajan de un modo muy abrupto, y es preferible disminuir el nivel del ruido en lugar de eliminarlo por completo para obtener un resultado más natural.

Si queremos deshacernos de las respiraciones y pequeños ruidos de labios en las voces, un expansor es lo ideal. Permite reducir varios dB estos ruidos, pero sin llegar a eliminarlos del todo, algo que resulta demasiado artificial.

Procesado sidechain

Hasta ahora hemos atacado estos procesadores con la misma señal que íbamos a comprimir o expandir pero… ¿qué tal comprimir una señal en función de otra? A esto se le denomina procesado sidechain y a la señal que regula el procesador se le denomina key signal.

Cuando entramos en el campo del procesado sidechain, los usos creativos de los procesadores de dinámica se disparan. Por ejemplo, una forma de mejorar el groove de la batería es aplicar un expansor disparado por la caja a los micrófonos situados encima de la batería (overheads). Usando una pequeña reducción (1 ó 2 dB), conseguiremos que los overheads incrementen ligeramente su nivel en cada golpe de caja, aumentando la contundencia de la misma y añadiendo un nuevo elemento rítmico a la interpretación.

sidechain

De manera similar podemos mejorar la interacción entre el bombo y el bajo. Si algunas de las notas del bajo se han ido un poco y no se escuchan exactamente al unísono con el bombo, podemos colocar un expansor en la pista del bajo y dispararlo con el bombo. De nuevo emplearemos una pequeña reducción (1 ó 2 dB) para que cada vez que actúe el bombo, el bajo aumente ligeramente su nivel, dando la impresión de que trabajan perfectamente al unísono.

En ocasiones la propia señal key es procesada. Si en el ejemplo anterior la pista de bombo contuviera también golpes de caja, podríamos filtrar por debajo de 200 Hz la señal enviada al expansor para que sólo respondiera a los golpes del bombo.

De hecho, un de-esser no es más que un compresor disparado por la propia voz, pero habiendo filtrado previamente la señal key de tal forma que el procesador sólo responda a las frecuencias de la sibilancia (en torno a 6-10 kHz). Siguiendo el hilo del procesado sidechain pasamos al ejemplo de audio. Hemos seleccionado una técnica denominada Ducking dependiente en frecuencia.


Ejemplo en audio

Un ejemplo de ducking lo escuchamos todos los días en la radio: el nivel de la música desciende automáticamente cuando el locutor comienza a hablar, para darle protagonismo y mejorar la inteligibilidad.

Esta técnica puede aplicarse de una forma más sutil para crear espacio alrededor de la voz en una mezcla. La idea es hacer que cualquier instrumento que interfiera con la interpretación vocal se reduzca en nivel cuando la voz está presente, pero sólo en determinadas frecuencias. Es el denominado ducking dependiente en frecuencia.

micros

En nuestro ejemplo vamos a implementar el ducking en las guitarras. En primer lugar debemos crear una copia de cada pista a la que queremos que afecte el ducking. El nivel y posicionamiento en el campo estéreo deben ser exactamente iguales a las pistas originales.

A continuación insertaremos una puerta de ruido disparada por la voz en cada pista copiada, e invertiremos la fase de las puertas. Llegados a este punto, cada vez que la voz haga acto de presencia abrirá las puertas y, al mezclarse las pistas de guitarra originales con una copia exacta pero con la fase invertida, el sonido en esas pistas se cancelará por completo.

micro en estudio

Obviamente, esto es muy drástico. Reduciendo el nivel de las pistas copiadas conseguiríamos que la cancelación fuera parcial y por tanto menos evidente, pero nuestro objetivo es que sólo se cancelen determinadas frecuencias.

Insertando un ecualizador tras las puertas de ruido podemos controlar qué frecuencias se invierten de fase. Por tanto, lo que debemos hacer es ajustar esa EQ de tal forma que dejemos pasar únicamente aquellas frecuencias que queremos cancelar.

En nuestro caso hemos buscado las frecuencias que beneficiaban más a la voz, y hemos llegado a la conclusión de que ganaba en cuerpo alrededor de los 180 Hz y mejoraba la inteligibilidad en torno a los 2900 Hz. La ecualización aplicada ha consistido en un filtro paso alto a 149 Hz, un filtro paso bajo a 3198 Hz y dos paso banda eliminada en 433 y 917 Hz, respectivamente.

estudio record

El resultado neto de la ecualización permite tan sólo el paso de las frecuencias en torno a 200 y 2900 Hz aproximadamente. De esta forma conseguimos que sólo estas frecuencias pasen al abrirse la puerta de ruido y, por tanto, son las que se cancelan con las pistas originales, manteniéndose el resto del espectro inalterado.

Para refinar el comportamiento del ducking podemos variar el nivel de las pistas invertidas para aumentar o disminuir el grado de cancelación, y ajustar los tiempos de ataque y release de las puertas para que abran y cierren de una forma suave.


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