• Procesadores de dinámica. Introducción

    En este artículo explicaremos los conceptos principales en relación al procesado de dinámica, que nos permitirán luego entender los conceptos que se manejan en los artículos sobre compresores y puertas de ruido. En una variedad de momentos se hace necesario controlar el volumen de las señales de una forma automática.

    Tratamos de evitar que el volumen sea excesivo para que no se sature nuestro amplificador de potencia o un pre-amplificador de micrófono, dejemos sorda a la concurrencia o propulsemos el cono de nuestro altavoz al hiper espacio. Quizá solo intentamos tener bajo control la voz de un cantante que tanto grita como susurra, se acerca como se aleja al micrófono. Otras veces sencillamente tratamos de evitar el ruido que se cuela cuando no hay señal presente.

    Para llevar a cabo este tipo de acciones, nos ayudamos de los llamados procesadores de dinámica. Éstos se usan habitualmente en el refuerzo de música en directo y aplicaciones de grabación multi-pista, mientras que son menos comunes para la reproducción de sonido pregrabado, al que se asume tiene ya la dinámica enlatada con control. No son tampoco habituales en las instalaciones fijas de refuerzo de sonido (a menos que sean locales con sonido en directo).

    1. Definición

    Realmente, un procesador de dinámica no es diferente en concepto de una persona que maneja el control de volumen de un canal de mezclador. Por ejemplo, si tenemos un cantante cuya voz es recogida por un micrófono, cuando el cantante comience a cantar más alto (o acercarse más al micrófono), el operador reducirá el volumen del canal. Es decir, funcionará como un compresor. Cuando el cantante deje de cantar, bajará del todo el volumen del canal para evitar el ruido, funcionando como un puerta de ruido. En el proceso hay una señal cuyo volumen se varía, y que alguien escucha para tomar decisiones sobre si debe activarse o no un cambio de volumen. El gráfico siguiente ilustra este proceso : el sistema auditivo detecta el volumen, y el cerebro ordena a la mano bajar el volumen en función de lo que sucede a la señal.


    Este procesador humano de dinámica tiene limitaciones. Sólo controla un canal, es lento, y sus acciones no son repetibles. Podríamos usar una computadora conectada a un robot con un brazo mecánico moviendo los deslizadores de la mesa de mezcla, aunque en la práctica nos decantamos por un dispositivo electrónico. La versión electrónica no es muy diferente del procesador humano de dinámica desde un punto de vista filosófico, aunque carece de sus limitaciones. La señal de entrada se divide en dos. Una de estas dos copias de la señal es la que se procesará a través de un elemento de cambio de ganancia, que normalmente será un amplificador controlado por voltaje (tensión) o ACV, en inglés, VCA, Voltage Controller Amplifier, o bien su equivalente digital.

    La otra copia de la señal de entrada va a un circuito de detección que actúa sobre el ACV/VCA. Para que
    los cambios de volumen sean graduales, se utiliza un generador de envolvente, que permite que se establezca una "rampa" (la forma de esta rampa puede variar) entre los cambios de nivel para evitar que sean demasiado abruptos. Habitualmente se puede elegir entre detectar la señal que hay que procesar o bien detectar una señal externa diferente a la señal que se procesa; se habla entonces de la señal de Side Chain (cadena lateral) o key. Las limitaciones del procesador electrónico respecto del humano derivan de su falta de cerebro, que es capaz de tomar ciertas decisiones sobre todo cuando se combina con la vista: por ejemplo, bajar los micrófonos cuando los artistas no están en el escenario y no abrirlos cuando haya un ruido indeseado.


    Uno de los efectos secundarios de usar ACVs (VCAs) en la señal de audio, es que éstos introducen bastante ruido. Los diseños más silenciosos de VCA tienden a ser los más caros, y por ello encuentran su hogar en los equipos de más alta gama. Además del VCA, un buen procesador de dinámica se caracteriza por un buen circuito de detección, cuyo diseño es de gran complejidad y dificultad. Por todo ello, existen dos o tres marcas a ambos lados del Atlántico cuyas unidades gozan de un gran prestigio y una situación de un casi monopolio entre los profesionales, que desdeñan los equipos más "musicales" y semi-profesionales. Un buen procesador de dinámica deberá simplificar la tarea de comprimir de una forma transparente, evitando efectos de "bombeado" y "respiración" no deseados. Las unidades digitales no tienen problemas de ruido de VCA, aunque la programación de buenos algoritmos de procesado de dinámica no es tarea sencilla, así que tampoco podemos esperar buena compresión o puerteo en productos digitales de gama baja.

    2. Tipos

    Los tipos de procesadores de dinámica más habituales son :



    • Compresor / limitador, que atenúa o limita las señales que excedan un nivel de señal prefijado. Existe también una versión del compresor/limitador llamado de-esser, que regula el nivel excesivo de siseo en una voz. Un limitador es sólo una forma de compresor.

    • Puerta de ruido, que enmudece o atenúa las señales que bajen de un nivel de señal prefijado. Si permite regular la cantidad de atenuación, entonces se habla de "expansor hacia abajo" o downward expander.


    Existe también el expansor verdadero, aunque en la práctica no se encuentran comercialmente equipos que realicen esta función, que consistiría en amplificar las señales que excedan un nivel prefijado y atenuar las
    que queden por debajo, aumentando ("expandiendo") de esta manera la dinámica de una señal.

    Podríamos hablar también de los dispositivos digitales (aquellos que procesan una señal que ha sido digitalizada) y analógicos. Realmente, los dispositivos digitales pueden programarse para que funcionen como los analógicos, aunque en la práctica se usa su potencia de procesado para aumentar la posibilidades de manipulación. Por ejemplo, para comprimir una señal en aplicaciones de grabación, podemos usar un búfer de 1 segundo para tomar una decisión de compresión/limitación en función de lo que viene detrás (compresión look-ahead).

    3. Controles

    Los diferentes procesadores de dinámica tienen diferentes controles e indicadores. En general, solemos encontrar :


    • Nivel de Umbral (threshold). Éste es el nivel umbral que si se excede o baja de él pone en funcionamiento el procesador de dinámica.

    • Tiempo de ataque (attack time). Éste es el tiempo que tarda la señal en atenuarse/limitarse/enmudecerse/amplificarse. En general, los tiempos más lentos funcionan mejor en las frecuencias bajas y los rápidos con las altas.

    • Tiempo de relajación (release time). Es el inverso del tiempo de ataque, es decir, el tiempo que se tarda en pasar del estado procesado al estado donde se deja pasar la señal sin alteración de nivel. Normalmente los tiempos de relajación son mucho más lentos que los de ataque.

    • Tiempo de mantenimiento (hold). Especifica el tiempo mínimo que un compresor atenuará o una puerta de ruido estará abierta.

    • Relación de atenuación o ganancia. Define la cantidad de atenuación o ganancia que se aplica a la señal. En las puertas de ruido la atenuación puede estar prefijada de manera que realmente es un enmudecimiento.

    • Enlace estéreo (stereo link). Con los procesadores de dinámica en general cuando se usan para procesar un señal de dos canales (estéreo) se hace necesario enlazar la acción de procesado de ambos canales para que suceda en ambos a la vez. De lo contrario, la imagen sonora será confusa y cambiante desde el centro hacia un lado o a hacia el otro.

    • Automático. Cada vez es más común que exista la posibilidad de controlar alguno de los parámetros listados (normalmente los tiempos de ataque y relajación) de forma automática en función de las características de la señal. Este control activa o desactiva esa opción.

    • Desactivación (bypass), que nos permite comparar la señal procesada con la original. (Los modelos de alta gama suelen pasar la señal cuando están apagados o desconectados, quedando también en bypass).


    4. Medidores e indicadores

    Los medidores habituales de los procesadores de dinámica se detallan a continuación. No siempre se encotrarán éstos, y, de igual manera, pueden añadirse otros :


    • Medidor de atenuación o ganancia. Normalmente implementado como una fila de LEDs, este medidor nos indica cuanta atenuación o ganancia se le aplica a la señal, para evaluar si estamos procesando, o no, en exceso. En la puertas puertas de ruido encontramos solamente una luz de activación de puerta.

    • Luz de activación, que denota cuando el procesador está puerteando.


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