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Rango Dinámico

Rango dinámico es un término que suele encontrarse en documentos sobre audio y que algunas veces no se interpreta de la manera apropiada, ya que varía según el contexto en el que se encuentre. Se puede definir de dos maneras:

  • En un equipo de audio: El rango dinámico se refiere a la diferencia de nivel que existe entre el valor máximo que puede alcanzar el sistema antes de saturarse y el ruido de piso o de fondo, propio del dispositivo electrónico. En algunos casos es mal interpretado y comparado con la relación señal a ruido de los dispositivos (SNR) que define el rango entre el ruido de piso y el nivel de operación óptima del equipo.
  • En una señal de audio: El rango dinámico es la diferencia entre el nivel de amplitud de la señal más alto (nivel pico) y el más bajo. Muchas veces el nivel más bajo de la señal puede estar asociado al ruido de piso del sistema en el que se está trabajando.

Función de un compresor

Un compresor es un procesador que permite modificar el rango dinámico de una señal. Es uno de los procesadores más comunes y algunas veces subvalorado o mal utilizado por desconocimiento de cada uno de los controles que posee. Hay una creencia errónea de que los compresores solo pueden reducir el rango dinámico de una señal, teniendo en cuenta que los valores más altos se ven afectados por el procesador. Sin embargo, existen configuraciones que permiten aumentar el rango dinámico reduciendo los niveles más bajos de la señal, a pesar de que no sea el procesador más adecuado para este fin.

Principio de Funcionamiento

Los compresores basan su funcionamiento en dispositivos de amplificación controlados por voltaje. El voltaje que controla el amplificador proviene de una señal de control (sidechain).

En la gran mayoría de casos, la señal de control es una copia de la señal que se va a procesar, pero existen situaciones que requieren que esta sea una señal diferente y por eso algunos compresores cuentan con entrada de sidechain externa.

En principio, el compresor realiza atenuación de ganancia a una señal en momentos específicos. Estos momentos y el comportamiento de esta atenuación están definidos por los parámetros del compresor: Threshold, Ratio, Attack y Release, principalmente.

Threshold y Ratio

El control de threshold de un compresor determina un umbral; la señal que esté por encima de este umbral es conocida como overshooting y es la que le indicará al compresor en qué momentos realizar una reducción de ganancia. Al sobrepasar el umbral, la señal debe ser escalonada de acuerdo a un ratio, que es una relación de la reducción de ganancia que se efectuará en el amplificador. Por ejemplo, una relación de 2:1 indica que por cada 2dB que sobrepasen el umbral, se obtiene a la salida 1 dB.

Ejemplo

Pulsa para reproducir una señal y aplicarle compresión. Tendrás controles para variar tanto el threshold como el ratio. Prueba distintas configuraciones entre estos dos parámetros para escuchar sus diferencias.

  • Señal

    Activar Compresor

    Threshold: 0 dB

    Ratio: 1:1 dB

Attack y Release

La atenuación realizada por el compresor no se hace de manera inmediata, existen tiempos de ataque (attack) y liberación (release) que determinan a qué tan rápido va a actuar y dejar de actuar este procesador. Es importante no confundir estos tiempos con los de la envolvente de una señal; aunque de alguna manera estén relacionados, no son lo mismo.

El tiempo de ataque -idealmente- es el tiempo que se demora el compresor en alcanzar la reducción de ganancia máxima o del 100% pero algunos autores coinciden en que es cuando se alcanza aproximadamente un 75% de reducción sobre la señal de entrada. El tiempo de release define el tiempo que se demora el compresor en dejar de aplicar una reducción de ganancia, que sea igual al 0%.

Ejemplo

Pulsa para reproducir una señal y aplicarle compresión. Tendrás controles para variar tanto el ataque como el release. Prueba distintas configuraciones entre estos dos parámetros para escuchar sus diferencias.

  • Activar Compresor

    Attack: 0.001 segundos

    Release: 1 segundo

Funcionamiento de un compresor

Estos son los cuatro parámetros esenciales para todo compresor. Más allá, existen parámetros como el knee o el makeup que realizan funciones adicionales. Cada fabricante implementa diferentes funciones adicionales con fines prácticos o comerciales.

Ejemplo

Pulsa para reproducir una señal y aplicarle compresión. Tendrás controles para variar todos los parámetros básicos: Threshold, Ratio, Attack y Release. Prueba distintas configuraciones entre estos parámetros para escuchar sus diferencias.

  • Activar Compresor

    Threshold: 0 dB

    Ratio: 1:1 dB

    Attack: 0.001 segundos

    Release: 1 segundo

Tipos de Compresores

Los compresores se pueden clasificar según la forma como se realice la reducción de ganancia; esta se define por el método electrónico utilizado para este fin. Conociendo de manera básica su funcionamiento, se podrán tener criterios para la selección de un equipamiento adecuado, de acuerdo a las necesidades de un proyecto o el tipo de material sonoro.

EQ III - Avid Technology. Ecualizador parámetrico encontrado en el digirack de Pro Tools

Ópticos o aisladores ópticos

Este tipo de compresores usa una bombilla o LED que aumenta o disminuye su brillo de acuerdo a la señal de audio entrante y una fotocelda que responde de acuerdo a los cambios de intensidad de la bombilla realizando los cambios de ganancia respecto a esto. Los tiempos de ataque y liberación son dependientes del tiempo de respuesta de la bombilla y la fotocelda, y es por estos elementos y sus propiedades que los compresores ópticos se catalogan como “musicales” debido a que la fotocelda tiene una curva de liberación gradual y predecible. Algunos compresores legendarios de este tipo son el Universal Audio® LA2A amplificador nivelador y UREI LA-3.

Universal Audio 1176, Compresor de tipo FET en versión de rack.

FET (Transistor de Efecto de Campo)

El compresor de transistor de efecto de campo usa un transistor especial para la variación de ganancia. Los transistores tipo FET fueron los primeros en emular el comportamiento interno de los tubos de vacío. Los compresores de este tipo tienen tiempos de ataque y liberación muy rápidos, son limpios y confiables. Suelen usarse en voces o baterías donde al tener altos niveles de reducción de ganancia no es agresivo y notorio. Uno de los más legendarios compresores de este tipo es el Universal Audio® 1176.

Q4 Paragraphic Equalizer - Waves Audio. Ecualizador paragráfico de tres bandas, en versión plug-in.

VCA

Trabajan con amplificadores controlados por voltaje que son los más versátiles de todos los tipos de compresores y son los más comunes a la fecha. Los VCA pueden cambiar rápidamente la ganancia en respuesta a diferentes detectores que se apliquen sobre la misma señal. Son la mejor opción cuando se desea tener un control más estricto de la dinámica y nivel de la señal. Puede ser sutil como otro tipo de compresores o agresivo si se desea. Algunos ejemplos de compresores tipo VCA son el Solid State Logic Buss Compressor o el dBX 160.

Vari-MU

Los compresores de Mu variable son un diseño antiguo del control de ganancia en un dispositivo usando un tubo de vacío como elemento de control de la ganancia. Este tipo de compresores no poseen un control de ratio tradicional, pues normalmente cuando se realizan reducciones de ganancia pequeñas se tiene una relación de reducción de ganancia baja y suavizada, y a medida que se aumenta la señal de entrada está relación se vuelve más agresiva

Técnicas de compresión y su aplicación

Aunque no se conocen técnicas estandarizadas de compresión si suelen usarse algunos procedimientos de acuerdo a los objetivos que el ingeniero haya planteado. Al mismo tiempo se han dado a conocer algunas técnicas comúnmente usadas por ingenieros en las distintas etapas de una producción musical.

  • Modificación de Envolvente: La envolvente de la señal es una de las características que definen el timbre de un instrumento y está compuesto por los tiempos de ataque, decaimiento, sostenimiento y release (ADSR). Estos tiempos no están directamente relacionados con los controles que posee un compresor, pero si pueden indicar como configurar un compresor de acuerdo al objetivo que se haya planteado.

  • Compresión de picos de la señal: En algunos casos este tipo de compresión se usa como un dispositivo de control o para disminuir los cambios de nivel entre los niveles bajos y altos. Esto es posible de lograr usando tiempos de attack y release rápidos, una relación entre nivel de entrada - salida alto y un nivel de umbral que este por debajo de los niveles pico que se deseen reducir.

  • Compresión en serie: De acuerdo a los objetivos de mezcla que el ingeniero se proponga se presentan casos donde se hace necesario usar más de un compresor, debido a que no es posible lograr lo que ha propuesto usando una sola configuración. En algunos casos puede ser útil usar compresores de audio que realicen pequeñas reducciones de ganancia que un compresor grandes reducciones de ganancia.

  • Compresión en paralelo: Es una combinación entre una señal procesada y una sin procesar, todo depende del tipo de configuración que se establezca en el procesador.

  • El compresor como un limitador: Un caso extremo de un compresor es el limitador, que no es más que un compresor con un ratio de infinito a uno, es decir que cualquier señal que supere el nivel de umbral establecido será reducido. Lo más normal es encontrar limitadores con tiempos reacción rápidos, con el fin de evitar que el nivel de la señal de salida sobrepase el umbral establecido. Es uno de los procesos más usados en la etapa de masterización, permitiendo lograr altos niveles de RMS sin saturar los sistemas y controlar el nivel de la señal de salida.

  • Compresión Multibanda: Los compresores multibanda se basan en el mismo funcionamiento de cualquier compresor, pero se aplica el proceso en diferentes bandas con configuraciones independientes para cada banda.

  • De-esser: Es similar a los compresores multibanda, solo que solo actúa sobre un rango de frecuencias altas con el fin de reducir el sonido de las "S" en los elementos vocales de un proyecto. También pueden ser usados en instrumentos que tengan contenido en alta frecuencia que pueda ser molesto y que no esté presente todo el tiempo, por ejemplo, en una batería cuando el ejecutante toca un platillo que produce algún contenido en frecuencias altas exagerado, este puede ser controlado mediante este tipo de compresores para que la reducción de ganancia solo se aplique cuando el nivel de estas frecuencias sobrepase el umbral establecido.

Resumen

  • Compresor: Los compresores basan su funcionamiento en dispositivos de amplificación controlados por voltaje. El voltaje que controla el amplificador proviene de una señal de control
  • Threshold: Es el umbral establecido, cuando la señal de control supera este umbral el amplificador controlado por voltaje reacciona en esos períodos de tiempo
  • Ratio: Es la relación entre el nivel de entrada y de salida
  • Attack: Es el tiempo que se demora el compresor en aplicar una reducción de ganancia entre el 75% y el 100%.
  • Release: Contrario al tiempo de ataque, este parámetro indica el tiempo que se demora el compresor en dejar de aplicar una reducción de ganancia o en deje de actuar.