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Teoría del Sonido: Ecualización

Continuando con la serie de artículos dedicados al sonido, sus propiedades y la forma de tratarlo, en esta ocasión es el turno de la Ecualización…este es un apartado interesante y a la vez muy importante, de echo, una de las principales técnicas de mezcla es precisamente, la de trabajar con las ecualizaciones de una y otra pista, para de este modo, crear transiciones suaves entre los temas que estén sonando…todos los programas de DJ incluyen ecualización de tres bandas como mínimo (Graves, medios y agudos) y algunos como Traktor, permiten incluso trabajar con 4 bandas (graves, graves-medios, medios-agudos y agudos), así como las mesas de mezclas y controladores MIDI, por tanto, la ecualización es algo que vamos a usar con mucha frecuencia.

Esto en lo que al apartado DJ se refiere, no hablemos ya de la producción musical, donde una buena ecualización es clave para conseguir ese sonido que define a una canción…por tanto, considero que es fundamental entender su forma de trabajar, para así, sacar el máximo provecho a nuestras sesiones y producciones.

ECUALIZADORES

Un ecualizador es un dispositivo que procesa señales de audio. Modifica el contenido en frecuencias de la señal que procesa. Para ello, cambia las amplitudes de sus coeficientes de Fourier, lo que se traduce en diferentes volúmenes para cada frecuencia. Con esto se puede variar de forma independiente la intensidad de los tonos básicos. Ciertos modelos de ecualizadores gráficos actúan sobre la fase de las señales que procesan, en lugar de actuar sobre la amplitud.

Teoría del Sonido: Ecualización

INTRODUCCIÓN

Técnica e históricamente hablando, el término “ecualizador” hace referencia únicamente a un dispositivo usado para realzar frecuencias específicas. Esto es debido al hecho de que estos procesadores fueron desarrollados originalmente para compensar las pérdidas dependientes de la frecuencia en líneas telefónicas interurbanas. Por lo tanto fueron utilizados para igualar las frecuencias.

El ecualizador es el elemento que permite modificar la curva de respuesta en frecuencia de un sistema de audio. Esta modificación se realiza con el empleo de filtros, alterando, mediante la actuación sobre sus controles, la señal recibida y modificando así la respuesta idónea para el local y tipo de música deseada.

Nótese que aunque en principio con el uso de los ecualizadores lo que se persigue es obtener una curva de comportamiento lo más neutra posible, es decir, aquella en la que los niveles de energía se reparten por igual en cada octava, también es posible su uso para la obtención de ciertos modos acústicos preponderantes.

Los ecualizadores son sumamente útiles en sistemas de audio ubicados en salas de especial sonorización, salas reverberantes y salas mal acondicionadas. Los ecualizadores son usados básicamente para afectar a tres parámetros del sonido:

  1. Ganancia
  2. Frecuencia central
  3. Ancho de banda

Estas variables son controladas por tres tipos básicos de ecualizadores estáticos:

  1. Ecualizadores gráficos: alteran la ganancia con la frecuencia central y el ancho de banda fijos.
  2. Ecualizadores de barrido: alteran la ganancia y la frecuencia central con el ancho de banda fijo.
  3. Ecualizadores paramétricos: alteran los tres parámetros, de ahí el nombre de paramétricos.

PARÁMETROS

– Ganancia

La ganancia es la cantidad de amplificación o atenuación que provoca el filtro sobre la señal. Se expresa en decibelios para cada filtro y generalmente suele oscilar entre +- 12db.

Los ecualizadores se utilizan para alterar las intensidades relativas de bandas de frecuencia específicas en una señal de audio. Esto se logra dividiendo la señal en diversos anchos de banda aislados usando filtros pasa-banda y ajustando la ganancia de cada uno como se requiere. Los ecualizadores activos son capaces de aumentar y de atenuar mientras que las unidades pasivas solo pueden atenuar. Una importante consideración con respecto al aumento de un ancho de banda es si los filtros en el ecualizador están en serie o paralelo.

– Frecuencia central

Es la media geométrica de la frecuencia más baja y más alta del filtro pasa-banda, (el valor de la frecuencia sobre el que actúa cada filtro). Corresponde al valor sobre el cual su acción será máxima.

Cada filtro pasa-banda en el ecualizador se crea usando un filtro pasa-alta y uno pasa-baja. Si f1 es la frecuencia de corte del filtro pasa-alta en el pasa-banda (el punto donde la respuesta del filtro cae 3db) y f2 es la frecuencia de corte del filtro pasa-baja, entonces la frecuencia central se puede calcular con la siguiente ecuación:

fc= (f1*f2)*1/2

– Ancho de banda

El ancho de banda es “la diferencia entre los puntos superiores e inferiores donde la respuesta del filtro cae a 3db por debajo de su valor máximo en la salida del pasa-banda”. Determina la amplitud de la zona de trabajo e indica la extensión a ambos lados de la frecuencia central que abarca la corrección efectuada por el filtro. Un valor grande indica una actuación sobre un rango de frecuencias muy grande. Con un valor pequeño actúa sobre un rango menor.

BW= (f2-f1)

– Factor Q

El factor Q o selectividad indica la pendiente que tiene la curva de actuación del filtro. Cuanto menor sea este valor, la acción del filtro será más uniforme dentro de su ancho de banda.

Q= fc/BW

De un modo doméstico generalmente se usa para reforzar ciertas bandas de frecuencias, ya sea para compensar la respuesta del equipo de audio (amplificador + altavoces) o para ajustar el resultado a gustos personales.
Los hay analógicos y digitales, activos o pasivos, paramétricos, gráficos y paragráficos. Los ecualizadores profesionales suelen tener, al menos, 10 bandas. Las normas ISO establecen que las bandas de frecuencia han de ser, al menos, 31, 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 y 16 000 Hercios.
Estas bandas de frecuencias básicas son controladas por un fader (u otro potenciómetro o control alternativo) que puede atenuar o introducir ganancia hasta en 12 dB, o aún más. Para evitar distorsión por saturación (“clipping”), cada fader cuenta con un diodo LED, que se enciende justo antes de que se recorte la señal…los ecualizadores están muy relacionados con los mezcladores ecualizadores y mezcladores.

TIPOS

– Ecualizadores Shelving

ecualizador-parametrico_www.tutorialesdj.com

Este tipo de ecualizador opera en todas las frecuencias de manera plana. O sea, crea una transición entre una región extrema (en el extremo grave o en el extremo agudo) del espectro de audio y la región central.

Estos ecualizadores están disponibles como unidades de alta y baja frecuencia, realzando las altas y bajas frecuencias respectivamente. La desventaja de estos componentes es su potencial de realzar frecuencias por encima y por debajo del rango de audio audible causando como mínimo perdida de potencia del amplificador, y en el peor de los casos, daños en el altavoz. Las señales subsónicas se pueden atenuar usando un filtro pasa-alta por debajo de la banda de audio (18 hertzios) para evitar excesiva información de baja frecuencia.

El uso más común de este ecualizador es en controles de tono en los sistemas de audio domésticos. Estos controles de bajos y agudos tienen generalmente una pendiente máxima de 6db por octava y características recíprocas.

– Ecualizadores gráficos

Teoría del Sonido: Ecualización

Éstos son probablemente los procesadores de señal más usados en grabación. Estas unidades son llamadas así porque contienen un banco de filtros cuyos controles de ganancia están dispuestos de manera que crean un gráfico de la respuesta en frecuencia resultante en el panel frontal, (hay que tener en cuenta que esta lectura es la curva de respuesta en frecuencia del ecualizador, NO la respuesta total del sistema). El más típico es el ecualizador de octava en el que encontramos 10 puntos de control. Recordemos que el ancho de banda audible recorre 10 octavas: 30, 60, 125, 250, 500Hz, 1, 2, 4, 8 y 16KHz, estas son las frecuencias de actuación del ecualizador. En general los ecualizadores gráficos permiten reforzar o atenuar la señal en unos 6 a 15dB, siempre sobre la misma frecuencia de trabajo.

La mayoría de los ecualizadores gráficos contienen bancos de filtros conectados en paralelo. Éstos se conocen como filtros no combinados. Cuando se refuerzan dos bandas adyacentes, queda una pendiente relativamente grande entre los dos picos. Esto demuestra ser una gran desventaja cuando se intenta realzar una frecuencia entre dos frecuencias centrales. Se pueden requerir cantidades drásticamente excesivas de realce en el centro de la banda para ajustar correctamente la frecuencia deseada. Este problema se elimina en ecualizadores gráficos usando las menos comunes combinaciones de filtros. En este sistema, los bancos de filtros se conectan en serie, así las bandas adyacentes tienen efecto en cualquier otra. Consecuentemente, para realzar una frecuencia entre dos frecuencias centrales, los filtros dados necesitan solamente ser realzados una cantidad mínima para dar lugar a una frecuencia media altamente realzada.

Virtualmente todos los ecualizadores gráficos tienen frecuencias fijas y un Q fijo. Esto los hace simples de utilizar y rápidos de ajustar, no obstante son generalmente un compromiso. Aunque son muy convenientes para propósitos generales, en situaciones donde se requiere una frecuencia específica o el ajuste del ancho de banda, demostrarán ser inexactos. Una tentativa de superar estas limitaciones es el ecualizador paragráfico. Este es un ecualizador gráfico con ajuste de frecuencia fino en cada deslizador. Esto proporciona al usuario la capacidad de barrer algo la frecuencia central de cada filtro, dando así mayor control sobre la respuesta de frecuencia del sistema.

El uso más común para los ecualizadores gráficos es corregir inconsistencias en la respuesta del altavoz y, con menos eficacia, ambientes acústicos, particularmente en sistemas de refuerzo de sonido. Si la ganancia de un sistema de audio se aumenta, se alcanzará la regeneración acústica. La frecuencia en la cual ésta ocurre se puede atenuar con el ecualizador y la ganancia total incrementada hasta que otra frecuencia cause el mismo problema. La repetición de este proceso hasta que la respuesta del sistema se aplana puede dar lugar hasta a un aumento de 10db sobre el espectro de audio. Hay que tener en cuenta, sin embargo, que fijar estos problemas con medios electrónicos debe ser el último recurso, después de que las posibilidades de mejora usando cambios en micrófonos, altavoces, y acústica se hayan agotado.

– Ecualizadores de barrido

Teoría del Sonido: Ecualización

Estos ecualizadores se encuentran comúnmente en las etapas de entrada de mesas de mezclas. Se utilizan generalmente donde se requiere más control sobre la señal que está disponible en el ecualizador gráfico, con todo, las limitaciones de espacio restringen el número de potenciómetros disponibles. Típicamente, los ecualizadores de barrido proporcionan control sobre 3 o 4 bandas de frecuencia.

La ventaja de esta configuración es un ecualizador relativamente versátil. La desventaja obvia es su carencia de ajuste en el ancho de banda, un problema que se soluciona con un ecualizador paramétrico.

– Ecualizadores paramétricos

Teoría del Sonido: Ecualización

Los ecualizadores paramétricos controlan los tres parámetros fundamentales: ganancia, frecuencia central y ancho de banda. Hay que observar que estos parámetros ajustables son independientes entre sí. Cualquiera de los tres controles disponibles puede ser alterado sin afectar a los otros dos. Por ejemplo, un cambio en la ganancia no afectará al ancho de banda o a la frecuencia de central del filtro.

La ventaja de usar un ecualizador paramétrico reside en el control de la unidad sobre la señal de audio. La alta versatilidad del componente lo hace útil en cualquier aplicación de ecualización. Pueden proporcionar una precisa filtración. Esta versatilidad puede ser aumentada con eficacia conectando en cascada la salida de tal ecualizador a la entrada de otro o de su canal opuesto, doblando así los parámetros controlables. Su capacidad de tener tan fino control, sin embargo, también conduce a sus desventajas. Estos ecualizadores son relativamente complejos, su uso lleva mucho tiempo y es difícil emparejar curvas de respuesta (entre canales, por ejemplo).

Los filtros en estas unidades están conectados casi siempre en serie. Esto elimina la posibilidad de interferencias de fase entre bancos de filtros, un problema inherente en unidades conectadas en paralelo. Sin embargo, introduce inmediatamente el problema de las ganancias de diversos filtros que se afectan unos a otros. “la ecualización total es simplemente la suma (en decibelios) de la ecualización contribuida por cada una de las secciones”.

– Ecualizadores semiparamétricos

Los ecualizadores semiparamétricos permiten el control sobre el ancho de banda, sobre la frecuencia central y sobre la ganancia de un filtro (como un ecualizador paramétrico), sin embargo estas componentes pueden ser interactivas. Es decir, si se cambia la frecuencia central y la ganancia de un filtro también cambiará su ancho de banda…La ventaja de estas unidades es el costo más bajo que tienen respecto a los ecualizadores paramétricos.

– Ecualizadores dinámicos

Como su nombre sugiere, los ecualizadores dinámicos son variables de forma continua, en los cuales la curva de respuesta en frecuencia “normalmente cambia en respuesta a la señal de entrada.” El nombre es también un término general para un número de procedimientos diferentes para distintas aplicaciones.

Fuentes:

Universidad Castilla La Mancha
Wikipedia

Author: JoseLogic

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