Tecnología Musical I: Apuntes Sesión 1

Pre-Producción 

¿Por qué es Importante? Ahorro de tiempo, energía, dinero

  • Arreglos
  • Ensayos
  • Demos (Maquetas)

Selección de las canciones dentro de contexto del disco

Solidez rítmica-armónica (batería-bajo). Fundamentos  de la producción.

Es en esta etapa donde se deben hacer los cambios para tener un buen resultado final.

Cortinas Sonoras: El sonido va en diferentes capas. Éstas capas están distribuidos en diferentes puntos del espacio.  (Se profundizará sobre ésto cuando veamos paneo.)

Cada canción tiene mucho que ver con la forma en cómo se realizará la ejecución.

Video de apoyo:

 

 

 

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Mezcla de Audio

Antes de hablar de la mezcla de audio, vale la pena presentar la descripción de un sistema de grabación de sonido:

La figura muestra el diagrama a bloques de un sistema de grabación de sonido. Como cualquier sistema físico está compuesto de entradas y salidas. En un esquema de audio sólo existen dos tipos de entrada: micrófono o línea. Tanto uno como el otro entran a un bloque de mezcla antes de pasar al sistema de grabación.

La mezcladora de audio como su nombre lo dice, permite mezclar dos o más señales de manera simultánea, permitiendo múltiples entradas a una sola salida. En términos musicales podemos tener varios instrumentos o voces sonando al mismo tiempo.

Pero además de actuar como un sumador de señales de audio el mezclador también permite regular la presencia que cada señal tendrá a la salida, para evitar por ejemplo que un instrumento de acompañamiento impida que se escuche con claridad la voz del cantante. La mezcladora tiene también un ecualizador con el cual podemos modificar las características acústicas de cada señal de audio que entra a la mezcladora. Como se vio en la primera sesión, los sonidos graves corresponden a bajas frecuencias y los agudos tienen equivalente en las frecuencias altas.

Hay varios tipos de mezcladores de audio pero todos tienen en común los siguientes controles: Ganancia de amplificación, ecualización y auxiliares.

Veamos cada uno a detalle.

Ganancia:


Este control nos permite modificar el grado de amplificación que se desea en la señal de entrada, en términos matemáticos la ganancia se define de la siguiente forma:

Señal de salida= Ganancia*Señal de entrada

La ecuación nos permite ver que la ganancia no es más que un factor multiplicador que incrementa la señal de entrada, por ejemplo, si la señal de entrada es igual a 20 dB, y la ganancia está sintonizada a 4, la señal de salida tendrá un valor de 80 dB.

Para utilizar un leguaje más musical podemos deducir que la ganancia nos permite controlar el volumen de la señal y nos permite generar sonidos más fuertes o más débiles. Por lo general el control de ganancia está marcado por el término en inglés GAIN.

Ecualización:

El siguiente elemento en común que encontramos en una mezcladora de audio es la sección de ecualización. La ecualización de audio nos permite interactuar con las frecuencias de una señal con objeto de realzar o atenuar determinados elementos.

Para apoyar esta sección, voy a valerme de un texto de J.J.G. Roy encontrado en la página http://www.sonidoyaudio.com.

Roy divide su sección hablando de diferentes márgenes de frecuencia: graves, medios y agudos y hace hincapié en que las frecuencias más problemáticas son aquellas entre los 300 Hz y 10 kHz, en donde el recomienda atenuar más que amplificar. Se habla de problemático dado que es en ese rango donde la mayor parte de los instrumentos musicales –incluida la voz humana- tienen presencia, por lo cual es muy difícil modificar un elemento sin alterar los demás.

GRAVES

20-50 Hz

Las frecuencias que la componen se sienten más que se escuchan. Corresponden a esa sensación que nos produce un automóvil con grandes bocinas para graves o los sonidos graves en un antro o baile: el sonido no es muy perceptible pero pueden moverse hasta los muebles.

“Es una banda que añade un matiz bastante orgánico a la mezcla, pero hay que tratarla con precaución porque si la amplificamos demasiado, nos encontraremos con una importante reducción del margen dinámico y, por tanto, una disminución del volumen final de la mezcla y, sobre todo menor definición de la misma”. Señala Roy en sonidoyaudio.com. Debemos tomar en cuenta que son pocos los equipos de audio domésticos que tienen capacidad de reproducir este rango de frecuencias por lo que no vale la pena hacer muchos ajustes a esta banda.

63-80 Hz

Si el bajo y el bombo han quedado algo apagados, esta es la banda que hay que modificar para conseguir esa pegada que andamos buscando. También añade calidez a la mezcla sin reducir la definición de las voces, guitarras o metales solistas.

Es importante no amplificar demasiado esta banda de lo contrario tendremos un sonido grave semejante a un bufido que hará vibrar demasiado los objetos cercanos a nuestras bocinas.

100-160 Hz

Si empleamos percusiones de mano (congas, instrumentos étnicos, etc), cuyo sonido tiene un fuerte componente resonante, el cual puede llegar a saturar la mezcla de bajos, esta es la frecuencia apropiada para recortar.

Esta banda es la que proporciona una buena calidad de graves en una zona destinada a ser reproducida en altavoces domésticos. Hay que tener cuidado con ella por los mismos motivos citados anteriormente, a los que hay que sumar la ecualización de las demás bandas de bajos.

200-250 Hz

Estas frecuencias suelen ser las culpables de un sonido demasiado cargado de graves en las guitarras acústicas. Un poco de ganancia en esta región puede añadir cuerpo a una mezcla demasiado fina, pero también se puede hacer que el bajo suene poco claro.

Para definir el bajo es más interesante recortar esta banda que aumentar los medios o agudos. La mezcla será más clara y cálida que si optamos por aumentar los agudos.

MEDIOS

315-400 Hz

Si la mezcla global parece velada y sin detalles, ésta es la banda que debe ser recortada; tanto con las pistas individuales como las vocales. Para mejorar la inteligibilidad de la mezcla, manteniendo la calidez, empezaremos a trabajar en esta banda, antes que aumentar los medios o agudos.

500-800 Hz

Un volumen demasiado alto de esta banda conferirá al sonido un aspecto duro o rígido; esto es, si el mazo del bombo parece estar golpeando una caja de cartón, o parece que la reverberación está demasiado realimentada. Esta banda suele disminuirse razonablemente para que la mezcla no pierda cuerpo pero sin que resulte desagradable.

1-2 kHz

Para mejorar la inteligibilidad sin añadir sibilancia se suele aumentar la ganancia de esta banda, porque suele devolver la claridad y frecuencia fundamental de las guitarras con demasiada distorsión.

Por otro lado, un aumento exagerado de esta banda puede hacer que el sonido de la mezcla se parezca más a un atasco de tráfico con todos los automóviles abusando del claxon.

AGUDOS

2,5 – 4 kHz

Esta es la zona en la que el oído humano es más sensible. Esto supone que, cualquier pista que necesite ser destacada de las demás, se beneficiará de un aumento de estas frecuencias, pero un aumento exagerado provocará una importante fatiga acústica. Si la mezcla suena demasiado agresiva o dura, tal vez esta banda esté demasiado alimentada en varias pistas.

Un error cometido frecuentemente sucede cuando de aumentan los agudos de la mezcla para compensar la propia fatiga acústica durante el trabajo. De este modo, cuando los oídos han descansado, pongamos pasadas unas horas, en la siguiente sesión de mezcla, ésta suena demasiado brillante y agresiva.

Normalmente se suele recortar esta banda y trabajar sobre otras.

5 – 10 kHz

En esta banda reside la mayor parte de la sibilancia vocal, aunque la de una voz femenina puede llegar hasta los 11 o 12 kHz. Pero, aunque rebajar la ganancia en estas bandas mejora los problemas de siseo, también reduce la articulación, expresividad, y respiración de la voz. Es por esto que, para evitar que el remedio sea peor que la enfermedad, se utilicen aparatos llamados de-esser.

Un aumento en la zona superior de esta banda supone destacar la vibración de la caja de la batería, el golpe de la baqueta sobre los aros y el chasquido de la maza en el bombo. Lógicamente, una ganancia exagerada provocará un exceso de siseo y agresividad.

Para completar la parte de ecualización adjunto una tabla con los equivalentes en frecuencia de los instrumentos más comunes.

Paneo:


Este control tiene una función simple: Distribuir el sonido del lado derecho o izquierdo de nuestro sistema estereofónico. Es importante utilizar el paneo para lograr una mayor espacialización del sonido, lo que auditivamente significa tener una aproximación de sonido similar a la que tendríamos de estar tocando los músicos frente a nosotros.
No hay una regla general de cómo distribuir las señales de izquierda a derecha, sin embargo se recomienda siempre en loa música popular hacerlo de la siguiente manera.

Auxiliares:


Esta sección nos permite controlar procesadores de sonido o efectos especiales conectados exteriormente a nuestro mezclador. Generalmente los procesos se controlan desde el dispositivo en sí, el control de auxiliar simplemente manipula la cantidad de efecto que se aplicará en la señal.

Dentro de los efectos más conocidos están el compresor, el ecualizador, el reverb o el distorsionador para guitarra.

Vale la pena hacer mención especial del compresor de audio, y ya que es uno de los procesos más comunes en el audio, he decido dar una entrada especial en el blog a dicho tema.

Fader:

Finalmente hablaremos del control de volumen deslizable conocido también como Fader (significa desvanecedor en inglés).

Este control nos permite manipular la intensidad de cada señal de forma individual, para dejar cada elemento en su debido lugar dentro de la mezcla, la idea de una buena mezcla es que cada parte se distinga perfectamente sin restar importancia la una a la otra. No existe tampoco una fórmula mágica de cómo hacer la mezcla. Todo queda en el gusto del productor, del artista o del ingeniero, sin embargo hay que considerar algunos puntos:

• La línea melódica principal debe ser escuchada en todo momento. En la música popular la línea melódica es por lo general la voz y es importante que se note con la mayor claridad posible.

• La batería y el bajo deben estar presentes dado que la primera lleva el pulso de la canción y el segundo la base armónica y ambas partes forman la estructura musical del tema.

• Los instrumentos de acompañamiento como piano o guitarra deben notarse sin destacar demasiado, su función es la de apoyar a la melodía principal.

• En caso de existir partes solistas de algún instrumento, por ejemplo la guitarra, el ingeniero de mezcla debe estar listo para dar mayor volumen a dicho instrumento en el momento de su solo y posteriormente regresar el volumen a su posición de acompañamiento.

Compresión de Audio

La compresión de audio consiste en manipular el rango dinámico de una señal de audio con objeto de volverla más uniforme.

¿Para qué comprimir?

Básicamente para poder restar volumen a las partes del sonido más fuertes (fortes) con objeto de disminuir el contraste con sus partes débiles (pianos). Esto nos permite aumentar el volumen general de la señal de audio sin riesgo a saturar en sus partes más fuertes.

¿En qué momentos se usa?

Es deseable en aquellos instrumentos que necesitan un ataque de forma regular y que en ocasiones el ejecutante no lo realiza como por ejemplo el bombo o la tarola en una batería. Inclusive puede ser el caso de cantantes que no dan todas sus notas con la misma intensidad.

En un compresor de audio se manipulan principalmente en cinco parámetros:

1. ¿A partir de que valor de amplitud vamos a comprimir?

2. ¿Qué tanto se va a comprimir?

3. ¿Qué tiempo debe ocurrir antes de que empiece a comprimir?

4. ¿Qué tiempo debe transcurrir para que deje de Comprimir?

5. ¿Qué valor se requiere en la amplitud final?

Contestaremos una a una las preguntas, la primera:

¿A partir de que valor de amplitud vamos a comprimir?

Es necesario establecer un valor de referencia a partir del cual el compresor va a comenzar a funcionar, este valor se conoce como “umbral” THRESHOLD y está dado en decibeles. A partir del valor que se establezca como Threshold es a partir de donde el sistema va a comprimir la amplitud de la señal, es decir valores arriba del THRESHOLD serán comprimidos y los valores por debajo quedarán intactos.

¿Qué tanto se va a comprimir?

El parámetro que establece el la relación de compresión se le llama RATIO y funciona de forma escalar, por ejemplo, si tenemos un valor pre-compresión de 10 dB y nuestro RATIO es 2:1, el valor pos-compresión será de 5 dB. Ver gráfica abajo.

¿Qué tiempo debe ocurrir antes de que empiece a comprimir?

Ningún sistema físico comienza a operar de forma instantánea, siempre transcurre un tiempo antes de que el sistema arranque. En el caso de un compresor el tiempo de arranque o ataque es mínimo y se mide en milisegundos, lo cual lo vuelve insignificante en términos humanos pero se vuelve significativo si consideramos que el sonido contiene frecuencias que si suceden en ese rango de tiempo. Por lo general el tiempo de arranque se le conoce como ATTACK TIME y tiene un rango de 10 ms a 50 ms.

¿Qué tiempo debe transcurrir para que deje de Comprimir?

Así como tiene que transcurrir un tiempo antes de que el sistema opere, también hay un tiempo necesario desde que el sistema deja de funcionar hasta que queda en reposo absoluto, este tiempo se le llama RELEASE TIME y al igual que el ATTACK se mide en ms, su rango normalmente es de 20 ms a 100ms aunque algunos sistemas tienen opción de dejar éste valor en automático para hacerlo menos susceptible de errores.

¿Qué valor se requiere en la amplitud final?

Es común que una señal después de comprimida tenga un nivel de atenuación tal que resulte difícil de escuchar, para ello se incorpora al sistema de compresión una ganancia de compensación que amplifica la señal una vez atenuada. Este valor se da también en dB y es recomendable ir compensando de 3 dB en 3 dB para poder escuchar una diferencia sin riesgo a amplificar demasiado.

Por lo general los programas de software que incorporan un sistema de compresión se explican a través de una gráfica similar a esta:

La gráfica explica que con una relación de compresión RATIO 1:1, la señal de entrada (Input level) es idéntica a la señal de salida (Output level) mientras que a medida que el RATIO va variando 2:1 o 4:1 la señal de salida decrece con respecto a la señal de entrada.

Síntesis Aditiva

Sintesis Aditiva

La síntesis aditiva consiste en hacer una suma de diferentes componentes armónicos cuyos valores son iguales a los de los armónicos que produce cierto instrumento acústico para crear un sonido nuevo o bien recrear sonidos de instrumentos acústicos.

Antes de entrar en detalle vale la pena especificar algunos conceptos, en primer lugar qué es síntesis.

En la música se denomina síntesis al proceso de crear sonidos nuevos a partir de características de sonidos acústicos por medio de procesos electrónicos digitales o analógicos.

En síntesis musical, cuando se habla de instrumento se refiere a un algoritmo que permite a una computadora producir un sonido.

Este algoritmo esta compuesto por elementos variables, dependiendo del sonido que se vaya a producir. Por ejemplo para un instrumento que haga un solo tono, hay tres elementos variables : amplitud, frecuencia y duración.

Normalmente el número de variables a manejar depende de la complejidad del timbre del sonido que se desea crear. Mientras más complejo es el timbre más variables hay que manejar, es por eso que en muchas ocasiones el sonido sintetizado de cierto instrumento difícilmente se llega a confundir con el instrumento real.

Debido a la complejidad que implica manejar todas las variables, los programas de síntesis emplean por lo general elementos previamente diseñados conocidos como Generadores Unitarios.

De este modo, el músico no necesita poner atención al detalle del funcionamiento de cada generador sino que puede interconectar dos o más generadores para producir sonidos.

Existe un modo aún más cómodo para manejar la síntesis que consiste en manejar paquetes compuestos por las interconexiones de estos generadores unitarios. De ahí se desprenden diferentes tipos de síntesis: aditiva, sustractiva, síntesis por análisis, síntesis por distorsión, síntesis granular.

Finalmente existe el modelado físico, en éste tipo de síntesis es importante conocer las características físicas de un instrumento musical para posteriormente ser reproducidas matemáticamente e implementadas en una computadora.

Hay algunos elementos básicos necesarios para hacer síntesis aditiva, ellos son el oscilador y el generador de envolvente. Como su nombre lo indica, hay que hacer una suma de varios osciladores que nos darán como resultado un sonido único. Como se ha mencionado anteriormente en este blog, todo sonido musical está compuesto en diferentes fracciones de tono llamados armónicos.

En la síntesis aditiva se pretende simular electrónicamente este fenómeno poniendo a cada oscilador a una frecuencia armónica distinta. Más adelante damos un ejemplo de ésto, a continuación se detalla la función del oscilador.

El oscilador

El elemento básico de un esquema de síntesis es el oscilador. Un oscilador es un sistema capaz de producir una señal periódica, esa señal es normalmente una forma de onda creada a partir de una secuencia de números. El oscilador tiene dos parámetros principales a controlar: frecuencia y amplitud.

Generadores de envolvente ( elemento ADSR)

Muchos instrumentos musicales electrónicos utilizan generadores de envolvente. Las cuales permiten moldear el sonido con respecto al tiempo. Tal como ocurre con los sonidos cuando suceden en un medio físico. Si graficamos la evolución de un tono con respecto al tiempo, vemos un comportamiento que involucra cuatro eventos: Ataque, decaimiento, sostenimiento y liberación. El acrónimo para denominar a un generador de envolvente toma las primeras letras de los nombres de estos conceptos en inglés.

Haciendo una analogía con elementos de la vida cotidiana pensemos que la síntesis es como una escultura. El oscilador es el mármol y el generador de envolvente es ell cinzel que nos permite moldearlo a la forma que queremos.

Ejemplo de utilización de Síntesis aditiva

Vamos a ejemplificar de manera conceptual la utilización de éste tipo de síntesis, este ejemplo bien puede implementarse en algún programa de cómputo como puede ser PD.

Generación de un sonido de piano a utilizando síntesis aditiva:

Paso 1

Para llevar a cabo la implementación es necesario conocer los valores de los diferentes parámetros que se van a implementar, en este caso los valores de ADSR y las frecuencias de los distintos armónicos que posee un sonido de piano.


En este caso los tome prestados del sitio web:http://www.zytrax.com/tech/audio/digital-sound.html a quién agradezco de antemano. Todos los sonidos se tomaron a partir de la nota Do central (C4) de un piano Steinway en la Universidad de Iowa.

Los valores de la envolvente:

Parámetro Amplitud (dB) tiempo (segundos)
Ataque (Attack) 0.9 0.3
Decaimiento (Decay) 0.5 0.4
Sostenimiento (Sustain) 0.3 0.5
Liberación (Release) 0.1 0.8


Los valores de los armónicos son:

Armónico
Frequency
dB
1er (Fundamental)
262
1.2
525
-4
788
-16
1051
-16
1317
-19
1583
-17
1849
-14



A partir de aquí ya podemos implementar el sintetizador en algún programa como PD. Como se muestra en la figura abajo. Ahí tenemos un generador de envolvente, que va a modificar las amplitudes de cada oscilador. En la figura se muestran el oscilador 1 y 2 y se asume que van conectados del 3 al 7. Las salidas de cada oscilador se suman entre sí produciendo un solo sonido.



Como vimos en este ejemplo es necesario tener siente osciladores conectados cada uno con su respectiva frecuencia y amplitud, esto nos da 14 parámetros a manipular más los 4 del generador de envolvente son 18 parámetros. En la práctica resulta difícil manipular 18 variables a la vez por lo que normalmente en un sintetizador se van pre-cargando los respectivos valores de antemano.

Podemos concluir que aún con sus limitaciones prácticas la síntesis aditiva es sólo una de las formas de hacer síntesis y resulta útil en determinadas aplicaciones.