Hay montones de artículos sobre como ecualizar bien un kick o sobre qué hacer con las voces... y realmente nunca se cuenta lo más básico sobre lo que se construye todo lo demás. En este artículo voy a hablar sobre aquello de lo que están construidos los sonidos y como influye a la hora de producir música prestando particular atención a Ableton Live.
Un mapa sonoro del mundo
Supongamos que ponemos todo lo que un ser humano puede oir en un mapa rectángular, ese mapa en un momento dado se podría parecer a algo así.
Las zonas de tierra serían diferentes niveles de volumen en diferentes frecuencias. La gracia de esta metafora, un poco tensa, es que este mapa es todo el mundo percibible. A diferencia de un mapa geográfico, no hay nada más. Igual para un perro u otros animales sí, pero éste es nuestro mapa sonoro del mundo y todas las canciones y sonidos conocidos y por conocer están dentro.
Este mapa se parecería al espectrograma de un sonido y no es casualidad que sea el mejor mapa posible para ecualizar y mezclar una canción, solo que las longitudes son las frecuencias y la latitudes los niveles de presión del sonido.
Frecuencias
Un sonido es en esencia una vibracion u oscilación de las partículas del aire. Si la vibración tiene ciclos periódicos, entonces conseguimos un tono musical. La frecuencia es el número de ciclos periódicos completos de una señal de onda por unidad de tiempo.
Todas las frecuencias que puede oir el ser humano están contenidas en el mapa metafórico de más arriba. Comienza en 20 Hz para los sonidos más graves y llega hasta los 20.000 Hz para una persona joven y con buen oído. En 20 Hz la onda vibra 20 veces en un segundo y así hasta 20.000. Cuanto menos vibraciones por segundo más grave percibimos el sonido.
Frecuencia y octavas
Otro conocimiento útil es que cada nota se corresponde con una frecuencia y que cada vez que duplicamos la frecuencia subimos una octava. Por ejemplo, el Do central del piano (C3) lo encontraremos en torno a 262 Hz, y por tanto el siguiente Do lo vamos a encontrar en 524 Hz. En Ableton Live podemos comprobar esto de forma sencilla con Spectrum que nos indica la nota correspondiente a la frecuencia cuando expandimos la vista en la caja abajo a la izquierda.
Fase
La fase nos permite describir la relación entre dos señales de onda por el punto del ciclo en el que están. Afecta principalmente a dos aspectos de la producción musical:
- Cuando trabajamos con varios micrófonos posicionados a diferentes distancias el tiempo diferente que tarda el sonido en llegar a los micrófonos puede producir un efecto de desplazamiento de fase.
- Al mezclar sonidos diferentes o trabajar en diseño de sonido nos podemos encontrar con frecuencias que se anulan o suman como consecuencia de su diferencia de fase.
Dos señales de onda pueden tener un desplazamiento de fase y eso tiene consecuencias en la suma o anulación de amplitud (y por tanto de volumen percibido). Lo podemos ver de forma muy sencilla en Ableton Live poniendo el mismo sample de audio en dos pistas e invirtiendo la fase de uno de ellos con el efecto utility.
En este ejemplo las dos señales de onda tienen la misma amplitud pero en sentido opuesto y el sonido resultante es silencio. Sin embargo, si reproducimos el mismo clip en dos pistas las amplitudes van a sumar y probablemente el volumen de master se ponga en rojo.
Trabajar con las frecuencias en un DAW
Desde el punto de vista de la ecualización y mezcla nuestro trabajo es ubicarnos en el espectro de frecuencias siendo capaces de traducir esas frecuencias a propiedades del sonido "humanas". Por ejemplo, potenciar las frecuencias altas en torno a 10 Khz se dice que ofrecen brillo y aire. Es una frase muy bonita, casí poética, pero a efectos prácticos debemos poder traducir esas palabras por una sensación sonora en nuestra mente.
Se pueden encontrar en Internet muchos diagramas de frecuencias que nos dicen dónde suelen estar los sonidos de ciertos instrumentos y sensaciones que deberíamos tener, pero en realidad gran parte de la música actual es sintetizada y por tanto puede estar en cualquier frecuencia que se nos ocurra compitiendo con otros sonidos de instrumentos reales.
Por tanto, lo mejor es usar nuestro "espectro-mapa" con cada sonido con el que trabajemos y determinar dónde está y cual es su naturaleza. Tenemos que explorar el mapa y probar cambios exagerados de volumen, para tener las sensaciones claras asociadas a cada frecuencia.
Para explorar un sonido solo hace falta un EQ8 en Ableton Live y barrer las frecuencias del sonido mientras lo reproducimos en bucle con una resonancia alta. Luego cada uno podrá llamar con su vocabulario a las sensaciones que obtiene.
Decibelios
Lo que llamamos popularmente volumen se refiere en realidad al nivel de presión del sonido, y también lo podemos ver como la amplitud de la onda. Hay dos claves sobre la unidad con la que medimos esta presión que son los decibelios: entender qué tipo de escala tienen y entender que es una magnitud relativa.
Una escala logarítmica
La naturaleza del oido humano derivó en la elección de una escala logarítmica para modelar nuestra capacidad de detectar diferentes niveles de presión en las ondas del sonido.
Para entender por qué se decidió esto yo me imagino una comparación de escalas lineales y logarítmicas. Si usáramos una escala lineal para el "volumen", necesitaríamos 10 elevado a 13 divisiones para cubrir todo el rango de presión que puede detectar el oído humano. Para hacernos una idea estamos en un orden de magnitud tal que si habláramos de longitud y metros sería como cubrir más de la distancia del radio medio de la órbita de la tierra alrededor del sol.
Así que se decidió usar una escala logarítmica que nos permite describir ratios muy grandes con números pequeños, y que así fuera más manejable. Se añadió un factor de 10 para evitar que estuviese muy comprimida. De ahí que usemos decibelios (db) y no belios para medir la presión del sonido.
Es este tipo de escalas los valores crecen de forma exponencial y por eso vemos en los analizadores de espectro que las frecuencias están distribuidas de forma que se muestran unas frecuencias con más detalle que otras.
Todo es relativo
Los decibelios son una magnitud relativa respecto a un valor de referencia. Hay varios valores de referencia que dan lugar a diferentes "sabores" de decibelios y que podemos identificar por el sufijo detrás de "dB".
Los sospechosos habituales son los siguientes:
- dB normales o dBSPL que son relativos a un nivel de presión del aire de 20 micropascales.
- dBu usado en equipos analógicos que usa como valor de referencia 0,775 voltios
- dBv que usa como referencia 1 voltio, también para equipos analógicos
- dBFS dónde FS viene de Full Scale y es el tipo de decibelios que se usan en Ableton Live y muchos DAWs modernos. En este caso 0 es el máximo volumen que se puede conseguir con un equipo digital sin que tengamos distorsión o clipping. Para entendernos, serían dB digitales.
Vamos a entender mejor el concepto de relatividad con los decibelios SPL. La referencia es el mínimo nivel de presión del aire que un ser humano puede oír y ese valor es 20 micropascales. Eso no quiere decir que no haya presión en el aire, y tampoco que no se escuche nada. Solo es una referencia que hace que la fórmula de la presión del sonido se haga cero cuando la referencia es igual a la medida. Son matemáticas:
pmedida = Medida de la presión en el aire
pref = Medida de referencia (20 micropascales)
Por último es importante entender como es la percepción del volumen al aumentar o disminuir los decibelios. Cada 3 dB se dobla la amplitud, mientras que en en el mundo analógico doblar el voltaje implica el equivalente a subir 6 dB SPL. En ableton Live te resultarán familiares estos números ya que aparecen en la escala de EQ8, dónde podemos ver marcados -12, -6, 6 y 12 y esto es para que tengamos una referencia sobre doblar o dividir por dos el volumen percibido de la señal, aunque esto es algo relativo si atendemos a la psicoacústica como veremos más abajo.
Sensores y medidas
La diferencia entre el mundo analógico y el digital es otra clave importante. El funcionamiento de un altavoz es en esencia convertir energía electrica en energía cinética, que mueve el aire y de ahí que en los equipos analógicos la referencia sean los voltios. Cuando trabajamos en Ableton Live u otro software semejante vamos a tener diferentes indicadores heredaros y otros completamente digitales y hay que saber leerlos y relacionarlos.
Si tienes algún plugin que simule equipo analógico seguro que has visto medidores VU que miden la amplitud media de la señal, como por ejemplo el Abbey Road TG Mastering Chain de Waves que uso en el siguiente ejemplo.
Tenemos dos pistas en Ableton Live que suman sus señales y en la pista Master un "VU meter" que estamos manteniendo en torno a 0. Un 0 en un medidor VU se corresponde a un valor entre -12 y -16 dBFS que es lo que podemos ver que marca el medidor de la pista Master. El espacio que nos sobra (headroom) es útil para el proceso final de masterización y hay que intentar mantenerlo durante el proceso de mezcla.
Psicoacústica
Por último debemos considerar que una cosa es el nivel de decibelios de un sonido y otra la percepción humana del volumen. Los seres humanos percibimos de forma diferente el volumen en diferentes frecuencias. Es lo que nos cuenta la famosa curva de Fletcher-Munson.
Viendo la gráfica se puede concluir que:
- La audición humana no es lineal
- Los humanos somos más sensibles a las frecuencias medias
- La percepción tiene un salto en torno a los 3.5 Khz, que al parecer es debido a una frecuencia que resuena en el canal del oido.
- Cuanto más alto es el volumen del sonido, más alto es el volumen con que son percibidas las frecuencias bajas y altas en comparación con las medias. O de otra forma dicho, los sonidos muy graves o muy agudos deben tener más volumen para que los percibamos.
Como consecuencia, todo lo que hemos comentado sobre los decibelios depende además de la frecuencia que estamos modificando. Una frecuencia más grave va a ser percibida con menos volumen por un oyente humano a igual nivel de dB que en otra frecuencia media.
Conclusiones
Como hemos podido ver, nuestra percepción del sonido está construída en torno a las características físicas de nuestro oído (y diría que de nuestro planeta y su atmósfera) y todo lo que se puede hacer a nivel de producción musical con la ecualización y mezcla de sonidos parte de las coordenadas de frecuencia y medida de la presión del sonido.
Conocer mínimamente estas ideas creo que ayuda a entender mejor la ecualización de sonidos y mezcla de pistas en un proyecto de producción musical. Me ha quedado un poco largo, pero es un buen resumen de conceptos básicos que me habría gustado que me contasen cuando comencé a aprender sobre producción.
