Conceptos básicos sobre distorsión

Publicitada a veces como valor, otras escondida con vergüenza. Hay distorsión en amplis, previos, sintes, efectos, grabadoras… Aclaramos un poco el océano agitado y múltiple de las distorsiones.

Convertir la ‘magia’ de la distorsión en algo que podamos trabajar a nuestro favor sería el objetivo final. Un camino que lleva algún tiempo de entrenamiento, pero que todos podemos recorrer. Entre otras cosas para poder decidir con criterio entre la marea de equipos hw y sw disponibles cuáles adquirir y aplicar en cada proyecto. O también para poder ajustar y personalizar ‘con cabeza’ el sonido que nos ofrecen en bruto algunos de nuestros equipos distorsionantes.

Hoy haremos una descripción conceptual / teórica, basada en el caso (irreal pero útil pese a todo) de tratar senoides. En otro artículo posterior veremos ejemplos reales y os propondré algunos tipos de ejercicios y de escuchas para desarrollar la capacidad de oír mejor la distorsión (usaremos algún pluing gratuito para que nadie se quede sin poderlo probar).

Para los que sabéis más, es quizá una entrega de poco valor, pero es preparatoria de la que vendrá después y en la que sí espero que todos encontréis algo interesante.

Si veo entrar un coche en un túnel espero que un poco más tarde salga igual por el otro lado, no espero que salga ‘deformado’ por haber atravesado el túnel. Con muchos sistemas audio nos pasa igual. El grabador ideal registra, conserva y finalmente reproduce sin alteraciones perceptibles lo que presentamos en su entrada. De forma parecida el amplificador ideal nos devuelve una señal de más potencia pero que nuevamente es fiel copia (agigantada eso sí) de la que presentamos en su entrada. Todo lo que sea apartarse de la idea de salida ‘igual’ a la entrada es una deformación, una distorsión.

Esa es la esencia del concepto distorsión: cualquier deformación. Lógicamente hay un universo enorme de posibles alteraciones, y entre ellas algunas incluso atractivas para ciertos usos. Especialmente en audio, y sobre todo en esa parte del audio que se dedica a la música, tenemos un concepto peculiar de la distorsión, un concepto más artístico, en el que todo cabe y en el que algunas distorsiones pueden resultarnos útiles como herramienta creativa. Según las ocasiones diremos “¡Qué horror, como distorsiona!” o “Has visto qué distorsión tan cálida tiene” o incluso “¡Qué pasada, cómo chilla con esa distorsión!”.

Es clásico comenzar a presentar el concepto de distorsión con el ejemplo de los amplificadores. En cualquier amplificador, como puede ser el de poca potencia que va embebido en un previo de micro o llegando al extremo opuesto de un amplificador de gran potencia para HiFi, para PA o para monitores, siempre hay un límite a la máxima señal que se puede generar en su salida (entre otras razones porque la propia tensión de trabajo/alimentación del amplificador es limitada). Si la señal de entrada se mantiene en unos niveles ‘razonables’ la salida puede ser una fiel correspondencia de la entrada, pero si la señal de entrada crece algo más, esos límites se harán evidentes en un recorte de los picos. Es lo que generalmente llamamos ‘saturación’ (uno de los muchos tipos de distorsión posibles). Hablar de saturación implica hablar de cuando algo ya no da más de sí. En el caso de la saturación de los amplis, su salida ya no puede seguir creciendo y aparece algún tipo de achatamiento de los extremos.

Repito este gráfico que ya presenté en otra ocasión.

Ese mismo efecto de saturación existe cuando grabamos en cinta magnetofónica, existe cuando un transistor o una válvula trata una señal, y en otro sinfín de situaciones. Habitual como es reconocer la existencia de saturación en los límites de cualquier amplificador, no es ni mucho menos la única forma de distorsión común en los amplificadores. E incluso dentro de los sistemas con saturación los hay de resultados muy diferentes.

Hay tantos tipos de distorsión que conviene contar con algunas formas de estudiarlas y clasificarlas.

Un concepto que conviene tener claro desde un principio es la diferencia entre distorsión lineal y distorsión no lineal. Típicamente cuando hablamos en sentido creativo-musical de ‘distorsión’ nos referimos a la distorsión no lineal, aunque no lo digamos explícitamente. La distorsión que aplica un pedal de guitarrista o el color añadido al atravesar un ampli de válvulas son ejemplos de distorsión no lineal, y es el tipo de resultado que todos (músicos e incluso técnicos) tenemos en mente al hablar de distorsión. Pero además, por extraño que a algunos les pueda parecer, todo filtro es un distorsionador lineal.

Lo que quiero recalcar es que cuando alguien habla de distorsión lineal no está hablando de lo que generalmente asociamos musicalmente a ‘distorsión’. El concepto ‘técnico’ de distorsión se refiere a cualquier modificación y por ello un simple filtro es (en términos de ingeniería) un sistema que distorsiona (porque deforma la señal, aunque de formas ‘menos graves’ que un distorsionador no lineal). Quedaos con la idea de que al hablar de distorsión lineal, estamos haciendo mención a una acción equivalente a atravesar un filtro. Puede (como es propio de filtros) haber un realce o rebaje del nivel de unas componentes frecuenciales respecto a otras y/o puede haber un retraso temporal diferente de unas componentes frecuenciales frente a otras. Pero este tipo de sistema no da lugar a la aparición de componentes nuevas. Sólo afecta modificando la amplitud o la fase (alineamiento temporal) de las componentes que llegan a su entrada. Hablamos de distorsión de amplitud o distorsión de fase porque hay una modificación, un cambio, pero es una modificación ‘ligera’, que se limita a alterar la amplitud y/o fase de lo que ya existía en la entrada, sin ‘inventar’ o ‘añadir’ nada nuevo. De hecho la distorsión lineal de cualquier equipo se caracteriza midiendo su respuesta en frecuencia (tanto en amplitud como en fase).

Por el contrario lo característico en cualquier distorsión no lineal es el hecho de que aparecen componentes nuevas. Esto va mucho más allá de lo que es un filtro: estos otros sistemas añaden por sí mismos componentes que no estaban en la señal de origen. Aunque muy ‘de laboratorio’ (y poco ‘musical’) uno de los test habituales para medir el comportamiento de un elemento no lineal es atacar su entrada con un seno (una sinusoide, un único parcial o armónico si queréis decirlo así). Podremos ver a la salida varios senos (generalmente armónicos de aquel que había en la entrada). El paso por el sistema no se limita a modificar lo que ya había (el seno original) sino que crea estas componentes nuevas. Es este tipo de distorsión no lineal la que todos identificamos y denominamos como distorsión en toda regla (y no como un mero filtrado) desde el punto de vista musical.

En lo que sigue nos centraremos por tanto en distorsión no lineal.

La causa de la aparición de esas componentes nuevas la vemos muy clara en el ejemplo ya mostrado de un amplificador que sature ligeramente. El seno original se observa a la salida achatado en los extremos. Ese achatamiento hace la señal algo más próxima a la idea de una onda cuadrada. Y eso, lógicamente, conlleva la aparición de armónicos (deja de ser un seno).

Podéis verlo con algo más de detalle en estas gráficas de la señal y espectro a la entrada y la salida (corresponden a una limitación ‘dura’ que entra en acción 1dB por debajo del pico de la señal de entrada

Cuando atacáis cualquier sistema con una entrada senoidal y a la salida podéis apreciar la aparición novedosa de componentes en frecuencias múltiplo de la del seno original, estáis ante un caso claro de distorsión no lineal. Es más, cómo sea el patrón de esas componentes añadidas por la distorsión habla mucho de cómo actúa y cómo suena dicha distorsión. En seguida veremos las diferencias entre distorsión par/impar, larga/corta, dispersa/selectiva, y otros conceptos que son de la máxima relevancia respecto al color que añadirá cada distorsión.

Un amplificador ideal debería tener una relación entrada/salida instantánea en forma de línea recta. La pendiente de la recta define el grado de amplificación (la ganancia) y el hecho de que sea recta es lo que garantiza la ausencia de ‘deformación’, la distorsión nula, pues es la única línea que garantiza una transformación entrada/salida respetuosa con la forma de la señal (sin deformación, sin distorsión).

Siguiendo todavía en un mundo bastante idealizado que pronto tendremos que derruir, la línea recta es imposible, porque siempre, tal como decíamos, habrá saturación. Podrá tratarse de una saturación más suave o más pronunciada, pero siempre la habrá porque siempre existirá algún tipo de tensión ‘límite’ irrebasable. Además ninguna respuesta de un elemento amplificante es perfectamente ‘recta’. Por alguna razón la naturaleza prefiere las curvas a las rectas y la respuesta de los elementos activos que se usan para amplificar siempre es de tipo curva. Frente a la respuesta ‘ideal’ representada por la línea recta verde (1), la existencia del límite y el carácter curvo conllevan el que las respuestas posibles por parte de los elementos de amplificación (válvulas, transistores, o lo que sea) sean más bien del tipo que ilustran las líneas 2 y 3 (y que podemos pensar como una ‘S’ muy estirada, lo suficiente para que se acerque a ser recta en una parte amplia de su recorrido).

Esas líneas 2 y 3 muestran dos formas muy diferentes de resolver el compromiso de no rebasar la tensión límite. En el caso de la línea 2 podemos a ojo apreciar que es ‘casi’ recta salvo al llegar muy al extremo, pero para lograrlo ha necesitado sacrificar su pendiente, es decir, rebajar su ganancia. Es lineal (y por tanto ‘sin distorsión’) para un mayor rango de la señal de entrada (es lineal sobre un recorrido mayor), pero a cambio amplifica poco.

La línea 3, por el contrario es una apuesta por lograr más amplificación (incluso algo mayor que la línea verde) pero a cambio ha reducido de forma muy significativa el recorrido de la entrada para el que ofrece un comportamiento ‘casi lineal’. La actuación lineal con la curva 3 se concentra en una zona más corta. Por un poquito más de ganancia que la curva 2, en la 3 se reduce casi a la mitad el rango de entrada ‘libre de distorsión’. Os marco con unos recuadros de esos colores la ‘zona útil’ (antes de entrar en distorsión evidente) para la respuesta roja y la azul.

Ese es un compromiso típico, aparece en muchísimos sistemas. La respuesta es aproximadamente recta sólo en una porción central de su recorrido que no se extiende a sus extremos. Y típicamente más ganancia conllevará más curvatura: menos linealidad para un mismo rango de señales de entrada, o bien reducir el recorrido útil antes de entrar en una saturación excesiva.

Según cómo diseñe el sistema (y también cómo lo use, si tenemos a nuestro alcance un control de ganancia), tendré más ganancia pero más facilidad para caer en la distorsión o menor ganancia para disfrutar una mayor ausencia de distorsión (una mayor fidelidad).

Sin mencionarlo, en los ejemplos hemos supuesto que la acción del elemento distorsionante era instantánea, sin memoria: el valor de la salida dependía sólo del valor de la entrada en cada momento. Este es el tipo de acción principal y que más a menudo podemos encontrar en muchos sistemas claramente etiquetables como distorsionantes.

Cuando estamos ante una distorsión sin memoria, su acción puede quedar plenamente descrita sin más que pintar (como lo hacíamos para la saturación) la línea que relaciona cada valor de entrada con el valor correspondiente de salida.

Cualquier curva que se separe de la línea recta deforma la señal de entrada y ocasiona una distorsión no lineal (es capaz de alterar el seno en otra forma, por tanto con nuevas componentes espectrales). Sucedía con esa especie de ‘S’ tumbada que veíamos como propia de una saturación suave, o sucede con cualquier otra forma, como estas otras variantes ‘duras’ de saturación (de codo no suave) que os pinto a continuación, en un caso afectando sólo a un extremo del recorrido y en el otro a ambos (diferencia muy importante sobre la que volveremos):

Todas estas variantes resultan en señales de la misma frecuencia que el tono inicial, pero con formas de onda contenedoras de una colección de armónicos que dependerá del preciso diseño de la curva que aplica el distorsionador.

Fijaos (por comparación con otras figuras anteriores) como la saturación/limitación unitaleral (no simétrica) es capaz de generar los armónicos pares que no existían en la simétrica.

No todas las distorsiones tienen que obedecer (como hemos ilustrado hasta ahora) a algún tipo de saturación, hay otras muchas formas posibles. Pensemos por ejemplo en otro tipo de distorsión que encontramos en algunos sintes, efectos y pedales que se llama ‘rectificación’. La rectificación de media onda lo que hace es anular la señal cuando es negativa (deja sólo la parte positiva de la señal). La rectificación de onda completa lo que hace es invertir los valores negativos para conseguir que la señal sea siempre positiva. Una definición muy matemática, sí, pero que ha encontrado pese a todo algún uso musical (eso sí, se trata de una distorsión tan feroz como salvaje es la acción que desarrolla sobre la señal)

Hay también pedales y sistemas que en lugar de actuar ‘sobre los extremos’ como lo hace la habitual saturación, lo que hacen es actuar ‘sobre el centro’, por ejemplo, una distorsión muy notable se produce cuando anulamos la región cercana a la amplitud cero. Como veréis en la figura siguiente esto provoca no sólo la desaparición de las señales de muy bajo nivel, sino también una especie de ‘estrechamiento’ de los semiciclos que ofrecía la señal, y que da como resultado un carácter más ‘pulsado’ (lo que nos habla de generación de una amplia colección de parciales superiores).

En definitiva cada una de las posibles ‘formas’ de la respuesta entrada-salida del distorsionador conlleva efectos muy diferentes sobre cuál es el conjunto de armónicos que recibiría como compañía el seno con el que atacáramos la entrada. Los estamos representando desde la perspectiva de su actuación sobre la señal, pero podríamos pensarlo igualmente sobre su actuación en términos espectrales: qué armónicos y con qué nivel general cada tipo de distorsión frente a una entrada de tipo senoidal. Para ello nos bastaría ver el espectro resultante.

Puestos a ensuciar una señal, incluso encontramos utilidad musical a los ‘defectos’ propios de determinadas tecnologías. La llegada de las soluciones digitales para audio a 16 y más bits ha hecho que se popularicen efectos de ‘bit-crunching’ que lo que hacen es anular los bits más bajos con lo que la resolución efectiva se reduce (a 12, a 10 a 8 bits o a lo que queramos), y que en el fondo implica un patrón de distorsión muy grave, en el que la señal originalmente continua se ve truncada a un conjunto limitado y escaso de valores a modo de ‘escalera’. El resultado es claramente muy diferente a las otras distorsiones presentadas y tiene un sonido reconocible.

Dejando al margen estas distorsiones ‘peculiares’, todos sabemos (en primera persona o por haberlo leído/escuchado) que determinados previos y amplificadores son preferidos a otros, precisamente por introducir algún tipo de distorsión ligera pero que otorga un plus en el sonido resultante. Y esa es una elección/decisión que viene también asociada al estilo musical. Una distorsión para una guitarra jazz seguramente busca un resultado más cálido, con cuerpo y ‘concentrada’ espectralmente, mientras una distorsión para pop buscará a menudo el énfasis que pueda lograrse en agudos (una distorsión más brillante y abierta).

Son distorsiones que realizan variaciones sobre la idea básica de aportar la presencia de armónicos, en un grado no disparatado, más bien discreto, pero que dé un cierto color o aire al sonido que se procesa con ellas. Podéis asociarlo en cierta medida a las diferencias entre usar (para obtener mayor brillo) un ecualizador (que no deja de ser un filtro, o, como hemos dicho, un distorsionador lineal) o usar algún tipo de ‘excitador’ (estos sí, distorsionadores no lineales). El uso del ecualizador supone incrementar la presencia de una cierta banda de la señal original, pero sin incorporar nada inexistente en ella. El uso de un excitador (o de cualquier distorsión) parte de la señal original y le añade componente nuevas derivadas de ella. No es tanto ‘equilibrar’ niveles de lo que había como añadir. Y dónde y qué añade cada distorsión es lo que determina las diferencias y predilección por unas u otras en cada proyecto y el cómo podemos usarlas

Una pregunta que podemos hacernos es ¿hay alguna técnica que me permita decidir voluntariamente qué cantidad de cada posible armónico quiero que añada mi distorsionador? Yo gusto de reformular esta pregunta de esta forma ¿Existe algún ‘sintetizador de distorsiones’, algo que me permita diseñar la acción de mi propia distorsión describiéndola en parámetros con significado musical? Sí, hay algo de ese tipo y se llama waveshaping, pero lo dejaremos para el próximo día. En esta entrega nos interesa todavía profundizar sobre algunas características fáciles de entender y evaluar en nuestros equipos.

Lo que nos ha de interesar es llegar a conocer las principales claves que conviene manejar al analizar, valorar y aplicar distorsiones. De momento, y para que tras la lectura podáis escuchar algunas de las cosas que aquí se comentan, os recomiendo encarecidamente la visita a este artículo de Euridia: https://www.hispasonic.com/blogs/introduccion-procesado-timbrico/37564

El ejemplo clásico de saturación presenta en su salida un achatamiento simétrico que afecta a ambos extremos de la senoide. Ese achatamiento simétrico da lugar a formas que se van asemejando a una señal cuadrada. Como es bien sabido una señal simétrica contiene energía en los armónicos f, 3f, 5f, etc. pero no en los 2f, 4f,… De forma parecida, el que la forma del elemento distorsionador sea simétrica se traduce en una deformación igualmente simétrica del seno, y por ello en la aparición de energía en los armónicos 3f, 5f, etc. (pero no en los restantes).

Sólo con formas de distorsión no simétricas, podemos esperar resultados que lleguen a poblar también los parciales pares 2f, 4f, etc.

Esta cuestión de la ‘simetría’ de la distorsión tiene gran importancia perceptual sobre el color resultante. Al igual que la forma de onda cuadrada (de parciales impares) y la de tipo diente de sierra (con toda la serie armónica) suenan muy diferentes (mas ‘fría’ y hueca la cuadrada), también un distorsionador ‘simétrico o de impares’ genera un sonido que se percibe menos cálido frente a otro que sí obtenga contribución en los ‘pares’.

Por cierto, esto de los pares/impares siempre es fuente de cierta duda. Algunos libros llaman a la componente 2f primer armónico (considerando a f el ‘fundamental’), otros hablan genéricamente de parciales (f primer parcial, 2f el segundo, etc).

Distorsiones asimétricas son por tanto generalmente preferidas, por ser más cálidas. Hablando de una saturación, la idea general para una saturación más ‘equilibrada’ (con la serie completa, sin huecos) obligaría a que los dos codos no fueran idénticos.

Hay dispositivos y diseños de amplificación que muestran este tipo de comportamiento asimétrico de forma más pronunciada que otros que son por su propia naturaleza más simétricos (p.ej. un diseño de previo clase A suele presentar asimetría, y las diferencias en cómo es esa asimtería justifican parte de las razones de la preferencia por válvulas frente a transistores, o por determinados tipos de familias de transistores frente a otros -).

Si os fijáis en los muy primeros armónicos, 2f y 4f corresponden a la misma nota que el fundamental (por ejemplo son todos ‘do’ en sucesivas octavas). Pero 3f tiene sonido de la quinta (‘sol’) y 5f es una tercera (‘mi’). Eso nos puede servir de reflexión/justificación para entender la enorme diferencia entre una distorsión simétrica (que recalca lo ‘distinto’) y una distorsión asimétrica (que da refuerzo a lo ‘igual’, una presencia que se agradece).

Si disponéis de un distorsionador simétrico, una forma de hacerlo asimétrico es desplazar la señal de entrada(montarla sobre una cierta componente continua). No todos los equipos se llevan bien con la continua, pero aquellos que sí ofrecen esa posibilidad permiten este juego. Lo véis en esta otra figura: introduciendo un desplazamiento de continua (rojo) en la señal de entrada, una distorsión originalmente simétrica pasa a operar en forma asimétrica.

En algunos pedales y sistemas incluso encontraréis controles que os permiten ajustar una distorsión simétrica o asimétrica en mayor o menor grado (a veces con trucos de este tipo -añadir y luego retirar contínua-, otras con estrategias más avanzadas –como veremos el próximo día-).

Recordad que lo importante es qué balance realiza nuestro distorsionador entre ‘impares’ y ‘pares’. Y si vuestros plugins ofrecen controles de simetría en la distorsión, buscad en la escucha efectos sutiles que en cierta medida recuerden a las diferencias que podemos apreciar entre el sonido un tanto frío y hueco de una onda cuadrada o clarinete, y el más cálido y lleno de un diente de sierra o un oboe.

Reconocer y aprender a escuchar esos matices es el primer paso para luego poderlos poner a trabajar en provecho nuestro y de nuestras grabaciones. Entrenarse inicialmente con el tratamiento de señales muy simples (senoidales) para luego poder ser capaces de escuchar también las diferencias al tratar señales más complejas es el camino.

Otro factor global importantísimo en el estudio de cualquier distorsión es si se trata de una distorsión ‘larga o corta’. No en el sentido de que ‘dure’ más tiempo o menos (ya decíamos que nuestro modelo habitual de distorsión es instantáneo, sin memoria ni colas). Se refiere a cómo de extensa es la ristra de armónicos que se genera. ¿Está concentrada en los muy primeros y decae velozmente o es por el contrario una serie que visita un alto número de armónicos?

Nuevamente las analogías con las señales y sonidos habituales son procedentes. Pensad en el sonido de una onda cuadrada o un diente de sierra ‘en bruto’, sin filtrar. La presencia de vértices y líneas rectas hace que tengan un sonido demasiado zumbante, bastante desagradable incluso, puesto que llegan a manifestar energía amplia en armónicos altos, en un grado que no es el habitualmente encontrado en la naturaleza y los instrumentos acústicos. Necesitamos filtrar, tamizar esas señales. Al filtrarlas (paso bajo) redondeamos sus esquinas (desde la perspectiva de la señal) y eso equivale a rebajar sus armónicos más altos (filtrado paso bajo).

Con las distorsiones nos sucede algo parecido. Cuando la curva entrada-salida del distorsionador tenga cambios abruptos (y especialmente picos, esquinas, etc.) la cantidad de armónicos y su nivel llegará a cotas elevadas. Por el contrario formas más suaves garantizan unas series armónicas más concentradas.

Esta es otra de las causas de enormes diferencias entre unas y otras distorsiones, entre unos y otros previos, etc. La longitud o extensión de la serie armónica que presenta una determinada distorsión modifica mucho su carácter y color.

Por supuesto, también sería aplicable una aproximación de tipo ‘codo suave’ a cualquier tipo de distorsión, no sólo las de saturación. Por ejemplo podríamos suavizar los codos del patrón de distorsión sobre los niveles bajos que habíamos presentado anteriormente, y sería una forma de limar el exceso de armónicos, siendo algo más respetuosos con la forma que tenía la señal original.

Una característica de catálogo que solemos encontrar en los previos, amplificadores y otros muchos sistemas es la distorsión armónica total (THD, total hamonic distortion) o bien la distorsión armónica total más ruido (THD+N, total hamonic distortion + noise). La medida llamada THD se basa en atacar el equipo con una señal senoidal (lo más pura posible) y ver qué potencia agregada hay a la salida entre todos los armónicos superiores (producidos por la distorsión) y qué potencia queda en la frecuencia original. Se establece un cociente entre la potencia de los productos de la distorsión y la potencia de la señal ‘deseada’. El valor THD se suele expresar en términos de RMS: se calcula un % que expresa la relación entre el nivel RMS agregado de las 'otras' senoides producto de la distorsión respecto al nivel RMS de la señal senoidal origen. Suele tomarse senoide 1kHz, aunque pueden a veces darse otras medidas.

Hay muchas formas de obtener esta medida. Atacando con un seno y obteniendo digitalmente el análisis del resultado para poder valorar la amplitud de cada armónico, se podría relacionar la potencia de los armónicos frente a la señal deseada calculando la suma de los cuadrados de las amplitudes de esos armónicos y dividiéndola entre el cuadrado de la amplitud de la señal deseada. Así se conoce el cociente de las potencias y obteniendo su raíz cuadrada se expresa en términos RMS. Hay otras formas de realizarla y en general contaremos con equipos de medida capacitados para comparar señal entrada y señal salida (con distorsión) como forma de obtener la especificación del THD de un sistema.

Otra medida semejante es la que se llama THD+N. Esta medida calcula la energía de la señal a la salida pero después de aplicar un filtro ‘notch’ que anule la presencia del tono deseado. Dado que sólo elimina esa concreta frecuencia, la energía que se calcula es la de por supuesto los armónicos generados por la acción de la distorsión pero también cualquier componente de ruido que esté incorporando el amplificador.

La utilidad que le encuentro a estas medidas hoy en día es más bien escasa, al menos en los equipos pro. A día de hoy la calidad de casi cualquier amplificador o previo que quiera ser ‘limpio’ es alta en términos de THD. Cualquier estudio sobre la evolución de sistemas de amplificación revela que hace ya muchas décadas que hemos alcanzado unos estándares de calidad que hacen irrelevante la THD de la mayoría de los amplificadores ‘limpios’.

Este estudio (tomado de http://www.nutshellhifi.com/library/tinyamps.html) ejemplifica como a día de hoy casi todos los sistemas ofrecen cifras de THD o THD+N de 0,01% o menos. Cantidades que generalmente hacen que sea imperceptible. Únicamente veremos cifras ‘altas’ cuando estamos ante sistemas que, a propósito, buscan generar distorsión (como el SE211 que aparece en la equina superior derecha de la figura y que es un diseño con válvula).

Para amplis/previos ‘limpios’ la THD será hoy en día baja hasta un extremo que la hace irrelevante, y para los sistemas que no buscan ser limpios, sino generar como objetivo deseado una cierta dosis de distorsión y color propio, el resumen que ofrece el THD o THD+N realmente no nos dice gran cosa.

No tiene nada que ver que esa cantidad de THD sea sobre ‘armónicos’ pares o impares. Es también muy diferente si se concentra en algún armónico concreto o si por el contrario está repartida. No tiene nada que ver el color del resultado si es una serie larga o corta, o si es una serie monótonamente decreciente (cada armónico más pequeño que el anterior) o si por el contrario presenta algún pico ocasional dentro de la serie…

Esas son las cosas que realmente diferencian el resultado de aplicar una u otra distorsión, y no hay ninguna información sobre ellas en el THD. Por eso es bastante común que hoy en día se nos ofrezca la lista de las amplitudes o potencias de cada una de las componentes (el seno deseado y uno a uno sus armónicos). Eso nos permite valorar mejor qué tipo de actuación realizará un equipo ‘distorsionador’. Esa lista o incluso la representación gráfica del espectro, en la que nosotros mismos podemos valorar a ojo las proporciones que guardan los productos de la distorsión de un seno en el equipo.

Cuando compréis vuestro primer previo seguramente sí os interese mirar el valor que ofrece de THD: si sólo vais a tener uno interesará que sea ‘limpio’ (ya lo ensuciaréis si hace falta con plug ins, efectos externos o lo que sea).

Sin embargo cuando vayáis a comprar otros previos con los que obtener otros colores, dejad de lado el THD y buscad la gráfica o lista que os indique la distribución de la energía entre los distintos armónicos. Al final es el oído el que juzga, pero esta información os orienta sobre qué es lo que podéis esperar oír.

Si no estuviera disponible esa información o si queréis obtener la ‘huella’ de los equipos que ya tenéis, no os preocupéis, en el próximo artículo veremos cómo obtenerla nosotros mismos.

Por ejemplo una referencia excelente sobre esta cuestión es la que va construyendo el hispasónico Euridia en su blog (https://www.hispasonic.com/usuarios/euridia/blog). En él estudia en profundidad las características no lineales de muchos equipos comerciales, y da siempre recomendaciones prácticas desde su experiencia al respecto. Con lo mucho que lleva ya publicado aprenderéis a apreciar, medir y comparar las prestaciones de vuestros sistemas en cuanto a su carácter no lineal. Y tiene ya un amplísimo catálogo de previos analizados, dejando al descubierto algunas de las razones de la magia de unos frente a otros, y ofreciendo vías para combinar unas y otras respuestas, o suplir con imaginación las carencias de un estudio escueto en equipos (lo que no es desde luego su caso, cuenta con una nutrida colección de previos que no por casualidad corresponden a respuestas muy bien diferenciadas en cuanto a sus no linealidades y que le permiten por ello una selección adecuada a las necesidades de cada proyecto que pasa por sus manos y sus orejas).

La próxima entrega nos permitirá discutir qué pasa con las señales musicales reales, que no son senos aislados (toda la cuestión de los productos de intermodulación). Haremos una mención sobre las distorsiones con memoria. Pero sobre todo, aprenderemos a valorar y medir (con plug-ins gratuitos) el tipo de distorsión que generan nuestros equipos, y también aprenderemos a usar algún distorsionador (nuevamente gratuito) altamente configurable que podremos usar como herramienta para aprender sobre los diferentes tipos de distorsión y para percibir las diferencias entre distorsión par/impar, larga/corta, dispersa/selectiva, etc.