Contraprocesado de la microdinámica en el mastering

Una de las funciones principales del mastering es la de optimizar el volumen del audio, y eso, llegado a un punto pasa por reducir la microdinámica. Para aparentar que la reducción ha sido inferior a la real, es conveniente hacer un procesado que contrarreste los efectos negativos que se dan al aplicar esta reducción de dinámica.

Ateniéndonos a lo publicado por Bob Katz en “Mastering Audio: The Art and the Science”, la microdinámica es el cambio que sufre el nivel de la señal referenciado a breves períodos de tiempo.

Fragmento de audio con una gran microdinámica al inicio, y menos al final

De esta forma, el cambio de volumen que causa un elemento de percusión se considera microdinámica, y en contraposición, la variación que causa un estribillo entero sobre un puente, o un puente sobre una estrofa, se considera macrodinámica.

Estos términos no hacen referencia a la magnitud del cambio de amplitud de la señal, sino más bien, por decirlo de otro modo, a la velocidad con la que se producen.

La microdinámica juega un papel muy importante en la música, al menos por las siguientes razones:

1- Es fundamental para el carácter rítmico de la música. El ritmo es un código binario de sonido y silencio, y marcar claramente los límites de ambos regímenes es vital para percibir una buena sensación rítmica. Un truco muy utilizado en el reggae para dar mayor sensación de ritmo es percutir fuertemente el skank de guitarra y piano para acto seguido, cortar rápidamente el sonido, provocando una gran microdinámica.

2- La inteligibilidad de la melodía de los instrumentos e incluso de la letra de una canción viene en gran medida determinada por la definición clara o no del inicio y final de cada evento. Reducir el gradiente de amplitud emborrona las melodías y las palabras haciendo el audio más confuso.

3- Los mini silencios que se encuentran entre evento y evento de la mezcla ayudan a reducir la fatiga auditiva y por lo tanto a conseguir un sonido más amable, más cálido, y si la microdinámica se reduce, estos momentos de pseudo-silencio aumentan su amplitud, reduciéndose su facultades reparadoras y aumentando el cansancio que sufre el oído.

ADSR de una señal

Las señales de audio se pueden analizar según las cuatro fases que sufre su amplitud a lo largo del tiempo: ataque, decaimiento, sostenimiento y relajación.

El periodo que engloba el ataque y el decaimiento se denomina transitorio, y es la primera víctima al aplicar un limitador a una señal con el fin de conseguir un aumento de la sonoridad. Y es que dado que en muchas ocasiones apenas pasa de unos pocos milisengundos, sobre todo en material percusivo, reducir la amplitud en esta fase reporta grandes beneficios sobre el aumento de ganancia que se puede obtener.

La clave pues para no reducir excesivamente la microdinámica radica en mantener la última etapa, la de la relajación, y sobre todo el período que existe entre evento y evento en un nivel parecido al original, y esto debemos hacerlo mediante un contraprocesado.

A priori puede parece que no tenga mucho sentido expandir para contraer después con un limitador, por lo que para entender por qué resulta interesante esta metodología debemos enfocar nuestra atención en los tiempo de actuación.

La idea es la de dejar pasar el transitorio para acto seguido aplicar un incremento de la señal que se reduzca cuando comience el periodo de relajación de la señal, de modo que:

1- El transitorio no aumente en amplitud, o apenas lo haga.

2- El sostenimiento aumente de amplitud, ganando volumen.

3- Tanto la relajación como el periodo de semi-silencio que pueda haber hasta la llegada del siguiente evento no sufra un incremento, o apenas lo haga.

La idea es obtener la siguiente ADSR:

En rojo la ADSR original, en azul la ADSR con sostenimiento expandido

Los procesos de ecualización suelen ser estáticos; esto es, si decidimos aplicar una cierta cantidad de realce o atenuación, ésta se aplica indiferentemente de la señal entrante. Puede entrar una señal fuerte o no haber casi nada, que el ecualizador permanecerá inmóvil aplicando la misma corrección.

Los ecualizadores dinámicos, por contra, ecualizan más o menos, o incluso alteran la frecuencia de actuación, en función de la señal presente.

Imaginemos que detectamos un exceso de agudos cada vez que suena el hi-hat de una batería. Con el ecualizador tradicional aplicaremos la atenuación en la frecuencia deseada en todo momento, incluido claro está, aquellos momentos en los que no suene el HH. El ecualizador dinámico sin embargo dejará de atenuar la señal cuando detecte que la señal ha decaído por debajo de un umbral establecido durante un periodo determinado, o puede también, reducir la frecuencia de corte del LPF en función de la energía presente en esa banda.

El ecualizador expansivo es un tipo de ecualizador dinámico que permite incrementar el volumen de una zona del espectro establecida aplicando mayor incremento cuanta mayor sea la amplitud de la señal de un modo muy parecido a como haría un compresor multibanda en modo expansor. Aplicando ecualización expansiva con un cierto retardo en el inicio del proceso, y sintonizando la frecuencia del ecualizador con la del armónico que nos interese del elemento que deseamos procesar, podemos obtener una nueva ADSR selectiva en frecuencia que contenga un sostenimiento de mayor amplitud.

Un buen procesador para llevar a cabo esta tarea, y hacerlo libre de aliasing, es el ecualizador CLM DB500s Expounder. Se trata de un ecualizador analógico muy interesante, porque el tiempo de reacción que precisa en estabilizar la expansión es aproximadamente el de la mayor parte de los transitorios debidos a elementos de percusión, de modo que prácticamente no altera la amplitud del transitorio. En vez de eso, aumenta el sostenimiento, y de nuevo, una vez pasado, apenas aplica expansión sobre la relajación y el periodo de semi-silencio que sucede entre evento y evento —lo que además de ayudar a mantener la reverberación en su plano y no aumentar el nivel de ruido presente en la señal, permite obtener mayor sensación de dinámica que la señal original—.

Muchos compresores ópticos, y algunos de otras tipologías, actúan provocando un corto periodo de compresión excesiva que a veces simula el proceso de protección natural que se desencadena en nuestros oídos después de sentir un gran volumen súbito. Ted Fletcher investigó mucho a este respecto.

Texto extraído del manual del Joemeek SC3

Provocando un exceso de compresión en el momento justo, podemos además de mantener la reverberación bajo control, beneficiarnos de sus efectos psicoacústicos para hacer parecer que las percusiones fueron interpretadas con más intensidad.

Compresor Joemeek SC3 actuando sobre una señal a full scale de 1 segundo, 10mS y 1 mSg, seguidas todas ellas de un periodo más bajo de señal donde queda reflejado el cambio de ganancia durante la relajación del compresor.

Los controladores de envolvente permiten esculpir el desarrollo de la amplitud a lo largo del tiempo, pudiendo operar independientemente del nivel de la señal si así se desea. Basándose en el gradiente temporal que sufre la amplitud, el procesador determina cual es el ataque de la señal y cual es la relajación.

Actualmente existen varios procesadores de control de la envolvente, de los que el más famoso es el Transient Designer de la marca alemana SPL, cuyo diseño se incorporó al Transpressor con mejoras que reducían los artefactos generados. Lamentablemente, y a pesar de la atención que le prestamos desde Hispasonic, este procesador dejó de comercializarse hace poco tiempo.

Los controles de los modelos analógicos son más reducidos, pero a cambio, su procesado queda libre de aliasing lo que evidentemente es una gran ventaja frente a los digitales, que son más flexibles y quirúrgicos.

Es el trabajo más arduo, pero de gran exactitud cuando otras técnicas no funcionan o cuando se quiere actuar sobre una singularidad.

Un clásico ejemplo sucede en los inicios de aquellas señales que comienzan directamente con un transitorio importante. Al comenzar así la señal, los compresores todavía no han tenido tiempo de actuar, y suele suceder que llega demasiada señal, y durante demasiado tiempo al limitador, lo que aumenta la distorsión durante ese periodo de tiempo, de modo que una automatización, o una edición manual sobre el propio audio, puede devolver a ese inicio el desarrollo dinámico natural que tenía.

Supongamos la siguiente base rítmica:

Si procedemos a limitarlo colocando el umbral a -8dBFs, obtendremos los efectos de la limitación que van dejando en segundo plano los transitorios. Esta limitación suele ir acompañada de un incremento de volumen posterior que no ha sido llevado a cabo en este ejemplo, con el fin de facilitar la audición comparativa de los diferentes audios.

A continuación realizamos una sencilla operación de contraprocesado aplicando un controlador de envolvente básico. Notaremos cómo los transitorios se recuperan en cierta medida.

Enveloper y L2, una buena combinación para obtener una solución rápida

Utilizando todas estas herramientas que hemos ido numerando se pueden conseguir resultados que simulan mantener la relación de los planos de la mezcla.

La distorsión se ha incrementado, lo que provoca diferencias tímbricas. La dispersión de energía a lo largo del espectro también varía, pero en general, el carácter rítmico de la base se mantiene al conservar las percusiones un plano parecido al original y contenerse la reverberación, que es lo que se pretendía conseguir en este ensayo.

Nota: recordemos de nuevo que todas las muestras procesadas tienen una atenuación a la salida de 8dBs, que lógicamente no debemos dejar en una masterización. La razón para no incrementar la señal es que esta atenuación nos permite ver a un volumen parecido cuáles han sido los cambios que ha sufrido la mezcla.

Las posibilidades que nos otorgan las herramientas de mastering permiten obtener resultados sorprendentes, alterando de forma drástica la forma de onda para conseguir grandes dosis de volumen añadido, pero minimizando ciertas variables indeseadas. En este artículo hemos tratado de preservar la sensación de microdinámica ayudando a mantener la música viva, algo especialmente importante en aquella de carácter rítmico. Pero estas técnicas son solo algunas de las utilizables durante la etapa de masterización.