Procesamiento M/S para señales y mezclas estéreo

Las técnicas M/S están disponibles a día de hoy en muchísimos procesadores de audio tanto hardware como software. Suponen una forma diferente de mirar y tratar la señal estéreo, y por tanto son la puerta hacia algunas manipulaciones creativas que conviene conocer. Afortunadamente, son también sencillas de entender y aplicar (tanto como lo es excederse con ellas).

Para facilitaros las pruebas os comentaré algún plugin que podréis descargar y usar gratuitamente en AU y VST, todos del mismo fabricante (para que os sea fácil habituaros a ellos, no porque me lleve comisión), aunque cualquier búsqueda en Internet os ofrecerá otras muchas alternativas. Además seguramente vuestras DAWs, sus plugins y otros equipos tanto hard como soft ya cuentan con esa capacidad.

Una señal estéreo se compone de dos canales: el izquierdo y el derecho. Pero hay también otra forma de plantearse la señal estéreo que tiene sentido musicalmente hablando y que es útil cara al procesamiento en algunas situaciones. Se trata de considerar la suma de los dos canales y la diferencia entre ambos. Es decir, construir dos nuevas señales L+R y L-R.

En la señal L+R, como se suman las dos, queda reforzado todo aquello que sea común a L y R. Como resultado tiene una presencia más destacada de las señales que están ‘en el centro’ del panorama. Por ello se habla de señal M (Mid). En el fondo, M no es sino la señal ‘mono’ resultante de sumar los dos canales.

La señal L-R se pasa a llamar S porque, por comparación, es una señal en la que el ‘centro’ ha desaparecido, y por tanto corresponde ‘grosso modo’ a los laterales (Sides).

Las señales M y S pueden someterse a cualquier tipo de procesamiento (ganancia, ecualización, compresión y otros diversos), antes de ‘deshacer’ el cambio para recuperar unas señales válidas para reproducción estéreo. Si pensamos en M’ y S’ (modificadas) obtendremos un nuevo par estéreo deshaciendo el proceso, realizando la suma y la diferencia: L’ = M’+S’ y R’=M’-S’. A través de varios ejemplos entenderemos qué utilidad puede tener este tipo de tratamiento.

Estamos acostumbrados a pensar en el procesamiento del audio en términos de frecuencia y tiempo. Pero también oímos en el espacio. Al igual que usamos ecualizadores para poder seleccionar una determinada gama de frecuencias, podría en ocasiones ser útil un ‘filtro espacial’. El procesamiento M/S es un primer caso de este tipo de tratamiento, muy limitado y muy poco selectivo, pero que resulta útil pese a su escaso poder ‘separador’.

Dado que mucha actividad de los temas musicales ocurre ‘en el centro’ del panorama estéreo, nos podría gustar tratarlo separadamente. La forma más corriente de realizar las mezclas es situando bombo y bajo (en general instrumentos graves) al centro, también al centro la voz o instrumentos solistas, y abriendo los demás ya sea hacia la izquierda o derecha en mayor o menor medida.

Llevar la voz e instrumentos solistas al centro es lo habitual precisamente para recalcar su papel protagonista, ocupando el centro del escenario auditivo.

Llevar los instrumentos graves al centro tiene que ver con cuestiones de percepción y con cuestiones técnicas. Hay que tener en cuenta que el oído humano es poco sensible a la ubicación espacial de los sonidos graves. Como consecuencia sería absurdo (poco eficiente) situarlos sólo en uno de los dos canales. Por ejemplo desaprovecharía la capacidad de amplificación en graves de uno de los dos canales (los sistemas de amplificación trabajarán mejor aprovechando ambos para conseguir la necesaria potencia y pegada). Hay también una razón ‘histórica’: un reparto equilibrado de la energía de graves entre los canales izquierdo y derecho era imprescindible en muchos sistemas de grabación o transmisión de audio (p.ej. en los discos de vinilo para que la aguja no se saliera del surco durante la reproducción).

El ‘centro’ es por tanto una ubicación muy particular dentro del estéreo que suele reunir los sonidos graves (esenciales como ‘estructura’ o ‘armazón’ del resto de la señal musical) y los sonidos solistas (protagonistas). Las técnicas M/S nos van a permitir aplicar el procesamiento que deseemos de forma más fuerte en el centro que en los laterales o viceversa. Los ejemplos nos irán permitiendo entender el uso e interés del M/S.

Como primer paso, pensemos en que contamos con esas dos señales M (L+R) y S (L-R). Si antes de ‘deshacer’ el cambio modificamos el nivel (ganancia) de M respecto a S estaremos modificando la extensión del panorama. Si reduzco S respecto a M, estoy retirando laterales a favor del centro y por tanto ‘cerrando’ el panorama, concentrándolo. Si por el contrario subo S y bajo M, el resultado será una versión algo más abierta del panorama.

Podéis usar http://www.voxengo.com/product/msed/ para hacer pruebas de este tipo (dejadlo en modo ‘inline’ para que realice la codificación y decodificación y podáis retocar con ‘Mid Gain’ y ‘Side Gain’ los niveles relativos de centro versus laterales).

Es claro que actuar de esta forma (tratando ‘al completo’ las señales M y S) nos da muy poco margen de actuación. Es por ello que estas técnicas suelen aplicarse de forma más selectiva sobre determinadas bandas del espectro.

Procesar las señales M/S no mediante simples ganancias sobre todo el espectro audio sino mediante ecualizadores (gráficos, paragráficos, etc.) nos permite definir sobre qué parte del espectro deseamos provocar la reducción o ampliación del panorama. Un EQ gráfico en modo estéreo actúa independientemente sobre L y R. Cuando lo aplicamos en modo M/S un canal de ecualización afecta a M y el otro a S. Eso nos permitirá jugar con la apertura/cierre de la sensación de apertura de forma más selectiva, definiendo en qué banda queremos actuar.

Una forma de ganar una mayor sensación de apertura del estéreo, cuando se esté perdiendo parcialmente (por ejemplo por las condiciones de la sala u otros) es aumentar el nivel S y/o bajar el nivel M en la parte más alta del espectro. Resulta típicamente contraproducente extender esa actuación hacia bandas medias y graves.

Podéis probarlo, por ejemplo, con este EQ gráfico gratuito con capacidad para L/R y para M/S: http://www.voxengo.com/product/marvelgeq/. Deberéis escoger M+S (en lugar de L+R) en el desplegable ‘Routing’, y ya estaréis jugando con una ecualización M/S insertada en la pista o máster, según cómo deseéis.

En muchas ocasiones los ‘graves’ deberían estar alojados en el centro estricto. Ya mencionábamos que en una sonorización en directo la mejor forma de aprovechar la potencia de amplificación en graves es entregando en ambos canales la misma señal. Una forma de garantizarlo es retirar los graves del canal S. De esa forma sólo quedará contenido en graves en el canal M, es decir, en el centro, asegurando la identidad entra ambos canales cuando recuperemos las nuevas señales L‘ y R’. Generalmente no se apreciará la desaparición de la imagen estéreo en las frecuencias bajas (e incluso medias-bajas) y a cambio se disfrutan los beneficios de esa mayor ‘compactación’ al concentrarlas al centro.

En definitiva, para cualquier banda en la que queramos ‘centrar’ y dar más protagonismo y robustez, aumentaremos M frente a S, o a la inversa, para ‘dispersar’ una determinada banda podremos darle mayor nivel S y menor M.

Un EQ gráfico en modo M/S nos permite jugar con la abertura/cierre estéreo en cada banda, y podremos con facilidad aplicar una pequeña ‘concentración’ de los graves a la vez que una apertura de los agudos, o un efecto particular en la banda en que lo deseemos. Pero siempre con sensibilidad: no es un proceso mágico. Si (como es habitual) los solistas ocupan principalmente el centro, intentar en un momento determinado ‘ampliarlos’ hacia los lados a través del juego M/S lo que hará es (cuando bajemos M) retirar también mucha energía (bajar el nivel global) de ese instrumento o voz. Son cosas que habría que haber corregido mejor antes, en la mezcla, y que podremos aplicar posteriormente sólo en una pequeña cantidad. Por ello (como siempre que jugamos con efectos que actúan sobre la imagen estéreo) es especialmente importante no olvidar usar regularmente el botón de ‘bypass’.

Podéis también usar M/S de forma complementaria en dos pistas que sean del mismo tipo (dos voces, dos guitarras, etc.) para evitar que compitan tanto por el mismo espacio en la mezcla. Podréis lograr reservar el hueco del centro para una y los extremos para la otra (ya sea sobre todo el espectro o alternando bandas, etc.). Es el tradicional truco de usar en ellos ecualizaciones complementarias, pero que además podremos ahora acompañar de unas ubicaciones complementarias.

El procesado M/S no se limita a jugar con sus niveles o ecualización. Con ajustes de compresión diferentes en el canal M y en el canal S podemos establecer un tratamiento diferente para la señal de bombo+voz, respecto a los laterales. Ya sea en una mezcla o al preparar un loop.

Si se trata de un sonido o mezcla que ya viene trabajado o grabado con reverberación, teniendo en cuenta que el sonido directo suele ser ‘centrado’ mientras que el sonido reverberante suele ser muy ‘lateralizado’, podríamos también aplicar unos ajustes de tiempos de compresión/expansión distintos para realizar el procesamiento sin afectar tanto al ‘aire’ que imparte la reverberación.

Sobre una pista que contenga un sonido fuertemente estéreo (pensad en un colchón rico en movimiento) un compresor aplicado sobre señales M/S puede permitirnos abrir y cerrar automáticamente la dispersión panorámica de ese sonido en función del nivel de la señal. Por ejemplo comprimiendo sólo el canal M, cuando el compresor entre en acción la reducción de nivel en el centro reforzará el movimiento estéreo. Compensaremos así la reducción de la energía con ese mayor movimiento que hará más prominente al sonido.

¿Qué tal un ‘delay’ o un ‘phaser’ solo sobre el canal S en determinados sonidos o subgrupos? Conseguirán hacer aún más difusa y etérea, más móvil, la apertura estéreo, pero manteniendo una buena definición del cuerpo central.

Se puede ir mucho más allá, cuando se buscan objetivos creativos. Podéis ver este vídeo sobre Ozone de Izotope, hecho sobre la versión 4, ilustra muy bien cómo las técnicas M/S pueden aplicarse más allá del tratamiento básico de niveles y ecualización:

Otro fabricante que gusta de ofrecer productos que incorporan tratamientos M/S es BrainWorx. En su web www.brainworx-music.de podréis encontrar, demos y bastante información descriptiva sobre las posibilidades del M/S que es sugerente sobre posibles aplicaciones.

Continuando con la colección gratuita de Voxengo que os propongo para ‘jugar’ a los que no queráis gastar, podéis probar por ejemplo http://www.voxengo.com/product/overtonegeq/. Se trata de un ecualizador de siete bandas que opera en L/R o en M/S (entre otros modos) y que además de ecualizar realiza en cada banda un poco de ‘excitación armónica’ (una pequeña cantidad de distorsión controlada para añadir armónicos superiores inexistentes en el sonido original). Aplicar este tipo de efectos en modo M/S obtiene un resultado netamente diferente a la más habitual inserción en L/R. Podréis apreciarlo fácilmente porque con el 'routing' podréis decidir aplicarlo en modo L/R o en M/S.

Pensemos por ejemplo que en una parte de un tema queremos ‘restar’ primer plano a la voz solista (que está ‘centrada’ en la mezcla). La EQ (L/R o M/S) queda descartada porque rebajar el nivel de la voz no es lo que deseamos, sólo robarle plano. ¿Qué otro truco sacamos de la chistera? Una posibilidad pasa por procesar con una reverb, no la señal completa sino preferentemente en las bandas de voz más notable (el carácter ‘deslocalizador’ de la reverb estéreo rebajará plano a la voz que aparecerá más lejana). Se trataría de un envío hacia reverb, pero con un EQ de por medio. Hacer ese envío ecualizado pero partiendo del canal M permitirá reducir la ‘mancha’ del efecto sobre las señales que no estén en el centro. Estaremos reforzando la presencia de los sonidos ‘centro’ (la voz) a la entrada de la reverb y con ello reduciendo (no mucho, pero sí algo) el de los otros instrumentos menos centrados. Ciertamente la señal M es ‘mono’ pero en el caso descrito no representa un problema (la reverb ya impartirá un suficiente carácter estéreo puesto que su retorno irá directamente a la mezcla estéreo convencional).

Igual que en este caso, podremos encontrar otras situaciones en las que podamos concebir M y S como unas señales en sí mismas que puedan alimentar a algún efecto.

Demos ahora la vuelta al ejemplo que hemos presentado: tienes una reverb ‘general’ por la que están pasando todo tipo de instrumentos. ¿Porqué no someter la salida de la reverb a procesamiento M/S para asegurar que en las bandas bajas disminuye su separación estéreo aunque la mantengamos en medios-altos? Si hubiéramos querido limpiar totalmente de reverb la región grave, hubiera sido mejor ecualizar antes de la reverb y eliminar las frecuencias bajas. Pero si lo que queremos es que haya reverb general pero sin excesivo juego estéreo en graves, podríamos aplicar las técnicas M/S en el retorno de la reverb.

¿Estás usando algún otro elemento de generación artificial de imagen estéreo o de excitación psicoacústica, o en general cualquier tratamiento que imparta apertura del campo estéreo sobre un sonido? Nuevamente, para mantener las cosas bajo control quizá interese que en la salida de ese efecto ‘reduzcamos’ las vitaminas estéreo en la parte grave, manteniéndolas en el resto.

Una vez entendido el concepto M/S las posibilidades de aplicarlo crecen.

Como ya hemos comentado, muchas unidades de efectos (hard y soft) vienen ya listas para realizar su trabajo de la manera habitual L/R o bien en modo M/S. Usar el modo M/S no añade complejidad ni latencia al procesado (la codificación / decodificación consiste tan sólo en sumar o restar) y por ello cada vez es más habitual el que aparezca como opción.

Pero no es imprescindible que venga ‘de fábrica’ para poder aplicar técnicas M/S: existen también pluings codificadores y decodificadores M/S. Un plugin de este tipo gratuito (y que ya hemos comentado al comienzo del artículo) es el Voxengo MSED (por M/S Encoder Decoder): http://www.voxengo.com/product/msed/.

Cuando insertamos un codificador M/S en un canal estéreo ese par estéreo pase a ser un par M/S (y necesitará más adelante en la cadena un decodificador que recupere señales de tipo izquierda/derecha). Disponer de la descomposición M/S en un canal permite insertar cualquier efecto (que sean verdaderamente estéreo) para procesar separadamente las señales M/R.

Se trataría de montar una cadena de plugins en la que aparezca MSED (poniéndolo en el modo codificador), seguido del efecto/s deseado/s, y a continuación una nueva instancia de MSED (ahora en modo decodificador). Por lo ya dicho, pese a que la cadena se alarga, el consumo de CPU, y el tiempo de procesamiento apenas cambian por añadir esas dos instancias de MSDE (o vuestro codificador/decodificador preferido). Lo que sí resulta esencial es que el efecto intercalado sea un efecto realmente estéreo, que trate independientemente cada uno de los dos canales.