Introducción a los compresores (Parte 1)

1- Compresores en general

Vamos a ver cuál es el funcionamiento básico de un compresor y es lo que hace. Antes de explicar que es un compresor y para qué sirve, primero debemos explicar en qué consiste la escala de dB y qué es el proceso de normalización.

dB: El volumen de sonido lo vamos a medir en dB. La diferencia de medir en dB es que la escala es logarítmica, de manera que no hay la misma "separación gráfica" entre 1 dB y 2 dB que entre 36 dB y 37 dB. Sin embargo un sonido de 1 dB sonará a la mitad de volumen que uno de 2 dB, mientras que un sonido de volumen 1 en una escala decimal no sonará a la mitad de volumen que otro a 2. Esto es una característica del sonido, si tenemos una persona cantando y queremos que el volumen sea 10 veces mayor no bastaría con añadir a otras nueve personas cantando.

El volumen no se suma de esta manera. Es importante tener en cuenta esta pequeña diferencia en las unidades para no llegarnos sorpresas más tarde. Por otra parte para comprender como funcionan los compresores no hace falta saber mucho más sobre en el significado matemático de la escala logarítmica.

También es importante tener presente que el máximo volumen que podremos alcanzar dentro de nuestra tecnología digital será un 0 db caso de volúmenes mayores 1,2,3.. dB estaríamos en la zona de distorsión digital o Clipping. Normalmente el Clipping es un efecto no deseado (sobre todo en el campo digital) con lo cual intentaremos evitarlo siempre.

Los volúmenes en digital se medirán en dB negativos como comparación a un patrón que no distorsiona de 0 dB de manera que serán todos menores a 0 dB, siendo -1dB más volumen que -2dB. Luego este sonido ira a un amplificador que hará eso, amplificar el volumen y que si que nos dará volúmenes en dB positivos, como los medidos por los aparatos detectores de ruidos...

También es importante diferenciar entre lo que procesa el ordenador y la posterior amplificación, de manera que ya sabemos por que en los editores de audio los volúmenes son negativos y sin embargo, en los medidores de ruido positivos. Son dos procesos independientes, de hecho, puedes tener una onda en tu secuenciador abierta y marcar unos niveles, si subes el volumen de tus altavoces la oirás a más volumen, pero el grafico del secuenciador no cambia.

Normalizar significa que nuestro editor busca el punto de volumen máximo en la onda a normalizar y luego calcula la ganancia que ha de aplicar a la onda de manera que el punto máximo de volumen tras normalizar sea 0 dB. En el proceso de normalización se aplica la misma ganancia a toda la onda de manera que toda la onda es afectada por el proceso. Con lo esto ya tendremos asegurado que estamos utilizando todo el rango de volumen posible dentro de nuestro entorno digital. Este proceso no puede hacerse en tiempo real ya que necesitaríamos tener analizada toda la onda para saber cual es el punto máximo... es por eso por lo que el proceso de normalización lo encontraremos en editores de onda como en el WaveLab pero no en Reason.

Aclarado esto pasamos a ver que hace un compresor y que significan los parámetros fundamentales que lo definen.

En un compresor hay dos parámetros fundamentales que son el RATIO y el THRESHOLD. Con estos dos parámetros vamos a poder definir el gráfico del compresor (debajo) que nos indicará las características fundamentales del compresor. El punto de THRESHOLD nos determina el volumen de la onda a comprimir a partir del cual la recta se quiebra comenzando la compresión. Se mide en dB de la onda de entrada.

El RATIO nos va a definir la pendiente de la recta de compresión. Y se da en forma de fracción (3:1 por Ej.) lo que nos indica el primer numero es el factor por el que vamos a dividir a la onda, de manera que cuanto mayor sea este, la recta de compresión estará mas inclinada y por lo tanto la compresión será más fuerte. Los valores suelen oscilar entre 1:1 (no hay compresión) y 16:1 (recta de compresión casi horizontal). Para nuestro primer gráfico de ejemplo hemos utilizado un punto de THRESHOLD de -48 dB y un RATIO de 3:1. Esto significa que para volúmenes por encima de los -48 db de la onda de entrada (entre - 48 dB y 0 dB), el volumen de la onda se comprimirá de manera que al punto de 0 dB de la onda de entrada le corresponderá uno de -32 dB de la onda de salida y así sucesivamente. Nuestra onda de entrada entraría por abajo y saldría por la izquierda tras encontrarse con la recta azul para obtener la onda de salida comprimida.

En el caso de tener una onda normalizada como onda de entrada la onda de salida tendrá un volumen máximo de -32 dB. Recordar que el gráfico está hecho en dB con lo cual no es una escala decimal, sino una escala logarítmica y las pendientes pueden engañar.

La mayoría de las veces el efecto que se persigue con los compresores es el de engordar el sonido. Al comprimir, para evitar una pérdida de volumen final se suele aumentar la ganancia o normalizar. En los compresores en tiempo real se aumentará la ganancia y en los editores se normalizará. Con esas correcciones el efecto que conseguimos es el de darle más cuerpo al sonido sin perder pico de volumen. Si comparamos un sonido base ya normalizado con el resultado de comprimir posteriormente normalizar, en el segundo caso el indicador de volumen estará más tiempo en las zonas cercanas a 0 dB altas aunque las dos ondas estén normalizadas y tengan el pico en 0 dB. Es decir, ganamos "cantidad" de volumen, no pico.

A diferencia del proceso de normalización, en el que se aplica la misma ganancia a toda la onda, en el proceso de compresión (estrictamente compresión) sólo se aplica ganancia (y esta además Serra negativa) a los puntos que tengan un volumen superior al establecido por el punto de threshold. Espero que con esto haya quedado más o menos claro en qué consiste la compresión.

Vuelvo a repetir que si bien tras un proceso de compresión habremos perdido volumen, con una ganancia de corrección o un normalizado posterior recuperaremos parte o todo el volumen perdido y ganaremos "cantidad" de volumen. Por lo general el proceso de compresión termina estrechando el margen dinámico de la onda. El caso más extremo de compresión es el del limitador que veremos más tarde en el que la recta es horizontal.

2- Ejemplos

Vamos va ver algunos ejemplos de compresión con el editor WaveLab, para los cuales vamos a tomar como referencia la siguiente onda sin comprimir que además está normalizada con lo que el punto máximo de volumen del final de ella son lo 0 dB.

 

Vamos a aplicar una primera compresión desde el WaveLab a ver como afecta a la onda. Utilizamos los siguientes parámetros: Threshold = -20 dB; Ratio = 3:1. Y dejando el resto de opciones de la compresión del WaveLab según vienen.

El resultado es el siguiente:

Como podemos ver la onda se ha comprimido (no hemos normalizado después de la compresión). Llama la atención que aunque hayamos definido el punto de Threshold en -20 dB no es hasta unos -16 dB cuando empieza a actuar el compresor. Además en la parte final de la onda se puede apreciar que el compresor no ha actuado. Esto es debido a la configuración del compresor que hemos utilizado, ya que hemos dejado seleccionada la pestaña en la que en la medición de onda se realizada por valores promedios (average) y no por picos de onda (peak).

En el caso de cambiar y seleccionar por picos:

El resultado sería

Para este resultado volvemos a observar al final de la onda que el compresor no ha actuado. Esto se debe a la configuración de los otros dos parámetros importantes de un compresor como son el ATTACK y el RELEASE. El parámetro de ATTACK me va a indicar (en este caso en milisegundos) el tiempo que va a tardar el compresor en actuar a partir de haberse sobrepasado el punto de Threshold. Y el parámetros de RELEASE me va a indicar (también en milisegundos) el tiempo que tardará el compresor en dejar de actuar una vez nos hemos caído del punto de Threshold.

En el caso anterior hemos dejado de el propio compresor los determine de manera automática. Sin embargo si somos nosotros los que determinamos Por ejemplo con Attack = 20 ms y Release = 20 ms, conseguimos que el compresor actué rápidamente.

Y ahora ya tenemos el resultado que esperamos. Superponiendo con la onda de partida se puede ver perfectamente cómo actúa un compresor.Vuelve a ser importante darse cuenta que el volumen lo medimos en escala de dB con lo cual el volumen del gráfico se ha reducido mucho más de lo que se podría esperar por la relación grafica de 3:1. Pero si miramos punto por punto, al punto de la onda inicial de 0dB le corresponde el punto de la onda comprimida de -14 dB tal y como determina el gráfico. Además en el este gráfico se pueden apreciar los 20 milisegundos que tardar el compresor en actuar tal y como hemos definido.