La ecualización en audio es un proceso por el cual se altera el contenido espectral del la onda de sonido, esto básicamente es atenuar o acentuar de modo conveniente determinadas frecuencias que lo componen.Esto se puede hacer si aceptamos que:
1) Toda onda de sonido se puede descomponer en una serie de ondas senoidales de distintas frecuencias y amplitud.
2) Para alterar el contenido armónico deberíamos amplificar o bien reducir (atenuar) la amplitud de alguna de sus componentes.
Aclaremos: para visualizar estos conceptos inicialmente podemos seguir la figura:
Vemos dos ondas audibles senoidales (senoidal: que varían en el tiempo de acuerdo a la función matemática seno). Estas ondas están representadas en un diagrama llamado oscilograma, o sea un gráfico que me permite representar como varía la amplitud de la onda en función del tiempo.
Vale el siguiente ejemplo, supongamos que una onda es de 1KHz (1000 Hz) y otra de 3KHz, observamos que la onda de mayor frecuencia (mayor cantidad de ciclos en la unidad de tiempo) tiene menor amplitud que la de menor frecuencia. Esto no es nada más que un ejemplo, pero en particular vemos que una frecuencia es tres veces la frecuencia de la otra, bien, alguien que entiende puede afirmar con razón que la señal de 1KHz es la fundamental y la otra es el tercer armónico, es decir 3KHz= 3x1KHz (recuerde que solo es un ejemplo).
Ahora, si por un parlante reproducimos las dos ondas a la vez nuestro oído escuchara la suma punto a punto de ambas ondas, es decir que tendremos la composición de ambas ondas. En nuestro caso es la onda que está en oscilograma de la parte de abajo y que tiene forma irregular pero aún es totalmente simétrica y periódica (que se repite en el tiempo).
Si ahora representamos en un gráfico la amplitud de cada onda en función de la frecuencia obtendremos lo que se denomina espectrograma, que es como el representado en la figura siguiente:
Acepten, entonces, los lectores que también vale el ejemplo inverso:
Una onda compleja se puede descomponer en una serie de ondas senoidales de amplitud determinada.
Cualquiera que está leyendo el post ahora pregunta, perfecto, ya entendí lo anterior y?... ¿Cómo hago para separar una onda de otra? La respuesta es sencilla, se hace mediante un dispositivo llamado filtro y si pudiera con el filtro atenuar o amplificar la señal habré logrado los dos puntos anteriores, es decir ecualizar.
Sobre los tipos de filtros:
Tal vez el filtro más sencillo o elemental sea el control de tono de un instrumento como una guitarra eléctrica o un bajo, o el de aquellos viejos grabadores de cinta mono, mediante un potenciómetro: para un lado los agudos para el otro lado los graves. Demasiado elemental, no?
Luego, tecnológicamente aparecieron los controles de tonos separados o de dos bandas. Estos permitían tratar por separado los graves y los agudos. Se muestra en la figura siguiente la forma de actuar de estos filtros. Por un lado tenemos un filtro pasabajos (graves) y por otro lado los pasaaltos (agudos) cuyas ganancias se pueden regular. Refuerzo implica decibeles positivos y atenuación impica decibeles negativos.
Para interpretar la respuesta del filtro tomemos como ejemplo la curva roja. Vemos, de izquierda a derecha, que tiene una pendiente continua y un cambio de curvatura que lleva luego a una zona de planicidad. Acepte que la frecuencia correspondiente al punto donde se produce el cambio de curvatura se llamará frecuencia de corte del filtro (Fo). Es decir la frecuencia de corte es aquella a partir del cual la respuesta del filtro cambia de curvatura.
¿Cómo actúa?
Este filtro deja pasar todas las frecuencias que están por encima de la frecuencia de corte (filtro pasaltos) y debajo de ella atenúa todas las frecuencias.
El concepto es válido para un filtro de graves, todas las frecuencias bajas pasan hasta la frecuencia de corte y a partir de ella todas ondas de frecuencia superior serán atenuadas. De esta manera tenemos dos bandas: graves y agudos. Si podemos variar la ganancia de cada filtro podré hasta eliminar algunos ondas y deformar la banda original. En nuestro ejemplo podemos ver que ambas curvas de respuesta se cruzan en un punto, la frecuencia que corresponde a este punto de cruce se llama frecuencia de cruce del ecualizador.
Haber si queda claro: en nuestra ejemplo original, con un control de tono graves/agudos con frecuencia de cruce de 2KHz es posible con un control de tono controlar la señal de 1KHz y con el otro control a la frecuencia de 3KHz. Se entiende por control a el aumento o la disminución (refuerzo/atenuación) de las amplitudes de las componentes contenidas debajo (graves) o por arriba (agudos) de la frecuencia de corte. Pensemos aquí en nuestro control de tonos de dos bandas.
Planteo de un nuevo problema:
Frente a algunos casos nuestro control aún es malo, por ejemplo, si pretendo tomar dentro de un track, cuya composición en frecuencia es amplia, a una frecuencia de 4,5KHz y atenuarlo.
Con este ecualizador sería imposible ya que al bajar los agudos bajaríamos todas las frecuencias del sonido más allá de la frecuencia de corte.
Ecualizadores gráficos:
Por ello se diseñaron los ecualizadores gráficos donde se divide todo el espectro audible en una cantidad de filtros llamados de banda y que tiene una respuesta como la mostrada. El análisis de la respuesta del filtro nos indica que, hay una frecuencia (a la cual se sintoniza el filtro) que se llama frecuencia central (Fo), donde el filtro de frecuencias tiene la mayor ganancia, sin embargo alrededor de esta frecuencia central la ganancia es menor y existirán otras frecuencias más lejanas que directamente serán atenuadas.
Es decir, cada filtro tiene un rango de cobertura alrededor de Fo y por diseño puede ser más o menos ancho y ese ancho me indican la selectividad del mismo: a mayor ancho menos selectividad (Q) y a menor ancho del filtro es mayor la selectividad del mismo.
En un ecualizador gráfico observamos que con un potenciómetro podemos manejar un parámetro fundamental del mismo, es posible atenuar o reforzar el sonido alrededor de esa frecuencia central Fo, modificando la ganancia del filtro. Al visualizar la posición de los potenciómetros veo gráficamente como se está controlando el espectro de audio, de ahí el nombre.
Como se dijo, en un EQ gráfico las frecuencias centrales y la selectividad ya han sido establecidas en el diseño y es imposible moverlas. Por ejemplo las frecuencias centrales de un EQ de audio de 7 bandas bien podrían ser: 65Hz, 125Hz, 250Hz, 500Hz, 1KHz, 2.5Hz, 5KHz. Estas frecuencias centrales son propias del diseño de cada fabricante y de su aplicación, es decir para que lo vamos a utilizar: para un bajo, para una guitarra o para audio en una mesa de mezcla, etc. Nuestro criterio al elegir un EQ gráfico sería:
1) Determinar la cantidad de bandas que necesito para ecualizar
2) Saber si las frecuencias centrales de ese EQ nos satisface o en su defecto debo elegir otro EQ
3) Observar si el recorrido de la ganancia del Eq es el correcto para nuestra aplicación.
4) Leer las especificaciones técnicas y ver si es lo que buscamos
0) Pedir el precio y ponernos a llorar(?)
Ecualizadores paramétricos:
Muchas veces si deseo cambiar la ecualización tratando de variar la amplitud de una componente cuya frecuencia no coincide con una frecuencia central del EQ debemos tratar de mover las bandas que están alrededor de ella. Este es un buen método pero muchas veces resulta insuficiente.
Esta tarea se puede hacer si dispongo de un filtro que permitiera variar la frecuencia central, la selectividad y la ganancia. Tal filtro se llama "paramétrico" ya que permite variar la totalidad de sus parámetros, de lo contrario si solo puede variar dos de estos parámetros se llamaría "semiparamétrico".
Este concepto ya requiere de mayores capacidades técnicas por parte del operador, lo ideal, si no se tiene mucha experiencia, es valerse de un analizador de espectro y a partir de encontrar la frecuencia correcta proceder a "sintonizar" el filtro y luego si hacer las correcciones finales.
En la figura se observa el entorno gráfico del EQ paramétrico del Spin4, un plug in de ecualización. Vemos como modifica cada uno de sus parámetros: la frecuencia, la selectividad (Q) y la ganancia (en este caso se está atenuando 16.8 dB, recordar que dB negativos implican atenuaciòn)).
Propuesta:
Lo anterior es una muy breve síntesis y explicación referida a la ecualización y los elementos fundamentales como lo son los filtros electrónicos. Imaginarán toda la teoría que hay alrededor de estos dispositivos y más aún si pensamos que esta función se puede implementar en una computadora mediante algoritmos.
Ahora bien, esta explicación es solo un bosquejo para familiarizarnos con algunos términos y parámetros cuando se abre un editor o un plug in, son solo términos técnicos. La verdad está en la magia que acontece cuando abrimos un track de audio y al ir escuchando podemos modificar su aspecto: rescatar un sonido, una voz, una guitarra, un golpe, acentuarlo, inflarlo, hacerlo brillar, apagarlo, etc...
Es fundamental la experimentación y deberíamos animarnos definitivamente: no hay reglas absolutas!
Una propuesta es bajar un tema de un CD y comenzar a jugar con las ecualizaciones, y practicar para determinar bien "donde", en que rango de frecuencias, está cada elemento de ese audio; modificar su contenido y maravillarse, por que no?....al fin al cabo son ceros y unos que se transforman en una onda saliendo de nuestros parlantes y se traducen en información para nuestro cerebro....magia!
Sugerencias para consultar:
Masterizando con el Editor de audio
Ecualizando con el Editor de Audio:
Tablas de EQ's
Gracias Flotopoco!