El uso de ecualizadores en directo

Cuando hablamos de sonido directo es muy frecuente hablar de ecualización, ecualizar a un artista en la prueba de sonido, ecualizar el sistema de sonido… Sin embargo, es muy importante usar lo menos posible los ecualizadores en directo. De hecho, cada día más, observamos en los controles de FOH (FRONT OF HOUSE) que el ecualizador gráfico está plano, sin embargo esto era impensable no hace tanto tiempo.

El ecualizador es el elemento que permite modificar la curva de respuesta en frecuencia de un sistema de audio. Esta modificación se realiza con el empleo de filtros, alterando, mediante la actuación sobre sus controles, la señal recibida y modificando así la respuesta del sistema sonoro, hasta conseguir una respuesta idónea para el local y tipo de música deseada.

Con el uso de los ecualizadores lo que se persigue es obtener una curva de comportamiento lo más neutra posible, es decir, aquella en la que los niveles de energía se reparten por igual en cada octava.
Este se usa para corregir defectos acústicos o por razones artísticas, para modificar la respuesta de un determinado instrumento. En este último caso conviene no abusar de él.

Espectro de frecuencias. Respuesta en frecuencia
Se denomina curva de respuesta en frecuencia de una instalación de audio a la representación gráfica de la intensidad sonora en un punto de la sala, respecto a la frecuencia a la cual se emite. Ésta se obtiene posicionando en la zona de escucha un sonómetro junto con un analizador de espectro que pueda representar de manera gráfica esta curva.

Si la representación obtenida es una línea horizontal, quiere decir que no hay ninguna pérdida ni ganancia de intensidad sonora para ninguna frecuencia. Lo habitual es que para algunas frecuencias haya una pérdida de señal y que para otras haya una ganancia. El ecualizador deberá corregir estas variaciones realizando la acción inversa a la respuesta en frecuencia inicial. Así intentaremos obtener una respuesta final plana.

La respuesta en frecuencia que ofrece una sala de escucha es muy diferente dependiendo del mobiliario que contenga y de la disposición de este, provocando absorción o reflexión según los materiales.

Si la potencia energética absorbida por las paredes es pequeña, el crecimiento de la intensidad sonora es rápido, consiguiéndose unos niveles de presión por encima de los que se crearían en espacio libre en las mismas condiciones, al tiempo que una deformación del mensaje sonoro.

Si por el contrario la absorción realizada es grande, el nivel alcanzado en la sala es del orden del obtenido en el espacio libre, obteniéndose una respuesta en frecuencia plana para el recinto.
Sobre la respuesta en frecuencia, también influye el hecho de que parte de los sonidos que le llegan al oyente no provengan directamente de la fuente sonora. Son los sonidos reflejados o indirectos.

Una consecuencia muy im-portante se deriva de este hecho: no tendremos la misma relación entre sonido directo e indirecto en todos los puntos de la sala. Esto es debido a que las ondas recorrerán distintos caminos y tardarán diferentes tiempos. Por tanto, sólo es posible ecualizar correctamente una zona. Los cambios que se producen en el sonido por la presencia de mobiliario y superficies en un recinto son:

• Modificación de la estructura temporal del sonido por las reflexiones que llegan en tiempos distintos.
• La existencia de modos de vibración hace que algunas frecuencias estén más realzadas que otras y, en cambio, otras se cancelen.
• Aumento de nivel por la llegada de la onda reflejada, que se suma subjetivamente a la directa produciendo un mayor nivel sonoro.
• La respuesta del ecualizador debe ser la inversa a la del recinto. De esta forma, realzará aquellas frecuencias que se pierdan y atenuará las que sean excesivas.

En la práctica, para ecualizar una sala o recinto acústico, no es necesario realizar muchas correcciones para tener una respuesta acústica bastante plana. Denomina-mos respuesta plana a aquellas respuestas en las que pueda haber zonas en las cuales haya una desviación máxima de 2 decibelios sobre la línea ideal. Estas desviaciones serán mínimamente perceptibles para el oído humano.

Parámetros generales de los ecualizadores
La frecuencia central (Fc) es el valor de la frecuencia sobre el que actúa cada filtro. Corresponde al valor sobre el cual su acción será máxima.

El ancho de banda (BW) en inglés, "Bandwidth", determina la amplitud de la zona de trabajo.Indica la extensión a ambos lados de la frecuencia central , F1 y F2. Este valor se toma cuando llegamos al un nivel de -3dB. Si es grande, indica una actuación sobre un rango de frecuencias grande.
BW=(f2-f1)

El factor Q, llamado también selectividad, es la relación entre la frecuencia central y el ancho de banda, indica la pendiente que tiene la curva de actuación del filtro, llamada campana también. Cuanto menor sea este valor, la acción del filtro será más uniforme dentro de su ancho de banda.

Q=Fc/BW
Ejemplo: Si Fc= 1400Hz, F1=1000Hz y F2=2000Hz
¿Cuál sería el BW?
BW=f2-f1=1000Hz
¿Cuál sería el Q?
Q=Fc/BW= 1,4

Observamos según estas fórmulas que cuanto más alto es el factor Q más estrecho es el ancho de banda. En nuestro ejemplo el ancho de banda es de una octava, si el Q fuera de 0,7 el ancho de banda sería de dos octavas, mientras que sería sólo de media octava en el caso de un factor Q de 2,8. La ganancia es la cantidad de amplificación o atenuación que efectúa el filtro sobre la señal. Se expresa en decibelios para cada filtro y, generalmente, suele oscilar entre ± 12dB.

El oído humano no responde linealmente con la frecuencia, sino que lo hace logarítmicamente: esto es, el paso de 100Hz a 150Hz (50Hz de diferencia) le parece idéntico al que existe entre 1000Hz y 1500Hz (500Hz de diferencia). Por ello, el teclado de los pianos está dividido en octavas, en las que la frecuencia de la primera nota de una de ellas es el doble que la de la primera nota de la octava anterior.

Tipos de ecualizadores
Existen principalmente dos tipos de ecualizadores, que son el ecualizador gráfico y el ecualizador parametrico:

El ecualizador gráfico
Recibe su nombre de la disposición de sus potenciómetros, que están colocados de tal manera que permiten visualizar la compensación realizada.

Existen ecualizadores gráficos con cinco controles, hasta con 31. El más empleado en audio profesional es el ecualizador de tercio de octava, en el que encontramos 30 puntos de control. Los ecualizadores gráficos permiten reforzar o atenuar la señal en una determinada frecuencia en unos 6 a l5dB.

Está formado por un adaptador de entrada que da paso a un banco de filtros en paralelo, de número variable según tengamos un ecualizador de octavas, de medias octavas o de tercios de octava y que desembocan en un sumador de salida. Éstos son filtros selectivos pasa-banda, donde cada uno tiene asignado una banda de trabajo diferente, y cuyas frecuencias centrales están dispuestas de forma logarítmica, de manera que en su conjunto abarca el espectro audible en toda su amplitud.

Cada filtro posee un control de ganancia con el que atenuar o amplificar la banda de frecuencia sobre la que actúa. En posición central no pasa nada, o sea, quedará en OdB.  Al estar los potenciómetros situados paralelos y consecutivos, según la curva imaginaria que une sus posiciones, se corresponde con la respuesta que ejerce el ecualizador sobre la señal.

ISO. Esta norma se emplea para unificar criterios de diseños de los ecualizadores, ya que si observamos la tabla las frecuencias escogidas, no son el resultado de dividir cada octava en tres o, lo que es lo mismo, multiplicar una determinada frecuencia por 2?/?, sino que son frecuencias escogidas para dicha norma ISO.

El ecualizador paramétrico
Éstos controlan los tres parámetros fundamentales, que son el ancho de banda, la frecuencia central y la amplitud de la señal. El manejo de éstos es más complejo, ya que hay que ajustar todos los parámetros.

Lo ideal en un ecualizador paramétrico es tener cuatro bandas de frecuencias sobre las que actuar, bajas frecuencias (20 a 250Hz) , media baja (250 a 2.000Hz), media alta (2000 a 4.000Hz) y altas (4.000 a 16.000).

Si modificamos cualquier frecuencia también modificamos su respuesta de fase. Imaginen entonces una ecualización importante en varias frecuencias a la hora de sonorizar un evento, la respuesta de fase del sistema se vería fuertemente alterada.
Esto es debido al efecto que producen los filtros sobre la fase, recordemos que un ecualizador gráfico no es más que un conjunto de filtros pasa-banda.

Por ello, si el sistema de sonido esta bien ajustado, no hará falta tocar el ecualizador gráfico, y por este motivo observamos que la mayoría de ecualizadores gráficos en los conciertos en directo están totalmente planos.

Uso práctico de los ecualizadores

Utilización clásica de un ecualizador gráfico para corregir un sistema de sonido
Para ecualizar correctamente nuestro sistema de sonido en función de la acústica del recinto en el que estemos, según el método clásico necesitaremos idealmente lo siguiente:

-1 CD con ruido rosa (Test)
-1 analizador de espectro
-1 micrófono de medida o, en su defecto, uno de condensador omnidireccional, con la respuesta en frecuencia lo más plana posible en todo el espectro.
-Un ecualizador estéreo de 2X31 bandas

Una vez conectado correctamente nuestro ecualizador gráfico en serie entre la mesa y las etapas de potencias, ya sea directamente o a través de los "inserts", reproducimos un CD con ruido rosa, en el caso de que nuestra mesa no disponga de su propio generador, y con todos los ecualizadores de la mesa desactivados observamos el resultado en nuestro analizador de espectro.

Corregimos simplemente las frecuencias que veamos en nuestro analizador que estén atenuadas o amplificadas excesivamente; debemos tener en cuenta que al bajar la frecuencia defectuosa en el ecualizador también lo harán la superior e inferior adjunta, por ello una solución consiste en elevar ligeramente estas frecuencias adyacentes. Aunque los aparatos de medida son muy fiables, será mejor escuchar el resultado, ya que en la mayoría de los casos una curva plana no es sinónima de respuesta perfecta, así que lo mejor es reproducir algún CD que tengamos y que acostumbremos a oír con frecuencia para hacer una comparación entre la corrección acústica que hemos hecho y el análisis que nuestros oídos hacen, ya que evidentemente la información que llega a nuestros oídos es mucho más rica que la que es proporcionada al analizador de espectro.

NOTA: La forma correcta y más completa de ajustar un sistema de sonido en un recinto sería con referencia a la respuesta de fase de los elementos y su combinación.
Para ello sería necesario un software o hardware que permita realizar funciones de transferencia.

Utilización práctica de un ecualizador paramétrico para corregir instrumentos musicales
También hay que apuntar que estas ecualizaciones dependen mucho del gusto artístico del técnico de sonido y/o instrumentista que para determinados estilos musicales buscan una exageración de niveles en determinadas frecuencias.

En el caso del bombo de una batería, las frecuencias producidas bajan hasta 40Hz, así que para controlar mejor el ataque deberemos acentuar o atenuar alrededor de 63Hz, de hecho, muchos micrófonos concebidos para bombos presentan una ligera cresta en esta frecuencia. Algunas de las frecuencias más molestas suelen estar en la zona de 300 y 400Hz.

Las guitarras eléctricas ocupan un amplio margen de frecuencias que comienza alrededor de los 80Hz. Si suenan demasiado sordas podemos atenuar sobre los 200Hz, mientras que si son demasiado duras atenuaremos sobre los 1000Hz; para las guitarras acústicas deberemos estar atentos en la zona comprendida entre 200 y 500Hz.

La voz cantada contiene un amplio rango de frecuencias, siendo las frecuencias comprendidas entre 2 y 4KHz el lugar donde tenemos más inteligibilidad. Recordemos que, según las curvas de Fletcher y Munson, esta parte del espectro es la más sensible para nuestro oído. Podemos observar cómo muchos micrófonos para voces tienen una cresta a partir de 5KHz.

Rango de frecuencia de cada instrumento dentro del espectro sonoro

40-50Hz
Es donde están esos graves tan de moda en música de baile. Aquí, principalmente, deberemos hacer trabajar el bombo y evitar meter en estas frecuencias las voces.

70-100Hz
Ahora aparte del bombo tenemos el bajo; lo importante es diferenciar estos dos instrumentos.

200-400Hz
En este rango de frecuencias podemos determinar el sonido de la caja, podemos también añadir calidez en las voces o llenar un poco las guitarras.

400-800Hz
Podemos esclarecer el bajo en estas frecuencias, también en este rango de frecuencia se encuentran los primeros armónicos de la caja, que son muy importantes a la hora de precisar su ataque.
En este rango de frecuencias podemos también reducir las vibraciones existentes en los timbales.

800-1000Hz
Este rango es muy importante para las voces, ya que le dará más fuerza, también le dará claridad al bajo y más pegada al bombo.

1-3KHz
Aquí conviene realzar entre 1 y 2 kHz para perfilar las guitarras y bajos; evidentemente, al llegar a esta parte tan sensible del oído deberemos disminuir las voces alrededor de los 2,5KHz.

3-6KHz
Este rango es bastante crítico para las voces. Bási-camente como hemos mencionado antes podemos bajar el nivel sobre los 3KHz, pero también deberemos hacerlo alrededor de 6KHz, ya que ahí es donde está el siseo en la palabra, de esto se desprende que la parte comprendida entre 3 y 5KHz nos dará mas claridad.

6-10KHz
A partir de estas frecuencias podemos esclarecer nuestra mezcla, ya que el sonido tiene más aire. Observaremos también cómo le damos más frescura a las guitarras acústicas.

10-16KHz
Aquí debemos olvidarnos de los instrumentos más graves, sencillamente cortando estas frecuencias para estos instrumentos (bombo, bajo,...) con un filtro paso-bajo, por ejemplo. En estas frecuencias le podemos dar más aire a las voces y los platos también.

Todos estos consejos no son normas estrictas y pueden variar ligeramente con cada instrumento. Además, a menudo puede ocurrir que ecualicemos un instrumento determinado en solitario y, al mezclarlo con el resto de instrumentos, no suene igual y debamos retocar la ecualización. Debemos probar a varios niveles (recuerden las curvas de Fletcher -Munson) y nunca atardarnos demasiado en un solo sonido, ya que nuestros oídos se cansan muy rápidamente del mismo sonido repetido muchas veces.

Por otro lado, recuerda que para una ecualización en sonido-directo no es necesario, en la práctica, un gran trabajo en las frecuencias superiores a 16KHz, pues como ya hemos estudiado anteriormente, las altas frecuencias son más atenuadas en función de la distancia que las bajas frecuencias. Utilizaremos este conocimiento teórico también para mejorar las mezclas y así poder alejar o acercar una fuente sonora en nuestra mezcla final. No olvidemos tampoco los panorámicos para mejorar esta mezcla situando cada instrumento en su plano sonoro correcto.