El Ecualizador: Fundamentos y Tipos de Filtros

Un ecualizador es un dispositivo electrónico que trata la señal de audio para compensar deficiencias acústicas y convertir la señal en lineal.

Tipos de Ecualizadores por Construcción

• Pasivos: Se ecualizan mediante elementos pasivos y no poseen amplificación propia.
• Activos: La ecualización se realiza mediante elementos activos como amplificadores y transistores, y sí poseen amplificación propia.

Ventajas y Desventajas de los Ecualizadores Activos

Ventajas:

• Eliminan bajas frecuencias.
• Son altamente versátiles.
• Poseen una alta señal de entrada.
• Facilitan la agrupación de filtros.
• Poseen una respuesta de frecuencia rápida y uniforme.
• Alta dependencia de entrada y baja corriente general.
• Tienen una distorsión reducida y buena pendiente de respuesta.

Desventajas:

• Requieren fuentes de alimentación para polarizar elementos activos.
• La respuesta de frecuencia depende de las características de los elementos activos.

Características de las Etapas de Filtro

• El número de etapas se determina por el factor de calidad (Q), que suele ser constante en la etapa de los mismos, para cubrir todo el espectro de audio.
• Las frecuencias de resonancia de los filtros se separan en octavas; suele estar fijado por la ISO.
• El usuario tiene control sobre la ganancia o el realce de cada etapa mediante un potenciómetro calibrado en dB.

Clasificación de Filtros Activos según su Función

• Paso bajo
• Paso alto
• Paso banda
• Elimina banda

Bandas de Frecuencia

• Banda Eliminada: La banda de frecuencias que se atenúa o elimina.
• Banda de paso / Ancho de banda (BP): Es la banda de frecuencias que nos interesa, situada entre las frecuencias de corte.
• Banda de transición (BT): Es la banda de frecuencias más allá de la frecuencia de corte, hasta que la ganancia decrece un 10%.
• Banda de crecimiento o corte suprimida (BS): Es la banda de frecuencias a partir del crecimiento del 10% de la ganancia.
• Selectividad: Capacidad del filtro para seleccionar una banda de frecuencias específica dentro de un espectro dado.
• Factor de calidad (Q): Relación entre la frecuencia central y el ancho de banda.

Filtros Activos Más Utilizados

• Filtro Butterworth

  Solo los filtros de paso bajo o paso alto tienen una respuesta uniforme, carecen de picos y presentan atenuaciones progresivas. Presenta una curva decreciente en todas las frecuencias.

• Filtro Chebyshev

  Presenta el mayor rizado en las proximidades de la frecuencia de corte. Presenta rizado en su banda pasante. El número de ondas del rizado será igual al orden del filtro utilizado y a su amplitud.

• Filtro Cauer

  Presenta rizado en la banda de paso y en la de corte. Es mejor cerca de la frecuencia de corte, aunque no tanto como el anterior. Presenta una pendiente mucho más pronunciada que el resto.

Desfases: Se deben tener en cuenta, pues pueden producir problemas en la transmisión. Se corrigen colocando circuitos correctores o compensadores en serie con los filtros.

Estructura de los Filtros Activos

• Estructura de fuente de tensión controlada por tensión (VCVS): Puede compararse con una fuente de alimentación cuya salida depende de la tensión de entrada y la ganancia del circuito.
• Estructura de realimentación múltiple (MFB): Apropiada para trabajar con parámetros fijos/constantes, por ejemplo, el factor Q.

Ambas estructuras son muy estables, tienen poca impedancia de salida y un Q máximo de 10.

Filtros de Orden Superior:

Los filtros pasa banda se construyen juntando un filtro pasa alto y un filtro pasa bajo. La ganancia total es el producto de la ganancia de cada etapa.

Tipos de Ecualizadores Básicos

• Ecualizador Básico Shelving

  Ecualizador analógico con controles (filtros) de ganancia y agudos en un margen de hasta -15 dB. Requieren de un condensador para funcionar.

• Ecualizador Resonante

  Utilizan una célula formada por un circuito resonante, que resuena a una frecuencia determinada. Pueden utilizarse para atenuación o realce.

  Si se combinan dos ecualizadores shelving (uno de paso alto y otro de paso bajo) y se consigue que su pendiente de actuación se solape en un punto concreto en torno a la frecuencia de resonancia, la respuesta se parecerá a la de un ecualizador resonante, pero sin necesidad de bobinas.

• Ecualizador Gráfico/Paramétrico

  Es un conjunto de filtros pasa banda que, al solaparse entre sí, cubren todo el espectro de audiofrecuencia. Reduce la zona de excesiva ganancia.

  Hay dos tipos:

  • Paramétrico: Sus parámetros son variables, lo que los hace muy potentes. Requieren menos filtros.
  • Gráfico: Ofrece una visualización de la forma de corrección.

  Si se unen los controles con una línea imaginaria, se podrá ver la curva de respuesta inversa. Debe disponer de 10 bandas de actuación (controles) con separación de una octava, o 27 bandas con separación de 1/3 de octava, siendo esta última opción más útil, versátil y eficaz.

Sistema de Ecualización de un Recinto

La finalidad es la de conseguir ondas planas. Si la acústica es buena, la ecualización no será necesaria. La ecualización consigue un equilibrio espectral general, la eliminación de picos molestos y una mejor inteligibilidad.

¿Qué se utiliza en el sistema de ecualización?

• Analizador de espectro de audio
• Un generador de ruido rosa
• Amplificador de medida
• Un altavoz de referencia (con rendimiento uniforme y buena directividad)
• Un micrófono omnidireccional
• Un ecualizador
• Un CD

¿Cómo se utiliza?

1. Comprobar que todo funciona.
2. Se realiza un barrido para descubrir zumbidos, crujidos y/o vibraciones.
3. Se aplica una señal de ruido rosa al amplificador y se observa la salida (los picos indican deficiencias).
4. Se integra el ecualizador y se mueven los controles hasta conseguir la onda deseada.

Aviso Importante:

La respuesta obtenida solo es válida para las condiciones de la prueba (personas presentes, posición de objetos, etc.).

El Mezclador: Componentes y Funcionamiento

Dispositivo electrónico que combina varias señales de audio y actúa sobre ellas de manera conjunta o independiente. En casos modernos, facilitan la correcta reproducción, controlan las fuentes y permiten los efectos y ecualizaciones.

Cada señal debe disponer de su propio canal de entrada para no afectarse entre sí.

Mesa de Grabación y Reproducción

Técnica de grabación que incluye al menos dos fases: una de grabación sobre soportes magnéticos y otra de mezcla.

Flujo de señal básico:

• Micrófono → Mesa de mezclas
• Vía de canal (salida a altavoz)
• Vía de masterización (reinyección a mesa de mezclas → salida a altavoz)

Módulos de una Mesa de Mezclas

• Canales de entrada y controlador de mezcla
• Módulos de subgrupo
• Sección de envíos auxiliares
• Sección de controles generales
• Panel de conexiones
• Sistemas de medida

Descripción de los Módulos de la Mesa de Mezclas: Canales de Entrada y Canales de Mezcla

En la entrada de señal, las fuentes de señal llegan por conectores XLR-3. Están balanceadas.

Nivel de Línea

Se adapta a un nivel más bajo que el de la alimentación.

Aspectos a Considerar:

• Diferencia de nivel entre la entrada del micrófono y el nivel de línea.
• Impedancia de entrada de la mesa de mezclas.
• La entrada de línea suele estar balanceada.

Alimentación Fantasma

La entrada de la señal posee un interruptor (en cualquier lado) para suministrar, si fuera necesario, una tensión de 48 V para la alimentación fantasma. También hay un indicador que muestra si esta se encuentra encendida o apagada.

Si se activa sin querer, no pasará nada, excepto si la línea está mal balanceada, caso en el cual el conector XLR-3 podría ser dañado, además de generar ruido. Un micrófono con amplificación debe estar conectado antes de activar la alimentación fantasma para evitar averías.

Inversor de Fase, Atenuadores PAD y Preamplificador de Micrófono

• La misión del inversor de fase es corregir la polaridad de micrófonos invertidos o cables mal conectados.
• El atenuador PAD adapta el nivel de salida del micrófono al de la mesa de mezclas.
• El preamplificador del micrófono regula la cantidad de señal de la fuente de entrada que se envía a la sección de mezcla.
  • Muy alto: Puede generar distorsión.
  • Muy bajo: Puede generar ruido.

Puntos de Inserción

Conectores de Jack que no suelen estar balanceados. Recogen la señal de salida y la envían a equipos externos (puertas de ruido, reductores de ruido).

Sección de Ecualización y Procesamiento

• Ecualización: Atenúa o realza frecuencias graves, medias y agudas.
• Filtrado: Paso alto, paso bajo, etc.

Se activan o desactivan a través de un pulsador.

• Indicador de sobrecarga: Evita forzar la entrada de la mesa con una señal de micrófono excesiva.
• Fader del canal: Controla el nivel total de salida del ecualizador, funcionando como un atenuador.
• Controlador panorámico (Pan): Reparte la señal monofónica entre los canales L y R.
• Preescucha (PFL/Solo): Permite escuchar la salida del canal antes de enviarla a la mezcla principal.

Sección de Encaminamiento (Routing)

Encaminan la señal hasta la pista correspondiente.

Módulos de Subgrupo

Permiten el control de varios canales de manera individual o conjunta.

Sistemas de Medida

• Selector de monitor: Selecciona la fuente a sonorizar.

Otras Funciones y Controles

• Función de Atenuación

  Rebaja el nivel de la señal.

• Función Mono

  Suma las señales L y R y las envía al monitor en monofónico.

• Controladores de Nivel Auxiliar

  Ajustan el nivel de salida de la reinyección.

• Control de Monitores

  Elige qué señales van a los altavoces y cuáles a los auriculares.

• Función Talkback

  Micrófono incorporado a la mesa de mezclas para comunicación.

• Mandos Generales

  Controlan el nivel de todas las señales.

Tipos de Medidores de Nivel

• Vúmetro: Instrumento mecánico con agujas que mide señales de audio complejas, variables en amplitud y frecuencia.
• Picómetro: También de aguja móvil, nos indica picos máximos de más de 10 ms.
• Medidores electrónicos de barra: Pueden funcionar como vúmetro o picómetro (pero no a la vez), siendo más rápidos al ser electrónicos.