La información de este capítulo ha sido extraída de: www.amek.com y de http://www.diac.upm.es/asignaturas/sistaudio/TFC Ignacio/index.html Página no disponible actualmente.  

8.1-Definición y requisitos.

8.2-Proceso de grabación y reproducción multipista.

8.3-Descripción de las funciones: Módulo de canales de entrada.

 

8.1- DEFINICIÓN Y REQUISITOS.

Una mesa de mezclas es un sistema capaz de proporcionar, a partir de varias señales de entrada, una o más señales de salida que son mezclas de las de entrada. Cada señal de salida será una suma, en diferentes proporciones, de las señales de entrada. La mesa tiene “N” entradas y “M” salidas, siendo N y M números que varían según el modelo.

Diagrama de una mesa de mezclas con entradas y salidas.

Los requisitos que debe reunir cualquier mesa de mezclas son los siguientes:

Fidelidad: viene determinada por sus características técnicas, aquellas que hacen referencia la respuesta en frecuencia, distorsión, relación señal-ruido… Estas características están explicadas y desarrolladas en el apartado Calidad de Audio. Hace referencia a si las señales de entrada se ven alteradas de forma incontrolada al atravesar la mesa de mezclas.

Prestaciones: las prestaciones que ofrece una mesa de mezclas son lo que en segundo lugar las distingue.

La primera es el número de canales de entrada de que dispone. Cuanto mayor sea el número de canales de entrada, más señales distintas se podrán mezclar. Hay que destacar, que además de las entradas principales o canales de entrada, existen otras entradas auxiliares que se explicarán más adelante.

La segunda prestación es la posibilidad de obtener efecto estéreo. Es decir, cada señal de entrada puede enviarse en la proporción que se quiera a dos salidas diferentes, principal izquierda (L) y principal derecha (R). De esta forma se puede conseguir el efecto estéreo y situar los sonidos en diferentes posiciones frente al oyente.

La tercera prestación común a todas las mesas es la posibilidad de mezclar cada señal de entrada con las demás, en cualquier proporción, independientemente del nivel con el que llegue a la mesa.

Una cuarta posibilidad que ofrecen algunas mesas, es que cada señal de entrada pueda ser ecualizada independientemente de las demás. Con esto se puede conseguir el timbre deseado de cada voz o instrumento.

Una quinta característica es la posibilidad de realizar varias mezclas diferentes con las señales de entrada, obteniendo así varias salidas. Ya se ha visto que todas las mesas tienen, como mínimo dos salidas (L y R). El resto de salidas que no son la principal L R, se pueden llamar, en general, salidas auxiliares que se verán más adelante. Igualmente, hay mesas que permiten agrupar varias señales de entrada y mezclar esta suma con las demás. Esta característica corresponde a lo que se llaman grupos y subgrupos, que se verán más adelante.

Finalmente, existe una serie de prestaciones (tales como instrumentos de medida, posibilidad de control de señales en distintos puntos…) que aunque no son determinantes para el funcionamiento sí facilitan al técnico su uso de manera correcta. Todo ello, junto con las características de construcción, la calidad de los componentes, la robustez y el acabado configura lo que es una mesa de mezclas determinada y deben ser tenidas en cuenta a la hora de comparar unas con otras y elegir la que mejor se adapte a las necesidades a cubrir.

Resumiendo, se puede decir que una mesa de mezclas es un conjunto de entradas sobre las que se puede actuar de forma independiente, y que mediante encaminamientos y agrupaciones dan lugar a un conjunto de salidas.

Gráfico con entradas, encaminamientos posibles y salidas en una mesa de mezclas.

La figura de arriba muestra, además de las entradas y salidas con las que cuenta una mesa, los distintos encaminamientos de la señal. Se puede ver cómo las señales procedentes de los canales de entrada, pueden volcar a los canales auxiliares, a los grupos y a la salida principal L y R. Las señales de las entradas auxiliares pueden volcar a las salidas principales (bus master) o a las salidas de grupos. Las entradas de grupos pueden volcar señal a las salidas auxiliares, las salida principal L y R, y a las propias salidas de grupo. Los símbolos + representan la capacidad de sumar en un mismo bus varias señales. Es decir, varias señales de entrada pueden sumarse en los canales de salida L y R, en una salida auxiliar o en un mismo grupo.

 

8.2- PROCESOS DE GRABACIÓN Y REPRODUCCIÓN MULTIPISTA.

La grabación y reproducción multipista es una técnica que comenzó con el empleo de magnetófonos multipista, como elemento intermedio entre la toma de sonido de los diferentes instrumentos y voces, y la salida final estéreo, que a su vez se almacenaba en otro magnetófono. Actualmente los magnetófonos han sido sustituidos por grabadores multipista a disco duro.

El uso de grabadores multipista impone la división del proceso en dos etapas: grabación y reproducción.

8.2.a.- Grabación.

En esta etapa, las tomas de sonido se encaminan mediante la mesa multicanal al grabador multipista, donde son almacenadas en pistas separadas.

Diagrama de bloques de mesa y grabador multipista en el proceso de grabación.

La mesa multicanal, en este caso acepta las entradas de los micrófonos a través de sus canales de entrada, (input channel). Las entradas microfónicas, son tratadas individualmente en cada canal de entrada y son entregadas a las entradas del multipista a través de sus canales de salida (output channel). Esta forma de trabajo se realiza con mesas in-line. En este caso la mesa no mezcla, sino que cada canal de entrada es a su vez un canal de salida.

Las señales entran a la mesa, para ajustar los niveles y ecualizar antes de grabarse en la pista correspondiente del multipista con el nivel óptimo. Profundizando un poco más en la estructura de la mesa funcionando en grabación, ésta pude quedar como se indica a continuación:

Mesa in-line de 24 canales y grabador de 24 pistas en modo grabación.

Los módulos de entrada o canales de entrada amplifican los diferentes niveles producidos por los micrófonos hasta el nivel de línea. Los módulos de salida o canales de salida ajustan el nivel de salida al adecuado para la grabación multipista.

8.2.b. Mezcla.

Ahora, el multipista trabaja leyendo las pistas grabadas anteriormente. Estas señales leídas entran a la mesa de mezclas multicanal, donde serán procesadas, encaminadas y mezcladas; a través de la salida principal estéreo serán grabadas en algún dispositivo estéreo, por ejemplo un DAT o dos pistas del multipista.

Grabador multipista, mesa multicanal y grabador estéreo en modo mezcla.

En la práctica el proceso de mezcla es más elaborado, utilizando agrupaciones de instrumentos y numerosos procesadores externos insertados en los distintos canales. Un ejemplo de agrupación es el que se muestra en la siguiente figura.

En esta mesa, las entradas (suponiendo que proceden de un multipista de 24 pistas), son procesadas en el módulo de entrada (24 canales) para posteriormente mezclarse sobre 8 conductores internos, llamados buses, dando ocho mezclas intermedias. De este modo se consiguen 8 conjuntos de señales agrupadas y mezcladas o grupos. Estas agrupaciones son muy usadas para manejar con un sólo control fuentes de sonido comunes, por ejemplo todos los micrófonos de los coros, o todos los micrófonos de la percusión. Estas ocho señales o grupos se procesan y ajustan en los ocho módulos de grupo de que consta esta mesa, encaminándose desde ahí a la mezcla final en dos buses internos L y R. Los módulos maestros o master L y R ajustan el nivel de salida de la señal que contiene la mezcla final para su correcta grabación.

Esquema de envíos a buses de grupo y master.

Un bus puede recibir señal desde cualquier canal de entrada. En este caso desde cada uno de los 24 canales de entrada. Esto se consigue, haciendo que un conductor recorra todos los canales de entrada. La mesa constará de tantos conductores de estos como buses. En el caso de la figura se tienen 8 buses más dos principales correspondientes a la salida principal master, L y R. Cada bus puede recoger señal de cada módulo de entrada a través de un conmutador de encaminamiento (assign routing). Estos conductores de grupo entregarán señal a sus correspondientes módulos de grupo, similares a los módulos o canales de entrada.

El conmutador de pares normalmente utilizado, permite poner en contacto cualquier canal de entrada con los ocho buses. Con el control panorámico (pan) se regula el envío al par elegido. Así por ejemplo conmutando 3-4, ponemos en contacto el bus 3-4 con el canal en cuestión. Obsérvese que cualquier módulo de entrada puede volcar a cualquier bus. Nótese la inclusión del bus L-R, en caso de que se quiera hacer una asignación directa.

 

8.3-Descripción de las funciones: Módulo de canales de entrada.

En este apartado se profundiza en el módulo de canales de entrada de una mesa de mezclas y qué funciones realiza.

MÓDULO DE CANALES DE ENTRADA.

La mesa de mezclas debe adaptarse para permitir la conexión de distintos dispositivos de entrada y de salida. Así, en sus entradas puede recibir: micrófonos de distintos tipos (dinámicos, condensador), equipos electrónicos, salidas del multipista… En la salida puede volcar a: grabador master, grabador multipista, equipos auxiliares (procesadores externos), amplificadores monitor…

Es por este motivo que la mesa debe dar diferentes y adecuados márgenes de impedancia de entrada y salida en sus conectores. También deberá permitir un ajuste de niveles respecto a los elementos externos, ya sea amplificando o atenuando las entradas o regulando los niveles de salida. Las señales de entrada pueden tener diferentes impedancias a las cuales se tiene que ajustar y diferentes niveles que tendrá que igualar para poder trabajar con todos igual en el interior de la mesa. En las salidas, debe poder ajustar el nivel para que sea el óptimo para el siguiente aparato al que vuelque señal y con una impedancia de salida óptima.

La parte más crítica de estas adaptaciones suele aparecer en los módulos o canales de entrada, encargados de realizar la toma de micrófonos y equipos electrónicos así como de las salidas del multipista. La figura de abajo muestra un diagrama de bloques de un canal de entrada y el recorrido que realiza la señal.

Diagrama de bloques de una canal de entrada.

La mesa de mezclas se divide en diferentes módulos: módulo de canales de entrada, módulo de auxiliares, A continuación se describen cada uno de ellos en un canal de entrada real como es el M1RN de Amek, representado en la columna de la izquierda.

 

1. Entradas: Como puede verse, el módulo de entrada comienza por una entrada para micrófono y otra para línea. Estas entradas pueden ser balanceadas o no balanceadas (simétricas o asimétricas). En las mesas de mezcla multicanal de calidad todas las entradas son simétricas. La entrada de micrófono (entrada MIC) también recibe el nombre de entrada de bajo nivel porque recibe señales débiles (unidades de centésima de voltio). La entrada de línea (LINE) recibe el nombre de entrada de alto nivel (unidades de décima de voltio).

2. Alimentación fantasma (PHANTOM):  Cuando las entradas de línea o normalmente las de MIC se conectan a dispositivos que necesitan alimentación (por ejemplo los micrófonos de condensador), la mesa debe disponer de unos circuitos que den estaposibilidad. No todas las mesas incorporan la alimentación phantom, por lo que a veces se necesitará incorporarlos de forma externa mediante “cajas de inyección”.

3. Inversor de fase:  Se trata de un cambiador de hilos, que permite poner en fase la fuente de señal conectada a este canal con el resto de las fuentes. Este sistema también es opcional y no lo incorporan todas las mesas.

4. Atenuador (PAD): Si se conecta un micrófono de condensador a la entrada de micrófono, dado que la sensibilidad de estos micrófonos es mayor que la de los dinámicos, puede suceder que aunque la ganancia de micrófono esté a 0dB, los 50 dB del amplificador de ganancia (que son fijos), sean suficientes para saturar el resto del canal. Para evitar esta situación, en la entrada de micrófono y delante del amplificador de ganancia se sitúa un atenuador “pad” de unos -20dB. Algunas mesas admiten atenuaciones de hasta -40dB. Este pad reducirá la amplificación del previo a 30dB, evitando la saturación. En algunas mesas el amplificador de ganancia está constituido por un amplificador-atenuador, pudiendo dar unos márgenes de amplificación y atenuación grandes, por ejemplo de 60dB de ganancia a una atenuación infinita (60dB -∞dB).

5. Amplificador de ganancia: La misión de este amplificador es la de aumentar el nivel de tensión que proporcionan los micrófonos hasta llevarlos al nivel de línea con que trabaja la mesa (interiormente).

Este nivel suele estar entre los 4dbm y los -10dbm. En general: N dbm = 10·log·(W / Wref) Siendo W la potencia y Wref la potencia de referencia= 1mW (miliwatio). Ambas potencias medidas sobre 600 ohmios. Así 0 dbm, se corresponde a 1mW ó 0,775 voltios; sobre 600Ω. La estructura del amplificador de ganancia es, por lo general, la de un previo de ganancia fija (por ejemplo 50 dB) seguido de un amplificador de ganancia variable que no realza, sólo atenúa para realizar el ajuste final del nivel.

6. Inserción: Existen dispositivos de procesado que no pueden ser integrados en la mesa multicanal, ya sea por su tamaño o por su utilización sólo en ocasiones. El caso más común es el de los procesadores, ya sean de tiempo (efectos de reverberación y otros), de frecuencia (ecualizadores y filtros) o de dinámica (compresores, expansores, puertas de ruido…). Así, se debe poder tomar señal en cualquier punto de la mesa para enviarla (send) al equipo auxiliar y luego recogerla procesada (return) en cualquier otro punto. Para poder realizar estos envíos y retornos de señal, suelen existir en los canales de entrada y de grupo dos conectores jack hembra.

El primero de ellos (send), para enviar señal de la mesa a un equipo auxiliar a través de un cable con un conector jack macho. El conector del envío, no corta la progresión de la señal, por lo que esta sigue avanzando por el canal. El segundo conector (return) devuelve la señal procesada al canal. En este último caso sí se corta la progresión de la señal que entrase al canal anteriormente y la única que progresa es la que se recibe del equipo auxiliar. De esta forma el equipo auxiliar queda insertado en el canal. En muchos casos se desea que en la mezcla aparezcan la señal directa y la procesada (por ejemplo la señal directa y las señales reverberantes), por este motivo el envío (send) no corta la progresión de la señal original hacia la mezcla. Así se puede devolver el retorno procesado a otro canal y así tener ambas señales en la mesa para mezclarlas.

 

 Conexiones de canales 11 y 12, modelo Behringer MX9000.

La figura superior muestra las conexiones de los canales 11 y 12, donde se aprecian (de arriba a abajo) el jack hembra de la entrada de línea (line-in), el XLR hembra de la entrada de micro (mic-in) y los dos jack hembra correspondientes a la inserción (insert-out e insert-in).

El nivel de envío puede regularse con el mando de amplificador de micro o de línea de la entrada, pero afecta a todo el recorrido, por eso los procesadores tienen un mando de ganancia-atenuación de entrada (INPUT GAIN). El nivel de retorno de la señal procesada se regula con el fader de canal. De este modo se puede llegar ocupar dos canales de entrada de la mesa para introducir un procesamiento. Existe otro procedimiento que es mediante el uso de buses auxiliares del que se hablará más adelante.

7. Procesamiento:

En los canales de entrada de las mesas de mezclas se suele realizar un procesamiento interno. Los más comunes son ecualización y filtrado. El módulo de ecualización suele estar compuesto por grupos de tres a cinco filtros semiparamétricos y por filtros paso bajo y paso alto para las bandas superior e inferior.

Los ecualizadores suelen ser de tres a cinco bandas cubriendo todo el espectro de audio. Suelen ser de 2º orden y sus Q´s oscilan entre 1 y 2. Hay que recordar que un ancho de banda de una octava equivale a un Q = 1.41; de media octava equivale a un Q = 2.87. También puede aparecer la opción para las bandas superior e inferior de escoger entre filtro shelving (tipo control de tonos) o tipo semiparamétrico como las bandas centrales.

Los filtros suelen ser de dos tipos. Paso alto con una frecuencia fija (alrededor de 70Hz) o variable (de 25 a 250Hz) que elimina ruidos mecánicos, vibraciones, de red… Paso bajo con una frecuencia fija (alrededor de 15kHz) o variable (de 3 a 15kHz) que eliminan ruidos de alta frecuencia (como soplido de cinta).

Los filtros suelen ser tipo Butterworth de segundo orden (12dB de pendiente de atenuación) y su conexión es optativa. Cuando se realice una premezcla, es decir, una mezcla de varios instrumentos en una sola pista del multipista, deberá ecualizarse en grabación, ya que después de la premezcla será imposible ecualizar los instrumentos por separado. El canal Amek de ejemplo, consta de cuatro filtros, siendo los dos centrales semiparamétricos.

8. Indicador de sobrecarga (OVERLOAD):

Este indicador de sobrecarga consiste en un LED (semiconductor que emite luz) calibrado, que indica con sus destellos la sobrecarga del módulo de entrada. Aunque el indicador se sitúa físicamente junto al control de ganancia, electrónicamente puede estar situado en otro punto del canal de entrada, como en este caso, después del módulo de procesado y antes del fader. El canal Amek de ejemplo cuenta con dos indicadores de sobrecarga.

9. Fader:

La señal que llega hasta este punto del canal debe llegar controlada en lo posible etapas precedentes, fundamentalmente por el amplificador de ganancia y por lo tanto no sería necesaria más  amplificación. Con el fin de no saturar etapas posteriores se incluye un atenuador denominado FADER (del inglés) para limitar la señal que se escapa al control del amplificador de ganancia. El fader es un atenuador activo que sirve para regular el nivel de salida y dar aislamiento. Sin embargo en bastantes mesas y para permitir un ajuste más flexible del nivel de salida, el fader tiene una pequeña ganancia entre 10dB y 12dB. En estos casos habrá que tener en cuenta que con el fader al tope de su recorrido, se estará realzando la señal esos 10dB o 12dB. En la posición extrema contraria (abajo) el la señal será  totalmente anulada. Así ganancia del fader va de +12dB a -∞dB.

Se llama fader a un potenciómetro deslizante; es una resistencia eléctrica cuyo valor varía en función de la posición del mando, en un extremo la resistencia es cero y en el otro es máxima.

 

Potenciómetro deslizante.

El canal de entrada del ejemplo no incluye fader, este es un elemento que se suele instalar por separado.

10. Potenciómetro panorámico (PAN):

Este potenciómetro distribuye la señal en dos vías para atacar de forma conveniente a la etapa posterior de asignación. Con este control se reparte en la proporción deseada la señal a los canales izquierdo y derecho, bien de la salida principal L y R o de la pareja de buses a la que se vuelque la señal. Este control se sitúa físicamente encima del fader, por comodidad a la hora de trabajar con el fader.

Reparto de niveles en función del control panorámico.

Como se puede ver en la figura, cuando el control panorámico está en el centro, ambos canales sufren una atenuación de 3dB. Estas curvas están calculadas para que la suma de la energía de los dos canales se mantenga constante y así como su sonoridad.

11. Asignación de buses:

Esta asignación a los diferentes buses se realiza mediante un teclado de selección de envíos que consiste en un conmutador de pares (conmuta a parejas de buses). Mediante este teclado cualquier canal de entrada se puede poner en contacto con cualquier bus.

12. Envíos auxiliares:

Estos envíos son similares a la asignación de buses, pudiéndose controlar en nivel de envío a cada bus auxiliar. Los envíos a buses auxiliares pueden hacerse de forma pareada (pensando en señales estéreo), así con un sólo control rotatorio (knob), se envía señal a dos buses.

Los envíos a buses auxiliares pueden ser post-fader o pre-fader, siendo el nivel de envío, dependiente o independiente de la posición del fader de canal. El canal de entrada del ejemplo cuenta con ocho buses auxiliares con sus correspondientes envíos pareados.

Hasta aquí la descripción elemental de un módulo de entrada genérico similar a los que aportan las mesas profesionales. Hay que recordar que diferentes puntos de los canales de entrada se van a derivar unas conexiones para formar otros buses (Aux1, Aux2, Pfl, Mon…) que darán mayor maniobrabilidad a la mesa.

Conviene aclarar que la asignación de buses en los canales de entrada de la que se ha hablado, corresponde por lo general a la asignación de buses maestros L y R y buses de grupo.