Sistemas de audio. Mesas de mezcla

SIST. DE AUDIO
1. MESA DE MEZCLAS
1.1 Introducción
La consola o mesa de mezclas es una de las partes más importantes de un estudio de sonido. A la consola,
fluyen señales desde los micrófonos, reproductores de discos, instrumentos musicales eléctricos y
electrónicos, y magnetófonos; señales que son amplificadas, mezcladas, monitorizadas y enviadas para
emisión o grabación. Todas las consolas realizan estas funciones básicas.
También pueden realizar otras funciones tales como ecualización (modificando la frecuencia de un
sonido); distribución panorámica del estero (posicionamiento del sonido a la derecha o izquierda de una
perspectiva espacial entre dos altavoces), envío y retorno de reverberación (enviando sonido y
recuperándolo de una fuente de reverberación exterior); limitación y compresión (control del margen
dinámico de un sonido); conexionado interno (cambian la ruta asignada a las señales dentro de la
consola), etc.
Así pues, la mesa de mezclas va a poder variar en complejidad (desde la más sencilla a la más elaborada)
y en dimensiones (desde la portátil hasta las de gran tamaño que necesiten 2 o más operadores).
1.2 Especificaciones entrada-salida
El número de fuentes que puede alojar simultáneamente a sus entradas y el número de salidas, determin
tanto el esquema como la capacidad de una mesa de mezclas.
Se suele especificar una consola por el número de entradas y de salidas:
6x1--> 6 entradas y 1 salida (monofónica).
6x2 --> 6 entradas y 2 salidas (estéreo).
32x32 --> 32 entradas y 32 salidas.
Se suelen también especificar con tres números:
24x8x2 --> 24 entradas, 8 subgrupos y 2 salidas master.
Así pues, los requisitos generales que debe reunir una mesa de mezclas son:
Precisión.
Es decir, exactitud con la que se reproducen los sonidos. Esta precisión viene determinada por sus
características técnicas (distorsión, ruido (S/N), ancho de banda, etc ...)
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Prestaciones.
Número de canales de entrada de que dispone. Es obvio que cuantos más canales de entrada tenga, más
señales distintas podemos mezclar.
Número de salidas independientes de las señales mezcladas (posibilidad de obtener el efecto estero: cada
señal de entrada puede enviarse en las proporción que se quiera a la R (salida principal derecha) y al L
(salida principal izquierda).
Posibilidad de mezcla y asignación
Que podamos mezclar y enviar cualquier entrada a cualquier salida.
Posibilidad de premezcla en subgrupos (agrupar varias señales de entrada entre si, y mezclar la señal
suma con todas las demás).
Posibilidades de procesado, tanto interno (ecualización) como externo (envios y retornos auxiliares).
Posibilidades de monitorizado, es decir, conocer como transcurre la señal en determinados puntos de la
mesa. Puede ser acústico (cascos) o visual (vúmetros o picómetros).
Posibilidad de mezcla automática.
Detalles constructivos: longitud y calidad de los potenciómetros, modularidad de los canales, diseño
ergonómico...
Así pues, un esquema básico de una mesa de mezclas, según lo comentado hasta ahora podía ser:
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Donde los símbolos (+) equivalen a puntos de mezcla (buses) y las flechas son posibles encaminamientos
de las señales.
Se puede observar como las salidas de auxiliar y subgrupos, una vez tratadas pueden ser introducidas de
nuevo a la mesa.
1.3 Grabación y Reproducción multipista con mesa de mezclas
Una de las más importantes aplicaciones de la mesa de mezclas es su uso con un magnetófono multipista.
Podemos distinguir dos etapas en el uso de la grabación-reproducción con el magnetófono multipista y la
mesa de mezclas: la grabación y la mezcla.
GRABACIÓN
Lo que se hace es una toma de sonido inicial: las tomas de sonido se encaminan mediante la mesa al
magnetófono multipista donde son almacenadas.
MEZCLA
Una vez hecha la toma de sonido inicial, el multipista suministra la lectura de las pistas grabadas
anteriormente a la mesa de mezclas donde estas señales serán procesadas, encaminadas y mezcladas en
dos canales estéreo.
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Se reproducen las pistas grabadas anteriormente y se envían a las entradas de la mesa, para mezclarse
(reagrupamiento) en subgrupos, hasta que se quedan en 8 pistas; reagrupando y tratando éstas de nuevo y
enviándolas a la salida L y R; para obtener así el master (grabación en estéreo, 2 pistas L y R, donde las
anteriores han sido mezcladas en la proporción que hemos querido).
1.4 Configuración general de la mesa de mezclas
Vamos a ver como se puede distribuir el espacio físico de una mesa de mezclas. La configuración que
vamos a ver es la llamada consola de “cruce”.
Se observa que tiene los canales de entrada en el dado izquierdo; y en el lado derecho la sección del
control del master, y el mezclador de monitor. La señal con esta disposición se puede seguir my
fácilmente
1.5 Módulos de entrada
La mesa de mezclas ha de conectarse a equipos muy diferentes. Por ejemplo, en sus entradas: micrófonos
de distinto tipo, equipos electrónicos, salidas del multipista...
En sus salidas: al magnetófono maestro (master), al magnetófono multipista, a equipos auxiliares, etc.
Es por esto por lo que la mesa debe dar diferentes y adecuados márgenes de impedancia de entrada y
salida en sus conectores; permitiendo también los niveles respecto a niveles externos.
La parte más crítica de esta adaptación suele aparecer en los módulos (o canales) de entrada, encargados
de realizar la toma de micrófonos y equipos electrónicos, asi como las salidas del multipista.
Así las principales misiones de este canal de entrada son:
*
Adaptar el nivel de distintas fuentes al valor nominal.
*
Incluir un procesado interno en frecuencia.
*
Asignación de envíos y reparto estéreo de la señal.
*
Regulación del nivel de envío a los encaminamientos.
*
Posibilidad de envío y retorno a equipos externos ( procesado externo), bien, directamente por
conexión (punto de inserción), o a través de canales auxiliares.
*
El diagrama de bloques del módulo de entrada de una mesa de mezclas es:
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1.- El módulo de entrada comienza por dos entradas posibles y típicas: una para micrófono MIC (bajo
nivel, baja sensibilidad -60 dBm, impedancia 270-600 ) y otra para línea LINE (alto nivel, sensibilidad
+4dBm, impedancia 5K).
Estas entradas a su vez pueden ser asimétricas o simétricas (balanceadas). Las líneas simétricas son
menos sensibles al ruido que las asimétricas.
2.- Dispositivo de conexión fantasma: cuando se conectan dispositivos que necesitan de una alimentación
(micrófonos de condensador por ejemplo) la mesa debe disponer de unos circuitos que nos proporcionen
esa facilidad. No todas las mesas cuentan con estos circuitos.
3.- Inversor de fase: nos permite poner en fase la fuente de señal conectada a ese canal con el resto de las
demás fuentes. También es opcional.
4.- Atenuador PAD: atenúa la señal unos 20 dB (hasta 40 dB), y es usado para evitar la saturación del
canal, cuando conectamos micrófonos de condensador. Cuando se inserta este atenuador PAD, la
impedancia de entrada del canal aumenta a 1-5 K (entrada alto nivel).
5.- Amplificador microfónico: aumenta el nivel de los micrófonos hasta llevarlos al denominado nivel de
línea de la mesa (nivel de referencia, con el que se trabaja en el interior de la mesa).
La estructura del amplificador microfónico suele constar de un previo de ganancia fija (ej: 50dB), seguido
de un amplificador de ganancia variable (0,- dB) ajustable exteriormente mediante un potenciómetro de
ganancia de mW.
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6.- Punto de inserción: se toma la señal en cualquier punto de la mesa para enviarla al equipo auxiliar y
luego recogerla procesada en cualquier otro punto.
Estos envíos y retornos pueden realizarse de dos formas:
*
Por puntos de inserción: en los canales de entrada suele haber 2 puntos (jack hembra) donde
podemos enviar la señal a un equipo auxiliar (reductores de ruido, compresores, expansores, puertas de
ruido, reverberación y efectos especiales...) y luego recogerla; pudiendo controlar los niveles de envío
(amplificador microfonico) y los de retorno (fader del canal).
Mediante los “buses auxiliares” también vamos a poder enviar y recoger señales de la mesa.
7.- Procesamiento (ecualización): en los canales de entrada se suele realizar un procesamiento interno.
Este procesamiento suele consistir.
*
Ecualizadores semipamétricos, de 3 o 4 bandas que cubren todo el espectro de audio, con Q
entre 1 y 2, y suelen ser de 2º orden.
*
Filtros pasa alto (fc 70 Hz) y paso bajo (fc 15 KHz). Son filtros tipo Butterworth de 2º orden
(12 dB/oct).
8.- Indicador de sobrecarga: es un LED calibrado que se enciende cuando hay sobrecarga (después del
amplificador microfónico).
9.- Fader: es un atenuador que sirve para regular el nivel de salida del canal (va de 0 dB (G=1) a - dB).
En algunas mesas el Fader puede tener una pequeña ganancia de 10 o 20 dB.
Lo que hace este FADER es limitar la señal que se escapa del control del amplificador microfónico.
Así la señal cuando llega a este punto debe venir controlada lo más posible en las etapas precedentes
(amplificador microfónico).
10.- Potenciómetro Panorámico (PAN): distribuye la señal en dos vías (L,R) para atacar a la etapa
posterior (subgrupos y master).
11.- Asignación a Buses: cualquier canal de entrada se puede poner en contacto con cualquier bus.
1.6 Niveles de señal en el canal de entrada
En la configuración general del módulo de entrada en una mesa de mezclas, hemos visto que los
elementos que controlaban la ganancia de la señal eran los amplificadores microfónicos (o línea) y el
FADER.
Podemos definir los siguientes niveles:
*
Nivel máximo: nivel a partir del cual la distorsión introducida se considera inadmisible.
*
Nivel nominal; nivel de referencia o de línea: nivel típico de trabajo en las líneas de la mesa. La
señal en la mesa se mantendrá en torno a este nivel y solo esporádicamente se podrá superar. Suele ser de
+4 dBm o 0 dBm.
*
Nivel de ruido: nivel de ruido electrónico equivalente en la salida del amplificador. Este nivel de
ruido variará con la actuación del FADER del canal de entrada.
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Los niveles definidos los podemos representar
Para ver como varían estos niveles según la actuación del FADER vamos a poner un ejemplo con 3
situaciones distintas:
*
Suponemos que tenemos una señal de entrada de -50 dBm y queremos ajustarle al nivel nominal
de la mesa (0dBm).
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Primer caso: Ajustamos con el amplificador microfónico justo al nivel nominal y no hacemos nada con el
FADER.
Segundo caso: Ganancia pobre del amplificador microfónico y amplificamos con el FADER
Lo que ocurre con este caso, es que, al amplificar la señal en el fader aumentamos el ruido, y también el
HR (margen de sobrecarga). Por lo tanto lo que se ha hecho es disminuir la relación S/R y aumentar el
HR.
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Tercer caso: Ganancia excesiva del amplificador microfónico, y atenuamos con el FADER.
Ahora para obtener el nivel de línea (0 dBm) a la salida, tenemos que atenuar con el FADER 10dBm, con
lo que disminuimos el ruido y el HR (margen de sobrecarga). Así aumentamos la S/N y disminuimos HR.
Viendo los 3 casos, concluimos que tenemos que llegar a una solución de compromiso entre aumentar
S/N y disminuir HR; y; disminuir S/N y aumentar HR, así el procedimiento correcto es el del primer caso,
donde situamos el FADER en 0 dB y ajustamos la ganancia del amplificador microfónico para llegar al
nivel de línea de la mesa. (No obstante se puede hacer un ajuste fino posteriormente con el FADER).
Lo que nunca debemos hacer es realizar una atenuación excesiva con el FADER (tercer caso) para
obtener una buena S/N, porque nos quedaríamos con un HR (margen de sobrecarga) muy pequeño, y con
esto, tendríamos muy poco margen de maniobra para que la salida no salga distorsionada.
1.7 Sistema de salida
Podemos denominar sistema de salida de una mesa de mezclas a los siguientes “módulos”: master, bus,
grupo y master de grupo (subgrupos), canales auxiliares, etc.
Buses: después de que una señal deja un canal de entrada en su ruta hacia la salida, viaja a su bus
asignado. Estas señales pueden agruparse en buses de subgrupo, para su premezcla, antes de combinarse
en el bus master.
El Fader de bus, controla el nivel de salida de estos subgrupos.
Canales auxiliares:
*
Están destinados al procesado externo de señales.
*
Reciben la señal de los canales de entrada o subgrupos.
*
Envían la señal a procesar fuera de la mesa.
*
Recogen la señal una vez procesada.
*
Envían la señal a subgrupos o master.
*
Suelen enviar la señal a un procesador de eco o reverberación, un ecualizador externo,
un compresor o limitador y otros efectos.
*
Dentro de los canales auxiliares podemos distinguir el llamado FOLD BACK:
Es un canal auxiliar para el envío de señal a los músicos para su audición por cascos.
Se toma la señal a los cascos situados en el estudio.
*
Así pues las misiones del FOLD BACK son:
Permitir que los músicos puedan escuchar una mezcla (distinta del master).
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Posibilitar que el técnico de sonido pueda dar órdenes a los músicos a través del micro de ordenes
(TALKBACK)
Canal Master:
Aquí se realiza el ajuste final de todas las señales que le llegan (del canal de entrada o ya mezcladas del
subgrupos). Este ajuste se realiza mediante dos potenciómetros deslizantes; y suele tener un vúmetro
asignado a este canal para ver el nivel de salida de la mesa.
Monitorado:
Las misiones del monitorado en una mesa de mezclas son:
*
Posibilitar el ajuste preciso de los niveles de entrada y salida en los distintos canales de la mesa
(visualización de niveles).
*
Permitir la visualización o escucha de cualquier señal que discurra por la mesa, sin afectar a las
salidas normales de ésta.
*
Permitir la monitorización de personas en algunos de los canales de entrada, sin tener que alterar
la mezcla nominal.
Esta monitorización puede ser:
Acustica (cascos).
Visual (vúmetros y picómetros).
El vúmetro es un medidor de señales de audio que nos da una idea del nivel medio de la señal. Lo que
realmente mide un vúmetro son “unidades de volumen”. Una unidad de volumen nos especifica el cambio
de 1 dB en el volumen de una señal compleja. Es un instrumento lento, percibe los niveles sonoros
promedios mejor que los picos momentáneos.
Suele venir con una escala con este margen:
Los niveles de la señal en nuestra mesa deben discurrir entre el -4/ -5 Vu el 0 Vu.
El vu-emtro ignora los picos de señal de corta duración, ya que presenta Tiempo de ataque y Tiempo de
recuperación bastante altos (lentos) 300 mseg.
El vu-metro responde a los cambios de energía eléctrica de manera parecida a la impresión subjetiva del
oído.
El picometro detecta los picos de señal que pueden sobrepasar el HR (margen de sobrecarga) de
la mesa, que los Vu no se dan cuenta. El tiempo de ataque es rápido. La escala de los picómetros es lineal.
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