3.9 Correcciones de amplitud

3.9.1 Teoría

Al final de este extenso capitulo dedicado a las técnicas de audio en Pd, veremos “procesamiento de amplitud”.


3.9.1.1 Limiter

Como vimos en 3.1.2.1.2, la membrana del parlante solo puede vibrar hasta cierto punto; luego del cual simplemente sera “recortada”. Aunque ud. puede construir un dispositivo automático que reduzca las partes de una señal que estén muy fuertes antes de que sean recortadas. En ingeniería acústica, un dispositivo que cumpla esta tarea se denomina “limiter”.

En un limiter, solo hay una señal cuyo volumen debe ser medido. Si excede cierto limite superior, su volumen sera reducido por un factor determinado hasta que alcance el punto de referencia. (En la siguiente sección el volumen se calcula en dB.)

patches/3-9-1-1-limiter1.pd

En el primer ejemplo, el umbral (threshold) es 10 dB, el factor es 10, y la señal de entrada es 30 dB. La diferencia entre la señal de entrada y el punto de referencia es 20 dB. El factor determina que debe ser reducida (por un factor de 10) a 2 dB; la señal de entrada debe ser reducida por -18 dB para un valor de 12 dB.

Ahora aplicaremos el factor de limitación a la señal original cuando esta exceda el umbral (threshold); si la señal esta por debajo del umbral, el factor simplemente es 1:

patches/3-9-1-1-limiter2.pd

Hay dos aspectos funcionando: “env~” toma el promedio dentro de la muestra dada, aquí siempre en un window de 1024 samples. Esto resulta en un delay de 1024 / 44.1 = 23.22 milisegundos (puede usar otro window size). Pero también puede ejecutar la reducción antes de que la señal exceda el umbral, lo que retrasara la señal todavía mas. En procesamiento de señal, esto se denomina “feedforward control action”. Si el delay de la señal original es menor y mayor el de la corrección, se denomina “reverse control action”. En este caso, el umbral es excedido apenas antes de que la corrección pueda efectuarse. Algunas variables que se deben definir aquí son la velocidad en la que ocurre la corrección y también la velocidad a la que la señal vuelve a su volumen original una vez que cae debajo del umbral; estos se denominan tiempos de “ataque” (attack) y “liberacion” (release).

patches/3-9-1-1-limiter3.pd


3.9.1.2 Compressor

Una vez que estableció el umbral superior (luego del cual ocurren las correcciones) y el punto de referencia (el punto al cual las correcciones se acercan), también puede ajustar los seteos de forma que los volúmenes por debajo del punto de referencia sean amplificados y aquellos que lo excedan sean atenuados. Un dispositivo que cumpla esta tarea se denomina compresor:

patches/3-9-1-2-compressor.pd


3.9.2 Aplicaciones

3.9.2.1 Larsen tones

Si conecta un micrófono al parlante – ej., el objeto “adc~” directamente al objeto “dac~” - y acerca el micrófono al parlante, escuchara un tono (luego aleje rápidamente el micrófono del parlante!). Esto es por que el aire siempre contiene algo de ruido; el micrófono lo toma y lo enviá al parlante; el parlante lo reproduce y el micrófono toma la señal amplificada; etc. La señal es amplificada dependiendo de la distancia entre el micrófono y el parlante. Dependiendo del recinto, el largo del cable, y la latencia de la computadora, esto resulta en tonos periódicos altos, también denominados “tonos de Larsen”. Al mismo tiempo, el volumen se incrementa dramáticamente, por que la señal es constantemente amplificada. Este es un clásico caso de feedback – un circuito, un sistema recursivo. Cuando se usan micrófonos y parlantes, siempre hay riesgos de feedback. Usar un limitador entre el micrófono y el parlante ayuda a evitar este peligro.


3.9.2.2 Mas ejercicios

a) Cree un “expander”: vuelve las pequeñas diferencias de amplitud en diferencias mayores!

b) Una inversión de volumen: Cambia suave a fuerte y fuerte a suave.


3.9.3 Apéndice

3.9.3.1 Movimientos en el espacio

El volumen puede usarse para simular movimiento en el espacio. Normalmente tenemos dos parlantes (stereo) y por ende dos inlets en “dac~”. Si ud. cambia gradualmente los volumenes relativos de los parlantes – mientras este en el medio de los dos parlantes – notara que el sonido `viaja` entre los parlantes. Esto se denomina un “phantom sound source”.

patches/3-9-3-1-spatial-stereo.pd

Ubicación de los parlantes:

Si ud tiene, pongamos, cuatro parlantes ubicados en las esquinas de un cuadrado, puede crear un movimiento circular en el espacio (naturalmente, esto requiere de una placa de sonido con cuatro salidas; puede darle entradas a “dac~” mediante sus argumentos):

patches/3-9-3-1-spatial-quadro.pd

Set-up:

En este caso también, el efecto funciona correctamente solo si esta ubicado precisamente en el medio (en el “sweet spot”). En el ejemplo de arriba, también puede oír claramente un `todo` en el volumen entre los dos volúmenes mas altos de cada parlante. Debe experimentar para ver si la superposición de volúmenes debe ser lineal o exponencial (tipos de window en 3.9.4). La compositora debe usar su oido y ella misma debe decidirlo.


3.9.4 Para los especialmente interesados

3.9.4.1 Otros windows

En los capítulos anteriores, “hanning” windows (que corresponden a una parte de la función coseno) fueron usados para evitar clicks. Pero también hay otros tipos de windows para experimentar:

patches/3-9-4-1-windowing.pd

Controlando el sonido