Auriculares: Buscando la inexistente neutralidad

Muchas veces mencionamos a los transformadores como parte integral del sonido de nuestros equipos, tal el caso del UA1176, pero… qué es lo que hacen realmente estos dispositivos cuando se interponen en el circuito de la señal? Por cierto, son muchísimos los equipos que utilizamos en el estudio que incorporan transformadores de audio en alguna parte de su circuito: preamplificadores, ecualizadores, compresores, consolas, y sistemas de distribución de señal. Sin embargo, a diferencia de otros componentes cuya función resulta evidente, el transformador suele estar rodeado de una cierta mística. Mucha gente sostiene que los transformadores agregan peso a la señal, generan unos graves más gruesos, añaden mayor musicalidad y producen una distorsión armónica muy agradable. Aquí es donde lo objetivo y lo subjetivo comienzan a tener muchas cosas en común… Dar un pequeño vistazo al funcionamiento de un transformador nos puede ayudar a entender por qué algunos equipos clásicos mantienen una personalidad sonora tan característica y por qué algunos diseños modernos, aún ofreciendo mejores especificaciones técnicas, no llegan a brindarnos el mismo resultado subjetivo. Un transformador es un dispositivo electromagnético compuesto por dos bobinados enrollados sobre un núcleo magnético. Cuando una corriente alterna circula por el bobinado primario, genera un campo magnético variable en el núcleo. Ese flujo induce una tensión en el bobinado secundario mediante el fenómeno de inducción electromagnética. Sin embargo, no existe una conexión eléctrica directa entre ambas bobinas, ya que la energía se transfiere exclusivamente a través del campo magnético. A su vez, este hecho produce un aislamiento galvánico, lo que resulta sumamente importante cuando se trata de una señal de audio, ya que evita la formación de ruido e interferencias. Ahora… la pregunta del millón: ¿Para qué utilizar un transformador en equipos de audio? La función principal es la adaptación de impedancias. Esto fue especialmente importante en el diseño y construcción de los equipos valvulares, donde las impedancias internas de las etapas podían diferir enormemente. A su vez, un transformador puede generar una salida balanceada de manera completamente pasiva, así como recibir una señal balanceada y rechazar interferencias de modo común. A lo que le sumamos que al no existir continuidad eléctrica entre primario y secundario, se eliminan numerosos problemas de masa, loops de tierra y corrientes parásitas. Además, los transformadores de calidad suelen incorporar blindajes electrostáticos y magnéticos que reducen la captación de ruido e interferencias externas. Respecto de la conversión de niveles, dependiendo de la relación de espiras entre el bobinado primario y el secundario, un transformador puede elevar o reducir la tensión. Visto esto, cabe destacar que gran parte de los equipos modernos no utilizan transformadores de audio, ya que actualmente es habitual incorporar entradas y salidas electrónicamente balanceadas. Estas soluciones suelen ser más económicas, menos pesadas, y más lineales, por lo que muchos equipos modernos presentan menor nivel de distorsión, una respuesta en frecuencia más amplia y mejor relación señal/ruido que muchos diseños clásicos. Sin embargo, precisamente esta linealidad de muchos equipos actuales no añade la característica coloración de los equipos más viejos. Mi conclusión es que a consecuencia de esto, “mejor” no significa necesariamente que sea “más musical”. Respecto de los transformadores de entrada y salida, existen múltiples configuraciones. Por ejemplo, muchos preamplificadores de micrófono sólo cuentan con transformador de entrada. En este caso el transformador recibe la señal del micrófono y luego la etapa activa realiza la amplificación. En tanto que muchos compresores y ecualizadores utilizan transformador solamente en su etapa de salida, ya que la circuitería activa procesa la señal y el transformador se utiliza para entregar una salida balanceada o aislada, a la vez que cumple la función de bajar la impedancia y aportar la corriente necesaria para poder enviar la señal a través de cables largos hacia el siguiente equipo (como una interfaz o consola) sin pérdida de agudos. Asimismo, muchos diseños clásicos utilizan ambos (dispuestos en la entrada y la salida). Algunos ejemplos son los legendarios Neve 1073, 1084, 1081, y API 312 y 512c, 512v, 550a, 550b, y el compresor de bus API 2500. Cada transformador contribuye con sus propias características eléctricas y no lineales. Respecto de la no linealidad del transformador, definitivamente este es un aspecto fundamental para lograr una “huella sonora”. Un transformador ideal no colorearía absolutamente nada. Sin embargo, la coloración proviene de sus imperfecciones físicas. El transformador presentará distorsión a partir de la saturación de su núcleo, histéresis magnética (*1), no linealidades del material magnético, corrientes parásitas, y efectos dependientes de frecuencia. Por lo general, la mayor parte de la distorsión medida en transformadores de audio es armónica, pudiendo ser del tipo par o impar, dependiendo principalmente del material del núcleo, nivel de excitación, simetría magnética, y geometría del diseño. No existe una regla universal que permita afirmar que todos los transformadores producen principalmente armónicos pares o principalmente impares. Cada diseño presenta un patrón distinto. Un aspecto interesante en términos de distorsión, es que los transformadores no presentan una misma respuesta en todas las frecuencias, ya que la densidad de flujo magnético aumenta a medida que disminuye la frecuencia. Por esto, su zona más crítica es la combinación de frecuencias bajas y niveles elevados. La distorsión suele aumentar significativamente en graves y disminuir en la medida en la que aumenta la frecuencia. Nota: Medir la distorsión de un transformador únicamente a 1 kHz aporta muy poca información acerca de su comportamiento real. Otro aspecto interesante es que la composición armónica no tiene por qué ser constante en todo el espectro de frecuencia. De hecho, la distribución espectral de la distorsión suele variar con la frecuencia, el nivel, la impedancia de carga, y el material del núcleo. A niveles moderados y dentro de su rango de diseño, un transformador puede ser muy lineal, aunque no será perfectamente lineal. A medida que aumenta el flujo magnético aparecen desviaciones progresivas respecto al comportamiento ideal. Respecto de la respuesta en frecuencia, como un transformador es simultáneamente un sistema inductivo, capacitivo, y magnético, presenta límites tanto en bajas como en altas frecuencias. Para las frecuencias graves, la inductancia primaria determina su comportamiento. Todo transformador se comporta como un filtro pasa altos, cuya frecuencia de corte depende de múltiples parámetros. En las frecuencias altas suele aparecer una caída progresiva o una región resonante antes del extremo superior de la banda. La curva exacta depende completamente del diseño. En cuanto a la fase, es importante destacar que todo transformador produce una cierta alteración, y la magnitud de esa alteración depende de su respuesta en frecuencia. Las mayores rotaciones suelen aparecer cerca de los extremos de banda, especialmente en la región de graves asociada a la inductancia primaria. Por este motivo los transformadores de alta calidad suelen diseñarse para extender considerablemente su respuesta por debajo del rango audible, minimizando así la rotación de fase dentro de la banda útil. Hablemos ahora del núcleo: Esta parte del transformador determina gran parte de su personalidad técnica y sonora. Sus propiedades influyen en la permeabilidad magnética, la saturación, histéresis, distorsión, respuesta en frecuencia, y nivel máximo admisible. ¡Vaya que es relevante el rol del núcleo! En la elección del material del que se compone el núcleo, se suele buscar un equilibrio entre distorsión, costo, tamaño, ancho de banda, capacidad de nivel y sensibilidad a campos externos. Materiales como acero, níquel o diversas aleaciones presentan compromisos diferentes entre permeabilidad, saturación y pérdidas magnéticas. Debido a esto, dos transformadores con especificaciones aparentemente similares pueden comportarse de forma muy distinta. El material de las bobinas también es relevante. En la mayoría de los casos se utiliza cobre debido a su excelente conductividad y relación costo vs rendimiento. Aunque existen diseños especiales con otros materiales, pero su influencia suele ser significativamente menor que la ejercida por el núcleo. Cabe destacar que a diferencia de otros componentes incluidos en un equipo de audio, un transformador alcanza su comportamiento normal prácticamente desde el momento en que circula la señal. No existe un período de estabilización comparable al requerido por los equipos valvulares. Aunque pueden producirse pequeñas variaciones térmicas durante el funcionamiento, estas son normalmente irrelevantes desde el punto de vista sonoro. Un aspecto importante es comprender que la industria actual no considera necesariamente la coloración como un objetivo. Muchos transformadores modernos buscan una respuesta extremadamente plana, distorsión mínima, amplio margen dinámico, y el mejor comportamiento temporal. Por el contrario, numerosos equipos clásicos obtuvieron parte de su personalidad precisamente porque operaban cerca de los límites de los materiales disponibles en su época. Por eso, cuando se habla del “sonido de transformador”, en realidad se está hablando del comportamiento específico de determinados transformadores dentro de determinados circuitos, y no de una característica universal aplicable a todos ellos. En definitiva, el transformador de audio es mucho más que un simple componente destinado a balancear señales o aislar masas. Su influencia sonora puede manifestarse mediante cambios en la respuesta en frecuencia, alteraciones de fase, limitaciones dinámicas y generación de distorsión armónica dependiente de frecuencia y nivel. Sin embargo, atribuir una personalidad sonora única a todos los transformadores podría ser una simplificación excesiva. Existen transformadores prácticamente transparentes y otros diseñados deliberadamente para aportar carácter. Comprender estas diferencias permite evaluar cada diseño desde una perspectiva objetiva y técnica, evitando tanto los mitos habituales como las generalizaciones que históricamente han acompañado a uno de los componentes más influyentes de la historia del audio profesional. (*1) El núcleo del transformador tiene "memoria". Cuando el campo magnético externo desaparece o cambia de dirección (como sucede con la corriente alterna), el núcleo no regresa a cero inmediatamente, sino que retiene parte del magnetismo previo.

Pocas consolas han marcado tanto el sonido de la música como la mesa Solid State Logic 4000 E Series, lanzada en 1979. Su aparición representó un salto tecnológico enorme frente a las consolas analógicas de la época: por primera vez se combinaban un sonido potente, con gran headroom, y un sistema de automatización y “total recall” que revolucionó la forma de trabajar en los estudios. La SSL E se convirtió rápidamente en el corazón de estudios como Townhouse, Hit Factory, Power Station y Battery Studios, y su huella puede oírse en infinidad de discos de los 80 y 90, desde Phil Collins y Peter Gabriel, hasta Nirvana y Daft Punk. Versiones y evolución de la SSL 4000 E La E no fue un modelo único, y es que a lo largo de los años se fabricaron varias versiones. Las principales diferencias estaban en el módulo de ecualización. La primera versión (1979-1982) incluía el EQ “Brown Knob”, más suave y musical, con curvas más anchas. Luego apareció el EQ “Black Knob”, desarrollado junto a George Martin para AIR Studios, con un carácter más agresivo y mayor ganancia. Ambos se convirtieron en verdaderos clásicos. En la actualidad, UAD resume en un solo plugin toda esta magia de la ingeniaría de los 80´s, recreando al detalle estas dos variantes. Qué fue lo que llevó a este modelo a convertirse en una mesa icónica Probablemente, hayan tres factores principales que nos puedan explicar esta situación: 1) Su sonido: Debido a su bajo nivel de distorsión y ruido, la mesa presenta un sonido extremadamente limpio, casi quirúrgico. A su vez, su excelente respuesta a señales transitorias, y el punch extra de los compresores VCA dispuestos en cada canal, crea una combinación perfecta, sobre todo en términos de música pop. Y si empujamos un poco a sus preamplificadores, podríamos decir que no hay mezcla de rock que se le resista! 2) Su ergonomía: todo estaba al alcance de la mano, con un channel strip completo en cada canal: filtros, EQ, dinámica y un routing totalmente configurable. 3) El total recall: gracias a una computadora interna, la SSL E podía guardar las posiciones de los potenciómetros y switches, que luego se introducían manualmente asistidos por una guía visual en la pantalla del sistema. Sin duda, esto fue una verdadera revolución en 1980. Nota: No olvidemos que en la década de los 80 estábamos lejísimos de la instantaneidad actual, en donde simplemente con abrir una sesión en el DAW todo está tal como lo dejamos la última vez. En este sentido, la aparición del “total recall” fue una revolución enorme. Color y comportamiento armónico A diferencia de otras consolas de la época, la SSL 4000 E no se hizo famosa por su distorsión (su coloración), sino por su transparencia, claridad y bajo nivel de ruido, aunque claro... esto podía cambiar inmediatamente si se exigía un poco más a sus preamplificadores y a su bus de suma. En todo caso, esa pequeña no linealidad aportaba un carácter sutil pero reconocible, y tan agradable. Routing El diseño original permitía un ruteo modular, donde el usuario puede decidir si el ecualizador se posiciona antes o después del módulo de dinámica, o si los filtros actúan directamente sobre la señal de detección del módulo, o se anteponen al procesamiento dinámico. Estos aspectos son esenciales para que tanto el compresor como la compuerta/expansor sean más precisos y produzcan menos bombeo y artefactos. Todo esto esto convierte a la 4000E en una mesa extremadamente versátil, lo cual en tareas de mezcla es sumamente útil. Filtros y ecualización Cada canal cuenta con filtros de paso alto (HPF) y paso bajo (LPF). Estos filtros varían según el diseño del ecualizador, "Brown Knob" más suave y musical, o "Black Knob" más preciso y agresivo. HPF variable de 18 Hz a 400 Hz: Modo Brown: 12 dB/octava. Modo Black: 18 dB/octava. LPF variable de 3 kHz a 20 kHz: 12 dB/octava para ambos diseños. Nota: una de las diferencias más importantes introducidas por el circuito 242 "Black Knob" fue precisamente ese HPF más pronunciado de 18 dB/octava, que ofrecía un control más estricto del extremo grave respecto del diseño original 02 "Brown Knob". Creo que también es interesante aclarar una posible diferencia entre el modelado del plugin y los diferentes diseños físicos que se utilizaron en el modelo 4000 E: Muchas fuentes modernas indican un alcance para el HPF de 18 Hz a 400 Hz , pero en documentación histórica de algunos módulos E-Series puede aparecer entre 16 Hz–350 Hz, o valores ligeramente diferentes según la revisión del canal. El ecualizador del diseño “Brown Knob” tiene una respuesta más redondeada y musical, ideal para un realce general y mayor pegamento. En tanto que “Black Knob” tiene curvas más pronunciadas, lo que le aporta un carácter más definido. Frente al modelo SSL G, los EQ del E presentan una transición más progresiva entre bandas y una ligera coloración en los medios, mientras que el G es aún más quirúrgico y transparente. Dinámica: compresor y compuerta Cada canal cuenta con una compuerta/expansor y un compresor/limitador basados en VCA, con detección RMS en el sidechain. Maneja un ataque dependiente del programa, variando automáticamente entre 3 y 30 ms. En tanto que el modo “fast attack” establece una velocidad fija de 3 milisegundos para una reducción de ganancia de 20 dB. Un detalle técnico interesante es que la especificación "3 ms para 20 dB de reducción de ganancia" no significa que el compresor espere 3 ms antes de actuar, sino que tarda 3 ms en completar una reducción de 20 dB una vez que el detector establece la compresión. Es la forma tradicional en que SSL especificaba la velocidad de ataque de sus procesadores dinámicos. El release, por su parte, varía continuamente entre 0,1 segundos y 4 segundos. En cuanto al vínculo entre la SSL E y los diversos géneros musicales, podríamos decir que esta mesa se asocia históricamente con el rock, el pop y el funk de los 80, pero esto no le quita su excelente desempeño en producciones de hip-hop y música electrónica electrónica, así como en mezclas de música orquestal. Su capacidad de mantener todo “pegado” y con presencia la hace especialmente útil para estilos con instrumentación densa y mucha energía en el rango medio. Hoy, pasados ya tantos años, podemos aventurarnos a sumergirnos de manera virtual (pero realista) en el mundo de las consolas más icónicas de la historia de la producción musical que abanderó a los estudios de todo el mundo en los años 80.

Comprendé el impacto de las pendientes de los filtros en la ingeniería de sonido. Aprendé más en el Instituto de Sonido Orion

Si es bueno y sencillo, es dos veces bueno

El sonido inconfundible de la reverb de placa

Una diferencia clave que muchos pasan por alto

Ese clásico sonido norteamericano en un plugin

Existe una suerte de “consenso general” que acepta que el espectro tonal audible se puede dividir en 3 grandes secciones: Graves, Medios y Agudos. Sin embargo, esta sencilla división tonal contiene información que no se observa a simple vista… dado que si contamos con 3 macros tonales, en dicha configuración existen 2 puntos de cruce, es decir, la transición de los graves hacia los medios y de los medios hacia los agudos.

No descuides una parte crucial de tus auriculares!