Grabación

5 consejos para subir el Q sin perder calidad en un ecualizador paramétrico

El control 'Q' de un EQ puede ofrecer un recorrido amplio, pero si te excedes con él aparecerán problemas. Tanto en analógico como en digital o incluso en un sistema mecánico-acústico. La física es la física y hay cosas que no se pueden evitar con ninguna tecnología.

Introducción

Ya de primeras: pese a que se llame factor de calidad (Q, quality factor), a efectos de la ecualización el consejo final será “mantén el Q bajo control, cuanto menos mejor”. Un Q alto es casi siempre menos calidad audio, aunque parezca un contrasentido. Cuando la ingeniería definió el Q buscaba medir un objetivo distinto al nuestro. Al final del tutorial ofreceremos algunas estrategias, además de simplemente bajar el Q, para reducir el impacto de los problemas que origina en aquellas ocasiones en las que sí o sí tengamos que mantenerlo elevado. Recomendaciones para lidiar con esos problemas, ya que no se pueden anular.

Valores altos de Q en paramétricos
pablofcid

¿Qué es el Q?

Hace poco, en otro tutorial al que os remito para entender qué es el Q, lo definíamos como:

Q = fc / (f2-f1) = fc / BW

donde fc es la frecuencia 'central' y f2 y f1 las frecuencias superior e inferior en las que la ganancia dista 3dB de la que se presenta en ese punto central fc y por tanto BW = f2-f1 es el ancho de banda a 3dB.

Pero nos interesábamos más por su inverso

1/Q = BW / fc

Podemos interpretar 1/Q como un ancho de banda ‘relativo’ o 'interválico', que podíamos relacionar mediante una fórmula con el ancho de banda medido en octavas. Incluso creábamos una tabla de correspondencia entre Q y ancho en octavas que podéis ver en aquel artículo. Básicamente un Q alto implica un EQ muy focalizado sobre una zona estrecha de frecuencias, mientras un Q bajo implica una acción que se extiende con unas transiciones extensas y relajadas a ambos lados de la frecuencia central.

Pero si no conocemos más allá de su fórmula algo sobre su realidad y las características que lo acompañan, podremos caer sin darnos cuenta en problemas al usar los EQ paramétricos que se trasladarán a los resultados.

Lo que la fórmula no cuenta: problemas de fase con los Q elevados

Con el potenciómetro de control de Q tan a mano y con una idea a veces demasiado simple sobre su significado y alcance, existe en muchos la tentación de elevarlo para lograr ser muy selectivos a la hora de actuar sobre una frecuencia concreta, por ejemplo para retirar una interferencia o zumbido de red, o para aminorar una resonancia o una presencia sibilante que se haya colado en una grabación, o al revés para realzar algo muy concreto que nos gusta dentro de las componentes que presenta una señal (o para recuperar una zona del espectro que ha sufrido cancelación durante la grabación, por ejemplo por efectos multicamino o alguna absorción particular en la sala).

Olvidemos el que hacer un tratamiento demasiado enfocado sobre una región estrecha pueda fácilmente desentonar del resto y quedar demasiado forzado, demasiado evidente desde una perspectiva de puro 'balance' espectral. Incluso si no fuera el caso, hay otro problema inherente al hecho de elevar el Q y en eso no importa si la realización es analógico, digital, mecánico-acústica o del tipo que queráis.

El problema es que la acción de los ecualizadores, como la de cualquier sistema lineal, no se desarrolla sólo en la respuesta en frecuencia de amplitud, sino también en la respuesta en frecuencia de fase. Y cuanto más pendiente hay en la respuesta en frecuencia de estos resonadores más diferencias de retardo de grupo se provocan en la respuesta en fase. Elevar el Q consigue enfatizar una región estrecha de frecuencias pero a cambio estas frecuencias tardan más que las demás en atravesar el filtro o ecualizador.

Como resultado se pierde precisión en la representación temporal de la señal. Los transitorios, percusiones y todo tipo de ‘onsets’ y ‘clics’ que hubiera en la señal van a verse abiertos en el tiempo, van a sonar extendidos en duración, borrosos, con las componentes frecuenciales sobre las que se concentra la 'campana' de nuestro paramétrico sonando ligeramente separadas de que las que permanecen sin modificar.

¿Cómo suena? Todo es relativo

¿Cómo afecta ese problema a las señales que atraviesan nuestro EQ? Depende totalmente de cómo sean esas señales. Si son señales que tienen un gran contenido asociado a transitorios, como el caso de las percusiones o de las notas de instrumentos muy ‘punzantes’ como cuando se usa púa en una acústica, slap en un bajo o pizzicato en cuerdas, la supuesta mejora que buscamos al aplicar el EQ puede no compensar por que introduce merma de la contundencia del impacto inicial de esos sonidos.

Con sonidos mucho más suaves y de entrada gradual, como el típico bajo fretless o una cuerda que ataca lentamente cada nota, puede resultar mucho más desapercibido.

Escucha crítica en el uso del Q

Cuando estemos deseando localizar una frecuencia o banda estrecha, nada impide que elevemos el Q por ejemplo a un valor de 16 (aprox. un tono) o más, para realizar un barrido que nos ayude a situar en su sitio la frecuencia central. Pero una vez localizada la frecuencia a la que deseamos que actúe el EQ con la facilidad de ese Q alto, deberemos intentar ajustar el Q a la baja. Iremos regulando la ganancia y el Q para que la actuación sea lo menos invasiva posible, que no altere más allá de lo admisible el carácter de la señal. Hay que prestar oído a dos tipos de problema. Ya sea porque a través de la ganancia estemos exagerando las diferencias de nivel entre frecuencias tratadas y sin tratar, o porque a través del ajuste de Q estemos provocando una rotura detectable de la coherencia temporal de la señal.

Aprender a escuchar ambos tipos de coloración es importante. Llamémoslas sin ser muy rigurosos coloración espectral y coloración temporal, para tener una idea mental de qué hay que detectar en cada caso, aunque en el fondo siempre vayan de la mano.

¿Algún tipo de filtro recomendable?

Existen numerosas formas de diseño de filtros. Como ya comentaba en los artículos que escribí a propósito del significado de la fase en audio (parte I y parte II), la ingeniería propone los filtros de fase lineal para garantizar que no haya diferencias de retardo de grupo, que todas las frecuencias salgan alineadas tal como lo estaban en la señal original. Y a día de hoy es muy normal en los plugins de EQ encontrar la opción de usar un diseño de fase lineal.

Pero esta prometedora sugerencia se tiene que completar con su ‘pero’. Los filtros de fase lineal, en el caso de que pidamos grandes diferencias de ganancia entre unas y otras frecuencias, y ese es el caso del que estamos hablando, vienen acompañados de una latencia mayor y sobre todo de un fenómeno de ‘pre-eco’ que puede perceptualmente ser demasiado molesto e invalidar según los casos el uso de esa técnica de filtrado.

Solución

Soy tan poco amigo de las recetas como de dar por hecho que no habiendo recetas sobra la teoría. Sólo un conocimiento informado de lo que sucede nos permite enfrentar mejor lo peculiar de cada caso. Si hubiera recetas que valieran siempre, los programas de mezcla automática existirían y lograrían grandes resultados.

Afortunadamente la cantidad de compromisos que suceden en una mezcla obligan a tomar decisiones. Decisiones teñidas de lo técnico, pero también sensibles al resultado perceptual y estético, exigentes de una valoración humana que escapa a las típicas medidas de la ingeniería.

Así que, la solución no puede ser una receta detallada, sino más bien un procedimiento.

1) OK un Q alto para localizar la región en la que queremos actuar, pero para el procesamiento hay que rebajar su valor tanto como nos sea posible. Evitando arreglar 'todo' y conformandonos con mejorar lo 'suficiente'.

2) Si finalmente necesitamos un alto Q hay que estar muy atentos a la pérdida del ‘enfoque’ sonoro en los transitorios, no sólo al exceso de coloración espectral. Es una forma de escucha diferente para la que hay que entrenarse y concentrarse porque hablamos de oír con atención lo pasajero.

3) Si los transitorios se emborronan se puede probar con filtrado de fase lineal, pero vigilando la posible latencia y preeco, que nuevamente introducen emborronamiento pero con otro carácter. Hay que decidir qué carácter suena mejor.

4) Algunos ecualizadores permiten combinar la estrategia de fase mínima y la de fase lineal, para obtener puntos intermedios entre ambos extremos. Si no es tu caso, puedes también crear dos instancias de ecualizador (una fase lineal y la otra no) y repartir entre ambos la ganancia y el Q que se necesiten, para así crear tu propio punto de equilibrio.

5) Otra alternativa, en el caso de que el efecto sobre los transitorios sea demasiado grave, es concebir una estructura a base de detectores de transitorios (transient shapers, etc.) que nos permita separar una señal con los ataques de inicio de las notas y otra con el posterior cuerpo, de forma que podamos usar la ecualización severa sólo en ese cuerpo libre o rebajado en ataques. Generalmente esto aportará el beneficio deseado respecto a ecualización pero sin trastocar tanto el carácter de los ataques.

 

La propuesta del punto 5 en el fondo implica una estrategia al estilo de lo que propone Eventide con su Fission. Podéis crear estructuras de efectos empapadas de esa misma idea si contáis con el propio Fission o algún otro sistema de énfasis/de-énfasis de transitorios, a día de hoy ya abundantes y que hemos traído a portada en varias ocasiones. A esa estructura le podréis dar uso en multitud de ocasiones con todo tipo de efectos, no sólo para esos concretos momentos en los que necesitemos un Q de altos vuelos.

 

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Pablo Fernández-Cid
EL AUTOR

Pablo no puede callar cuando se habla de tecnologías audio/música. Doctor en teleco. Ha creado diversos dispositivos hard y soft y realizado programaciones para músicos y audiovisuales. Toca ocasionalmente en grupo por Madrid (teclados, claro).

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Comentarios
  • #1 por El_Ingeniero el 14/06/2017
    Hola Pablo...


    Una duda, todo lo que aqui expones, ¿tambien se aplica a un aumento de ganancia de Q por debajo de 0dBFS?

    Me explico... a una forma de factor Q prominente (forma de pico, p.e.), se le puede rebajar la ganancia -a toda EQ entera- por debajo de 0dBFS, pero mantener la misma forma originaria.

    En este caso mencionado, seguiria siendo un Q abrupto (peak), pero a nivel de filtrado sustractivo.

    ¿Lo que cuentas seria igual en este caso?
  • --625251--
    #2 por --625251-- el 14/06/2017
    estaria bien verlo en un video, me lei toda la teoria la pondre en practica esta noche, gracias por compratir estos consejos :ook:
  • #3 por Elkin Marenco el 14/06/2017
    Este video puede ser de mucha ayuda para entender lo que dice este gran artículo.

    https://www.youtube.com/watch?v=efKabAQQsPQ
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  • #4 por Last_Monkey el 15/06/2017
    Gracias Pablo, esta serie de artículos sobre el Q es impagable.
  • --625251--
    #5 por --625251-- el 15/06/2017
    #3

    el video esta muy bien para el que entienda el ingles, pero yo soy fan de los videos explicativos de pablo cid en :hispasonic:, es mucho mas interesante para cualquier hispasonico. :-k

    gracias por compartir el video :ook:
  • #6 por pablofcid el 15/06/2017
    #1
    Antes de contestarte: cuidado con las unidades. Los dBFS no son para ganancia, son para hablar de nivel (nivel en relación al fondo de escala). Así que lo correcto en este caso es hablar de dB a secas que sí son aplicables para ganancias.
    Voy con tu pregunta.
    Si no te entiendo mal, preguntas sobre si en el caso de usar el EQ no para enfatizar ciertas frecuencias (ganancia >0dB) sino para reducirlas (<0dB) seguirían estando presentes estos problemas.
    Contar en detalle las razones nos llevaría a hablar sobre cuestiones de diseño de filtros (polos, ceros, etc.), pero básicamente sí sigue siendo aplicable.
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  • #7 por pablofcid el 15/06/2017
    #3
    El vídeo es excelente, sí.
    #5
    Por delante vayan las gracias :-). Esta vez no he preparado vídeo pero sí mencionaba en el artículo los dos tutoriales que escribí sobre 'Fase: la cara oculta del audio' y que son útiles para comprender este tipo de cosas (respuesta en fase, dispersión temporal por diferencias de retardo de grupo, filtrado lineal, etc.)
    https://www.hispasonic.com/tutoriales/fase-cara-oculta-audio/37845
    https://www.hispasonic.com/tutoriales/fase-cara-oculta-audio-ii/37859
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  • #8 por El_Ingeniero el 15/06/2017
    #6

    Para que me entiendas...

    La grafica que has puesto a modo de ejemplo, imaginatela igual tal y como esta, pero con el pico de la izquierda por debajo de cero. ¿Seria todo igual...para bien o para mal?
  • #9 por pablofcid el 15/06/2017
    #6
    Sí.
    Explicarlo sin acudir a diseño de filtros, polos/ceros, plano complejo, etc... es difícil, pero lo intento:

    Ya sea para realzar o para rebajar, cuanto más pides a un filtro que 'distinga' (cuanto más selectivo lo deseas, con mayor Q) mejor tiene que conocer la señal, y eso lleva tiempo. Tiempo que tiene que 'observar/escuchar' la señal para poder actuar selectivamente en ella. Y ese es un tiempo que se manifiesta en retardo.

    Un retardo que aparece sólo en las frecuencias más selectivamente tratadas en el caso de filtros de fase mínima (porque ese tipo de diseño prioriza el que vaya saliendo cuanto antes lo que se pueda), o en todas las frecuencias en el caso de los de fase lineal (porque su diseño prioriza el que salga todo a la vez, aunque haya que esperar un poco).
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  • #10 por Julius@Wikter el 16/06/2017
    Y el hecho de usar un ecualizador con bandas "Linear Phase" implica que podemos olvidarse de esa desalineacion?
    Imagino que este tipo de ecualizadores se llaman así por no deasalinear las fases de la señal limpia y la procesada, pero no sé si el hecho de usar Q estrechas está incluído en la corrección que aporta este tipo de ecualizador.

    ...supongo que dependerá de cada ecualizador en particular.
  • #11 por pablofcid el 16/06/2017
    #10
    Los filtros fase lineal son diseñados para tener idéntico retardo en todas las frecuencias, dando igual cómo de selectivos sean o qué tipo de respuesta realices con ellos.
    Pero el precio que se paga es que cuanto más selectivo sea el filtro, mayor va a ser el retardo (sin dejar de ser idéntico) y como resultado de la presencia de preeco en ese tiempo de retardo que precede a la llegada de la señal, a menudo no va a resultar interesante aplicar fase lineal.
  • #12 por pablofcid el 16/06/2017
    #10
    ¿O igual te referías a un EQ gráfico realizado con diseños de filtros de fase líneal? Igual el tema fase lineal en EQ gráfico merece su propio artículo. Es un poco diferente la cosa, y tiene algún matiz interesante y diferente a lo que cuento aquí.
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  • #13 por El_Ingeniero el 16/06/2017
    Acuerdate del articulo all-pass filter :ook:
  • #14 por Julius@Wikter el 16/06/2017
    #12 , no, la respuesta #11 ya me aclara y resuelve la duda.
    Repasando algunos artículos e hilos publicados aquí en Hispasonic veo que la linearidad de los ecualizadores no siempre es la mejor opción a elegir, sinó que como de costumbre en las técnicas de producción hay que adaptar la técnica al proceso.
    Gracias de nuevo Pablo.

    Los ecualizadores gráficos siempre me han resultado demasiado rígidos y poco creativos. Los veo muy útiles para colorear, pero poco precisos para corregir.
  • #15 por Javi ruiz el 17/06/2017
    Me encantan esta serie de articulos!! Gracias :cascos: