Técnicas de la Masterización

Preparación del Material

El master de producción puede sernos entregado en diferente tipo de soportes: DAT, CD, MiniDisk, Cinta Digital, Cinta Analógica o incluso en Cassette.

La primera condición antes de masterizar es la ponernos de acuerdo que las pistas no estén normalizadas más allá de -3dBfs, a su vez que las pistas no se encuentren cortadas al principio y al final, que las mismas no incluyan fed-in o fade-out. De este modo nos aseguramos que no se presentarán saturaciones digitales no detectadas en el momento de la mezcla.

La segunda, nos permitirá contar con segmentos para muestreo de ruidos y corrección de DC-Offset (esto lo veremos más adelante en profundidad) que podríamos necesitar eliminar en la masterización. Un par de segundos son suficientes para tal fin.

Además, si bien se pueden importar directamente los tracks de audio para ser editados en la computadora, es preferible que nos entreguen un CD-Rom con las mezclas en formato WAV (si masterizamos en PC) o Sound Designer 2 (si lo hacemos en Mac).

La otra razón para solicitar el master de producción, es que un CD Audio solo puede tener 44.1Khz de velocidad de muestreo y 16bits de resolución, y es deseable que nos entreguen el material en 24bits y, de ser posible, 48Khz. Hasta hace algunos años esto solo era posible en estudios profesionales, pero actualmente contamos con una amplia gama de placas de audio que trabajan con estas especificaciones.

Todo lo dicho es aplicable si el masterizado se realiza enteramente en computadora, utilizando plug-ins como herramientas, pero en estudios de masterización profesionales se prefiere volcar las mezclas a la computadora pasando la señal por preamplificadores valvulares y digitalizando con conversores de alta performance (como los Apogee), que permiten convertir formatos digitales en tiempo real y agregar Dither (procedimiento utilizado para corregir los errores de cuantización introducidos al digitalizar señales con un bajo nivel) en el momento de la conversión. Algunos incluso utilizan ecualizadores y compresores analógicos también de alta performance y solo utilizan la computadora para armar el master para su replicación. En nuestro trabajo realizaremos toda la masterización en la computadora, pero es importante tener en cuenta que hay otras posibilidades y estrategias.

Entonces, antes de tocar cualquier parámetro de los procesadores escuchamos el material que vamos a masterizar, y tratando de captar la esencia de la música, determinamos su género y estilo, hablamos con los músicos y/o productores. Tomamos contacto artístico con el material y logramos que cada masterización sea única.

Posteriormente, determinamos auditivamente las posibles deficiencias que puedan aparecer en cada obra o canción, frecuencias que sobresalen o faltan, el tipo y cantidad de compresión aplicada a toda la mezcla, la coherencia de la imagen estéreo, el grado de transparencia de la textura musical focalizando la atención en el relieve de las melodías y en los instrumentos solistas, luego en la textura acompañante y finalmente en la integración de todos estos aspectos.

Complementamos el análisis auditivo con herramientas de diagnóstico como analizadores de espectro, vúmetros, medidores de correlación de fase y medidores de bits.

Detección de Errores

Varios son los errores o ruidos no deseados que pueden presentarse en el master de producción y cada uno de ellos importa una herramienta y procedimiento específico para su corrección.

Dc – Offset

Este error de origen eléctrico puede presentarse tanto en entornos analógicos como digitales por lo que es difícil de encontrar la fuente del problema.

Se genera por los diferentes niveles de tensión entre la placa y la señal entrante.

Observamos en la siguiente figura que la forma de onda se encuentra desplazado hacia arriba del eje.

Si el corrimiento es muy notable será necesario eliminarlo. No porque sea audible de por sí, ya que este corrimiento es asimilable a sumar una frecuencia de 0Hz, sino porque puede causar click digital al comienzo y final de la canción en el CD de audio, restar claridad al sonido general, o impedir alcanzar un volumen adecuado en el mastering al estar los valores de pico más cercanos del 0dBfs.

Por eso, corregir el DC-Offset, es siempre el primer paso en el procesamiento para optimizar el archivo de audio.

Hiss & Hum

Diversas son las fuentes de ruido que pueden afectar una grabación o mezcla. En general, pueden clasificarse en acústicos, eléctricos o electrónicos y digitales. Dentro de los primeros encontramos el ruido ambiente, el cual posee fuentes múltiples, como ser, pasos, ruido de objetos (como llaves que el músico olvidó sacarse ante de grabar, aunque parezca increíble), etcétera. Dependen exclusivamente del entorno de trabajo y deben ser cuidadosamente tratados en el estudio o ámbito de grabación ya que son difíciles o imposibles de eliminar posteriormente. De los segundos, dos de los más comunes, introducidos por interferencia entre equipos y defectos en conexiones internas o cables son:

HISS: denominación utilizada para el ruido vulgarmente conocido como soplido, característico en los cassettes y grabadores de cinta analógicos, aunque también puede producirse tanto en consolas como efectos, procesadores y otros dispositivos del estudio. Presenta un espectro continuo, con componentes en todo el rango de frecuencias o en una parte amplia de él.
HUM: denominación del ruido introducido por defecto en las conexiones de masa de cables y equipamientos. También conocido como ruido de línea. A diferencia del anterior, su espectro es discreto, presentando una frecuencia fundamental.

La frecuencia fundamental de este tipo de ruido depende de la de distribución domiciliaria de energía, según el país donde residas puede ser de 50Hz o 60Hz.

Otros ruidos, como los inducidos por otros equipos (como el aire acondicionado) pueden ser asimilados a uno u otro según su naturaleza y componente espectral.

En suma, se trata de ruidos de régimen permanente, los cuales serán notables en pasajes de silencio o de baja intensidad de la música.

Obviamente lo ideal es tratarlos y eliminarlos en la mezcla, pero a veces nos vemos en la necesidad de corregirlos o al menos minimizarlos en la masterización. Al aumentar el volumen luego de aplicar compresión a al normalizar la dinámica de una canción, se pondrán de manifiesto todos los ruidos que son poco notables si la mezcla tiene un volumen final bajo. De allí que conviene volcar las mezclas a la computadora con un volumen relativamente alto (con mucho cuidado de no introducir saturaciones digitales) si se lo hace desde una fuente analógica, o normalizarlas posteriormente si se lo hace digitalmente. De esta manera nos encontraremos casi en las peores condiciones y por lo tanto sabremos exactamente qué tipo y cuanto de ruido deberemos reducir.

Click’s

Los Click´s son ruidos digitales que se manifiestan como una discontinuidad o un cambio muy abrupto en la pendiente de la forma de onda. Tres son las causas operativas principales en la generación de este tipo de ruido:

Al cortar una porción de audio sin observar la coherencia entre la pendiente de entrada y la de salida en los momentos inmediatamente anterior y posterior a la región que se quiere cortar. Si previo al punto de inicio del corte la forma de onda presenta una pendiente ascendente, debe elegirse como extremo opuesto un punto donde el valor de muestra sea similar y con pendiente también ascendente, caso contrario se introducirá un click. Por este motivo conviene elegir puntos donde la forma de onda cruce el eje central (cero crossing), Pero si se cortan varios canales a la vez, será difícil encontrar un lugar donde todas las ondas pasen simultáneamente por el eje y con la misma pendiente. En este caso, será necesario realizar un crossfade de muy corta duración (alrededor de 10ms) entre las porciones de audio resultantes. Debe tenerse mucho cuidado en no cortar los canales por separado en una pista estéreo pues se producirá un corrimiento de fase.

Si se eliminan porciones de audio en un track del multipista, se corre el riesgo de producir click´s ya que la onda se truncará abruptamente siendo precedida o antecedida por silencio digital. Siempre se deben realizar fades (in o out según corresponda) en las regiones que han sido editadas de esta manera. Lo mismo ocurre si para eliminar un ruido en una pista (un golpe de la púa contra los micrófonos de una guitarra eléctrica, por ejemplo) se borra la zona problemática, es muy probable que se produzca un click aunque ésta sea de muy corta duración (5ms). Obsérvese en la imagen siguiente.

Ahora observaremos en la proxima imagen otro caso típico de Click´s, en este caso lo encontramos en las grabaciones de vinilo, conocidos como “ruido de púa”.

Clip’s

Como sabemos, los sistemas digitales tienen un rango dinámico que dependen de la resolución en la que trabajes (96dB para 16bits y 144dB para 24bits) pero en ningún caso como ya sabemos se puede superar un determinado nivel, el famoso 0dBfs, ya que los valores de muestra son limitados, más allá de la resolución que se utilice. A diferencia de la que ocurre en sistemas analógicos, en los cuales hay un margen por sobre el 0dB antes de que se produzca saturación (margen conocido como Headroom del sistema), en los sistemas digitales se produce saturación inmediatamente que se supera el valor máximo y ésta tiene un sonido muy desagradable. Un solo valor de 0dBfs no producirá saturación digital, pero varios consecutivos en ese nivel sí lo harán.

Ecualización

A diferencia de lo que ocurre en la mezcla donde se trabaja sobre cada sonido individualmente para luego ensamblarlos, en el mastering siempre se manipulará la señal estéreo, ya mezclada, y por lo tanto será imposible corregir la ecualización de un sonido sin afectar a otros.

El principal uso de ecualización en el mastering está orientado a corregir deficiencias en el balance espectral de las mezclas. Si tales deficiencias son producidas por defectos en el monitoreo de la señal todas las mezclas se verán afectadas de la misma manera, pero, además, como se sabe, al mezclar las canciones u obras de la producción en días distintos, bajo diferentes condiciones, concentrándose prioritariamente en el sonido de cada una sin tener demasiado en cuenta el equilibrio final de ecualización de toda la producción.

Otra diferencia substancial en el terreno de la ecualización entre la mezcla y la masterización reside en el tipo de ecualizadores que habitualmente se usan en uno y otro campo.

Como ya hemos estudiado anteriormente no analizaremos nuevamente cada tipo de ecualizado o filtro.

Como Ecualizar

Algunos ingenieros de mastering comienzan por los medios-graves y los medios-agudos pues allí está la porción más significativa del sonido y un cambio en estas regiones puede hacer innecesario el ajuste de los extremos del espectro. Nos hemos encontrado con situaciones donde un pequeño incremento de la ganancia alrededor de los 220Hz nos ha dado una mayor presencia de graves que aplicando un filtro Low Shelf en los 80Hz. Esto tiene la ventaja adicional de que en sistemas de rango reducido reproducirán mejor los graves y los agudos (televisor, radio, etcétera).

A veces se toma un camino que luego de un tiempo parece no llevar a ningún lado, en ese caso, no debemos tener miedo en resetear todos los parámetros y empezar de nuevo. La experimentación y la prueba y error son las mejores herramientas para conseguir una buena ecualización.

Procesos Dinámicos

Junto a la ecualización, el procesamiento de la dinámica es uno de los procedimientos más utilizados en el mastering. Ya se dijo que no hay estándares en ninguno de ambos campos, pero es cierto que un CD con muy bajo volumen resultaría inadecuado por varias razones, de las cuales la comercial no es la menor. Pero siempre es mejor que una producción suene bien antes que fuerte.

La evaluación de la sonoridad (loudness) de una grabación depende de una serie de factores, algunos técnicos y otros musicales; el sistema de monitoreo, el sistema de medición, el balance espectral de la señal, la combinación de instrumentos y/o voces, el género musical, etcétera.

Compresor Y Limitador

Al igual que el ecualizador, tanto el compresor como el limitador son utilizados en todas las etapas de la producción, pero su uso en el mastering es diferente a las aplicaciones en las etapas de grabación y mezcla. Incluso algunos muy utilizados para controlar la dinámica (como el DBX 160) son inaplicables en el proceso de masterización.

Al comprimir o limitar se reducen las diferencias de volumen entre los sonidos de alto nivel y los de nivel bajo y medio. Insertados en un canal de la consola, por ejemplo, en el del tambor, permiten controlar la sonoridad para conseguir un ensamble adecuado, evitando que el sonido sea tapado por momentos y se desprenda de la mezcla en otros. Pero en el mastering, al actuar sobre toda la mezcla, estas reducciones pueden comprometer drásticamente la limpieza del sonido, la profundidad y la disposición de planos musicales.

Por lo dicho anteriormente se entiende por qué un estudio de masterización cuenta con compresores y limitadores de alta calidad (High End), tanto analógica como digital. También son muy utilizados los valvulares, pero, como requieren un mantenimiento constante para preservar sus prestaciones, se los suele encontrar solo en los estudios profesionales.

Otra diferencia importante la encontramos en la respuesta del procesador cuando la señal supera al umbral. Una vez que la señal supera al umbral es comprimida inmediatamente y de forma constante (manteniendo constante la relación de compresión), situación que se evidencia en el quiebre de la línea que representa la respuesta de compresión y en la pendiente constante del segmento correspondiente a la parte comprimida. Esto puede ser un problema en el mastering, sobre todo si la señal pasara permanentemente por encima y por debajo del umbral. Para masterizar se prefiere un compresor con una respuesta distinta, donde la relación de compresión aumente paulatinamente hasta alcanzar el valor establecido por el usuario, en el extremo correspondiente a los 0dB.

Así como encontramos ecualizadores de alta performance emulados por software, también hay a disposición en el mercado desarrollos de plug-ins que ofrecen las mismas o similares prestaciones que las diferentes versiones de hardware de compresores y limitadores.

La Limitación trabaja en la masterización, para eso debemos comprender primero la composición de un programa musical típico. En general, el pico más alto del programa fuente determinará el máximo nivel que podrá ser logrado desde una señal digital. Pero debido a que la mayoría de los picos más altos son de muy corta duración, ellos podrán ser usualmente reducidos en nivel, por varios dB con el mínimo efecto secundario audible. Controlando estos picos, el nivel entero del programa podrá ser subido en varios dB, resultando en una señal con un alto nivel promedio.

La mayoría de los limitadores digitales usados en la masterización son configurados como limitadores “brick-wall”. Esto significa que no importando lo que suceda, la señal no excederá un cierto nivel predeterminado y no existirá sobrecarga digital. Con la última generación de limitadores digitales, los niveles intensos son más fáciles de lograr que en algún tiempo atrás, debido a que estos controlan más eficientemente los picos. Esto es gracias a la función “look-ahead” que casi todos los limitadores digitales de ahora emplean. La esta funcion retrasa la señal en una pequeña cantidad (alrededor de 2 milisegundos), para que el limitador pueda anticiparse a los picos de tal forma, que este capture los picos antes que estos ocurran. Los limitadores análogos no trabajan casi también como un limitador digital, ya que una entrada análoga no puede predecir su entrada como un limitador digital con look-ahead, lo puede hacer. Puesto que en un limitador digital con look-ahead no existe ninguna posibilidad de rebasar, el limitador entonces comenzó a ser conocido como un limitador Brick Wall (tan limitante como un muro de ladrillo).

Ajustando un limitador digital correctamente, el ingeniero de masterización podrá ganar por lo menos varios dB de nivel aparente sólo por el simple factor que los picos en el programa serán ahora controlados.

Secuenciación

Niveles relativos, intensidad, y normalización

Secuenciar un álbum requiere el ajuste de niveles de cada uno de las canciones. Debemos comprender que el oído juzga intensidades por niveles promedios, y no por los niveles de picos de la música. También tenemos que comprender que la compresión y la limitación cambia la intensidad de la música al cambiar la relación pico/promedio (en inglés conocida como Peak to average ratio). La normalización es el proceso de encontrar el pico más alto y subir la ganancia hasta que este alcance 0dBfs. Pero no debemos de hacer uso de la normalización para ajustar la intensidad relativa de las canciones, o terminara con algo sin sentido. El oído es el árbitro final de la intensidad relativa de las canciones. Pero el oído puede ser engañado, ya que este es mucho mejor haciendo ajustes relativos que ajustes absolutos. Todos nosotros hemos tenido la experiencia de mezclar en la noche, y retornar en la mañana para encontrar que todo suena muy intenso, de modo que no debemos hacer nuestras elecciones al azar. Debemos escuchar el final de cada canción, yendo dentro del comienzo de la siguiente. Esta es la única forma.

Control de la Imagen Estéreo

Con la invención del estéreo se incorporó la posibilidad de distribuir espacialmente los sonidos que forman parte de una grabación musical, lo cual era imposible de realizar en las grabaciones monofónicas. En éstas últimas, no importa cuántos altavoces se utilicen para la reproducción, si son de un mismo tipo, todos emitirán la misma señal dando la impresión de que el sonido proviene del más cercano al oyente.

En una mezcla monofónica, la sensación de espacialidad dependerá exclusivamente del ámbito de audición ya que el sonido directo provendrá desde una dirección única. En tal circunstancia los sonidos instrumentales o vocales de la grabación se ubicarán uno detrás de otro, diferenciándose por su sonoridad relativa y por la cantidad de reverberación que en la mezcla se le aplique a cada uno.

En una mezcla estéreo, en cambio, las señales provenientes de ambos parlantes son diferentes, lo cual permite ubicar los sonidos en una zona del espacio.

En la concepción moderna del uso de los estéreo ambos canales deben estar equilibrados, recibiendo ambos oídos energías sonoras equivalentes en las distintas bandas de frecuencia, generalmente con los graves ubicados alrededor del centro y las otras frecuencias distribuidas equitativamente en todo el estéreo. Las voces e instrumentos solistas se ubican casi siempre al centro, pero desprendidos de la línea de los parlantes, por ejemplo, escuchamos un CD de Sting y tratamos de determinar en qué lugar se posicionaba la voz. La reverberación y los ambientes ocupan generalmente la máxima amplitud del estéreo.

Es así que en el mastering muchas veces debe corregirse la imagen estéreo de una mezcla que, por diversos factores, se encuentre desbalanceada. A veces es necesario ampliar el estéreo para dar más espacialidad, en busca de una mayor difusión del sonido en mezclas que quedaron muy cerradas. En otras ocasiones es necesario equilibrar la sonoridad de ambos canales en mezclas que quedaron volcadas hacia un lado. Otras es necesario incrementar la ganancia de los sonidos centrales que quedaron demasiado bajos en la mezcla o que fueron atenuados por la aplicación de ecualización y compresión en el mastering, o viceversa. Esta última situación es muy común y por eso es conveniente, cuando existan dudas, debemos de hacer tres versiones de mezcla de una misma obra: una con la voz o instrumentos solistas más desprendidos de los requerido, otra con estos más atenuados y otra con la relación esperada; de esta manera siempre se tendrá la posibilidad de tomar la mezcla más adecuada para el proceso de masterización.

Resumiendo, un sistema estéreo está formado por dos canales diferenciados (izquierdo y derecho) más un canal central virtual del cual se emiten los sonidos idénticos reproducidos simultáneamente por ambos parlantes. De la relación de éstos tres canales dependerá la imagen estéreo final.

Cambio en la Amplitud

Para modificar la amplitud del estéreo existen herramientas especialmente diseñadas, denominadas expansores de estéreo, con controles que permiten aumentar o reducir de forma virtual la separación entre los parlantes. Para este procedimiento se utilizan algoritmos internos especialmente diseñados para un cambio controlado de la correlación de fase de ambos canales por lo que debe tenerse especial cuidado en no introducir errores de fuera de fase, sobre todo si se amplía exageradamente el estéreo. Por esto es conveniente realizar el procedimiento ayudándose con un medidor de fase además de los oídos.

Además de los problemas de fase, debe escucharse atentamente como se modifican la reverberación y los ambientes cuando se expande el estéreo ya que pueden ver incrementado su nivel de una forma desmesurada.

Control de balance entre los canales

En promedio la imagen estéreo debe escucharse centrada de la misma forma que el ambiento sonoro que nos rodea se distribuye equitativamente en nuestra cabeza más allá del posicionamiento de una fuente sonora particular. Por esto los medidores de picos nunca deben utilizarse para lograr un equilibrio en la energía sonora emitida por ambos canales del estéreo. Es imprescindible guiarse auditivamente, sobre todo si no se cuenta con vúmetros o medidores de RMS por canal.

Ahora, habiendo detectado un corrimiento hacia un lado de la imagen estéreo es necesario enderezarla. Para que esto se puede corregir, la relación de niveles de cada canal se pude realizar cambiando separadamente la ganancia o desplazando el paneo hacia el canal más débil. Cualquiera de estos procedimientos podría funcionar si el corrimiento es muy leve, pero si el problema de desplazamiento es mayor se debe encontrar otra solución, pues debe tenerse presente que una alteración de los niveles individuales de los canales izquierdo y derecho modifica el posicionamiento de las fuentes sonoras ubicadas en el centro, desplazándolas hacia un lado. En este caso es peor el remedio que la enfermedad.

Si las fuentes sonoras tienen un posicionamiento demasiado preciso (ocurriendo esto habitualmente en mezclas con muy poca reverberación) puede llegar a solucionar el problema aplicar algo de compresión a cada canal separadamente, lo cual permitiría reducir también la diferencia entre los valores de pico que pueden presentarse. Pero muchas veces esto tampoco corrige el problema, siendo necesario buscar otra solución.

Nivel del Canal Central (Virtual)

Como ya se dijo, es habitual que al ecualizar se produzca un cambio en el nivel de algunas fuentes sonoras. A veces se puede compensar esto incrementando otras frecuencias relevantes de las fuentes afectadas, pero esto no siempre es posible, sea porque se afectan otros sonidos o porque si bien se consigue recuperar el nivel original se distorsiona el balance espectral, etc. Esta situación es particularmente importante si los sonidos afectados son los de las voces o instrumentos solistas (generalmente ubicados en el centro del estéreo). Una solución se dio anterior, la cual es contar con tres mezclas con diferentes niveles de ganancia en voces o instrumentos solistas (una con el nivel esperado, otra con nivel más alto y otra más bajo). Así si al ecualizar o ampliar el estéreo se tiende a disminuir el nivel de ganancia de éstos sonidos es posible reemplazar la mezcla por aquella con los niveles más altos.

Pero no siempre es posible disponer de tal repertorio de mezclas y en ese caso será necesario encontrar otra solución.

El Modo M-S

La conversión M-S es sin duda uno de los procesos más útiles para hurgar en las entrañas de la mezcla. La conversión M-S consiste en convertir una mezcla de dos canales L-R (izquierda/derecha, una mezcla estéreo normal) en el formato de dos canales M-S (centro-estéreo), de forma que el canal M contenga la información que se escucha en el centro de la mezcla y el canal S sólo la información estéreo. El canal S consiste en la señal resultante de restar al canal izquierdo el derecho. El canal M es la suma de la señal resultante de sumar el resultado de restar a cada canal la señal S.

Para devolverlo al formato L-R, sólo hay que hacer pasar de nuevo el audio por otro conversor M- S.

Generalmente, en una mezcla se suele ubicar a la voz en el centro (canal central), el bajo, el bombo, la caja y algún instrumento solista. Mientras que en los canales estéreo (izquierdo/derecho) suelen estar el charles, los rebotes de los ecos, reverberación e instrumentos de adorno. Supongamos que tenemos una mezcla en la que la voz suena demasiado alta, esto sería un gran problema. Si intentamos atenuarla mediante ecualización, probablemente perdamos las guitarras panoramizadas a los lados. Pero si montamos la siguiente cadena…

…y ajustamos un compresor multibanda en la banda de la voz, podremos atenuar únicamente la voz sin dañar el resto de los instrumentos.

El modo M-S es bien útil y es muy utilizado, ya que permite tener un poco más de control sobre la mezcla hecha en dos canales que entregue un cliente, claro que esta técnica tampoco hará milagros. Por consiguiente, tampoco pensemos en que la masterización va a solucionar o arreglar una mala mezcla. Hay que pensar en la masterización como un estado de la producción de un álbum musical, que llevara a las canciones a un nivel superior, creativo y muy competitivo.