Margen dinámico: saturación y ruido de fondo en analógico y digital

Los niveles de entrada en saturación y de ruido de fondo son especificaciones esenciales de cualquier equipo. Tan esencial como es reflexionar sobre las profundas diferencias al respecto entre analógico y digital, de las que hablamos en este tutorial. Se trata de uno de los ejemplos más claros de las diferencias a la hora de enfocar el uso de sistemas audio digitales o analógicos. Diferencias que hay que conocer y saber atender para no flaquear o no aprovechar bien el potencial de cada uno de esos dos mundos. Porque a día de hoy es imposible desentenderse de ninguno de ambos.

Tras lo que reflexionemos y aprendamos en esta entrega, otra posterior profundizará en cómo optimizar la interconexión de sistemas audio, más allá de la simple concordancia de niveles 'nominales' (+4dBu o -10dBV también descritos en su propio tutorial).

Niveles y márgenes en analógico y digital, parecidos y diferencias

imagen tomada de freeimages.com

El rango útil de los sistemas

En cualquier sistema las señales que presentan sus entradas y salidas no pueden ser arbitrariamente grandes ni pequeñas en cuanto a su nivel. Hay unos umbrales o límites (superior e inferior) asociados a la zona de ‘normal’ funcionamiento.

Por la parte alta el límite está asociado a aquel nivel suficientemente elevado en la señal como para que se provoque distorsión. Por la parte inferior la cota la marcan todo un amplio juego de contribuciones no deseadas que contaminan a la señal a su paso por el sistema y que solemos resumir bajo el concepto de ‘ruido de fondo’ (aunque desde un punto de vista de rigor teórico no siempre correspondan al concepto estricto de un ruido). Esos son los límites de ‘normal’ funcionamiento en cuanto al nivel de las señales que condicionan un uso eficaz de los equipos y por tanto deben observarse en todo momento.

La distancia entre uno y otro nivel nos habla del máximo recorrido dinámico que podemos tolerar en las señales para que haya un tratamiento fidedigno de ellas en el sistema. Los detalles o momentos de nivel inferior al umbral bajo quedan enterrados en el ruido, los superiores al umbral alto quedan desfigurados por la distorsión.

El límite superior

El límite superior habla de que no se llegue a entrar en una zona de respuesta que entre en saturación y que dispare por tanto la distorsión. Como la saturación siempre se inicia por los ‘picos’ de la señal, que se achatan cuando el sistema ya no puede con más, el nivel ‘de pico’ (la tensión más alta de la señal) es lo que más nos interesa caracterizar para asegurarnos ese comportamiento ‘benigno’.

Es así especialmente en el caso de sistemas digitales porque en ellos una vez rebasado su fondo de escala se entra necesariamente en un recorte grave de la señal (el temido ‘clipping’) y es esencial garantizar que ningún pico rebase el fondo de escala previsto, aunque sea por un brevísimo lapso de tiempo. En digital hay ese máximo bien definido: el que corresponde al valor de la muestra más alta, que define la tensión ‘a fondo de escala’, y que de hecho a dado lugar a la definición de la medida dBFS (dB full-scale, o dB respecto a fondo de escala). De hecho, siendo exquisitos, conviene tener en cuenta que la señal de la que nos habla una representación digital puede contener algún valor ‘intermuestras’ más alto que ese fondo de escala (aunque eso es otra guerra que puedes revisar en nuestro tutorial sobre ‘true peak’).

En los sistemas analógicos la aparición de la distorsión es progresiva (codos saturantes suaves en los extremos de la zona de respuesta lineal de los circuitos) y puede ser más benigna y tolerable, pero en todo caso debe acotarse y eso implica también la necesidad de establecer alguna forma de límite superior al nivel.

Pico o RMS

Se trata por tanto de un codo ‘estricto’ en el caso digital y más ‘laxo’ en analógico,que da lugar a un tratamiento diferente.

Por eso, y aunque son siempre (tanto en analógico como en digital) los picos de la señal los que antes y más se distorsionan, sólo en digital es habitual pensar y medir en términos de pico (picómetro) y usar referencias ‘rígidas’. La referencia es el 'fondo de escala' y no deben sobrepasarse los 0dBFS (o mejor, los 0dBTP –true peak-). La preferencia por la medida 'pico' en digital surge de la absoluta necesidad de no superarlo para no caer en 'clipping'.

Sin embargo, el mundo analógico usa típicamente referencias de nivel RMS (root mean square) que ‘promedian’ el comportamiento de la señal durante un tiempo (pensad en el clásico vúmetro) y por tanto son medidas que no informan sobre los picos. Para compensar se dejan márgenes bastante amplios de confianza (‘headroom margin’) como holgura entre el nivel de referencia ‘0’ del vúmetro y la aparición de saturación significativa que se produce en realidad unos cuántos dBs más allá. El estandar sobre vúmetros exige que la marca 0 VU se alcance con una señal senoidal de 1kHz y nivel +4dBu. En la práctica muchos equipos no pro pueden incorporar medidores que no son propiamente 'VU-meters' sino realmente 'dB-meters', en tanto que su nivel '0' se corresponde con el que quiera que sea su nivel de referencia propio (por ejemplo los -10dBV). Pero quedémonos por comodidad con la denominación '0 VU' y sus +4dBu. El nivel ‘0 VU’ no es el nivel de entrada en saturación en estos sistemas analógicos. 0 VU no tiene un sentido equiparable a ningún ‘fondo de escala’ ni límite. Esa holgura y la presencia sólo ocasional de los picos permiten tener la confianza de que no habrá grave impacto sobre la señal, sabiendo además que aquellos picos que saturen lo harán de forma progresiva y no tan evidente ni dañina como el ‘clipping’.

No es extraño que un equipo +4dBu esté capacitado para operar sin entrar en distorsión severa con picos de hasta +24dBu, lo que implica que por encima del nivel 0 VU hay todavía una holgura de 20 dB. Esa amplísima holgura es la que permite que, pese a estar tomando referencias en RMS podamos estar algo más tranquilos sobre los picos. Recordad que 20dB son un factor 100 en potencia, y por tanto un factor 10 en amplitud: si mantenemos el vúmetro si rebasar los 0VU, los picos tendrían que ser 10 veces superiores a la tensión RMS para ser gravemente dañados. No imposible, pero sí poco frecuente.

Diferente naturaleza del límite superior analógico o digital

Esto evidencia ya unas diferencias significativas en el límite por arriba: la posibilidad de ser muy precisos en el terreno de lo digital pero acompañada de la gravedad de extralimitarse (menos mal que podemos evitar esa gravedad de consecuencias gracias a la fiabilidad y precisión tanto del objetivo como de las medidas), frente a una definición de límites mucho más borrosa en analógico y que puede valer pese a ser menos precisa por la ventaja de que su propio carácter ‘suave’ al saturar ayudará a disimular aquellos momentos en que algún pico se escape a pesar de las diferentes prevenciones adoptadas.

La forma de esquivar los problemas es completamente distinta: precisión, rigor y exigencia de observancia en lo digital, y un enfoque mucho más difuso e impreciso en lo analógico pero que finalmente funciona.

Aún así mi recomendación es en lo posible no basarnos sólo en medidas RMS y atender a también los niveles pico. No olvidemos que los vúmetros no cuentan toda la verdad que interesa. Aunque sólo fuera por ir sentando una cultura de 'cuidado con los picos' que es esencial en el uso de sistemas digitales. El colchón que da lo analógico es demasiado cómodo y veo preferible acostumbrarse a la mentalidad/rigor que exige lo digital cuanto antes. La magia analógica funciona, pero mejor ser conscientes de su presencia, para no quedarnos vendidos sin saber qué hacer cuando no esté presente.

El límite inferior

Una forma cómoda de cumplir el límite por arriba sería no intentar forzarlo, quedarnos cómodamente muchos dB por debajo, pero sabemos que no es tan simple porque no podemos olvidar que hay el otro límite, el inferior: el nivel de ruido de fondo, que actúa como un pedestal fijo por debajo del cual ya no tenemos una señal limpia sino principalmente ruido. Recorta por la parte inferior el margen dinámico del que disponemos. Así, todos los dB que queramos darnos de ‘colchón’ en la parte alta los sufriremos como pérdida de calidad mirando en la parte baja del recorrido dinámico, y por tanto hay que intentar trabajar en lo posible a los niveles máximos admisibles. Sólo así ampliamos todo lo posible la separación con ese ruido permanente que está ahí como indeseado pero inevitable compañero.

El ruido de fondo en analógico vendrá dado por la calidad de la electrónica empleada, pero no sólo por ella. También en buena medida por la complejidad del circuito, o para mejor decir, por la simplicidad del circuito: circuitos más simples implican menos componentes y por tanto menos ruido (cada componente añade su gotita al conjunto). No es extraño que muchos sistemas analógicos de alto nivel sean tan sencillos funcionalmente.

Salvo por contribuciones concretas como pueda ser un residuo del zumbido de red mal filtrado y que se cuele por la alimentación u otras vías, el ruido de fondo analógico es decarácter aleatorio y desvinculado de la propia señal. Algo que sólo podemos caracterizar de forma estadística, resumida en el nivel de ruido de fondo y quizá su color (si es ruido blanco, rosa, etc.). La presencia y nivel del ruido de fondo no dependen de la señal y están acompañando de forma persistente. Es una señal desconocida en su detalle pero bien precisada en su definición estadística, en su impacto, que además sucede igual sea cual sea la señal tratada.

Frente a esas características, en digital la limitación ‘por debajo’ está vinculada al llamado ‘ruido de cuantización’. Un valor estricto y bien conocido que se sitúa en los conocidos -96 dB para codificación con 16 bits o -144 dB para codificación con 24 bits en ambos casos referidos a lo que sería el nivel a fondo de escala. Pero no es tan simple: no es realmente un ruido.

16 y 24 bits y la ficción de los 96 y 144 dB

Al codificar con un determinado número de bits estamos transformando la señal, no añadiéndole ningún ruido (término que se reserva para cuando se trata de un añadido no relacionado con la propia señal). Como resultado esos valores teóricos de 96 y 144 exceden un poco de la realidad que percibimos. Es cierto que ese es el nivel de la señal diferencia entre las muestras sin cuantizar y tras la cuantización, pero como en realidad se trata de una distorsión (una versión ‘en escalera’ de la señal) y no de un puro ruido(un añadido no relacionado con el contenido de la señal) su percepción es muy diferente y llega a ser más notable que un ruido, al menos en momentos de poca intensidad de la señal. De hecho esa es la razón de ser del ‘dithering’: añadir a propósito ruido para disimular la presencia de esa distorsión, porque es perceptualmente más grato.

Así que, en cierta medida el aparente codo ‘rígido’ por abajo en la representación cuantizada (esos -96 o -144 dB) realmente es un poco menos estricto: dependiendo del tipo de señal, puede variar la ‘molestia’ sentida por culpa de la cuantización y ser algo más alto que lo que correspondería un ruido blanco de -96 o -144 dBFS. Sinceramente,24 bits hace ridículo plantearse estas finuras (más allá de 120dB de margen creo que tiene poco sentido hablar de ninguna cosa, ya todo es excelencia), pero con 16 bits sí es cierto que reduciría un poco esa demasiado alegre estimación de los ‘96’. Dejémoslo en que es una cota: será imposible sacar más de 96dB de margen, pero en la práctica hemos de pensar en que el margen útil es algo más reducido. El cuánto más depende de las características de la señal y por tanto no se puede definir a priori. Es un codo por tanto no tan definido como aparenta.

En 16 bit (no digamos ya en codificaciones de menor resolución) el resultado que apreciaremos con una mayoría de señales audio/habla/música será que para no maltratar los picos el nivel RMS quedará notablemente por debajo del 0dBFS y la sensación del ruido que tendremos será algo mayor de lo que prometían esos felices 96dB, para colmo siendo distorsión será más molesta que el puro ruido. Especialmente se notará en la medida en la que por fin se vaya apagando la guerra del volumen que ha llevado a sobrecomprimir todo tipo de músicas y vayamos recuperando el gusto por disfrutar un poco más de los detalles y contrastes.

Insisto: no son -96dB de ruido, lo son de distorsión. Pensad que si el nivel de la señal en un determinado pasaje es la cuarta parte del que correspondería al fondo de escala, estamos desaprovechando 2 bits y usando sólo 14, quedando temporalmente el nivel de esa distorsión de cuantización a -84dB respecto a los picos de la señal, lo que según el tipo de señal puede implicar tranquilamente unos -70 respecto a su valor RMS. Sumad que no es ruido sino una perceptualmente más impactante distorsión, y vais imaginando el panorama. No es grave, pero sí más limitado de lo que esperábamos.

Afortunadamente el uso de 24 bits, ya hoy muy estandarizado durante las etapas de grabación y producción, supone en la práctica que el ruido de cuantización casi siempre va a estar muy por debajo del ruido que van a tener ya presente las señales, porque incluso con electrónica de excelente calidad es bastante complicado obtener más allá de 120dB de ‘limpieza’ en analógico (y estoy siendo generoso, muchos sistemas audio no llegan a esa cifra). Desde ese punto de vista, y salvo que estemos grabando con niveles pico unos 20dB por debajo del fondo de escala, codificar con 24 bits en la práctica no va a introducir más ruido del que ya traen las señales. Es decir, no las van a empobrecer, la cuantización no las va a degradar en ninguna forma apreciable.

En el paso final a formatos de 16 bits sí que se necesita un mimo especial para acercarnos a la cota de los 96 dB, casi siempre vigilando y recortando picos con algún tipo de compresión/limitación, y tal vez haciendo uso de 'dithering', lo que se decidirá en función de los resultados y escuchando si es preferible un ligero incremento de ruido frente a la escucha de la distorsión a bajos niveles.

Diferencias en el límite inferior analógico o digital

Hablando de los momentos débiles de la señal nos encontramos por tanto con una situación en parte invertida respecto a la que planteábamos con el límite superior.

Es el límite inferior analógico el que sí nos ofrece una referencia ‘fija’ aunque probabilística (su nivel de ruido de fondo) y que es realmente independiente de la señal. Mientras, el mundo digital cuenta con un límite que tiene una valoración global fácil (los 96 o 144 dB) pero cuyo impacto real es variable. Dependerá de la señal por tratarse realmente de una distorsión, y será mayor cuando mayor sea el valor de cresta (diferencia entre valor pico y valor RMS) tenga la señal. Pero compensando esta cuestión de la sensibilidad a la señal en las sensaciones que por la parte baja del margen dinámico ofrece lo digital, está el hecho de que si bien puede llegar ser apreciable en 16bit, en 24 será mucho menos importante dado que dominarán típicamente los cuellos de botella que ya estén imponiendo otras partes analógicas del sistema.

De la filosofía a la práctica

Sacaremos provecho a este debate de hoy en una entrega posterior enfocada a ofrecer reflexiones, consejos e información sobre cómo conectar equipos audio de forma óptima. Algo que como veremos allí, no se resuelve sólo atendiendo a la etiqueta +4dBu o -10dBV que acompañe a entradas y salidas, hay más cosas que tener en cuenta.

Artículo de Pablo F.Cid publicado en www.hispasonic.com

https://www.hispasonic.com/tutoriales/margen-dinamico-saturacion-ruido-fondo-analogico-digital/43058

Grabación Reducción de ruido con Audacity: técnicas básicas

Grabación

Reducción de ruido: técnicas básicas con Audacity

Introducción

Siempre que grabamos hay ruido. Que sea imperceptible o no es otra cosa. Incluso siendo perceptible puede ser tolerable en según qué aplicaciones. Pero cuando una grabación ya realizada muestra un exceso de ruido molesto, no queda más remedio que pasarla por el quirófano de un editor de audio o DAW para aplicar reducción de ruido.

Diversos tipos de ruido contaminan las señales acústicas grabadas. Algunos de ellos tienen carácter de ruido de banda ancha (ruido blanco, hiss de cinta analógica, ruido de micrófono, rumble, ...), los hay tonales (hum -ruido de masa-), y otros son impulsivos (clicks, crackle, pops). Existen diversos equipos que tratan de eliminar el ruido (cuando se puede plantear un modelo de ruido que permita distinguirlo de la señal) o al menos de disminuir su efecto aparente aprovechando las características de percepción del oído.

Me centro en este tutorial en el clásico ruido de fondo estable y permanente que tiene causa ya sea en el equipo de grabación (cada vez menos) o la mayor parte de las ocasiones por presencia de alguna fuente de ruido en el lugar de grabación. Por ejemplo al grabar una locución en la misma sala en la que está el ordenador en el que estamos registrando, con sus ventiladores y discos duros girando, o sencillamente el ruido ambiente normal en una habitación o sala no acondicionada.

Nos interesaremos por los equipos 'single-ended' (o ‘ciegos’) que limpian de ruido una señal ya contaminada por él, asumen un cierto modelo del ruido y tratan directamente de aminorar su efecto, produciendo una señal más limpia. Un ejemplo evidente son los 'hum canceller', que se ocupan de eliminar el zumbido de red. Se trata de filtros notch sumamente estrechos sintonizados a 50 o 60 Hz. y alguno de sus armónicos. Los filtros digitales permiten una realización mucho más selectiva de estos filtros, mejorando los resultados, incluso con técnicas adaptativas capaces de seguir y compensar las variaciones que sufra ese hum.

Pero yendo a ruidos no tan localizados en frecuencias concretas, sino de banda más ancha, hay que seguir otras estrategias. A día de hoy suelen ser procesos en el dominio del espectro que usan alguna referencia del ruido y comparan con ella la señal grabada para decidir en cada momento y en cada frecuencia qué hacer: mantener la señal o rebajarla, en función de que esté más o menos contaminada. Pero para que todos lo entendamos mejor voy a hacer un recorrido previo por algunos antecedentes.

Una señal con ruido de fondo, y su detalle

hispasonic

Puertas de ruido y expansores ‘downward’

Las puertas de ruido (noise gate) son muy empleadas pero también muy invasivas. En ellas la energía local de la señal de entrada a lo largo del tiempo se compara con un cierto umbral, y cuando no lo alcanza se le aplica una ganancia cero, silenciando la salida. Cuando la energía de la señal sobrepasa el umbral, la ganancia que se aplica es 1, para dejarla pasar sin alteraciones. Esto permite que, cuando la señal tiene nivel suficiente como para que el ruido no se note en exceso, la señal no se modifique; pero si la señal baja de nivel y por tanto el ruido comienza a ser evidente se fuerza salida nula.

Los downward expander son menos bruscos en su acción sobre la dinámica y reducen el nivel tanto más cuánto más por debajo quede la señal de su umbral de actuación. Pero en el fondo tanto las puertas como estos expansores actúan como controles automáticos de ganancia que silencian los pasajes de poca energía, en los que el ruido es más notable.

No dejan de ser una variante de la acción sobre la dinámica que encontramos en los habituales compresores y limitadores, estos dedicados rebajar picos, mientras las puertas y los expansores downward hacen lo contrario: silenciar más si cabe los silencios.

Respuesta básica comparada de compresores, limitadores, expansores y puertas

pablofcid

Sobre esta idea inicial de las puertas y expansores hay varios refinamientos, como los clásicos ‘soft knee’ en la curva de respuesta a la dinámica para una acción más gradual, o la regulación de tiempos de ataque y de liberación en la actuación para adaptarse lo mejor posible a la propia ‘respiración’ de la señal.

En lugar de controlar la ganancia, otras variantes lo que hacen es controlar un filtro paso bajo, de forma que en vez de variar el nivel para toda la señal, a medida que el la señal baja de intensidad se ‘cierra’ ese filtro progresivamente para retirar las frecuencias agudas, que suelen ser las que más evidencian el ruido cuando la señal es baja (las señales de poco nivel suelen tener menor contenido en agudos y enmascaran peor el ruido en alta frecuencia).

Por citar dos ejemplos que fueron muy usados en su día, los modelos Drawmer DF320 y Symetrix 511A combinaban filtrado dinámico para limpiar el ruido de alta frecuencia con un downward expander que hace lo propio con las pausas y silencios (además cuentan con un filtro paso alto a 50 Hz, que elimina el zumbido de red). En ambos modelos, los efectos laterales a que este tratamiento compuesto (pérdida de agudos y brillo) da lugar son compensados mediante excitación psicoacústica y compresión sobre la señal limpia de ruido.

La cancelación de ruido con técnicas espectrales

Un refinamiento son las puertas y/o expansores que operan independientemente sobre distintas bandas. Con una puerta de un solo canal, si hay energía en baja frecuencia y ruido en alta, no se activará el cierre, con lo que el ruido se seguirá oyendo. Más todavía por estar ocupando una banda en la que no hay energía de la señal que lo enmascare. Combinando un banco de filtros con varias puertas simples, se puede crear una puerta de ruido o un expansor multibanda, capaz de tratar mejor el caso expuesto, por la atención individualizada a cada banda, tomando decisiones 'hay / no hay' señal en cada una.

Por volver a otro modelo antiguo pero en su día muy aplicado, podemos pensar en el Roland SN550, un eliminador de ruido mediante downward expander de 5 bandas para el ruido de banda ancha combinado con filtrado notch para el ruido de masa. La actuación diferenciada en cada banda suponía en el SN550 una evidente mejora y permitía tiempos de ataque y de release dependientes de cada banda.

De hecho la idea multibanda llevada al extremo desemboca en tratamientos espectrales, como los que encontramos en las actuales aplicaciones de reducción de ruido sencillas como la que incorpora Audacity, y también en otras más refinadas.

No se trata ya de montar un pequeño juego de bandas. La más potente actuación contra el ruido la proporcionan las estaciones de trabajo de audio digital y los plugin, en los que el banco de filtros (siempre limitado en número de canales) se convierte en unadescomposición espectral / FFT capaz de ofrecer centenares de ‘bandas’. Es lo habitual desde los sistemas de referencia especializados en eliminación de ruido como los de Cedar, a otros mucho más asequibles pero capaces de realizar un buen tratamiento en muchos casos como el efecto de reducción de ruido incluido en el editor gratuito Audacity.

Por continuar con referencias antiguas que fueron ampliamente usadas en su momento, Digidesign contaba con el plug-in DINR (Digidesign Intelligent Noise Reduction), que contenía dos módulos software, uno especializado en eliminar ruido de banda ancha, y el otro específico para eliminación de ruido tipo 'hum' (como el ruido de red, el de las pantallas y monitores de visualización, el de algunos equipos de iluminación, o el que captan las pastillas de las guitarras).

El reductor de ruido de banda ancha de DINR, en el fondo implementa un expansor multicanal de 512 bandas. Ciertamente por análisis espectral / FFT y no por un banco de filtros más tradicional, pero en el fondo son ideas equivalentes. Marcando con el ratónun segmento corto que contenga únicamente ruido en el fichero audio que se desea tratar, el sistema lo analiza, y con su espectro construye una máscara, una referencia de cómo es el ruido. En DINR el contorno del ruido es editable (p.ej. si se prefiere no tratar ciertas regiones del espectro para mantener su integridad libre de los posibles efectos laterales del procesamiento). Cuando ya se han definido el perfil deseado, el sistema analiza el fichero completo por segmentos y va comparando el espectro de la señal con la máscara del ruido.

Espectro de una señal con poco ruido, y el contorno espectral de este (en rojo)

pablofcid

En aquellas frecuencias en las que la señal no está claramente por encima de ese contorno umbral, se aplica una ganancia negativa (en un número de dB definible por el usuario). Otros parámetros ajustables son el tiempo de ataque y el de relajamiento (que impide parpadeo en el ruido de cada frecuencia), y el grado de suavizado general de la acción del reductor de ruido entre bandas consecutivas (para que al reducirse el ruido en unas bandas y en otras adyacentes no, no resulte un ruido de carácter tonal, concentrado en bandas estrechas, altamente molesto y fácil de percibir). Adicionalmente en DINR para compensar la posible pérdida de nivel en la señal final, la señal pasa por un filtro shelving ajustable por el usuario. Este filtro permite dar algo de ganancia a las frecuencias altas, y dado que actúa tras la reducción del ruido no incrementa simultáneamente el ruido que pudiera acompañarlas originalmente.

Esa descripción, con los retoques y mejoras que el tiempo y cada fabricante ha querido/sabido ofrecer, es aplicable a la mayoría de los sistemas de reducción de ruido que tenemos hoy en forma de plugin. De hecho si miramos el juego de parámetros del reductor de ruido de Audacity, no por casualidad recuerdan los que acabamos de comentar en DINR.

El reductor de ruido de Audacity y sus parámetros

hispasonic

El precio a pagar: ruidos tonales, flanging, ecos cortos...

Aunque mucho más precisos y eficaces que las actuaciones globales o sólo multibanda, los sistemas espectrales tienen sus propios 'peros' y habituarse a reconocerlos es importante. Los escucharéis en el vídeo de la próxima entrega. Hay que estar atentos especialmente al posible burbujeo espectral: tonos o silencios que entran/salen de forma intermitente por estar demasiado próximos al umbral. Son como mini silbidos, que quizá serían interesantes en una obra electroacústica de corte granular, pero que no lo son en nuestro contexto. Una componente débil que podía ser ligeramente molesta cuando estaba presente de forma permanente es un auténtico incordio insufrible cuando no para de activarse y desactivarse, haciéndose con ello más llamativa de lo que era en origen.

Otros problemas típicos son propios de cualquier tratamiento espectral: trabajan analizando el audio fragmento a fragmento y no de forma instantánea, y eso puede generar sensaciones de cierta especie de eco corto o breve reverberación.

Y otro síntoma típico de habernos excedido con el tratamiento será la presencia en el resultado de ocasionales sonoridades tipo ‘flanger/phasing/metalización’ que indican también que ha habido incisiones demasiado profundas con agujeros que se escuchan en el espectro y que van y vienen.

La parte más sensible para oír estos defectos son siempre las señales más impulsivas y la región de los medios hacia agudos. En el caso del habla, por ejemplo, las eses y las explosivas. Escuchándolas de forma más atenta que el resto podremos percibir mejor en qué grado del tratamiento comienzan a aparecer problemas ya serios. Tendremos ocasión de oír estas cuestiones en la próxima entrega. Afortunadamente son fáciles de reconocer una vez que desarrollamos la facultad de saberlas buscar con el oído atento. Y una vez que las detectamos podremos decidir qué es mejor: mantener una amplia reducción de ruido pese a esos artefactos sonoros o no ser tan exigentes y admitir una limpieza un poco más ligera pero a cambio con menos presencia de esos defectos sobre la señal resultante.

Qué es lo recomendable lo dicta cada caso, sus prioridades y el escenario en que nos movamos. No tiene nada que ver recuperar una locución ininteligible de un cassette almacenado durante 20 años, con sencillamente limpiar un poco una pista de un instrumento que va a formar finalmente parte de una mezcla multipista, o con intentar mejorar una sección de un tema en la que un instrumento está expuesto en solitario.

Consejos a la hora de grabar

Muchas veces nos llegan las grabaciones ya realizadas, pero si es una grabación que vais a registrar vosotros mismos, conviene recordar algunas cosas que luego vendrán bien si pensamos que vamos a necesitar aplicar reducción de ruido.

1) No usar auto ajuste de ganancia, ni ningún tipo de compresión al grabar. La compresión, si es necesaria en el resultado final, podría añadirse a posteriori, tras haber hecho la limpieza. Cualquier cuestión que modifique el contar con un nivel de ganancia fijo en toda la grabación dará lugar a subidas y bajadas del nivel de ruido y nos dificultará enormemente la tarea. Además hoy en día con 24 bits no nos importa tanto ajustarnos al máximo al recorrido posible, no hay que aprovechar ‘a fondo de escala’, tenemos holgura. Incluso en 16 bit, porque si estamos hablando de señales muy necesitadas de limpieza es fácil que estén alejadas de los 96dB de recorrido teórico de esos 16 bits.

2) Preferiblemente trabajar sin codificación perceptual, es decir grabar el audio sin compresión tipo MP3, etc. Cualquier procesamiento (y la eliminación de ruido lo es) trastoca las condiciones iniciales que usó el compresor y puede hacer sobresalir los ‘defectos’ introducidos por la codificación. Pensad que los codificadores perceptuales se basan en el enmascaramiento. Si quitamos un ruido intenso que inicialmente había, pueden dejar de estar enmascaradas cosas que preferiríamos no oír producto de la distorsión introducida por la codificación. Mejor no arriesgarse.

3) Trivial, pero a veces pecamos en esto. Al grabar tomad siempre la costumbre de dejar grabando unos segundos de supuesto ‘silencio’ (sólo ruido) tanto al comienzo como al final. No recortéis esos extremos para ahorrar tamaño de fichero, dejadlos ahí, que vienen bien. Insistid para que no haya voces, toses, movimiento de papeles, etc. cuando registréis el silencio. Y si podéis, durante el silencio inicial incluid algún chasquido impulsivo (dedos, palma, boli sobre mesa…). El silencio del principio dara una buena señal de referencia para que el programa pueda obtener el perfil de ruido. El silencio del final permitirá comprobar si el ruido es o no estable de principio a fin de la grabación. Y los chasquidos al comienzo facilitan enormemente detectar cuándo los ajustes de los parámetros de reducción de ruido empiezan a maltratar de forma apreciable la señal. Poder tener esa señal ‘testigo’ en el comienzo de la toma es una bendición.

Consejos antes de empezar el tratamiento

Ya tenemos el fichero. Nos lo han enviado si es un encargo o lo acabamos de cargar en nuestro editor/DAW si es grabación nuestra.

4) Primero un vistazo general al fichero. Mirad si realmente la toma es única o hay varias tomas. No pocas veces se trata de un collage en el que han grabado haciendo ‘pause’ y entre medias moviendo la posición de la fuente o del micro, etc. Si parece que hay varias tomas, cada una puede tener un nivel y un perfil de ruido diferente y es mejor tratarlas por separado. Mirando sencillamente el nivel del ruido en la forma de onda durante las pausas que haya intercaladas en la grabación tenéis una primera idea de si más o menor permanece sin mucho cambio.

5) Escuchar si el ruido es estable en toda la grabación o si hay cambio de nivel o de color. Si hay cambios, de nuevo, es mejor plantear un tratamiento por fragmentos y no de una única vez.

6) Trivial, pero esencial: aseguraos de trabajar sobre una copia del original, no trabajéis directamente sobre él. Es normal que, especialmente las primeras veces, os llame la atención la reducción de ruido y la hagáis excesiva, con problemas que una segunda escucha desvelará. Poder volver al original es una garantía. Ojito, que Audacity permite editar directamente el original y si por un descuido conserváis la versión editada no habrá quien vuelva atrás. No toméis riesgos innecesarios.

Consejos al realizar el tratamiento

7) Lo primero es localizar un fragmento de audio útil para la extracción de la semilla de ruido. Las pausas son momentos ideales, pero hay que escuchar conatención a posibles ruidos y clics que se cuelen y que deformen la estimación de ruido dando entrada a cosas que no son parte de él. En el vídeo lo veis en la práctica.

8) Un fragmento largo será útil para mejorar la precisión de la estimación de ruido… siempre que no contenga clics ni otros componentes o interferencias de fondo. Si hay esas interferencias, es preferible muchas veces un fragmento breve.

9) La reducción de ruido suele consumir cierto tiempo. Por ello, el software acostumbra a ofrecer una ‘vista previa’ que trata sólo un fragmento del comienzo del fichero o del fragmento seleccionado. Escuchad siempre la aplicación de la limpieza con la opción de ‘evaluación previa’ y os dará una idea de qué éxito tendrá. Sobre todo permitirá ajustar los parámetros hasta dar con una combinación adecuada antes de acometer la reducción sobre el fichero completo.

10) Ajuste de los parámetros: la regla es siempre, cuanto menos se intervenga mejor. Hay que reducir ‘algo’ de ruido, no pretender ‘eliminarlo’. Al eliminar mucho ruido eliminaremos también algo de señal y el resultado empeora. Un sonido más natural y con menos evidencias de haber sido tratado es factible si nos permitimos dejar el ruido a un nivel poco perceptible, no empeñándonos en un silencio total en las pausas. Podréis oír en el vídeo varios de los defectos que aparecen si nos excedemos.

Y el último y más obvio, pero a veces con las prisas pasado por alto:

11) Siempre escuchad el resultado, aunque la ‘vista previa’ pareciera buena, y buscar los posibles artefactos que haya causado el procesamiento. Hay que estar atentos especialmente al posible burbujeo espectral con tonos/silencios que entran/salen, así como efectos tipo ‘flanger/metalización’ y sensaciones de eco corto/reverberación. Siempre centrando la escucha en las partes más sensibles: la región medios-agudos y sobre todo las componentes más impulsivas. Si globalmente está bien pero hay algún momento con fallos más críticos, plantearos fragmentar y hacer un tratamiento aparte, con menos reducción, en esas zonas.

Artículo publicado por Pablo Fernández-Cid en www.hispasonic.com

https://www.hispasonic.com/tutoriales/reduccion-ruido-audacity-tecnicas-basicas/42749