Compresores: Del VCO al VCA

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La gran mayoría de vosotros sabe utilizar y sabe básicamente como funciona un compresor. Pero por si acaso hay algún despistado que tiene los conocimientos cogidos con pinzas vamos a repasar brevemente la teoría que está detrás de los compresores.
Los compresores nacieron al igual que los ecualizadores con fines técnicos y no artísticos como se pueda pensar. Ambos nacieron como la solución a una problemática en cuanto al transporte de señales o adecuación de la señal al canal de transporte.

Hace ya muchos años, cuando las capacidades de los canales de transmisión o de almacenamiento eran bastante peores a los actuales, sobre todo en cuestiones de relaciones S/N, se tenía que adecuar la dinámica de una señal al sistema de transporte o almacenamiento que se utilizase. No tengais miedo, esta no es una clase de sistemas de comunicaciones, aunque usaremos un poco de ellos para entender el problema y la solución que ofrecieron los compresores.

1) El primer suceso donde claramente se necesitaba tener un control sobre la dinámica era en las transmisiones FM. Este tipo de modulación se caracteriza por el uso de un VCO y una señal portadora, de tal forma que el VCO (oscilador controlado por tensión) generaba una señal cuyo espectro dependía directamente de la amplitud de la señal de entrada, de tal forma que cuanta mayor amplitud tuviese la señal de entrada más ancho era el espectro. Esta señal generada por el VCO era montada sobre una portadora y se conseguía la radio FM de toda la vida, la transmisión de la señal de audio multiplexada con la señal de video para transmitir un canal de televisión de PAL o NTSC, etc… El problema se daba cuando las señales tenían una amplitud considerable, haciendo que la señal modulada en FM tuviese un espectro considerablemente amplio. El espectro radioeléctrico al fin y al cabo cuesta su dinerito.

2) Sistemas de soporte, almacenamiento y grabación con un margen operativo de trabajo inferior a la dinámica de la señal. Es decir tratar de grabar orquestas con a lo mejor una dinámica de 60 dB en cacharrines que poco más que podían manejar 40 dB de margen. Que sería algo así como tratar de meter un elefante en una bañera.

Cualquiera de vosotros podría poner más ejemplos, estos son un par que me vienen a la cabeza áapidamente de lo que los ingenieros tuvieron que enfrentarse hace muchos años ya. El problema era el tener un sistema capaz de manejar la dinámica de un señal, de tal forma que se pudiese empaquetar en un origen y desempaquetar en un destino, es decir comprimir la amplitud en el origen y expandir la amplitud en el destino. Bueno pues esta idea fue la que originó el compresor.

A continuación os muestro un compresor que he pintado con el Paint, es un compresor muy sencillo pero que os va a valer para entender a grosso modo como funciona un compresor por dentro. El compresor que he usado es de topologia VCA, o también conocido como amplificador controlado por tensión y como su propio nombre indica, la amplificación que proporciona la célula amplificadora está controlada por una tensión. Por tanto nuestro VCA tendrá dos entradas y una salida, una señal de entrada será la señal a amplificar/atenuar y la otra señal de entrada será la señal de control del VCA. Esta es la primera idea a tener clara, señal a procesar y señal de control.

vca1

Como facilmente veréis la señal de entrada pasa directamente desde la entrada hasta el VCA, sin embargo la señal de control pasa por una red o circuitería conocida como side chain o cadena paralela. El side chain no es más que una circuitería que se alimenta o bien de la misma señal de entrada o bien de la señal que se inserta en la entrada side chain del compresor, y en esta circuitería lo que se hace es conformar la señal de control que posteriormente actuará sobre el VCA.

Recorramos brevemente nuestro side chain para ver que hace cada cosa. Lo primero que podemos encontrar es un interruptor, el cual es el que decide si la señal de control es la señal de entrada al compresor o si es una señal ajena a la señal a comprimir. Generalmente este interruptor no es más que una leva mecanica, de tal forma que cuando se introduce un jack o un XLR en la entrada side chain, permite el paso de la señal conectada al side chain, interrumpiendo el paso de la señal original al side chain, sistema fácil y efectivo cuyo único problema es que de tantas inserciones, el sistema mecánico al final acaba fallando, haciendose necesario sustituir el conector.

Tras pasar por este interruptor, la señal de control, aun no conformada, pasa a la circuitería que la va a conformar, en esta parte de la circuitería es donde los controles como el threshold, ratio, attack y sustain actuan en el compresor, fijando de tal forma el funcionamiento del mismo. Es muy importante darse cuenta que estos controles actuan sobre la señal del side chain y no sobre la señal que se va a procesar en el VCA. Una vez que la señal ha atravesado esta red o circuitería, la señal sale conformada o modificada segun los valores que se han fijado por estos parametros y está lista para ser usada como señal de control.

Repasemos brevemente los parámetros:

* Threshold: Umbral a partir del cual el compresor actua sobre la amplitud de la señal que supere este umbral, reduciendolo para tratar de contener la dinámica de la señal.
* Ratio: Relación de compresión que fija la atenuación de la señal, por ejemplo un ratio 3:1 indica que cada 3 dBs que superen el umbral se comprimirán de tal forma que se conviertan en 1 dB que supera el umbral
* Attack: Tiempo que tarda el compresor desde que se detecta que se ha superado el umbral, hasta que el compresor comienza a atenuar la señal.
* Release: Tiempo que tarda el compresor desde que la señal pasa a estar por debajo del umbral hasta que el compresor deja de actuar.

Si continuamos por el side chain encontramos otro interruptor, de características similares al anterior, pero con una función bien diferente. En este caso nos permite usar dos compresores iguales pero teniendo que ajustar solamente uno de ellos, para que ambos compresores funcionen de la misma forma. Esto es lo que se conoce como linkar dos compresores. Esto se consigue de una forma muy sencilla. Generalmente se usa en compresores estéreo para que el mismo tipo de compresión sea aplicado a los dos canales del estéreo, los compresores estéreo suelen incluir la funcion de link stereo, con la cual y mirando el manual veremos que uno de los compresores actua como el maestro y el otro como el esclavo, ¿y cómo se consigue esto? Muy sencillo, usando como señal de control en el esclavo la señal de control conformada por el maestro. Es decir el maestro a traves de su stereo link, proporciona al esclavo a traves tambien de su stereo link la señal de control, ya conformada con los parámetros que se fijaron en el compresor maestro, de esta forma, la señal de control que se le introduce al compresor esclavo, sería la misma señal de control que hubiese conformado él, si los parametros se hubiesen ajustado de la misma forma, ya que ambos compresores tienen la misma circuitería.

Una vez que la señal de control llega hasta el VCA, la señal de entrada es procesada, segun la señal de control le indica, y recordar que esta señal de control, ha sido conformada por los cuatro parametros en el side chain o cadena paralela.

Hasta aquí este pequeño resumen de los compresores, espero que os sea útil.

5 Comentarios

  1. Muy bueno el artículo!!!. Gracias.

    Sólo un apunte. Según dices el ataque se define como «el tiempo que tarda el compresor desde que se detecta que se ha superado el umbral, hasta que el compresor comienza a atenuar la señal.».
    Según creo no es exactamente así. No es el tiempo que tarda en comenzar, sino el tiempo que tarda en aplicar toda la reducción de ganancia.

    Cuando la señal supera el umbral, inmediatamente comienza la compresión. Lo único que en función del tiempo de ataque irá más o menos rápida en llegar a su reducción total.

    O por lo menos simpre lo he entendido así.
    Gracias!!!!

  2. Pues a mi tambien me lo enseñaron como dice Fourier. En cambio, en el DBX 162 SL debajo del botón de Ataque pone 400dB / MS (para un ataque muy rápido) a 1 dB / ms. (para un ataque más lento). No habla de tiempo si no de una relación de decibélios en el tiempo. :unsure:

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