27 de agosto de 2008

Técnicas de Grabación: Microfoneo de Instrumentos - Parte III

Técnicas de par coincidente X-Y

Las técnicas coincidentes X-Y, utilizan un par de micrófonos direccionales, alineados verticalmente en un eje común y puestos en un ángulo específico entre ellos a lo largo del eje horizontal. Dado que las cápsulas coincidentes están muy cerca una de otra, no existe diferencia de tiempo (fase) entre las cápsulas para las fuentes sonoras dentro del plano horizontal. Este método se basa en las diferencias de intensidad entre las dos señales (direccionalidad).

La elección del patrón polar del micrófono puede variarse entre cardioide y bidireccional, dependiendo de la técnica que se implemente. Los ángulos formados por el par de micrófonos son típicamente simétricos con respecto a la línea central de la fuente sonora.
Una ventaja del par coincidente, es que la exactitud angular de la imagen estéreo no está afectada por la distancia del par de micrófonos a la fuente sonora. Sin embargo, una desventaja puede ser que sin el retardo entre canales comunes de otras técnicas, la imagen estéreo parece perder la sensación de espacio.

Además de la posibilidad de ubicar dos micrófonos para que operen de forma coincidente, han sido diseñados unos sistemas de micrófonos que tienen dos cápsulas montadas en un chasis. Una micrófono estéreo como éstos, puede permitir que una de las cápsulas gire, de manera tal que se puedan obtener todos los ángulos requeridos. Algunos diseños permiten elegir el patrón polar de cada una de las cápsulas.

Un factor crítico a considerar cuando se utilicen técnicas coincidentes es la respuesta polar de los micrófonos involucrados. Como los micrófonos individuales están orientados de una manera especial con respecto a la fuente sonora, puede haber una marcada coloración off-axis. El par debe ser igualado en respuesta en frecuencia, ya que cualquier diferencia podría resultar en una imagen errática con cambios en el pitch.
El uso de micrófonos cardioides es común se emplean técnicas coincidentes, típicamente ubicados en un ángulo entre 90º y 135º, y medianamente cercanos a la fuente sonora. Usualmente los ejes de los micrófonos apuntan a los extremos de la fuente sonora. Debido a que la relación de sonido directo/reverberante es alta con este método, puede producirse un grado de rechazo de sonido no deseado en la parte posterior del par. Algunas veces, puede ser requerido un microfoneo distante con una importante componente de sonido reverberante. En éstas circunstancias, pueden utilizarse ángulos de hasta 180º. Cuanto mayor el ángulo, mayor es la apertura estéreo.

El par hipercardioides X-Y es similar al cardioide, excepto que el ángulo es típicamente más cerrado para preservar una imagen central sólida. El mayor alcance de los hipercardioides permite una ubicación más distante para una relación dada de sonido directo/reverberante. Con los pequeños lóbulos posteriores, el par hipercardioide es un buen compromiso entre las técnicas cardioide y Blumlein X-Y.
Par Hipercardioide X-Y

Técnica Blumlein X-Y
La técnica Blumlein o “par cruzado de figura de ocho”, es la primera de las técnicas X-Y. Utiliza dos micrófonos bidireccionales orientados con un ángulo de 90º.
Par cruzado Blumlein

Un atributo de ésta técnica es que los lóbulos posteriores de los micrófonos bidireccionales están en fase entre sí, pero fuera de polaridad con los lóbulos frontales. El cuadrante posterior se combina con el cuadrante frontal en la imagen estéreo (canales cruzados). Por lo tanto, la ubicación es crítica para mantener una relación de sonido directo/reverberante apropiada, y para evitar una fuerte componente lateral fuera de fase. Esta técnica es bien aprovechada cuando es utilizada en una sala amplia o con reflexiones laterales mínimas.

La incorporación de un micrófono omnidireccional en una técnica coincidente X-Y, fue desarrollada por Ron Streicher para ser utilizada como microfoneo cercano y semi-cercano de un solista. Debido a que la mayoría de los micrófonos omnidireccionales tienden a exhibir un grado de direccionalidad en alta frecuencia, configurar un par omnidireccional a un ángulo de 60º a 90º, produce una imagen estable, de centro coherente combinada con una sensación de espacio estéreo. Además, el uso de cápsulas de presión elimina el efecto de proximidad y los problemas de golpes de respiración, asociados con los pares de micrófonos de gradiente de presión.
Otra técnica coincidente del tipo X-Y, esta dada por el uso de dos micrófonos cardioides separados con un ángulo 90º ; ésta técnica es conocida como Lauridsen X-Y.

Técnica M/S - (Mid-Side)
La técnica de microfoneo estéreo Mid-Side (M/S), es similar al método X-Y en que utiliza dos cápsulas de micrófono en forma muy próxima. Es decir, que podría tener la forma de dos micrófonos coincidentes, o un micrófono estéreo con los patrones polares y la orientación adecuados.

Dependiendo del estilo musical, las características del ejecutante y de la acústica del recinto, cualquiera de las técnicas mencionadas anteriormente pueden ser utilizadas en forma simultánea respetando el balance musical/estéreo. Ahora, si bien todas éstas técnicas tienen numerosas aplicaciones, la técnica M/S tiene varias ventajas sobre ellas.
El patrón polar del micrófono MID de un par M/S, puede ser prácticamente cualquiera- Omnidireccional, Bidireccional, Cardioide, Hipercardioide, etc.- El aspecto esencial de la técnica es que apunte al centro del escenario sonoro y que alimente en forma igual al canal izquierdo y derecho de la mezcla. Tal vez el uso de un micrófono Hipercardioide para el MID es el más cuestionable, y por tanto, menos recomendable.

El micrófono Side debe ser un Bidireccional o “figura de ocho”, ubicado tan cerca como sea posible de su par Mid, usualmente coincidente en forma vertical, y apuntando a los lados del escenario sonoro con su eje de 90º (máximo null point en un bidireccional) hacia el centro de la fuente sonora. La salida de éste micrófono también debe alimentar ambos canales de la mezcla con el mismo nivel, pero con la particularidad de la fase invertida en el canal derecho, respecto a las fases del izquierdo y del micrófono MID. El micrófono Mid puede ser visto como la parte en fase del estéreo o “Sum”, y el micrófono Side proporciona la parte fuera de fase o “difference”.

Ventajas obtenidas con el uso de la técnica M/S:
Según los usuarios de ésta técnica, existen varias opciones y características en el uso de un par estéreo Mid y Side, que ofrecen ciertas ventajas sobre otras técnicas, como por ejemplo:

+ Imagen estéreo exacta.
+ Ancho del estéreo variable.
+ Compatibilidad Mono.
+ Simetría del escenario sonoro.
+ Cubrimiento del centro del escenario sonoro.
+ Profundidad del estéreo.
+ Menor requerimiento de posición para la audición.
+ Procesamiento post-grabación.

Con un par de parlantes adecuados y un par estéreo correctamente ubicado, se logra una exactitud en la imagen estéreo y en la descripción del ambiente acústico, que otras técnicas difícilmente podrían alcanzar. Existe la posibilidad de controlar en forma remota el ancho del estéreo, ya que sólo depende de la cantidad de micrófono Side que se introduce en la decodificación. Y con esto está la simetría de la amplitud del estéreo producido.
En cualquier grabación realizada con esta técnica se puede percibir la profundidad de la fuente sonora. También puede notarse el efecto de la imagen central producida, por ejemplo, en un instrumento solista al realizar la comparación con Mono. Esta acción simplemente cancela la contribución del micrófono Side y parece acercar cualquier señal central, comparada con la audición en estéreo.

Probablemente, la capacidad de obtener una grabación con una sensación estéreo decente, es dependiente de los parlantes y de la sala cuando no se está en la posición central de mezcla del ingeniero. La cancelación de la información de “diferencia” es la esencia de la compatibilidad Mono del sistema M/S. Cuando se escucha desde una posición lateral no se producen los efectos de cancelación de fase que se producen con el uso de técnicas espaciadas.
La habilidad para “sumar” estéreo, es la razón por la cual esta técnica es preferida en el sonido de cine y televisión cuando se graba en exteriores. En dichos casos, se graba en forma separada la información de los micrófonos Mid y Side, para tener mayor control al realizar la post-producción.

El efecto de los patrones polares del MID
Los patrones polares del par estéreo creado por un sistema M/S, no se relaciona siempre en forma directa con el patrón polar del Micrófono MID. Por un lado, cuando se utiliza un bidireccional para el MID, el resultado es un par de bidireccionales cruzados, con el ángulo efectivo controlado por la cantidad de micrófono Side en la mezcla. Puede pensarse: “igual que un par de bidireccionales convencionales cruzados a 90º”. Pero el ruteo como técnica M/S mantiene la ventaja que el centro del escenario sonoro es apuntado en forma directa, en vez de estar fuera del eje de 0º como sucede con el par de bidireccionales convencional.

Por otro lado, cuando se utiliza un omnidireccional para el MID, se termina teniendo un par de cardioides aparentemente a 180º. A primera impresión, esto puede ser juzgado como bastante inútil en la mayoría de las situaciones. En la práctica, como la mayoría de los omnis son progresivamente direccionales para alta frecuencia y cubren el centro del escenario sonoro de todas formas, el resultado no es ni parecido al del par de cardioides arreglados a 180º.
Probablemente, el arreglo M/S más popular se constituye con un cardioide como MID. Con el uso de un cardioide en el MID se termina trabajando con un par de Hipercardioides cruzados, efectivamente con un ángulo variable. Usualmente este arreglo parece producir un buen balance de micrófono frontal combinado con un sensible grado de ambiente.

Implementación de la técnica M/S:
El principal inconveniente para el uso popular de esta técnica es la ausencia de un decodificador M/S en la mayoría de las consolas, fuera del ambiente del cine y la TV. Obviamente, la manera más simple y rápida es tener un decodificador incorporado en la consola, que sea capaz de procesar las señales provenientes de los micrófonos y alimentar el bus estéreo o los buses de salida a las pistas. Al no existir esta posibilidad, es común que se elija utilizar otra técnica estéreo o sólo un microfoneo mono paneado, según sea la necesidad. En forma alternativa, existe la posibilidad de contar con decodificador M/S externo, que puede ser conectado a la consola a través de una entrada de línea.

Decodificación rápida:
Tomando tres canales de casi cualquier consola se puede decodificar las señales de un par M/S. La señal del micrófono MID es la más sencilla; simplemente hay que tratarla como una señal mono paneada al centro. La señal del micrófono Side debe alimentar dos canales de la consola en forma paralela. Un canal debe ser paneado totalmente a la izquierda y el otro a la derecha. En el canal derecho debe aplicarse el inversor de fase. Si la consola no cuenta con un inversor de fase, puede utilizarse un cable con la polaridad cambiada al realizar el paralelo para lograr la inversión. Los faders y el trim de ganancia de ambas señales de Side, deben ser idénticos para mantener la simetría del estéreo.

Niveles ideales de micrófono Side:
El exceso de “ancho” debido a la introducción de gran cantidad de señal de Side en la decodificación, resulta en una mala compatibilidad mono con alteraciones en la frecuencia. Es usual que el nivel relativo de la señal de diferencia (Side) no supere el nivel de la señal de Mid. Como regla general, se toma como valor típico el -3dB de la señal de Side, con respecto a la señal de Mid.

En la práctica, los niveles de las señales de Side y Mid dependerán de la disposición del o los músicos en el escenario, con respecto a la posición de los micrófonos. Con un solista dominando la escena en la posición central, la información de Side suele utilizarse solo como ambiente, y no debería acercarse al nivel de la señal de Mid. En cambio, con músicos extendidos hacia los costados del escenario, el nivel de Side podría igualar al de Mid y ser acústicamente aceptable.
Al trabajar con la técnica M/S, el botón de mono en la sección de monitoreo de la consola es nuevamente de gran utilidad.

En la configuración clásica M/S, una de las cápsulas está designada como centro o Mid, y es generalmente un patrón cardioide, orientado hacia la fuente sonora. La otra cápsula, designada como Side, es un bidireccional y está orientado a 90º lateralmente. La información directa es tomada entonces por la cápsula Mid (M), mientras que el ambiente y el campo reverberante son recibidos por la cápsula de Side (S). Estas salidas son luego procesadas por una matriz de “suma y diferencia”, la cual las resuelve como una señal estéreo X-Y convencional:

(M + S) y (M - S)
Uno de las mayores ventajas de éste método es la absoluta previsibilidad monofónica. Cuando las señales de izquierda y derecha son combinadas, la suma es solamente la componente de M que tiene la información directa, ya que: (M + S) + (M -S) = 2M. Como es generalmente más deseable que haya menos reverberación en una señal mono que en una estéreo, es una ventaja incorporada con el uso de la técnica M/S.

Esta técnica provee un gran control sobre el sonido estéreo. En este sistema es posible ajustar la relación entre la información de M y S llevadas a la matriz. Esto permite un control remoto del sonido directo Vs. ambiente y de la información del ancho del estéreo. También es posible grabar la información de M (directo) en una pista, y la de S (ambiente) en otra pista. Esto permite que la información sea compuesta en la etapa de mezcla, donde se toman importantes decisiones sobre el sonido final del producto. La matriz necesaria para realizar esta técnica, como la MS-380 de la AES, permite el ajuste de la relación directo Vs ambiente mediante un sólo control.
Matriz M/S activa MS-380

[ Proximamente Técnicas de Grabación - Parte IV ]

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