Mesa de mezclas ("mixing desk" o "mixer")

1. INTRODUCCIÓN

La mesa de mezclas es, sin duda, el centro neurálgico del estudio y de la sonorización en directo, es el dispositivo donde se realiza el mayor porcentaje de proceso y donde se toman las decisiones que mas afectan al producto final ya sea la grabación o el sonido de un concierto .

La mesa de mezclas ("mixing desk" o "mixer") surge de la necesidad de trabajar con varias señales de audio al mismo tiempo para procesarlas y combinarlas. A ésta combinación (o suma) se la llama mezcla.

A primera vista la mesa de mezclas se muestra como un elemento de gran complejidad por la cantidad de botones y opciones que nos presenta, pero en la medida que nos adentramos, y podemos agrupar las secciones y analizar sus diversas funciones por separado, la complejidad inicial se aclara paulatinamente con respecto a las características generales de todas las mesas y al final solo nos quedarán las propiedades específicas o particularidades de cada marca y modelo que deberemos revisar cada vez que nos enfrentemos a un nuevo sistema o instalación.

La primera gran división que encontramos en todas las mesas es entre la sección de canales(o sección de entrada) y la sección master (o sección de salida). Cuando definimos lassección de canales, ésta se simplifica automáticamente porque independientemente de la cantidad de canales que tengamos (12, 24, 32, 96, etc.) todos ellos serán básicamente iguales, de modo que analizando un solo canal ya sabremos como son el resto de los canales.

Además cada canal de una mesa de mezclas suele contar con las siguientes secciones: la sección de entrada, ecualización, auxiliares y encaminamiento. En la sección mastertendremos los grupos, master de auxiliares, retornos de efectos, monitorización, etc. Pero estas configuraciones varian dependiendo del fabricante y el modelo de mesa.

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2. DEFINICIÓN

Se puede definir una mesa de mezclas como un sistema electrónico compuesto por entradas y salidas de audio en el que las salidas son combinaciones de las entradas.

Estos dispositivos que sirven de "centro de operaciones" son los encargados de permitir la mezcla de los diferentes instrumentos y sonidos que forman una pieza musical, un programa de radio, etc.

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3. TIPOS DE MESA DE MEZCLAS 

Las diferentes situaciones que se pueden dar dentro del ámbito de la sonorización profesional se traducen en una amplia variedad de mesas para efectuar un trabajo concreto de la forma más adecuada. Así, existen mesas de mezclas para la grabación de música, para la sonorización en directo, mesas más adecuadas para la postproducción de audio en vídeo y cine, para la radio, para Dj's, para conferencias, pequeñas salas y teatros, etc.

En esta teoría se ha optado por clasificarlas como mesas de directo o de estudio, ya que se entiende que el funcionamiento de ambas es representativo de prácticamente la totalidad. Por otro lado, las diferencias de funcionamiento entre unas y otras no son radicales. También hay que entender que existen mesas de mezclas básicamente analógicas donde la señal de audio es conducida por circuitos electrónicos analógicos y las mesas digitales que trabajan en el entorno digital. Las funciones que desarrollan unas y otras son conceptualmente las mismas, solo que la manera de operar cambia ligeramente. En cualquier caso, conociendo en profundidad el funcionamiento de las mesas de mezclas analógicas, trabajar con una digital no debe suponer un problema mayor que el de familiarizarse con su modo de operación.

Como comentamos en los capítulos de Cadena de Audio también están las mesas controladoras o superficies de control, y aunque dijimos que no procesan el sonido, parte de su trabajo es administrar la monitorización del estudio, o sea que tendrán una sección de monitorización muy similar a la del resto de las mesas

4. LOS BUSES 

La función principal de una mesa es la de mezclar. La cantidad de sonidos o instrumentos que se pueden mezclar depende del número de canales de la mesa.

Hay que contemplar la posibilidad de efectuar más de una mezcla al mismo tiempo. Por ejemplo, en una sonorización en directo se necesita que el público escuche una mezcla, la principal, y que los músicos en el escenario escuchen otra. La cantidad de mezclas que se pueden efectuar depende de la cantidad de buses de que disponga la mesa.

Supongamos un mezclador, compuesto por sólo cuatro canales, y una situación en la que hubiera que sonorizar cuatro músicos. Uno toca la guitarra, otro el bajo eléctrico y dos cantan. Se necesitan un total de cuatro micrófonos, cada uno de ellos conectado a cada una de las entradas de canal de la mesa. La señal de cada canal se irá sumando a lo largo de una conexión o camino interno que se conoce con el nombre de bus. Si la mesa cuenta con al menos dos buses, se podrá hacer una mezcla para el público, master o principal, y otra para el escenario, llamada auxiliar.

Una mesa de mezclas cuenta con dos tipos de buses:

Buses Auxiliares:

Permiten ajustar el nivel de cada canal, de la misma manera que se hace con la mezcla principal.

Buses de encaminamiento (routing):

Éstos son de asignación directa, de forma que por este bus se envía la misma cantidad que se haya seleccionado en el fader principal. Estos buses suelen utilizarse para efectuar los envíos de cada canal hacia una pista del grabador multipistas, o bien para realizar subgrupos. Un grupo o subgrupo consiste en el envío, a través de los buses de encaminamiento, de varios canales a un mismo bus. Por ejemplo podríamos "subgrupar" un kit completo de batería o percusión, una sección de metales, un coro, etc.

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5. SECCIÓN DE ENTRADA

La sección de entrada que se halla en cada uno de los módulos de una mesa de mezclas suele localizarse su extremo superior. En esta sección se encuentran todos los dispositivos necesarios para garantizar una correcta señal en cada canal de la mesa de mezclas.

5.1 Selector de Entrada:

Un canal de la mesa cuenta con dos entradas diferentes, una de micro, para señales de micrófono, y otra de línea (en algunos casos también una de instrumento pero ésta es menos común). El primer dispositivo de esta sección es el selector/conmutador de la entrada del canal (en la figura está rotulado como "FLIP" pero en otros casos se llamará "LINE"), es el selector micro/línea y es un conmutador que permite seleccionar la entrada a la cual se ha conectado la señal, micro o línea. En la figura también encontramos un conmutador "INST" para seleccionar la entrada de instrumento (cuya ganancia se controlará con el potenciómetro "MIC")

Nota 1: Entrada compartida: Algunos fabricantes suelen dotar a los canales con dos entradas, una con conector XLR y otra TRS, pero ambas comparten el mismo circuito. En este caso las entradas están marcadas como "A" y "B", y el selector permite conmutar entre A/B, que a efectos prácticos es similar a un selector de micro/línea.

Nota 2: Mesas de DJ: Los mezcladores para radio o de disc-jockey disponen entradas para conectar los platos giradiscos. Éstos necesitan otro tipo de entrada, marcada como phono. Este es el motivo por el cual este tipo de mesas dispone de un selector phono/line, para poder seleccionar entre estos dos tipos de entradas.

5.2 Phantom Power:

Otro dispositivo que se encuentra en esta sección es un pulsador para activar la alimentaciónphantom, y normalmente viene marcado como "+48V". La alimentación phantom consiste en una fuente de 48 voltios de corriente continua (+ 48V) que alimenta a los micrófonos de condensador y las cajas de inyección directa activas (DI box).

5.3 Control de Ganancia:

Como ya explicamos en los capítulos de Cadena de Audio, las diferentes señales que entregan los transductores de entrada deben ser adaptadas por medio de un preamplificador o "previo".

Una vez seleccionada la entrada y decidido la necesidad de alimentación phantom, hay que proceder a adecuar el nivel de la señal.

El preamplificador presenta forma de potenciómetro rotatorio, en algunos casos tenemos controles de ganancia independientes para las señales de MIC y LINE y en otros tenemos un único potenciómetro que está etiquetado como gain o trim, y permite elevar el nivel de la señal entrante hasta obtener un nivel de trabajo óptimo en la mesa de mezclas.

5.4 El Atenuador (PAD):

Otro dispositivo de la sección de entrada y asociado directamente al nivel de la señal es el atenuador. Consiste en un pulsador que permite bajar el nivel de la señal de entrada. Es posible que el nivel de la señal entrante sea superior al nivel máximo admisible por el circuito del canal de la mesa, por lo que se hace necesario atenuar la señal para no distorsionarla. El atenuador, marcado como Pad, suele atenuar de 10 a 20 dB. En ocasiones, los dBs de atenuación aparecen serigrafiados al lado del pulsador.

5.5 El Inversor de Fase:

Dentro de la sección de entrada se encuentra un pulsador que permite variar la fase de la señal entrante.

Las señales de audio profesionales suelen ser balanceadas. Esta técnica evita los ruidos ocasionado por las interferencias que capta el cable conductor. Las señales balanceadas contienen la señal de audio doblada, transportada por dos conductores distintos. Los conectores profesionales, como el XLR o el TRS, disponen de tres polos, uno para la tierra y los otros dos para el transporte de señal. La señal de un polo respecto a la otra se encuentra invertida en fase, es decir, con el signo cambiado. La mayoría de fabricantes utilizan el terminal 2 (de los tres posibles) para transportar la señal positiva (en fase) y el terminal 3 para la señal negativa (en contrafase). La suma de todas las señales se debe producir en fase; de lo contrario se obtendrían cancelaciones en ciertas frecuencias y en consecuencia, una sonoridad incierta.

Existe la posibilidad de encontrar algún fabricante que en vez de tomar el polo 2 como positivo, tome el 3. Si se suma la señal de un micrófono, cuya señal positiva está en el polo 2, con otro micrófono cuya señal positiva esté en el 3, se obtiene una suma de dos señales invertidas. Para evitarlo, se puede cambiar la polaridad soldando de nuevo los terminales, o bien invirtiendo la polaridad con el inversor de fase que se encuentra en la sección de entrada en algunas mesas de mezclas.

También se pueden dar problemas de fase si se utilizan dos micrófonos para captar un mismo instrumento. Las cancelaciones dependen de su disposición de cada uno de ellos respecto a la fuente. Para observar si la suma de los dos micrófonos se produce en fase se debe utilizar un medidor de fase, o fasímetro.

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6. NIVELES Y MEDIDORES

Como se ha visto anteriormente, el preamplificador que se encuentra en la entrada del canal se utiliza para incrementar el nivel de la señal. Los circuitos diseñados para la señal de audio admiten niveles de señal eléctrica muy determinados, con unos mínimos y unos máximos conocidos.

Para conocer el nivel óptimo de trabajo hay que observar los sistemas disponibles en la mesa para monitorizar visualmente el nivel de la señal. Dichos sistemas son los picómetros y losVU-meters. En el siguiente apartado se comentan cuáles son los niveles adecuados a los que ajustar el nivel de la señal de audio.

6.1 VU-meters:

Son los medidores mas sencillos y los mas antiguos. VU significa Volume Units (Unidades de Volumen) y están diseñados para medir el valor de voltaje RMS (valor eficaz) de un tono puro. Para aplicaciones musicales, como trabajamos con señales mas complejas, esta lectura es un poco menor y menos precisa pero de todos modos muy útil para la mayoría de las tareas de grabación.

Como los VU-meters miden un nivel "promedio", un sonido con más "sustain" dará un resultado mayor que un sonido percusivo. Éste último puede dar una lectura muy baja pero al mismo tiempo generar "picos" de sobremodulación (overloads) inesperados.

6.2 Picómetros PPM (Program Peak Meters):

Son mas precisos (y mas caros) que los anteriores. Los hay de aguja y de secuencia de leds, y su velocidad de respuesta es alrededor de los 5ms (milisegundos), dándonos así una lectura más realista del nivel máximo (pico) que alcanza una señal.

En algunos casos estos medidores se combinan en un solo dispositivo, brindándonos una barra de leds sólida que actúa como Vu-meter y un "flotante" que indica la aparición de los picos.

6.3 Medidores FS (Full Scale):

En el entorno digital utilizaremos medidores FS (full scale o escala completa), que deberán calibrase con el resto del equipamiento analógico. Estos dispositivos miden la señal en relación a la cuantización de los conversores analógico-digitales (C A/D), definiendo su punto máximo antes de la distorsión en el 0dBfs.

6.4 Niveles de Referencia:

Los valores mínimos admitidos para un circuito de audio son aquéllos que se acercan al nivel de ruido eléctrico producido por el circuito. Toda señal más débil que el propio nivel de ruido será inaudible, ya que quedará enmascarada por el ruido. Los niveles más altos admitidos por dicho circuito son aquéllos que sobrepasan su capacidad, provocando una deformación de la señal o distorsión. Esta deformación de la señal se vuelve más audible a medida que se aleja de su nivel óptimo, marcado en el medidor como 0dB.

El decibelio es una medida relativa a una magnitud determinada. El capítulo 3 de esta teoría contiene una breve explicación del decibelio. En el caso de las señales de audio, las referencias más utilizadas son las siguientes:

• 0dBu = 0'775 Voltios

• 0dBV= 1 Voltio

• 0dBVU= +4dBu (aprox. 1'223 Voltios)

Para ajustar el nivel de una señal es necesario incrementar su nivel hasta que los niveles más altos producidos por la fuente de sonido se acerquen a la línea de los 0dBVU. Para conseguirlo, es conveniente pedir al músico o locutor que se está sonorizando que realice una prueba, e indique los sonidos más fuertes y los más débiles que va a emitir.

6.5 Headroom:

Definimos como "headroom" a la capacidad (o tolerancia) de un circuito de trabajar por encima del 0dbVU (+4dBu) sin distorsionar la señal. En los sistemas profesionales podemos encontrar valores de headroom de entre 20dB y 24dB. Por lo tanto deberemos calibrar nuestro entorno de modo que los picos no distorsionados en los dispositivos analógicos no generen picos en los dispositivos digitales. Ya que los sistemas digitales no admiten picos por encima de 0dBfs, hay varios estándares de calibración:

• El estándar de la EBU (European Broadcast Union) es -18dBfs, o sea que 0dBu debe ser equivalente a -18dBfs (para un tono puro de 1kHz)

• En cambio el estándar americano de la SMPTE (Society of Motion Picture and Television Engineers) es -20dBfs.

De todos modos ésta calibración puede modificarse según las aplicaciones, por ejemplo en masterización se pueden adoptar valores menores (-12dbfs), o en grabaciones de música clásica donde se necesita el mayor rango dinámico sin distorsiones se puede usar -24dBfs.

Nota 3: Toma de niveles Un aspecto importante, referente a la naturaleza de los sonidos, es saber diferenciar entre los niveles instantáneos y los valores medios. Algunos sonidos generan un nivel sonoro elevado en una fracción de tiempo muy corta, por ejemplo, los sonidos percutidos. Otros sonidos, como el del violín, puede que tengan un valor más sostenido, permitiendo ajustar más fácilmente el nivel de la ganancia. Se debe vigilar que la amplificación de un instrumento con alto contenido en valores instantáneos o de pico, no sea demasiado diferente a la de otro con pocos, ya que el resultado quedaría muy desnaturalizado. Una manera de conseguir un equilibrio consiste en ajustar en el VU-meter los niveles de pico sobre los -3dBVU y los valores medios sobre los -7dBVU. Aún así, mientras más altos sean los niveles, menor será el ruido de fondo, por lo que se aumenta el margen dinámico de la sonorización. Si la señal sobrepasa estos niveles, o incluso si sobrepasa los 0dBVU, no se distorsiona directamente, ya que el nivel de distorsión producido por los componentes utilizados en los equipos de audio, no es significativo hasta niveles cercanos a +10dBVU, por lo menos. Este nivel máximo en el que empieza la distorsión varía muchísimo de unas mesas a otras, y es una de las características que diferencia un buen diseño y componentes de una mesa de mezclas respecto a otra mala. De todas formas, no es aconsejable sobrepasar el valor marcado como 0dBVU.

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7. SECCIÓN DE ECUALIZACIÓN

Viene a continuación de la sección de entrada; en ella se hallan los controles necesarios para poder modificar la intensidad de alguna banda de frecuencias. En un principio, la función del ecualizador es la de corregir deficiencias en el sonido captado. En otras palabras, corregir la respuesta en frecuencia del micrófono o de la sala de grabación. También tiene un uso artístico, ya que permite modificar a gusto el timbre de un sonido.

7.1 Filtro Pasa Altos (HPF):

Aparece inmediatamente por debajo de la sección de entrada y es una herramienta fundamental en el procesamiento de timbre de una señal de audio.

El filtro pasa altos, llamado HPF (High Pass Filter), sirve para eliminar las frecuencias bajas (graves). La eliminación no es completa sino que dependerá de la pendiente de atenuación del filtro, y la frecuencia de corte indica a partir de qué frecuencia se produce dicha atenuación.

La utilización de filtros pasa altos permite eliminar sonidos graves indeseables como ruido de viento, ruido de manipulación, poping de un vocalista (cuando las letras "P" o "T" suenan muy "explosivas" y causan un ruido percusivo de baja frecuencia), etc. Se debe prestar atención a que la aplicación de este filtro no afecte a la sonoridad del instrumento, por lo que no se aplica en la captación de un bajo, contrabajo e instrumentos similares. Algunos micrófonos disponen de filtro pasa altos incorporado. 

7.2 Ecualizadores Paramétricos:

Son los ecualizadores más completos que se pueden encontrar en un canal. Disponen de tres potenciómetros: un selector de frecuencia central, un control de ganancia para reforzar o atenuar la banda seleccionada, y un tercer control que recibe el nombre de factor Q, gracias al cual se puede ajustar el grado de selectividad del ecualizador. El factor se define de la siguiente manera:

Factor Q = Frecuencia Central / Ancho de Banda

El factor Q es una relación entre la frecuencia central y el ancho de banda del filtro. Los valores de este factor suelen estar entre 0.5, correspondiente a un filtro muy amplio, y 10, correspondiente a un filtro muy estrecho o selectivo.

Si decido reforzar/atenuar una frecuencia determinada, el factor Q determinará cuanto afectará esta variación a las frecuencias vecinas. 

7.3 Ecualizadores Semi-Paramétricos:

Funcionan de manera idéntica a los paramétricos pero solo cuentan con dos potenciómetros: el de ganancia y el de selección de frecuencia. El factor Q es fijo y determinado por el fabricante.

7.4 Ecualizadores de Banda Fija:

Estos son mas sencillos, tienen un solo potenciómetro de ganancia, la frecuencia y el Q son determinados por el fabricante (a diferencia del Q fijo que normalmente no aparece en las especificaciones, la frecuencia central aparece serigrafiada debajo del potenciómetro o aclarada en la sección de especificaciones del manual de la mesa)

7.5 Ecualizadores de tipo Shelving:

Los ecualizadores de tipo shelving corresponden a aquellos que permiten reforzar o atenuar el nivel de las frecuencias graves o las agudas a partir de una frecuencia de corte determinada. Tenemos el shelving de graves (low shelv.) que actúa sobre las frecuencias inferiores (mas graves) a la frecuencia de corte y el shelving de agudos que actúa sobre las frecuencias superiores (mas agudas) a la frecuencia de corte.

Los hay de tipo semiparamétrico (con controles de ganancia y frecuencia) y de banda fija (control único de ganancia) .En las cadenas HiFi los controles de graves y agudos son de tipo shelving y se los llama genéricamente controles de tono.

Los filtros y ecualizadores se ampliarán en la teoría Procesadores de Sonido Profesional

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APÉNDICE: Referente a tipos de Mesas

Mesa in-line:

El diseño original de las mesas in line fue de Dave Harrison, propietario de la prestigiosa marca "Harrison". Dave dio la idea al propietario de las mesas "MCI", "Jeep" Harned, quien en el año 1972 fabricó la MCI JH400, la primera mesa de mezclas in line.

Las mesas in line fueron diseñadas para su utilización en estudios de grabación. Están compuestas de dos tipos de canales claramente destinados a dos funciones diferentes. Por un lado, está el canal diseñado para recibir las señales de micro o de línea: el canal principal. Por el otro, está el canal donde se recibe la señal que vuelve de las pistas del grabador multipistas: el canal de monitor.
El canal de monitor se encuentra alineado justo encima del canal principal.

Un aspecto que hay que tener muy presente es que se trata de dos canales diferentes alineados en un mismo módulo, con dos circuitos independientes. En consecuencia, los controles que se encuentran en este mismo módulo, como ecualizador, auxiliares, etc., corresponden sólo a uno de los dos canales, generalmente al canal principal. Existe la posibilidad de encontrar conmutadores para pasar una función del canal principal al canal de monitor (un filtro del ecualizador, por ejemplo), así como algunas mesas que cuentan con controles para el canal principal y para el de monitor, aunque éstos últimos suelen tener menos prestaciones.

La necesidad de tener unos canales principales y otros para el retorno de la grabación se debe a que hay que escuchar, o monitorizar, siempre la señal que se está grabando. Siempre debe escucharse cómo va quedando la grabación en el mismo momento en que se produce. No se puede perder el tiempo grabando para después escuchar si ha quedado bien o mal: ¿y si se ha grabado distorsionado, o no se ha grabado correctamente? Al escuchar la grabación a la vez que se realiza, se puede detectar cualquier error de inmediato. Además de los cabezales de grabación, los grabadores multipista profesionales disponen de cabezales de reproducción que permiten escuchar la señal de la cinta justo después de ser grabada.

Mesa split o de cruce:

Este tipo de mesas, llamadas "mesa inglesa" por los ingenieros estadounidenses, está construido de forma que los canales principales y los de monitor se encuentran en cuadrantes diferentes. En lado izquierdo de la mesa se encuentran los canales principales, mientras que los de monitor se sitúan en el lado derecho de la mesa. En el centro de la mesa se encuentra la sección master.

Hoy en día, este tipo de mesas se utiliza en las instalaciones de sonido en vivo, si bien cabe precisar que las mesas split de estudio presentan un aspecto bien diferente a las de directo. Esto hace que todos los canales sean idénticos, ya que ninguno será usado como retorno de multipistas, sino que se usarán todos como entradas de micro o línea.

Se pueden utilizar perfectamente mesas concebidas para la sonorización en directo en instalaciones de estudio de grabación. Esto obliga a tener que dividir por dos el número total de canales: unos como principales y los otros como retorno de multipistas. Existen mesas de mezclas split diseñadas específicamente para su uso en estudio de grabación. Éstas suelen tener los canales de retorno de multipistas con prestaciones más reducidas que los canales principales.

Las ventajas e inconvenientes de optar por un tipo de mesa u otro para un estudio de grabación son diversas. Mientras que las mesas in line ofrecen más entradas en un espacio más reducido, las mesas split disponen de más módulos, los de retorno, que se pueden utilizar como un canal completo.