4.2. Qué son los filtros, la ecualización y tipos de filtros.

05/07/2024

En este texto y video veremos qué son los filtros, qué tipos de filtros existen y por último qué es un ecualizador.

Comencemos con el primer concepto. Los filtros son procesadores que modifican el espectro de frecuencias de una señal.

Existen diferentes tipos de filtros. Algunos de los más utilizados son los siguientes:

Low Pass, High Pass, Band Pass, Low Shelf, High Shelf y Bell.

Veamos cada uno con detalle.

Low Pass.

El filtro Low Pass, o pasa bajos, es un filtro que como lo dice su nombre, deja que pasen los bajos, deja que pasen las frecuencias graves y corta o atenúa las frecuencias agudas. Algunas personas también le llaman filtro high cut, porque corta las frecuencias agudas.

En el video podemos ver la representación de un filtro Low Pass.

La frecuencia en la que empieza a atenuar o cortar se denomina como frecuencia superior de corte.

Como menciona el autor Miyara (2006): 

"Los filtros no bloquean totalmente la señal, sino que la atenúan a razón de una cierta cantidad de dB por octava".


¿A qué se refiere con esto?

Veamos un ejemplo.

Supongamos que tenemos un filtro pasa bajos en 1000 Hz, esto significa que frecuencias más agudas a 1000 Hz comenzarán a atenuarse en amplitud.

Si tenemos una razón de 12 dB por octava, esto significa que en cada octava por encima de la frecuencia de corte, la amplitud se atenuará 12 dB.

Recordemos que para encontrar la octava de cualquier frecuencia simplemente la multiplicamos por 2. Entonces la octava de 1000 Hz serían 2000 Hz. A los 2000 Hz la señal ya habría disminuído en 12 dB su amplitud. A los 4000 Hz otros 12 dB es decir, ahora 24 dB y así sucesivamente hasta que la amplitud sea tan baja que sea imperceptible.

Es decir que mientras más decibeles por octava, más rápido se va a bloquear la señal por encima de la frecuencia de corte.

En el video podemos ver el filtro a 12 dB y a 48 dB por octava.

Este filtro no es muy utilizado en el contexto de una mezcla, porque suele ser muy agresivo y cortar demasiadas frecuencias importantes de un sonido.

Recordemos que en las frecuencias agudas es en donde tenemos varios armónicos del sonido, y estos armónicos también ayudan a definir el timbre, entonces si los cortamos totalmente, estaríamos eliminando gran parte de estos armónicos y modificando el timbre del instrumento o sonido sustancialmente.

Es más común utilizar otro tipo de filtros como veremos más adelante.

Pasemos ahora al filtro High Pass.

High Pass.

El filtro High Pass o pasa altos, es un filtro que como lo dice su nombre, deja que pasen las frecuencias agudas y corta o atenúa las frecuencias graves. Algunos lo llaman Low Cut.

En el video podemos ver la representación de un filtro High Pass.

Este filtro es muy utilizado en las mezclas. Las frecuencias que están por debajo de la frecuencia fundamental de un sonido, realmente no aportan mucho en el contexto de una mezcla y podrían ser incluso consideradas como ruido innecesario. Veamos un ejemplo.

Supongamos que grabamos una guitarra que está en afinación estándar, y que la nota más grave que toca ésta es la sexta cuerda al aire. La sexta cuerda es un Mi2, que de acuerdo con la tabla que vimos en el video anterior, tiene una frecuencia de aproximadamente 82.4 Hz.

En este caso, las frecuencias que están por debajo de 82 Hz, la cual sería la frecuencia fundamental, no son tan importantes como las frecuencias que están después de 82 Hz. Por lo que podríamos utilizar un filtro High Pass con frecuencia de corte en aproximadamente 82 Hz, a mí me gusta ponerlo un poco antes en 80 Hz, para asegurarme de no perder ninguna información de la frecuencia fundamental.

De esta forma, si por ejemplo tenemos una guitarra y un bajo en nuestra mezcla, al cortar las frecuencias graves innecesarias de la guitarra, le estamos dando más espacio al bajo.

Si no quitamos las frecuencias graves de la guitarra, se combinarán con las frecuencias graves del bajo, creando menor claridad y saturarán la mezcla mucho más rápido.

En el video podemos escuchar un ejemplo de cómo suenan las frecuencias graves eliminadas de una guitarra con un filtro High Pass con frecuencia de corte en 80 Hz.

Como podemos escuchar, son sonidos muy graves, sin mucha claridad o información musical, que realmente no serían muy útiles en el contexto de una mezcla con muchos instrumentos.

Si fuera una grabación de la guitarra sola, quizás podríamos considerar dejar esas frecuencias y no utilizar ningún filtro high pass, pues al no haber ningún bajo y ningún otro instrumento, estas frecuencias ayudarían a que la mezcla se sienta más llena.

En el contexto de una mezcla con varios instrumentos siempre es bueno tratar de identificar cuál es la nota más grave que toca cada instrumento, ver cuál es la frecuencia fundamental de esta nota y meter un filtro High Pass con frecuencia de corte en esa frecuencia.

No es recomendable utilizar este tipo de filtros en instrumentos que tienen un registros muy graves como el bajo o el bombo, ya que pueden eliminar frecuencias graves importantes. Es más común utilizarlo en instrumentos del registro medio o el registro agudo.

Este filtro también podría servir para eliminar ruidos como por ejemplo respiraciones, las frecuencias graves de la música de algún vecino a lo lejos o un ventilador que esté por debajo de la frecuencia fundamental de nuestro sonido. Para saber la frecuencia fundamental de un sonido, podemos utilizar un analizador de espectro.

Pasemos ahora al filtro Band Pass.

Band Pass.

Este es un filtro que corta las frecuencias agudas y las frecuencias graves, dejando pasar, solamente los medios.

En el video podemos ver la representación de un filtro Band Pass.

Este filtro es muy utilizado para crear efectos especiales, ya que el sonido que produce es muy similar al de una radio antigua, un altavoz o un sonido a través de un teléfono.

Veamos ahora el filtro High Shelf.

High Shelf.

Con este filtro podemos aumentar o atenuar las frecuencias agudas, pero a diferencia de los filtros low pass y high pass, éste no atenúa progresivamente la amplitud hasta que sea imperceptible, sino que la atenúa o la aumenta hasta un punto específico, y ahí se mantiene constante.

Es decir que aumenta o reduce la amplitud de las frecuencias agudas, en una cantidad específica de decibeles que nosotros podemos configurar.

En el video podemos ver un ejemplo de un high shelf en 5000 Hz con una ganancia de +6 dB y otro con una ganancia de -6 dB.

Siempre que aumentemos la ganancia de las frecuencias con un filtro, es recomendable no pasar de un máximo de 6 dB, ya que si nos excedemos el efecto del ecualizador será muy notorio y puede incluso resultar en un sonido muy poco agradable.

Los filtros high shelf son usualmente utilizados en las mezclas, para darle mayor protagonismo a un sonido. Generalmente los sonidos más agudos o brillantes llaman más la atención de un oyente, por lo que si lo que queremos es darle protagonismo a algo, es común aumentar un poco sus frecuencias agudas, y disminuir las frecuencias agudas de los demás instrumentos. Para que el foco esté directamente sobre el instrumento principal.

Veamos ahora el filtro Low Shelf. 

Low Shelf.

En este filtro podemos aumentar o atenuar las frecuencias graves de un sonido en un nivel constante de decibeles al igual que con el filtro High Shelf.

En el video podemos ver un ejemplo de un filtro Low Shelf en 100 Hz con una ganancia de +6 dB y con una ganancia de -6 dB.

Este filtro es muy útil para darle más cuerpo a un instrumento grave como el bajo o el bombo, al aumentar un poco las frecuencias graves. También podríamos reducirlas un poco, sin necesidad de cortarlas totalmente como con el filtro High Pass.

Nuevamente, al aumentar la ganancia de las frecuencias, es recomendable no exceder los 6 dB.

Por último pasemos al filtro Bell.

Bell.

Este filtro tiene precisamente la forma de una campana como podemos ver en el video.

Nos permite realzar o atenuar cualquier frecuencia específica.

Tenemos 3 parámetros básicos que podemos controlar, la frecuencia, la ganancia ya sea positiva si queremos realzar una frecuencia o negativa si queremos atenuarla y por último el factor Q o ancho de banda, que nos permite decidir qué tan estrecha o qué tan amplia será la acción de nuestro filtro, como podemos observar en el video.

Mientras más amplio se abarcarán más frecuencias y mientras menos amplio estará más concentrado en frecuencias más específicas.

Este filtro es un poco más complejo de utilizar, ya que debemos de saber exactamente qué frecuencia queremos modificar, es muy útil usarlo para reducir ciertas frecuencias que pueden ser molestas en algunos instrumentos, si logramos identificar la frecuencia, podemos utilizar este filtro para reducirla.

Ahora que ya tenemos toda la información sobre estos filtros veamos el último concepto de este video. Los ecualizadores.

¿Qué es un ecualizador? 

Un ecualizador no es más que un dispositivo, que contiene varios filtros. Todos los filtros que acabamos de ver anteriormente, se encuentran dentro de un plugin de ecualización como los que tenemos en el DAW, y nos permiten atenuar o aumentar la ganancia de ciertas frecuencias específicas, con fines correctivos, estéticos o creativos.

Uno de los ecualizadores más simples es el control de tono que podemos observar en los amplificadores de guitarra, donde tenemos 3 perillas para ajustar la ganancia de los bajos, medios y agudos, denominados en inglés como bass, middle y treble.

Al ecualizar estamos manipulando el timbre de los sonidos porque estamos acentuando o atenuando armónicos específicos del sonido, lo cual modifica su timbre aunque sea ligeramente.

Con esto concluimos este tema. En el siguiente texto/video veremos algunos de los términos usados en la producción musical para describir el exceso o deficiencia de frecuencias, como por ejemplo brillo, cuerpo, o presencia. Muchas gracias por ver y hasta la próxima.

Fuentes:

Miyara, F. (2006). Acústica y Sistemas de Sonido (1a ed.). UNR Editora (Universidad Nacional de Rosario).

Curso de Coursera "Introducción a la producción de música" impartido por Berklee College of Music.