El limitador de audio se ha transformado sin duda en una de las herramientas más imprescindibles para los que hacemos mezcla o mastering. El problema es que muchas veces su mal uso o uso excesivo, les da mala fama.
A simple vista los limitadores pueden parecer simples o fáciles de usar pero como todo, tienen algunas cosas que tenemos que entender para poder sacarles el máximo provecho.
En este artículo te vamos a mostrar qué es un limitador y como usarlo de manera óptima. Veremos distintos tipos de limitadores y te explicaremos los parámetros que rigen su funcionamiento.
¿Qué es un limitador de audio?
Un limitador de audio es en esencia un tipo especial de compresor de audio que tiene como función controlar los picos de la señal, es decir que el limitador es un dispositivo de control del rango dinámico de la señal.
En la práctica un limitador es un compresor con una razón de compresión muy alta, por lo general mayor que 10:1, que tiene además un ataque muy rápido para poder controlar los picos de la señal. En algunos casos los limitadores vienen con una función denominada look ahead (mirar hacia adelante) que les permite tener un ataque instantáneo.
Los limitadores disponen además de un release relativamente rápido que va a determinar el comportamiento sónico final. En muchos casos poseen una función de release automático, que funciona dependiendo del tipo de señal o programa musical.
¿Para qué sirve un limitador?
Los limitadores tienen como función principal comprimir o atajar los picos de señal de corta duración, presentes en la pistas. Al reducir el nivel de estos picos es posible aumentar el nivel de salida final por la misma cantidad sin distorsionar.
Si pensamos que los picos de la señal son la primer barrera para el nivel de salida máximo que puede tener una pista, comprendemos que si reducimos su nivel podemos incrementar la sonoridad final.
El nombre de limitador viene del hecho que prácticamente no dejan pasar la señal de un nivel máximo que se denomina techo, que es ajustado por el usuario y por ese motivo limitan el nivel de salida máximo de la señal.
Si bien se puede emplear un limitador en la mezcla, donde más se los utiliza es en la masterización como procesador final en la cadena de audio, para obtener el incremento de nivel final de la pista y asegurarnos que la señal no rebase de un punto crítico.
En audio digital los picos de señal no pueden llegar al 0 dB FS o full scale, ya que ese es el máximo valor de amplitud posible antes del clipping digital, distorsión de audio muy desagradable al oido.
Por lo tanto, el limitador es la herramienta que nos permite obtener el máximo nivel de salida para la señal, sin incurrir distorsiones de recorte o clipping.
Más allá de su uso principal para masterizar hay algunas instancias particulares en las que podemos usar un limitador para mantener una señal bajo control de nivel de salida. Un ejemplo es en el master de los canales de la caja/tarola/tambor.
¿Cómo funciona un limitador?
Los limitadores funcionan comprimiendo agresivamente los sonidos transitorios/peak, una vez han pasado de un cierto umbral, definido por el usuario.
Cuando la señal rebasa el umbral, el limitador evita que se pase del valor ajustado, de tal forma de mantener una amplitud «techo» o máxima que también es fijada por el usuario.
Esto los convierte en una suerte de pared que no se puede pasar en términos de la amplitud o nivel final.
Al comprimir los sonidos del tipo Peak, que son de muy corta duración, se puede incrementar el nivel de salida lo que aumenta el promedio o RMS de la señal. Este nivel promedio se asemeja a la manera que nuestro sistema auditivo percibe la «sonoridad» o sensación de volumen.
Por lo tanto la compresión de un limitador nos permite incrementar el nivel percibido sin perder teóricamente demasiadas partes importantes de la señal.
Si bien puede parecer un proceso inocuo en realidad no lo es, ya que los sonidos del tipo transiente son los que nos brindan el ataque o pegada de todos los elementos que tienen una cantidad importante de este tipo de energía, por ejemplo las baterías y percusiones.
En términos prácticos cuando se usa demasiada atenuación en la limitación, se tiende a reducir o suavizar los transitorios por lo que el resultado pierde impacto y pegada, cualidades importantes del sonido.
Por otro lado, cuando llegamos a un punto de exceso de limitación vamos a percibir que progresivamente se induce distorsión en la señal por el llamado recorte de la onda.
Esto ocurre cuando el limitador actúa durante mucho tiempo en una onda, fijando el tope de la señal y la transforma en una onda cuadrada.
La particularidad de las ondas cuadradas es que tienen una infinita cantidad de armónicos.
Imagínate agregarle una cantidad de frecuencias infinita a tu señal, eso es lo que produce el sonido distorsionado, roto o como fritura.
Este tipo de distorsión no es para nada agradable ya que agrega una gran cantidad de armónicos al sonido original ensuciando considerablemente el resultado. Con la consecuente pérdida de la claridad, espacialidad estéreo, profundidad y otras cualidades de la mezcla.
Parámetros de un limitador de audio
Al igual que con el compresor, los parámetros del limitador determinan su comportamiento.
Veamos cuáles son a continuación:
Umbral o "threshold"
Determina el punto donde el limitador comienza a actuar. Se trabaja en valores negativos y funciona distinto que en los compresores. En el caso de los limitadores cuando reducimos el umbral se incrementa al mismo tiempo el nivel de salida en igual cantidad de decibeles.
Lo importante de este parámetro es saber que el limitador entra en acción comprimiendo cuando vemos actividad en la reducción de ganancia/gain reduction o attenuation. Antes de ese punto, el limitador actúa incrementando el nivel a la señal por la misma cantidad de decibeles que reducimos el umbral, si bajamos el umbral 4 decibeles, la salida sonará 4 decibeles más fuerte.
Techo o "out ceiling"
Es el nivel máximo que la señal puede alcanzar a la salida del limitador. Notar que el valor efectivo de salida depende del nivel de entrada de la señal y de cuanto se redujo el umbral.
Si bien se puede hacer que la señal llegue a los 0 dB FS sin clippear dentro del DAW, se recomienda dejar un margen ya que algunos conversores digital-analógico de baja calidad clipean antes de los 0 dB.
Por este motivo es que se suele dejar al menos -0.3 decibeles de margen para contemplar esta posibilidad y evitar esas distorsiones.
Este valor de margen no siempre es igual ya que si el archivo se tiene que convertir a un archivo comprimido en datos como mp3, ogg u otro, suele haber un incremento de nivel en este proceso.
Por eso, para archivos de mp3 se suele trabajar con mayor margen y hay que comprobarlo en la situación particular ya que los algoritmos de conversión de wav a mp3 no son todos iguales.
Para verificar que es lo que hace cada conversor a mp3 debemos escuchar/ver el resultado de la conversión y la forma de onda del mp3, para darnos una idea de si tenemos que colocar el out ceiling más bajo.
Además para el mastering para plataformas de streaming es necesario además revisar la medición de picos reales o true peak y no rebasar un valor de - 1dBTP, lo que significa un ajuste del out ceiling más conservador.
Release
Es el tiempo que le demora al limitador dejar de atenuar, una vez la señal paso por debajo del umbral. Si bien la mayoría de los limitadores incorpora un release automático o variable dependiendo de la señal, es posible colocar el release manualmente. La idea por lo general es buscar evitar el efecto de bombeo o pumping en la señal resultante para que no se note el procesamiento.
En la mayoría de los limitadores el release automático viene con el nombre de Automatic Release Curve, e incluso se puede cambiar entre varios tipos de formatos del mismo, que resultan en una limitación más limpia, cálida, agresiva entre otras opciones.
Imagen: limitador L2 de la firma Waves. En rojo se resalta la atenuación. En verde el ajuste de release y en azul la opción de release automático ARC.
Enlace del umbral con el out ceiling
Este parámetro permite evaluar el ajuste de umbral y la cantidad de limitación sin engañarse por el incremento de nivel.
Si pensamos que cuando subimos el umbral el nivel de salida también incrementa y teniendo en cuenta los efectos de un sonido más fuerte contra uno más débil, donde el sonido más fuerte sonará mejor.
Lo que va a ocurrir es que cuando bajemos el umbral del limitador, la señal va a tener un incremento de nivel y una mejor percepción audible, va a sonar con más bajos y agudos que la señal sin el limitador.
Por eso existe una función que enlaza la entrada con la salida de tal manera que cuando bajamos el umbral también baja el out ceiling, para monitorear el efecto que tiene el limitador cuando está actuando sobre el audio.
Así nos la falsa percepción de que siempre suena bien con el limitador y vamos a poder oír con claridad si es que el limitador está arruinando el sonido de la mezcla induciendo distorsiones o la pérdida de la pegada.
Imagen: limitador L2 de Waves. En rojo se resalta el ajuste del umbral. en violeta el out ceiling o techo de salida de nivel. En celeste la opción para enlazar el ajuste de umbral y out ceiling.
Tipos de limitadores
Hasta ahora hemos descrito el tipo de limitador más común que es un limitador de banda completa, donde todas las frecuencias del espectro se trabajan igual. Los parámetros descritos anteriormente corresponden a un limitador de este tipo.
Sin embargo hay algunas variaciones de limitador que pueden ser muy útiles para reducir los efectos negativos que puede tener la limitación sobre el sonido.
Limitador multibanda
Hay otro tipo de limitadores disponibles en la actualidad, que dividen el trabajo de limitación en bandas de frecuencias.
Nos referimos a los Multimaximizers: dispositivos que tienen el principio de funcionamiento de un limitador pero distribuyen la compresión entre varias bandas de frecuencias para disminuir los efectos de la distorsión que se genera al comprimir.
Lo que hace este tipo de limitador es dividir el espectro en varias zonas como: bajos, medios y agudos. Así se puede distribuir la atenuación y los efectos de la limitación en varios lugares del espectro y suavizar la respuesta final.
Imagen: ejemplo de limitador multibanda Multimaximizer de Waves. Este limitador permite dividir el trabajo en varias zonas de frecuencia.
Parámetros del limitador multibanda
Los siguientes son los parámetros de este tipo de limitadores:
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Crossover frequency: son las denominadas frecuencias de cruce en las que el limitador divide las bandas de trabajo, estás usualmente se pueden modificar y ampliar o reducir las zonas de trabajo.
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Solo: se monitorea solo la banda de frecuencia seleccionada con el botón. Es posible escuchar como trabaja el limitador y si la banda de frecuencias es la adecuada para lo que necesitamos.
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Gain o ganancia: da un refuerzo en la banda de frecuencia seleccionada y es el equivalente a un ecualizador antes del limitador. Si damos mucha ganancia en una banda de frecuencias esta va a tender a limitar mucho, ya que mas cantidad de señal va a rebasar el umbral en dicha banda.
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Priority o prioridad: este parámetro regula el umbral de cada banda de frecuencias. Con ello podemos lograr que una banda de frecuencias se limite menos y mantenga mejor su sonido. Mayores valores de este parámetro significan que el umbral queda más arriba, por lo que va a haber menos limitación en esa banda de frecuencias particular. Cuando hacemos uso de este parámetro la limitación se traslada a otras bandas de frecuencias para compensar la cantidad total de limitación. Por eso hay que cuidar no ir en desmedro de otra zona frecuencial que resulte todavía peor. Cabe destacar que cuando hablamos de este umbral estamos hablando de otro umbral aparte del principal del limitador. Nos referimos al umbral de cada banda de frecuencia independiente. Una opción para usar este parámetro sería si no queremos que en nuestra mezcla se pierda mucho las bajas frecuencias al limitar, tengamos en cuenta que las bajas frecuencias son las que primero activan un compresor debido a que son las que tienen un mayor nivel.
Imagen: limitador multibanda y parámetros de ajuste. En verde se resaltan las frecuencias de cruce seleccionables. En rojo la elección del modo de release automático.
Imagen: vista de los parámetros de cada banda de frecuencia del mismo limitador. Notar el de gain y priority mencionados antes.
Limitadores con realce de transientes
Dentro de las opciones de limitadores existen algunas variantes en las posibilidades de procesamiento que ofrece el limitador.
Una de estas opciones es la posibilidad de realzar o resaltar las transientes de la señal, una vez se ha realizado la limitación.
Esta funcionalidad viene a mejorar la situación donde luego de la limitación se pierde el impacto o pegada del sonido, debido a una disminución de las transientes. Otros modelos de limitador ofrecen capacidades para incrementar los armónicos de la señal.
Un modelo de limitador que permite la recreación de las transientes de la señal es el Maximizer de la suite Ozone de Izotope.
Este plugin presenta esta funcionalidad bajo el lema de transient emphasis, con un ajuste en valor numérico, donde valores mayores permiten un realce de las transientes y brindar más detalle al sonido final.
Imagen: limitador de la suite Ozone Maximizer. A la derecha se observa el parámetro Transient Emphasis que permite preservar las transientes del programa.
Otro plugin interesante, que presenta variantes al limitador clásico es el Oxford de Sonnox. Esta unidad divide el procesamiento en dos etapas: pre process y otra llamada enhance.
En la etapa de enhance se nos presenta un parámetro que incrementa los armónicos de la señal, para darle una mayor densidad al sonido.
Este limitador nos permite ajustar el tiempo de ataque, para por ejemplo dejar pasar más del ataque y luego proteger la salida de clippeos en el modo safe.
Imagen: limitador Oxford de Sonnox. Este plugin presenta varias opciones para tratar la señal, una de ellas es ralentizar el ataque para dejar pasar más transientes y usar la opción enhance para agregar armónicos y soft clipping. El safe mode permite que estos ajustes no clipeen la salida final.
Conclusiones
En el artículo hablamos sobre la importancia de los limitadores en la etapa de masterización y como usarlos adecuadamente para incrementar la sonoridad sin incurrir en desperfectos.
Recuerda evitar sobre procesamiento con el limitador, que conllevaría una pérdida en diversas cualidades del audio final de tu producción como el: ataque, pegada, brillo, definición.
En casos extremos podemos inducir distorsión por recorte de la onda, que es el equivalente a añadir una gran cantidad de armónicos a la señal original con la consecuente pérdida de definición, claridad, profundidad, amplitud estéreo, separación, entre otras cosas.
Por estos problemas es esencial comparar la entrada con la salida del limitador de manera objetiva. Para eso te sugerimos siempre enlazar el umbral con el out ceiling, como mencionamos en el artículo.
Este ajuste te permite una comparación de manzanas contra manzanas y te va a hacer notar cualquier anomalía incurrida en esta etapa.
Otra alternativa a la limitación tradicional, son los multimaximizers o limitadores multi-banda, que permiten distribuir la cantidad total de limitación por las distintas bandas frecuenciales, diminuyendo así la distorsión armónica y por intermodulación que se genera con el proceso de la limitación.