El modelado acústico podría brindarnos el sonido de un equipo de alta gama sin el costo de alta gama

Soy músico. O al menos yo solía serlo. No he tocado mucho en los últimos 20 años, pero todavía tengo mi confiable guitarra acústica de seis cuerdas Martin D-18, que compré nueva en el Ann Arbor Folklore Center en 1971 por $371 (un precio que puedo confirmar porque todavía tengo el recibo original!). En los años intermedios, adquirí un par de guitarras más, incluida una Fender Stratocaster fabricada en los Estados Unidos. Cuando compré mi Strat, también necesitaba un amplificador. Quería uno que me permitiera explorar muchos sonidos diferentes, que fuera lo suficientemente compacto como para colocarlo en una esquina de mi estudio y que no costara mucho.

Como ingeniero de grabación y productor discográfico, sé cuán cuidadosamente los guitarristas profesionales eligen el equipo que usan para producir sus sonidos individuales. Albert Lee solo tocará su guitarra eléctrica Music Man a través de una línea de retardo digital Lexicon PCM 42; otras líneas de retardo no funcionarán. Es dueño de varios de estos dispositivos antiguos. Y el guitarrista de estudio y Supertramp, Carl Verheyen, no bromeaba cuando me dijo durante la entrevista para su DVD de edición de coleccionista que su sonido depende del uso de reverberación y retardo: "Simplemente no puedo tocar sin ellos". Desde instrumentos hasta cables y desde procesadores hasta amplificadores, los músicos de este calibre se definen a sí mismos por su sonido. Y no escatiman en gastos tratando de lograrlo. Suena familiar, ¿verdad?

Hace años, vi al virtuoso de la guitarra Eric Johnson probar un amplificador Fender Twin Reverb original de mediados de la década de 1960 en un espectáculo de guitarra en Dallas. Eric tocó en mi desafortunado álbum de Jennifer Warnes hace muchos años y es uno de los músicos más orientados a los detalles que he tenido el placer de grabar. Estos músicos tienen los oídos y los recursos para buscar y comprar cualquier equipo que deseen. Carl tiene un Marshall Stack para su gran sonido de rock y otras guitarras y amplificadores cuando quiere un tono más jazzero. Probablemente posee unas cuantas docenas de guitarras y otros tantos amplificadores.

Pero, ¿qué se supone que debemos hacer el resto de nosotros? No quiero ni necesito un amplificador diferente para cada estilo de música que me gusta tocar. Quiero un solo amplificador que pueda replicar el sonido de la pila Marshall de Carl o el Fender Twin clásico de Eric en una sola unidad. ¿Qué hacer?

Modelado Acústico

La respuesta es el modelado acústico. Resulta que en esta era digital, los ingenieros eléctricos inteligentes y los programadores innovadores han creado sistemas capaces de reproducir el sonido de cualquier equipo analógico, incluidos amplificadores de guitarra, procesadores de señales antiguos, reproductores de cintas de carrete a carrete y dispositivos de alta gama. equipo de alta fidelidad. Mediante el uso de procesadores de señales digitales enormemente potentes y económicos, es posible diseñar hardware y software que puedan medir y reproducir la energía acústica que llega a nuestros oídos desde cualquier componente, cable o altavoz analógico.

Esta simple idea a menudo se pasa por alto cuando nos esforzamos por encontrar un sonido cada vez mejor: el llamado sonido absoluto. Tendemos a centrarnos en el equipo, los cables, los formatos, las frecuencias de muestreo, la longitud de las palabras y otros factores. Al final del día, lo único que importa son las ondas acústicas que llegan a nuestros tímpanos. La fidelidad que experimentamos está completamente contenida en las áreas de compactación y rarefacción de las moléculas de aire que llegan a nuestros oídos. ¡Todo!

Me puse a pensar en la magia del modelado acústico y su posible aplicación al audio de alta gama después de leer otra reseña ridícula de una línea "económica" de interconexiones RCA, cables de altavoces y cables de alimentación en otro sitio web para audiófilos de un conocido cable. fabricante. ¡El presupuesto en este caso significa alrededor de $ 600 por un cable RCA de un metro! Cada vez que lea reseñas con descripciones entusiastas como "sonido coherente y preciso", "presencia en el escenario y precisión microdinámica" o "hace que los sistemas suenen coherentes y entretenidos", busque otra fuente de información sobre los sistemas de audio de alta gama. Reconozco que el gusto personal y la elección estética son factores importantes en nuestro pasatiempo, pero deben quedar relegados a la ciencia, la ingeniería y la tecnología, o al menos deberían hacerlo. ¿Qué especificación técnica se supone que debemos usar para medir la "precisión microdinámica"? Vamos. Nos merecemos algo mejor.

Un amplificador de guitarra Mighty Morphing

Volviendo a mi búsqueda de un amplificador de guitarra adecuado, me presentaron a la compañía de instrumentos musicales Line 6 durante una visita a mi tienda de música local. El propietario de la tienda me habló de Line 6, una empresa muy innovadora fundada en 1996 por Marcus Ryle, un ex alumno de CSU Dominguez Hills (la universidad donde actualmente enseño ingeniería de audio). La empresa opera en Calabasas, California y ha tenido tanto éxito que Yamaha la compró.

Marcus tuvo la brillante idea de analizar cuidadosamente los amplificadores de guitarra "icónicos" y luego diseñar algoritmos digitales que pudieran replicar la ruta de la señal analógica, los circuitos y el sonido del amplificador en cuestión. De hecho, tuve la oportunidad de visitar sus instalaciones y Marcus me dio un recorrido hace muchos años. Me llevó al estudio de "amplificadores" donde tenían todas las marcas y modelos de los mejores amplificadores de guitarra jamás producidos: diseños antiguos y modernos. El equipo de ingeniería de Line 6 diseccionó cada circuito y recreó la ruta de la señal analógica usando software y procesadores digitales. ¡Y funcionó! Mi pequeño amplificador Spider tiene una perilla giratoria que puede cambiar el sonido de una pila Marshall a un Fender Twin con solo girar una perilla. Otras perillas e interruptores permiten al usuario afinar o ajustar parámetros individuales de un sonido básico.

Mi hijo, que tocaba la guitarra de forma empedernida, no estaba convencido de que cualquier cosa que no fuera un amplificador analógico pudiera ofrecer su sonido, por lo que compró un amplificador Mesa Boogie muy caro y grande y una caja de altavoces. No pasó mucho tiempo antes de que se diera cuenta de que subir y bajar escaleras con ese gigante y meterlo y sacarlo de su auto no iba a ser suficiente. Finalmente optó por un amplificador Line 6 y nunca miró hacia atrás.

Y no son solo los amplificadores de guitarra analógicos los que han sido reemplazados por el modelado digital. La mayoría de las grabaciones comerciales se graban y mezclan mediante estaciones de trabajo de audio digital (DAW) como Pro Tools, Logic o Nuendo. Y prácticamente todo el procesamiento (ecualización, reverberación, procesamiento dinámico como compresión y limitación, etc.) que solía realizarse con equipos externos analógicos ha sido reemplazado por complementos digitales que imitan a sus predecesores analógicos. Por ejemplo, el compresor/limitador UREI 1176 legendario y "imprescindible" ahora existe en código junto con casi cualquier otra pieza antigua de equipo de procesamiento de señal. Vendí mi 1176 hace un par de años. También hay complementos digitales que hacen cosas que solo pueden suceder en el dominio digital.

Los instrumentos virtuales han recibido el mismo tratamiento. Los DAW y otros generadores de música digital pueden recrear con mucha precisión el sonido de cualquier batería acústica, teclado u otro instrumento musical. Estos no son realmente ejemplos de modelado acústico, sino que el uso de instrumentos virtuales, lo que solíamos llamar samplers, domina gran parte de la música comercial lanzada en estos días. Los micrófonos de válvulas clásicos se han sometido al mismo tratamiento de modelado.

Medición y modelado

Existen técnicas para medir cuidadosamente la energía acústica que ingresa a nuestros oídos utilizando micrófonos muy pequeños y de alta precisión colocados justo dentro del oído externo. Como mencioné en mi artículo sobre 3D, audio inmersivo, AIX Studios se ha utilizado muchas veces como una sala de escucha ideal y se convirtió en el favorito de los propietarios del "realizador de salas" Smyth Research A8 para realizar mediciones. Este dispositivo recrea las propiedades acústicas de un entorno de escucha y un conjunto específico de altavoces a través de una caja de procesamiento y un conjunto de auriculares electrostáticos Stax (o cualquier auricular de buena calidad). Los propietarios de la caja Smyth reservaban un par de horas en mi sala de mezcla y masterización para medir y cargar sus funciones de transferencia relacionadas con la cabeza (HRTF) personales en sus dispositivos Smyth. Cuando se combina con el rastreador de cabeza activo, prácticamente no hay forma de diferenciar entre el sonido producido por los altavoces en el espacio de escucha real y la versión creada digitalmente producida por Smyth Research A8 y entregada a través de auriculares. En otras palabras,

Muchas de las principales instalaciones de posproducción miden a su personal de control de calidad en sus grandes etapas de doblaje y luego se sientan en salas pequeñas, del tamaño de un armario, para escuchar doblajes en idiomas extranjeros a través de cajas Smyth. El sonido de la gran sala multicanal se recrea a través de auriculares. ¿Por qué perder el tiempo en la sala grande cuando puedes modelarlo a través de auriculares?

Opciones de menú desplegable para cables, equipos antiguos y otros ajustes

Aquí está mi idea del millón de dólares: Fomentemos el uso del modelado acústico para llevar las cualidades sónicas de los sistemas de audio de referencia monumentalmente de alta gama y ancho de banda a aquellos de nosotros con presupuestos limitados a través de la magia del modelado acústico. Si el sonido en nuestros oídos se puede capturar y analizar meticulosamente, los parámetros precisos de cualquier factor sónico se pueden identificar y tabular. La amplitud de todos los componentes de la música, la distribución y el rango de frecuencia, las relaciones de fase, la cancelación, la distorsión y otros elementos se pueden determinar y recrear con precisión mediante técnicas de modelado acústico. Debido a que tanta música se distribuye mediante redes digitales y se reproduce mediante reproductores de software, no debería ser difícil agregar algún código adicional para replicar cualquier sonido que queramos. Comencemos con algo simple como el "sonido"

Todos sabemos que el hecho de que los cables contribuyan activamente al sonido de su sistema es un tema muy debatido. En los últimos días, un comentarista me llamó troll por no creer en la "precisión microdinámica" como un atributo de los cables. Y una reseña en un sitio australiano para audiófilos pasó los primeros párrafos descartando a cualquiera que crea en la ciencia y la ingeniería antes de ensalzar las virtudes de los cables caros. Muchos audiófilos tienden hacia el lado subjetivo de este argumento en lugar de aceptar la ciencia. Pero el modelado acústico podría ser la solución a este molesto problema.

Conozco a Jonathan Reichbach, director y propietario de Sonic Studio y programador del galardonado reproductor de software Amarra. ¿Qué pasaría si pudiera convencerlo a él y a otros fabricantes para que agreguen un menú desplegable o una serie de casillas de verificación a sus reproductores? Seleccionar una configuración particular agregaría algunas líneas de código DSP a la ruta de la señal y modelaría las características "sónicas" exactas de las costosas interconexiones RCA, cables de altavoces, cables de alimentación o lo que sea. Puedo imaginar botones y un control deslizante asociado que permitiría a los usuarios individuales agregar o reducir la cantidad de "precisión microdinámica", "presencia en el escenario", "coherencia" o "detalle de bajo nivel" al sonido de sus sistemas. ¡Imagina los ahorros! En lugar de tener que escuchar costosas interconexiones, cables de altavoces y cables de alimentación, todas las posibilidades estarían disponibles como complementos en los reproductores de música digital. Si de hecho hay diferencias medibles en las formas de onda acústicas que llegan a sus oídos cuando se cambia un cable USB o HDMI de $1000 por un cable estándar, simplemente medimos esas diferencias y las programamos en el complemento. No imagino que los fabricantes de cables de gama alta respalden este esfuerzo, pero la marcha de la tecnología es imparable.

Una de mis casillas de verificación de atributos de cable favoritas proporcionaría la capacidad de cambiar la dirección del cable para aquellos que creen que los electrones fluyen mejor en una dirección en un cable. Si puedes medirlo, entonces podemos modelarlo.

Pero los "beneficios" sónicos de los cables serían solo el comienzo. Sin duda, continuarán los debates sobre si existen diferencias medibles reales entre cables de varios tipos. Puede ser interesante revisar los datos sin procesar de la etapa de captura de nuestro análisis y ver si los diferentes cables de alimentación producen diferentes formas de onda en nuestros oídos.

Sin embargo, no hay duda de que la electrónica es capaz de producir diferentes firmas sónicas. La empresa innovadora que respalda esta idea podría adquirir el equipo de audio "lo mejor de lo mejor", analizar los circuitos, crear equivalentes de software y proporcionar ajustes preestablecidos que replicarían las características de los equipos fabricados por fabricantes conocidos como McIntosh, Meridian, Goldmund, y otros. Los usuarios podrían elegir sus favoritos simplemente desplazándose por una lista en una pantalla táctil y presionando el botón Seleccionar.

Los parlantes de fabricantes de audiófilos como Wilson, Magico y B&W también se pueden modelar acústicamente y replicar como la electrónica. De hecho, modelar parlantes podría potencialmente tener el mayor beneficio. Los audiófilos podrían comprar un conjunto muy capaz de altavoces de gama completa y "ajustarlos" digitalmente para que coincidan con las características de los altavoces que cuestan 100 veces más.

Las posibilidades son infinitas

Sería posible llevar las cosas un paso más allá y replicar procesos como Master Quality Authenticated (MQA) o Fidelizer a través del modelado acústico. Después de todo, los inventores de MQA utilizaron técnicas analíticas similares para medir el "sonido" de los masters originales con el fin de preservar ese sonido cuando se reprodujera correctamente utilizando sus herramientas de software y decodificadores con licencia, y muy costosos. ¿Qué pasaría si alguien simplemente midiera las señales que llegan a nuestros oídos a través de un costoso sistema equipado con MQA y alterara la señal de salida final para que coincida con la versión MQA a través de un modelo acústico? No hay ninguna razón por la que esto no se pueda hacer. En realidad.

Conclusión

Los audiófilos merecen información precisa sobre todos los componentes que contribuyen a reproducir el sonido absoluto. Desde el hardware hasta el software, desde los cables de alimentación hasta las interconexiones digitales, necesitamos maximizar la fidelidad sin maximizar los costos. El modelado acústico es la respuesta. O al menos es una respuesta. El trabajo y el impacto que han tenido Marcus Ryle y Line 6 en la industria de los instrumentos musicales fue revolucionario. Los complementos que Waves e Izotope brindan a la industria discográfica han sido transformadores. ¿Quién necesita un equipo de válvulas raro y caro cuando hay un equivalente disponible en un menú desplegable en Pro Tools? Es hora de que la industria de los audiófilos/la industria de la electrónica de consumo adopte también el modelado acústico. ¡No más cables RCA de $600! ¡No más cables Ethernet de $8000! Cualquier cosa que se pueda hacer en el dominio analógico se puede hacer en código.