''la Guía del conocimiento completo de la interfaz'' - Capítulo 1

                                    

INTRODUCCIÓN

Si haces música con un ordenador, la interfaz de audio es el elemento más importante de tu set. Esta asegura que la señal viaje entre tus diversos dispositivos de audio: micrófonos, altavoces, sintetizadores, equipo externo y en algunos casos, equipo MIDI. Una buena interfaz hará este trabajo día a día sin interrupciones y al hacerlo, te permitirá expandir tu creatividad sin preocuparte en absoluto de ningún problema técnico.

Cada interfaz de audio realiza dos procesos críticos en un flujo de señal con el ordenador. En primer lugar, está el procesamiento de información: gestión de las entradas y salidas de fuentes externas e internas del ordenador, amplificación de las señales de audio analógicas, equilibrio de las salidas de monitor y mezcla tanto de audio digital como analógico, todo esto mientras se garantiza que el audio sea cristalino, esté alineado con las fases y no se vea afectado por estos procesos. En segundo lugar, la conversión analógica a digital: representar con precisión las señales analógicas en la información digital y viceversa, convertir las señales digitales de los DAW y otras fuentes de audio de software en señales analógicas limpias.

A pesar a su importancia, una interfaz debe ser invisible la mayor parte del tiempo pero debe ofrecer suficiente flexibilidad para que puedas configurar rápidamente una mezcla de auriculares en una sesión de grabación o experimentar con el enrutamiento de tu audio alrededor de los dispositivos hardware en tu estudio.

USA TU INTERFAZ: LO BÁSICO

Ya sean grandes o pequeñas, todas las interfaces comparten las mismas características

ENTRADAS ANALÓGICAS

  

Las entradas de audio analógicas permiten conectar una variedad de fuentes de sonido a tu interfaz. Las fuentes suelen pertenecer a una de las tres categorías siguientes: micrófonos, instrumentos o nivel de línea. La razón de esta categorización es la naturaleza de la señal eléctrica de cada una. La señal de un micrófono es de bajo voltaje por lo tanto, debe ser potenciada con un preamplificador. Una señal de instrumento tiene un voltaje similarmente bajo pero requiere un circuito de alta impedancia para crear un equilibrio eléctrico. Una señal de nivel de línea es más fuerte y normalmente no necesita ser potenciada antes de entrar en el conversor A-D.

Muchas interfaces tienen entradas "combo" que permiten conectar cualquier tipo de dispositivo, a menudo en una entrada singular que acepta XLR y jack de un cuarto de pulgada. Estas entradas normalmente se corresponden con un control de ganancia en el panel frontal que permite aumentar o disminuir el nivel de la señal a mano. Las entradas de sólo nivel de línea normalmente no tienen un control de ganancia porque funcionan con un nivel de referencia, comúnmente llamado "unity gain".

SALIDAS ANALÓGICAS

Hay dos tipos de salidas analógicas en las interfaces de audio. La mayoría son de la variedad de nivel de línea, transportando señales mono que permiten conectarse a monitores de estudio y hardware externo, como compresores, efectos, mixers y sumadores. Normalmente, tu interfaz proporcionará salidas balanceadas, aunque algunos dispositivos de gama baja sólo tienen conexiones no balanceadas. Interfaces de audio de mayor calidad te permiten cambiar el nivel de referencia de las salidas (comúnmente entre -10dBu y +4dBu). Esto es importante para la interconexión entre equipos profesionales como los mezcladores de grabación, a los que les gusta ver un nivel más alto y cosas como los sintetizadores y los efectos de bajo presupuesto que a menudo funcionan a niveles más bajos.

Puede parecer obvio al usuario experimentado pero, en la mayoría de los casos, sólo las salidas del monitor estéreo y las conexiones de los auriculares tienen controles de nivel. (Aunque, de nuevo, algunos dispositivos más esotéricos permiten ajustar el nivel de cada salida). ¿Por qué? Bueno, es muy útil poder subir o bajar el nivel de los altavoces y los auriculares durante una sesión - para tener una conversación rápida sin ahogarse, o subir el volumen para escuchar cómo suena el bajo, por ejemplo. Pero en los sistemas en los que las conexiones se hacen a través de un motor externo analógico, es crucial mantener niveles estables.

PHANTON POWER

El Phanton Power, comúnmente marcada como "+48v" en los equipos de música, es requerido por algunos micrófonos. Cuando se aplica, se envía un voltaje (48 voltios o más) por el cable XLR al micrófono conectado, permitiendo que su circuito interno funcione. Ten en cuenta que, incluso con Phanton Power, la señal de audio seguirá necesitando preamplificación; la alimentación de 48 V está simplemente ahí para cargar la cápsula del micrófono de condensador, y permitir que funcione. Cuando se utilizan micrófonos antiguos, la alimentación fantasma debe utilizarse con precaución. Como todo ingeniero te dirá, la mejor práctica es conectar todos los micrófonos con el Phanton Power apagado y luego sólo conectarlo en los canales de micro que lo necesitan. Si tu preamplificador de micrófono no tiene un botón dedicado de +48V, puede que haya un interruptor de Phanton Power global, o puede ser conmutable a través de bancos (digamos, los canales 1-4 y 5-8 en una interfaz de ocho canales como el Focusrite Scarlett 18i20 Gen 3).

A veces el Phanton Power también puede ser activado usando el panel de control del software de una interfaz. Por último, debes ser extremadamente cauteloso cuando utilices equipos antiguos, especialmente micrófonos de cinta vintage que pueden resultar gravemente dañados si se activa el Phanton Power en su canal.

RELACIÓN SEÑAL/RUIDO y THD+N

Aunque todas las salidas de nivel de línea pueden parecer iguales, hay factores determinantes que pueden afectar a la calidad del audio que sale de tu interfaz. Estos factores son la relación señal-ruido (medida en dB), y la cantidad de ruido y distorsión en la señal, medida como un porcentaje de la distorsión armónica total y el ruido, o THD+N para abreviar.

Como su nombre indica, la relación señal/ruido es la diferencia entre la señal más alta posible y el nivel en el que el ruido está presente en la señal. En términos generales, cuanto más alta sea esta cifra, mayor será el rango dinámico que tu interfaz será capaz de producir. Dicho esto, hay muchos otros factores que dependen de si tu interfaz podrá realmente aprovechar este rango, por lo que, la relación señal-ruido debe considerarse una cifra que determina el máximo rendimiento que tu ancho de banda puede ofrecer.

MEDICIÓN

Todas, excepto las interfaces más básicas, proporcionarán algún tipo de funcionalidad de medición. La medición es importante para asegurarse de que sus niveles son correctos: no demasiado altos donde hay riesgo de distorsión; no demasiado bajos donde suenan débiles. En los viejos tiempos de la grabación desde grandes mezcladores analógicos a máquinas de cinta multicanal, fue una decisión creativa empujar los niveles al rojo forzando a los circuitos a distorsionar de una manera sónicamente atractiva.

Para bien o para mal, las interfaces de audio y la grabación en un DAW no siguen los mismos principios: cuando una señal alcanza el "máximo" en el dominio digital (o 0dBFS si se está contando) se aplana, creando una desagradable distorsión que puede arruinar otra toma perfecta. Por lo tanto, la regla de oro al grabar en un DAW es comprobar el nivel de entrada en el rango de sonidos que se capturarán antes de empezar a grabar. Pídele a tu cantante que grite su frase más fuerte y a tu guitarrista que toque parte de su solo con la ganancia aumentada a 11.

Un último consejo: deja un poco de espacio en tu preamplificador, porque los músicos tienden a ser más ruidosos una vez que la sangre empieza a bombear.

CONEXIÓN CON EL ORDENADOR

La conexión del ordenador es obviamente el conducto a través del cual las entradas y salidas de audio llegan al DAW para ser procesadas. Aunque encontrarás interfaces Firewire y Thunderbolt, el protocolo que ha triunfado en la conexión warsis USB, que es a la vez un protocolo de transferencia de datos y el nombre de varios tipos de conexión.

En los ordenadores modernos, como la última generación de MacBook Pro, sólo encontrarás enchufes USB de tipo C. Sin embargo, los datos que fluyen a través de estos puertos no son sólo datos clasificados como USB, sino más bien una combinación de diferentes protocolos como HDMI para las pantallas, además de Thunderbolt y Firewire - y por supuesto una fuente de alimentación. La mayoría de las nuevas interfaces tendrán Conexiones USB-C, así que conectar una nueva interfaz de audio, como un Focusrite Scarlett 4i4, a un nuevo ordenador con USB-C es pan comido. Sin embargo, la antigua conexión USB-A todavía domina, por lo que a menudo encontrarás un conector USB-A a USB-C en la caja.

CONEXIONES DIGITALES

Las entradas y salidas digitales te permiten ampliar tu set. Utilizando dispositivos externos como un Focusrite Octopre, puede añadir preamplificadores de micrófono y salidas analógicas adicionales. En el ámbito digital, lo más probable es que te encuentres con conexiones digitales S/PDIF y ADAT, y es común que las interfaces más grandes ofrezcan entradas y salidas en ambos formatos.

ADAT transporta la información digital a través de conectores y cables ópticos y puede abarcar hasta ocho canales de audio de 24 bits a un máximo de 48kHz. El envío de ocho canales de audio de 88,2 o 96kHz a través de ADAT requiere dos puertos y soporte para una extensión del protocolo ADAT llamado S/MUX, que es común en interfaces más grandes como Focusrite Scarlett 18i20 de tercera generación. S/PDIF lleva dos canales de audio mono o un solo canal estéreo y normalmente se presenta en un puerto coaxial RCA, pero también puede ser transmitido a través de un conector óptico "light pipe". Debido a esto, es importante comprobar qué formato tendrá tu interfaz en la entrada óptica, ya que habrá problemas si envía audio S/PDIF estéreo a una entrada en busca de datos ADAT multicanal.

CLOCKING

El audio digital consiste en una serie de muestras: mediciones de la amplitud de una señal que se toman a intervalos regulares. En el caso del audio con calidad de CD, hay 44.100 muestras por segundo. Muchos profesionales optan por grabar a velocidades de muestreo más altas, como 96.000 ciclos por segundo, o 96kHz. Independientemente de la frecuencia de muestreo que se utilice, todos los dispositivos de audio digital deben utilizar la misma referencia de tiempo o "reloj", de lo contrario se producirán fallos y errores audibles.

Una única interfaz de audio que funcione por sí sola sin ningún otro equipo digital (aparte del ordenador conectado) funcionará perfectamente desde su propio reloj interno. De la misma manera, no hay problemas de clocking al conectar una interfaz a otro hardware en el dominio analógico. Sin embargo, cuando conectamos digitalmente un segundo dispositivo, como un preamplificador de micrófono con una salida digital, hay que considerar el tema del reloj. La única manera de que el audio digital se transmita con éxito de un dispositivo a otro es que los dos dispositivos compartan la misma señal de reloj. O, usando la jerga de audio, en cualquier estudio donde los dispositivos se conecten digitalmente, uno de ellos debe ser el reloj "maestro", y todos los demás deben ser relojes "esclavos", aceptando su referencia de tiempo del reloj maestro. Las formas en que esto se hace varían dependiendo de cuántos dispositivos se conectan, y de qué manera.

Con ADAT y S/PDIF - los formatos de E/S de audio digital más populares - la señal del reloj se transmite en paralelo al audio a través del mismo cable, por lo que al conectar dispositivos digitales a tu interfaz utilizando estos formatos, puedes configurar la interfaz para captar el reloj y los esclavos del dispositivo conectado. En la mayoría de las interfaces, los ajustes de reloj se encuentran en el software de control y los LED del panel frontal de la interfaz indican el estado del reloj. En los dispositivos externos con salidas digitales, normalmente hay un grupo de controles que permiten elegir la frecuencia de muestreo y el estado del reloj (maestro o esclavo).

WORD CLOCK

Para sistemas más amplios en los que numerosos dispositivos digitales están conectados a una interfaz de audio o cuando el dispositivo conectado no tiene un reloj estable, una configuración separada de Word Clock es una opción. Word Clock sólo está disponible en interfaces de audio más grandes y de mayor calidad, donde tiene sentido proporcionar una mayor flexibilidad para que varios aparatos digitales se conecten entre sí. Requiere un conjunto independiente de cables coaxiales con conectores BNC de bloqueo, y una cuidadosa atención a la configuración de los diversos dispositivos en el loop del reloj y a la terminación o finalización de un loop cerrado. A veces hay varias maneras de enfocar el reloj en sistemas más grandes por lo que es mejor consultar la guía del usuario del dispositivo en particular para obtener más consejos de configuración.

DRIVERS

Tanto en Mac como en PC, todas las interfaces necesitan un driver, con la excepción de las interfaces compatibles con la clase que utilizan el controlador de sonido predeterminado en el sistema operativo del ordenador. El driver maneja el flujo de datos entre el ordenador y la interfaz de audio y tiene un gran impacto en el rendimiento y la estabilidad del dispositivo. Un driver bien diseñado permitirá una baja latencia, una sólida fiabilidad y garantizará una conexión estable con el ordenador central. Un mal driver puede convertir una interfaz perfectamente adecuada en un limón. Es una buena práctica mantener actualizado el driver de la interfaz, teniendo en cuenta la compatibilidad del sistema operativo y demás.

USB3

En los últimos años, se han introducido los USB 3.0, USB 3.1 y USB 3.2. Aportan enormes mejoras en términos de capacidad de transferencia de datos en bruto, con tasas de datos teóricas máximas de 5 Gbps (gigabits por segundo) para el USB 3.0; 10 Gbps para el USB 3.1; y la friolera de 20 Gbps para el USB 3.2, lo cual es fantástico para los discos duros y otros dispositivos que utilizan transferencias de datos "a granel". Pero estos aumentos de rendimiento no tienen ningún beneficio práctico para los usuarios de audio. Esto se debe a la arquitectura de la pila de controladores del ordenador central y su manejo de audio USB.

La pila programa las transferencias de datos hacia y desde los drivers de audio a intervalos de milisegundos, lo que significa que, independientemente de la velocidad a la que se muevan los datos en el bus USB, el driver define el límite de latencia mínima alcanzable. Una buena analogía es pensar que es un tubo de desagüe y una pelota de tenis. La pelota de tenis son los datos y el ancho del tubo significa el ancho de banda disponible. Con el tubo de desagüe colocado en el mismo gradiente, al soltar la pelota en la parte superior del tubo de desagüe verás que llega al fondo en un tiempo determinado. Esa es su latencia, el tiempo que tarda en ir de un extremo a otro. USB 3.x ofrece un tubo mucho más ancho, lo que en términos de analogía significa que podría permitir que un mayor número de pelotas de tenis (más canales de audio) viajen por el tubo. Pero las pelotas no viajarían por el tubo más rápido, porque el gradiente es el mismo.

Esto es lo mismo cuando se compara el USB 3.x y el USB 2.0 en términos de la forma en que transfieren los datos de audio. Esto no quiere decir que el mayor ancho de banda que ofrece el USB 3.x no tenga un beneficio añadido en algunas situaciones, por ejemplo si se quisiera una interfaz con literalmente cien entradas y salidas de audio. Sin embargo, para las interfaces USB de mayor número de canales, el USB 2.0 proporciona un ancho de banda más que suficiente para ofrecer todas las entradas y salidas que necesitarías.

LATENCIA

La latencia es una de las cosas más importantes a considerar cuando se elige una interfaz. La latencia es el tiempo de retardo que experimentas entre cantar en un micrófono (por ejemplo) y escuchar tu voz una vez que ha pasado por la etapa de entrada de tu interfaz de audio, los convertidores A-D, el controlador, tu DAW, y luego de vuelta a través del convertidor D-A, y fuera de tus altavoces o auriculares. En cada etapa se produce un ligero retraso, debido a los cálculos necesarios para procesar el audio o pasar al siguiente paso. En un entorno de baja latencia, todo el mundo está contento: el cantante puede oírse a sí mismo en sus auriculares sin un retardo brusco; el ingeniero puede aplicar plugins a su mezcla durante el seguimiento, y toda la banda puede monitorizar la sesión sin necesidad de configurar los envíos auxiliares en un mezclador analógico. Las modernas interfaces de alta especificación pueden funcionar con cifras de latencia casi nulas y este aumento del rendimiento es a menudo un gran factor diferencial en el precio de la misma.

ALIMENTACIÓN

Algunas interfaces de audio pueden funcionar con la fuente de alimentación que se suministra a través del cable USB: la misma fuente que puede cargar el teléfono o los auriculares inalámbricos cuando los conectas a un puerto USB. Los dispositivos USB 2.0 pueden tomar hasta 500mA a 5V del ordenador central, mientras que el USB 3.x lo eleva a 900mA. Sin embargo, estas especificaciones se refieren a la potencia máxima que se permite exigir a un dispositivo conectado: no garantizan que el ordenador sea capaz de satisfacer esa demanda. Por esta razón, para asegurar el rendimiento de audio y la integridad de la señal, las interfaces de audio más grandes casi siempre tendrán una fuente de alimentación DC separada.