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    • Pedales Analógicos vs Digitales, ¿es el sonido analógico un mito? Flipboard

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      Guitar & Gear Science

      Por DShred - cuerpo del artículo e ideas principales
      y Pedro M. Alhambra (Concepto) - correcciones y puntualizaciones varias y explicación de conversión análógico-digital.
      Publicado originalmente el 30/05/2016

      Go to English Version

      Introducción

      En mi experiencia como músico y como gear nerd, uno de los temas más controversiales y de mayor volumen de opiniones son los pedales, mayormente las diferencias entre analógicos y digitales, y entre estos últimos destacan los pedales y racks multi-efectos y/o emuladores. Está muy claro que cada uno tiene sus ventajas y desventajas, pero por suerte o desgracia a la tecnología no la para nadie, y los procesadores de audio digitales o multiefectos van tomando control del mercado y de la preferencia de muchos guitarristas, profesionales, intermedios e incluso iniciantes.
      En este artículo tocaremos algunas diferencias entre ambos, ventajas y desventajas que ofrecen, y unas cuantas razones por las cuales no vale la pena ponerse el mundo de cabeza por la diferencia, ya que al final, en la mayoría de situaciones, tu sonido final será digital o híbrido.


      Antes de nada, ¿Qué es un pedal analógico y qué es un pedal digital?


      Pedal analógico ->
      Un pedal analógico es simple y llanamente un pedal individual con una circuitería "relativamente básica" (comparado con uno digital, porque los pedales analógicos no son sencillos) y libre de procesadores. Sí pueden tener circuitos integrados. En términos más técnicos, éste tipo de pedales cuenta con la presencia de resistencias, condensadores, bovinas, fuentes de voltaje, potenciómetros, cabezales y cintas (en el caso de los delays de cinta), botoneras y todo artilugio electrónico que sea capaz de modificar la señal que llega de la guitarra en diferentes combinaciones y sin hacer una conversión digital de la misma, logrando alterar la señal de audio en una inmensurable cantidad de maneras y manteniendo absolutamente todo el rango dinámico de la señal (en el mejor de los casos, dado que en esto afectan diversos factores). De aquí surge la creatividad entre una marca y otra de lograr que el mismo efecto suene diferente o produzca sensaciones distintas.

      Pedal digital -> Un pedal digital es más moderno (lo que no quiere decir que por ser moderno sea mejor), con una circuitería avanzada (también más delicada y compleja) y con presencia de muchos circuitos integrados, algoritmos automatizados, procesadores, memorias de almacenamiento, sensores digitales, etc… Pero sobre todo su principal diferencia es que la señal tratada pasa por un proceso de conversión analógica-digital (en la entrada del pedal) y posteriormente digital-analógica (en la salida del pedal). La conversión analógico-digital por muestreo inicial (en la entrada de la señal, una de las más comunes) se hace por fases:

      Me presento con nuevos y viejos proyectos!-conversorad.png


      • Medida de la amplitud (tensión) de la señal analógica o Muestreo (sampling). Representa el tiempo de captura de la señal. El muestreo se realiza midiendo la tensión en intervalos de tiempo regulares. Esos intervalos, o frecuencia de los muestreos, son conocidos como razón de muestreo y se mide en Herzios (Hz), donde 1Hz = 1 segundo. La razón de muestreo determina el ancho de banda o el rango de frecuencias por lo que, a mayor tasa de muestreo, mayor calidad de sonido resultante al tener más rango dinámico (recordemos que el audio analógico puro no está influido por estas limitaciones de ancho de banda). Es por esto que una señal muestreada a 24kHz tiene menos calidad que una a 44kHz (calidad de CD) o 48kHz. Esto tiene sus limitaciones, dado que a mayor ancho de banda más necesidad de espacio para almacenar la información, aunque a día de hoy, y gracias a las memorias de estado sólido, esto ha dejado de ser un problema.

      Me presento con nuevos y viejos proyectos!-muestreo.gif

      • Cuantificación (o cuantización). A tenor de los datos arrojados por el proceso anterior, se realiza una "fijación" de los niveles de tensión traduciéndolos a términos digitales, que son conocidos como valores discretos. En esta parte a los valores continuos de tensión se les otorga valores discretos: una "etiqueta binaria" (puede ser también no binaria, de otro tipo) por cada nivel de voltaje de la señal original. Este proceso viene determinado por la tasa de bits que admita el convertidor, dado que a mayor tasa de bits tendremos más decibelios y por ende más estados.


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      Proceso de cuantificación de 3 bits (simplificado).

      Por lo tanto, si tenemos tasas de muestreo elevadas (48kHz, por ejemplo), y por lo tanto muchas muestras por segundo a cuantificar, necesitaremos una tasa de bits elevada o se producirán errores de cuantificación. Una tasa errónea produce ruido de cuantificación. En general, a mayor tasa de bits menor relación señal/ruido.
      - Cuantificación de 4 bits = 64 estados = 24 db
      - Cuantificación de 8 bits = 256 estados = 48 db
      - Cuantificación de 16 bits = 65536 estados = 96db


      • Codificación. Es la representación numérica de la cuantificación, otorgando a dichos valores binarios valores estándares conocidos como estados (indicados en el punto anterior a tenor de la tasa de bits).


      Por todos estos procesos, se desprende que la calidad del audio digitalizado, si el conversor no es de calidad, puede afectar en gran medida al sonido. Como ventaja, en un espacio físico más reducido que el de una pedalera analógica, un multiefectos o pedalera digital puede ofrecer una cantidad de posibilidades sonoras muy amplia, dado que muchas incluyen efectos digitalizados que hacen la misma función que sus análogos analógicos. Además a día de hoy están en auge las simulaciones de amplificación, impulsos con captación de altavoces determinados, capturas de perfiles de sonido (Kemper Profiler) e interfaces de audio, que siempre permiten trabajar digitalizando la señal.


      ¿Diferencias?
      Como hemos podido ver hasta ahora son muy obvias con sus ventajas y desventajas claramente marcadas. Vamos a analizarlas.

      PEDALERAS ANALÓGICAS
      Ventajas:

      • Sonido más orgánico sin discusión. Sólo el Kemper Profiler logra casi igualar y es una copia sonora digitalizada de otro sonido (no un sonido creado de 0).
      • Sin latencia y sin pérdidas por ancho de banda (si las tienen por la calidad de los cables), sonido natural, lo cual suele gozar de la aprobación de una notable cantidad de guitarristas profesionales.
      • Facilidad de recambio y sustitución, dado que cada pedal es una pieza suelta más que cumple una función dentro de la pedalera.
      • Reparación barata y modificación/customización mucho más sencilla, pudiendo realizarla cualquier persona con conocimientos de electrónica.
      • La mayoría tienen posibilidad de alimentación autónoma a pilas.
      • Son sonidos fijos: todos suenan por lo general muy similar, por lo que sabes que, si te gusta ese sonido, con ese pedal vas a tenerlo. Vas a tiro hecho.
      • Con un buen mantenimiento pueden durar toda la vida.
      • Customización total sobre tu pedalera, puedes tener los efectos que quieras o necesites.


      Desventajas:

      • Una pedalera completamente analógica puede ser pesada y requerir de mucho cableado, algo que requiere dedicación.
      • Aunque el mantenimiento es sencillo requiere más atención y dedicación por lo general
      • Suelen requerir amplificador, aunque también pueden meterse por línea con un interfaz de audio.
      • Si la pedalera es muy amplia necesitas cables de calidad para no sufrir pérdidas de señal.
      • Menos versatilidad y mayor coste si quieres una pedalera analógica de calidad profesional.



      PEDALERAS DIGITALES

      Ventajas:

      • Menor peso por lo general, a no ser que utilices racks.
      • No requieren casi mantenimiento hasta su rotura.
      • Las de calidad media son económicas, con una calidad aceptable para aprender e incluso tocar en directo.
      • Menor necesidad de cableado.
      • Un extensísimo abanico de posibilidades y configuraciones, con posibilidades de sonido muy amplias.
      • Pueden utilizarse por entrada de línea con buenos resultados en algunos casos.
      • Algunos modelos pueden utilizarse como interfaces de grabación de audio, incluso con entradas USB, S/PDIF (tanto ópticas como eléctricas) o fireware, de alta calidad.


      Desventajas:

      • Un fallo nos puede poner en un apuro, dado que nos quedamos sin ningún efecto.
      • Reparaciones costosas.
      • Algunas son difíciles de aprender a utilizar y las paletas son tan amplias que puede llegar a obnubilar y dificultar el dar con nuestro sonido.
      • No suelen admitir alimentación autónoma, por lo que un corte de luz nos deja sin efectos.
      • Vida útil más corta por lo general.
      • Las unidades de calidad, si bien pueden costar menos que una pedalera analógica de calidad, pueden resultar muy caras.
      • Los racks necesitan pedales de expresión y/o controladores midi que no suelen estar incluidos.




      Conclusión:

      Con la existencia de muchas consolas digitales modernas como el AxeFX, AX8, FX8, Helix, POD HD, Zoom G Series, Digitech, TC Electronic G System... o con los nuevos sistemas de profilers, como el Kemper, las posibilidades que ofrece una pedalera analógica, tanto como un amplificador de tubos, se van viendo limitadas.

      El factor económico: si bien muchos usuarios de pedaleras analógicas se mantienen dentro de lo básico, una pedalera surtida promedio puede salir de 1000 a 3000 dólares/euros de inversión, sin contar el costo de un amplificador bueno. Por otro lado, las consolas digitales más caras rondan los 2500 dólares/euros con 10 veces más posibilidades teóricas de sonido, amén de más prestaciones.

      Parecería que me inclino a defender los aparatos digitales, pero lo ya mencionado son realidades. En casos opuestos, los guitarristas actuales (en mi experiencia), defienden a la pedalera analógica y los amplificadores de tubos con el argumento de que nunca será la misma calidad de sonido. Otros muchos no necesitan la versatilidad que ofrece un multiefectos: buscan un sonido determinado que sólo un pedal concreto puede ofrecerles. Steve Vai, Joe Satriani, John Petrucci, Guthrie Govan, Tosin Abasi, Kiko Loureiro, y a otra inmensidad de guitarristas profesionales, todos con tonos envidiables, usan consolas digitales. En su caso quizá sea por ser endorsers, o quizá, debido a los bolos, por aligerar peso aún sacrificando algo el sonido.


      Apuntes finales:

      Para poner la cereza sobre el pastel, me gustaría enlistar ciertas razones por las cuales, aun teniendo pedalera analógica y amplificador de tubos, en fácilmente el 95% de los casos tu sonido final será digital...

      1. Salvo que toques en conciertos de bares libres de amplificación posterior, en 9 de cada 10 lugares habrá una consola de audio digital, que posiblemente involucre una computadora, programas, plugins, entre otros, que tendrá un convertidor analógico digital. Eso sí, te ahorras conversiones previas, lo que aumenta la calidad final.
      2. Si tienes un afinador entre tus pedales, te comunico que todos son digitales, al menos mientras están activos.
      3. Muchos de los pedales de modulación tipo delay, reverb, chorus o tremolo de la actualidad son digitales. Existen versiones analógicas, pero en algunos casos suelen ser más caros.
      4. Muchos pedales de la actualidad son híbridos digitales/analógicos.
      5. Si estás en estudio grabando un disco, a no ser que sea un estudio analógico especializado (que cuestan un ojo de la cara) ten por seguro que el ingeniero de sonido estará utilizando una infinidad de efectos digitales desde la computadora para fines de la mezcla. Ojo, esto no incluye el hecho de que te entregarán un archivo mp3, mp4, wav, y otros formatos digitales y en el caso de los dos primeros con pérdida de calidad asegurada por compresión.
      6. Todos los reproductores de audio y equipos de música actuales, excepto los de altísima gama para audiófilos (y valen un ojo de la cara literalmente), tienen procesadores digitales. Y aún así si utilizas un disco compacto en la copia final, estás usando una pista digital.


      Para concluir y resumiendo. A día de hoy ambos equipos han dado un salto de calidad y pueden verse grandes equipos en ambos "mundos". Pero, siendo totalmente sincero, las consolas digitales, y sobre todo los equipos de modelado, han logrado sonidos de una calidad tal que hasta que no ves la consola con tus ojos, no te imaginas que es una consola digital. A estas alturas, empieza a vislumbrarse un posible fin de la era de lo analógico, a pesar de sus grandes ventajas para directo.
      Los únicos contextos en los cuales escucharás un sonido “analógico” como tal, es en un ensayo donde toda la amplificación y efectos sean analógicos, o en una tocada en donde tu amplificador no necesite estar microfoneado.

      Tengan presente que el artículo tiene una índole constructiva y no esta supuesto a “salseos” ni a argumentos arremetedores o no constructivos. La música es una de las artes donde todos y cada uno de los detalles son subjetivos, y lo que elijas para tu sonido es totalmente cuestión de tu gusto, y eso es lo que vale. Aportes, datos y comentarios en tono didáctico son bienvenidos y se agredecen.







      English Version




      By DShred - article body, main ideas and translation
      and Pedro M. Alhambra - some corrections and digital-analogic conversion.


      Introduction

      In my experience as a musician and gear nerd, one of the most controversial topics of discussion that gets the bigger amount of opinions and feedback are pedals, especially the differences between analog and digital pedals, being multi effects processors and amp modelers the most popular choices of digital pedals. It’s more than clear that each one has its pro’s and con’s; however, no one is able to stop technology from advancing and growing up, and digital processors are taking control of the market and many guitar players’ preference, from beginners to professionals.


      First of all… What is an analog pedal, and what is a digital pedal?

      ANALOG PEDAL-> An analog pedal is simply an individual pedal with a relatively basic circuitry that is free of processors. They might have integrated circuits in some cases. In a more technical language, this type of pedals features resistances, condensers, coils, voltage sources, pots, transformers, tapes (in the case of tape delays), buttons and all kinds of electronic gadgets that are able to modify the signal in many different ways without making a digital conversion of it, achieving a great variety of signal alterations while keeping the dynamic range of the signal. Here’s where the creativity between brands make possible to give different sounds and sensations to the same type of effect.

      DIGITAL PEDAL-> A digital pedal is a more modern outfit (it does not necessarily mean that being modern will make it better), with an advanced circuitry (way more complex and delicate than usual) and with the presence of several integrated circuits, automated algorithms, processors, storage memories, digital sensors and such… The main difference is that the signal goes through an analog-digital conversion on the pedal input, and a digital-analog post-conversion on the output. This analog-digital conversion happens by phases:


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      • Measurement of the analog signal’s voltage output or sampling. It represents the signal capturing time. Sampling happens by measuring the voltage by regular intervals of time. These intervals, or frequencies shown on the sampling, are known as sampling units and are measured in Hertz (Hz), where 1 Hz = 1 second. These sampling units determine the band width or the frequency range, this is why with a bigger sampling rate, and we get a better sound quality due to having a more dynamic range. This is why a sampled signal at 24 kHz has less quality than a 44 or 48 kHz signal. This has its limitations, since the bigger band width requires more space to store information, even when today, thanks to advances like the solid state drives, that is not being a nuisance anymore.

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      • Quantification. Taking as a base the information provided earlier, there’s a fixation on the levels of output, translating them to digital terms that are known as discreet values. In this part, the continuous output amount is granted with discreet values, a binary label per level of voltage on the original signal. This process is determined by the bit rate the converter permits, since a bigger bit rate will allow more dB’s as well as more states.

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      Quantification process for 3 bits (simplified).

      If we have a high amount of sample rates (Ex: 48 kHz), and eventually, a lot of samples per second to quantify, we’ll be needing a high bit rate in order to avoid quantification errors. A wrong rate might produce quantification noise.
      Generally, the higher bit rate will have a lower signal/noise ratio.
      - 4 bits quantification = 64 states = 24 dB
      - 8 bits quantification = 256 states = 48 dB
      - 16 bits quantification = 65536 states = 96 dB


      • Coding: It is a numerical representation of quantification, granting the states binary standard values known as states.


      All these processes are the ones that unbind the quality of the digital sound, if the converter is not of good quality, it might affect your sound in a great way. As an advantage, a multi-effects processor will offer you a way bigger variety of sound possibilities in a smaller physical space, since a lot of these include a great load of digital effects that do the same functions of its analog version. Nowadays, there’s an ongoing rising on amp modeling, impulses, sound profiling and audio interfaces, which work through digital signals.



      Differences?
      As we’ve been seeing, it’s pretty obvious what the pros and cons of each are. Let’s take a look at them.


      ANALOG PEDALS

      Pros:

      • They deliver a more organic sound, no discussions. Only the Kemper Profiler gets to match a real amp in an easy way, by making a digital copy of the voicing. There are other amp modelers with the possibility of matching the real amp, but they require a bit more of work and knowledge.
      • No latency or losses by band width (they do have it, based on the quality of the cables). And a natural sound, which is enjoyed by a great amount of professional guitar players.
      • Ease on change and substitution, since each pedal is a single piece with a function inside your pedal board.
      • Cheap repairs and modifications.
      • Most of them have the possibility of using batteries for auto-energizing.
      • Fixed sounds: most of them generally sound quite alike, reason why whenever you find a sound you like, you can be sure that pedal will give it to you.
      • With a good maintenance, they may last for lifetime.
      • Total customization possibilities on your pedalboards, you can have the effects you want, or the ones you need.


      Cons:

      • An analog pedal might be cumbersome and require a lot of cable, which takes dedication and has a great risk whenever something goes south inside your signal chain.
      • It requires more attention when it comes to maintenance.
      • They require a real amp.
      • If the board has too many pedals, you will require top quality cables to avoid signal loss.
      • Less versatility and higher cost if you’re looking for a pro-level pedalboard.





      DIGITAL PEDALS
      Pros:

      • Less weight, unless you use a lot of racks.
      • They don’t require any maintenance until they break.
      • They are a great low budget option.
      • Less need of cable.
      • A way bigger range of possibilities and configurations.
      • You may use them by Direct Input with great results.
      • Some models allow you to use them as audio interfaces for direct recording, even with great quality USB and S/PDIF inputs.


      Cons:

      • Any failure in our system can actually get us in trouble, since we’re practically on our own if the digital system goes down.
      • Costly repairs.
      • Some of them are quite complicated to use and you have so many options and possibilities that you might hesitate to find what you’re looking for.
      • They don’t allow auto-energizing. This is why a failure in the venue’s electricity might leave us without effects.
      • Shorter useful life.
      • The high quality units, if they might be clearly less costly than a pedalboard, might be expensive.
      • Rack type processors require expression pedals and midi controllers that are commonly not included.



      Conclusion:

      With the existence of several modern digital consoles such as AxeFX, AX8, FX8, Helix, POD HD, Zoom G Series, Digitech, TC Electronic G System… Or the new profiling systems such as Kemper, the possibilities offered to you by a tube amp with pedalboard are every time more limited.

      The economic factor: Despite the fact that most of the analog pedalboard users like to remain inside the basics, an assorted pedalboard will be around 1000-3000 USD/Euros of investment, not to mention the cost of a good amplifier. On the other side, the most expensive digital processing units are around 2500 USD/Euros with 10 times more sound possibilities, not to mention the amount of functions and features.

      It would seem like I am inclined towards defending the digital gadgets, however, what we previously mentioned are sole realities. In opposite cases, the actual guitarists (in my experience), defend analog pedalboards and tube amps with the standard sound quality argument. Some of them are not even looking for the versatility a multi-effects processor is able to offer, they just go straight to a determined sound one pedal offers. Steve Vai, Joe Satriani, John Petrucci, Guthrie Govan , Tosin Abasi, Kiko Loureiro, and another immense variety of pro guitar players out there, all of them with unbelievably good guitar tones, are currently using digital units. Maybe because they are endorsers, or maybe because of the benefits, just so they can go lightweight by sacrificing some of their sound.


      Final obsevations:

      To place the cherry over the cake, I would like to enlist a few reasons why, even having an analog pedalboard and a tube amplifier, you will have a digital final sound in 95% of the situations.


      1. Unless you play in bar concerts with no further amplification, 9 of each 10 places you play at will have a digital sound console that will pick up your signal, and it will very likely involve a computer, programs, plugins, and such, that will feature analog-digital converters.
        You will save previous conversions, and some say this will enhance your sound quality. But this is completely relative.
      2. If you have a tuner between your pedal collection, allow me to inform you some flash news. All tuner pedals are digital.
      3. A lot of modulation pedals, such as delay, reverb, chorus or tremolo; even on individual pedal cases, are digital nowadays. There are analog versions, that are mostly less useful and more expensive.
      4. Most modern pedals are hybrid digital/analog.
      5. If you’re in a studio recording an album, unless you’re in a specialized analog studio (which are worth one eye of your face), you can be entirely sure the sound engineer will be using an infinite amount of digital effects and plugins for mixing purposes.
        not to mention the fact that your final mix will be on MP3 format, a compressed digital audio format.
      6. All the modern sound systems and audio players have digital processors. And even if you’re using a CD, It’s reproducing a digital track.

      To conclude and resume… Both sides have made great leaps on quality and you can see it in great pieces of gear on both worlds. However, to be completely honest with you, digital processors and specially modeling units have achieved such a sound quality that you won’t be able to notice the difference at all, unless you see the device itself with your eyes. It’s kind of imminent the ending of the analog age, besides its great advantages for amp-front playing.

      The only environments where you will be listening to a true analog sound as it is, is in rehearsals where all the amplification and effects are analog, or a gig where your tube amp with pedalboard won’t have to use a microphone for further amplification.

      Let’s make clear this article’s intention is entirely constructive and it’s not looking to bash against anybody’s preference. Music is one of the arts where each and every one of the details is subjective, and what you choose for your sound is completely up to your taste, and that’s what matters. Any piece of information, input or comments with a didactic tone will be absolutely welcome!


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