Los waveshapers son una forma fantástica de enriquecer los armónicos de cualquier instrumento eléctrico y crear una firma sonora única. ¡Es probable que hayas utilizado efectos que emplean waveshaping innumerables veces al hacer música sin ni siquiera saberlo!

Cuando empiezas a adentrarte en el mundo de los waveshapers, es fácil perderse en el mar de funciones y ecuaciones matemáticas. En este artículo, exploraremos el concepto de waveshaping en términos sencillos y te mostraremos cómo puedes utilizarlo para crear un sonido único.

Waveshaper: El nombre lo dice todo

Lo primero que hay que recordar es que un wavehaper hace precisamente lo que su nombre indica: manipula las ondas sonoras, dando vida a sonidos más articulados.

En la producción de audio digital, el wave-shaping consiste en modificar una señal digital de forma que mejore su contenido armónico. Es una técnica de síntesis de sonido que modifica una forma de onda original para crear armónicos adicionales.

La distorsión y la saturación caen bajo el paraguas del waveshaper, ya que estos efectos están, de hecho, manipulando la onda sonora. Lo que un waveshaper ofrece más que un plugin de saturación es más control sobre cómo se comporta la señal, permitiéndote controlar totalmente el contenido armónico.

Dependiendo de la curva de modelado, el modelador de ondas puede añadir tanto armónicos pares como impares al sonido aplicando funciones de transferencia específicas. Por ejemplo, el uso de funciones de modelado de ondas polinómicas puede ayudar a generar sólo armónicos pares o impares, dependiendo del polinomio utilizado. Más adelante hablaremos de ello.

La naturaleza del audio digital

Comprender cómo se graban digitalmente los sonidos es crucial para saber cómo funcionan los formadores de ondas.

Llamamos "audio digital" al sonido que se almacena y procesa en ordenadores y otros dispositivos electrónicos. A diferencia del sonido analógico, que es una señal suave y continua, el audio digital descompone el sonido en pequeñas instantáneas llamadas muestras. Básicamente, estas muestras son imágenes individuales del sonido tomadas en momentos concretos.

Hay dos factores que definen la calidad del audio digital: la frecuencia de muestreo y la profundidad de bits.

La frecuencia de muestreo es el número de muestras que se toman cada segundo para crear la versión digital del sonido. Se mide en hercios (Hz), y una frecuencia de muestreo más alta significa mejor calidad de sonido.

Por ejemplo, los CD de música utilizan una frecuencia de muestreo de 44.100 muestras por segundo. Cuanto mayor sea la frecuencia de muestreo, mejor podrán procesar las herramientas de modelado de ondas los componentes de alta frecuencia, reduciendo el aliasing y produciendo una señal de salida más limpia.

La profundidad de bits controla el nivel de detalle de cada muestra. Cuantos más bits, más detallado y preciso será el sonido. Esto es crucial para capturar las partes altas y bajas de un sonido.

Una mayor profundidad de bits proporciona más control sobre la amplitud, lo que es especialmente importante cuando se aplican funciones de modelado de ondas para crear formas de onda suaves o complejas sin introducir ruidos o artefactos no deseados.

¿Cómo afectan los modeladores de ondas a la forma de onda?

Cambian la forma de onda aplicando una función de modelado de ondas a la señal. Esta función de modelado puede ajustarse para realzar armónicos específicos o crear timbres completamente nuevos.

Empezar con una entrada de onda sinusoidal simple y aplicar una función de modelado de onda puede generar un espectro más rico de armónicos, transformando un tono simple en un sonido más complejo.

Como habrás adivinado, el nivel de control que tienes sobre la forma de onda es muy superior con un waveshaper que con un efecto de distorsión o saturación normal.

Seleccionando y ajustando cuidadosamente la función de modelado de onda, puedes predecir y manipular el contenido armónico, creando desde calidez analógica hasta texturas agresivamente distorsionadas.

Varias técnicas de modelado de ondas

La siguiente sección puede resultar un poco abrumadora si no estás familiarizado con las funciones matemáticas.

Una función de transferencia es una fórmula matemática que define cómo debe alterarse una señal para producir una señal de salida. Dependiendo de la función de transferencia de modelado de ondas utilizada, obtendrás diferentes salidas. He aquí algunas técnicas comunes:

Forma de onda polinómica

La conformación de onda polinómica se denomina así porque aplica ecuaciones polinómicas para transformar la señal de entrada.

La salida de sonido es una función de la señal de entrada elevada a una potencia, lo que realza una forma de onda con armónicos adicionales.

Para simplificar, utilicemos una onda sinusoidal como señal de entrada. Al aplicar una función polinómica cúbica (por ejemplo, y=x3y = x^3y=x3), la onda sinusoidal se distorsiona, introduciendo armónicos de tercer orden.

Esto puede añadir una distorsión rica, de tipo analógico, realzada por los armónicos impares en el espectro de salida.

Forma de onda exponencial

El modelado de onda exponencial aplica una función exponencial a la señal, con lo que se obtiene una distorsión aguda. La intensidad del efecto se controla mediante la base de la función exponencial.

Siguiendo el mismo ejemplo que utilizamos para el modelado de ondas polinómicas, si aplicas una función exponencial como y=ex-1y = e^x - 1y=ex-1 a una onda sinusoidal, la forma de onda se remodela para crear un sonido más agresivo con alto contenido armónico (es decir, con esquinas afiladas).

Este tipo de función de modelado es ideal si desea crear armónicos de alta frecuencia con una salida más distorsionada.

Tabla de consulta Waveshaping

Quizá la función de conformación de ondas más compleja, la conformación de ondas con tabla de consulta hace corresponder los valores de la señal de entrada con un conjunto predefinido de valores de salida almacenados en una tabla, lo que da vida a complejas transformaciones no lineales.

Aquí, los valores de entrada de la onda sinusoidal se asignan a una curva definida por la tabla de consulta. Esto puede producir sonidos impredecibles y altamente personalizables, razón por la que a los compositores experimentales les encanta.

El modelado de ondas con tablas de consulta permite diseñar formas de onda únicas que no pueden conseguirse fácilmente con simples funciones polinómicas o exponenciales, lo que permite crear espectros de sonido totalmente nuevos.

Cómo dominar el Waveshaping

Identifiquemos los pasos necesarios para dominar el arte del wave shaping en orden cronológico:

Conozca todas las funciones de modelado de ondas

Diferentes funciones de forma de onda producen diferentes estructuras armónicas.

Comprender y predecir cómo cambiará una forma de onda en función de la función que utilices te ayudará a crear el sonido deseado sin pasarte horas dando forma a las ondas sonoras.

Empieza por lo más sencillo. Utiliza una onda sinusoidal como señal de base y empieza a aplicar distintas funciones de modelado de onda. Observa cómo cada función cambia la forma de onda y el sonido que produce.

Es fundamental utilizar un analizador de espectro, sobre todo si eres principiante. La información visual te ayudará a entender cómo afecta la forma de la onda al sonido y te facilitará conseguir el sonido deseado.

Por ejemplo, al aplicar una función a una entrada sinusoidal, puedes observar directamente el nuevo contenido armónico que aparece en el espectro de frecuencias, lo que te ayuda a comprender cómo afectan al sonido los distintos parámetros de modelado.

Pruebe diferentes señales de entrada

Las ondas sinusoidales, las ondas cuadradas y las formas de onda complejas reaccionan de forma diferente a la misma función de conformación de onda.

Dado que el efecto de la conformación de onda cambia según la señal de entrada, intente aplicar la misma función de conformación de onda a una onda sinusoidal y a una onda diente de sierra, y preste atención a las diferencias en el contenido armónico.

Esta práctica te ayudará a comprender cómo se transforman las distintas formas de onda y a predecir los resultados de la transformación de ondas en distintos sonidos.

Herramientas de modelado de ondas integradas

La mayoría de los DAW incluyen herramientas de modelado de ondas que son perfectas para empezar.

Ableton Live es uno de los DAW más populares y viene con un Saturador que te permite aplicar diferentes curvas de modelado de ondas e incluso dibujar las tuyas propias.

Si quieres probarlo, empieza con el ajuste predeterminado "Analog Clip" en una línea de bajo, luego ajusta la curva o cambia a un modo diferente (como "Soft Sine") para ver cómo cambia el sonido.

Mejor software de modelado de ondas

FabFilter Saturno 2

FabFilter Saturn 2 es un fantástico plugin de distorsión y modelado de ondas que ofrece multitud de estilos de distorsión y procesamiento de audio multibanda. También viene con un sinfín de opciones de modulación para dar forma al sonido por su cuenta.

El Saturn 2, una evolución del ya excelente FabFilter Saturn, presenta una interfaz rediseñada, estilos de distorsión adicionales, generadores de envolvente mejorados y mejores capacidades de modulación.

El plugin proporciona un control preciso sobre el contenido armónico y el espectro de tu audio, independientemente de si buscas una calidez sutil o una distorsión extrema.

Serum (Xfer Records)

Serum es un excelente sintetizador de tabla de ondas con excepcionales capacidades de modelado de ondas a través de sus modos Warp.

Puedes aplicar varios algoritmos de modelado de onda como Bend, Mirror o Sync directamente a la tabla de ondas, cambiando los coeficientes en tiempo real. Para ello, carga una tabla de ondas básica en Serum y aplica el modo "Bend +" Warp. A medida que aumentes la cantidad, la forma de onda se curvará y cambiará de forma, introduciendo nuevos armónicos.

Serum mejora la manipulación creativa de la forma de onda de entrada, ofreciendo información visual en tiempo real para que pueda ver exactamente cómo sus cambios afectan a la señal de salida.

MetaFiltro Waves

Waves MetaFilter combina el filtrado con el modelado de ondas, permitiéndote modelar el sonido a medida que se filtra.

Puedes añadir distorsión a la señal filtrada, lo que te proporcionará texturas agresivas que pueden evolucionar de forma orgánica e impredecible. Este asequible plugin ofrece un montón de funcionalidades de modelado, seguimiento de envolvente, control de LFO y secuenciador, drive, opciones de bit-crushing, delay, sidechain y aprendizaje MIDI.

u-he Zebra 2

Zebra es un sintetizador modular que te permite dibujar tus propias curvas de forma de onda. Es extremadamente popular porque es intuitivo, tiene una interfaz fácil de usar para principiantes y ofrece abundantes opciones de personalización de formas de onda.

Para crear un oscilador sencillo en Zebra y dirigirlo a través del modelador de ondas, dibuja una curva de modelado de onda asimétrica para introducir armónicos uniformes y, a continuación, modula los parámetros de la curva con un LFO para crear un sonido dinámico y analógico.

Reflexiones finales

Espero que esta guía haya ayudado a aclarar algunas de las confusiones que giran en torno a las llamadas herramientas de modelado de ondas. Manipular el audio hasta tal punto requiere aprender todo sobre la naturaleza del sonido y cómo se traduce en contenido digital.

Los principios del modelado de ondas pueden ser difíciles de aplicar al principio, pero una vez que los domines, te darás cuenta de que esta herramienta puede ampliar enormemente tu paleta sónica y darte un control total sobre tu producción musical.

¡Que te diviertas!