Pedales de efectos: ¿Qué es un pedal de delay? (I)

What Is A Delay Pedal I Featured

Los pedales de delay son de los más utilizados en una gran cantidad de estilos, ya que además permiten ser utilizados prácticamente con cualquier instrumento, pero… ¿Cómo funcionan realmente estos pedales y cuál es su origen?

1 – Los orígenes: el tape echo

Actualmente existen en el mercado una gran variedad de pedales de delay, particularmente digitales. Sin embargo, cuando surgió este tipo de efecto se utilizaba un mecanismo totalmente diferente: el sonido se grababa y se reproducía a partir de cintas magnéticas, y debido al sonido conseguido y a los cortos tiempos de delay se parecía más a un eco que a un delay como los conocemos hoy en día. De ahí su nombre en inglés: tape echo. Este tipo de efectos se empezó a desarrollar a principios de los 40, debido a que la cinta magnética se convirtió en el medio de grabación por excelencia. Aunque no es seguro, hay mucha gente que pone a Les Paul como origen del tape echo, o al menos como influencia importante para su desarrollo. Muchos sistemas de delay magnético empezaron a desarrollarse, y durante los años 50 ya estaban disponibles (para todo aquél que pudiera permitírselo!). Los modelos más conocidos son sin duda el Roland Space Echo y el Echoplex.

Roland Space Echo
Roland Space Echo

Aunque algunos de ellos eran auténticas obras de ingeniería, el principio de funcionamiento era el mismo: el sonido que se quería retrasar se grababa en un bucle de cinta magnética que se pasaba por los cabezales magnéticos de lectura del sistema de tape echo. Cada cabezal volvía a reproducir el sonido original, creando así el efecto. Para ajustar el tiempo de delay se podía tanto cambiar la velocidad del motor que hacía circular el bucle de cinta magnética como variar la distancia entre cabezales magnéticos, según el tipo de equipo. En algunos era incluso posible pasar el bucle por un cabezal extra que permitía múltiples repeticiones. La principal desventaja de los tape echo es que requerían un mantenimiento permanente: las cintas debían ser cambiadas regularmente (algunos equipos solucionaban esto usando discos magnéticos en lugar de cintas, similares a los discos duros actuales), los motores revisados… Además, al ser dispositivos mecánicos eran muy voluminosos y no eran prácticos para mover de un lado a otro. Fue entonces cuando apareció un dispositivo que revolucionó el mundo de los delays para siempre: el Bucket Brigade Device (BBD).

2 – Delays analógicos: el Bucket Brigade Device (BBD)

El nombre de este dispositivo electrónico hace referencia a las cadenas de cubos que realizaban los bomberos antiguamente para poder llevar el agua hasta el incendio de forma más eficiente. De forma similar, en su interior los BBD están formados por una gran cantidad de condensadores en fila. Estos condensadores, que actúan como los cubos, se van pasando la señal de uno a otro hasta llegar a la salida a la velocidad que marca la señal de reloj de entrada. Así, el delay total dependerá tanto de la cantidad de condensadores en línea como de la velocidad del reloj de entrada, y suele estar entre unos pocos milisegundos y varios cientos de milisegundos (~400ms para el conocido MN3007 de Panasonic).

Mn3007 Bbd Devices Comparison Table
Tabla comparativa de diferentes versiones del MN30XX

Tabla comparativa de los distintos MNxxxx de Panasonic[/caption] La primera ventaja, bastante evidente, es su reducido tamaño con respecto a los tape echos, que utilizaban voluminosos motores y que necesitaban una gran superficie para el bucle de cinta magnética. Además, los BBD son dispositivos puramente electrónicos, por lo que no necesitan ningún tipo de mantenimiento ni de reemplazo de componentes. Gracias a estas ventajas eran mucho más fiables y cómodos de transportar que los tape echos. ¿Cómo funciona este tipo de delay? En primer lugar se separa la señal original de entrada en dos. Una de ellas va directamente a la salida del efecto (dry path). La otra pasa a través del BBD, que se encarga de aplicar el delay, y se vuelve a mezclar con la señal limpia.

Electroharmonix Memory Man Bbd Analog Delay
Electroharmonix Memory Man Bbd Analog Delay

La mayoría de delays basados en Bucket Brigade Devicesaparecieron en los70, convirtiéndose rápidamente en una buena alternativa a los tape echo. Uno de los más populares fue el ElectroHarmonix Memory Man, que generaba hasta 320ms de delay gracias al BBD MN3005. A pesar de ofrecer muchas ventajas con respecto a los tape echo, los delays analógicos aún tenían dos cuestiones que resolver. La primera era el número limitado de etapas, lo que limitaba el delay máximo que se podía conseguir. La segunda, la pequeña degradación que sufría la señal al pasar de una etapa a otra y que se iba acumulando a lo largo de la cadena.

3 – Delays digitales

Estas dos cuestiones se resolvieron en cuanto la tecnología digital de procesado de señal surgió a finales de los 70 y comienzo de los 80, cambiando para siempre los pedales de delay. En un primer momento estos dispositivos únicamente estaban disponibles en forma de racks, pero conforme la electrónica se fue haciendo más y más pequeña fueron apareciendo también en forma de pedales de efectos. En los delays digitales se utiliza un Conversor Analógico-Digital (ADC por sus siglas en inglés) que muestrea la señal de forma perfecta y sin degradado progresivo como ocurría en los delays analógicos, por lo que es posible conseguir tiempos de delay mucho mayores junto con una mejor calidad de sonido. Los primeros delays digitales también tenían sus problemas, ya que utilizaban ADCs de poca calidad y reducido número de bits que producían un sonido más frío y áspero que los delays analógicos. Sin embargo, con el rápido desarrollo de la electrónica digital y el abaratamiento de los ICs de audio estos problemas desaparecieron rápidamente. Hoy en día es incluso posible emular digitalmente el sonido de los antiguos tape echo o de los delays analógicos BBD.

Adc Number Of Bits Quantization
Efecto del número de bits de cuantización

Un delay digital funciona como un pequeño grabador, que almacena constantemente lo que estés tocando. Una vez grabado el sonido, éste puede ser retrasado, reproducido el número de veces que se desee, modificado… La principal diferencia entre un sistema digital y uno analógico es que la señal analógica es continua en el tiempo, mientras que la señal digital una vez muestreada no es más que un conjunto de puntos o valores sueltos. Aunque teóricamente un ADC muestrea perfectamente una señal, en realidad está limitado por su número de bits (que equivaldría al “número de niveles”): cuando un ADC muestrea una señal escoge el valor de su colección de valores que está más cerca del valor real de la señal analógica. Es lo que se conoce como cuantización. Por ejemplo, tomemos un ADC que tuviera como valores 1, 2, 3… 9 y 10. Si nuestra señal de entrada tuviese un valor de 7.3, el ADC escogería 7 ya que es el más cercano. En cada muestreo se produce un pequeño error conocido como error de cuantización, pero una vez se muestrea ese valor (7 en el ejemplo anterior) se almacena en la memoria y no sufre ningún tipo de variación o degradado como en los delays analógicos. La conclusión es evidente: cuantos más bits tenga nuestro ADC mayor número de niveles tendrá y más parecida será la señal muestreada a la original. En un ADC de 8 bits tendremos 2^8=256 bits, mientras que un sistema actual de 24 bits tendremos…¡2^24=16777216 niveles! En el ejemplo anterior la señal analógica corresponde a la línea azul mientras que la roja corresponde a la señal muestreada. Conforme aumenta el número de bits la línea roja se parece más y más a la línea azul, hasta que llega un punto en el que prácticamente no pueden diferenciarse.

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Pt2399 Digital Delay Ic
IC de audio dedicado Pt2399

Uno de los circuitos integrados especializados en delay es el PT2399. Este IC se usa en una gran cantidad de pedales de efectos tanto de delay como de eco, ya que tiene una muy baja distorsión (típicamente THD < 0.5%) y permite retrasos de señal de hasta ~350ms (retrasos mayores empiezan a introducir más ruido y distorsión en el sonido).

Esperamos que esta primera parte sobre los delays te haya parecido interesante. En la próxima entrega explicaremos los parámetros de un delay, como tiempo de retraso y feedback, así como algunos consejos para sacarle más partido a tus pedales de delay.

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