Limitador: Funcionalidade, definições e aplicação

Na produção musical, há dois aspectos principais que fazem a diferença entre uma produção amadora e uma produção profissional: uma gama de frequências equilibrada e uma boa dinâmica na canção. Uma gama de frequências equilibrada pode ser conseguida com a ajuda de equalizadores, enquanto dispositivos como compressores, noise gates ou mesmo limitadores são responsáveis pela dinâmica.

O que é um limitador?

Um limitador não é mais do que um compressor com rácios muito elevados de até ∞:1 - ou seja, não permite a passagem de níveis acima de um determinado limite. Pode pensar nele como um limite máximo de volume numa faixa de áudio - tudo o que for mais alto do que o limite não passará.

Um compressor funciona normalmente com rácios de 2:1 a 20:1 - isto significa que cada dB acima do limite definido é atenuado em 2 (com um rácio de 2:1) ou em 20 (com um rácio de 20:1). Os limitadores têm um rácio de 50:1 (limitadores normais) a ∞:1 (limitadores brickwall) - isto significa que cada dB acima do limite é completamente atenuado ou não passa de todo.

O mais tardar durante a masterização ou remasterização são utilizados limitadores, que têm 2 objectivos principais:

1. Como mencionado anteriormente, os limitadores asseguram que nenhum nível ultrapassa o limite para que não haja distorção no áudio que possa prejudicar os altifalantes ou mesmo os seus ouvidos.
2. No entanto, um limitador também aumenta a perceção do volume global da faixa (ver LUFS) porque, como qualquer compressor, torna as passagens silenciosas mais altas. Isto faz com que toda a faixa soe mais alta, uma vez que mais partes da faixa estão perto do volume máximo e a gama dinâmica é reduzida.

Isto é especialmente importante nos dias de hoje, uma vez que a música se tornou tão alta que nunca se atingiria esse volume sem um limitador.

Definições do limitador

Um limitador tem definições semelhantes às de um compressor - afinal, funcionam da mesma forma:

1. O valor de limiar determina o volume no qual o limitador começa a funcionar. Qualquer coisa acima do limiar não é permitida e é reduzida para o nível máximo permitido. Como regra, o makeup gain é automaticamente ajustado nos limitadores modernos, caso contrário existem controlos separados para ele. Muitas vezes, a combinação de threshold + makeup gain é simplesmente designada por "gain".
2. O tempo de ataque determina a rapidez com que o limitador intervém assim que o sinal excede o limiar. Se quiser ter a certeza de que nada excede o nível máximo (por exemplo, na fase de masterização), deve escolher tempos de ataque muito curtos. Com tempos de ataque longos, os primeiros transientes são deixados passar, uma vez que o limitador intervém mais tarde.
   Muitos limitadores não permitem alterar o ataque - estes trabalham sempre com tempos de ataque curtos de modo a captar todos os transientes.
3. O tempo de libertação determina a rapidez com que o limitador pára de funcionar quando o sinal desce abaixo do limiar. Os tempos de libertação rápidos soam pouco naturais porque a redução de ganho pára muito rápida e abruptamente, mas são utilizados para alterar os transientes, por exemplo, para tornar a bateria mais nítida. Os tempos de libertação lentos soam mais naturais e, por isso, são aplicados principalmente a músicas inteiras na fase de masterização.
4. Alguns limitadores têm um lookahead. Isto dá ao limitador um "olhar para o futuro" do sinal de áudio e assim assegura que corta sempre todos os níveis exatamente, independentemente da velocidade dos transientes. Sem um lookahead, alguns picos podem passar mesmo com o tempo de ataque mais rápido.

O que é um True Peak Limiter?

Um verdadeiro limitador de pico é um tipo especial de limitador que é frequentemente utilizado na masterização. A caraterística especial de um limitador de pico verdadeiro é a sua capacidade de detetar e limitar "picos entre amostras". Os picos entre amostras são níveis de pico que podem ocorrer entre duas amostras digitais quando o sinal digital é convertido num sinal analógico.

Os limitadores convencionais podem ignorar estes picos porque só têm em conta as amostras que estão realmente presentes no ficheiro digital.

Os picos entre amostras podem causar distorção indesejada quando o sinal de áudio é reproduzido em determinados sistemas ou convertido em formatos com perdas (como MP3 ou AAC). Um True Peak Limiter pode detetar e limitar estes picos, resultando numa melhor qualidade de áudio e consistência em diferentes sistemas e formatos de reprodução.

O que é a sobreamostragem?

A sobreamostragem é uma técnica utilizada em limitadores e outros processadores de áudio digital para aumentar a resolução e a qualidade do processamento de áudio e reduzir artefactos como aliasing e picos entre amostras.

E é assim que funciona: A sobreamostragem aumenta a taxa de amostragem do sinal de áudio, muitas vezes por um fator de 2, 4, 8,16 ou 32. Isto significa que são criadas amostras adicionais entre as amostras originais. Isto dá ao limitador uma maior resolução e permite-lhe detetar e limitar os picos entre amostras com maior precisão.

Note-se, no entanto, que a sobreamostragem consome muito CPU porque a taxa de amostragem tem de ser aumentada - quanto maior for a taxa de sobreamostragem, mais CPU é necessária.

Limitador vs Brickwall Limitador vs Clipper

Essencialmente, existem 3 tipos diferentes de limitadores que têm uma função semelhante mas funcionam de forma ligeiramente diferente.

Um limitador normal é um compressor com rácios muito elevados (30:1 - 50:1) e tempos de ataque extremamente rápidos, próximos de zero. Evitam a distorção, exceto em frequências muito baixas. Em termos de audibilidade, um limitador aumenta de forma inteligente as passagens silenciosas sem que as passagens altas excedam um nível de sistema definido.

Um limitador de parede de tijolo é um tipo de limitador caracterizado por uma taxa de compressão extremamente elevada, possivelmente infinita (∞:1). Isso garante que nenhuma amplitude de sinal exceda o limite definido, agindo como uma parede gigante (daí o nome) para proteger a integridade do áudio.

Um clipper (hard clipper ou soft clipper), por outro lado, segue um design de circuito diferente e tem um objetivo especial. Foi especificamente concebido para evitar que o valor instantâneo de um sinal ultrapasse um determinado limiar. Teoricamente, um limitador pode transformar-se num clipper se estiver definido para um rácio de ∞:1, um tempo de ataque de zero e um tempo de libertação de zero.

Assim, a principal diferença entre um limitador e um clipper reside no seu princípio de funcionamento: um clipper actua sobre o valor instantâneo de um sinal, enquanto um limitador actua sobre o nível ou ganho do sinal ao longo de um período de tempo aproximadamente determinado pelo tempo de libertação.

Quando é que se utilizam limitadores?

Limitador durante a masterização

Como mencionado anteriormente, os limitadores são mais frequentemente utilizados na masterização, e há várias razões para isso:

• Controlo do volumeLimitador: Um limitador ajuda a aumentar o volume de uma faixa sem a sobrecarregar. Isto é especialmente importante numa altura em que o volume é frequentemente visto como um fator crucial no sucesso de uma canção.
• Evitar a distorção e o recorteLimitadores de volume: Quando se aumenta o volume, existe o risco de sobrecarregar os sinais de áudio, o que pode levar a distorções indesejadas e ruídos de corte. Os limitadores ajudam a minimizar este risco cortando os picos do sinal de áudio, impedindo que o sinal ultrapasse um nível definido.
• ConsistênciaLimitador: Um limitador ajuda a criar um som uniforme e consistente. Sem um limitador, algumas passagens de uma faixa podem ser muito mais altas do que outras, resultando numa experiência de audição desigual.
• Proteção do sistema áudioLimitador: Um limitador pode evitar que sinais demasiado altos danifiquem os sistemas de áudio. Isto pode ser especialmente importante quando se reproduz o master em diferentes ambientes e em diferentes sistemas, desde pequenos auscultadores a grandes sistemas de PA.
• Conformidade com as normas do sectorNo sector da música e da radiodifusão, existem normas específicas para o volume máximo. Um limitador ajuda a garantir que uma masterização está em conformidade com estas normas.

Limitador durante a mistura

Os limitadores não são frequentemente utilizados em mixagem - normalmente os compressores são utilizados na fase de mixagem porque soam mais naturais. No entanto, há situações em que um limitador pode ser útil:

• Em amostras individuais de bateria: Se quiser alterar extremamente o som de uma amostra de bateria, um limitador pode ajudar. Se quiser um som extremamente esmagado, por exemplo, para a caixa, pode comprimir extremamente a caixa ou passá-la por um limitador.
• Compressão paralela: Os limitadores também funcionam bem com a compressão paralela. A técnica consiste em comprimir extremamente uma faixa ou um grupo e, em seguida, misturar o sinal comprimido com o não comprimido - um limitador é muito adequado para este efeito porque o efeito é tão extremo.
• Distorção propositada: Também pode utilizá-lo para distorcer instrumentos, colocando o volume acima de 0 dB. Depois disso, pode sempre compensar e reduzir o volume com o Makeup Gain ou outro plugin para ouvir a distorção mesmo em volumes mais baixos.

Eu não recomendaria a utilização de um limitador no bus principal durante a mistura - isso deve ser deixado para o engenheiro de masterização. Se fores o engenheiro de masterização, continuaria a não utilizar um limitador durante a mistura, mas apenas depois de a mistura estar concluída e começares a masterizar.