unidad DI

Una unidad DI (entrada directa o inyección directa) es un dispositivo electrónico que se utiliza normalmente en estudios de grabación y en sistemas de refuerzo de sonido para conectar una señal de salida no balanceada de alta impedancia a una entrada balanceada de baja impedancia, a nivel de micrófono , generalmente a través de un conector XLR y un cable XLR.

Las unidades DI también se conocen como caja DI , caja directa o simplemente DI , pronunciando cada letra como en "Dee Eye". Se afirma que el término significa entrada directa , inyección directa (un término británico ^{[ 1 ]} ), inducción directa o interfaz directa .

"Los amplificadores y altavoces de guitarra tradicionales son dispositivos de baja fidelidad que comprimen el rango dinámico, introducen distorsión y reducen el rango de frecuencias. En cambio, una señal de guitarra directa con una interfaz adecuada sonará súper limpia, dinámica, potente y mucho más brillante." ^{[ 2 ]} - Revista Guitar.com

Las cajas DI se utilizan frecuentemente para conectar una guitarra eléctrica , un bajo eléctrico o un teclado electrónico a la entrada de micrófono de una mesa de mezclas . Su señal proviene directamente del instrumento, sin transmitirse por el aire como ondas sonoras , aislándose así de otros sonidos y evitando los efectos del micrófono o la acústica de la sala . La caja DI realiza la igualación de niveles, el balanceo y la adaptación de impedancia activa o pasiva . Suelen ser cajas metálicas con entradas y salidas, y en los modelos más caros, interruptores de aislamiento de tierra y atenuadores.

Las cajas DI se utilizan ampliamente en sistemas de megafonía profesionales y semiprofesionales , sistemas de refuerzo de sonido profesionales y estudios de grabación . Los fabricantes producen una amplia gama de unidades, desde unidades pasivas básicas y económicas hasta unidades activas sofisticadas y costosas. Las cajas DI pueden ofrecer numerosas funciones y opciones controlables por el usuario (por ejemplo, un atenuador seleccionable de 0 dB, 20 dB o 40 dB y/o un interruptor de " aislamiento de tierra "). Pueden venir en diferentes tipos de carcasas, generalmente un chasis metálico que ayuda a proteger contra interferencias eléctricas. Algunos amplificadores de bajo tienen unidades DI integradas, de modo que la señal de salida del amplificador se puede conectar directamente a una mesa de mezclas en un contexto de refuerzo de sonido, espectáculos en vivo o grabación.

Las cajas de inyección directa pasivas aparecieron por primera vez en Estados Unidos a mediados de la década de 1960, sobre todo en Detroit, en emisoras de radio y estudios de grabación como Motown , United Sound Systems , Golden World Records , Tera Shirma Studios y la unidad móvil de grabación Metro-Audio Capstan Roller. Estas cajas de inyección directa eran fabricadas a medida por ingenieros como Ed Wolfrum con su " Wolfbox " y por empresas de sonido para conciertos para ayudar a amplificar instrumentos musicales eléctricos.

Estas cajas generalmente contenían un transformador de audio con una relación de espiras de aproximadamente 8:1 a 12:1 para ayudar a adaptar la impedancia desde la alta impedancia de salida de la pastilla de un instrumento a la impedancia de entrada relativamente menor del preamplificador de micrófono de una consola de mezcla típica . Por ejemplo, el Triad A-11J utilizado en el Wolfbox tiene una relación de espiras de 10:1 ^{[ 3 ]} y, por lo tanto, una relación de impedancia de 100:1. La impedancia de entrada típica del preamplificador de la consola, de 1500 ohmios, se presentaría al instrumento electrónico como una alta impedancia de entrada de 150 000 ohmios. ^{[ 4 ]}

La caja de inyección directa pasiva era adecuada para la mayoría de los instrumentos musicales electrónicos, pero coloreaba negativamente el sonido de instrumentos con señales de salida más débiles, como los pianos Fender Rhodes y los bajos Fender Precision con pastillas de bobina simple. Para adaptarse a estos instrumentos, se diseñaron cajas de inyección directa activas que contenían circuitos electrónicos alimentados que aumentaban la impedancia de entrada a más de 1.000.000 ohmios. En 1975, se diseñó una caja de inyección directa activa con alimentación fantasma de 48 voltios para el estudio de grabación de Leon Russell , cuyo circuito se publicó en la edición de abril de 1975 de dB , la revista de ingeniería de sonido. ^{[ 5 ]} La empresa de sonido Tycobrahe , conocida por apoyar grandes festivales de rock como California Jam , ofreció a la venta en 1977 una caja de inyección directa activa capaz de  una salida de nivel de línea de +9 dBm con un atenuador incorporado para compensar varios niveles de entrada. ^{[ 6 ] [ 7 ]}

Una caja de inyección directa tiene dos funciones principales: audio y electricidad. La función de audio consiste en enviar una señal de instrumento limpia y sin alteraciones a una mesa de mezclas o grabadora, donde se procesa mediante otros dispositivos (ecualización, compresión, modulación, reverberación, etc.) para satisfacer las necesidades de la producción de audio. Sin una caja de inyección directa, un instrumento o micrófono debe conectarse a un amplificador, que a su vez puede conectarse a un altavoz, otro micrófono y, finalmente, a la mesa de mezclas. Estas etapas electrónicas y el cableado pueden alterar el sonido de maneras que algunos ingenieros de sonido y músicos consideran indeseables. Por supuesto, también es cierto lo contrario: muchas veces, los músicos e ingenieros de sonido buscan esta coloración porque se ajusta al estilo de la música o la grabación.

La función eléctrica de una caja de inyección directa es compensar la impedancia de entrada y salida. La mayoría de los instrumentos electrónicos y micrófonos no se pueden conectar directamente a las entradas de preamplificador de las mesas de mezclas o grabadoras debido a la incompatibilidad de impedancias . Los instrumentos suelen tener una impedancia alta, mientras que las entradas de micrófono tienen una impedancia baja.

La caja de inyección directa toma una señal desbalanceada de alta impedancia y la convierte en una señal balanceada de baja impedancia. ^{[ 8 ]} Esto permite transmitir la señal a través de cables largos sin pérdida de señal y ofrece una mayor supresión de interferencias gracias a la ventaja del rechazo de modo común en una señal balanceada. ^{[ 9 ]} Además, permite enviar la señal de baja impedancia al preamplificador de entrada de una mesa de mezclas diseñada para aceptar la entrada de micrófonos de baja impedancia.

Debido a que todos los cables son capacitivos, los cables largos utilizados en sonido en vivo y grabación pueden convertirse en un filtro de paso bajo que reduce las frecuencias altas cuando se usan con una fuente de alta impedancia. ^{[ 10 ]} Otra ventaja de las unidades DI es que la DI contiene un transformador para proporcionar aislamiento galvánico que puede eliminar un zumbido de bucle de tierra . ^{[ 10 ]}

Las cajas de inyección directa se utilizan normalmente con instrumentos eléctricos u otros dispositivos musicales electrónicos que solo disponen de una salida jack de 6,35 mm (1/4") no balanceada , la cual debe conectarse a una entrada XLR de una mesa de mezclas. Se pueden instalar varios circuitos de caja de inyección directa dentro de una misma carcasa. Estas se utilizan para múltiples salidas no balanceadas, como por ejemplo para un conjunto de teclados electrónicos.

La grabación de entrada directa se utiliza en casi todas las partes de bajo eléctrico en Sgt. Pepper's Lonely Hearts Club Band , sobre todo en " Lucy in the Sky with Diamonds ", " When I'm Sixty-Four ", " Lovely Rita " y " A Day in the Life ", así como en " Only a Northern Song ", " I Me Mine " y la introducción de guitarra principal de " Revolution ". ^{[ 11 ]} Otros ejemplos incluyen " So Much To Say " de Dave Matthews Band y " Daydreamer " de Adele . ^{[ 11 ]} El riff principal de guitarra en " Black Dog " de Led Zeppelin se grabó directamente a través de un preamplificador de micrófono y se alimentó a través de un par de limitadores de pico 1176. [ ^{12 ] El} líder y guitarrista de The Byrds , Roger McGuinn, logró su famoso sonido de guitarra brillante en el estudio grabando su Rickenbacker de 12 cuerdas directamente a través de un compresor para enfatizar los agudos. ^{[ 13 ]}

Una unidad DI pasiva consta de un transformador de audio utilizado como balun . El término "pasivo" indica que la unidad no requiere una fuente de alimentación (como baterías o alimentación fantasma) para funcionar. La calidad del transformador de audio influye significativamente en la fidelidad y la capacidad de supresión de ruido de las cajas DI pasivas. Los fabricantes suelen destacar que los transformadores de alta calidad son esenciales para una transmisión de señal de audio eficaz y sin ruido. ^{[ 14 ]} Esto hace que las DI pasivas sean menos costosas, pero también significa que no pueden amplificar la potencia de la señal. La relación de espiras en una DI pasiva se elige normalmente para convertir una fuente de señal nominal de 50 kΩ (como la pastilla magnética de una guitarra eléctrica o un bajo eléctrico) a los 100-200 Ω esperados por la entrada de micrófono de una mesa de mezclas de audio . Las relaciones de espiras típicas están en el rango de 10:1 a 20:1. ^{[ 15 ] [ 16 ]} Menos común es que una unidad DI pasiva consista en una carga resistiva , con o sin acoplamiento capacitivo . Estas unidades son las más adecuadas para salidas diseñadas para auriculares o altavoces .

Las unidades DI pasivas, más económicas, son más propensas a generar zumbidos y tienden a ser menos versátiles que las activas; sin embargo, no requieren alimentación eléctrica, son más fáciles de usar y las de mejor calidad son extremadamente fiables cuando se utilizan según lo previsto. La ausencia de baterías en las DI pasivas significa que los usuarios no tienen que preocuparse de que se agoten durante un concierto o una sesión de grabación.

Algunos modelos no tienen ajustes ni interruptores, mientras que otros pueden tener un interruptor de aislamiento de tierra (para evitar problemas de bucle de tierra o zumbidos), un interruptor de atenuación (para adaptarse a diferentes niveles de fuente y atenuar señales demasiado fuertes) y un interruptor de filtro/ecualización pasiva para colorear el sonido o el tono.

Una unidad DI activa contiene un preamplificador . Por lo tanto, las unidades DI activas pueden proporcionar ganancia y son inherentemente más complejas y versátiles que las unidades pasivas. Las unidades DI activas requieren una fuente de alimentación, que normalmente se proporciona mediante baterías o una conexión a una toma de corriente alterna estándar, y pueden incluir la opción de alimentación fantasma . La mayoría de las unidades DI activas proporcionan interruptores para aumentar su versatilidad. Estos pueden incluir ajuste de ganancia o nivel, aislamiento de tierra, selección de fuente de alimentación y modo mono o estéreo. Los interruptores de aislamiento de tierra a menudo desconectan la alimentación fantasma. Algunas unidades DI activas también tienen unidades de efectos electrónicos .

Un conector de paso directo es un segundo conector, a veces simplemente conectado en paralelo al conector de entrada, que transmite la señal de entrada sin cambios, permitiendo insertar la unidad DI en la ruta de la señal sin interrumpirla. Esto permite al usuario, como un bajista eléctrico, conectar su bajo a una unidad DI, que dirige la señal del bajo a la mesa de mezclas, y al mismo tiempo conectar el bajo a un amplificador de bajo en el escenario para su monitorización. El paso directo también se conoce comúnmente como bypass . El bypass verdadero se produce cuando la señal va directamente del conector de entrada al de salida sin circuitos involucrados ni carga de la impedancia de la fuente. El bypass falso (o simplemente "bypass") se produce cuando la señal se dirige a través del circuito del dispositivo con almacenamiento en búfer y sin ningún otro cambio intencional en la señal. Sin embargo, debido a la naturaleza de los diseños eléctricos, casi siempre existe algún ligero cambio en la señal. La magnitud del cambio y su perceptibilidad pueden variar de una unidad a otra.

Varias empresas fabrican preamplificadores -cajas DI combinados para bajo eléctrico , contrabajo o instrumentos acústicos con pastillas piezoeléctricas (por ejemplo, violín, guitarra acústica, mandolina, etc.). Estos preamplificadores pueden tener formato de pedal, ser compactos para montaje en rack (a menudo ocupan menos de un espacio completo) o estar diseñados para sujetarse al cinturón o al instrumento.

Los preamplificadores para bajo eléctrico suelen contener controles de ganancia, a veces incluyendo una unidad de efecto de overdrive , controles de ecualización y, en algunas unidades de gama alta, múltiples canales (por ejemplo, un canal "limpio" y un canal "sucio", este último con un efecto de overdrive).

Las unidades preamplificadoras DI para contrabajo y otros instrumentos acústicos suelen omitir la función de overdrive, pero incorporan características adicionales que contribuyen a obtener un buen sonido y timbre, como un efecto de compresión de audio , un inversor de polaridad y un filtro de muesca (estas dos últimas funciones están diseñadas para reducir la retroalimentación de audio no deseada ). Las unidades preamplificadoras DI para instrumentos acústicos suelen incluir dos canales y una mesa de mezclas sencilla, lo que permite al músico utilizar tanto una pastilla como un micrófono de condensador . Algunas proporcionan alimentación fantasma , en caso de que sea necesaria para alimentar un micrófono de condensador. Las unidades preamplificadoras DI pueden funcionar con pilas, tener un enchufe de corriente alterna o ambas opciones.

• Reamplificar

• Esquema sugerido para una caja DI de señal dividida basada en transformadores - Jensen Transformers
• JdB Sound Acoustics (1998) Cajas de inyección directa (artículo de información técnica sobre lo que pueden lograr las cajas de inyección directa)