thumb|Un cuasi-picómetro británico típico. Cada división entre el "1" y el "7" es exactamente 4 decibelios y el "6" es el nivel máximo pretendido.
Un Picómetro, también conocido como PPM (Peak Program Meter por sus siglas en inglés), es un instrumento usado en el audio profesional para indicar el nivel de una señal de audio.
Existen muchos tipos diferentes de PPM. Estos caen en categorías amplias, las cuales se mencionan a continuación: Picómetro real: este muestra el nivel máximo de la forma de onda sin importar que tan breve sea su duración. Cuasi-picómetro (QPPM). Este instrumento solamente muestra el nivel real máximo si excede cierta duración, la cual está frecuentemente establecida dentro de unos cuantos milisegundos. En picos de menor duración este indicara un nivel menor al máximo real. La extensión del déficit (disminución instantánea del nivel) está determinada por el "tiempo de integración". Picómetro de muestras (SPPM). Corresponde a un PPM para audio digital que solo muestra valores máximos de muestras, no los picos reales de la forma de onda ( los cuales pueden aparecer entre muestras y ser hasta 3 dB más altos en amplitud. Puede tener características de integración de un picómetro real o cuasi-picómetro. Picómetro de sobremuestreo. Consiste en un PPM de muestras en el cual la señal es "sobremuestreada", comúnmente por un factor de cuatro, para mejorar el problema existente en un picómetro de muestras simple.
En el ámbito profesional, en el cual se necesitan medidas de nivel consistentes, los medidores de nivel de audio a menudo cumplen con una norma formal detallada. Esto asegura que todos los medidores que alcanzan el estándar den la misma indicación de un señal de audio dada. El principal estándar para los PPMs es la norma CEI 60268-10. Esta describe dos diferentes diseños de cuasi-picómetro que poseen raíces en medidores desarrollados originalmente en los años 30 para redes de radio-AM en Alemania (Tipo 1) y en el Reino Unido (Tipo 2).
El término Peak Program Meter (picómetro en inglés) usualmente se refiere a estos ejemplares especificados por la CEI y otros diseños similares.
Los picómetros fueron originalmente diseñados para monitorear señales de audio análogas pero ahora también son usados con el audio digital.
Los picómetros no proveen monitoreo de volumen. Algunos tipos de picómetro más modernos lo hacen, además de que ahora existe un impulso dentro de la industria de la radiodifusión para dejar a un lado los medidores tradicionales de volumen tales como los que se mencionan más adelante y adquirir dos nuevos modelos: medidores de volumen basados en la serie EBU Tech. 3341 y Picómetros reales de sobremuestreo.
El primero sería usado para estandarizar el volumen en transmisiones que van desde los -23 LUFS, a fin de prevenir el recorte.
Características de diseño thumb|Los PPMs necesitan electrónicos de control activos (mostrados aquí en la parte trasera de indicador del medidor).
Tecnologías para la visualización Como sucede con muchos otros tipos de medidor de nivel de audio, los PPMs originalmente utilizaban visualización electromecánica. Está tomaba la forma de medidores con panel de bobina o galvanómetros de espejo con "balística" exigente: el requerimiento clave consiste en que el nivel indicado debe ascender tan rápido como se posible con cualquier overshoot insignificante. Estas visualizaciones requieren electrónicos de controlador activo.
Hoy en día los picómetros son frecuentemente implementados en forma de pantallas con "gráficas de barras" graduales que usan segmentos iluminados de estado sólido en un arreglo horizontal o vertical. Para estos, la norma CEI 60268-10 requiere un mínimo de 100 segmentos y una resolución mayor a 0.5 dB en los niveles más altos.
Muchos operadores prefieren el modelo de visualización con medidor de bobina en el cual una aguja se mueve en un arco, dado que es más fácil para el ojo humano monitorear un movimiento angular que uno lineal de un gráfico de barras.
Los PPMs pueden ser implementados en software: esto puede ser llevado a cabo en una computadora de uso general o por un dispositivo dedicado a ello, el cual puede "encender" una imagen de picómetro en una onda de vídeo para presentarla en un monitor de imagen.
Definiciones de niveles
Existen una variedad de términos tales como "nivel de alineación" y "nivel de operación", cuyo significado puede variar entre distintos lugares. En un intento por brindar claridad a las definiciones de nivel en el contexto de transmisión de programas de un país a otros, donde se pueden aplicar diferentes prácticas técnicas, la norma ITU-R Rec. BS.645 definió tres niveles distintos de referencia: Nivel de Medida (ML), Nivel de Alineación (AL) y Nivel Máximo Permitido (PML). Aquí se presentan las lecturas correspondientes a estos niveles para muchos tipos de medidores. El Nivel de Alineación es el nivel de un tono de alineación de una onda sinusoidal continua. El Nivel Máximo Permitido se refiere a la indicación del medidor máxima permitida que los operadores deberían alcanzar en diálogo, música, etc., no un tono en particular.
Escalas y marcas de escala Los PPMs frecuentemente usan visualizaciones en blanco con fondo negro, para minimizar la fatiga visual, principalmente en periodos de uso prolongados.
Los PPMs usualmente son calibrados en alguna de estas maneras: En decibeles, relativos al Nivel de Alineación (compañías como Nordic y EBU) En decibeles, relativos al Nivel Máximo Permitido (compañías como DIN, ABC y SABC) En decibeles, relativos a los 0 dBu (compañías como CBC) En decibeles relativos a los 0 dBFS (la norma IEC 60268-18) En marcas numéricas simples, las cuales pueden ser correlacionadas con cualquiera de las de arriba (característica del Reino Unido)
En cualquier esquema que sea usado, usualmente existe una marca de escala correspondiente al Nivel de Alineación.
La mayoría de los PPMs tienen una escala logarítmica aproximada. Esto significa que se muestran los decibeles de manera aproximadamente lineal, a fin de proveer indicaciones útiles en un amplio rango dinámico.
Tiempo de integración Duración del disparo del tono (ms) Sub-indicación Tipo 1 Tipo 2 100 0 dB 10 −1 dB −2 dB 5 −2 dB −4 dB 3 −4 dB 1.5 −9 dB 0.5 −17 dB 0.4 −15 dB
Los cuasi-picómetros tienen un tiempo pequeño de integración para poder registrar picos de más de unos cuantos milisegundos de duración. En el contexto original de la transmisión de radio-AM en los años 30, las saturaciones debidas a picos más pequeños eran consideradas insignificante, basándose en que el oído humano no podía detectar distorsión debida a recortes instantáneos. Al ignorar este recorte momentáneo, se hizo posible incrementar los niveles de modulación promedio. En la práctica de audio digital moderna, en la cual los estándares de calidad son afortunadamente más altos que aquellos de la radio-AM en esa década, incluso el recorte de picos pequeños es usualmente considerado como algo a evitar.
De manera típica, en las señales de audio del mundo real, un cuasi-picómetro sub-lee el pico real en un rango entre 6 y 8 dB. Sin embargo, los cuasi-picómetros aún son ampliamente usados en la era digital gracias a su utilidad en el logro de balance en el programa. Las saturaciones son evitadas al permitir, típicamente, 9 dB de libramiento cuando se controlan niveles digitales de un cuasi-picómetro.
La extensión en la cual el cuasi-picómetro muestra menos que la verdadera amplitud de los picos momentáneos está determinada por el "tiempo de integración". Este está definido por la norma IEC 60268-10 como "la duración de un disparo de voltaje sinusoidal en 5000 Hz a un nivel de referencia, el cual resulta en una indicación de 2 dB por debajo del índice de referencia". Este estándar también contiene tablas que muestran la diferencia entre los picos indicados y verdaderos para disparos de tonos de otras duraciones. Entre más largo sea el tiempo de integración, mayor será la diferencia entre los picos reales y señalados.
En normas anteriores, se utilizaron diferentes criterios y métodos de medición, tales como el Neper 0.2 o el 80% de voltaje en vez de 2 dB, aunque la diferencia práctica entre ellas era pequeña.
El PPM Tipo 1 tiene un tiempo de integración de 5 milisegundos, mientras que el Tipo 2 posee uno de 10 milisegundos.
Tiempo de regreso Todos los picómetros tienen un tiempo de regreso, el cual es mucho más largo que el tiempo de integración, para darle al operador más tiempo de ver los picos y reducir la fatiga visual. Los Tipo 1 disminuyen 20 dB en 1.7 segundos. Los Tipo 2 disminuyen 24 dB en 2.8 segundos.
Historia y variantes nacionales El picómetro fue originalmente desarrollado para su uso en las redes de radio-AM de los años 30, de manera independiente en Alemania y en el Reino Unido, como una alternativa superior a los modelos anteriores para medición, los cuales no eran comúnmente usados para monitoreo de niveles máximos de audio. Ambos eran cuasi-picómetros con algunas características en común, de otra manera substancialmente diferentes.
Picómetro IEC 60268-10 Tipo 1
Alemania thumb|left|El "Lichtzeigerinstrument" alemán (Siemens & Halske 1950) Alrededor de 1936 y 1937, los locutores alemanes desarrollaron un picómetro, el cual usaba un galvanómetro de espejo conocido como un "Lichtzeigerinstrument" (puntero de luz) para la visualización. El sistema consistía de un amplificador dinámico (a menudo modelos como el ARD U21 y U71) y una unidad separada de visualización (modelos como el ARD J47 y J48). Una versión estéreo, conocida como un "Doppel-Lichtzeigerinstrument" contenía dos dispositivos de visualización con galvanómetro de espejo en una cubierta sencilla. Tales visualizaciones fueron usadas hasta los años 70, cuando otras pantallas con gráficos de barras de estado sólido se convirtieron en la norma.
EL diseño se estandarizó con el nombre comercial de DIN 45406. Este evolucionó al medidor Tipo 1 en la norma IEC 60268-10 y aún es coloquialmente conocido como DIN PPM. Comparado con los diseños del Tipo 2, este tiene tiempos de integración y retorno más rápidos, un mayor rango dinámico y una escala semi-logarítmica calibrada en dB relativos al Nivel Máximo Permitido. Continúa siendo usado en gran para del Norte de Europa.
En la radiodifusión alemana, la señal analógica nominal correspondiente al Nivel Máximo Permitido fue estandarizada por ARD en los 1.55 volts (+6 dBu), siendo esta es la sensibilidad usual de un picómetro tipo DIN para una indicación de 0 dB. El Nivel de Alineación (-3 dBu) es mostrado en el medidor por una marca de escala de -9.
Escandinavia En Escandinavia, una variante del DIN PPM conocida como la "Nórdica" es usada. Tiene los mismos tiempos de integración y retorno pero con una escala diferente, siendo "TEST" el correspondiente Nivel de Alineación (0 dBu) y +9 el Nivel Máximo Permitido (+ 9 dBu). Comparada con la escala DIN, la escala Nórdica es más logarítmica y cubre un rango dinámico ligeramente menor.
Picómetro IEC 60268-10 Tipo 2
Reino Unido thumb|left|Un picómetro británico de modelo antiguo con un cero mecánico diestro, como el que se usa con equipo de válvula termoiónica (apagado cuando se tomó la foto). La BBC usaba un número de métodos de medición de volumen del programa en sus primeros años, incluyendo al "indicador de volumen" y al "voltímetro retro-deslizable".