Was ist Phasenumkehr in der Audiotechnik?

Was ist Phasenumkehr in der Audiotechnik? Was ist Phasenumkehr in der Audiotechnik?

Das Aufnehmen und Abmischen von Musik in Ihrem Heimstudio ist nicht immer ein Kinderspiel. Ganz gleich, ob Sie ein Schlagzeug aufnehmen, eine akustische Stereogitarre einspielen oder versuchen, eine Stimme in ein dichtes Arrangement einzubinden - wahrscheinlich sind Sie schon einmal auf Probleme mit der Phase gestoßen, ob Sie es nun wussten oder nicht.

Einer der wichtigsten Aspekte der Tontechnik ist das Verständnis der Phasenumkehrung. Sie ist ein einfaches, aber wirkungsvolles Werkzeug, das den Unterschied zwischen einem vollen, druckvollen und einem dünnen, hohlen Mix ausmachen kann.

In diesem Artikel erklären wir, was eine Phasenumkehrung ist, wann sie ein Problem darstellt, wann sie eine Lösung ist und bieten Ihnen einige praktische Audiotricks zur Phasenumkehrung, mit denen Sie Ihre Produktion aufwerten können.

Sind Sie bereit? Phaser auf Betäubung einstellen...

Was ist Phase bei Audio?

Um die Phasenumkehrung in den Griff zu bekommen, müssen Sie zunächst die Phase selbst verstehen.

Wenn ein Tontechniker von Phase spricht, bezieht er sich auf die Beziehung zwischen zwei Versionen einer Schallwelle. Genauer gesagt, die Position des einen Signals in der Zeit im Verhältnis zum anderen.

Eine Schallwelle an sich hat Spitzen und Täler, so wie hier:

Wenn zwei Signale (aus der gleichen oder einer ähnlichen Quelle) perfekt aufeinander abgestimmt sind - Spitzen mit Spitzen, Täler mit Tälern -, spricht man von Phasengleichheit. Dies verstärkt das Audiosignal und macht es lauter und voller.

Wenn wir diese Wellenformen verschieben, so dass die Spitzen nicht mehr übereinstimmen, werden sie phasenverschoben oder in relativer Phase. Das Ergebnis ist ein dünnerer, leiserer Klang, so als würden zwei Personen versuchen, eine Schaukel in entgegengesetzte Richtungen zu bewegen.

Wenn die Wellenformen um 180° versetzt sind, also völlig entgegengesetzt, führt dies zu einer Phasenauslöschung. Die positiven Komponenten der einen Wellenform heben die negativen Komponenten der anderen auf, was zu einem dramatischen Abfall der Lautstärke oder sogar zu völliger Stille führt.

Was ist Phasenumkehr?

Bei der Phaseninvertierung wird ein Audiosignal absichtlich um 180° gedreht. Wo immer die ursprüngliche Wellenform positiv war, ist die invertierte Version nun negativ und umgekehrt. Man nimmt das Signal und stellt es buchstäblich auf den Kopf.

Wenn Sie die Phase umkehren, bleibt der Klang für sich genommen in der Regel unverändert. Wenn dieser Klang jedoch zusammen mit anderen Tracks abgespielt wird - insbesondere mit ähnlichen Tracks oder mit Aufnahmen, die mit mehreren Mikrofonen gemacht wurden - kann die Umkehrung das Verhalten des Klangs in der Mischung dramatisch verändern.

Wenn Sie z. B. eine Gitarrenspur duplizieren und dann die Phase der duplizierten Spur umkehren, kommt es zu einem deutlichen Gain-Abfall oder zu völliger Stille - Phasenauslöschung in Aktion.

Phaseninversion vs. Phasenverschiebung

Es gibt einen Unterschied zwischen der Invertierung einer Wellenform und der Verschiebung ihrer Phase. Wenn ein Track dupliziert und dann leicht verzögert wird, entsteht ein Zeitversatz zum Original - eine Phasenverschiebung und keine vollständige Invertierung.

Sie werden keine vollständige Auslöschung erhalten, aber Sie könnten Dinge wie Kammfilterung und Verzerrung hören.

Phasenumkehrung vs. Polaritätsumkehrung

Manchmal werden diese beiden Begriffe synonym verwendet, aber obwohl die Ergebnisse ähnlich sein können, gibt es einen feinen Unterschied zwischen den beiden Verfahren.

  • Bei der Polaritätsumkehrung werden die positiven und negativen Spannungen eines Signals vertauscht - ein Prozess auf Hardwareebene.
  • Die Phasenumkehrung bezieht sich auf eine 180°-Kippung der Wellenform im Verhältnis zu einer anderen.

Das Ergebnis kann dasselbe sein, aber technisch gesehen ist es nicht immer dasselbe.

Absolute Phase vs. Relative Phase

Wo wir gerade beim Thema sind...

  • Die absolute Phase bezieht sich darauf, ob eine Schallwelle mit einem positiven oder negativen Druck beginnt, wenn sie über Lautsprecher gehört wird. Die meisten Menschen nehmen dies nicht wahr, es sei denn, sie vergleichen Signale.
  • Beim Mischen kommt es auf die relative Phase an. Es geht darum, wie sich eine Spur zu einer anderen verhält; der Unterschied zwischen einem DI-Bass und seinem mikrofonierten Verstärkersignal, zum Beispiel.

Warum die Phasenumkehr wichtig ist

Beheben Sie Phasenprobleme, wenn Ihr Mix gut klingen soll [Photo by Alberto Duo on Unsplash].

Eine Phasenumkehrung kann Ihre Mischung zum Erfolg führen. Wenn das Audiomaterial phasenverschoben oder invertiert ist, kann dies zu Problemen führen:

  • ein schwaches Stereobild
  • geringere Leistung bei niedrigen Frequenzen
  • Verzerrung
  • Kammfilterung
  • völlige Stille

Häufige Situationen, in denen es zu Phasenproblemen kommt

Hier sind einige Beispiele aus der Praxis, bei denen Phasenprobleme auftreten können:

  • Mehrfach-Mikrofonierung: Jede Situation, in der Sie mehrere Mikrofone für die Aufnahme derselben Quelle verwenden, kann zu Problemen führen, insbesondere bei der Aufnahme von Schlagzeug. Mit der Phasendrehungstaste in Ihrer DAW oder dem Umlegen des Polaritätsschalters an einem der Mikrofone können Sie die korrekte Phase zwischen zwei Signalen wiederherstellen.
  • DI- und Amp-Signale: Das Gleiche passiert, wenn ein Signal von einem direkten Eingang und einem Verstärker gleichzeitig aufgenommen wird. Das DI-Signal kommt wahrscheinlich früher an als das Mikrofonsignal, was zu Phasenproblemen führt.
  • Stereo-Verbreiterung: Bei einigen Stereotechniken wird eine invertierte Version eines Tracks an einen Kanal gesendet. Wenn einer der Kanäle invertiert ist, klingt die Spur in Stereo zwar breiter, bei der Wiedergabe in Mono kann es jedoch zu Phasenauslöschungen kommen.
  • Doppeltes Tracking: Das Überlagern von nahezu identischen Performances oder Signalen ohne Überprüfung der Phasenlage kann zu merkwürdigen Klangveränderungen führen.
  • Stems importieren: Wenn Sie Stems von einem anderen Tontechniker oder Projekt importieren, kann es zu hörbaren Phasenproblemen kommen. Dies kann durch inhärente Phasenprobleme in einer Aufnahme mit mehreren Mikrofonen, durch die Verarbeitung von Effekten wie EQ oder Kompression oder durch das Kombinieren von Stems mit vorhandenen Spuren verursacht werden.

Bei Lautsprechersystemen kann es zu einer Phasen- oder genauer gesagt Polaritätsumkehr kommen, wenn die Lautsprecherkabel Rücken an Rücken angeschlossen sind.

Wie man Phasenprobleme erkennt

Das Erkennen von Phasenproblemen ist relativ einfach:

Benutzen Sie Ihre Ohren:

Wenn etwas dünn, hohl oder nicht so laut klingt, wie es sein sollte, versuchen Sie es mit einem der Kanäle invertiert.

In Mono hören:

Die meisten Menschen hören zwar nicht aktiv Musik in Mono, aber beim Abmischen können Probleme auffallen, die in einer Stereomischung nicht hörbar sind.

Legen Sie den Phasenschalter um:

Die meisten DAWs, Mischpulte und viele Plugins verfügen über eine Taste zur Phasenumkehr oder Polarität. Versuchen Sie, diese bei jeweils einer Spur zu verwenden, und prüfen Sie, ob Änderungen zu hören sind.

Prüfen Sie Ihren Raum

Ihre Hörposition kann Phasenprobleme übertreiben oder maskieren, besonders in kleinen Räumen mit schlechter Behandlung.

Wann die Phase nicht invertiert werden sollte

Manchmal werden Phasenprobleme gar nicht durch eine Umkehrung verursacht. Bevor Sie den Schalter umlegen:

  • Achten Sie auf Verzögerungen in den Gleisen - vielleicht brauchen sie nur einen kleinen Anstoß.
  • Verwenden Sie Korrelationsmessgeräte oder Phasentools, um die Differenz zwischen den Signalen zu analysieren.
  • Übertreiben Sie es nicht! Wahlloses Invertieren der Phase auf den Kanälen kann die Situation verschlimmern!

Kreative Verwendung von Phase

Die Phasenumkehrung wird normalerweise als Mittel zur Lösung von Problemen betrachtet, kann aber auch eine kreative Funktion sein, wenn sie im richtigen Kontext eingesetzt wird.

Mittelseitige Verarbeitung:

Einige Mid-Side-Techniken kehren die Phase eines Kanals um, um bestimmte räumliche Elemente während des Masterings, der Stereoverbreiterung oder der Kompression zu isolieren.

Layering-Tricks:

Versuchen Sie, ein phaseninvertiertes Duplikat eines Tracks mit den Originalkanälen zu mischen, um einige Frequenzen subtil auszulöschen und einen neuen Klang zu erzeugen. Dies kann völlig neue und faszinierende Klänge erzeugen, wenn die Originalquelle aus komplexen Obertönen besteht.

Brummen ausschalten:

Technisch gesehen ist dies ein Problemlöser, aber hey-ho. Nehmen Sie nur das Brummen des Tonabnehmers für die Dauer des Gitarrenspiels auf und kehren Sie dann die Phase des einen Kanals um, der das Brummen enthält. Solange die Spitzen und Senken übereinstimmen, wird der größte Teil des Brummens eliminiert.

Proben isolieren:

Wenn Sie ein Remixer oder ein Produzent sind, der sich stark auf Samples verlässt, ist dies ein lustiger Trick. Erstellen Sie zwei Spuren mit identischem Audiomaterial, kehren Sie die Phase der einen Spur um und fügen Sie auf der anderen Spur einen EQ ein. Mit dieser Methode können Sie genau die Frequenzen herausschneiden, die im Originalsample zu hören sein sollen.

Diese Techniken sind nicht unbedingt "korrekt" in der Tradition der Tontechnik, aber hey, Regeln sind dazu da, gebrochen zu werden, oder?

Schlussfolgerung: Die wichtigsten Erkenntnisse

  • Die Phase beschreibt das relative Timing zwischen einer Schallwelle und einer anderen.
  • Wenn Sie die Phase umkehren, wird die Wellenform auf den Kopf gestellt und ihre positiven und negativen Seiten werden vertauscht.
  • Wenn Sie die Phase umkehren, wirkt sich das nicht auf den Track selbst aus, aber es kann die Interaktion mit anderen Tracks drastisch verändern.
  • Phasenauslöschungen können zu dünnen Mischungen, fehlenden tiefen Frequenzen oder sogar völliger Stille führen.

Wenn Sie wollen, dass Ihre Tracks sowohl in Stereo als auch in Mono richtig klingen, ist das Verständnis der Phasenumkehrung der Schlüssel.

Denken Sie jedoch daran, dass die Inversion kein Zauberstab ist, mit dem Sie Phasenprobleme automatisch beheben können. Manchmal reicht es aus, eine Schallwelle ein paar Millisekunden in eine der beiden Richtungen zu verschieben, um die Probleme zu lösen, die Sie gehört haben.

Puh! Nach all dem technischen Gerede mache ich mir jetzt eine Tasse Tee. Du, mein Freund, solltest losziehen und die Musik machen. Ich werde gleich da sein.

Erwecken Sie Ihre Songs mit professionellem Mastering in Sekundenschnelle zum Leben !