Cos'è la fase nell'audio: Capire le basi

Cos'è la fase nell'audio: Capire le basiCos'è la fase nell'audio: Capire le basi

Non tutte le onde sonore sono uguali: anche due segnali simili possono presentare leggere differenze di volume e di tono. Alcune onde sonore, tuttavia, sono identiche (o quasi) e quando vengono sovrapposte l'una all'altra, si può verificare il phasing audio. Ma cos'è esattamente il phasing audio?

La fase audio è uno di quei fenomeni che possono essere difficili da comprendere. Una volta che l'avrete capito, però, sarete in grado di portare le vostre produzioni a un livello completamente nuovo. In questo articolo esamineremo le basi della fase audio, perché è importante e come affrontare i problemi di fase nelle vostre produzioni.

Che cos'è la "fase" nell'audio?

Che cos'è la fase nell'audio

La fase audio indica un punto nel tempo all'interno di una determinata onda sonora. Le onde sonore sono costituite da tre componenti principali: ampiezza, lunghezza d'onda e frequenza:

fase sonora

L'ampiezza si riferisce al volume dell'onda in un particolare momento; per un'onda sonora perfettamente simmetrica e ripetitiva (come l'onda sinusoidale mostrata sopra), la lunghezza d'onda misura la distanza tra due ampiezze uguali lungo il ciclo; e la frequenza (detta anche "altezza") è il numero di volte al secondo in cui l'onda sonora si ripete lungo quel ciclo.

La fase di un'onda sonora ci dice in quale punto esatto di questo ciclo stiamo guardando. Nella produzione audio, ciò che conta è la relazione tra due o più forme d'onda; la fase assoluta di una singola onda sonora non è così rilevante, per i motivi di cui parleremo in seguito.

Perché la fase è importante?

Il missaggio audio consiste nel combinare elementi distinti ma coesi, in modo che ogni componente possa essere ascoltato come previsto dall'artista, dal produttore e dal tecnico. Per questo motivo, dovrete destreggiarvi tra innumerevoli onde sonore che variano in frequenza, ampiezza, sovratoni armonici e altro ancora. È inevitabile che alcune onde vadano in fase e fuori fase tra loro in momenti diversi. Quando due segnali sono "in fase" l'uno con l'altro, le loro ampiezze (cioè i picchi e le depressioni) coincidono. La comprensione della fase è fondamentale per ottimizzare i mix. I problemi di fase sono alla base di molti problemi di missaggio e hanno importanti implicazioni sul suono complessivo.

Quando le onde si scontrano

Per semplificare le cose, immaginate due onde sinusoidali perfettamente simmetriche e ripetitive, una nel canale sinistro e una in quello destro. Quando le due metà sono perfettamente allineate, le loro ampiezze sono identiche nel tempo, il che significa che si sente lo stesso suono su entrambi i lati.

fase audio

Se si mettono insieme questi canali e li si fa suonare contemporaneamente, si ottiene la cosiddetta "interferenza costruttiva", perché la combinazione di queste onde in fase raddoppia l'ampiezza risultante. Al contrario, se questi canali fossero perfettamente "sfasati" (cioè l'ampiezza più bassa dell'onda di un canale si verifica quando l'onda dell'altro canale è al suo massimo volume), i loro picchi e le loro cadute si annullerebbero a vicenda. Questo fenomeno è chiamato "interferenza distruttiva" o "cancellazione di fase".

Come funziona in pratica la fase nell'audio

Lo scenario preciso descritto sopra non è comune nel mondo reale, poiché queste onde sonore perfette e fondamentali non sono quelle con cui si lavora, ma la teoria si applica comunque. Sia che si registri un singolo strumento o più strumenti con un numero qualsiasi di microfoni, il phasing sarà un fattore da non ignorare. Le interazioni di fase entrano in gioco anche quando si stratificano campioni su batterie acustiche, si usano plugin diversi su tracce simili, si applica l'elaborazione parallela e altro ancora. In poche parole, la fase audio è un fattore che interviene ogni volta che si combinano due o più segnali: più questi segnali sono correlati, più la fase diventa rilevante.

Se si registra uno strumento con due microfoni separati (registrazione stereo), le frequenze fondamentali in ingresso (cioè le note suonate) saranno le stesse in ciascun canale. Tuttavia, poiché ogni microfono si trova in una posizione spaziale unica, i diversi overtones entreranno in ogni microfono in un momento diverso. Di conseguenza, le onde sonore di ciascun canale saranno simili per alcuni aspetti, ma diverse per altri. Le diverse frequenze possono essere amplificate, attenuate o praticamente annullate a seconda della relazione di fase tra i due canali. Come si può immaginare, l'introduzione di uno o più microfoni rende le cose ancora più complicate, aumentando le probabilità di problemi di fase. E se due microfoni sono rivolti nella direzione opposta l'uno all'altro, uno di essi deve avere la fase invertita per combattere la cancellazione dell'audio (cioè il silenzio).

Il dilemma del tamburo

suono in fase

Quando si tratta di registrare una batteria , quindi, i problemi di fase spesso dilagano. Dopo tutto, la maggior parte delle registrazioni di batteria moderne prevede un minimo di 5 microfoni (o addirittura 20) per catturare ogni componente, l'intero kit e le riflessioni della stanza. Inoltre, non aiuta il fatto che i piatti risuonino ad alte frequenze o che rullante e cassa spesso richiedano due microfoni per catturare le frequenze più basse e più alte. Se non si è strategici nel posizionamento/configurazione dei microfoni, la registrazione iniziale della batteria può diventare un pasticcio e quasi impossibile da mixare. Fortunatamente, il pratico interruttore "phase flip" (inversione di polarità) presente in molti microfoni moderni può risolvere rapidamente i problemi di cancellazione di fase durante il processo di registrazione, sia che si tratti di batteria, chitarra acustica o altro.

Riflettere sulla fase

Il microfonaggio stereo non è l'unico responsabile dei problemi di fase. È possibile incorrere in problemi di fase anche se si registra su un solo canale, soprattutto se lo spazio di registrazione non è trattato in modo adeguato . Le onde sonore rimbalzano facilmente sulle superfici acusticamente riflettenti. Questi riverberi duplicano essenzialmente il suono iniziale, rimandandone un'altra versione più silenziosa e distinta dal punto di vista tonale dopo un certo lasso di tempo, a seconda della vicinanza alla superficie, delle dimensioni e della forma della stanza, ecc.

Se la tempistica di queste riflessioni è giusta, possono verificarsi interferenze distruttive o costruttive quando vengono catturate dal microfono, alterando il tono e il volume risultante. Anche l'uso intenzionale di effetti di ritardo e riverbero può causare problemi di fase. Per complicare le cose, si possono sentire problemi di fase durante la riproduzione di una registrazione, anche se le registrazioni stesse non presentano problemi di fase. Questo problema può verificarsi se i diffusori stessi sono "fuori fase", cioè cablati con polarità non corretta.

Come individuare i problemi di fase audio

fasatura audio

Man mano che il vostro orecchio si sviluppa, sarete in grado di sentire il phasing quando si verifica. Naturalmente, l'orecchio umano da solo non è in grado di identificare facilmente tutti i problemi di fase, quindi è necessario ricorrere a strumenti e tecniche supplementari.

L'ascolto del mix (e di particolari tracce) in mono anziché in stereo può rivelare alcuni problemi di fase. Se, condensando il vostro mix in mono, notate che il suono è diventato più sordo o più sottile, potreste trovarvi di fronte a una cancellazione di fase. Allo stesso modo, se il segnale scompare dal centro ma rimane sui canali destro e sinistro quando si mixa in mono, è probabile che ci si trovi di fronte a un audio fuori fase. È possibile identificare i problemi di fase dell'audio anche con plug-in visivi progettati in funzione del phasing (ne parleremo più approfonditamente nella prossima sezione).

Come risolvere o prevenire i problemi di fase

Con così tante fonti potenziali di problemi di fase, è fondamentale armarsi di conoscenze, trucchi e strumenti che aiutino a prevenire e risolvere tali difficoltà.

Conoscere il rapporto 3:1 per il posizionamento del microfono

Questo metodo si applica quando si lavora con due microfoni; il secondo microfono deve essere posizionato a una distanza tripla dal microfono iniziale rispetto alla sorgente audio da registrare. Se un microfono si trova a sei pollici dalla buca della chitarra, il secondo microfono deve essere posizionato a 18 pollici (1,5 piedi) di distanza dall'altro microfono. Questo trucco non funziona sempre e potrebbero essere necessari alcuni aggiustamenti, ma è un buon punto di partenza per ridurre al minimo i problemi di fase quando si registra con due microfoni.

La tecnica di registrazione Mid/Side è progettata per ridurre al minimo i potenziali problemi di fase.

Miscelazione in mono

Potrebbe sembrare un controsenso mixare in mono, visto che la maggior parte delle tracce verrà ascoltata in stereo. Tuttavia, come già detto, alcuni casi di cancellazione di fase possono passare inosservati quando si riascolta in stereo: portare le tracce in mono a vari intervalli durante il mixaggio può rivelare problemi di fase che altrimenti potrebbero sfuggirvi. In poche parole, il missaggio in mono può aiutarvi a contestualizzare ulteriormente il vostro mix nel suo complesso e aiutarvi a eliminare qualsiasi confusione prima di tornare al suono stereo.

Utilizzare i plug-in di fase audio

Oltre al corretto posizionamento dei microfoni e al missaggio in mono, è possibile utilizzare vari plug-in per correggere le interferenze di fase e visualizzare facilmente ciò che accade in questi momenti. Fortunatamente, al giorno d'oggi non c'è carenza di strumenti per la correzione della fase. Alcuni esempi principali sono il plug-in InPhase di Waves, In-Between Phase di Little Labs e Eventide Precision Time Align. E se si diventa abbastanza bravi a riconoscere i problemi di fase con l'orecchio, anche spostare semplicemente le tracce un po' più a sinistra o a destra può risolvere i problemi di fase. Questo trucco non funzionerà sempre, soprattutto se la traccia si attiene strettamente alla griglia.

Spostare le forme d'onda

Forse il modo più elementare per risolvere i problemi di fase è quello di spostare semplicemente le forme d'onda simili al loro posto. Se due forme d'onda di segnali simili non sono allineate, è inevitabile che si verifichi una sfasatura, per cui il semplice spostamento di una di esse a sinistra o a destra sulla timeline può essere una soluzione rapida. Esistono anche dei plugin che allineano automaticamente le forme d'onda per evitare il problema: il plug-in Auto-Align di Sound Radix e MAutioAlign di Melda Productions sono due opzioni di allineamento molto diffuse.

Usare la fase a proprio vantaggio

inversione di fase audio

Finora abbiamo discusso principalmente delle interferenze di fase come problemi da risolvere. In realtà, la cancellazione di fase non è intrinsecamente un male, ma solo un artefatto acustico che si può manipolare in vari modi. Certo, evitare o correggere la cancellazione di fase è un modo per affrontare il fenomeno.

Tuttavia, se sapete cosa state facendo e cosa volete dal vostro mix, potete usare la cancellazione di fase come un altro strumento di mixaggio. Ad esempio, la manipolazione della relazione di fase tra le tracce di chitarra può consentire di modellare il tono della traccia risultante (lo stesso vale per il tono di qualsiasi strumento o voce), come un filtro di equalizzazione. Dispositivi specifici (ad esempio, il Neve Portico 5016 e il Phazer di Radial) contengono circuiti di variazione di fase che consentono di scegliere alcune frequenze che si desidera potenziare, pur continuando a cancellarle, per ottenere possibilità uniche di modellamento del tono.

Riassumendo: È solo una fase

Tutti noi attraversiamo delle fasi, e così ogni onda sonora là fuori. Pertanto, i problemi di fase si presenteranno in qualsiasi produzione su cui si lavora. L'importante è capire perché si verificano queste interferenze e cosa fare per risolverle. Più si comprende e si presta attenzione alla fase audio, migliori saranno i mix e minori saranno le sorprese che si incontreranno quando si collassa una traccia stereo in mono. Quindi, siate vigili, usate le conoscenze e gli strumenti a vostra disposizione e cercate di non farvi spaventare dalla fase.

Fase FAQ

Avete ancora domande sulla fase audio? Rispondiamo ad alcune domande frequenti.

Che cos'è la musica di fase?

La musica in fase utilizza intenzionalmente le proprietà della fase come strumento compositivo. La musica in fase spesso incorpora suoni minimalisti e simili (cioè note) con leggere variazioni di frequenza, tono e/o tempo per creare effetti come eco , delay, flanging, phasing e altro.

Che cos'è il Phasing nella miscelazione?

Durante il processo di missaggio, il phasing può verificarsi quando c'è un leggero ritardo temporale tra segnali identici o correlati. Questo sfasamento può provocare cambiamenti indesiderati nel tono e nel volume, ma può anche essere utilizzato in modo creativo.

Come si diagnosticano i problemi di fasatura?

È possibile identificare i problemi di fase nella musica sviluppando il proprio orecchio, mixando in mono e utilizzando plug-in progettati per individuare il phasing.

Che cos'è il filtraggio a pettine?

Il filtraggio a pettine è un tipo di sfasamento che si verifica quando un segnale viene sommato a se stesso in un breve lasso di tempo, dando luogo a un'interferenza sia costruttiva che distruttiva; di solito si verifica a causa della riflessione dell'ambiente e/o durante la registrazione stereo. Questo fenomeno deriva il suo nome dalla somiglianza con un pettine per capelli.

L'orecchio umano può sentire la fase?

Sebbene l'orecchio umano non sia in grado di rilevare la fase assoluta di una forma d'onda, a volte è sensibile alla fase relativa. Ad esempio, molte persone notano uno spostamento udibile quando due onde sinusoidali identiche vengono combinate (creando un rumore più forte) o quando un effetto phaser viene aggiunto a un segnale.

Come si fa a sapere se due onde sono in fase?

Visivamente, due forme d'onda sono in fase quando le loro ampiezze (picchi e cadute) sono allineate su una linea temporale.

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