Raramente dedichiamo del tempo a pensare agli armonici quando produciamo, anche se, come noi esistiamo solo perché esistono le nostre cellule, la musica che conosciamo e amiamo esiste solo grazie agli armonici. La comprensione degli armonici può essere estremamente utile come musicista, produttore, tecnico di missaggio o masterizzazione. Oggi, quindi, esploreremo i dettagli di questi microelementi sonori e come utilizzare questa conoscenza per diventare un creatore di musica migliore.

Le basi delle frequenze armoniche

Le armoniche sono onde sonore con frequenze che sono multipli interi della frequenza fondamentale di un segnale. Si possono anche considerare come il rapporto di frequenza di un segnale.

Per capire come funziona, analizziamo un'onda sinusoidale di base.

L'onda sinusoidale è l'onda sonora più fondamentale che abbiamo, in quanto presenta energia sonora solo a una singola frequenza. Ad esempio, se suonassimo un'onda sinusoidale a C3 e osservassimo la nota attraverso un analizzatore di spettro di frequenza, vedremmo il movimento concentrato solo a C3.

Tuttavia, se prendessimo la stessa frequenza fondamentale di C3 e usassimo invece un'onda quadra, vedremmo un contenuto di frequenza anche al di sopra della frequenza fondamentale. Le frequenze superiori, che diventano sempre più morbide quanto più si sale, sono chiamate frequenze armoniche.

Sono questi gli elementi che fanno sì che un'onda quadra suoni come un'onda quadra. Anche al di là delle onde quadre, ogni suono conosciuto dall'uomo (ad eccezione delle onde sinusoidali, ovviamente) presenta in qualche misura delle frequenze armoniche, anche se alcune sono molto più complesse di altre.

L'importante è sapere come sono disposte le frequenze armoniche rispetto alla frequenza fondamentale.

Disposizione delle frequenze armoniche

Supponiamo di avere un'onda quadra di base in A4, pari a 440 Hz.

La seconda armonica della serie armonica che la precede si troverebbe un'ottava sopra, in A5 o 880 Hz. La terza armonica sarebbe tre volte la frequenza fondamentale, ovvero E6 o 1320 Hz, e la quarta armonica sarebbe quattro volte la frequenza fondamentale, ovvero A6 o 1760 Hz.

Questo andrebbe avanti fino a quando le frequenze non sarebbero più udibili per noi.

Ogni suono di ogni strumento produce queste armoniche, che spesso i musicisti chiamano " overtones", termine intercambiabile per indicare le frequenze armoniche.

Quindi, per esempio, supponiamo di avere un chitarrista acustico che pizzica la corda del Mi basso. Non solo sentiremmo quella corda vibrare alla sua frequenza più bassa o altezza fondamentale, ma sentiremmo anche le frazioni di overtones armonici sopra di essa, che diventano sempre più morbidi man mano che salgono.

Armoniche pari e dispari

Nella serie armonica, le armoniche sono classificate come pari o dispari.

Le armoniche dispari sono multipli dispari della frequenza fondamentale (3, 5, 7, 9, ecc.). Queste tendono ad avere un suono più brillante ed eccitato rispetto alle armoniche pari, più calde e morbide, che sono multipli pari della frequenza fondamentale (2, 4, 6, 8, ecc.).

Come vedremo tra poco, i diversi strumenti hanno profili armonici distinti, che conferiscono loro caratteristiche sonore uniche.

Armoniche naturali e artificiali

I multipli interi della fondamentale di cui abbiamo appena parlato esistono in natura. Infatti, è un'equazione matematica naturale che recita f(n) = n x f, dove "f" è la frequenza fondamentale e "n" sono le frequenze armoniche.

Abbiamo parlato di come funzionano quando si pizzicano le corde della chitarra, ma che dire di altri strumenti naturali?

La stessa cosa vale anche per le tastiere. Quando un pianista, ad esempio, suona una frequenza fondamentale, le corde e la risonanza dello strumento emettono vibrazioni simpatiche che creano armonici. Un trombettista, invece, userà l'embouchure per controllare le serie armoniche al di sopra della frequenza fondamentale.

Il modo in cui queste frequenze armoniche sono disposte può avere un impatto notevole sul timbro complessivo di uno strumento. Sono uno dei motivi per cui una tromba suona in modo così diverso da una tuba, o perché una voce umana maschile bassa suona in modo così diverso da una voce femminile alta.

Tuttavia, possiamo anche generare armoniche elettronicamente o artificialmente manipolando le forme d'onda.

Nella maggior parte dei sintetizzatori sono presenti generatori di forme d'onda che consentono di regolare il numero e il tipo di armoniche sopra un'onda sinusoidale. Ecco alcune delle principali forme d'onda presenti in quasi tutti i sintetizzatori:

• Onda sinusoidale - Come abbiamo detto in precedenza, le onde sinusoidali producono il suono più pulito e limpido, in quanto non presentano armoniche superiori. La maggior parte delle persone associa l'onda sinusoidale al tono puro. Questo suono non esiste in natura.
• Onde quadre - Le onde quadre, note per il loro timbro brillante e ricco di armoniche, sono composte da una frequenza fondamentale e da armoniche dispari. Queste onde sono molto popolari nella musica elettronica. Il synth arpeggiante all'inizio del tema introduttivo di Stranger Things è un ottimo esempio di onde quadre in azione.
• Onde a dente di sega - Le onde a dente di sega offrono una ricchezza armonica ancora maggiore rispetto alle loro controparti a onda quadra, utilizzando armoniche pari e dispari. Hanno un timbro brillante e frizzante, che le rende eccellenti per i lead. Il lead di "Strobe" di Deadmau5 è un ottimo esempio di onda a dente di sega nell'EDM.
• Onde a triangolo - Le onde a triangolo sono un po' più morbide delle onde quadrate e a dente di sega e, sebbene utilizzino solo armoniche dispari, hanno un suono diverso grazie alla loro particolare distribuzione di ampiezza. Sono un grande fan delle onde triangolari nella musica chillwave, perché hanno un suono morbido e nostalgico. Guardate i sintetizzatori di "Feel It All Around" di Washed Out.

Perché usiamo gli armonici nella produzione musicale, nel missaggio e nel mastering

Senza gli armonici, la nostra musica mancherebbe di complessità tonale. Per questo motivo, produttori e ingegneri utilizzano spesso gli armonici per aggiungere profondità alla loro musica. Non solo ci permettono di distinguere gli strumenti l'uno dall'altro nei mix, ma possono anche lavorare per darci un'energia acustica più espressiva e un'esperienza di ascolto tridimensionale.

Senza luce, non c'è buio.

Possiamo usare la stessa idea nella musica per creare contrasto. Ad esempio, si può usare uno strumento con armonici più brillanti ed eccitati per creare un contrasto con uno strumento con armonici più caldi e scuri. La domanda, tuttavia, è: come possiamo mettere in pratica la nostra conoscenza degli armonici?

Usare la serie armonica per rendere la musica più interessante

Se avete trascorso una discreta quantità di tempo a leggere di mixaggio e produzione musicale online, probabilmente avrete sentito parlare di saturazione.

La saturazione è essenzialmente una distorsione armonica controllata. Produttori e ingegneri utilizzano spesso strumenti come macchine a nastro, amplificatori valvolari o plugin di distorsione per aggiungere più carattere armonico ai loro brani.

Ad esempio, supponiamo di avere un basso pulito in DI, che però suona un po' senza vita e noioso nel contesto di un brano rock. Potrei scegliere di farlo passare attraverso un plugin di distorsione per farlo risaltare nel mix in mezzo a un muro di batteria e chitarre distorte.

Nella maggior parte dei casi, lo faccio in parallelo, creando una copia del basso, facendo un passa-alto a circa 150-200 Hz per mantenere la gamma bassa pulita, distorcendo la copia con un plugin di saturazione e fondendola con il suono del basso originale.

La stessa cosa potrebbe valere per una 808. Se in un mix suonasse un po' debole, userei un plugin di saturazione per aggiungere complessità alle armoniche più alte, aiutando l'808 nel suo complesso a risaltare.

Si tratta di un processo diverso da quello dell'equalizzazione, che consente solo di tagliare e potenziare le armoniche già presenti, invece di crearne di nuove. Vediamo alcuni degli strumenti più utilizzati per manipolare le armoniche nei nostri mix.

Strumenti popolari per la manipolazione delle armoniche

EQ

L'equalizzazione è uno degli strumenti di missaggio più fondamentali del vostro arsenale, in quanto consente di manipolare il bilanciamento delle frequenze di un segnale audio o di un gruppo di segnali audio. Con l'equalizzazione è possibile rendere una voce, ad esempio, più scura, più luminosa, più calda o più presente, aumentando o attenuando bande specifiche dello spettro di frequenza per modificare l'ampiezza delle armoniche presenti.

Nella musica pop, si potrebbe scegliere di potenziare le armoniche più alte di una voce con un taglio alto e attenuare le armoniche più basse con un taglio basso.

Come ho già detto, sono le armoniche a dare profondità alla musica che produciamo. Tuttavia, quando in un mix si sovrappongono troppe armoniche nella stessa porzione dello spettro di frequenza, provenienti da strumenti diversi, si perde chiarezza. L'equalizzazione è uno degli strumenti migliori per bilanciare le relazioni di frequenza tra più segnali e rendere i nostri mix più chiari.

Compressione

Spesso non si pensa ai compressori come strumenti armonici, in quanto esistono principalmente per controllare la gamma dinamica. Tuttavia, la compressione può avere un impatto enorme sulla frequenza fondamentale di un segnale e sulle sue armoniche.

Ad esempio, se si usa la compressione su un segnale di basso sostenuto, si fanno emergere le armoniche più tranquille nei passaggi più morbidi, che altrimenti sarebbero in uno stato di decadimento.

Saturazione

La saturazione è di gran lunga il modo più comune con cui gli ingegneri manipolano il contenuto armonico nei mix, in quanto può essere utilizzata per aggiungere armoniche a un segnale.

Ad esempio, si può usare un plugin per la saturazione del nastro per aggiungere colore e calore a un segnale audio e conferirgli gli overtones armonicamente ricchi spesso associati al "suono dell'analogico". D'altra parte, si potrebbe far passare una chitarra attraverso un pedale fuzz, che introdurrebbe un'infarinatura di armoniche pari e dispari, abbinato a un clipper per la forma d'onda, per conferire un suono più brillante e tagliente.

5 modi per utilizzare gli armonici nei vostri mix

Prendiamo ciò che sappiamo sulle armoniche e analizziamo alcuni modi per utilizzarne la potenza nei vostri mix.

1. Aggiungere il calore analogico ai mix digitali

Questo primo esempio è piuttosto generico, anche se può essere estremamente utile quando abbiamo a che fare con mix dal suono sterile che hanno bisogno di un po' più di carattere.

Quando penso alle parole "calore" e "distorsione armonica", penso alla saturazione del nastro o delle valvole.

Consiglio vivamente di mettere le mani su qualche plugin di saturazione a nastro o valvolare per aggiungere una sottile distorsione armonica ai vostri mix e dare loro un suono più analogico. La saturazione a nastro è un po' più sottile di quella valvolare, perfetta per aggiungere un senso di calore a singole tracce, come le voci o i sintetizzatori, o per incollare gruppi di tracce, come le batterie o i mix completi.

La saturazione valvolare è tipicamente utilizzata se si desidera un suono di saturazione più duro, perfetto per le chitarre o le voci, in quanto può aggiungere più "spessore" alle medie frequenze.

I miei plugin preferiti per la saturazione del nastro:

• Onde J37
• Macchina a nastro virtuale Slate
• UAD Ampex ATR-102

I miei plugin di saturazione valvolare preferiti:

• PSP VintageWarmer 2
• UAD Cultura Termica Avvoltoio
• Softube Tube-Tech CL 1B

2. Rendere le voci più presenti

Con il giusto stile di saturazione, è possibile far risaltare le voci nei mix.

Sebbene sia possibile far passare una voce attraverso un plugin di distorsione di base, come il SansAmp PSA-1 su Pro Tools, e chiudere il cerchio, la maggior parte delle volte si vuole ottenere il suono della distorsione armonica senza che la voce sia distorta. È qui che può essere utile fondere il suono della voce distorta in parallelo con la voce pulita.

Uno dei miei plugin preferiti è Soundtoys Decapitator. Spesso lo uso per inserire una distorsione relativamente pesante sulla mia traccia vocale usando la grande manopola Drive, usare la manopola di tono, i filtri e gli stili di saturazione lungo la parte inferiore per regolare il timbro generale della saturazione, quindi regolare il tutto usando la manopola Mix fino a ottenere il perfetto equilibrio di chiarezza e saturazione nella mia traccia vocale.

D'altra parte, se il vostro obiettivo è una voce super brillante, utilizzate un plugin di saturazione che si concentri sulle armoniche più alte, invece di potenziare un livello alto di un equalizzatore.

Uno dei miei plugin preferiti è Aphex Vintage Exciter di Waves.

CONSIGLIO: consiglio di inserire un de-esser prima di usare un plugin di saturazione come questo, in modo che il plugin di saturazione possa dare un tono equilibrato e presente senza accentuare le sibilanti.

3. Gestione del materiale transitorio

Ogni tanto mi capita di lavorare con segnali audio che presentano troppi dettagli transitori. Sebbene la batteria sia spesso la principale responsabile, può trattarsi di qualsiasi cosa, da una chitarra acustica che suona troppo grintosa a un pianoforte con un attacco eccessivo sul fronte.

Mentre di solito è possibile smorzare il materiale transitorio con la compressione o il transient shaping, la saturazione può offrire un meraviglioso equilibrio tra la conservazione e l'ammorbidimento dei transienti che può essere molto piacevole in un mix.

Supponiamo di avere un rullante che suona troppo incisivo nel mix. È possibile applicare una sottile quantità di saturazione al segnale (la saturazione del nastro è spesso la mia scelta in questo caso), aumentando il livello del rullante che entra nel plugin per ammorbidire il materiale transitorio.

Il motivo per cui funziona è che la saturazione introduce un tipo di compressione unico. Spesso si tratta di una forma di soft clipping, in cui il segnale audio che entra nel saturatore viene delicatamente limitato, eliminando i picchi della forma d'onda del segnale e fornendo caratteristiche simili alla compressione.

4. Rimuovere le asperità

La saturazione è uno degli strumenti migliori per eliminare le asperità da un segnale senza comprometterne la presenza complessiva.

Ad esempio, supponiamo che abbiate registrato la batteria in una stanza poco trattata o con microfoni overhead economici. In entrambi i casi, potreste ritrovarvi con piatti dal suono molto aspro. Anche una minima quantità di saturazione può aiutare a eliminare l'asprezza dei piatti, attenuando la gamma alta e conservando la loro nitidezza.

La stessa cosa può valere per le voci, i rullanti, le chitarre elettriche o qualsiasi altro elemento del mix che non risulti gradevole all'orecchio.

5. Incollare una miscela

Infine, è possibile utilizzare le armoniche per incollare l'intero mix e renderlo più coeso. Spesso si tratta di un approccio molto sottile, perché non si vuole aggiungere distorsione o togliere incisività al mix smorzando troppo i transienti.

Spesso uso la saturazione del nastro sul bus di mix, regolandola leggermente per arrotondare l'asprezza generale del mix e dare al mio mix un senso di colorazione naturale e musicale. Un po' di saturazione può essere molto utile in questo caso. Vi consiglio di applicare la saturazione del nastro al vostro mix bus e di ascoltare come reagisce la vostra traccia nel punto più alto del brano per assicurarvi che non stiate introducendo distorsione.

Sfruttare il mondo naturale

Le armoniche esistono in natura da molto prima che venissero creati strumenti e tecnologie per controllarle e manipolarle. Sono una delle ragioni per cui la musica risuona in modo così viscerale con gli esseri umani.

Naturalmente, sebbene siano universali, i modi in cui utilizziamo gli armonici nella musica sono cambiati drasticamente nel tempo e nelle diverse culture, e questo è uno dei motivi per cui abbiamo un'incredibile diversità musicale.

Spero che questo articolo vi abbia demistificato almeno un po' gli armonici, perché trovare il modo di utilizzarli nella vostra musica può essere estremamente gratificante, soprattutto se si considera il fatto che state usando uno strumento che esiste dalla notte dei tempi.