Niet alle geluidsgolven zijn gelijk - zelfs twee gelijksoortige signalen kunnen kleine verschillen in luidheid en toon vertonen. Sommige geluidsgolven zijn echter identiek (of bijna identiek) en wanneer ze op elkaar gestapeld worden, kan audio fasering optreden. Maar wat is audiofasering precies?

Audiofase is een fenomeen dat lastig te doorgronden kan zijn. Maar als je het eenmaal onder de knie hebt, kun je je producties naar een heel nieuw niveau tillen. In dit artikel bespreken we de basisprincipes van audiofase, waarom het belangrijk is en hoe je faseproblemen in je producties kunt aanpakken.

Wat is "fase" in audio?

Audiofase geeft een punt in de tijd aan binnen een bepaalde geluidsgolf. Geluidsgolven bestaan uit drie hoofdcomponenten: amplitude, golflengte en frequentie:

De amplitude verwijst naar de luidheid van de golf op een bepaald moment; voor een perfect symmetrische en zich herhalende geluidsgolf (zoals de sinusgolf hierboven) meet de golflengte de afstand tussen twee gelijke amplitudes langs de cyclus; en de frequentie (ook wel "toonhoogte" genoemd) is het aantal keren per seconde dat de geluidsgolf zich langs die cyclus herhaalt.

De fase van een geluidsgolf vertelt ons waar we precies in deze cyclus kijken. Bij audioproductie is de relatie tussen twee of meer golfvormen wat er echt toe doet; de absolute fase van een enkele geluidsgolf is niet zo relevant om redenen die we hierna zullen bespreken.

Waarom is fasering belangrijk?

Audio mixen draait om het combineren van verschillende maar samenhangende elementen zodat elke component hoorbaar is zoals bedoeld door de artiest, producer en technicus. Je moet dus jongleren met ontelbare geluidsgolven die elk variëren in frequentie, amplitude, harmonische boventonen en meer.

Het is onvermijdelijk dat sommige golven op verschillende momenten in en uit fase gaan. Als twee signalen "in fase" zijn, vallen hun amplitudes (d.w.z. pieken en dalen) samen. Inzicht in fase is cruciaal voor het optimaliseren van je mixen. Faseproblemen liggen aan de basis van veel mixproblemen en hebben grote gevolgen voor het algemene geluid.

Wanneer golven botsen

Om het eenvoudig te houden, stel je twee perfect symmetrische en zich herhalende sinusgolven voor, één in het linkerkanaal en één in het rechterkanaal. Als beide helften perfect uitgelijnd zijn, zijn hun amplitudes in de tijd identiek, wat betekent dat je aan beide kanten hetzelfde geluid hoort.

Breng deze kanalen samen en speel ze tegelijkertijd af, en je hebt wat bekend staat als "constructieve interferentie" omdat de combinatie van deze golven in fase de resulterende amplitude verdubbelt. Omgekeerd, als deze kanalen perfect "uit fase" zouden zijn (d.w.z. de laagste amplitude van de golf van het ene kanaal treedt op wanneer de golf van het andere kanaal op zijn luidst is), zouden hun pieken en dalen elkaar opheffen. Dit wordt "destructieve interferentie" of "fase-annulering" genoemd.

Hoe fase in audio in de praktijk werkt

Het precieze scenario dat hierboven wordt beschreven, komt in de echte wereld niet vaak voor omdat je niet met deze perfecte, fundamentele geluidsgolven werkt, maar de theorie is nog steeds van toepassing. Of je nu een enkel instrument opneemt of meerdere instrumenten met een willekeurig aantal microfoons, fasering is een factor die je niet moet negeren.

Fase-interacties spelen ook een rol bij het leggen van samples over akoestische drums, het gebruik van verschillende plugins op vergelijkbare sporen, het toepassen van parallelle verwerking en nog veel meer.

Eenvoudig gezegd is audiofase een factor wanneer twee of meer signalen worden gecombineerd - hoe meer deze signalen aan elkaar gerelateerd zijn, hoe relevanter fase wordt.

Als je een instrument opneemt met twee aparte microfoons (stereo-opname), zullen de binnenkomende fundamentele frequenties (de gespeelde noten) hetzelfde zijn in elk kanaal.

Echter, omdat elke microfoon zich in een unieke ruimtelijke positie bevindt, zullen verschillende boventonen elke microfoon op een ander moment bereiken. Als gevolg daarvan zullen de geluidsgolven van elk kanaal in sommige opzichten gelijk zijn, maar in andere opzichten verschillen.

Afhankelijk van de faserelatie tussen de twee kanalen kunnen verschillende frequenties versterkt, verzwakt of vrijwel geheel wegvallen. Je kunt je voorstellen dat het nog ingewikkelder wordt als je er nog een of meer microfoons bij betrekt, waardoor de kans op faseproblemen toeneemt.

En als twee microfoons in tegenovergestelde richting van elkaar staan, moet de fase van een van hen worden omgekeerd om audioannulering (d.w.z. stilte) tegen te gaan.

Het trommeldilemma

Als het aankomt op het opnemen van drums, lopen de faseproblemen vaak hoog op. De meeste moderne drumopnames bevatten immers minimaal 5 microfoons (of wel 20) om elk onderdeel, de hele kit en kamerreflecties vast te leggen.

Het helpt ook niet dat bekkens resoneren bij hoge frequenties of dat een snare en kick drum vaak twee microfoons nodig hebben om hun lagere en hogere frequenties vast te leggen. Als je niet strategisch omgaat met de plaatsing/configuratie van je microfoons, kan je eerste drumstelopname een rommeltje worden en bijna onmogelijk te mixen zijn.

Gelukkig kan de handige "phase flip" (polariteitsomkering) schakelaar die op verschillende moderne microfoons zit snel fase-annuleringsproblemen oplossen tijdens het opnameproces, of je nu drums, akoestische gitaar of iets anders volgt.

Reflecteren op de fase

Stereo miking is niet de enige boosdoener van faseproblemen. Zelfs als je maar op één kanaal opneemt, kun je faseproblemen krijgen, vooral als je opnameruimte niet goed is behandeld. Geluidsgolven weerkaatsen gemakkelijk op akoestisch reflecterende oppervlakken. Deze galm dupliceert in wezen het oorspronkelijke geluid en stuurt na een bepaalde tijd een andere, stillere en tonaal duidelijkere versie terug, afhankelijk van hoe dicht je bij het oppervlak staat, de grootte en vorm van de ruimte, enzovoort.

Als de timing van deze reflecties precies goed is, kan er destructieve of constructieve interferentie optreden wanneer deze wordt opgevangen door je microfoon, waardoor de resulterende toon en het volume veranderen. Het opzettelijk gebruik van delay- en reverbeffecten kan ook faseproblemen veroorzaken.

Om het nog ingewikkelder te maken, is het mogelijk dat u faseproblemen hoort als u een opname afspeelt, zelfs als uw opname zelf geen faseproblemen heeft. Dit probleem kan zich voordoen als uw luidsprekers zelf "uit fase" zijn, dat wil zeggen, bedraad zijn met onjuiste polariteit.

Problemen met audiofasen opsporen

Naarmate je gehoor zich ontwikkelt, zul je fasering kunnen horen als het zich voordoet. Natuurlijk kan het menselijk oor alleen niet gemakkelijk alle faseproblemen identificeren, dus komen aanvullende hulpmiddelen en technieken van pas.

Als je je mix (en bepaalde tracks) in mono beluistert in plaats van in stereo, kan dat bepaalde faseproblemen aan het licht brengen. Als je bij het condenseren van je mix naar mono merkt dat het geluid doffer of dunner is geworden, heb je misschien te maken met fase-annulering.

Ook als het signaal uit het midden verdwijnt maar op de linker- en rechterkanalen blijft als je in mono mixt, heb je waarschijnlijk te maken met audio die uit fase is. Je kunt audiofaseproblemen ook identificeren met visuele plugins die ontworpen zijn met fasering in het achterhoofd (we zullen hier dieper op ingaan in de volgende sectie).

Faseproblemen oplossen of voorkomen

Met zoveel potentiële bronnen voor faseproblemen is het cruciaal om jezelf te wapenen met kennis, trucs en hulpmiddelen die je helpen om dergelijke problemen te voorkomen en op te lossen.

Ken de 3:1 verhouding voor microfoonplaatsing

Deze methode is van toepassing als je met twee microfoons werkt; de tweede microfoon moet drie keer zo ver van de eerste microfoon worden geplaatst als de eerste microfoon van de op te nemen geluidsbron verwijderd is. Als één microfoon zich op 15 cm van het klankgat van de gitaar bevindt, moet je de tweede microfoon op 15 cm van de andere microfoon plaatsen.

Deze truc werkt niet altijd en er kunnen aanpassingen nodig zijn, maar het is een goed uitgangspunt voor het minimaliseren van faseproblemen bij het opnemen met twee microfoons.

De Mid/Side opnametechniek is ontworpen om potentiële faseproblemen te minimaliseren.

Mix in Mono

Het lijkt misschien contra-intuïtief om in mono te mixen, aangezien de meeste tracks in stereo beluisterd zullen worden. Maar zoals hierboven vermeld, kunnen sommige gevallen van fase-annulering onopgemerkt blijven als je ze in stereo beluistert - door je tracks tijdens het mixen op verschillende intervallen in mono te zetten, kun je faseproblemen aan het licht brengen die je anders misschien had gemist.

Simpel gezegd kan mixen in mono je helpen om je mix als geheel verder te contextualiseren en om modderigheid op te ruimen voordat je terugkeert naar stereogeluid.

Audio Phase-plugins gebruiken

Naast de juiste plaatsing van microfoons en mixen in mono, kun je ook verschillende plug-ins gebruiken om fase-interferentie op te lossen en gemakkelijk te visualiseren wat er op deze momenten gebeurt.

Gelukkig is er tegenwoordig geen tekort aan hulpmiddelen om fases te corrigeren. Enkele goede voorbeelden zijn InPhase van Waves, In-Between Phase van Little Labs en Precision Time Align van Eventide.

En als je goed genoeg bent in het herkennen van faseproblemen met je gehoor, dan kun je faseproblemen ook oplossen door simpelweg tracks een klein beetje naar links of rechts te verplaatsen. Deze truc zal niet altijd werken, vooral als je track zich strikt aan het raster houdt.

Golfvormen verplaatsen

Misschien wel de meest eenvoudige manier om faseproblemen aan te pakken is door gelijksoortige golfvormen simpelweg op de juiste plaats te zetten. Als twee golfvormen van vergelijkbare signalen niet uitgelijnd zijn, kan fasering optreden, dus simpelweg een van de twee naar links of rechts verschuiven op de tijdlijn kan een snelle oplossing zijn.

Er zijn zelfs plugins beschikbaar die golfvormen automatisch uitlijnen om je dat gedoe te besparen - de Auto-Align plug-in van Sound Radix en MAutioAlign van Melda Productions zijn twee populaire uitlijnmogelijkheden.

Fase in je voordeel gebruiken

Tot nu toe hebben we vooral faseverstoringen besproken als problemen die opgelost moeten worden. In werkelijkheid is fase-annulering niet per definitie slecht, maar slechts een akoestisch artefact dat je op verschillende manieren kunt manipuleren. Natuurlijk is het wegsturen of corrigeren van fase-annulering één manier om met dit fenomeen om te gaan.

Als je echter weet wat je doet en wat je wilt met je mix, kun je fase-annulering gebruiken als een ander mixgereedschap.

Door bijvoorbeeld de faserelatie tussen gitaartracks te manipuleren kun je de toon van de resulterende track vormgeven (hetzelfde geldt voor de toon van elk instrument of zang), vergelijkbaar met een filter EQ. Specifieke apparaten (zoals de Neve Portico 5016 en Phazer van Radial) bevatten schakelingen voor faseverschuiving waarmee je bepaalde frequenties kunt kiezen die je wilt versterken, terwijl ze toch worden geannuleerd voor unieke toonvormingsmogelijkheden.

Samenvattend: Het is maar een fase

We gaan allemaal door fases en dat geldt ook voor elke geluidsgolf. Daarom zullen er in elke productie waaraan je werkt faseproblemen optreden. Het is belangrijk om te begrijpen waarom deze interferenties optreden en wat je eraan kunt doen.

Hoe beter je de audiofase begrijpt en er aandacht aan besteedt, hoe beter je mixen zullen zijn en hoe minder verrassingen je zult tegenkomen als je een stereospoor in mono omzet. Wees dus waakzaam, gebruik de kennis en hulpmiddelen die je tot je beschikking hebt en probeer je niet te laten afschrikken door fase.

Fase FAQ's

Heb je nog vragen over audiofase? Laten we een aantal veelgestelde vragen beantwoorden.

Wat is fasemuziek?

Fasemuziek maakt opzettelijk gebruik van de eigenschappen van fase als compositiehulpmiddel. Fasemuziek bevat vaak minimalistische, gelijksoortige geluiden (zoals noten) met kleine variaties in frequentie, toon en/of tempo om effecten te creëren zoals echo, delay, flanging, phasing en meer.

Wat is faseren in mengen?

Tijdens het mixen kan fasering optreden wanneer er een kleine tijdsvertraging is tussen identieke of verwante signalen. Deze fasering kan resulteren in ongewenste veranderingen in toon en volume, maar kan ook op creatieve manieren gebruikt worden.

Hoe diagnosticeer je faseproblemen?

Je kunt faseproblemen in je muziek herkennen door je gehoor te ontwikkelen, in mono te mixen en plugins te gebruiken die ontworpen zijn om fasering op te vangen.

Wat is kamfiltering?

Kamfiltering is een vorm van fasering die optreedt wanneer een signaal in korte tijd aan zichzelf wordt toegevoegd, wat resulteert in zowel constructieve als destructieve interferentie - het treedt meestal op als gevolg van kamerreflectie en/of tijdens stereo-opname. Dit fenomeen ontleent zijn naam aan de gelijkenis met een haarkam.

Kan het menselijk oor een fase horen?

Hoewel het menselijk oor de absolute fase van een golfvorm niet kan onderscheiden, is het soms wel gevoelig voor relatieve fase. Veel mensen zullen bijvoorbeeld een hoorbare verschuiving opmerken wanneer twee identieke sinusgolven worden gecombineerd (omdat dit een harder geluid creëert) of wanneer een fasereffect aan een signaal wordt toegevoegd.

Hoe weet je of twee golven in fase zijn?

Visueel zijn twee golfvormen in fase wanneer hun amplitudes (pieken en dalen) op één lijn liggen op een tijdlijn.