Nagrywanie i miksowanie muzyki w domowym studiu nie zawsze jest łatwym zadaniem. Niezależnie od tego, czy śledzisz zestaw perkusyjny, kładziesz stereofoniczną gitarę akustyczną, czy też starasz się, aby wokal był dobrze osadzony w gęstej aranżacji, prawdopodobnie napotkałeś problemy z fazą, niezależnie od tego, czy o tym wiedziałeś, czy nie.

Jednym z najważniejszych aspektów inżynierii dźwięku jest zrozumienie inwersji fazy. Jest to proste, ale potężne narzędzie, które może oznaczać różnicę między pełnym, mocnym brzmieniem miksu, a cienkim, pustym.

W tym artykule wyjaśnimy, czym jest inwersja fazy, kiedy stanowi ona problem, a kiedy jest rozwiązaniem, a także przedstawimy kilka przydatnych sztuczek audio związanych z inwersją fazy, które sprawią, że twoja produkcja będzie błyszczeć.

Gotowy? Ustaw fazery na ogłuszanie...

Czym jest faza w audio?

Aby poradzić sobie z odwróceniem fazy, należy najpierw zrozumieć samą fazę.

Kiedy inżynier mówi o fazie w audio, odnosi się do relacji między dwiema wersjami fali dźwiękowej. W szczególności chodzi o położenie jednego sygnału w czasie w stosunku do drugiego.

Fala dźwiękowa sama w sobie ma szczyty i dołki, tak jak tutaj:

Gdy dwa sygnały (z tego samego lub podobnego źródła) są idealnie wyrównane - szczyty ze szczytami, dołki z dołkami - mówi się, że są " w fazie ". Wzmacnia to sygnał audio, czyniąc go głośniejszym i pełniejszym.

Jeśli przesuniemy te przebiegi poza linię - tak, że szczyty nie będą do siebie pasować - staną się one poza fazą lub w fazie względnej. Rezultatem jest cieńszy, cichszy dźwięk, przypominający dwie osoby próbujące pchnąć huśtawkę w przeciwnych kierunkach.

Jeśli przebiegi są przesunięte względem siebie o 180° - całkowicie przeciwne - prowadzi to do zniesienia fazy. Dodatnie składowe jednego kształtu fali niwelują ujemne składowe drugiego, co skutkuje dramatycznym spadkiem głośności lub nawet całkowitą ciszą.

Czym jest odwrócenie fazy?

Odwrócenie fazy to proces celowego odwrócenia sygnału audio o 180°. Tam, gdzie oryginalny kształt fali był dodatni, odwrócona wersja jest teraz ujemna i odwrotnie. Dosłownie bierzesz sygnał i odwracasz go do góry nogami.

Po odwróceniu fazy dźwięk w izolacji zwykle pozostaje taki sam. Ale gdy ten dźwięk jest odtwarzany wraz z innymi ścieżkami - zwłaszcza podobnymi lub nagraniami wykonanymi przy użyciu wielu mikrofonów - inwersja może radykalnie zmienić zachowanie dźwięku w miksie.

Na przykład, jeśli zduplikujesz ścieżkę gitary, a następnie odwrócisz fazę zduplikowanej ścieżki, skończysz z zauważalnym spadkiem wzmocnienia lub całkowitą ciszą - anulowanie fazy w akcji.

Inwersja fazowa a przesunięcie fazowe

Istnieje różnica między odwróceniem kształtu fali a przesunięciem jej fazy. Jeśli ścieżka zostanie zduplikowana, a następnie nieznacznie opóźniona, staje się przesunięta w czasie względem oryginału - przesunięcie fazowe, a nie pełna inwersja.

Nie uzyskasz całkowitego anulowania, ale możesz usłyszeć takie rzeczy jak filtrowanie grzebieniowe i zniekształcenia.

Odwrócenie fazy a odwrócenie polaryzacji

Czasami te dwa wyrażenia są używane zamiennie, ale chociaż wyniki mogą być podobne, istnieje subtelna różnica między tymi procesami.

• Inwersja polaryzacji odwraca dodatnie i ujemne napięcia sygnału - proces na poziomie sprzętowym.
• Odwrócenie fazy odnosi się do odwrócenia kształtu fali o 180° w stosunku do innego.

Wynik może być taki sam, ale technicznie nie zawsze jest to to samo.

Faza bezwzględna a faza względna

Skoro już jesteśmy przy tym temacie...

• Faza absolutna odnosi się do tego, czy fala dźwiękowa zaczyna się od dodatniego czy ujemnego ciśnienia, gdy jest słyszana przez głośniki. Większość ludzi nie dostrzega tego, chyba że porównuje sygnały.
• W miksowaniu liczy się faza względna. Chodzi o to, jak jedna ścieżka odnosi się do drugiej; na przykład różnica między basem DI a sygnałem wzmacniacza mikrofonowego.

Dlaczego odwrócenie fazy ma znaczenie

Odwrócenie fazy może poprawić lub zepsuć miks. Jeśli dźwięk nie jest w fazie lub jest odwrócony, możesz tego doświadczyć:

• słaby obraz stereo
• Zmniejszona moc przy niskich częstotliwościach
• zniekształcenie
• filtrowanie grzebieniowe
• kompletna cisza

Typowe sytuacje, w których występują problemy z fazą

Oto kilka rzeczywistych przykładów, w których mogą wystąpić problemy z fazami:

• Multi-Miking: Każda sytuacja, w której używasz wielu mikrofonów do nagrywania tego samego źródła może prowadzić do problemów, a jest to szczególnie problematyczne podczas nagrywania perkusji. Użycie przycisku odwracania fazy w programie DAW lub przestawienie przełącznika polaryzacji na jednym z mikrofonów przywróci prawidłową fazę między dwoma sygnałami.
• Sygnały DI i wzmacniacza: To samo dzieje się podczas jednoczesnego nagrywania sygnału z wejścia bezpośredniego i wzmacniacza. Sygnał DI prawdopodobnie dotrze wcześniej niż sygnał mikrofonowy, co spowoduje problemy z fazą.
• Poszerzanie stereo: Niektóre techniki "stereo-izacji" polegają na wysyłaniu odwróconej wersji ścieżki do jednego kanału. Podczas gdy odwrócenie jednego z kanałów sprawia, że dźwięk brzmi szerzej w stereo, podczas odtwarzania w mono może to powodować anulowanie fazy.
• Podwójne śledzenie: Nakładanie na siebie niemal identycznych występów lub sygnałów bez sprawdzania wyrównania fazowego może prowadzić do osobliwych zmian tonalnych.
• Importowanie pni: Importowanie stempli od innego inżyniera lub z innego projektu może powodować słyszalne problemy z fazą. Może to wynikać z nieodłącznych problemów fazowych w nagraniu z wieloma mikrofonami, przetwarzania z efektami, takimi jak EQ lub kompresja, lub podczas łączenia pni z istniejącymi ścieżkami.

Odwrócenie fazy, a dokładniej polaryzacji, może wystąpić w systemach głośnikowych, jeśli przewody głośnikowe są podłączone tyłem do siebie.

Jak wykryć problemy z fazą

Nauka identyfikowania problemów fazowych jest dość prosta:

Użyj swoich uszu:

Jeśli coś brzmi cienko, pusto lub nie tak głośno, jak powinno, spróbuj z odwróconym jednym z kanałów.

Słuchaj w mono:

Podczas gdy większość ludzi nie słucha aktywnie muzyki w mono, robienie tego podczas miksowania może uwydatnić problemy, które nie są słyszalne w miksie stereo.

Przestaw przełącznik fazy:

Większość programów DAW, mikserów i wiele wtyczek posiada przycisk odwracania fazy lub polaryzacji. Spróbuj użyć go na jednej ścieżce naraz i sprawdź, czy słychać jakieś zmiany.

Sprawdź swoją przestrzeń

Pozycja odsłuchowa może wyolbrzymiać lub maskować problemy z fazą, szczególnie w małych pomieszczeniach o słabej obróbce.

Kiedy nie odwracać fazy

Czasami problemy z fazą nie są w ogóle spowodowane inwersją. Przed przełączeniem przełącznika:

• Sprawdź, czy nie ma opóźnień na torach - mogą one po prostu wymagać niewielkiego przesunięcia w czasie.
• Użyj mierników korelacji lub narzędzi fazowych, aby przeanalizować różnicę między sygnałami.
• Nie przesadzaj! Przypadkowe odwrócenie fazy na kanałach może pogorszyć sprawę!

Kreatywne wykorzystanie fazy

Odwrócenie fazy jest zwykle uważane za sposób na rozwiązywanie problemów, ale może być również kreatywną funkcją, gdy jest używana we właściwym kontekście.

Przetwarzanie środkowe:

Niektóre techniki mid-side odwracają fazę na jednym kanale, aby wyizolować określone elementy przestrzenne podczas masteringu, poszerzania stereo lub kompresji.

Sztuczki z nakładaniem warstw:

Spróbuj zmiksować odwrócony fazowo duplikat ścieżki z oryginalnymi kanałami, aby subtelnie zniwelować niektóre częstotliwości i stworzyć nowe brzmienie. Może to stworzyć zupełnie nowe i fascynujące dźwięki, gdy oryginalne źródło składa się ze złożonych harmonicznych.

Cancel Out Hum:

Technicznie jest to rozwiązanie problemu, ale hej-ho. Nagraj sam szum na czas występu gitarowego, a następnie odwróć fazę na jednym kanale zawierającym szum. Tak długo, jak szczyty i doliny są wyrównane, większość szumu zostanie wyeliminowana.

Izolowanie próbek:

Jeśli jesteś remikserem lub producentem, który w dużej mierze polega na samplach, jest to fajna sztuczka. Utwórz dwie ścieżki identycznego dźwięku, odwróć fazę jednej z nich i wstaw korektor na drugiej. Korzystając z tej metody, można precyzyjnie wyciąć częstotliwości, które mają być słyszalne w oryginalnej próbce.

Techniki te niekoniecznie są "poprawne" w tradycji inżynierii dźwięku, ale hej, zasady mają być łamane, prawda?

Podsumowanie: Kluczowe wnioski

• Faza opisuje względny czas między jedną falą dźwiękową a drugą.
• Po odwróceniu fazy kształt fali zostaje odwrócony, odwracając jej dodatnią i ujemną stronę.
• Odwrócenie fazy nie wpływa na samą ścieżkę, ale może drastycznie zmienić jej interakcję z innymi ścieżkami.
• Anulowanie fazy może powodować rozrzedzenie miksu, brak niskich częstotliwości, a nawet całkowitą ciszę.

Jeśli chcesz, aby Twoje utwory brzmiały prawidłowo w stereo i mono, zrozumienie inwersji fazy jest kluczowe.

Należy jednak pamiętać, że inwersja nie jest magiczną różdżką, którą można automatycznie naprawić problemy z fazą. Czasami wystarczy przesunąć falę dźwiękową o kilka milisekund w dowolnym kierunku, aby rozwiązać problemy, które słyszałeś.

Uff! Po całej tej technicznej rozmowie idę zrobić sobie filiżankę. Ty, mój przyjacielu, powinieneś iść i tworzyć muzykę. Zaraz tam będę.