Rzadko poświęcamy czas na myślenie o harmonicznych podczas produkcji, choć podobnie jak my istniejemy tylko dlatego, że istnieją nasze komórki, muzyka, jaką znamy i kochamy, istnieje tylko dzięki harmonicznym. Zrozumienie harmonicznych może być niezwykle korzystne dla muzyka, producenta, miksera lub inżyniera masteringu. Dzisiaj zamierzamy zgłębić tajniki tych mikroelementów dźwiękowych i dowiedzieć się, jak wykorzystać tę wiedzę, aby stać się lepszym twórcą muzyki.

Podstawy częstotliwości harmonicznych

Harmoniczne to fale dźwiękowe o częstotliwościach będących całkowitymi wielokrotnościami częstotliwości podstawowej sygnału. Można je również traktować jako stosunek częstotliwości takiego sygnału.

Aby zrozumieć, jak to działa, przyjrzyjmy się podstawowej fali sinusoidalnej.

Fala sinusoidalna jest najbardziej podstawową falą dźwiękową, jaką dysponujemy, ponieważ posiada energię dźwiękową tylko na jednej częstotliwości. Na przykład, gdybyśmy odtwarzali falę sinusoidalną przy C3 i patrzyli na nutę przez analizator widma częstotliwości, zobaczylibyśmy ruch skoncentrowany tylko przy C3.

Gdybyśmy jednak wzięli tę samą częstotliwość podstawową C3 i zamiast niej użyli fali prostokątnej, zobaczylibyśmy również zawartość częstotliwości powyżej częstotliwości podstawowej. Powyższe częstotliwości, które stawałyby się coraz bardziej miękkie im wyżej, nazywane byłyby częstotliwościami harmonicznymi.

To właśnie one sprawiają, że fala prostokątna brzmi jak fala prostokątna. Nawet poza falami prostokątnymi, każdy dźwięk znany człowiekowi (z wyjątkiem fal sinusoidalnych, oczywiście) ma w pewnym stopniu częstotliwości harmoniczne, choć niektóre są znacznie bardziej złożone niż inne.

Ważne jest, aby wiedzieć, jak te częstotliwości harmoniczne są ułożone w stosunku do częstotliwości podstawowej.

Układ częstotliwości harmonicznych

Załóżmy, że mamy podstawową falę prostokątną przy A4, która wynosi 440 Hz.

Druga harmoniczna w szeregu harmonicznych powyżej niej znajdowałaby się o oktawę wyżej przy A5 lub 880 Hz . Trzecia harmoniczna byłaby trzykrotnością częstotliwości podstawowej, czyli E6 lub 1320 Hz, a czwarta harmoniczna byłaby czterokrotnością częstotliwości podstawowej, czyli A6 lub 1760 Hz.

Trwało to i trwało, aż częstotliwości przestały być dla nas słyszalne.

Każdy dźwięk w każdym instrumencie wytwarza te harmoniczne, a muzycy często określają je mianem overtonów, co jest zamiennym terminem dla częstotliwości harmonicznych.

Załóżmy na przykład, że mamy gitarzystę akustycznego, który szarpie niską strunę E. Usłyszelibyśmy nie tylko tę wibrującą strunę w jej najniższej częstotliwości lub podstawowej wysokości, ale także usłyszelibyśmy ułamki harmonicznych nad nią, które stawałyby się coraz bardziej miękkie, im wyżej się wznosiły.

Harmoniczne nieparzyste i parzyste

W szeregu harmonicznym mamy harmoniczne, które są klasyfikowane jako nieparzyste lub parzyste.

Nieparzyste harmoniczne są nieparzystymi wielokrotnościami częstotliwości podstawowej (3, 5, 7, 9 itd.). Brzmią one jaśniej i bardziej ekscytująco niż cieplejsze, gładsze harmoniczne parzyste, które są parzystymi wielokrotnościami częstotliwości podstawowej (2,4, 6, 8 itd.).

Jak się wkrótce przekonamy, różne instrumenty mają różne profile harmoniczne, które nadają im unikalną charakterystykę dźwiękową.

Naturalne a sztuczne harmoniczne

Całkowite wielokrotności częstotliwości podstawowej, o których mówiliśmy powyżej, istnieją w naturze. W rzeczywistości jest to naturalne równanie matematyczne, które brzmi f(n) = n x f, gdzie "f" to częstotliwość podstawowa, a "n" to częstotliwości harmoniczne.

Rozmawialiśmy o tym, jak to działa, gdy struna gitary jest szarpana, ale co z innymi naturalnymi instrumentami?

To samo dotyczy również instrumentów klawiszowych. Na przykład, gdy pianista gra na częstotliwości podstawowej, struny i rezonans instrumentu będą generować wibracje współczulne, które tworzą harmoniczne. Z drugiej strony, trębacz używałby swojego ustnika do kontrolowania serii harmonicznych powyżej częstotliwości podstawowej.

Sposób, w jaki te częstotliwości harmoniczne są ułożone, może mieć duży wpływ na ogólną barwę instrumentu. Są one jednym z powodów, dla których trąbka brzmi inaczej niż tuba lub dlaczego niski męski głos brzmi inaczej niż wysoki głos kobiecy.

Harmoniczne można jednak również generować elektronicznie lub sztucznie, manipulując przebiegami.

W większości syntezatorów znajdziesz generatory przebiegów, dające możliwość dostosowania liczby i rodzaju harmonicznych powyżej fali sinusoidalnej. Oto kilka głównych kształtów fali, które można znaleźć w prawie każdym syntezatorze:

• Fala sinusoidalna - Jak wspomnieliśmy wcześniej, fale sinusoidalne wytwarzają najczystszy i najczystszy dźwięk, ponieważ nie mają żadnych harmonicznych powyżej. Ludzie najczęściej kojarzą falę sinusoidalną z czystym tonem. Taki dźwięk nie występuje w naturze.
• Fala prost okątna - Fale prostokątne, znane ze swoich jasnych, bogatych harmonicznie barw, składają się z częstotliwości podstawowej i nieparzystych harmonicznych. Fale te są bardzo popularne w muzyce elektronicznej. Syntezatory arpeggiatorowe na początku motywu przewodniego Stranger Things to świetny przykład fal kwadratowych w akcji.
• Fala pił okształtna - Fale piłokształtne oferują jeszcze większe bogactwo harmonicznych niż ich odpowiedniki o przebiegu prostokątnym, wykorzystując nieparzyste i parzyste harmoniczne. Mają jasną i buczącą barwę, co czyni je doskonałymi do leadów. Lead w "Strobe" Deadmau5 jest świetnym przykładem fali piłokształtnej w EDM.
• Fala trójkątna - Fale trójkątne są nieco łagodniejsze niż fale kwadratowe i piłokształtne, i chociaż wykorzystują tylko nieparzyste harmoniczne, brzmią inaczej ze względu na ich unikalny rozkład amplitudy. Jestem wielkim fanem fal trójkątnych w muzyce chillwave, ponieważ mają one miękkie, nostalgiczne brzmienie. Sprawdź syntezatory w "Feel It All Around" Washed Out.

Dlaczego używamy harmonicznych w produkcji muzycznej, miksowaniu i masteringu?

Bez harmonicznych nasza muzyka byłaby pozbawiona tonalnej złożoności. Z tego powodu producenci i inżynierowie często używają harmonicznych, aby dodać głębi swojej muzyce. Pozwalają nam one nie tylko odróżnić instrumenty od siebie w miksach, ale mogą również zapewnić nam bardziej ekspresyjną energię słuchową i trójwymiarowe wrażenia słuchowe.

Bez światła nie ma ciemności.

Ten sam pomysł możemy wykorzystać w muzyce do tworzenia kontrastów. Na przykład, można użyć instrumentu z jaśniejszymi i bardziej ekscytującymi harmonicznymi, aby stworzyć kontrast z instrumentem z cieplejszymi i ciemniejszymi harmonicznymi. Pytanie brzmi jednak, jak możemy wykorzystać naszą wiedzę na temat harmonicznych w praktyce?

Wykorzystanie serii harmonicznych do uczynienia muzyki bardziej interesującą

Jeśli spędziłeś przyzwoitą ilość czasu czytając o miksowaniu i produkcji muzyki online, prawdopodobnie słyszałeś o nasyceniu.

Nasycenie jest zasadniczo kontrolowanym zniekształceniem harmon icznym. Producenci i inżynierowie często używają narzędzi takich jak maszyny taśmowe, wzmacniacze lampowe lub wtyczki zniekształcające, aby dodać więcej harmonicznego charakteru do swoich utworów.

Na przykład, powiedzmy, że mam czystą gitarę basową DI, choć brzmiała ona nieco bez życia i nudno w kontekście utworu rockowego. Mógłbym zdecydować się na przepuszczenie jej przez wtyczkę zniekształcającą, aby pomóc jej wyróżnić się w miksie pośród ściany mocno uderzających bębnów i zniekształconych gitar.

W większości przypadków robię to równolegle, tworząc kopię gitary basowej, przepuszczając kopię do około 150-200 Hz, aby zachować czyste niskie tony, zniekształcając tę kopię za pomocą wtyczki nasycenia i łącząc ją z oryginalnym dźwiękiem basu.

To samo można powiedzieć o 808. Jeśli w miksie brzmiałoby to nieco nijako, użyłbym wtyczki nasycenia, aby dodać złożoności wyższym harmonicznym, pomagając ogólnej 808 wyróżnić się.

Jest to inny proces niż korekcja dźwięku, która pozwala jedynie na wycinanie i wzmacnianie harmonicznych, które już istnieją, zamiast tworzenia nowych harmonicznych. Przyjrzyjmy się niektórym z najpopularniejszych narzędzi, których używamy do manipulowania harmonicznymi w naszych miksach.

Popularne narzędzia do manipulowania harmonicznymi

EQ

Korektor dźwięku jest jednym z najbardziej podstawowych narzędzi miksowania, jakie masz w swoim arsenale, ponieważ pozwala manipulować balansem częstotliwości sygnału audio lub grupy sygnałów audio. Za pomocą korektora można na przykład sprawić, że wokal zabrzmi ciemniej, jaśniej, cieplej lub bardziej aktualnie, a wszystko to poprzez wzmocnienie lub stłumienie określonych pasm widma częstotliwości w celu zmiany amplitudy obecnych harmonicznych.

W muzyce pop można podbić wyższe harmoniczne wokalu za pomocą wysokiej półki i stłumić niższe harmoniczne za pomocą niskiego cięcia.

Jak już wcześniej wspomniałem, harmoniczne nadają muzyce głębię. Jednakże, gdy zbyt wiele harmonicznych w tej samej części spektrum częstotliwości nakłada się z różnych instrumentów w miksie, tracimy klarowność. EQ jest jednym z najlepszych narzędzi do równoważenia relacji częstotliwości między wieloma sygnałami, aby nasze miksy były bardziej przejrzyste.

Kompresja

Nieczęsto myślimy o kompresorach jako narzędziach harmonicznych, ponieważ istnieją one głównie w celu kontrolowania zakresu dynamiki. Jednak kompresja może mieć ogromny wpływ na podstawową częstotliwość sygnału i jego harmoniczne.

Na przykład, jeśli użyjesz kompresji na podtrzymywanym sygnale gitary basowej, skutecznie wydobędziesz cichsze harmoniczne w łagodniejszych fragmentach, gdzie w przeciwnym razie byłyby one w stanie zaniku.

Nasycenie

Nasycenie jest zdecydowanie najczęstszym sposobem, w jaki inżynierowie manipulują zawartością harmoniczną w miksach, ponieważ nasycenie może być używane do dodawania harmonicznych do sygnału.

Na przykład, można użyć wtyczki nasycenia taśmy, aby dodać koloru i ciepła do sygnału audio i nadać mu harmonicznie bogate podteksty często kojarzone z "dźwiękiem analogowym". Z drugiej strony, możesz przepuścić gitarę przez pedał fuzz, który wprowadzi odrobinę nieparzystych i parzystych harmonicznych w połączeniu z obcinaczem fali, aby nadać jej jaśniejszy, bardziej tnący dźwięk.

5 sposobów na wykorzystanie harmonii w miksach

Weźmy to, co wiemy o harmonicznych i przyjrzyjmy się kilku sposobom na wykorzystanie ich mocy w miksach.

1. Dodawanie analogowego ciepła do cyfrowych miksów

Ten pierwszy przykład jest dość ogólny, choć może być niezwykle pomocny, gdy mamy do czynienia ze sterylnie brzmiącymi miksami, które potrzebują nieco więcej charakteru.

Ilekroć myślę o słowach "ciepło" i "zniekształcenia harmoniczne", myślę o nasyceniu taśmy lub lampy.

Gorąco polecam zaopatrzyć się w przyzwoite wtyczki nasycenia taśmowego lub lampowego, aby dodać subtelne zniekształcenia harmoniczne do miksów i nadać im bardziej analogowe brzmienie. Nasycenie taśmowe jest nieco subtelniejsze niż lampowe, idealne do dodawania poczucia ciepła do pojedynczych ścieżek, takich jak wokale lub syntezatory, lub kleju do grup ścieżek, takich jak perkusja lub pełne miksy.

Nasycenie lampowe jest zwykle używane, jeśli chcesz uzyskać bardziej twarde brzmienie nasycenia, idealne do gitar lub wokali, ponieważ może dodać więcej "grubości" do średnich tonów.

Moje ulubione wtyczki nasycenia taśmy:

• Fale J37
• Wirtualna maszyna taśmowa Slate
• UAD Ampex ATR-102

Moje ulubione wtyczki nasycenia lamp:

• PSP VintageWarmer 2
• UAD Thermionic Culture Vulture
• Softube Tube-Tech CL 1B

2. Większa obecność wokalu

Dzięki odpowiedniemu stylowi nasycenia można pomóc wokalom wyróżnić się w miksach.

Chociaż z pewnością można przepuścić wokal przez podstawową wtyczkę zniekształcającą, taką jak SansAmp PSA-1 w Pro Tools, i nazwać to dniem, przez większość czasu będziesz chciał uzyskać dźwięk zniekształceń harmonicznych bez zniekształcania go. W tym miejscu pomocne może być połączenie dźwięku zniekształconego wokalu równolegle z czystym wokalem.

Jedną z moich ulubionych wtyczek do tego celu jest Soundtoys Decapitator. Często używam go do wybierania stosunkowo silnego zniekształcenia na mojej ścieżce wokalnej za pomocą dużego pokrętła Drive, używam pokrętła tonu, filtrów i stylów nasycenia wzdłuż dołu, aby dostosować ogólną barwę nasycenia, a następnie wybieram go za pomocą pokrętła miksowania, aż uzyskam idealną równowagę między klarownością a nasyceniem na mojej ścieżce wokalnej.

Z drugiej strony, jeśli chcesz uzyskać bardzo jasny wokal, użyj wtyczki nasycającej, która koncentruje się na wyższych harmonicznych, zamiast podbijać wysoką półkę korektora.

Jedną z moich ulubionych wtyczek jest Aphex Vintage Exciter od Waves.

WSKAZÓWKA PRO: Zalecam wstawienie de-essera przed użyciem wtyczki nasycenia, aby wtyczka nasycenia mogła zapewnić zrównoważone, obecne brzmienie bez akcentowania sybilantów.

3. Zarządzanie materiałami przejściowymi

Od czasu do czasu zdarza mi się pracować z sygnałami audio, które mają zbyt wiele przejściowych szczegółów. Podczas gdy perkusja jest często głównym winowajcą, może to być wszystko, od gitary akustycznej, która brzmi zbyt ostro, po fortepian ze zbyt dużym atakiem na przednim końcu.

Podczas gdy materiał transjentowy można zazwyczaj stłumić za pomocą kompresji lub kształtowania transjentów, nasycenie może zaoferować wspaniałą równowagę między zachowaniem transjentów a ich zmiękczeniem, co może być bardzo przyjemne w miksie.

Powiedzmy, że masz werbel, który brzmi zbyt mocno w miksie. Możesz zastosować subtelną ilość nasycenia do sygnału (nasycenie taśmy jest często moim wyborem w tym przypadku), zwiększając poziom werbla wchodzącego do wtyczki, aby zmiękczyć materiał przejściowy.

Powodem, dla którego to działa, jest fakt, że nasycenie wprowadza unikalny rodzaj kompresji. Często wiąże się to z formą miękkiego obcinania, w której sygnał audio trafiający do saturatora jest delikatnie ograniczany, obcinając szczyty kształtu fali sygnału i zapewniając charakterystykę podobną do kompresji.

4. Usuń szorstkość

Nasycenie jest jednym z najlepszych narzędzi do usuwania szorstkości z sygnału bez uszczerbku dla jego ogólnej obecności.

Załóżmy na przykład, że nagrywałeś perkusję w słabo wyciszonym pomieszczeniu lub przy użyciu tanich mikrofonów overhead. W obu przypadkach talerze mogą brzmieć naprawdę ostro. Nawet najmniejsza ilość nasycenia może pomóc usunąć szorstkość talerzy poprzez wycofanie górnego końca przy jednoczesnym zachowaniu chrupiącej czystości.

To samo można powiedzieć o wokalach, werblach, gitarach elektrycznych lub innych elementach miksu, które nie brzmią przyjemnie dla ucha.

5. Sklejanie mieszanki

Wreszcie, możesz użyć harmonicznych, aby skleić cały miks i sprawić, by brzmiał bardziej spójnie. Często jest to bardzo subtelne podejście, ponieważ nie chcesz dodawać zniekształceń lub odbierać mocy miksowi poprzez zbyt mocne stłumienie transjentów.

Często używam nasycenia taśmy na szynie miksowania, wybierając je nieznacznie, aby zaokrąglić ogólną szorstkość miksu i nadać miksowi poczucie naturalnego, muzycznego zabarwienia. Odrobina może tu wiele zdziałać. Zalecam zastosowanie nasycenia taśmy na szynie miksującej i posłuchanie reakcji utworu w najgłośniejszym punkcie utworu, aby upewnić się, że nie wprowadzasz zniekształceń.

Czerpanie korzyści ze świata przyrody

Harmoniczne dźwięki istniały w naturze na długo przed opracowaniem instrumentów i technologii do ich kontrolowania i manipulowania nimi. Są one jednym z powodów, dla których muzyka tak silnie rezonuje z ludźmi.

Oczywiście, choć są one uniwersalne, sposoby, w jakie używamy harmonicznych w muzyce, zmieniły się dość drastycznie w czasie i w różnych kulturach, i jest to jeden z powodów, dla których mamy tak niesamowitą różnorodność muzyczną.

Mam nadzieję, że ten artykuł choć trochę zdemistyfikował harmoniczne, ponieważ znalezienie sposobów na wykorzystanie ich w muzyce może być szalenie satysfakcjonujące, zwłaszcza jeśli weźmie się pod uwagę fakt, że używasz narzędzia, które istnieje od zarania dziejów.