Запись и сведение музыки в домашней студии - не всегда легкая прогулка по парку. Отслеживаете ли вы ударную установку, накладываете стереофоническую акустическую гитару или пытаетесь добиться правильного звучания вокала в плотной аранжировке, скорее всего, вы сталкивались с проблемами фазы, независимо от того, знали вы об этом или нет.

Один из самых важных аспектов аудиотехники - понимание инверсии фазы. Это простой, но мощный инструмент, который может означать разницу между полным, напористым звучанием микса и тонким, полым.

В этой статье мы расскажем, что такое инверсия фазы, когда она является проблемой, когда ее можно решить, а также предложим несколько удобных аудиоприемов с инверсией фазы, которые сделают вашу работу блестящей.

Готовы? Установите бластеры на оглушение...

Что такое фаза в аудио?

Чтобы разобраться с инверсией фазы, сначала нужно понять, что такое фаза.

Когда инженер говорит о фазе в аудио, он имеет в виду связь между двумя версиями звуковой волны. В частности, положение одного сигнала во времени по отношению к другому.

Звуковая волна сама по себе имеет пики и впадины, как здесь:

Когда два сигнала (от одного и того же или схожего источника) идеально выровнены - пики с пиками, впадины с впадинами, - говорят, что они находятся " в фазе ". Это усиливает аудиосигнал, делая его более громким и насыщенным.

Если мы сдвигаем эти формы волн не в одну сторону - так, что пики не совпадают, - они становятся не в фазе, или в относительной фазе. В результате звук становится более тонким и тихим, как будто два человека пытаются толкать качели в противоположных направлениях.

Если формы волн не совпадают на 180° - полностью противоположны, - это приводит к фазовому сдвигу. Положительные компоненты одной формы волны отменяют отрицательные компоненты другой, что приводит к резкому снижению громкости или даже полной тишине.

Что такое фазовая инверсия?

Инверсия фазы - это процесс намеренного переворачивания аудиосигнала на 180°. Там, где исходная форма волны была положительной, инвертированная версия теперь отрицательная, и наоборот. Вы буквально берете сигнал и переворачиваете его с ног на голову.

При инверсии фазы звук в отдельности обычно остается неизменным. Но когда этот звук воспроизводится рядом с другими треками - особенно похожими или сделанными с использованием нескольких микрофонов - инверсия может кардинально изменить поведение звука в миксе.

Например, если вы дублируете гитарный трек, а затем инвертируете фазу дублирующего трека, то в итоге вы получите заметное падение усиления или полную тишину - фазовое сглаживание в действии.

Инверсия фазы и фазовый сдвиг

Есть разница между инвертированием формы волны и сдвигом ее фазы. Если трек продублирован и слегка задержан, он становится смещенным по времени относительно оригинала - это сдвиг фазы, а не полная инверсия.

Вы не получите полного подавления, но можете услышать такие вещи, как гребенчатая фильтрация и искажения.

Инверсия фазы и инверсия полярности

Иногда эти две фразы используются как взаимозаменяемые, но, несмотря на то, что результаты могут быть похожими, между этими процессами есть тонкая разница.

• Инверсия полярности меняет местами положительное и отрицательное напряжение сигнала - процесс на аппаратном уровне.
• Инверсия фазы означает изменение формы волны на 180° по отношению к другой.

Результат может быть одинаковым, но технически это не всегда одно и то же.

Абсолютная фаза и относительная фаза

Раз уж мы заговорили об этом...

• Абсолютная фаза означает, начинается ли звуковая волна с положительного или отрицательного давления при прослушивании через динамики. Большинство людей не воспринимают этого, если не сравнивать сигналы.
• Относительная фаза - вот что важно при микшировании. Все дело в том, как один трек соотносится с другим; например, разница между DI-басом и сигналом его микрофонного усилителя.

Почему инверсия фазы имеет значение

Инверсия фазы может сделать или разрушить ваш микс. Если звук расходится по фазе или инвертируется, вы можете испытывать следующие ощущения:

• слабое стереоизображение
• снижение мощности на низких частотах
• искажение
• гребенчатая фильтрация
• полная тишина

Распространенные ситуации, в которых возникают проблемы с фазой

Вот несколько реальных примеров, когда могут возникнуть проблемы с фазами:

• Мультимикинг: Любая ситуация, когда вы используете несколько микрофонов для записи одного и того же источника, может привести к проблемам, и это особенно проблематично при записи ударных. Использование кнопки инвертирования фазы в DAW или переключение полярности на одном из микрофонов позволит восстановить правильную фазу между двумя сигналами.
• Сигналы DI и усилителя: То же самое происходит при одновременной записи сигнала с прямого входа и усилителя. Сигнал DI, скорее всего, поступит раньше, чем сигнал микрофона, что приведет к фазовым проблемам.
• Расширение стерео: Некоторые методы "стереоизображения" работают путем подачи инвертированной версии трека на один канал. Хотя инвертирование одного из каналов делает звук более широким в стерео, при воспроизведении в моно это может привести к фазовому искажению.
• Двойной трекинг: Наложение почти идентичных выступлений или сигналов без проверки фазового выравнивания может привести к своеобразным тональным изменениям.
• Импорт стеблей: При импорте стеблей из другого проекта или от другого инженера могут возникнуть слышимые фазовые проблемы. Это может быть связано с проблемами фазы, присущими многомикрофонной записи, с обработкой эффектами, такими как эквалайзер или компрессия, или при объединении стемов с существующими дорожками.

Инверсия фазы, или, точнее, полярности, может произойти в акустических системах, если провода колонок подключены встык.

Как обнаружить проблемы с фазой

Научиться определять фазовые проблемы довольно просто:

Используйте свои уши:

Если что-то звучит тонко, пусто или не так громко, как должно быть, попробуйте сделать это с одним из инвертированных каналов.

Слушайте в монофоническом режиме:

Хотя большинство людей не слушают музыку в моно, при микшировании это может выявить проблемы, которые не слышны в стереомиксе.

Переключите переключатель фаз:

В большинстве DAW, микшеров и многих плагинов есть кнопка инвертирования фазы или полярности. Попробуйте использовать ее на одном треке за раз и посмотрите, будут ли слышны какие-либо изменения.

Проверьте свое пространство

Ваше место прослушивания может преувеличивать или маскировать фазовые проблемы, особенно в маленьких комнатах с плохой обработкой.

Когда не следует инвертировать фазу

Иногда проблемы с фазой возникают вовсе не из-за инверсии. Прежде чем переключать выключатель:

• Проверьте, не задерживаются ли рельсы - возможно, их нужно просто вовремя подтолкнуть.
• Используйте корреляционные измерители или фазовые инструменты для анализа разницы между сигналами.
• Не переусердствуйте! Случайное инвертирование фазы на каналах может усугубить ситуацию!

Творческое использование фазы

Инверсия фазы обычно рассматривается как способ решения проблем, но она может быть и творческой особенностью, если использовать ее в правильном контексте.

Обработка средней стороны:

Некоторые техники mid-side инвертируют фазу на одном канале, чтобы выделить определенные пространственные элементы при мастеринге, стереоувеличении или компрессии.

Приемы многослойности:

Попробуйте смешать инвертированный по фазе дубликат трека с оригинальными каналами, чтобы тонко отменить некоторые частоты и создать новый тон. Это может создать совершенно новые и захватывающие звуки, если исходный источник состоит из сложных гармоник.

Cancel Out Hum:

Технически это решение проблемы, но хей-хо. Запишите только гул наводки сам по себе на протяжении всего гитарного выступления, а затем инвертируйте фазу на одном канале, содержащем гул. Если пики и впадины совпадают, большая часть гула будет устранена.

Образцы изолятов:

Если вы занимаетесь ремикшированием или продюсируете, в значительной степени полагаясь на сэмплы, это очень забавный трюк. Создайте две дорожки с одинаковым звуком, инвертируйте фазу одной из них и вставьте эквалайзер в другую. Используя этот метод, вы сможете точно вырезать частоты, которые должны быть слышны в оригинальном сэмпле.

Эти техники не обязательно являются "правильными" в традициях аудиотехники, но ведь правила созданы для того, чтобы их нарушать, верно?

Заключение: Основные выводы

• Фаза описывает относительное время между одной звуковой волной и другой.
• При инвертировании фазы форма волны переворачивается, меняя местами положительную и отрицательную стороны.
• Когда вы инвертируете фазу, это не влияет на трек сам по себе, но может кардинально изменить его взаимодействие с другими треками.
• Смещение фазы может стать причиной разреженного микса, отсутствия низких частот или даже полной тишины.

Если вы хотите, чтобы ваши треки звучали правильно в стерео и моно, понимание инверсии фазы имеет ключевое значение.

Однако помните, что инверсия - это не волшебная палочка, которую нужно направить, чтобы автоматически устранить проблемы с фазой. Иногда достаточно просто сдвинуть звуковую волну на несколько миллисекунд в ту или иную сторону, чтобы решить проблемы, которые вы услышали.

Фух! После всех этих технических разговоров я отправляюсь за чашкой чая. А ты, друг мой, иди и создавай музыку. Я буду рядом.