Alla ljudvågor är inte lika - även två likadana signaler kan uppvisa små skillnader i ljudstyrka och ton. Vissa ljudvågor är dock identiska (eller nästan identiska), och när de staplas ovanpå varandra kan ljudfasning uppstå. Men vad är egentligen ljudfasning?

Ljudfas är ett av de fenomen som kan vara svåra att förstå sig på. När du väl har fått grepp om det kommer du dock att kunna ta dina produktioner till en helt ny nivå. I den här artikeln går vi igenom grunderna i ljudfas, varför det är viktigt och hur man hanterar fasproblem i sina produktioner.

Vad är "fas" inom ljud?

Ljudfas anger en tidpunkt inom en viss ljudvåg. Ljudvågor är uppbyggda av tre huvudkomponenter: amplitud, våglängd och frekvens:

Amplituden avser vågens ljudstyrka vid en viss tidpunkt; för en perfekt symmetrisk och repetitiv ljudvåg (som sinusvågen ovan) mäter våglängden avståndet mellan två lika stora amplituder längs cykeln; och frekvensen (även kallad "tonhöjd") är antalet gånger per sekund som ljudvågen upprepar sig längs cykeln.

En ljudvågs fas berättar exakt var i den här cykeln vi befinner oss. I ljudproduktion är förhållandet mellan två eller flera vågformer det som verkligen betyder något; den absoluta fasen för en enskild ljudvåg är inte så relevant av skäl som vi kommer att diskutera härnäst.

Varför är fasindelning viktigt?

Ljudmixning handlar om att kombinera distinkta men sammanhängande element så att varje komponent kan höras som det var tänkt av artisten, producenten och ljudteknikern. Som sådan kommer du att jonglera med otaliga ljudvågor som var och en varierar i frekvens, amplitud, harmoniska övertoner och mycket mer.

Det som kommer att hända är att vissa vågor kommer att gå i och ur fas med varandra vid olika tidpunkter. När två signaler är "i fas" med varandra sammanfaller deras amplituder (dvs. toppar och dalar). Förståelse för fas är avgörande för att optimera dina mixar. Fasproblem är roten till många mixningsproblem och har stor inverkan på det övergripande ljudet.

När vågorna krockar

För att göra det enkelt kan du föreställa dig två perfekt symmetriska och repetitiva sinusvågor, en i vänster kanal och en i höger. När båda halvorna är perfekt inriktade är deras amplituder identiska över tiden, vilket innebär att du skulle höra samma ljud på båda sidor.

Om du för samman dessa kanaler och spelar upp dem samtidigt får du vad som kallas "konstruktiv interferens" eftersom kombinationen av dessa vågor i fas fördubblar den resulterande amplituden. Om kanalerna däremot var helt "ur fas" (dvs. om den lägsta amplituden i den ena kanalens våg inträffar när den andra kanalens våg är som högst), skulle deras toppar och dalar upphäva varandra. Detta kallas "destruktiv interferens" eller "fasupphävning".

Hur fas i ljud fungerar i praktiken

Det exakta scenario som beskrivs ovan är inte vanligt i den verkliga världen eftersom det inte är dessa perfekta, fundamentala ljudvågor som du arbetar med, men teorin gäller fortfarande. Oavsett om du spelar in ett enda instrument eller flera instrument med valfritt antal mikrofoner är fasning en faktor som inte bör ignoreras.

Fasinteraktioner spelar också in när du lägger samplingar över akustiska trummor, använder olika plugins på liknande spår, tillämpar parallellbearbetning med mera.

Enkelt uttryckt är ljudfasen en faktor när två eller flera signaler kombineras - ju mer relaterade dessa signaler är, desto mer relevant blir fasen.

Om du spelar in ett instrument med två separata mikrofoner (stereoinspelning) kommer de inkommande grundfrekvenserna (dvs. de toner som spelas) att vara desamma i båda kanalerna.

Men eftersom varje mikrofon har en unik rumslig position kommer olika övertoner att komma in i varje mikrofon vid olika tidpunkter. Därför kommer ljudvågorna i varje kanal att vara lika i vissa avseenden men olika i andra.

Beroende på fasförhållandet mellan de två kanalerna kan olika frekvenser förstärkas, förminskas eller i stort sett försvinna. Som du kanske kan tänka dig blir det ännu mer komplicerat om du lägger till en eller flera mikrofoner, och risken för fasproblem ökar.

Och om två mikrofoner är vända åt motsatt håll måste en av dem ha sin fas omvänd för att motverka ljudutplåning (dvs. tystnad).

Trummans dilemma

När det gäller inspelning av trummor uppstår ofta fasproblem. De flesta moderna truminspelningar kräver trots allt minst 5 mikrofoner (eller så många som 20) för att fånga upp varje komponent, hela trumsetet och rumsreflektioner.

Det hjälper inte heller att cymbaler resonerar med höga frekvenser eller att en virveltrumma och en kickdrum ofta kräver två mikrofoner för att fånga upp de lägre och högre frekvenserna. Om du inte är strategisk med din mikrofonplacering/konfiguration kan din första inspelning av trumsetet bli en enda röra och nästan omöjlig att mixa ihop.

Lyckligtvis kan den praktiska "phase flip"-omkopplaren (polaritetsomkastning) som finns på flera moderna mikrofoner snabbt lösa problem med fasupplösning under inspelningsprocessen, oavsett om du spårar trummor, akustisk gitarr eller något annat.

Reflekterar över fasen

Stereomikrofonering är inte den enda orsaken till fasproblem. Du kan stöta på fasproblem även om du bara spelar in i en kanal, särskilt om inspelningsutrymmet inte är ordentligt behandlat. Ljudvågor studsar lätt mot akustiskt reflekterande ytor. Dessa efterklanger duplicerar i princip det ursprungliga ljudet och skickar tillbaka en annan, tystare och tonalt distinkt version av det efter en viss tid, beroende på din närhet till ytan, rummets storlek och form etc.

Om tidpunkten för dessa reflektioner är helt rätt kan destruktiva eller konstruktiva störningar uppstå när de fångas upp av mikrofonen, vilket förändrar den resulterande tonen och volymen. Även avsiktlig användning av delay- och reverb-effekter kan orsaka fasproblem .

För att göra saken ännu mer komplicerad kan det hända att du hör fasproblem när du spelar upp en inspelning, även om inspelningen i sig inte har några fasproblem. Detta problem kan uppstå om dina högtalare är "ur fas", dvs. kopplade med felaktig polaritet.

Hur man hittar ljudfasproblem

I takt med att ditt öra utvecklas kommer du att kunna höra fasning när den uppstår. Naturligtvis kan det mänskliga örat inte ensamt identifiera alla fasproblem, så ytterligare verktyg och tekniker är praktiska.

Om du lyssnar på din mix (och vissa spår) i mono i stället för stereo kan du upptäcka vissa fasproblem. Om du märker att ljudet har blivit dovare eller tunnare när du komprimerar mixen till mono, kan det vara fråga om fasupplösning.

Om signalen försvinner från mitten men finns kvar på vänster och höger kanal när du mixar i mono, är det troligt att ljudet är ur fas. Du kan också identifiera ljudfasproblem med visuella plug-ins som är utformade med tanke på fasning (vi går in på dessa mer i nästa avsnitt).

Hur man åtgärdar eller förebygger fasproblem

Med så många potentiella källor till fasproblem är det viktigt att skaffa sig kunskap, knep och verktyg som hjälper dig att förebygga och lösa sådana problem.

Känn till förhållandet 3:1 för mikrofonplacering

Den här metoden gäller när du arbetar med två mikrofoner; den andra mikrofonen ska placeras tre gånger längre bort från den första mikrofonen än den första mikrofonen är från ljudkällan som spelas in. Om den ena mikrofonen är sex tum från gitarrens ljudhål ska du ställa upp den andra mikrofonen 18 tum (1,5 fot) från den andra mikrofonen.

Det här tricket fungerar inte alltid, och vissa justeringar kan behövas, men det är en bra utgångspunkt för att minimera fasproblem när du spelar in med två mikrofoner.

Mid/Side-inspelningstekniken är utformad för att minimera potentiella fasproblem.

Mixa i Mono

Det kan verka kontraintuitivt att mixa i mono, med tanke på att de flesta spår kommer att lyssnas på i stereo. Men som nämnts ovan kan vissa fall av fasupphävning gå obemärkt förbi när man lyssnar tillbaka i stereo - att föra dina spår till mono vid olika intervall under mixningen kan avslöja fasproblem som du annars kanske hade missat.

Enkelt uttryckt kan mixning i mono hjälpa dig att ytterligare kontextualisera din mix som helhet och hjälpa dig att rensa bort eventuella grumligheter innan du återgår till stereoljud.

Använda Audio Phase Plug-ins

Utöver korrekt mikrofonplacering och mixning i mono kan du också använda olika plug-ins för att åtgärda fasstörningar och enkelt visualisera vad som händer i dessa ögonblick.

Lyckligtvis finns det ingen brist på fasfixeringsverktyg tillgängliga idag. Några bra exempel är Waves InPhase plug-in, Little Labs In-Between Phase och Eventide Precision Time Align.

Och om du blir tillräckligt bra på att känna igen fasproblem med örat kan du också åtgärda fasproblem genom att helt enkelt flytta spåren en aning åt vänster eller höger. Det här tricket fungerar inte alltid, särskilt om ditt spår håller sig strikt till rutnätet.

Flytta runt vågformer

Det kanske mest grundläggande sättet att åtgärda fasproblem är att helt enkelt flytta liknande vågformer till rätt plats. Om två vågformer av liknande signaler inte är i linje kommer fasning att uppstå, så att helt enkelt flytta en av dem till vänster eller höger på tidslinjen kan fungera som en snabb lösning.

Det finns till och med plugins som automatiskt ställer upp vågformer så att du slipper besväret - Sound Radix Auto-Align plug-in och Melda Productions MAutioAlign är två populära alternativ för uppställning.

Använd fas till din fördel

Hittills har vi främst diskuterat fasinterferenser som problem som måste lösas. I själva verket är fasupplösning inte något dåligt i sig, utan bara en akustisk artefakt som du kan manipulera på flera olika sätt. Visst är det ett sätt att hantera fenomenet att styra bort eller korrigera fasavbrott.

Men om du vet vad du gör och vad du vill ha ut av din mix kan du använda fasupphävning som ett annat mixningsverktyg.

Om du t.ex. manipulerar fasförhållandet mellan gitarrspår kan du forma tonen i det resulterande spåret (samma sak gäller för tonen i alla instrument eller sång), på samma sätt som med en filter-EQ. Specifika enheter (t.ex. Neve Portico 5016 och Phazer från Radial) innehåller fasskiftande kretsar som gör att du kan välja och vraka bland vissa frekvenser som du vill förstärka och samtidigt ta bort, vilket ger unika möjligheter till tonformning.

Sammanfattningsvis: Det är bara en fas

Vi går alla igenom faser, och det gör alla ljudvågor där ute också. Därför kommer fasproblem att uppstå i alla produktioner du arbetar med. Det viktiga är att förstå varför dessa störningar uppstår och vad man kan göra åt dem.

Ju mer du förstår och uppmärksammar ljudfasen, desto bättre blir dina mixar och desto färre överraskningar stöter du på när du sammanför ett stereospår till mono. Så var vaksam, använd den kunskap och de verktyg som finns tillgängliga och försök att inte låta dig skrämmas av fas.

Vanliga frågor om fas

Har du fortfarande frågor om ljudfas? Låt oss besvara några vanliga frågor.

Vad är Phase Music?

Fasmusik använder avsiktligt fasens egenskaper som ett kompositionsverktyg. Fasmusik innehåller ofta minimalistiska, liknande ljud (dvs. noter) med små variationer i frekvens, ton och/eller tempo för att skapa effekter som eko, delay, flanging, fasning med mera.

Vad är fasning i mixning?

Under mixningsprocessen kan fasning uppstå när det finns en liten tidsfördröjning mellan identiska eller relaterade signaler. Denna fasning kan leda till oönskade förändringar i ton och volym, men kan också användas på kreativa sätt.

Hur diagnostiserar du fasningsproblem?

Du kan identifiera fasproblem i din musik genom att utveckla ditt gehör, mixa i mono och använda plug-ins som är utformade för att fånga upp fasproblem.

Vad är Comb Filtering?

Kamfiltrering är en typ av fasning som uppstår när en signal adderas till sig själv under en kort tidsperiod, vilket resulterar i både konstruktiv och destruktiv interferens - det uppstår vanligtvis på grund av rumsreflektion och/eller under stereoinspelning. Fenomenet har fått sitt namn från sin likhet med en hårkam.

Kan det mänskliga örat höra fas?

Även om det mänskliga örat inte kan uppfatta den absoluta fasen i en vågform är det ibland känsligt för relativ fas. Många människor märker t.ex. en hörbar förskjutning när två identiska sinusvågor kombineras (eftersom det skapar ett högre ljud) eller när en phaser-effekt läggs till en signal.

Hur vet man om två vågor är i fas?

Visuellt sett är två vågformer i fas när deras amplituder (toppar och dalar) är uppradade på en tidslinje.