Запис та зведення музики в домашній студії не завжди є легкою прогулянкою. Незалежно від того, чи відстежуєте ви барабанну установку, чи записуєте стереоакустичну гітару, чи намагаєтесь вписати вокал у щільне аранжування, швидше за все, ви зіткнулися з проблемами фази, знали ви про це чи ні.

Одним з найважливіших аспектів аудіоінженерії є розуміння інверсії фази. Це простий, але потужний інструмент, який може означати різницю між повним, пробивним звучанням міксу і тонким, порожнім.

У цій статті ми пояснимо, що таке інверсія фази, коли це проблема, а коли рішення, а також запропонуємо кілька корисних аудіо трюків з інверсією фази, які допоможуть зробити ваш продакшн блискучим.

Готові? Налаштувати фазери на оглушення...

Що таке фаза в аудіо?

Щоб розібратися з інверсією фази, спочатку потрібно зрозуміти саму фазу.

Коли інженер говорить про фазу в аудіо, він має на увазі співвідношення між двома версіями звукової хвилі. А саме, положення одного сигналу в часі по відношенню до іншого.

Звукова хвиля сама по собі має піки і западини, ось так:

Коли два сигнали (з одного або схожого джерела) ідеально вирівняні - піки з піками, западини з западинами - кажуть, що вони " синфазні ". Це підсилює аудіосигнал, роблячи його гучнішим і повнішим.

Якщо ми зрушимо ці форми хвиль з місця - так, щоб піки не збігалися, - вони стануть у протифазі, або у відносній фазі. В результаті ми отримуємо тонший, тихіший звук, ніби дві людини намагаються штовхнути гойдалку в протилежних напрямках.

Якщо форми сигналів розгорнуті на 180° - повністю протилежні - це призводить до фазового зсуву. Позитивні компоненти одного сигналу компенсують негативні компоненти іншого, що призводить до різкого падіння гучності або навіть повної тиші.

Що таке інверсія фази?

Інверсія фази - це процес навмисного перевертання аудіосигналу на 180°. Там, де початкова форма сигналу була позитивною, інвертована версія тепер є негативною, і навпаки. Ви буквально берете сигнал і перевертаєте його догори дном.

Коли ви інвертуєте фазу, звук ізольовано зазвичай залишається незмінним. Але коли цей звук відтворюється разом з іншими доріжками - особливо схожими або записаними з декількох мікрофонів - інверсія може кардинально змінити поведінку звуку в міксі.

Наприклад, якщо ви дублюєте гітарну доріжку, а потім інвертуєте фазу дубліката, ви отримаєте помітне падіння посилення або повну тишу - фазове зведення в дії.

Інверсія фази проти зсуву фаз

Існує різниця між інвертуванням форми сигналу та зсувом його фази. Якщо доріжка дублюється, то після невеликої затримки вона стає зсунутою в часі щодо оригіналу - це зсув фази, а не повна інверсія.

Ви не отримаєте повного зникнення, але можете почути такі речі, як гребінчаста фільтрація і спотворення.

Інверсія фази проти інверсії полярності

Іноді ці дві фрази використовують як взаємозамінні, але, хоча результати можуть бути схожими, між процесами існує тонка різниця.

• Інвертування полярності змінює місцями позитивну та негативну напругу сигналу - це процес апаратного рівня.
• Інверсія фази означає поворот форми одного сигналу на 180° по відношенню до іншого.

Результат може бути однаковим, але технічно це не завжди одне й те саме.

Абсолютна фаза проти відносної фази

Поки ми говоримо про це...

• Абсолютна фаза означає, чи починається звукова хвиля з позитивного або негативного тиску, коли її чути через динаміки. Більшість людей не сприймають це, якщо не порівнюють сигнали.
• Відносна фаза - це те, що має значення при зведенні. Це все про те, як одна доріжка співвідноситься з іншою; наприклад, різниця між басом, записаним на DI, і сигналом підсилювача, записаним на мікрофон.

Чому інверсія фази важлива

Інверсія фази може створити або зруйнувати ваш мікс. Якщо звук не в фазі або інвертований, ви можете відчути це:

• слабке стереозображення
• знижена потужність на низьких частотах
• спотворення
• гребінчаста фільтрація
• повна тиша

Поширені ситуації, коли виникають проблеми з фазою

Ось кілька реальних прикладів того, як можуть виникати проблеми з фазою:

• Мульти-мікшування: Будь-яка ситуація, коли ви використовуєте кілька мікрофонів для запису одного і того ж джерела, може призвести до проблем, і це особливо проблематично при записі барабанів. Використання кнопки інвертування фази на вашій DAW або перемикач полярності на одному з мікрофонів відновить правильну фазу між двома сигналами.
• Сигнали DI та підсилювача: Те ж саме відбувається при одночасному записі сигналу з прямого входу і підсилювача. Сигнал DI, швидше за все, надійде раніше, ніж сигнал з мікрофона, що призведе до проблем з фазою.
• Стереорозширення: Деякі методи "стереофонізації" працюють шляхом надсилання інвертованої версії доріжки на один канал. Хоча інвертування одного з каналів робить звучання широким у стерео, при відтворенні в моно це може призвести до фазового зсуву.
• Подвійне відстеження: Накладення майже ідентичних виконань або сигналів без перевірки фазового вирівнювання може призвести до специфічних тональних змін.
• Імпорт стемів: Імпорт стебів від іншого інженера або проекту може спричинити проблеми з фазою. Це може бути пов'язано з фазовими проблемами, притаманними запису з декількома мікрофонами, з ефектами еквалайзера або стиснення, а також з об'єднанням стебів з наявними доріжками.

У акустичних системах може статися інверсія фази, або, точніше, полярності, якщо дроти колонок з'єднані ззаду-наперед.

Як виявити проблеми з фазою

Навчитися визначати фазові проблеми досить просто:

Використовуй свої вуха:

Якщо щось звучить тонко, порожньо або не так гучно, як повинно бути, спробуйте з інвертуванням одного з каналів.

Слухайте в моно:

Хоча більшість людей не дуже активно слухають музику в моно, під час мікшування це може підкреслити проблеми, які не чути в стерео.

Перемкніть перемикач фаз:

Більшість DAW, мікшерів та багатьох плагінів мають кнопку інвертування фази або полярності. Спробуйте використати її на одній доріжці за раз і подивіться, чи можна почути якісь зміни.

Перевірте свій простір

Ваша позиція прослуховування може перебільшувати або маскувати фазові проблеми, особливо в невеликих приміщеннях з поганою обробкою.

Коли не варто інвертувати фазу

Іноді проблеми з фазою викликані зовсім не інверсією. Перш ніж натиснути на перемикач:

• Перевірте, чи немає затримок у треках - можливо, їх просто потрібно вчасно підштовхнути.
• Використовуйте кореляційні вимірювачі або фазові інструменти для аналізу різниці між сигналами.
• Не перестарайтеся! Випадкова інверсія фази на каналах може погіршити ситуацію!

Творче використання фази

Інверсія фаз зазвичай розглядається як спосіб вирішення проблем, але вона також може бути творчою функцією, якщо використовується в правильному контексті.

Обробка середнього рівня:

Деякі техніки мідсайду інвертують фазу на одному каналі, щоб ізолювати певні просторові елементи під час мастерингу, стерео розширення або стиснення.

Трюки з нашаруванням:

Спробуйте накласти інвертовану за фазою копію доріжки на оригінальні канали, щоб тонко приглушити деякі частоти і створити новий тон. Це може створити абсолютно нові і захоплюючі звуки, якщо оригінальне джерело складається зі складних гармонік.

Вимкнути гул:

Технічно, це вирішує проблему, але привіт. Запишіть тільки гул звукознімача протягом усього гітарного виконання, а потім інвертуйте фазу на тому каналі, який містить гул. Поки піки і западини вирівняються, більша частина гулу буде усунена.

Ізолювати зразки:

Якщо ви реміксер або продюсер, який сильно покладається на семпли, це цікавий трюк. Створіть дві доріжки з однаковим звуком, інвертуйте фазу однієї з них і вставте еквалайзер в іншу. Використовуючи цей метод, ви можете точно вирізати частоти, які ви хочете почути в оригінальному семплі.

Ці прийоми не обов'язково є "правильними" з точки зору традицій аудіоінженерії, але ж правила існують для того, щоб їх порушувати, чи не так?

Висновок: Основні висновки

• Фаза описує відносний час між однією звуковою хвилею та іншою.
• Коли ви інвертуєте фазу, форма сигналу перевертається з ніг на голову, змінюючи свої позитивні та негативні сторони місцями.
• Інвертування фази не впливає на саму доріжку, але може кардинально змінити її взаємодію з іншими доріжками.
• Фазове усунення може призвести до розрідження міксу, відсутності низьких частот або навіть до повної тиші.

Якщо ви хочете, щоб ваші треки звучали правильно в стерео і моно, розуміння інверсії фаз є ключовим.

Пам'ятайте, що інверсія - це не чарівна паличка, за допомогою якої можна автоматично виправити проблеми з фазою. Іноді, просто підштовхнувши звукову хвилю на кілька мілісекунд в будь-якому напрямку, можна вирішити проблему, яку ви почули.

Фух! Після всіх цих технічних балачок я піду заварювати чай. А ти, друже, йди і створюй музику. Я зараз прийду.