Phase: サウンドにおける意味とは?

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音の位相を理解することは、音楽のミキシングとマスタリングに不可欠です。

音の位相は、他の音とのタイミングによって決まり、複数の音を同時に聞いたときの音の認識方法に影響します。

このイントロダクションでは、フェーズの概念の概要と、サウンドでフェーズを使用してさまざまな効果を作成する方法について説明します。

フェーズの定義

サウンドの制作と録音において、フェーズとは、異なるソースのサウンド間に存在するさまざまな時間の関係です。また、特定の時点での XNUMX つの波形間の関係を記述するために使用することもできます。フェーズについて最初に議論するとき、通常、マイクの配置とフェーズの問題について考えます。しかし、音楽演奏や拡声のためのマルチトラック録音やライブミキシングなど、複数の音源が同じ環境で組み合わされるあらゆる領域にも対応できます。

位相関係には、相対的なタイミングの程度が含まれます。つまり、一方のソースが一方にパンされ、もう一方のソースが反対側にパンされた場合、それらの間にタイミングの 180 度の角度オフセットも適用されます。これにより、周波数がキャンセル (または減衰) されるか、周波数が強化される過圧 (「構築」) 効果が生じます。この効果に関して XNUMX つの信号が互いにどのように相互作用するかを判断するには、それらをグラフで分析する必要があります (a 周波数応答曲線）。このタイプの分析は、XNUMX つの信号がどのように結合するか、およびそれらが相加的に結合するか (同相で) 結合するかを識別するのに役立ちます。相）。「位相」という用語は、マルチマイキング技術を議論するときにも一般的に使用されます。これは、MIC が互いにどのように相互作用し、X/Y 構成などのマイク配置技術に結び付くかを説明するためです。

相の種類

オーディオ信号の位相とは、XNUMX つ以上の信号間のタイミング関係を指します。 XNUMX つの音波が同相の場合、それらは同じ振幅、周波数、持続時間を共有します。これは、各波の山と谷がまったく同じ場所と時間に発生することを意味します。

位相は角度で表すことができ、360° は波形の完全な 180 サイクルを表します。たとえば、位相が 90° の信号は「完全」であると言われますが、位相が XNUMX° の信号は元の形から「半分ずれている」ということになります。位相関係には主に XNUMX つのタイプがあります。
-同相: 180°; 両方の信号が同時に同じ方向に移動する
-半分の位相ずれ: 90°; 両方の信号は、異なる時間に同じ方向に移動します
-逆位相: 0°; XNUMX つの信号が前方に移動し、別の信号が完全に同時に後方に移動する
-45 分の XNUMX 位相ずれ: XNUMX°; XNUMX つの信号が前方に移動し、別の信号が後方に移動しますが、わずかに同期していません。

これらの異なるタイプのフェーズがどのように機能するかを理解することは、エンジニアが特定のサウンドを強調して興味深い音響効果を作成したり、ミックス全体でレベルのバランスを取ることができるため、よりニュアンスのあるミックスや録音を作成するのに役立ちます。

フェーズがサウンドに与える影響

位相は、音がどのように聞こえるかを決定するのに役立つサウンドの概念です。明快さと定義を追加することも、泥と混乱を作り出すこともできます。位相の概念を理解すると、より良いサウンドのミックスを作成するのに役立つ場合があります。フェーズがサウンドにどのように影響するか、オーディオを制作する際にフェーズが重要である理由を見てみましょう。

フェーズキャンセル

位相の打ち消しは、音波が相互に作用し、組み合わされた音の振幅が相殺され、場合によっては完全に消えることさえあります。これは、同じ周波数の XNUMX つ (またはそれ以上) の音波が互いに位相がずれており、それらの振幅が負の相関関係で干渉している場合に発生します。

つまり、ある波がピークレベルにあり、別の波が最低レベルにある場合、キャンセルが発生し、音量が失われます。これは、XNUMX つ以上のマイクが互いに近すぎて似たような音を拾っている場合や、室内に楽器が配置されている場合に発生する可能性があります。ピックアップオン。

また、近くに配置された XNUMX つのスピーカーが同じ信号を再生しているが、一方が反転している (位相がずれている) 場合にも発生します。理論的に言えば、すべての周波数が影響を受けるわけではありませんが、レベルの変化により検出が困難になる可能性があるため、それでも聞こえるはずです。ただし、実際には、複数のスピーカーを一緒に追加すると、正確な配置によっては、特にスピーカーが接近している場合に、ある程度のキャンセルが発生する場合があります。

この効果は録音にも関連しており、特定の依存関係が発生したときにキャンセルされるサウンドを正確に聞くことができるため、マイクの配置を改善するのに役立ちます。たとえば、同じ音源を異なる角度からキャプチャする同じマイク位置などです。

位相シフト

XNUMX つ以上のオーディオソースを組み合わせる (ミックスする) と、それらは自然に相互に作用し、元のサウンドを強化したり、競合したりします。この現象は、位相シフトまたは相殺として知られています。

信号の XNUMX つが時間的に遅れると、位相シフトが発生し、建設的または破壊的な干渉が発生します。信号が結合して特定の周波数を増幅すると、建設的な干渉が発生し、全体的な信号が強くなります。対照的に、破壊的な干渉は、XNUMX つの信号の位相がずれている場合に発生し、特定の周波数が互いに打ち消し合い、全体的なサウンドがより静かになります。

破壊的な干渉を回避するには、音源間の時間オフセットの可能性を認識し、それに応じて調整することが重要です。これは、両方の別々のオーディオトラックを同時に録音するか、ミキサーを使用して信号のコピーを XNUMX つのソースから別のソースに最小限の遅延で直接送信するか、または目的の結果が得られるまで XNUMX つのトラックにわずかな遅延を導入することで実現できます。 .

オーディオトラックを組み合わせることで、周波数の相殺を防ぐだけでなく、片側を左右にパンすることによるステレオイメージングや、高周波数と低周波数の音が混ざり合うのではなく、環境内の異なるポイントから発生するコムフィルタリングなどの興味深い効果も得られます。特定の部屋または録音スペース全体。これらの微妙なディテールを試してみると、どんな音の状況でも際立つパワフルで魅力的なミックスを作成できます!

コムフィルタリング

コムフィルタリングは、XNUMX つの同一のサウンド周波数が混合され、そのうちの XNUMX つの周波数がわずかに遅れている場合に発生します。これにより、特定の周波数をカットし、他の周波数を強化する効果が生まれ、可聴と視覚の両方の干渉パターンが生じます。波形を見ると、くしのような形をしたパターンが繰り返されていることがわかります。

このタイプのエフェクトをサウンドに適用すると、一部の領域が鈍く生気のないサウンドになり、他のセクションが過度に共鳴しているように見えます。各「コム」の周波数範囲は、信号のトラッキング/ミキシングと楽器の録音/ミキシング時のチューニング/周波数設定の間に使用される遅延時間に依存します。

コムフィルタリングの主な原因は、位相のずれ (XNUMX つのサウンドセットが別のサウンドセットと位相がずれている場合)、または壁、天井、または床からの反射などの環境音響問題です。あらゆる種類のオーディオ信号 (ボーカル、ギター、ドラム) に影響を与える可能性がありますが、正確なモニタリングシステムがないために位相ずれの問題が一般的なレコーディングスタジオのボーカルトラックで特に顕著です。コムフィルタリングをなくすには、レコーディングスペースで適切な音響処理/設計を使用し、各トラックレベルとマスターレベルのミキシングステージでフェーズアライメントをチェックすることによって、フェーズミスアライメントまたはその他の環境効果を修正する必要があります。

レコーディングでフェーズを使用する方法

フェーズは、オーディオを録音するときに理解する重要な概念です。 XNUMX つ以上のオーディオ信号の関係と、それらがどのように相互作用するかについて説明します。これは、さまざまな方法で録音のサウンドに影響を与えるため、サウンドエンジニアリングの重要な要素です。レコーディングでフェーズを使用する方法を理解すると、よりプロフェッショナルなサウンドのミックスを作成するのに役立ちます。フェーズの基本と、それが録音プロセスに与える影響について説明しましょう。

位相シフトの使用

位相シフトは、XNUMX つの波の間のタイミング関係の変更です。オーディオ制作で出力レベル、周波数バランス、およびイメージを制御できるため、サウンドをミキシングおよび録音するときに便利なツールです。位相シフトを使用すると、ハーモニクスの内容を変更することでサウンドの音色を変更することもできます。また、目的の録音を実現するためにそれが不可欠である理由を変更することもできます。

位相シフトは、音波のさまざまなポイントでさまざまな周波数を引き伸ばしたり圧縮したりして、フィルター効果を作成することでこれを行います。このフィルター効果は、単一の信号の左右チャンネル間の時間差を調整することによって制御されます。これらのチャンネルの XNUMX つをわずかに遅らせることで、周波数応答とサウンドのステレオイメージングに興味深い影響を与える干渉パターンを作成できます。

たとえば、アコースティックギターの前にモノパッド (キーボードパート) を配置し、両方をオーディオインターフェイスの個別のチャネルに送信すると、それらは自然に結合されますが、完全に同相になります。両方のスピーカーまたはヘッドフォンで一緒に聞くと、均等に合計されます。ただし、一方のチャネルに負の 180 度の位相シフトを導入する (もう一方のチャネルを少し遅らせる) と、これらの波は互いに相殺されます。これは、同時に録音すると調和的に衝突する可能性のある XNUMX 種類の楽器とのコントラストを作成するためのクリエイティブなツールとして使用できます。さらに、位相関係を慎重に扱っている限り、目的のサウンドをキャプチャしていない可能性のある周波数は、このテクニックおよび/または不要なヒスノイズで減らすことができます。

位相の操作には非常に繊細なバランス調整が必要であることに注意することが重要です。わずかなミスアライメントでも、周波数バランスと録音のイメージングに大きな影響を与えるためです。前に達成可能。

位相キャンセルの使用

位相キャンセルとは、周波数、振幅、波形がまったく同じで極性が反対の XNUMX つの信号を加算するプロセスのことです。この性質の信号が混ざり合うと、振幅が等しい場合に互いに打ち消し合う可能性があります。これは、トラック内のサウンドをミュートおよび分離するために使用できると同時に、同様のプロパティを持つ楽器をブレンドにうまく配置できるため、録音状況に非常に適しています。

また、レコーディングやミキシング中に、信号へのエフェクトとしてフェーズキャンセルをクリエイティブに使用することもできます。たとえば、XNUMX つ以上のマイクを XNUMX つのソースに組み合わせ、XNUMX つのマイクの相対的な信号レベルを調整して XNUMX つをオフセンターにパンすると、特定のポイントで極性が反対の信号で特定の周波数をキャンセルすることにより、サウンドにダイナミックな変化を生み出すことができます。再生中。これにより、マイクをどこに配置し、信号チェーンにどの程度の極性を導入するかに応じて、幅広いサウンドのミックスからタイトな中心のサウンドまで、あらゆる効果を生み出すことができます。

録音セッションでは、楽器間の位相関係も重要な役割を果たします。位相/極性に関してすべての楽器トラックを互いに整列させることにより、各要素が独自の個別の再形成プロセス (圧縮、EQ) を通過するときに、要素間の予期しないキャンセルが原因で発生するアーティファクトが発生しないようにします。それらが混ざり合ったときに記録された要素。後で EQ の調整を最小限に抑えてクリーンなミックスを探している場合は、すべてのトラックをバウンスする前に適切な位相アライメントを確保することが不可欠です。

コムフィルタリングの使用

レコーディングにおけるフェーズの重要なアプリケーションの XNUMX つは、「コムフィルタリング」として知られています。これは、複数のトラックまたはマイク信号間で中空の響きの共鳴を作り出すことができる一時的な干渉の一種です。

この効果は、XNUMX つ以上のマイクまたは信号経路を使用して同じサウンドが録音された場合に発生します。トラックの遅延バージョンは元のトラックと位相がずれているため、これら XNUMX つのトラックを組み合わせると、相殺干渉 (別名「フェージング」) が発生します。この干渉により、特定の周波数が他の周波数よりも大きく表示され、信号に独自のスタイルの周波数等号と色付けが作成されます。

オーディオ信号に意図的に色を付けるためにコムフィルタリングを使用することは、レコーディングスタジオの設定で一般的に行われています。これは、エンジニアが楽器、ボーカルパート、またはリバーブなどのミックスエレメントに「カラー化」によって明確なトーンを追加する必要がある場合によく使用されます。この独特のサウンドを実現するには、個々のトラック/チャンネルの静的な周波数ブースト/カットに基づく従来のイコライゼーション技術に逆らって、生のドライ信号と混ざり合った遅延とともに、マイクと信号のバランスを慎重に操作する必要があります。

思慮深い意思決定と巧みな実行が必要ですが、この種のイコライゼーションは、従来の EQ ではしばしば提供できないオーディオに命と特徴をもたらすのに役立ちます。フェーズがどのように機能するかをよりよく理解することで、「カラーライザー」のエキスパートになることができます。

まとめ

フェーズは、サウンドエンジニアリングとプロダクションにおいて重要な役割を果たします。あるトラックのタイミングを調整して別のトラックに完全にフィットさせることから、ボーカルとギターがミックスで際立つようにすることまで、それを効果的に使用する方法を理解することで、信じられないほどの明瞭さ、幅、質感をミックスに追加できます。

要約すると、位相とは時間と、開始点が互いに XNUMX ミリ秒未満ずれている場合にサウンドが他のサウンドとどのように相互作用するかに関するものです。ディレイやリバーブを追加するほど単純ではありません。トーンやレベルだけでなく、異なるトラックのタイミングを調整することが有益な場合もあります。これは、スピーカー間で何が起こっているかも考慮に入れることを意味します! フェーズがどのように機能するかを理解し、それを正しくするために余分な努力をすれば、トラックはすぐに素晴らしいサウンドになり始めます。