Att förstå fas i ljud är viktigt för att mixa och mastera musik.
Ett ljuds fas bestäms av dess timing i förhållande till andra ljud, och det påverkar hur ljudet uppfattas när flera ljud hörs samtidigt.
Denna introduktion kommer att ge en översikt över begreppet fas och hur det kan användas i ljud för att skapa olika effekter.
Definition av fas
I ljudproduktion och inspelning är fas förhållandet mellan varierande tid som finns mellan ljud från olika källor. Den kan också användas för att beskriva förhållandet mellan två vågformer vid en viss tidpunkt. När vi först diskuterar fasen tänker vi vanligtvis på mikrofonplacering och fasningsfrågor; Men det kan också hanteras i alla områden där flera ljudkällor kombineras i samma miljö, inklusive flerspårsinspelning och livemixning för musikframträdande eller ljudförstärkning.
Fasförhållanden involverar grader av relativ timing, vilket innebär att om en källa panoreras åt ena sidan och en annan panoreras till den andra sidan, gäller en ytterligare 180-graders vinkelförskjutning i timing också mellan dem. Detta resulterar i antingen annullering (eller dämpning) av frekvenser eller en övertryckseffekt (”byggande”) där frekvenserna förstärks. För att bestämma hur två signaler interagerar med varandra angående denna effekt måste de analyseras på en graf (a frekvenssvar kurva). Den här typen av analys hjälper till att identifiera hur två signaler kombineras och om de kombineras additivt (läggs ihop) eller konstruktivt (i-fas) - var och en bidrar med sin egen unika nivå eller skapar annulleringar eller ytterligare nivåer beroende på deras relativa vinkel med varandra (ut- i fas). Termen "fas" används också ofta när man diskuterar multimikningstekniker eftersom den beskriver hur MIC:er interagerar med varandra och knyter an till mikrofonplaceringstekniker som X/Y-konfigurationer
Typer av faser
Fasen för en ljudsignal hänvisar till tidsförhållandet mellan två eller flera signaler. När två ljudvågor är i fas delar de samma amplitud, frekvens och varaktighet. Detta innebär att topparna och dalarna för varje våg inträffar på exakt samma plats och tidpunkt.
Fas kan beskrivas i termer av grader, där 360° representerar en komplett cykel av en vågform. Till exempel sägs en signal med 180° fas vara "i komplett" medan en med 90° fas skulle vara "halv ur fas" från sin ursprungliga form. Det finns fyra huvudtyper av fasförhållanden:
-I-fas: 180°; båda signalerna rör sig i samma riktning samtidigt
-Halv ut-ur-fas: 90°; båda signalerna rör sig fortfarande i samma riktning vid olika tidpunkter
-Urfas: 0°; en signal rör sig framåt medan en annan går bakåt vid exakt samma tidpunkt
-Kvarter utanför fas: 45°; en signal rör sig framåt medan en annan går bakåt men något osynkroniserat.
Att förstå hur dessa olika typer av fasarbete hjälper ingenjörer att skapa mer nyanserade mixar och inspelningar, eftersom de kan betona vissa ljud för att skapa intressanta ljudeffekter eller balansnivåer genom en mix.
Hur fas påverkar ljud
Phase är ett begrepp inom ljud som kan hjälpa till att avgöra hur ljud hörs. Det kan antingen lägga till klarhet och definition, eller så kan det skapa lera och röra. Att förstå begreppet fas kan hjälpa dig att skapa bättre ljudmixar. Låt oss titta på hur fasen påverkar ljudet och varför det är viktigt när man producerar ljud.
Fas annullering
Fasavstängning uppstår när ljudvågor interagerar med varandra vilket gör att amplituden hos det kombinerade ljudet tar ut och i vissa fall till och med försvinner helt. Det inträffar när två (eller flera) ljudvågor med samma frekvens är ur fas med varandra och deras amplituder interfererar på ett negativt korrelerat sätt.
Med andra ord, om en våg är på sin toppnivå medan en annan är som lägst kommer det att skapa avstängning, vilket resulterar i förlust av volym. Detta kan orsakas av att två eller flera mikrofoner placeras för nära varandra och plockar upp liknande ljud eller på grund av att ett instrument är placerat i ett rum – till exempel en gitarr som står direkt bredvid sin förstärkare med båda mickar påslagen.
Det händer också när två högtalare placerade nära varandra spelar samma signal men med en inverterad (urfas). Teoretiskt sett bör det fortfarande vara hörbart eftersom inte alla frekvenser kommer att påverkas men förändringar i nivå kan göra det svårt att upptäcka. Praktiskt sett kan dock när du lägger till flera högtalare tillsammans uppleva en viss grad av annullering beroende på deras exakta placering – särskilt när de är nära varandra.
Denna effekt har relevans även vid inspelning där den kan hjälpa oss att förbättra mikrofonens placering genom att tillåta oss att höra exakt vilka ljud som tas bort när vissa beroenden uppstår – till exempel identiska mikrofonpositioner som fångar samma ljudkälla men från olika vinklar.
Fasförskjutning
När två eller flera ljudkällor kombineras (blandas) kommer de naturligt att interagera med varandra, ibland förstärka och andra gånger konkurrera med originalljudet. Detta fenomen är känt som fasförskjutning eller utsläckning.
Fasskiftningar inträffar när en av signalerna är fördröjd i tid, vilket resulterar i antingen konstruktiv eller destruktiv interferens. Konstruktiv interferens uppstår när signalerna kombineras för att förstärka vissa frekvenser vilket resulterar i en starkare totalsignal. Däremot uppstår destruktiv interferens när de två signalerna är ur fas, vilket gör att vissa frekvenser tar bort varandra, vilket resulterar i tystare ljud.
För att undvika destruktiva störningar är det viktigt att vara medveten om eventuella tidsförskjutningar mellan ljudkällor och justera därefter. Detta kan åstadkommas genom att spela in båda separata ljudspåren samtidigt, använda en mixer för att skicka en kopia av signalen från en källa direkt till en annan källa med minimal fördröjning, eller införa en liten fördröjning i ett spår tills ett önskat resultat uppnås .
Förutom att förhindra att frekvenser raderas, möjliggör en kombination av ljudspår också några intressanta effekter som stereobild genom att panorera ena sidan till vänster och höger samt kamfiltrering där hög- och lågfrekventa ljud kommer från olika punkter i en miljö snarare än att blandas ihop. i ett givet rum eller inspelningsutrymme. Experiment med dessa subtila detaljer kan skapa kraftfulla och engagerande mixar som sticker ut i alla ljudsammanhang!
Kamfiltrering
Kamfiltrering uppstår när två identiska ljudfrekvenser blandas ihop med en av frekvenserna något fördröjd. Detta ger en effekt som skär av vissa frekvenser och förstärker andra, vilket resulterar i interferensmönster som kan vara både hörbara och visuella. När du tittar på vågformen kommer du att märka upprepade mönster som verkar ha en kamliknande form.
När den här typen av effekt appliceras på ljud får det vissa områden att låta matta och livlösa medan andra sektioner verkar överdrivet resonans. Frekvensområdet för varje "kam" kommer att bero på fördröjningstiden som används mellan spårning/mixning av signaler och även stämning/frekvensinställning vid inspelning/mixning av instrument.
De primära orsakerna till kamfiltrering är fasfel (när en uppsättning ljud är ur fas med en annan) eller miljöakustiska problem som reflektioner från väggar, tak eller golv. Det kan påverka vilken typ av ljudsignal som helst (sång, gitarr eller trummor) men är särskilt märkbar på sångspår i inspelningsstudior där problem med urfas är vanliga på grund av brist på noggranna övervakningssystem. För att eliminera kamfiltrering måste du åtgärda fasfel eller andra miljöeffekter genom att använda korrekta akustiska behandlingar/designer i inspelningsutrymmen samt kontrollera fasinriktningen i blandningssteg på varje spårnivå respektive masternivå.
Hur man använder Phase i inspelning
Fas är ett viktigt begrepp att förstå när man spelar in ljud. Den beskriver förhållandet mellan två eller flera ljudsignaler och hur de interagerar med varandra. Det är en väsentlig del av ljudteknik eftersom det påverkar ljudet på en inspelning på ett antal sätt. Att förstå hur man använder phase i inspelning kan hjälpa dig att skapa en mer professionell klingande mix. Låt oss diskutera grunderna i fasen och hur det påverkar inspelningsprocessen.
Använda fasförskjutning
Fasförskjutning är ändringen av tidsförhållandet mellan två vågor. Det är ett användbart verktyg när du mixar och spelar in ljud eftersom det låter dig styra utnivån, frekvensbalansen och bildbehandlingen i en ljudproduktion. Med fasförskjutning kan du också ändra tonfärgen på ett ljud genom att ändra dess harmoniska innehåll och varför det är viktigt för att uppnå önskade inspelningar.
Fasförskjutning gör detta genom att sträcka ut eller komprimera olika frekvenser vid olika punkter i ljudvågen för att skapa en filtereffekt. Denna filtereffekt styrs genom att justera tidsskillnaderna mellan vänster och höger kanal för en enda signal. Genom att fördröja en av dessa kanaler något kan du skapa ett interferensmönster som har intressanta effekter på frekvenssvaret och stereobilden av ett ljud.
Till exempel, om du placerar en monopad (en klaviaturdel) framför en akustisk gitarr och skickar ut dem båda till sina egna separata kanaler på ditt ljudgränssnitt, kommer de naturligt att kombineras med varandra men vara helt i fas – vilket innebär att de kommer att summera jämnt när de hörs tillsammans i både högtalare eller hörlurar. Men om du skulle införa en negativ 180 graders fasförskjutning till en kanal (fördröja den andra kanalen kort) skulle dessa vågor ta bort varandra; detta skulle kunna användas som ett kreativt verktyg för att skapa kontrast med två typer av instrument som potentiellt krockar harmoniskt när de spelas in samtidigt. Dessutom kan alla frekvenser som kanske inte fångar ditt önskade ljud reduceras med denna teknik och/eller oönskat väsande – så länge du leker med fasförhållanden noggrant.
Det är viktigt att notera att arbete med fas kräver mycket känsliga balansjusteringar eftersom även mindre feljusteringar kommer att ha djupgående effekter när det gäller frekvensbalans och bildbehandling på inspelningar – men så länge det görs på rätt sätt kan det också resultera i förbättrade tonaliteter som helt enkelt aldrig var uppnås tidigare.
Använder fasavbrytning
Fasavbrytning beskriver processen att addera två signaler som har exakt samma frekvens, amplitud och vågform men som har motsatt polaritet. När signaler av denna karaktär blandas ihop har de potential att ta bort varandra när deras amplituder är lika. Detta lämpar sig ganska bra för att spela in situationer eftersom det kan användas för att dämpa och isolera ljud inom ett spår samtidigt som instrument med liknande egenskaper kan sitta fint i en blandning.
Det är också möjligt att använda fasavstängning kreativt som en effekt på en signal under inspelning eller mixning. Om du till exempel kombinerar två eller flera mikrofoner på en källa och panorerar en utanför mitten genom att justera den relativa signalnivån för en mikrofon, kan du skapa dynamiska förändringar i ljudet genom att ta bort vissa frekvenser med signaler med motsatt polaritet vid vissa punkter under uppspelning. Detta kan skapa effekten av allt från en bred klingande mix till ett tätt centrerat ljud beroende på var du placerar dina mikrofoner och hur mycket polaritet du introducerar i deras signalkedja.
Fasrelationer mellan instrument kommer också att spela en viktig roll under inspelningssessioner. Genom att anpassa alla dina instrumentspår till varandra vad gäller fas/polaritet, säkerställer det att när varje element går igenom sin egen individuella omformningsprocess (komprimering, EQ), kommer det inte att finnas några hörbara artefakter som skapas på grund av oväntad avbrytning mellan inspelade element när de mixas ihop. Att se till att alla dina spår har rätt fasinriktning innan du studsar ner dem är viktigt om du letar efter rena mixar med minimala EQ-justeringar som behövs efteråt.
Använder kamfiltrering
En av de väsentliga tillämpningarna av fas i inspelning är känd som "kamfiltrering", en typ av tidsinterferens som kan skapa ihåliga resonanser mellan flera spår eller mikrofonsignaler.
Denna effekt uppstår när samma ljud spelas in med två eller flera mikrofoner eller signalvägar. Den fördröjda versionen av spåret kommer att vara ur fas med originalspåret, vilket resulterar i Cancelational Interference (aka "fasning") när dessa två spår kombineras. Denna interferens gör att vissa frekvenser verkar starkare än andra, vilket skapar en unik stil av frekvens eq och färg i signalen.
Att använda kamfiltrering för att avsiktligt färga ljudsignaler är vanligt i inspelningsstudioinställningar. Det används ofta när en ingenjör behöver lägga till en distinkt ton till ett instrument, en sångdel eller ett mixelement som reverb genom "färgläggning". För att uppnå detta distinkta ljud krävs noggrann manipulation av mikrofonen och signalbalansen tillsammans med fördröjningar blandade med råa torra signaler som trotsar traditionella utjämningstekniker baserade på statiska frekvensförstärkningar/skärningar på enskilda spår/kanaler.
Även om det kräver genomtänkt beslutsfattande och skickligt utförande, kan denna typ av utjämning hjälpa till att ge liv och karaktär till ljud som traditionell EQ ofta inte kan ge. Med en bättre förståelse för hur fasen fungerar kommer du att vara på god väg mot att bli en expert "färgare"!
Slutsats
Fas spelar en viktig roll i ljudteknik och produktion. Från att justera timingen för ett spår för att passa perfekt med ett annat till att se till att sång och gitarr sticker ut i en mix, att förstå hur man använder det effektivt kan lägga till en otrolig mängd klarhet, bredd och textur till dina mixar.
Sammanfattningsvis handlar fasen om tid och hur ditt ljud interagerar med andra ljud om deras startpunkter är mindre än en millisekund från varandra. Det är inte alltid så enkelt som att lägga till delay eller reverb; ibland är det fördelaktigt att justera timingen för olika spår snarare än bara deras ton eller nivåer. Detta innebär att man tar hänsyn till vad som händer mellan högtalarna också! När du väl förstår hur fasen fungerar och gör den extra ansträngningen för att få det rätt kommer dina spår att börja låta bra på nolltid.
Jag är Joost Nusselder, grundaren av Neaera och en innehållsmarknadsförare, pappa och älskar att testa ny utrustning med gitarr i hjärtat av min passion, och tillsammans med mitt team har jag skapat djupgående bloggartiklar sedan 2020 för att hjälpa trogna läsare med inspelningar och gitarrtips.
