Противофаза звука. Фазовое смещение. Проблемы с фазой.

 Что такое фаза?

Первоисточник и графика: Алексей Данилов

Часто нам приходится слышать такие выражения, как «фазовое сложение», «противофаза», «проблемы с фазой», но каждый ли новичок в вопросе сведения и записи музыки понимает, о чем идет речь? Нет. Но ведь проблемы с фазой — вещь достаточно неприятная, и нужно, во первых, научиться определять эти проблемы, во-вторых, научиться их устранять, ведь каждая проблема должна быть ликвидирована. Давайте разбираться.

Итак, давайте начнем с определения понятия фазы. Можно провести несколько аналогий с такими понятиями, как «фаза в личной жизни», «фаза луны», «фаза экономического цикла» — все эти термины означают динамику развития, а в отдельно взятый момент времени — стадию развития. Так же и звуковая волна, динамично развиваясь, формирует некоторую закономерность отклонений от нулевой оси, ведь, как нам известно, звуковая волна представляет собой гармоническое колебание. Фаза — это стадия волны относительно нулевой оси в данный момент времени.

фаза волн

Проблемы с фазой при сведении двух звуковых  дорожек

Фаза, при которой происходит смена восходящего движения нисходящим, или наоборот, называется пиком. Следует помнить, что звук — явление физическое, и для него не существует отрицательных значений. Нижний пик, если так можно выразиться, — это такой же звук. Разнонаправленные пики, одинаковые по высоте, имеют одинаковую громкость сами по себе, но в момент сложения двух сигналов с разнонаправленными пиками их сложение дает не увеличение громкости, а наоборот. Такое явление называется противофазой, т.е. когда фаза первой волны противоположна фазе второй относительно нуля децибел.

В простейшем случае проблема с фазой решается одним нажатием кнопки, предусмотренной специально для таких случаев в большинстве современных секвенсоров. В данном случае противоположные фазы складываются и громкость увеличивается. Но это справедливо для примера, в котором протифоваза идет на протяжении всей длины. Особенно неприятны случаи, когда дорожки разнородны, то есть 10 секунд идет противофаза, а следующие 10 фазы складываются — такую задачу нажатием одной кнопки уже не решить. Именно с избавлением от таких проблем связано большинство рекомендаций по записи ритмической основы (бас, бочка, рабочий) в моно.

Читайте также:  Звукозаписывающие студии

Примеры комбинаций фаз

Сложение фаз

сложение фаз

 

На рисунке видно, что фазы направлены в одну сторону, а значит складываются. Это идеальная картина.

Противофаза

противофаза

Те же самые волны, только по маркеру можно видеть, что пики у них разнонаправлены. Это называется противофаза.  Каждая из этих дорожек по отдельности воспроизведет звук, вместе они не воспроизведут ничего. Мы будем слышать тишину в каждой точке волны.

Частичное сложение после параметрического эквалайзера

03_Subtr_Part

 

На рисунке также показана противофаза, но с одним отличием: нижний файл обработан параметрическим эквалайзером, соответственно его звучание изменилось. Вместе со звучанием изменилось графическое представление. Однако, пусть и видоизмененный, но это все также звук, похожий на волну верхней дорожки. Т.е. если сложить их, то полного вычитания не произойдет, как в случае строгой противофазы. При сложении мы все же получим какую-то часть звука, но это будет совершенно не то, что хотелось бы получить.

Инвертирование с использованием параметрического эквалайзера

04_Sum_1_and_3

 

При инвертировании второй дорожки наши сигналы сложатся, но с тембральным искажением, так как на второй дорожке использовался эквалайзер.

Фазовое смещение

05_Phase_1_and_3

 

Самый коварный случай. Данный случай фазовых неприятностей выявить сложнее всего. На первый взгляд, пики направлены в одну сторону, но если присмотреться к маркеру, то можно увидеть, что вершины пиков смещены. Это приводит к эффекту «фленджера», который дает замутненный сигнал. Эффект фленджера часто используется на гитарах, синтезаторе, даже голосе, но если эффект возник по недосмотру — это брак.

Первоисточник и графика: Алексей Данилов