LINEE GUIDA – LE BASI PER REGOLARE LA DINAMICA DI UN SUONO A REGOLA d’ARTE

Di seguito alcune linee guida indicative secondo miei personali studi, esperienze sul campo e test eseguiti nel corso degli anni, cosi da ottenere le basi per poter raggiungere un alto livello di conoscenza al fine di gestire il segnale audio e la percezione uditiva nel migliore dei modi per poter ottenere un suono di qualità.

Alcune di queste indicazioni sono spiegate più in dettaglio in argomenti già trattati nel blog, mentre altre verranno approfonditamente viste più avanti.

In questo articolo si prende come riferimento dinamico la compressione ed espansione del segnale audio.

Vedremo in altri articoli il funzionamento dettagliato di questi ed altri processori adatti a regolare la dinamica di un suono.

Questa lista verrà sempre aggiornata con nuovi strumenti e nuove tecniche ogni volta che nuovi studi e test porteranno nuovi e/o differenti risultati. Già di base si propongono i più comuni strumenti musicali che si possono trovare in un evento live o studio.

PROCESSAMENTO DINAMICO DEGLI STRUMENTI MUSICALI

( compressione – espansione )

 SENSAZIONI DEL PROFILO DINAMICO

 

Punch: Dynamic Contrast, definisce il momentario aumento di livello in bassa frequenza ( 80 – 120 Hz )

Snap: Definisce il valore dei transienti, headroom, non definisce e fa percepire in modo diretto il loudness del suono, ma contribuisce in modo indiretto a far percepire l’estensione dinamica del loudness ( LRA ).

Punch + Snap se correttamente bilanciati danno senso di respiro.

Threshold tendenzialmente tra i – 5 dB e – 10 dB ( in considerazione di un livello di segnale a 0 dB ).

Ratio elevata, attack e release veloci.

Se in comparazione A-B vengono via i bassi durante la compressione/espansione aumentare l’attacco in quanto essendo troppo breve viene schiacciato e quindi non riesce ad esprimersi.

Più attacco e rilascio sono veloci più c’è punch, più sono lenti più c’è snap.

Jumpy: Definisce l’estensione dinamica ( LRA ), ( quando presente da senso di spinta dall’interno verso l’esterno ) ( 200 Hz – 1 Khz )

Body: Definisce il corpo e la presenza in medio bassa frequenza ( quando presente da senso di riempimento ) ( 100 – 500 Hz )

Per enfatizzare Jumpy e Body utilizzare bassi valori di ratio esempio 1,5 – 2 :1 e bassi valori di Threshold – 30 – 40 dB ( dipendente comunque dal livello del segnale di ingresso, questo appena elencato rappresenta un livello con picchi a 0 dB e un headroom di almeno 10 dB ).

n.b. Più attack e release sono veloci e più c’è jumpy più sono lenti e più c’è body.

n.b. Se si utilizzano processori multibanda o sidechain filter, per cui si focalizza la processazione in un determinato range di frequenze, questo ne farà conseguire anche i parametri di attacco e rilascio.

Tanto più si lavora in alta frequenza ( quindi transienti veloci ) e tanto più corti dovranno essere i valori di attacco e rilascio se paragonati agli stessi via via a frequenze più basse.

n.b. Questi 4 valori sono complementari, cioè lavorando ad esempio con un equalizzatore dinamico, anche dando differenti dinamiche a differenti frequenze, non snatura il tipo di dinamica dello strumento stesso, ma in ogni caso aiuta a far risaltare un certo tipo di frequenze dinamiche piuttosto che altre con il conseguente stimolo di percezione.

 

 EFFETTI SECONDARI DELLA SENSAZIONE PER VARIAZIONE DINAMICA

 

Oltre ad una variazione percettiva del loudness è possibile ritrovare variazioni timbriche come:

Smoothness: Definisce la sensazione di un suono piatto.

Percussiveness: Definisce la percezione di attacco dello strumento.

Harshness: Definisce la sensazione del grado di durezza di un suono ( 2 – 10 Khz )

Impact: Definisce il grado di percezione di presenza di un attacco veloce ( 100 – 400 Hz )

Boomy: Dynamic Contrast, definisce il momentario aumento di livello delle besse e medio-basse frequenze ( 50 – 150 Hz ), molto simile al punch, il boomy è dal punto di vista tonale, il punch invece dal punto di vista timbrico.

Equalizzare su questo range di frequenze può dare boomy ma non punch, aumentare il punch può dare anche boomy.

n.b. Elevate compressioni e poi ripristino guadagno vengono percepite come schiacciamento in bassa frequenza e incremento della sensibilità in alta ( in quanto vengono enfatizzate le armoniche).

 

 METODI DI PROCESSAZIONE

 

La tecnica utilizzata e ritenuta più qualitativa dal punto di vista correttivo-creativo è la Inline.

Il processamento dinamico è diviso in quattro parti fondamentali:

1.      Controllo e Limitazione picchi, riduzione della dinamica.

2.      Aumento del Loudness tramite riduzione dinamica ed aumento guadagno post compressione.

3.      Aumento del contributo armonico/risonante (utile utilizzo compressore multibanda).

4.      Enfatizzazione Attacco-Presenza strumento.

Con la dinamica è possibile lavorare sui Picchi o sul valore RMS, il Picco considera sempre il segnale in ingresso quindi lascia inalterati i valori della sezione di process per il processamento. Mentre lavorando in RMS la sezione di controllo inviata il dato medio RMS alla sezione di process da cui prenderà riferimento per la processazione.

In Downward è utile lavorare sui Picchi, in Upward è invece utile lavorare sul valore RMS in quanto l’obbiettivo è quella di far percepire una cambio dinamico.

Lavorando in Downward si attenuano i picchi e/o livello di segnale RMS, se al Downward è applicato un Upward per riportare il livello di segnale a com’era prima della compressione vi sarà un’enfatizzazione del livello di loudness della fondamentale, armoniche e risonanze ( tende di contro a ridurre la percezione delle alte frequenze ). Lavorando in Upward invece si aumenta il livello di Headroom e/o del valore RMS aumentando la percezione di estensione dinamica risaltando a volte anche le armoniche ( tende di contro a ridurre eccessivamente l’espressione delle basse frequenze e potrebbe enfatizzare troppo le alte, spesso la riduzione delle basse è solo una percezione psicoacustica dovuta all’incremento delle alte ).

n.b. Utilizzare livello di Threshold tanto più basso quanto più si vuole far percepire il valore di compressione/espansione. Lavorando sull’Headroom si ha meno percezione di loudness ( utile per livellare i picchi di segnale e ridurre l’estensione dinamica dello strumento ), lavorando sull’RMS si ha una maggiore percezione di loudness ( utile per aumentare o diminuire gli effetti di Punch, Snap, Jumpy, Body ).

Utilizzando filtri esterni o in sidechain o compressori multibanda aiuta a selezionare la banda di frequenze da processare oppure frequenze alle quali il processore fa dipendere il livello di processamento potendo definire effetti e timbri in modo mirato e preciso, oltre a quelli appena visti è possibile creare de-esser, de-popper, ecc..

n.b. Se si utilizza un processo di Downward o Upward per correggere artefatti ( es. esser, popper, clipper ) non utilizzare il metodo della parallel processing ma semplicemente il processo diretto, in quanto con il processamento parallelo viene sommato il suono dry, quindi il suono originale con la presenza degli artefatti, con il suono wet, quindi il suono processato senza artefatti, ottenendo così un suono con comunque la presenza di artefatti e la non corretta processazione.

Per quanto riguarda il link tra più compressori esempio per la compressione e limitazione stereo, utilizzando una sola sidechain invece che due può portare alla riduzione ed alterazione del programma stereo, se pur facilitando i compiti nella gestione della compressione. Questo perché un segnale stereo è differente per frequenza fase e ampiezza tra left e right, mettendo in link la spettro del segnale left andrebbe ad agire anche sul right producendo alterazioni inadeguate. Può essere utile per doppi segnali mono o mix stereo molto poco spazializzati. Un Enancher spaziale può poi aiutare l’eventuale riduzione e distorsione dell’immagine.

L’Auto Gain dei processori è sconsigliato se non per operazioni semplificate ed amatoriali, in quanto che tende sempre a guadagnare il livello di compressione generato, portando armoniche e rumori di fondo allo stesso livello, non portando dinamica ma solo maggiore loud. Manualmente invece per uso professionale comprimendo a dovere e poi regolare il guadagno in base a quanto loud, armoniche e rumore di fondo si vuole portare in evidenza. Aiutandosi magari con un expander o gate per ridurre i rumori di fondo.

n.b. A differenza di quanto si pensi quindi, il recupero del GR (riduzione del livello di segnale da compressione) non è da fare allo stesso livello ma solo per il livello adeguato alle proprie esigenze, considerando armoniche, risonanze, ecc..

 

NATURAL COMPRESSION

E’ il processamento più trasparente e naturale, muovere il fader è sempre la soluzione più pulita per abbassare e alzare il volume secondo le necessità mantenendo la dinamica dello strumento, soprattutto per le DAW ed Auto Mixer in cui è possibile rendere il fader automatico.

 

IN LINE ( più utilizzata )

Processore (es. compressore o expander) Post Gain o Equalizzatore (in insert o cascata) ma sempre Pre –Fader, effettuare sempre bypass per comparazione A-B e capire se suona meglio il suono naturale o quello compresso. Cercando di pareggiare i livelli il più possibile.

 

SPLIT

Invio del segnale preso da un Bus ed inviato quindi come copia al processore, così da poter muovere il fader secondo le necessita di volume di compressione richieste mixando il fader del ritorno del canale compresso in uscita dal processore dinamico. In un contesto live questo può permettere anche di inviare il segnale audio originale ad un ulteriore compressore per poter scegliere e decidere quale utilizzare secondo il brano musicale, o inviare il pulito ad un monitor di palco (in caso sia lo stesso mixer di sala a fare anche il palco) se la compressione non è richiesta dall’artista.

Mixando segnale diretto con quello sdoppiato dal Bus si effettua un processo parallelo.

 

PARALLEL PROCESSING ( Parallel Compression o New York Compression)

Se si vuole rendere naturale la compressione ed espansione dinamica soprattutto per brani soft, acustici, jazz, ma anche altri generi musicali come musica classica e da camera è possibile utilizzare la tecnica della Parallel Processing per ogni strumento esaminato, mantenendo i principi sulla taratura ed utilizzo dei processori ma ottenendo un mix tra suono DRY e suono PROCESSATO.

In pratica si mixa il suono naturale dello strumento in ingresso con quello compresso dello stesso strumento che passa ad esempio da un sottogruppo o sdoppiato su altro canale.

Di contro la Parallel Processing ha il fatto che se troppa (per esempio paragonato ad un livello di segnale aggiunto come per arrivare allo stesso livello di un segnale processato In Line) tende ad estremizzare e creare un effetto risonante (in quanto vi è la somma di più segnali).

Utile quindi utilizzare questo metodo quando si può agire con il quantitativo di segnale processato da aggiungere a quello dry. In alcuni processori il processo è automatico (dry e mix vengono sommati allo stesso livello) e non variabile.

Se non variabile necessario che vi sia almeno il MIX (processo automatico per decidere in percentuale quanto suono DRY far passare da sommare al suono processato).

In rapporto la Parallel Compressione rispetto a quella In line, permette di guadagnare in dinamica con un rapporto segnale-rumore di + 6 dB.

n.b. L’utilizzo e quindi somma di un segnale diretto e processato porta in certi casi ad un ritardo temporale, è opportuno quindi ritardare tramite delay processor il segnale processato (che sarà quello di maggiore ritardo, ritardo introdotto come latenza dal processamento) così da mettere entrambi i segnali in fase. L’aggiunta di un processore, il delay, può portare soprattutto se di non qualità un degrado della qualità audio finale, anche perché spesso il ritardo temporale introdotto non è fisso ma variabile soprattutto in dominio digitale a seconda di quanto stress avviene sul processore e sulla CPU che lo comanda.

Il tempo di delay può essere calcolato ad esempio registrando due toni puri e visualizzando le onde vedere il tempo di ritardo che intercorre. Può anche essere calcolato in modo più rapido impostando la linea compressa con ratio 1:1 e poi invertendo la fase sommare al segnale diretto e deve dare nullo.

La Parallel Compression ha valore come tecnica di Upward Compression.

Per rendere efficiente il processo è importante che la parte compressa non sia dinamicamente e quindi anche con risposta in frequenza troppo differente, per questo utile utilizzare compressioni contenute, altrimenti si tenderebbe a distorcere l’immagine naturale dello strumento, oltre che creare maggiori alterazioni di fase tra i due segnali dando un senso di sostegno e riverbero. Parallel Compression non eseguite correttamente o con processori non di qualità tendono ad enfatizzare maggiormente la regione media dello spettro in frequenza e comb filter in bassa frequenza.

Per mixare il segnale processato si parte dal suo livello pari a 0 dB e lo si eleva fino a valori ottimale con senso di variazione dinamica cosi come ricercata facendo attenzione ai probabili valori di distorsioni che possono essere introdotti se troppo elevato.

Attraverso l’utilizzo di compressori multibanda in modalità Parallel Compression è possibile eseguire variazioni anche sulla tonalità quindi equalizzazione come visto per i compressori multibanda.

n.b. Anche se questo ultimo caso è sconsigliato in quanto l’equalizzazione cerca di ottimizzare la risposta in frequenza, mentre cosi verrebbe re-introdotto nel mix anche la parte che si vuole eliminare.

Alcuni processori, soprattutto plugin, permettono l’opzione MIX ( come quella dell’effetto ) tale da poter decidere se utilizzare il processore in normale compressione ( 100 % ) o effettuare Parallel Compression ( < 100% ) gestendo il livello dal Make Up o Output Gain.

Esistono varie tecniche alternative con utilizzo del Parallel Processing, quindi non solo Parallel Compression, come ad esempio sommare in parallelo differenti processamenti, ad esempio:

Sommare a Downward expansion con il suono dry invertito di polarità.

Sommare Upward expansion e Downward compression con dry signal invertito di polarità.

 

SELF-KEY FILTER

Attraverso il Self Key Filter è possibile lavorare su di un range di frequenze stabilito, così da intervenire più precisamente sul tipo di sonorità o soluzione al problema in caso che questo sia presente solo per un definito range di frequenze (es. come de-esser, de-pop, enfatizzare solo armoniche in alta frequenza, enfatizzare solo sub-armoniche, ecc.).

 

MULTIBAND PROCESSING

L’evoluzione del Self Key Filter è il multibanda, che permette di ottenere più di una banda di controllo da processare, in cui filtri e pendenze faranno dipendere la qualità del processore stesso. Attraverso la compressione multibanda è possibile agire più finemente su differenti livelli tonali. Di contro ha il fatto che se utilizzano male e con compressioni estreme è possibile stravolgere completamente il suono originale creando forti gap tra range di frequenze.

Quando si comprime o espande tramite multibanda o filtri sidechain è sempre bene avere il preascolto del segnale prelevato dalla sidechain per capire e selezionare più finemente la banda desiderata.

 

EQUALIZZAZIONE DINAMICA

Il compressore multibanda se correttamente lavorato e lo strumento musicale lo permette, può in certi casi sostituire l’equalizzatore o comunque permettere di utilizzarlo molto meno, guadagnando in gamma dinamica ed allo stesso tempo un controllo tonale. In quanto equalizzare porta ad una variazione del loudness parziale.

Attraverso poi l’utilizzo di un processore multibanda è possibile ridurre anche il numero di elementi di processamento interessati sul segnale audio così da ridurre anche i rumori di fondo, distorsione e problemi digitali ed analogici tra più processori in cascata.

n.b. L’utilizzo adeguato dell’equalizzatore dinamico consente di ottenere gli stessi valori di percezione tonale con utilizzo di un classico equalizzatore ma con molto meno guadagno di amplificazione ed attenuazione, migliorando sensibilmente la qualità del segnale audio.

 

DRUM SET – VOCAL SET – GUITAR SET – OTHER SET

In alcuni casi può essere utile se la processazione strumento per strumento ha ottimizzato il singolo strumento ma non l’ensemble, quindi non si è riusciti ad ottenere un mix stabile in dinamica o che segua la corretta estensione dinamica che si vuole dare nel tempo, effettuare un parallel processing ( un processamento Inline tenderebbe ad essere troppo invasivo a meno che il processore non abbia il MIX per poter decidere il quantitativo di processo parallelo da fare ), creando un group mix ( esempio drum set in cui generalmente si utilizzano 2 canali per mantenere l’estensione stereofonica data all’immagine della batteria ), questo group mix non deve far dipendere il volume generale della batteria ma deve essere indipendente quindi miscelato verso l’uscita ( esempio L-R ) ( se il processore presenta il MIX questo non è necessario ) insieme ad ogni strumento singolo associato al group mix, questo permette poi di poter effettuare una Downward compression e/o Upward expansion al group mix e miscelarne il quantitativo necessario al fine di creare uno degli effetti visti sui singoli strumenti ( in caso vi siano sfasamenti tra il suono DRY e quello WET ( processato ) è utile interporre un delay di ritardo ai singoli strumenti DRY fino a che la somma non produca una fase ) ( per tarare questo si può optare o inviando una sinusoide o un qualsiasi brano musicale invertito di fase, se la somma crea una completa cancellazione allora il tempo di ritardo applicato è giusto ) ( da questo si capisce anche come utilizzare processori con parametro di MIX sia molto più pratico e veloce, non ché preciso in termine di fase ).

Se utilizzato compressore multibanda fare attenzione a bilanciare correttamente le dinamiche delle varie bande per non distorcere l’immagine naturale del suono.

 

VOCE PRINCIPALE/CORI

Può essere utile utilizzare parallel processing o impostare mix al 50 % per consentire alla dinamica della voce di rimanere più naturale possibile, in quanto essendo lo strumento dinamicamente più complesso ed altalenante nel tempo ( dipendente dalle impostazioni timbriche date e possedute dal cantante ) impostare in modo diretto una corretta processazione è pressoché impossibile ( se non per specifici e brevi tempi di analisi ).

 

MS PROCESSING

Per Mix, Gruppi, riprese Stereo può essere di aiuta anche un processamento MS in grado di separare la componente mono/centrale da quella stereo/laterale.

La MS Processing può essere utilizzata con una delle tecniche viste precedentemente che siano dirette o parallele, wideband o multibanda.

In questo caso è bene fare attenzione perché troppo processamento sul M può tendere a stringere e schiacciare l’immagine stereo e la presenza dell’effetto. Troppo S può tendere a ridurre l’intelligibilità, la chiarezza e la profondità dinamica a favore di una maggiore percezione spaziale.

Se bisogna processare strumenti presenti nella parte mono del mix è utile fare Downward compression o Upward expansion nell’ M cosi da lasciare inalterato tutto ciò che invece è stato pensato per la spazialità dell’immagine ( nell’ M ci saranno i segnali L + R ).

Se invece si necessità di lavorare sulla dinamica e tonalità degli strumenti che contribuiscono alla spazialità dell’immagine allora bisognerà lavorare con downward compression o Upward expansion nell’ S ( nell’ S ci saranno i segnali L – R, tendenzialmente R viene invertito di fase ).

Lavorando correttamente con MS processing è possibile processare più selettivamente strumenti all’interno del mix, aumentare o attenuare più finemente eventuali riverberi, se si lavora in compressione questa tecnica permette di ridurre l’immagine stereo molto meno che comprimendo con processamento normale ( generalmente – 3 / 4 dB ), consente di dare definizione all’immagine stereo o a quella mono.

Lavorare con MS processing è un ‘arma a doppio taglio come per i processori multibanda, per questo sono consigliate variazioni non oltre i 2 – 3 dB, oltre si comincia facilmente a percepire una distorsione del mix originale, si passa quindi alla creatività e non più alla correttività.

n.b. La maggior parte dei software plugin effettua le operazioni di codifica e decodifica in modo automatico, ma se si necessita di separare e gestire manualmente M e S per evitare distorsioni è bene prima di sommare L + R per ottenere il Mid e Side attenuare il guadagno di L ed R di 6 dB cosi dalla somma ottenere un livello di segnale prossimo allo 0 dB. Per posizionare l’immagine MS sul piano stereofonico, mettere il panpot del M in posizione centrale mentre per l’ S serve una copia di cui un segnale panpottato a Right e l’altro invertito di fase panpottato a Left.

 

Equalizzatore prima o dopo il Compressore ?

Nel mix di singoli strumenti per l’ambiente musicale è di fondamentale importanza che il compressore si trovi prima dell’equalizzatore in quanto che la dinamica di ogni strumento va tarata al fine di creare un mix dinamicamente più simile possibile secondo il genere musicale ( anche perché se mettessi l’equalizzatore prima del compressore gli strumenti avrebbero dinamiche differenti in base al timbro e farebbero fatica a coesistere all’interno di un mix ), poi vi è il lavoro del compressore per l’adattamento tonale voluto in base anche ad eventuali artefatti introdotti dal compressore stesso.

Se si necessita di processare un parlato o semplice cantato in un musical, un singolo strumento ( senza prevederne il mix ), ma anche un mix o gruppi mix può invece essere utile posizionare il compressore dopo l’equalizzatore. Così facendo è possibile livellare a livello tonale il segnale audio e se questo nel tempo presenta alterazioni della risposta è possibile correggerle attraverso il compressore.

Se poi si ha la possibilità la soluzione migliore è quella di avere un processore multibanda che se utilizzato in maniera corretta può fungere da compressore/expander ed equalizzatore nello stesso momento, riducendo rumori ed alterazioni non l’utilizzo di hardware o software in più.

 

Dove posiziono il Gate o Expander ?

Il gate e l’expander va posizionato sempre prima di un qualsiasi altro processore, in quanto che ai successivi va sempre inviato il livello di segnale stabilito cosi da lavorare su di un segnale più pulito e dinamicamente a posto possibile.

Note

Tutto questo è vero in utilizzo di DSP in cui i processamenti sono in serie, con i più moderni processori FPGA il processamento del segnale audio è più rapido in quanto avviene parallelamente, questo annulla tutto quello appena visto, ma basta semplicemente agire sui controlli dei singoli processori fino ad ottenere il suono voluto. Per particolari suoni ricercati in questo caso è meglio utilizzare ad esempio equalizzatori dinamici o comunque filtri applicati ai processori dinamici cosa da avere un tipo di processamento simile a come mettere prima o dopo l’eq rispetto al processore dinamico.

 

Loudness ed Equalizzazione Dinamica

Loudness Parziale: Il Loudness Parziale è una porzione di banda interessata al processamento, equalizzare  dinamicamente (comprimere e boostare) porzioni di banda crea variazione di Loudness parziale che incidono sul Loudness Totale. Un Boost di una porzione di banda porta ad una percezione di incremento del Loudness Parziale, al contrario Cut porta a percepire buchi e decrementi.

Loudness Totale: E’ l’insieme dei Loudness Parziali.

 

Note

Più il suono è naturale più un minimo valore di processazione è percepibile, al contrario più un suono è compresso e tanto minore sarà l’efficienza della processazione. Più un mix è di qualità e tanto meno processazione è richiesta per non peggiorare invece che migliorare.

Come visto nell’analisi di ogni processo per ogni strumento al fine di portare un determinato timbro e sensazione sonora si può capire come in certi casi un range di frequenze differente può necessitare di un tipo di processazione diversa.

Un caso che sicuramente necessita di questo principio è il mix, in cui per esempio può essere ricercato il punch in bassa frequenza tramite downward compression ed un enfatizzazione della presenza in alta frequenza tramite Upward expansion.

n.b. Ottimizzare il tempo di attacco del processore per far risaltare corpo, punta, ecc.. consente anche di migliorare la presenza dello strumento stesso in cui nei primi ms l’orecchio fatica di più a percepire.

n.b. Di seguito impostazioni medie standard di processori di dinamica considerando un attacco e rilascio medio per ogni strumento considerato. In realtà questo dipende dal tipo di microfono utilizzato in quanto che microfoni migliori riescono a trasdurre un più veloce attacco, è quindi come sempre buona norma utilizzare l’ascolto come riferimento e valutazione finale.

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