پدیده همپوشانی فاز در میکس و راه های جلوگیری از بروز آن

در مبحث همپوشانی فاز (Phase Cancellation) در میکس، همه چیز به میزان درک موزیسین از نحوه کار با آن برمی‌گردد. برای مثال، بسیاری از صدابرداران، حتی در مواردی که این اصطلاح به گوششان خورده باشد، اطلاعات اندکی از مبحث همپوشانی فاز در میکس داشته و یا هیچگونه درکی از آن ندارند و با همین طرز فکر مشغول به فعالیت هستند. در واقع، اکثر صدابرداران بر این باورند که اگر خروجی نهایی موزیک در حالت عادی فوق العاده بنظر برسد، چه لزومی خواهد داشت که به خارج از فاز بودن برخی از فرکانس‌ها اهمیتی داد؟

در ادامه با سازکالا همراه باشید.

از آنجایی که فاز موزیک با مبحث ریکورد و میکس صدا مرتبط می‌باشد، این پتانسیل را دارد که تبدیل به مسئله چالش برانگیزی شود. از همین رو، جای تعجب ندارد که چرا برخی از آهنگسازان در استودیوهای خانگی و یا حتی نوازندگان حرفه‌ای، به گونه ای از زیر بار این پدیده شانه خالی می‌کنند.

متاسفانه، خواهی نخواهی مسئله همپوشانی فاز در میکس، پدیده ای اجتناب ناپذیر محسوب می‌شود. در صورتی که حذف فاز رخ دهد، تاثیر قابل توجهی بر موزیک و میکس نهایی آن خواهد داشت. مسئله ای که حائز اهمیت است، این است که اگر حین میکس و مستر موزیک درباره حذف فاز و نحوه برطرف کردن آن اطلاعات کاملی نداشته باشید، این احتمال که بجای اصلاح آن، موجب اختلال بیشتر فرکانس‌ها شوید زیاد است.

به عنوان مثال، ممکن است حین میکس و مستر حس کنید که یک جای کار ایراد دارد و تصور کنید مشکل از اکولایزر موزیک است و ستاپ تغییر باندهای فرکانس را تغییر دهید. با اینکار نه تنها مشکل موردنظر برطرف نمی‌شود، بلکه مشکل دیگری نیز به آن اضافه خواهد شد. این مسئله ریشه در عدم شناخت صحیح پدیده حذف فاز و نحوه تشخیص و برطرف نمودن آن دارد.

خوشبختانه، آشنایی با مبحث همپوشانی فاز در میکس و نحوه رفع آن، نه تنها موجب صرفه جویی در زمان موزیسین می‌شود، بلکه از اعمال تغییرات اضافی روی موزیک نیز جلوگیری می‌نماید. در نتیجه، دیگر خبری از ساعت‌ها زمان صرف میکس و مستر موزیک نبوده و کیفیت خروجی موزیک نیز بدون هیچگونه ایراد می‌باشد.

از همین رو، در ادامه به آشنایی با این پدیده و نحوه رفع آن خواهیم پرداخت.

حذف فاز یا Phase Cancellation چیست؟

مبحث حذف فاز به اختلاف و تفاوت بین دو مولفه اصلی زمان و دامنه دو سیگنال مرتبط می‌باشد. فرض کنیم که دو فرکانس یکسان وجود دارند اما یکی از آن‌ها از نظر زمانی نسبت به دیگری دارای تأخیر است. در چنین حالتی بین موج‌های این دو فرکانس، جابجایی فاز وجود دارد، در صورتی که این تأخیر زمانی بین دو فرکانس افزایش یابد (به اندازه ۱۸۰ درجه)، به جایی می‌رسیم که نقطه اوج یکی از موج‌ها با نقطع قعر موج دیگر منطبق شده و در صورت ترکیب این دو فرکانس باهم، یکدیگر را حذف می‌کنند. به این پدیده، حذف فاز یا Phase Cancellation گفته می شود.

حال، بیایید این تئوری را در دنیای واقعی بررسی کنیم

در صورتی که یک میکروفون را دقیقا در برابر یک اسپیکر آمپلی فایر کمبو قرار داده، و یک میکروفون دیگر را در فاصله ۳ متری یک کابینت گیتار قرار دهیم و شروع به نواختن گیتار کنیم، قبل از اینکه صدای گیتار توسط میکروفون اول ریکورد شود، به میکروفون دوم که نزدیک‌تر بود می‌رسد. در نتیجه در اینجا با پدیده حذف فاز روبرو خواهیم شد. در مثالی دیگر، اگر صدای نواختن یک اسنیر درام را توسط دو میکروفون در بالا و پایین آن ریکورد کنیم، صدای ضربه استیک به بتر هد اسنیردرام، سریع‌تر از صدای ضربه به رزونانس هد ریکورد خواهد شد. در این شرایط، بین میکروفون بالا و پایین حذف فاز رخ داده است. علاوه بر این، ارسال سیگنال از یک DAW به تجهیزات سخت افزاری اکسترنال نیز ممکن است موجب حذف فاز گردد.

از نظر تئوری، هنگامی که بیشتر از دو مسیر برای انتقال صوتی یک منبع صوتی وجود داشته باشد، بروز حذف فاز اجتناب ناپذیر خواهد بود. علاوه بر مثال هایی که در بالا ذکر شد، هنگامی که دو میکروفون برای ریکورد گیتار آکوستیک یا گرند پیانو بکار می رود، باز هم شاهد پدیده حذف فاز خواهیم بود.

نحوه تشخیص همپوشانی فاز در میکس

تشخیص حذف فاز از طریق شکل امواج

گام بعدی در آشنایی با حذف فاز، یادگیری نحوه تشخیص آن است. ساده‌ترین روش برای شناخت حذف فاز، بررسی شکل امواج در برنامه DAW می‌باشد. به عنوان مثال، اگر صدای گیتار بیس را به وسیله DI و میکروفون گذاری آمپلی فایر بیس انجام داده باشید، با بزرگنمایی روی امواج آن، نقاط اوج و قعر امواج مشخص خواهد شد. کافیست دو موج یکسان را بیابید که با اختلاف ۱۸۰ درجه نسبت به یکدیگر قرار داشته و نقاط اوج و قعر آن‌ها بر یکدیگر منطبق است.

تشخیص حذف فاز با عادت دادن گوش

روش دیگر عادت دادن گوش به تشخیص حذف فاز است. در دهه ۶۰ و ۷۰ که رادیوهای AM رواج داشتند، مبحثی تحت عنوان “mono compatibility” وجود داشت، زیرا در آن زمان، تنها یک اسپیکر برای پخش صدا در ماشین، رادیوهای ترانزیستوری و تلویزیون وجود داشت.

بکارگیری این مبحث و بررسی میکس موزیک موردنظر بصورت پخش تک صدایی از یک اسپیکر نیز می‌تواند ایده خوبی برای تشخیص حذف فاز باشد؛ زیرا برخی از اسپیکرهای بلوتوثی و اسپیکرهای موجود در تلفن‌های همراه، لپ تاپ، سیستم‌های باشگاهی و فضاهای تجاری و شهربازی‌ها نیز بصورت مونو ارائه می‌شوند. از آنجایی که اکثر DAW ها و کنسول‌های میکس سخت افزاری دارای یک سوئیچ اختصاصی برای تبدیل صدای استریو به مونو هستند، اجرای این ایده، یکی از ساده‌ترین روش‌های تشخیص حذف فاز محسوب خواهد شد. در صورت بکارگیری این روش و بروز حذف فاز، صدای سازها نازک‌تر شده، کیفیت آن‌ها به میزان زیادی افت پیدا کرده و یا به طور کامل محو می‌شوند.

یکی دیگر از پدیده‌های ناشی از حذف فاز، فیلتر شانه ای است. این پدیده زمانی رخ می‌دهد که دو صدا در زمان‌های متفاوت و با تأخیر نسبت به دیگری به یک منبع واحد، همچون میکروفون، برسد. حتی زمانی که امواج به سطوح سختی همچون پنجره‌ها یا دیوار بر خورد کرده و منعکس می‌شوند، سیگنال‌ها با تأخیر نسبت به یکدیگر بازتاب پیدا می‌کنند. اگر شکل موج‌ها را در برنامه DAW بررسی کنید، شباهت زیادی به شانه با دندانه‌های زیاد دارد.

با همه این‌ها، اگر هنوز در زمینه ریکورد استودیویی مبتدی محسوب می‌شوید و از میزان توانایی خود برای تشخیص بروز حذف فاز مطمئن نیستید، می‌توانید از فازسنج‌هایی که در قالب نرم افزار ارائه شده اند استفاده کنید. این نرم افزارها به ردیابی بصری تصویربرداری استریو، mono compatibility، حذف فاز کمک شایانی می‌کنند. بسیاری از مهندسان ضبط صدا و مسترینگ، از فازسنج‌هایی همچون iZotope Insight 2 و IK Multimedia T-RackS 5 و نصب آن روی گذرگاه اصلی استریو استفاده می‌کنند.

در ادامه به بررسی نحوه رفع حذف فاز می‌پردازیم.

رفع حذف فاز حین ریکورد

همانطور که قبلا اشاره شد، هر زمان که از بیش از دو میکروفون برای ریکورد صدای منبع، همچون آمپلی فایر، درام، گیتار آکوستیک، گرند پیانو و غیره استفاده می‌شود، حذف فاز رخ می‌دهد. یکی از راه‌های رفع حذف فاز، بکارگیری تکنیک‌های میکروفون گذاری است که تاثیر آن را تقلیل داده و کاملا از بین می‌برد.

قانون ۳-۱

 طبق این قانون، نسبت فاصله میکروفون‌ها به یکدیگر حین ریکورد باید سه برابر فاصله آن‌ها نسبت به منبع صوتی و نزدیک‌ترین میکروفون به آن باشد. به عبارت دیگر، اگر فاصله میکروفون اول شما نسبت به وکالیست، حدود سه فوت باشد، فاصله میکروفون دوم نسبت به میکروفون اول باید ۹ فوت باشد.

این قانون بر اساس این تئوری شکل گرفته است که حذف فاز به دلیل تأخیر زمانی فرکانس‌ها نسبت به یکدیگر شکل می‌گیرد. اجرای این قانون حین ریکورد یا اجرا، حذف فاز را به طور کلی رفع نمی‌کند بلکه تاثیر آن را به حداقل می‌رساند.

اما اختلافاتی نیز بین مهندسان صدابردار وجود دارد که آیا قانون ۳-۱ در تمامی شرایط جوابگو خواهد بود یا خیر. برخی از مهندسان صدا بر این باورند که این قانون تنها بر روی یک منبع صوتی واحد، همچون میکروفون گذاری آمپلی فایر گیتار یا میکروفون گذاری درام کیت تاثیر چندانی ندارد.

قطبیت یا تغییر فاز

یکی دیگر از سناریوهای ناشی از همپوشانی فاز در میکس، هنگام بکارگیری میکروفون‌های بالا و پایین برای اسنیردرام یا میکروفون‌های جلو و عقب برای کیک درام می‌باشد. قبل از هر چیزی، بسیاری بر این باورند که پدیده قطبیت و فاز دو مبحث یکسان هستند، این موضوع تصور اشتباهی است. پدیده فاز مربوط به تأخیر زمانی بین دو فرکانس است، اما قطبیت مربوط به موقعیت شکل موج در بالا و پایین خط میانی در برنامه DAW است.

بنابراین، هنگامی که سوئیچ قطبیت روی پری-امپ میکروفون را می‌چرخانیم، جهت شکل موج سیگنال معکوس می‌شود. این موضوع برای ریکورد اسنیر درام و کیک درام بسیار کاربردی می‌باشد. زیرا امواج رزونانس هد به سمت پایین و به سمت میکروفون پایینی حرکت می‌کنند، در حالیکه امواج بتر هد به سمت پایین و دور از میکروفون بالایی حرکت می‌کنند. در نتیجه تغییر سوییچ پلاریته روی میکروفون پایینی، اثرات حذف فاز را کاهش می‌دهد.

معضل DI

زمانی که برای دریافت مستقیم صدا از آمپلی فایر بیس یا گیتار و میکروفون گذاری در مقابل آمپلی فایر، از پورت مستقیم (Direct Input یا DI) استفاده می‌کنیم، شاهد تأخیر در فرکانس‌ها هستیم. از آنجایی که سیگنال DI سریع‌تر از سیگنال میکروفون به DAW یا کارت صدا می‌رسد، در صورت ترکیب این دو صدا، شاهد حذف فاز خواهیم بود.

معضلات پولاریته کابل ها

با اینکه به ندرت پیش می‌آید کابل‌های یک سیستم صوتی به گونه ای نصب شوند که اختلال صوتی ایجاد کنند، اما بسیار دور از ذهن نیست که چنین اشتباهی در دنیای تجاری سهوا رخ دهد. چرا که حتی یک کابل با پلاریته معکوس، نیز می‌تواند کیفیت صدا را تشخیص دهد. با استفاده از یک کابل تستر، همچون Livewire، می‌توان همه کابل‌ها را تست نمود.

ابزارهای مبتنی بر فاز

یکی از روش‌های بسیار ساده برای کسب اطمینان از تراز بودن فاز، بکارگیری ابزارهای سخت افزاری و نرم افزاری همچون SSL Native X-Phase، Radial Engineering Phazer Active Class-A Analog Phase Controller و یا Sound Radix Auto-Align می‌باشد.

رفع حذف فاز در مرحله میکس صدا

مرحله میکس صدا یکی از مراحل مهم در کاهش تاثیر حذف فاز یا رفع کامل آن می‌باشد. در ادامه، به برخی از این موارد می‌پردازیم.

پلاگین ها

کاربرد برخی از پلاگین‌ها موجب بروز تأخیرهای جزئی در فرکانس‌ها و در نتیجه بروز همپوشانی فاز در میکس می‌شوند. در صورتی که از ایجاد حذف فاز توسط پلاگین موردنظرتان مطمئن نیستید، کافیست بررسی کنید که آیا گزینه حذف فاز پلاگین در DAW فعال شده است یا خیر. در غیر این صورت، پولاریته را معکوس نمایید.

شکل موج های مبتنی بر زمان

با بررسی شکل موج‌ها در نرم افزار DAW می‌توان سیگنال‌های حذف فاز را شناسایی و آن‌ها را برطرف نمود. کافیست به صورت دستی این امواج را جابجا کنید تا تأخیر زمانی دو فرکانس رفع شود. این مسئله به ویژه زمانی رخ خواهد داد که با دو صدا و یک منبع سروکار داریم، برای مثال میکروفون گذاری یا DI یک بیس یا بکارگیری دو میکروفون دور و نزدیک برای آمپلی فایر گیتار.

ستاپ اکستریم اکولایزر

اعمال تنظیمات اکستریم اکولایزر و بکارگیری فیلترهای بالاگذر و پایین گذر نیز موجب بروز حذف فاز می‌گردد. اگر چه هر دو فیلتر در داشتن میکس‌های کلین بسیار مناسب هستند به عنوان مثال، اکثر گیتارها دارای فرکانس‌هایی در طیف متوسط هستند، بنابراین حذف تمامی فرکانس‌های زیر ۵۰۰ هرتز، صدای گیتار را عاری از هرگونه بیس می‌کند. از طرف دیگر، این امر موجب بروز یک موج بزرگ در محدوده فرکانسی خاصی می‌شود که منجر به حذف فاز خواهد شد.

در نهایت، می‌توان گفت که پایه و اساس روابط بین فازی پر از معادلات صوتی و ریاضی و فیزیک است. بنابراین، جای تعجب نیست که مهندسان صدا و تهیه کنندگان و یا متخصصان باتجربه‌تر، مقابله با این پدیده را دلهره آور می‌شمارند.

سخن پایانی

خوشبختانه، نیازی نیست که در تمامی مواردی که ذکر شد متخصص و متبحر باشید تا قادر به درک پدیده همپوشانی فاز در میکس و نحوه رفع آن شوید. از طرفی، حین ساخت موسیقی در استودیوهای خانگی، مبحث حذف فاز کمتر به چشم می‌آید. اما در صورتی که قصد فعالیت به صورت کاملا حرفه‌ای در شرکت‌های بزرگ و مطرح موسیقی را دارید، آشنایی و نحوه رفع حذف فاز به صورت حرفه‌ای بسیار حائز اهمیت است.

امیدواریم که این مطلب شما را در نحوه عملکرد پدیده همپوشانی فاز در میکس و کاهش تاثیرات آن روی موسیقی و یا رفع کامل آن راهنمایی نموده باشد.

مطلب پیشنهادی: همه چیز درباره استم در روند تولید موسیقی