راهنمای In phase و Out of phase برای گیتاریست ها

پدال های فیز در بسیاری از پدال بُردها دیده می شوند و صدای جذابی که این پدال ها ایجاد می کنند برای گیتاریست هایی که از گیتارهای شش سیم استفاده می کنند بسیار جذاب است. Edward Van Halen به تنهایی با استفاده از پدال MXR Phase 90 توانسته صداهایی جادویی خلق کند. با این حال شاید بسیاری از گیتاریست ها مفهوم عبارات “in phase” و “out of phase,” را ندانند. این عبارات اغلب در رابطه با جفت کردن پیکاپ ها و اسپیکرها استفاده می شوند.

در این مقاله تلاش می کنیم به زبانی ساده این عبارات را به شما توضیح دهیم.

In Phase دقیقا چیست؟

در رابطه با امواج صوتی باید به این موضوع توجه داشت:

امواج صوتی، چرخه ای هستند؛ یعنی در قالب دوره ها و تکرارهای منظم اتفاق می افتند. Phase به این موضوع اطلاق دارد که طول یک دوره از یک موج صوتی چقدر است.

در اینجا نگاهی به یک موج سینوسی ساده می اندازیم – یک موج خالص بدون دیستورشن یا اُورتُن (تصویر 1).

همانطور که از نام موج صوتی پیداست، تصویر آن شبیه به امواج آب می ماند. و همانطور که می بینید این موج مولفه های مثبت (قسمت های بالای محور افقی زمان) و مولفه های منفی (قسمت های پایین محور افقی) دارد. حالا باید چند چیز را نامگذاری کنیم (تصویر 2).

Peak (یا Crest): بالاترین نقطه ی موج

Trough: پایین ترین نقطه ی موج؛ دقیقا مخالف پیک

Amplitude: ارتفاع عمودی موج که بر اساس محور افقی زمان به پیک موج سنجیده می شود. Amplitude یک موج صوتی بلندی صدا یا ولوم آن را مشخص می کند: هرچه ارتفاع موج بیشتر باشد، صدای نُت شما بلندتر است و برعکس.

Wavelength: فاصله ی بین پیک یک موج سینوسی و پیک موج بعدی.

حالا نگاهی به تعریف عبارتی خواهیم داشت که در تصویر بالا به آن اشاره نشده اما به بحث ما مربوط است.

Frequency (تناوب، فرکانس): تعداد دفعاتی که چیزی در یک بازه ی زمانی اتفاق می افتد را می گویند. در دنیای صدا، فرکانس یا تکرار امواج صوتی مستقیما به pitch یا کوک صدا مربوط می شود، اگرچه این ارتباط خطی نیست. فرکانس همچنین به شکلی معکوس با طول موج هم ارتباط دارد…

هرچه طول موج کوتاه تر باشد، pitch نُت بالاتر می رود، و برعکس، هرچه طول موج بلندتر باشد، نُت پایین تر خواهد آمد. پس موج نت های بالا نسبت به نت های پایین ارتعاش سریع تری دارند و نت های پایین ارتعاش آهسته تری خواهند داشت.

فرکانس یک موج صوتی بر اساس تعداد چرخه ها در هر ثانیه سنجیده می شود (یعنی از پیک به پیک، همانطور که در تصویر 2 نشان داده شد)، و یکای آن هرتز (Hz) است. یک موج در هر ثانیه می شود 1Hz. پس نتی که در فرکانس 50Hz به صدا در می آید، دارای 50 موج در هر ثانیه است.

سیم آزاد لا در گیتار شما فرکانس 110Hz یا 110 چرخه در هر ثانیه دارد وو فرکانس سیم آزاد سیم اول (می) 329.63Hz است.

A440

سوال: اگر نت سیم آزاد لا روی گیتار 110Hz است، پس A = 440Hz که در استاندارد تیونینگ استفاده می شود چه معنایی دارد؟

پاسخ: 440Hz در حقیقت pitch رفرنس استاندارد ارکسترال آمریکا برای نت لا است. سیم لا (سیم پنجم) روی گیتار دو اکتاو از این نت لا بالاتر است.

نکته: بالا بردن pith یک نت به اندازه ی یک اکتاو، فرکانس آن را دو برابر می کند، پس یک اکتاو بالاتر از A440 می شود A880 (440 x 2 = 880). برعکس این موضوع هم صادق است، یعنی نصف کردن فرکانس یک نت، یک اکتاو پایین تر آن نت را ایجاد می کند، پس یک اکتاو پایین تر از A440 می شود A220 (440 ÷ 2 = 220).

معنای In Phase و Out of Phase چیست؟

حالا که مبانی موج سینوسی (و اکتاوها) را یاد گرفتیم، عبارات in phase و out of phase را توضیح می دهیم.

In Phase

اگر دو موج یکسان (هر دوی آن ها فرکانس و amplitude مشابهی دارند) نسبت به هم in phase باشند، دقیقا روی هم خواهند افتاد. این یعنی وقتی این دو موج با هم ترکیب شوند، یک صدای واحد را در همان نت شکل می دهند که صدای آن بلندتر است. تصویر 3 به ما نشان می دهد که موج A به موج B اضافه می شود و موج C را می سازد.

نکته: اگرچه بلندی صدای موج ترکیبی دو برابر شده است (به یاد داشته باشید که هر دو موج A و B دقیقا amplitude مشابهی دارند)، اما افزایش ولومی که قابل شنیدن است، +6dB می باشد. اگرچه این مقدار بیشتر از بلندی صدای هر کدام از موج ها به صورت جداگانه است، اما گوش انسان بلندی صدای آن را در حد دو برابر بیشتر درک نمی کند – در آن صورت بلندی صدای افزایش یافته 10dB میشد.

Out of Phase

هر وقت دو موج یکسان مانند تصویر بالا in phase نباشند، نسبت به یکدیگر out of phase هستند. در نتیجه می توان تصور کرد که درجه ی out of phase بودن دو موج می تواند حالات مختلفی داشته باشد…

الف) کاملا out of phase (180 درجه):

این حالت آسان ترین و قابل فهم ترین فرم دو موج out of phase است. تصویر آن را در زیر مشاهده می کنید (تصویر 4):

این حالت با عبارت “180 degrees out of phase,” شناخته می شود و نتیجه ی آن صدای سکوت است، چرا که هر دو موج یکدیگر را خنثی می کنند و به این ترتیب هیچ صدایی در کار نخواهد بود. در تصویر بالا موج C این حالت را نشان می دهد.

ب) تا حدودی out of phase

همانطور که می توان انتظار داشت، درجات مختلفی از out of phase بودن دو موج سینوسی یکسان وجود دارد.

وقتی دو موج تا حدودی نسبت به یکدیگر out of phase باشند، نقاطی وجود خواهد داشت که در آن دو موج به شکل مثبتی با یکدیگر ترکیب می شوند (به همدیگر اضافه می کنند) و نقاطی نیز خواهد بود که دو موج یکدیگر را خنثی می کنند. دلیلش این است که این دو موج گاهی نسبت به یکدیگر in phase هستند (به همین دلیل به یکدیگر اضافه می کنند) و گاهی out of phase می شوند (در نتیجه یکدیگر را خنثی می کنند).

سلب مسئولیت

در دنیای واقعی، ما در حالت عادی به امواج سینوسی خالص گوش نمی کنیم. بیشتر موزیک هایی که می شنویم و سازهایی که استفاده می کنیم، حاوی ترکیب های بسیار پیچیده ای از چندین موج و هارمونیک ها هستند. بنابراین نتیجه ی پدال های فیز روی این موج های پیچیده به همان اندازه پیچیده – و جالب – خواهد بود.

خوشبختانه این مقاله ی نسبتا کوتاه درک کلی بهتری از مفهوم phase به شما داده است و شما می دانید دو موج چه زمانی یکدیگر را تقویت و چه زمانی یکدیگر را خنثی می کنند.