Phase چیست؟

مشکلات Phase در میکس را چگونه باید برطرف کرد؟

آیا تا به حال برایتان پیش آمده که حس کنید میکسی که انجام داده اید خوب صدا نمی دهد، اما دقیقا نتوانید بفهمید مشکل از کجاست؟ در این حالت احتمالا phase cancellation اتفاق افتاده است، پدیده ای که باعث می شود برخی فرکانس ها در میکس ناپدید شوند. در این مقاله سعی می کنیم تا مقوله ی phase را به شما توضیح دهیم، این که phase چیست، چه اهمیتی دارد و این که خارج از phase بودن به چه معناست.

قوانین فیزیک

اساسا، phase به موج های صوتی اشاره دارد، یا به بیانی ساده تر، همان ارتعاشات هوا. وقتی ما به صدایی گوش می دهیم، چیزی که می شنویم در حقیقت تغییراتی در فشار هواست. درست مانند زمانی که سنگی را به داخل آب پرتاب می کنید و در سطح آب موج ایجاد می شود، صدا هم به وسیله ی حرکت هوا تولید می شود و مانند آب، این حرکات باعث به وجود آمدن موج می شود، موج هایی در هوا ایجاد می شود که هرکدام دارای پستی بلندی هستند. این موج ها باعث ارتعاش پرده ی گوش می شوند و مغز ما این اطلاعات را به صدا تبدیل می کند.

وقتی صدایی را ضبط می کنیم، دیافراگم های داخل میکروفن کاری شبیه به پرده ی گوش انجام می دهند، یعنی به وسیله ی این موج ها مرتعش می شوند. قسمت قله ی این موج ها باعث می شود تا دیافراگم میکروفن به یک جهت حرکت کند و فرورفتگی های موج باعث ارتعاش دیافراگم در جهت مخالف می شود.

تصویر زیر نشان می دهد زمانی که دو کانال از یک سیگنال نسبت به هم in phase باشند چه اتفاقی می افتد. زمانی که هردو کانال in phase باشند، ما هر دو صدا را همزمان، با یک دامنه ی ثابت در هر دو گوش می شنویم.

اما اگر یک سمت سیگنال استریو معکوس شود، همان طور که در شکل دوم نمایش داده شده، سیگنال ها یکدیگر را حذف می کنند. در حقیقت، اگر از یک موج سینوسی ساده استفاده کنیم و هر دو سیگنال را نسبت به یکدیگر خارج ازphase کنیم (یعنی قسمت قله ی موج یک سیگنال روی قسمت فرورفتگی موج دیگر بیوفتد) نتیجه ی این کار سکوت مطلق می شود، چرا که صداها یکدیگر را حذف کرده اند.

در دنیای واقعی ما معمولا هیچگاه به موج های سینوسی ساده گوش نمی دهیم. از آنجایی که بیشتر موزیک هایی که می شنویم و سازهایی که ضبط می کنیم ترکیبی پیچیده از موج ها و هارمونیک های مختلف هستند، نتیجه ی phase cancellation هم به همان اندازه پیچیده می شود.

در استودیو

هنگام ضبط، مشکلات phase می توانند سریعا حالت پیچیده ای به خود بگیرند. این مشکلات اغلب زمانی به وجود می آیند که برای ضبط یک ساز یا هر صدای دیگر از بیش از یک کانال استفاده شود، یعنی یا برای ضبط یک صدا از بیش از یک میکروفن استفاده کنید و یا ترکیبی از میکروفن و اتصال مستقیم ساز به کارت صدا را داشته باشید. در این حالت، موج های صوتیِ فرکانس های مختلف، در زمان های مختلفی به میکروفن ها می رسند و پتانسیل این که یک میکروفن موج مثبت بگیرد و میکروفن دیگر موج منفی، بسیار زیاد می شود و ارتباط بین این همه موج صوتی غیر قابل پیش بینی می شود. در حقیقت هرچه از میکروفن های بیشتری برای ضبط استفاده کنید، مشکلات phase بیشتر خواهد شد.

اجازه بدهید برای درک بهتر یک مثال ساده را توضیح دهیم: زمانی که می خواهید صدای گیتار آکوستیک را به صورت استریو ضبط کنید:

در بیشتر مواقع برای انجام چنین کاری از دو میکروفن استفاده می شود، که یکی از میکروفن ها به سمت دهانه ی صدا (حفره ی بزرگ روی جعبه ی صدا) مایل می شود تا فرکانس های بم تر را دریافت کند و میکروفن دوم در سمت گردن گیتار قرار می گیرد تا نقطه ی شروع هر نت (attack) را دریافت کند. قطعا گستره ی فرکانسی گیتار چندین اکتاو را شامل می شود و این یعنی تعداد بسیار زیادی طول موج مختلف. از آنجایی که فاصله ی میکروفن ها با گیتار ثابت است، این موج های مختلف در زمان های مختلفی به میکروفن میرسند (چون طولشان متفاوت است).

اتفاق اجتناب ناپذیری که رخ می دهد این است که حداقل یک یا چند هارمونیک نسبت به بقیه ی هارمونیک ها صدای ضعیف تری خواهند داشت. بهترین کاری که می توانید انجام دهید این است که میکروفن ها را به مقدار خیلی کم جا به جا کنید (جابجایی حتی کمتر از دو سانتی متر هم می تواند تفاوت ایجاد کند) جابجایی را تا زمانی ادامه دهید که حس کنید بهترین صدا را از ساز دریافت می کنید. راه حل دیگر این است که از تکنیک ضبط Mid Side استفاده کنید که این تکنیک را در مقاله ای دیگر توضیح خواهیم داد.

باز هم اشاره می کنیم که هرچه از تعداد میکروفن بیشتری برای ضبط استفاده کنید، پتانسیل ایجاد شدن مشکلات phase بیشتر می شود. در ضبط موسیقی مدرن معمولا برای ضبط درامز از چند میکروفن استفاده می شود. تصویر کنید برای تنها یک snare drum از دو میکروفن، در بالا و پایین، استفاده کنید. از آن جایی که هدهای بالا و پایین درام در جهت خلاف یکدیگر حرکت می کنند (زمانی که به درام هد بالایی ضربه می زنید به داخل حرکت می کند و موجب می شود که هد پایینی به سمت خارج حرکت کند)، دو میکروفن شما سیگنال هایی را ضبط می کنند که مستقیما نسبت به یکدیگر خارج از phase هستند.

حالا میکروفن hihat، تعدادی میکروفن که در بالای درامز قرار می گیرند، حداقل یک میکروفن کیک و یک میکروفن روی هر tom را هم به این ماجرا اضافه کنید تا متوجه شوید تا چه حدی مشکلات phase آماده ی به وجود آمدن است. به همین خاطر است که بسیاری از میکروفن ها (همچنین پری امپ ها و کنسول ها) دارای یک سویچ برای معکوس کردن phase هستند.

موقعیت های دیگری هم هست که می توانند مشکلات phase را به ضبط های شما وارد کنند. مثلا، یک گیتار بیس را اگر مستقیما به کارت صدا متصل کنید، ممکن است صدایی که می گیرید زیادی تمیز باشد و در این حالت با قرار دادن میکروفن در جلوی کابینت آمپلی فایر و ترکیب این دو صدا می توانید صدای جذاب تری از گیتار بیس بگیرید (اما در همین حین ممکن است مشکلات phase ایجاد شود).

حتی بعضی از تنظیمات delay، مانند pre-delayهایی که در ریورب ایجاد می کنید، موجب می شوند که سیگنال اصلی با تاخیر اجرا شود که این سیگنال در هنگام ترکیب شدن با سیگنال اصلی ممکن است خارج از phase شود.

اسپیکرها را چک کنید

پدیده ی Phase cancellation همچنین ممکن است بر اثر سیم کشی غلط اسپیکرها اتفاق بیوفتد که در این صورت قطبیت یکی از کانال ها معکوس می شود. تعجب آور است که در بسیاری از سیستم های خانگی و حتی استودیوهای کوچک سیم کشی اشتباهی برای مانیتورها انجام می شود. در بعضی مواقع، بدون گوش دادن دقیق متوجه این مشکل نخواهید شد.

ساده ترین راه برای چک کردن اسپیکرها این است که میکس خود را در حالت مونو گوش کنید. بسیاری از سیستم های استریو و کنسول های میکس این امکان را به شما ارائه می دهند، اما حتی در حالت استریو هم می توانید نشانه هایی از مشکلات phase را پیدا کنید.

مشکل phase چه صدایی دارد؟ از آنجایی که phase cancellation بیشتر در فرکانس های بیس مشهود است، بارزترین خصوصیت مانیتورهایی که مشکل phase دارند این است که صدایی که تولید می کنند بسیار کم حجم است و بیس خیلی کمی دارد یا اصلا بیس ندارد. یکی دیگر از مشکلاتی که ممکن است در این مانیتورها دیده شود این است که صدای کیک درام یا گیتار بیس به جای این که از یک نقطه شنیده شود، مدام در میکس حرکت می کند.

یکی دیگر از مشکلات میکس های استریوی خارج از phase این است که سیگنال هایی که در مرکز تصویر استریو قرار گرفته اند محو می شوند و در عوض، سیگنال هایی که کاملا در سمت چپ یا راست تصویر استریو قرار گرفته اند باقی می مانند. این مشکل معمولا برای لید وکال یا سازهای سولو پیش می آید که در این حالت قسمت اصلی حذف می شود و تنها ریورب صدا باقی می ماند.

راه حل چیست؟

مانند خیلی چیزهای دیگر، این مشکل هم بستگی به موارد مختلفی دارد. اگر شما بتوانید مشکل phase را در مرحله ی ضبط شناسایی کنید، به راحتی و با جابجایی میکروفن، یا معکوس کردن phase میکروفن (یا کانال ورودی میکروفن) می توانید مشکل را رفع کنید.

وقتی سعی در ضبط آمبیانس محیط دارید، یک راه حل خیلی سریع وجود دارد که قانون جاگذاری میکروفن ۳:۱ نامیده می شود. به طور خلاصه، وقتی برای ضبط یک صدا از دو میکروفن استفاده می کنید، سعی کنید میکروفن دوم را در فاصله ی سه برابری نسبت به میکروفن اول قرار دهید. مثلا اگر میکروفن اول را در فاصله ی سی سانتی متری منبع صدا قرار داده اید، میکروفن دوم باید نود سانتی متر از میکروفن اول فاصله داشته باشد. با استفاده از این قانون می توانید مشکلات phase را کاهش دهید.

اگر در مرحله ی ضبط متوجه مشکل نشدید و در مرحله ی میکس آن را شناسایی کردید، می توانید با استفاده از نرم افزار ساخت موزیک خود روی شکل موج ها زوم کنید و هرجا که دید شکل موج ها نسبت به هم خارج از phase هستند (مانند تصویر شماره دو) کافی ست یکی از شکل موج ها را به مقداری بسیاری کم جابجا کنید. با جابجا کردن یکی از شکل موج ها در حد یکی دو میلی ثانیه خواهید دید که چه تغییر بزرگی در کیفیت صدا ایجاد می شود. همچنین تعدادی پلاگین برای تنظیم phase وجود دارد که واقعا می توانند مشکل را برطرف کنند. یکی از این پلاگین ها Little Labs IBP Phase Alignment Tool از کمپانی Universal Audio است.

خلاصه

ما تنها به صورت خیلی خلاصه به این موضوع پرداختیم، اما اصل مطلب این است که مشکلات phase وجود دارند و غیرقابل اجتناب هستند.

اولین کار این است که مشکل را شناسایی کنید. بسیاری از مشکلات phase در حالت استریو خودشان را نشان نمی دهند و تنها زمانی که میکس را به مونو تبدیل کنید می توانید آن ها را بشنوید. به همین خاطر است که برای میکس توصیه می شود قطعه را مدام در حالت مونو چک کنید. چک کردن در حالت مونو باید در طول پروسه ی میکس و به صورت مداوم انجام شود، آن را برای آخر کار نگذارید. ترک های اصلی قطعه، مخصوصا درامز و بیس را در همان ابتدای تنظیم کار که هنوز سازهای زیادی را اضافه نکرده اید چک کنید. همچنین هروقت چند ساز جدید به تنظیم اضافه می کنید یا تنظیمات ریورب یا اکولایزر را تغییر می دهید، صداها را دوباره چک کنید.

هرچه زودتر مشکل phase را پیدا کنید، راحت تر می توانید آن را برطرف کنید.