Τ Ε Ι Κ Ρ Η Τ Η Σ Π Α Ρ Α Ρ Τ Η Μ Α Ρ Ε Θ Υ Μ Ν Ο Υ ΤΜΗΜΑ ΜΟΥΣΙΚΗΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΙ ΑΚΟΥΣΤΙΚΗΣ ΙΟΥΛΙΟΣ 2013

Transcript

1 Τ Ε Ι Κ Ρ Η Τ Η Σ Π Α Ρ Α Ρ Τ Η Μ Α Ρ Ε Θ Υ Μ Ν Ο Υ ΤΜΗΜΑ ΜΟΥΣΙΚΗΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΙ ΑΚΟΥΣΤΙΚΗΣ ΗΧΟΛΗΨΙΑ ΙΙ ΞΕΝΙΚΑΚΗΣ ΔΗΜΗΤΡΗΣ ΙΟΥΛΙΟΣ 2013

2

3 79 5 ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΣΗΜΑΤΟΣ I 5.1 EQUALIZATION (ΙΣΟΣΤΑΘΜΙΣΗ) ΓΕΝΙΚΑ Κάτω από τον όρο Equalization κρύβονται δυο πολύ σοβαρές και συνάμα εντελώς διαφορετικές διαδικασίες / λειτουργίες: Η πρώτη εξ αυτών αφορά γενικά τα συστήματα εγγραφής / αναπαραγωγής του ήχου ( κάποιο τμήμα αυτών, π.χ. σύστημα μεγαφώνων, αλλά όχι μόνο(!) ). Στα πλαίσια μιας γενικότερης ρύθμισης ή ευθυγράμμισης, όπως λέγεται, alignment ο αγγλικός όρος ενός τέτοιου συστήματος, με στόχο την εντελώς ουδέτερη συμπεριφορά του απέναντι στο ηχητικό σήμα, επιβάλλεται για κάποιο "κομμάτι" του, όπως είπαμε η βελτίωση ή διόρθωση της απόκρισης συχνότητας του, είναι δε σαφές ότι η ρύθμιση αυτή σκοπό έχει να παραμένει μόνιμη στο σύστημα. Η δεύτερη, με την οποία θέλουμε τώρα να ασχοληθούμε, αφορά αυτό το ίδιο το ηχητικό σήμα. Πρόκειται για επεξεργασία του, με στόχο την αλλαγή σε επίπεδο σχετικών εντάσεων του συχνοτικού περιεχομένου του. Πριν προχωρήσουμε στην περιγραφή των διαφόρων ειδών EQ και filters που έχουμε στη διάθεση μας, καλόν είναι να ξέρουμε ότι όλες αυτές οι συσκευές εντάσσονται σε δυο κατηγορίες, τις παθητικές (passive) και τις ενεργές (active). Οι ενεργές συσκευές είναι στην πραγματικότητα ενισχυτές, περιέχουν δηλαδή transistors ή λυχνίες, και μπορούν επομένως να μεγαλώνουν ή να μικραίνουν το level μιας περιοχής συχνοτήτων. Αντίθετα, οι παθητικές συσκευές περιέχουν μόνο παθητικά στοιχεία, δηλαδή αντιστάσεις πυκνωτές και πηνία. Όπως καταλαβαίνετε, για ένα παθητικό κύκλωμα είναι φυσιολογική η δυνατότητα ελάττωσης του level, όχι όμως και η ενδυνάμωση του.. Σ ένα παθητικό EQ π.χ., η ενίσχυση μιας περιοχής συχνοτήτων μπορεί να γίνει μόνο "ανορθόδοξα", δηλαδή μέσω της ελάττωσης του level σ όλο το υπόλοιπο φάσμα εκτός της εν λόγω περιοχής. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο σήμερα επικρατούν τα ενεργά equalizers.

4 EQUALIZERS, FILTERS Είναι ήδη γνωστό ότι με τον όρο equalizer εννοούμε συσκευή / κύκλωμα το οποίο μπορεί να αυξομειώνει το level μιας περιοχής συχνοτήτων. Παρ όλο που ο όρος φίλτρο (filter) μπορεί να περιλαμβάνει και το EQ, με την ευρεία έννοια του όρου, συνήθως ονομάζουμε φίλτρο το κύκλωμα που ελαττώνει ή "κόβει" με κάποιο τρόπο ένα μέρος του φάσματος. Σ αυτά λοιπόν τα πλαίσια ορολογίας, προχωρούμε στην περιγραφή των βασικότερων ειδών, τα περισσότερα των οποίων, άλλωστε, βρίσκουμε πάνω στις κονσόλες των studios LOW PASS / HIGH PASS FILTERS. Όπως φαίνεται στο όνομα του, το low pass filter "αφήνει" μόνο τις χαμηλές συχνότητες να περάσουν ανεπηρέαστες, μ άλλα λόγια "κόβει" τις υψηλές συχνότητες. Το αντίστοιχο συμβαίνει με το high pass filter. Το Σχ. 5.1 που ακολουθεί δείχνει τα χαρακτηριστικά των, τη μορφή των. Σχήμα 5.1 Ένα τέτοιο φίλτρο ενεργοποιείται απλά με το πάτημα ενός κουμπιού. Όπως βλέπετε, τα στοιχεία που το ορίζουν είναι: 1) η Cutoff frequency, δηλαδή η συχνότητα που προσδιορίζει την περιοχή λειτουργίας του, η οποία, σύμφωνα με μια παλιά συνήθεια, είναι εκείνη που παρουσιάζει 3 db πτώση, και 2) η κλίση (slope) του φίλτρου, δηλαδή ο ρυθμός μεταβολής (πτώσης) του level ως προς τη συχνότητα. Επικρατεί η μορφή «Ν db/octave», όπου, για λόγους κατασκευαστικούς ηλεκτρονικούς, το Ν είναι κάποιο πολλαπλάσιο του 6. [Παράδειγμα: High pass filter 12 db 8ve στα 100 Hz σημαίνει ότι, με την ενεργοποίηση του φίλτρου, η πτώση ξεκινά λίγο πιο πάνω από τα 100 Hz ώστε ακριβώς στα 100 Hz έχουμε -3 db, ενώ παράλληλα οποιεσδήποτε δυο συχνότητες στη περιοχή λειτουργίας του φίλτρου- που απέχουν μια οκτάβα εμφανίζουν διαφορά στάθμης 12 db]. Όπως φαίνεται στο Σχ. 5.2, ο συνδυασμός των high / low pass filters μπορεί να δημιουργήσει ένα Band pass filter. Επίσης, αξιόλογο ενδιαφέρον παρουσιάζει το Band stop, ή αλλιώς, Notch filter: Πρόκειται και

5 81 πάλι για συνδυασμό high / low pass filters με τη "σωστή" σειρά, που επιπλέον συνοδεύονται από ταχύτατη κλίση. Σχήμα 5.2 Τέλος, σαν παράδειγμα, δείτε στο παρακάτω σχήμα την πραγματική εικόνα ενός φίλτρου με την έννοια ότι τα παραπάνω σχήματα έχουν μια μαθηματική κατά το μάλλον ή ήττον μορφή για διδακτικούς κατά βάση λόγους.. Ενώ το Σχ. 5.3 δείχνει τη συμπεριφορά κάποιου συγκεκριμένου μηχανήματος σε μια μέτρηση-test. Σχήμα 5.3: High pass filter, 18 db octave στα 75 Hz. Η κύρια διαφορά, όπως βλέπετε, εντοπίζεται στη καμπύλη που μοιραία δημιουργείται στη περιοχή που αρχίζει να λειτουργεί το φίλτρο. Επ ευκαιρία, προσπαθήστε να επιβεβαιώσετε τη "ταυτότητα" του..

6 SHELVING TYPE EQUALIZER. Σχήμα 5.4α Σχήμα 5.4β: +12 db στα 82 Hz Σχήμα 5.4γ Στο Σχ. 5.4α βλέπουμε τη δράση ενός EQ τύπου shelving στην πάνω περιοχή του φάσματος. Βοηθούμενοι και από τα Σχ. 5.4β και Σχ. 5.4γ συμπεραίνουμε ότι η μορφή της καμπύλης του shelving EQ δηλώνει το εξής: Από μια κάποια συχνότητα και πέρα, με φορά είτε προς υψηλότερες είτε προς χαμηλότερες συχνότητες, εμφανίζεται μια σχετικά αργή μεταβολή στάθμης (αύξηση ή μείωση) η οποία στάθμη, φτάνοντας σε κάποια (απολύτως) maximum τιμή παραμένει έκτοτε η ίδια, σταθερή μέχρι το τέλος του φάσματος. Ο προσδιορισμός της δράσης ενός shelving EQ απαιτεί δύο στοιχεία: α) Το maximum level (db) που προστίθεται ή αφαιρείται. β) Την συχνότητα που καθορίζει την περιοχή λειτουργίας του: Πρόκειται για τη συχνότητα της οποίας η στάθμη είναι 3 db κάτω της μέγιστης. Ο ορισμός αυτός φαίνεται πολύ καθαρά στο Σχ. 5.4β.. Μελετήστε το.

7 83 Στις κατασκευές που συναντάμε συνήθως, υπάρχει ένα ποτενσιόμετρο συνεχούς μεταβολής για το level αυξομείωσης, ενώ η επιλογή συχνότητας, είτε είναι κάποιο preset standard ή δίδεται η δυνατότητα επιλογής από δυο τιμές μέσω ενός διακόπτη. Δείτε αυτή τη δεύτερη περίπτωση στο σχήμα Σχ. 5.5 που ακολουθεί. Υπάρχουν, βέβαια, και οι "ακριβές" περιπτώσεις όπου η επιλογή συχνότητας γίνεται και πάλι από ποτενσιόμετρο συνεχούς μεταβολής. Είναι εντελώς απαραίτητο, σε επίπεδο πρακτικής χρήσης να συνειδητοποιήσετε τα εξής: 1). Το shelving EQ είναι σχεδιασμένο για να λειτουργεί στα άκρα του φάσματος, από κάποια συχνότητα και πέρα,.. δηλαδή η περιοχή δράσης έχει αρχή αλλά δεν έχει τέλος!. Είναι χρήσιμο ένα τέτοιο EQ: Για παράδειγμα, χρησιμοποιώντας.. studio-ορολογία, θα Σχήμα 5.5 λέγαμε ότι για να δώσουμε όγκο σε κάποιο μουσικό όργανο, καλό θα ήταν να αυξήσουμε όλη τη χαμηλή περιοχή από κάποια συχνότητα και πέρα, με ένα shelving ή.. για να δώσουμε στον ήχο μια λαμπρότητα, έναν "αέρα", λογικό είναι να τονίσουμε σχετικά όλη την πάνω περιοχή του φάσματος, από 5 KHz και πέρα, ας πούμε 2). Η μορφή της καμπύλης του shelving είναι τέτοια που δεν επιτρέπεται να ξεχνάτε ότι η δράση του "ξεκινά" πολύ πιο πριν από την τιμή της συχνότητας επιλογής. Διότι, όπως και πάλι στα Σχ. 5.4β και Σχ. 5.4γ φαίνεται, η αργή όπως ονομάσαμε πριν- μεταβολή στάθμης αφ ενός δεν είναι σταθερή αφ ετέρου είναι όντως της τάξης 3-6 db / octave. Οπότε, στο προηγούμενο πχ παράδειγμα, αν όντως θέλουμε να τονίσουμε τις ψηλές συχνότητες από 5 KHz και πάνω, πρέπει η συχνότητα του shelving να είναι γύρω στα 12 KHz τουλάχιστον.. 3). Επειδή σε ώρα εργασίας στο studio ούτε υπολογισμούς μπορούμε να κάνουμε ούτε καμπύλες να βλέπουμε, ο καλύτερος σύμβουλος μας είναι το αυτί μας ΠΑΡΑΜΕΤΡΙΚΟ EQUALIZER Πρόκειται για την κλασσική μορφή EQ που χρησιμοποιείται για επέμβαση στη μεσαία περιοχή συχνοτήτων. Όπως βλέπετε στο Σχ. 5.6, οι γνωστές "καμπάνες" συντονισμού ορίζονται με δυο στοιχεία: α) την κεντρική συχνότητα [ στο σχήμα: 400 Hz, 2000 Hz και Hz ], και β) το level αυξομείωσης. Είναι σαφές ότι οι δυο αυτές επιλογές πρέπει να γίνονται με ποτενσιόμετρα συνεχούς μεταβολής. Πράγματι, αυτό συμβαίνει σήμερα ενώ παλιότερα, το ποτενσιόμετρο επιλογής συχνότητας δεν ήταν "συνεχούς μεταβολής", αλλά "βηματικού" τύπου, δηλαδή, με περιστρεφόμενο διακόπτη γινόταν επιλογή μιας από κάποιες (πέντε με έξι συνήθως) προκαθορισμένες συχνότητες Είναι μάλιστα αλήθεια ότι στην πρώτη εμφάνιση των ποτενσιόμετρων συνεχούς μεταβολής, για να τονιστεί το γεγονός, "εφευρέθηκε" γι αυτά ο όρος «παραμετρικό» EQ. Έχει ενδιαφέρον να προσέξετε ότι εδώ, στα παραμετρικά, το επιλεγόμενο level αντιστοιχεί με ακρίβεια στο level αυξομείωσης της κεντρικής συχνότητας.. φαίνεται καθαρά και στο σχήμα.

8 84 Σχήμα 5.6 Υπάρχει βεβαίως η δυνατότητα δημιουργίας και ενός τρίτου στοιχείου για το παραμετρικό EQ. Πρόκειται για το εύρος της καμπύλης του φίλτρου, όπως φαίνεται στο παρακάτω Σχ. 5.7α. Σχήμα 5.7α Σχήμα 5.7β Εκφράζεται αυτό το στοιχείο από τον λεγόμενο παράγοντα Q: Αν f c είναι η κεντρική συχνότητα, ισχύει: f c Q, (5.1) BW όπου BW η bandwidth (= εύρος της μπάντας ) του EQ: BW = f 2 f1. Το Σχ. 5.7β σας βοηθά να θυμηθείτε πώς ορίζονται τα άκρα της, f1 και f 2. Δεν υπάρχει αμφιβολία ότι η χρησιμότητα του Q είναι πολύ μεγάλη, διότι δίνει στον ηχολήπτη την δυνατότητα να επεμβαίνει με ελεγχόμενη ακρίβεια,.. γεγονός του οποίου η έλλειψη

9 85 καθιστά την εν λόγω επέμβαση, σε κάποιες περιπτώσεις, πολύ απλά, απολύτως αδύνατη.. Βεβαίως, και πάλι το αυτί μας είναι το κυρίαρχο μέσο επιλογής, και όχι μαθηματικοί υπολογισμοί, για την εύρεση του "σωστού" Q... Παρ όλ αυτά, δείτε το Σχ. 5.6 στο οποίο φαίνεται, εμπειρικά, με το μάτι, πως η τιμή του Q πρέπει να είναι γύρω στο 1,3.. εκφράζοντας ένα μέσο εύρος. Σχήμα 5.8: +12 db στα 2.6 KHz με Q=2.19. Σχήμα 5.9 Αντίθετα, στο Σχ. 5.8, η ομολογουμένως στενή μπάντα έχει Q = 2,19. Τιμές γύρω στο Q = 0,5 θα δηλώνουν μεγάλο εύρος της μπάντας του EQ. Κλείνοντας, παραθέτουμε στο Σχ. 5.9 την "εικόνα" ενός πλήρους παραμετρικού στα "mids" μιας καλής επαγγελματικής κονσόλας ΣΧΟΛΙΟ ΓΙΑ ΤΗΝ ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ EQ S Το equalization είναι μια επεξεργασία κατά την οποία στην πορεία του όποιου σήματος παρεμβάλλεται ένα κύκλωμα ( "λογική" του insert ) το οποίο, σε τελική ανάλυση, αντικαθιστά το υπάρχον με ένα καινούργιο σήμα. Πρόκειται δηλαδή για μεταλλαγή διόρθωση(??)!. Πράγματι, πρέπει να έχουμε υπ όψιν μας ότι η χρήση του EQ κινείται εξ ορισμού στα πλαίσια μιας αντίφασης: Αφ ενός, η χρήση ενός επιπλέον κυκλώματος, μαζί με τις αναπόφευκτες παρενέργειες που μοιραία συνοδεύουν την κύρια "δουλειά" του ( στροφές φάσης κλπ ), δεν μπορεί παρά να επιφέρει μια αλλοίωση στην ποιότητα του σήματος. Αφ ετέρου όμως:

10 86 α). είτε θα έχουμε μια ελαττωματική ηχογράφηση, οπότε η χρήση του EQ θα είναι επιβεβλημένη, και συνοδευόμενη από την ελπίδα ότι η βελτίωση θα είναι μεγαλύτερη και αξιολογότερη από την παραπάνω ενδογενή αλλοίωση! β). ή θα είμαστε υποχρεωμένοι να καταφύγουμε και στο EQ, επειδή για άλλους λόγους ανωτέρας βίας θέματα παραγωγής, μεθοδολογία ηχογράφησης κλπ οδηγηθήκαμε ενδεχομένως σε ηχογράφηση όπου η άρτια "αρχική λήψη" δεν ήταν το πρωτεύον θέμα. γ). ή ακόμη, για λόγους αισθητικούς / καλλιτεχνικούς, η EQ επεξεργασία μπορεί να είναι στην κυριολεξία δημιουργία / "κατασκευή" νέου ηχητικού υλικού. Ο τρόπος με τον οποίο προτείνουμε ένας ηχολήπτης να λύνει την παραπάνω αντίφαση είναι ο εξής: Όταν δίνεται η δυνατότητα, καλόν είναι μέσω προσπάθειας να εξαντλούνται όλα εκείνα τα ενδεχόμενα που θα καθιστούσαν τη χρήση του EQ μη απαραίτητη αν όμως τελικά καταλήγουμε στη χρήση του, δεν υπάρχει κανείς λόγος ενδοιασμού, ή "συντηρητικής" στάσης, στο βαθμό βέβαια που η προσοχή μας στο τι ακούμε θα είναι αυξημένη.. Εδώ τώρα, είναι απαραίτητο να θίξουμε εκείνη τη πρακτική πλευρά της χρήσης του EQ που σχετίζεται με τις ικανότητες του ηχολήπτη να επιλέγει τη "σωστή" περιοχή συχνοτήτων: Είναι απλό το πράγμα, στο βαθμό που έχει ( ο ηχολήπτης ) στο μυαλό του την "εικόνα" του πώς θα πρέπει να ακούγεται για να είναι "σωστό" το ηχητικό υλικό: Για τον μη έμπειρο, είναι απολύτως αποδοτική η κλασσική μέθοδος αύξησης / μείωσης του level κατά αρκετά db και στη συνέχεια εντοπισμού της πρέπουσας συχνότητας μέσω σάρωσης όλης της περιοχής λειτουργίας του παραμετρικού.. Αντίθετα, η αυξανόμενη εμπειρία οδηγεί σε εντοπισμό της "προβληματικής" περιοχής γρήγορα, χωρίς ιδιαίτερο ψάξιμο.. Σε κάθε περίπτωση, η παρακάτω πρόταση είναι πάντα χρήσιμη: Όλο το ακουστικό φάσμα μπορεί να χωριστεί στις παρακάτω έξι περιοχές: 1). Πολύ χαμηλή περιοχή μεταξύ 16 και 60 Hz. Πρόκειται για μπάσα που πιο πολύ νοιώθουμε παρά ακούμε.. Προσθέτουν εντυπωσιακό όγκο, και μόνο σε υπέρμετρη ποσότητα ενοχλούν. 2). Περιοχή χαμηλών μεταξύ 60 και 250 Hz. Η κύρια περιοχή χαμηλών που δίνεται ως επί το πλείστον από το ρυθμικό μέρος της ορχήστρας. Η έλλειψη των δίνει την αίσθηση λεπτού ήχου, που δεν έχει σώμα και όγκο. Όμως, σε μεγαλύτερη ποσότητα αυτές οι συχνότητες δημιουργούν μουντό ήχο και μια αίσθηση booming. 3). Μεσαία περιοχή μεταξύ 250 και 2000 Hz. Από τις χαμηλές αρμονικές των περισσοτέρων μουσικών οργάνων. Είναι δύσκολη πάντα η μεσαία περιοχή, ιδιαιτέρως ενοχλητική και κουραστική αν είναι τονισμένη, εδώ δε ειδικά βρίσκεται αυτός ο "τηλεφωνικού τύπου" ή "τύπου χωνιού" χαρακτήρας του ήχου καθώς και ένα "κουδούνισμα" μερικές φορές. 4). Πάνω μεσαία περιοχή μεταξύ 2 και 4 KHz. Η σκληρή περιοχή των μεσαίων. Ιδιαίτερα κουραστική αν είναι τονισμένη, μια και τυχαίνει να είναι επίσης η πιο ευαίσθητη περιοχή του ανθρώπινου αυτιού, μικρή όμως αύξηση, στα 3 KHz έστω, βοηθά την όποια πηγή στο να "ξεχωρίζει" χωρίς εμφανή αύξηση του level. 5). Περιοχή μεταξύ 4 και 6 KHz. Η περιοχή της ευκρίνειας, κυρίως γύρω στους 5 KHz, χωρίς να ενοχλεί ιδιαίτερα.. 6). Περιοχή των υψηλών από 6 KHz και πάνω. Η περιοχή της λαμπρότητας που δεν ενοχλεί, με εξαίρεση βέβαια το "σίγμα" των φωνών.

11 Κλείνοντας, είναι πιστεύω απαραίτητο να σημειώσουμε ότι, έχοντας πια σαφή εικόνα περί της ουσίας της Ισοστάθμισης, η αναδρομή στην προτεινόμενη βιβλιογραφία αλλά και τον τρέχοντα ειδικό περιοδικό Τύπο είναι πολύ χρήσιμη, μάλλον επιβεβλημένη, διότι θα διευρύνει εύκολα και γρήγορα τις γνώσεις μας, θα τις εμπλουτίσει σχετικά με πιο ειδικευμένες κατασκευές, κλπ.. 87