Problema com Fase – Solução – Explicação

Entendendo o Cancelamento de fase de áudio e corrigindo-o

Sua mix de uma hora pra outra parece estranha sem que você lembre de ter feito algo errado? Talvez você tenha experimentado o fenômeno de cancelamento de fase que faz com que algumas frequências desapareçam da sua mix. Para ajudá-lo este artigo tratará sobre fase, o que é, sua importância e o que significa seu  alinhamento.

Este artigo apresenta os conceitos básicos sobre este assunto, ondas sonoras e cancelamento de fase, e como estes problemas afetam a gravação e o processo de mixagem.

Será um estudo sobre as ondas sonoras para ajudar quem estiver começando a gravar a evitar erros comuns de posicionamento de microfones, inversão de polaridade e outros problemas usuais.

 

ondasUma fonte sonora gera ondas movendo o ar em volta em todas as direções.

As Leis da Física

Basicamente, fase refere-se a ondas sonoras, e consequente vibração do ar. Quando ouvimos um som, o que ouvimos são as variações na pressão sonora. Assim como as ondas causadas quando jogamos uma pedra sobre um lago da mesma forma se propagam as ondas sonoras.

E da mesma forma que na água estas ondas sonoras possuem altos e baixos e fazem nossos tímpanos vibrarem para nosso cérebro então traduzir esta informação em sons.

Quando gravamos áudio os diafragmas dos microfones essencialmente replicam a ação dos tímpanos vibrando de acordo com estas ondas. Os picos de onda movem o diafragma em uma direção enquanto as períodos de menor intensidade geram movimento na direção oposta.

É só Fase…

Problemas de Fase começam a aparecer quando mais de uma canal é usado para gravar uma fonte de áudio, como microfonação estéreo de guitarra, gravação multicanal de bateria, ou usando um combo de microfone – DI para baixo. Gravar em modo de overdub mono evita estes problemas, mas não permite uma imagem estéreo dinâmica. De fato, o problema aparece geralmente na conversão de pistas estéreo para mono.

A primeira ilustração abaixo mostra o que acontece quando dois canais de áudio em fase, quando isto acontece ouvimos o som com a mesma amplitude de sinal nos dois ouvidos.

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Exemplo 1: Canais esquerdo e direito em fase.

Mas se um lado do sinal estéreo estiver invertido como mostra a segunda ilustração o sinal literalmente cancela o outro, se usarmos uma senoidal pura combinando os dois sinais fora de fase resulta em absolutamente nada, ou seja, silêncio justamente pelo cancelamento de fase.

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Exemplo 2: Canais esquerdo e direito fora de fase.

No mundo real não existem senoidais puras, pois os instrumentos e sons que gravamos são resultado de uma combinação complexa de ondas múltiplas e harmônicos logo o resultado do cancelamento de fase será bem mais complexo.

Para o Ouvinte

Para o usuário comum o cancelamento de fase pode ocorrer simplesmente ligando falantes incorretamente ou inadvertidamente reverter a polaridade de um canal. É surpreendente quantos equipamentos de som e estúdios tem seus monitores de áudio conectados fora de fase.

Em alguns casos isto não aparecerá sem uma atenção dedicada. Entendido que ligação fora de fase tecnicamente falando é um problema de polaridade. Dito isto, o efeito audível disto é o mesmo do cancelamento de fase.

A maneira mais fácil de checar seus monitores é passar uma mixagem mono por eles. Alguns equipamentos de som e consoles de mixagem permitem fazer isto apenas apertando um botão, mas mesmo em modo estéreo existem sinais que podem ser percebidos tratando-se de problemas de fase.

Qual o som de um problema de fase, como percebê-lo? Como o cancelamento de fase mais parece em sons de baixa frequência, o resultado audível de monitores fora de fase é um som fino sem graves, outro sintoma é quando o bumbo ou baixo parece meio perdido na imagem estéreo, com impressão sonora de estar sendo emitido de partes diferentes da imagem estéreo.

Outro problema comum é quando os sons no centro da imagem estéreo desaparecem, enquanto canais com balanço mais acentuado para os lados da mix permanecem. Geralmente isto acontece com o vocal ou solo, o principal desaparece permanecendo apenas o reverb.

É desta forma que as antigas máquinas de karaokê funcionam, elas invertem a fase de um dos lados da mixagem estéreo pois na maioria das vezes o vocal estar no centro da imagem estéreo.

Resolvendo Problema de Fase

No Estúdio

Problemas com fase tomam magnitude diferente numa situação de gravação e tornam-na mais complicada. Nas gravações lida-se com muitos instrumentos e microfones ao mesmo tempo e ondas sonoras de diferentes frequências chegam até diferentes microfones em tempos diferentes e a possibilidade um diafragma de um microfone receber uma fase positiva e outro microfone receber uma negativa cresce, em alguns casos impossibilita o registro. Quanto mais microfones abertos simultaneamente maior a chance de ocorrer algum problema de fase.

Vejamos um cenário simples como o de uma gravação estéreo de um violão. Geralmente dois microfones serão usados, um voltado a parte central do corpo onde capta pela fenda os sons mais graves do instrumento e outro microfone direcionado ao braço do instrumento. Claro que a amplitude de frequência da guitarra cobre várias oitavas que significa uma vasta amplitude de diferentes comprimentos de onda de áudio.

Desde que os microfones estejam a uma mesma distância da fonte sonora, estas ondas chegaram aos microfones em pontos diferentes e inevitavelmente alguns harmônicos soarão mais fracos que o resto. A melhor solução é mover os microfones aos poucos, mesmo poucos milímetros podem ocasionar diferença, até que consiga o melhor som para seus ouvidos.

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É surpreendente que quanto mais microfones usados numa gravação maior a possibilidade de problemas de fase, na música moderna este problema encontra-se mais com relação a microfonação de bateria. Considere a microfonação de uma caixa de bateria com um microfone em cima e outro em baixo, o próprio movimento dos dois será oposto (pois recebem pressões sonoras antagônicas), e receberão sinais fora de fase.

O mesmo acontecerá no chimbal, no par de overheads, os microfones de toms e caixas, um sopa sonora de problemas de fase. É por isso que muitos microfones, preamps e consoles tem um inversor de fase. E por isso também que muitos engenheiros de som relembram com alegria os dias onde gravava-se com 2 a 3 mics!

Outros fatos comuns podem também trazer cancelamento de fase, um baixo gravado com uma DirectBox tem um som limpo e mixando-o com o som de um microfone no próprio amplificador pode gerar um resultado muito bom, mas pode também apresentar problemas de cancelamento de fase.

Pode também introduzir o suficiente para causar problemas como certos ajustes de delay e pré-delay no reverb, criando um atraso que pode transformar-se em cancelamento de fase. Ainda acontece de algumas das partes do sinal de áudio, como um cabo, ter sua polaridade invertida.

Corrigindo Problemas de Fase

Como corrigir estes problemas de fase? Como na maioria das coisas a resposta é: “depende..” Se o problema de fase for identificado durante o processo de gravação a resposta é mover um pouco o microfone ou mudar a fase no microfone, preamp ou canal de entrada.

Quando for captar ambiência também vale uma regra fácil a 3:1. Simples, quando for usar dois microfones numa fonte sonora coloque o segundo microfone a uma distancia 3 vezes maior do que ao do primeiro com relação a fonte de áudio.

Se o primeiro microfone estiver a um palmo de distância da fonte a ser captada, o segundo deverá estar a 3 palmos, esta técnica evita problemas de fase criado no atraso de captação entre os microfones.

E claro o problema não se apresentará até o mixagem na sua estação de áudio; de um zoom numa pista e mova-a ligeiramente de forma quase imperceptível visualmente, você perceberá que diferença faz mover uma pista 1 ou 2 milissegundos .

Existem plug-ins recomendados para alinhamento de fase um deles é o Little Lab IBP Phase Aligment da UAD.

Existem vários plugins de manipulação de fase, recomendo o Waves inPhase, acesse o tutorial AQUI

Em Resumo

Apenas iniciamos este assunto já que alinhamento de fase faz parte do nosso ambiente sonoro e é um problema inevitável.

Primeiro precisa-se identificar o problema, pois a maioria não se apresenta em estéreo e só aparecerá quando a mix for reduzida a um único canal, por isso a necessidade de sempre checá-las em mono.

E não espere a mixagem completa para checar isto, cheque a pistas fundamentais da mix, especialmente bateria e baixo bem antes de progredir na mix e onde será mais simples já que existirão menos pistas. Faz-se necessário checar a mix mono na adição de novos instrumentos, mudanças de equalização ou adição de efeitos.

E como em outras situações quanto antes detectá-lo mais fácil será corrigi-lo.  Boa Mix!

Fonte: http://www.uaudio.com/blog/understanding-audio-phase/

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Jorge Binário

Jorge é musico, compositor, artista, produtor musical, blogueiro, louco por áudio e tecnologia. Fundou o blog SomBinário em 2012 e desde então vem desenvolvendo serviços online direcionados ao ensino de ferramentas de manipulação de áudio, técnicas de mixagem, masterização e serviços de mixagem online para clientes de todo o globo terrestre, sem fronteiras.

Website: https://www.sombinario.com/