فاز در صدا

فاز در صدا

مقدمه

همه امواج صوتی بصورت یکسان ایجاد نمی شوند. حتی دو سیگنال مشابه هم تفاوت هایی جزئی در بلندی، تن و فاز صدا نشان می دهند. با این حال، برخی از امواج صوتی یکسان (یا تقریباً یکسان) هستند و هنگامی که آنها روی یکدیگر قرار می گیرند، فازبندی صدا ممکن است رخ دهد.
اما فازبندی صوتی دقیقا چیست؟
این موضوع یکی از آن پدیده‌هایی است که درک آن می تواند کمی دشوار باشد. با این حال، هنگامی که بر آن مسلط شوید، می‌توانید سطح تولیدات خود را کاملا ارتقا دهید.
در این مطلب، در ابتدا تعریفی از فاز خواهیم داشت سپس اثر فاز در زمان بر هم نهی دو موج را بررسی خواهیم نمود و سپس به مبحث تغییر فاز می پردازیم و در ادامه به نحوه درک و برطرف نمودن دفاز شدگی در تولیدات خواهیم پرداخت.

تعریف

بطور خلاصه می توان گفت فاز صوتی نقطه ای از زمان را در یک موج صوتی مشخص نشان می دهد. این پارامتر دقیقا به ما می گوید که در یک چرخه دقیقا در کجای چرخه قرار داریم.
امواج صوتی از سه جزء اصلی تشکیل شده اند: دامنه، طول موج و فرکانس: دامنه به بلندی موج در یک نقطه خاص از زمان اشاره دارد. برای یک موج صوتی کاملا متقارن و تکراری (مانند موج سینوسی نشان داده شده در بالا)، طول موج فاصله بین دو دامنه مساوی در طول چرخه را اندازه می گیرد. و فرکانس (با نام مستعار “پیچ”) تعداد دفعاتی است که موج صوتی در طول آن چرخه تکرار می شود. فاز یک موج صوتی به ما می گوید که دقیقاً در طول این چرخه به کجا نگاه می کنیم.
برای سادگی، بیایید مثال خود را به دو شکل موج تون خالص (امواج سینوسی) محدود کنیم که دامنه و فرکانس یکسانی دارند، اما دوره‌های چرخه‌ای خود را در زمان‌های مختلف شروع می‌کنند.
در اصطلاح به چنین شکل موج هایی گفته می شود که نسبت به یکدیگر دفاز هستند.
این تغییرات که بر حسب درجه (º) اندازه گیری می شود را می توان به عنوان تاخیر زمانی بین دو یا چند شکل موج توصیف کرد.
معمولاً گفته می شود که این تأخیرها در زوایای نسبی تفاوت دارند (در طول چرخش کامل یک چرخه، به عنوان مثال، 90 درجه، 180 درجه، 270 درجه یا هر زاویه بین 0º و 360 درجه).
موج سینوسی معمولاً در 0 درجه با دامنه صفر شروع می شود. شکل موج سپس به حداکثر مثبت در 90 درجه افزایش می یابد، به دامنه صفر در 180 درجه کاهش می یابد، به حداکثر مقدار منفی در 270 درجه افزایش می یابد، و در نهایت به سطح اولیه خود در 360 درجه باز می گردد. 
از این رو هرگاه دو یا چند شکل موج صوتی در یک نقطه آکوستیکی با هم تداخل کنند و یا از طریق یک کابل الکتریکی بر هم نهی داشته باشند سطوح سیگنال نسبی آنها با هم جمع می‌شوند تا یک سطح دامنه ترکیبی در آن نقطه ایجاد شود.

تاثیر فاز در برهم نهی دو موج

اکنون شرایط مرزی را برای این بر هم نهی بررسی می کنیم. در حالت اول زمانیکه دو موج صوتی کاملا حالت باشند و در حالت دوم زمانیکه دو موج صوتی کاملا در حالت مخالف باشند.
اگر دو شکل موج با فرکانس، شکل و دامنه پیک یکسان کاملاً در یک زمان باشند (به این معنی که اختلاف زمانی نسبی ندارند)، شکل موج جدید ترکیب شده فرکانس، فاز و شکل یکسانی خواهد داشت، اما دامنه آن دو برابر خواهد بود و موج صوتی کاملا تقویت می شود. (شکل 1 بخش a).
حال اگر همان دو موج کاملاً خارج از فاز (با اختلاف فاز 180 درجه) با هم ترکیب شوند، هنگام اضافه شدن، یکدیگر را خنثی می‌کنند و در نتیجه مقدار نسبی نهایی دامنه صفر به دست می‌آید و موج صوتی کاملا تضعیف می شود. (شکل 1 بخش b).
در حالتی که اختلاف فاز مقداری بین صفر و 180 درجه باشد شکل موج نهایی در بعضی نقاط تقویت و در بعضی نقاط نیز تضعیف خواهد شد. (شکل 1 بخش c).

فاز در صدا
شکل 1

تغییر فاز

تغییر فاز اصطلاحی است که زمان هدایت یا تاخیر یک شکل موج را نسبت به موج دیگر توصیف می کند.
تغییر فاز اساساً از تأخیر زمانی بین دو (یا چند) شکل موج (تفاوت در فاصله صوتی یکی از اشکال این نوع تأخیر است) ناشی می شود.
به عنوان مثال، یک موج 500 هرتز هر 0.002 ثانیه یک چرخه را کامل می کند. اگر با دو موج درون فازی 500 هرتز شروع کنید و یکی از آنها را 0.001 ثانیه (نیم دوره موج) به تأخیر بیندازید، موج تاخیری نیم سیکل یا 180 درجه از موج دیگر عقب می‌افتد (که منجر به شکل موج کاملا تضعیف شده می‌شود).
مثال دیگر ممکن است شامل یک منبع واحد باشد که توسط دو میکروفون که در فواصل مختلف قرار گرفته اند گرفته می شود (شکل 2) و در نتیجه زمانی که سیگنال ها با هم مخلوط می شوند تاخیر زمانی مربوطه ایجاد می شود. چنین تاخیری همچنین می تواند زمانی رخ دهد که یک میکروفون واحد صداهای مستقیم را نیز دریافت کند. آنهایی که از یک مرز مجاور منعکس می شوند (مانند کف یا دیوار).

فاز در صدا
شکل 2

این سیگنال‌ها در فرکانس‌هایی که اختلاف طول مسیر برابر با طول موج سیگنال است، در فاز هستند و در فرکانس‌هایی که مضرب‌ها در فاصله نیم‌موج یا نزدیک به آن قرار می‌گیرند، خارج از فاز خواهند بود. در تمام موقعیت‌های بالا، این افزایش‌ها و لغوها با هم ترکیب می‌شوند تا فرکانس کلی سیگنال را تغییر دهند.
پاسخ در پیکاپ به این دلیل و دلایل دیگر، ممکن است بخواهید تا حد امکان نشت صوتی بین میکروفون ها و بازتاب ها را از مرزهای اطراف به حداقل برسانید.
با این حال، یادآوری این نکته مهم است که هیچ قانون سخت و سریعی وجود ندارد و برخی از مهندس های صدا از نشت کنترل شده (و گاهی کنترل نشده) برای زنده شدن صدای ضبط استفاده شده می کنند.

تشخیص عدم هم فازی در ضبط صدا

تشخیص مشکلات فاز در صدا با گوش در حین شنیدن امری است که نیازمند توانایی و مهارت و کسب تجربه است.
اگر بخواهیم مشکلات مربوط به فاز را با گوش تشخیص دهیم یکی از راههای آن این است که میکس انجام شده را با صدای مونو به جای استریو گوش دهیم.
گوش دادن به صدای میکس شده بصورت مونو می تواند مشکلات خاص دفاز بودن را آشکار کند. اگر پس از متراکم کردن میکس به حالت مونو، متوجه شدید که صدا ضعیف‌تر یا نازک‌تر شده است، ممکن است با پدیده دفاز مواجه باشید. اگر سیگنال از مرکز دور شود اما هنگام میکس مونو در کانال های چپ و راست باقی بماند، احتمالاً با صدای خارج از فاز مواجه هستید.
البته باید خاطر نشان کرد که تشخیص صحیح نیازمند تجربه و توانایی در تشخیص این مشکل است. از آنجاییکه تشخیص دفاز بودن با گوش مشکل است از اینرو برای این کار افزونه هایی نیز طراحی شده اند.

راهکارهایی برای جلوگیری از دفاز شدن

1.نسبت 3:1 برای قرار دادن میکروفون را بدانید این روش هنگام کار با دو میکروفون کاربرد دارد. میکروفون دوم باید سه بار دورتر از میکروفون اولیه قرار گیرد زیرا میکروفون اولیه از منبع صوتی در حال ضبط است.
اگر یک میکروفون حدود 15 سانتی متر از منبع صدا فاصله داشته باشد، باید میکروفون دوم را در فاصله 45 سانتی متری اینچی (1.5 فوت) از میکروفون دیگر قرار دهید. این ترفند همیشه کار نمی کند و ممکن است به برخی تنظیمات دیگر نیز نیاز باشد، اما نقطه شروع خوبی برای به حداقل رساندن مشکلات فاز هنگام ضبط با دو میکروفون است.

2. تکنیک ضبط Mid/Side استریو یکی از روش هایی است که استفاده از آن می تواند مشکلات احتمالی فاز را به  حداقل برساند.

3. استفاده از تجهیزات مناسب برای این منظور بطور مثال می توان به Neve Portico 5016  و Phazer by Radial و یا InPhase plug-in, Little Labs و Eventide Precision Time Align اشاره نمود.  

اشتراک گذاری

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *