Głębokie wniknięcie w materię dźwiękową może się wydawać dość skomplikowane, ale między innymi na tym polega proces produkcji muzyki...
Struktury harmoniczne są bardzo złożone i delikatne, co do tego nie ma wątpliwości, ale jeśli będziemy zwracać uwagę wyłącznie na jakość sygnału, wówczas może na tym ucierpieć kreatywność. Możemy bez przerwy korzystać z analizatorów widma i przeczytać sterty książek na temat psychoakustyki, ale bez zakasania rękawów i ciągłych eksperymentów na żywym materiale przy użyciu różnego typu narzędzi stworzonych przez współczesną technologię nie nauczymy się niczego. Skupmy się na kilku zadaniach i procesach, w których zastosujemy manipulacje w ramach struktury harmonicznej, a może okazać się, że doprowadzi nas to do zmiany utartych metod pracy z dźwiękiem. Wszystkie przykłady audio związane z omawianymi tematami znajdziecie na naszym krążku DVD w katalogu Magazyn\Harmoniczne, wraz ze stosownymi opisami.
Fala sinusoidalna jest najczystszą formą oscylacji, bez żadnych tonów harmonicznych, co łatwo można sprawdzić analizatorem widma. Pamiętając o tym spróbujmy wejść głębiej w świat wibracji i wykreować własny dźwięk syntetyczny bez pomocy syntezatorów i wszystkich presetów, które czynią ich brzmienie tak bardzo powtarzalnym. Na początku wygenerujemy falę sinusoidalną, którą możemy uzyskać za pomocą dowolnego syntezatora, generatora przebiegów (sprzętowego lub programowego) lub z użyciem modułu generującego sygnał w programach do edycji dźwięku. Warto mieć stałą kontrolę nad rozkładem harmonicznych, zatem włączymy analizator widma na sumie wyjściowej programu DAW lub na końcu analogowego układu, z którym eksperymentujemy. Na początku upewnijmy się, że mamy do czynienia z czystą sinusoidą, bez żadnych tonów harmonicznych. Cała zabawa polega na tym, by je wytworzyć dla uzyskania dźwięku o pożądanym przez nas charakterze.
Zniekształcenia można uzyskać za pomocą dedykowanych wtyczek, symulatorów brzmienia wzmacniaczy, efektów itp. Łącząc różnego typu zniekształcenia stworzymy bogaty brzmieniowo dźwięk, w którym pojawią się parzyste i nieparzyste harmoniczne. By to uzyskać wystarczy niekiedy przesterować analogowy tor sygnałowy (przedwzmacniacz, kompresor lub kanał miksera). Gdy tylko harmoniczne się pojawią (i tu właśnie przydaje się analizator widma) dźwięk może wydać się nieco zbyt surowy, więc jest to ten moment, kiedy powinniśmy przetworzyć go za pomocą filtru dolnoprzepustowego lub zastosować wycinającą korekcję półkową w odniesieniu do wyższych częstotliwości. Włączenie filtrów i korekcji pomiędzy poszczególnymi blokami zniekształcającymi sygnał pozwala na rzeczywiste kształtowanie zupełnie nowego brzmienia.
Zrozumienie zasad rządzących dekodowaniem sygnałów przez nasz mózg może nam pomóc w miksowaniu materiału muzycznego.
Zależność między strukturą harmonicznych a tym, co słyszymy, jest bardzo złożona. Pomimo trwających od wielu lat prac teoretycznych i badań wciąż nie wiemy wszystkiego o naturze słyszenia. Na ten moment skupmy się więc na krótkim opisie tego, jak odbieramy harmoniczne.
W naszym uchu znajduje się struktura zwana ślimakiem, której zadaniem jest przetwarzanie wibracji odbieranych przez bębenek słuchowy na impulsy nerwowe dekodowane następnie przez nasz mózg. Różne części błony podstawowej znajdującej się w ślimaku ucha reagują na różne częstotliwości i w ten sposób następuje podział sygnału audio na podzakresy, które z grubsza pokrywają się z podziałem w interwałach tercjowych (1/3 oktawy). W ramach tych zakresów wibracje są analizowane pod kątem ich relatywnej amplitudy i różnic w częstotliwości. Większe odległości w ramach tych zakresów są przez nas odbierane jako oddzielne tony, a bliższe składowe zamazują się i nie słyszymy żadnej różnicy. Występuje tu region środkowy, którego rozmiar jest określany mianem „pasma krytycznego”, w ramach którego słyszymy oddzielne dźwięki ale w surowy i nieprzyjemny sposób.
Gdy harmoniczne są ściślej upakowane w ramach zakresów tercjowych w miarę postępu serii, występują one jako grupa w zakresie krytycznym i są odbierane jako dysonans. A zatem instrumenty generujące niewielką ilość harmonicznych brzmią dla nas łagodnie i miękko, podczas gdy instrumenty z dużą ilością harmonicznych powodują uczucie słyszenia dysonansów - tym mocniejsze, im więcej częstotliwości składowych znajduje się w zakresie pasm krytycznych.
Podział sygnału źródłowego na dwa lub więcej zakresów częstotliwości pozwala na niezależną obróbkę tonów harmonicznych, co otwiera przed nami szereg dodatkowych możliwości w zakresie kształtowania brzmienia. Można zrobić tak, by częstotliwości podstawowe i kilka pierwszych harmonicznych pozostały bez zmian, a zniekształceniom poddać tylko wyższe składowe (korzystając z kompresji, modulacji, przesterowania itp.), lub odwrotnie.
Jeśli nie dysponujesz crossoverem (zwrotnicą, czyli narzędziem do podziału częstotliwości) możesz po prostu zduplikować ścieżkę lub wysłać sygnał z niej na dwa nowe ślady (grupy), na jednej aplikując filtr górnoprzepustowy, a na drugiej dolnoprzepustowy. Należy pamiętać o tym, by w obu ustawić taką samą częstotliwość odcięcia, a następnie poeksperymentować z różnymi ustawieniami parametrów Q/nachylenia filtrów dla uzyskania zbalansowanego brzmienia (bez słyszalnych rezonansów w zakresie częstotliwości podziału). Ustalenie tej częstotliwości determinuje zakresy, które chcemy poddać edycji. Włączenie analizatora widma na sumie obu kanałów da nam ciągłą kontrolę tego, co się dzieje z sygnałem. Tutaj króluje eksperyment, i choć mogą w ten sposób powstać mało ciekawe dźwięki, to efektem może też być uzyskanie przepięknych barw.
Załóżmy, że masz świetną melodię lub partię basu, ale nie możesz zdecydować się na konkretne brzmienie syntezatora. To dobry moment, by zabawić się w doktora Frankensteina i z różnych fragmentów wykreować zupełnie nowy byt. Zasadniczym celem jest stworzenie podwójnej ścieżki (lub potrójnej, a nawet poczwórnej), zawierającej dwa różne brzmienia. Następnie, zamiast zastosowania efektu chorusa, podzielimy ją przy użyciu zwrotnicy na dwa lub więcej pasm harmonicznych. Jeśli korzystasz z MIDI wówczas wyślij sygnał na dwa różne instrumenty lub dwukrotnie odtwórz tę samą partię przez instrument z różnymi ustawieniami.
Następnym etapem jest ustawienie zwrotnicy na dwóch wynikowych ścieżkach w podobny sposób, jak to opisano wyżej, zwracając uwagę na relację częstotliwości odcięcia ze strukturą harmoniczną ścieżki. Może się okazać, że w przypadku dużego, mocnego brzmienia prowadzącego konieczne będzie zmniejszenie poziomu pierwszych kilku harmonicznych w niskiej brzmieniowo części, oraz wyeksponowanie czwartej harmonicznej (dwie oktawy w górę) w drugiej części, co pozwoli dodać nieco charakteru do najwyżej brzmiących składowych. Aplikując różne procesy do obu podzielonych częstotliwościowo sekcji uzyskujemy dwa zróżnicowane strukturalnie brzmienia, ale w praktyce okazuje się, że miksując je i przetwarzając połączony sygnał przez kompresor można je skleić tak, by oddychały w tym samym rytmie i tworzyły spójną całość.
Miksowanie z wykorzystaniem harmonicznych jest sztuką samą w sobie i potrafi być bardzo efektywne.
Tłumienie i podbijanie częstotliwości harmonicznych może znacząco uatrakcyjnić miks.
Jednym z pewników w produkcji audio jest to, że nie ma tu uniwersalnych porad i dróg na skróty. Podczas miksowania często spotykamy się z problemem separacji i mieszania elementów w domenie częstotliwościowej. Tu znów kłaniają się harmoniczne. Wszystkie źródła w miksie przenikają się w różnych miejscach i wtedy właśnie pojawia się tendencja do maskowania jednych elementów przed inne w sytuacji, gdy oba (a w zasadzie ich harmoniczne) zajmują ten sam przedział częstotliwości. Efektem może być fuzja lub synteza tych elementów objawiająca się powstaniem nowego dźwięku, albo dominacja jednego nad drugim. Jeśli częstotliwość podstawowa i niższe harmoniczne, które wykorzystujemy do identyfikacji wysokości dźwięku źródła, przenikają się z podobnymi strukturami harmonicznymi o większej amplitudzie, wówczas dźwięk źródłowy może zaniknąć lub zostać zamaskowany.
Jeśli wymagana jest separacja, wówczas świadomość możliwości występowania maskowania przez harmoniczne znacząco pomaga w pracy. Można sobie pomóc stosując panoramowanie sygnału lub dodając pogłos, ale niekiedy niezbędne okazuje się wycięcie korekcją przenikających się elementów w sygnale dominującym (i zapewne bogatszym harmonicznie). Tylko w ten sposób umożliwimy naszemu mózgowi identyfikację sygnału zamaskowanego oraz maskującego (tego ostatniego dzięki pozostawieniu jego wyższych harmonicznych). Jesteśmy bardzo wyczuleni na harmoniczne i tembr, więc nawet niewielkie przesunięcia mogą dać radykalny efekt, zwłaszcza jeśli chodzi o zjawisko maskowania.
Mając analizator widma włączony na wyjściu naszego toru sygnałowego zacznijmy pracę nad częstotliwościami harmonicznymi korzystając z filtrów wycinających w korekcji parametrycznej ustawionej na wysoką dobroć (Q). Naszym zadaniem jest wycięcie lub podbicie określonych tonów harmonicznych dla uzyskania radykalnej zmiany barwy dźwięku przetwarzanego sygnału. Kiedy już przemodelujemy strukturę harmoniczną obrabianego materiału można spróbować dodać nieco zniekształceń, w efekcie czego powstaną nowe częstotliwości harmoniczne. Mogą one wyglądać podobnie na ekranie analizatora widma, ale przesunięcia czasowe/fazowe powodowane przez działanie filtrów wycinających i korekcję parametryczną są przyczyną tego, że będą one zupełnie inaczej odbierane przez nasz słuch. Oczywiście, jeśli znacząco zmieni się częstotliwość sygnału źródłowego, efekt końcowy będzie mniej „statyczny”, ale można to skompensować odpowiednim ustawieniem dobroci filtrów.
