Przetwarzanie Mid-Side
Przetwarzanie Mid-Side

Jeśli do tej pory nie miałeś do czynienia z przetwarzaniem dźwięku w trybie Mid-Side, to ominęła Cię możliwość bardzo zaawansowanego wpływania na brzmienie materiału muzycznego w trybie stereo. Co ciekawe, cała procedura jest znacznie prostsza, niż może się to z początku wydawać.

Technologia
2013-07-08

Przetwarzanie Mid-Side

Omówiliśmy tematykę monofonicznego i stereofonicznego obrazu urojonego oraz stereofonicznych sygnałów audio, które zawierają informację o oddzielnych kanałach lewym i prawym (L/R). Ten typ dwukanałowego sygnału audio używany jest przez pliki i sygnały stereofoniczne w Twoim programie DAW. Tryb Mid-Side (M-S) jest innym sposobem reprezentowania sygnału stereo z wykorzystaniem dwóch kanałów, a my możemy łatwo przekształcać sygnał z trybu L/R na tryb M-S i odwrotnie, bez utraty jakości dźwięku.

Kodowanie z L/R na M-S

W języku angielskim proces przetwarzania sygnału z trybu lewo/prawo na Mid-Side nosi nazwę M-S encoding (czasem stosuje się też pisownię M/S encoding). Sygnał dla kanału M jest uzyskiwany poprzez miksowanie (czyli dodawanie) sygnałów z kanału lewego i prawego. Jest dokładnie taki sam, gdybyśmy słuchali naszego miksu w trybie monofonicznym. Możemy zatem czynność tę opisać równaniem M=L+R. W kanale M (środkowym) każdy sygnał, który został ustawiony centralnie w panoramie stanie się dwukrotnie głośniejszy. Elementy ustawione skrajnie w kanale lewym i prawym pozostaną przy swojej głośności, a wszystkie dźwięki, w których mamy do czynienia z całkowicie odwróconą fazą (np. przebiegi, w których kształt fali zmierza w dokładnie przeciwnych kierunkach) staną się niesłyszalne.

W przypadku sygnału Side (bocznego) mamy do czynienia z odejmowaniem: S=L-R. To jest nic innego jak odwrócenie fazy (tak na marginesie: prawidłowo powinno się tę czynność określać odwróceniem biegunowości sygnału) w kanale prawym i zmiksowanie go z sygnałem kanału lewego - możesz znać ten zabieg pod nazwą stereofonicznego znoszenia się fazy. Zostanie usunięty każdy sygnał, który został ustawiony centralnie w panoramie. Elementy ustawione wyłącznie w jednym kanale zachowają swoją głośność, a te, które mają całkowicie odwróconą fazę staną się dwukrotnie głośniejsze. Jak już wspomniano wcześniej, stereofoniczny dźwięk bazuje na różnicach między kanałem lewym i prawym, a ich odejmowanie pozwala na ich zróżnicowanie - możemy zatem powiedzieć, że sygnał Side (boczny) w rzeczywistości zawiera w sobie kompletną informację o stereofonii.

Na rysunku zamieszczonym wyżej pokazano, w jaki sposób pozycjonowanie Lewo/Prawo przekłada się na relatywne poziomy w trybie M-S. Rozszerzyliśmy tutaj zakres poza obszar wyznaczony głośnikami L i R, aby pokazać też obecność sygnałów o całkowicie odwróconej fazie. Należy pamiętać, że w torze Side sygnał kanału prawego ma odwróconą biegunowość, stąd też występowanie ujemnych wartości dla sygnałów ustawionych po prawej stronie panoramy. Mając już przetworzony sygnał stereo z trybu L/R do trybu M-S wówczas możemy składowe Mid (środkową) i Side (boczną) poddać niezależnej obróbce, o czym jeszcze będzie mowa.

Dekodowanie z M-S do L/R

Zobaczmy teraz, w jaki sposób możemy przekształcić sygnał M-S z powrotem do trybu L/R - czynność ta nazywa się dekodowaniem M-S (M-S decoding). Na wstępie przypomnijmy sobie pryncypia, na bazie których stworzyliśmy sygnały Mid i Side:

M: suma (miks) sygnałów L (lewego) i R (prawego)
S: suma kanału L i kanału R z odwróconą biegunowością

Aby odtworzyć sygnał kanału lewego zmiksujemy sygnały Mid i Side. Odnosząc się do wytłuszczonego powyżej tekstu szybko dojdziemy do wniosku, że dwa sygnały L po dodaniu staną się dwukrotnie głośniejsze, a dwa sygnały R wzajemnie się zniosą. Ignorując fakt, że uzyskamy dwukrotnie większą głośność (tematem tym zajmiemy się dalej), równanie opisujące dokonywaną czynność jest bardzo proste: L=M+S

Na rysunku zaprezentowano sposób, w jaki panoramowanie w trybie Lewo/Prawo przekłada się na poziomy w trybie Mid-Side.

W ten sposób uzyskamy znów sygnał kanału lewego. A co z prawym? Tu zastosujemy proste odejmowanie: R=M-S. W praktyce oznacza to, że odwracamy biegunowość sygnału Side, a następnie w takiej postaci miksujemy go z sygnałem Mid. W jego efekcie znajdujące się w nich sygnały kanału lewego zniosą się (ponieważ jeden ma odwróconą biegunowość), a znajdujące się w nich sygnały kanału prawego zsumują się, stając się dwukrotnie głośniejsze. Teraz wrócimy do równań, które zastosowaliśmy przy kodowaniu i dekodowaniu M-S - oba opisują tę samą czynność, w której występuje zwykłe dodawanie i odejmowanie. To oznacza, że urządzenie, które służy do kodowania M-S może zostać wykorzystane także do dekodowania i na odwrót.

Już wcześniej była mowa o tym, że sumowanie dwóch jednakowych sygnałów powoduje dwukrotne zwiększenie ich głośności w porównaniu do sygnału oryginalnego. Z praktycznego punktu widzenia zjawisko to jest kompensowane już na etapie dekodowania poprzez dwukrotne zmniejszenie głośności sygnałów Mid oraz Side. W przypadku wtyczek, w których zastosowano przetwarzanie w trybie Mid-Side, do kodowania i dekodowania sygnału stosuje się opisane wyżej proste działania matematyczne - nie ma tu więc żadnej czarnej magii ani skomplikowanych algorytmów.

Krok po kroku
Podstawowa analiza Mid-Side

1.

Załaduj do swojego programu DAW ścieżkę stereo, którą chcesz poddać analizie. Może to być jakikolwiek utwór z ciekawie brzmiącą stereofonią. Włącz na ścieżce bezpłatną wtyczkę Voxengo MSED (www.voxengo.com). Używając odpowiednich przycisków dostępnych we wtyczce dokonaj wyciszenia składowej środkowej i bocznej, porównując to brzmienie z sygnałem stereofonicznym, który usłyszysz po wciśnięciu przycisku Bypass.

2.

Włącz na kanale wtyczkę Voxengo SPAN (również bezpłatną) i ustaw Buffer Size na 4096 sampli. Wtyczka powinna znajdować się za plug-inem MSED, abyś miał w ten sposób możliwość oceny widma sygnałów Mid, Side i stereo. Dzięki temu będziesz mógł szybko ocenić, jakie częstotliwości są najsilniejsze w danym trybie, uzyskując w ten sposób świetne narzędzie do alternatywnej analizy miksu.

3.

Podczas odsłuchu sygnału Mid włącz przed procesorem MSED wtyczkę Flux StereoTool (www.fluxhome.com) i całkowicie wycisz lewy lub prawy kanał korzystając z regulatorów Gain. W ten sposób możemy je usłyszeć niezależnie od siebie, co daje nam kolejną perspektywę pozwalającą na ocenę różnic między kanałami, a tym samym sposobu rozmieszczenia instrumentów w panoramie.



Star icon
Produkty miesiąca
Antelope Zen Go Synergy Core - interfejs audio
Apogee Symphony Desktop - interfejs audio
MIPRO MI 58 — cyfrowy system bezprzewodowy IEM
Close icon
Poczekaj, czy zapisałeś się na nasz newsletter?
Zapisując się na nasz newsletter możesz otrzymać GRATIS wybrane e-wydanie jednego z naszych magazynó