Quelles sont les relations de phase?

En phase audio, la relation dans le temps entre deux ou plusieurs formes d'onde à une fréquence donnée est décrite. Lorsque deux signaux identiques sont parfaitement alignés (déplacement de phase 0°), ils se résument à produire le double de l'amplitude — c'est-à-dire interférence constructive. Quand un signal est retardé d'un demi-cycle exactement (déplacement de phase de 180°), ils s'annulent mutuellement—une interférence destructrice. Entre ces extrêmes se trouvent d'innombrables degrés de décalage de phase qui modifient subtilement l'amplitude combinée et le timbre.

Dans le contexte de la maîtrise stéréo, les relations de phase sont importantes parce que les canaux gauche et droit sont rarement identiques. Même un enregistrement parfaitement mono contient des différences de phase minimes dues à l'environnement d'enregistrement, au placement du microphone ou aux circuits analogiques. Ces variations de phase naturelle contribuent à l'image stéréo perçue.

Une idée fausse commune est que -phase , signifie toujours polarité (+,-). La polarité est un renversement de 180°, souvent appelé simplement -phase flip. - La vraie manipulation de phase, cependant, implique un déplacement par une fraction d'un degré ou par un petit délai, pas une inversion simple.

La physique de la phase et de l'imagerie stéréo

L'audition humaine localise le son en utilisant deux signaux primaires: différences de niveau interurbain (LILD) et différences de temps interurbains (ITD). Pour les fréquences inférieures à 1,5 kHz, le cerveau compte davantage sur les différences temporelles d'arrivée entre les oreilles. Au-delà de cela, les différences de niveau dominent. En ajustant la relation de phase entre les canaux gauche et droit, vous manipulez efficacement la DTI que le système auditif de l'auditeur utilise pour percevoir la direction et la largeur.

Un autre phénomène psychoacoustique important est le Effet Haas Lorsque le même son arrive aux deux oreilles dans un rayon de 1 à 30 ms, le cerveau les fusionne en un seul événement auditif, mais perçoit la source comme étant située à l'oreille qui reçoit la première arrivée. Si vous introduisez un léger retard (1 à 20 ms) sur un seul canal, vous pouvez créer un sentiment d'espace sans que l'auditeur entende un écho distinct, à condition que le retard soit suffisamment court.

De plus, la relation entre les composantes du milieu (mono) et du côté (stéro-différence) détermine la largeur du mélange. signal moyen est L+R (somme, contenant tout le centre panné), tandis que le signal latéral En stimulant ou en retardant le signal latéral par rapport au milieu, les ingénieurs peuvent élargir la diffusion stéréo perçue. Cependant, comme le signal latéral est hors de phase entre les deux canaux par définition, toute modification doit préserver l'équilibre délicat qui maintient la mono compatibilité.

Techniques de base pour améliorer la largeur stéréo via la phase

Les techniques suivantes sont les moyens les plus courants et efficaces pour tirer parti des relations de phase pendant la maîtrise. Chacune peut être appliquée isolément ou combinée, mais toujours avec une surveillance attentive.

Traitement intermédiaire/side

Le traitement mi-side est l'outil le plus puissant pour l'amélioration de la largeur stéréo, car il donne un contrôle indépendant sur le centre et le bord de l'image stéréo.

  • Décoder le signal stéréo vers le milieu (L+R) et le côté (L−R) en utilisant un plug-in matriciel (p. ex., onde S1, onde iZotope Ozone Imager ou tout encodeur M/S).
  • Procéder au canal latéral Les actions communes comprennent:
    • Ajouter une légère rotation de phase ou un filtre tout-pass au canal latéral seulement.
    • Appliquer un retard subtil de 2 à 15 ms sur le canal latéral (assurer que le retard ne dépasse pas 20 ms pour éviter les échos).
    • L'utilisation de l'EQ pour stimuler les hautes fréquences (au-dessus de 5 kHz) dans le canal latéral – cela permet au cerveau de compter sur des différences de niveau à haute fréquence, créant ainsi un sentiment d'air et d'espace.
  • Réencoder retour à la stéréo (L = Mid+Side, R = Mid−Side).

Il est crucial de surveiller la mono compatibilité pendant ce processus : écoutez la somme L+R. Si la rotation de phase du canal latéral provoque une annulation excessive (en résultant en une image centrale creuse ou absente), réduisez la quantité de rotation ou appliquez un filtre passe-haut sur le canal latéral (enlevant les basses fréquences où la mono compatibilité compte le plus).

Pour une plongée plus profonde dans le traitement M/S, la Article Sound On Sound sur l'enregistrement mi/side fournit une excellente connaissance fondamentale, bien que les ingénieurs de maîtrise se concentrent sur le côté traitement plutôt que d'enregistrer.

Rotation de phase / Filtres tout-pass

Les filtres All-pass sont des commutateurs de phase sophistiqués qui modifient la relation de phase sur différentes fréquences sans changer l'amplitude. Ils sont disponibles dans des outils comme Oeksound Soothe2 (le mode -Sharp- Brainworx bx digital V3 Contrairement à un simple flip de polarité, un filtre tout-pass déplace progressivement la phase des bandes de fréquences sélectionnées, créant ainsi une diffusion stéréo dépendante de la fréquence.

Par exemple, vous pouvez appliquer un décalage de phase de 45° à 500 Hz sur le canal droit. Cela créerait un élargissement subtil des milieux inférieurs sans affecter la basse profonde. La clé est d'utiliser de petits décalages incrémentiels – presque plus de 30-60° – et toujours vérifier l'effet sur mono. La surrotation conduit au filtrage de peigne qui sonne --phasey--- ou creux.

Certains ingénieurs de mastering utilisent une technique appelée rotation -phase sur le canal latéral seulement. - En insérant un filtre de passe-pass qui déplace l'ensemble du canal latéral de 20 à 40° à un croisement spécifique, l'image stéréo peut être élargie sans modifier le centre.

Techniques basées sur le retard (effet de haas)

L'introduction d'un court délai entre les canaux gauche et droit est l'une des façons les plus anciennes et les plus directes d'améliorer la largeur perçue. La plage typique est de 1 à 20 ms. En dessous de 1 ms, l'effet est similaire au filtrage de peigne et peut sembler contre nature – au-dessus de 20 ms, l'oreille commence à percevoir un écho discret.

En maîtrisant, vous en général ne pas appliquer le délai à l'ensemble du mélange arbitrairement, car il déplacera l'image entière asymétriquement. par traitement intermédiaire/side: retarder le canal latéral de 5 à 15 ms par rapport au canal médian. Ceci étend l'information hors centre sans déplacer l'image centrale. Le résultat est un étage sonore plus large qui maintient encore une somme mono (le retard annule dans la somme L+R parce que le contenu du canal latéral est hors de phase).

Un exemple classique : Dans un morceau de rock, vous pouvez retarder le canal latéral de 8 ms. Le snare et le chant principal (à la fois centre panné) restent concentrés, tandis que les frais généraux, micros de chambre et guitare panné grand gagner un sens de l'air et de la profondeur. Vérifiez toujours que le retard ne provoque pas un effet -pong -si l'auditeur entend le côté retardé comme une gifle séparée, réduire le retard ou appliquer une coupe élevée au signal retardé.

Pour plus de détails sur les principes psychoacoustiques sous-jacents à l'effet Haas, voir le Communication de l'AES sur l'effet de préséance (bien que plus technique, il explique les mécanismes de fusion du cerveau).

Plugins d'élargissement stéréo et leur comportement de phase

De nombreux plugins modernes offrent des contrôles stéréo élargissement qui utilisent la manipulation de phase interne. Exemples: iZotope Ozone Imager (qui utilise un mélange de filtrage et de retard de tous les passages), Waves S1 Imager, et ValhallaDSP ValhallaSupermassive (plus pour l'élargissement créatif que pour la maîtrise).

  • Imager pour l'ozone Il a des contrôles séparés pour -Width (échelle du canal latéral) et -Stereoize (qui applique un décalage de phase dépendant de la fréquence). Il est sûr d'utiliser car il intègre un contrôle de compatibilité mono.
  • Ondes S1 permet la rotation de la phase de signal latéral et le contrôle indépendant de l'équilibre entre le milieu et le côté. Il comprend également une fonction --Mono Maker--pour résumer les basses fréquences sous une fréquence définie par l'utilisateur pour assurer les basses restent centrées.

En utilisant un plug-in, il est sage de comprendre si cela retarde le signal (latence) et si il applique un filtre de phase linéaire ou minimum. Phase linéaire EQ, par exemple, introduit le pré-ringing qui peut interagir avec la largeur stéréo de manière inattendue. De nombreux ingénieurs de mastering préfèrent le traitement latéral en phase minimale car il introduit un traitement moins transitoire.

Manipulation de phase avancée : techniques de mesure de la fréquence

Les ingénieurs de mastering plus avancés utilisent la manipulation de phase multibande pour élargir des gammes de fréquences spécifiques sans affecter les autres. Par exemple, vous pourriez vouloir élargir les hautes fréquences (cymbales, air) mais garder la partie basse (kick, bass) absolument mono pour éviter l'annulation de phase dans les subwoofers. Cela peut être obtenu par:

  • Utilisation d'un imageur stéréo multibande (p. ex., les outils stéréo multibandes FabFilter Pro‐MB ou iZotope Ozone) pour appliquer différentes quantités de décalage de phase ou de retard par bande.
  • Création d'un scindement mi/side avec crossover de fréquence: passe le canal latéral en dessous de 200 Hz, de sorte que les basses fréquences restent totalement mono. Appliquez ensuite la rotation ou le retard de phase au canal latéral au-dessus de ce croisement.
  • Utilisation de la phase linéaire EQ dans le canal latéral pour augmenter ou couper des fréquences spécifiques — ce n'est pas une manipulation de phase en soi, mais elle modifie la relation de niveau entre les fréquences du signal latéral, qui modifie la largeur perçue.

Une prudence : le traitement multibande peut introduire des changements de phase aux fréquences croisées, conduisant à un artefact -phasing-y. Vérifiez toujours la cohérence globale de la phase à l'aide d'un compteur de corrélation. Une lecture entre +0,5 et +1,0 est généralement sûre; tout ce qui est en dessous de zéro indique que la somme produit une atténuation.

Pièges potentiels et comment les éviter

La manipulation de phase est une épée à double tranchant. Les problèmes les plus courants sont :

  • Compatibilité mono : Si la relation de phase entre les canaux est trop éloignée de la phase, la somme mono (L+R) perdra de l'énergie. vérifier en mono Utilisez un compteur de corrélation pour maintenir la valeur de corrélation au-dessus de +0,3; idéalement au-dessus de +0,5. De nombreux compteurs professionnels (comme iZotope Insight ou Nugen MasterCheck) fournissent ceci.
  • Filtrage de peigne : Lorsqu'une version retardée d'un signal est mélangée avec l'original, l'annulation de fréquence crée un motif semblable à un peigne. Ceci est plus visible avec des retards entre 0,2–2 ms. Si vous entendez une qualité -hollow-ou -telephone-like , le retard est probablement trop court. Augmentez le délai à plus de 5 ms ou utilisez une technique différente.
  • Déplacement du centre fantôme: Pour éviter cela, toujours appliquer le retard aux deux canaux de manière équilibrée (p. ex., retarder le canal latéral de façon égale, et non pas un seul haut-parleur).
  • Questions relatives aux sous-logiciels: Les basses fréquences inférieures à 100 Hz sont souvent transmises à un sous-woofer dans les configurations de théâtre à domicile. Si le canal latéral contient des informations sur les basses avec des changements de phase, le sous-marin peut les reproduire de façon incohérente. La solution est de faire passer le mono-bass, le canal moyen ou le canal latéral supérieur au-dessous de 100–150 Hz.

Pour un guide complet sur la monocompatibilité et la corrélation de phase, Livre de Bob Katz -Mastering Audio: L'art et la science Il consacre des chapitres entiers à l'imagerie stéréo et à la phase.

Meilleures pratiques pour utiliser la phase de maîtrise

Le workflow suivant vous aidera à appliquer les techniques de phase de manière sûre et efficace:

  1. Commencez par un mélange propre. Assurez-vous que l'ingénieur du mix a déjà équilibré l'image stéréo; la maîtrise ne devrait qu'améliorer, et non pas résoudre les problèmes fondamentaux.
  2. Utiliser un compteur de corrélation et vectorscope comme vos compagnons constants. L'imageur iZotope Ozone comprend les deux, ou vous pouvez utiliser un plugin autonome comme LEQ SoundLevelMeter ou SpectraLabs SPAN avec mesure de corrélation.
  3. Réglez votre système de surveillance en mono Si le mélange perd des éléments importants ou des sons progressifs, les ajustements de phase actuels sont trop agressifs.
  4. Appliquer des techniques d'élargissement en petits incréments. Augmenter la largeur de 5-10% à la fois, puis A/B avec l'original. Si la version plus large sonne artificiellement -smaired-smakeed- ou perd poinçon, réduire l'effet.
  5. Utiliser les pistes de référence pour comparer la diffusion stéréo. Importez une piste commerciale bien maîtrisée avec un genre similaire dans votre session et correspondez à son niveau de largeur. Cela permet d'éviter un sur-grandissement.
  6. Vérifiez les différents systèmes de lecture. Ce qui sonne largement sur les moniteurs studio peut s'effondrer sur les écouteurs ou une stéréo de voiture. Toujours tester le maître en mono sur un haut-parleur simple (comme un haut-parleur Bluetooth) pour s'assurer qu'il reste intelligible.

Une pratique exemplaire finale: documentez vos ajustements de phase. Si vous livrez plusieurs versions (p. ex., diffusion, diffusion en continu, vinyle), notez les paramètres de phase. La coupe de vinyle, par exemple, est très sensible aux contenus stéréo excessifs et aux changements de phase; vous pourriez avoir besoin de réduire la largeur pour ce médium.

Conclusion

Les relations de phase sont un outil subtil mais puissant pour améliorer la largeur stéréo dans la maîtrise. En comprenant la psychoacoustique sous-jacente — les différences de temps interurbain, l'effet Haas et le principe mi-side — vous pouvez utiliser des techniques comme le filtrage de tous les passages, le retard de canal latéral et le traitement mi-side pour créer un plateau sonore spacieux et immersif sans sacrifier la clarté ou la mono compatibilité. La clé est d'appliquer ces techniques avec retenue, en vérifiant constamment avec des compteurs de corrélation et une écoute mono. Lorsqu'elles sont utilisées judicieusement, la manipulation de phase peut transformer une image stéréo plate en une image qui se sent tridimensionnelle et engageante, attirant les auditeurs plus profondément dans la musique.