Tecniche di equalizzazione nel mastering

Lo tecniche di equalizzazione nel mastering rappresentano uno degli anelli, nella catena di mastering, cui spetta il compito più delicato e decisivo.

Prima di massimizzare il livello di un programma musicale, ossia effettuare i processi dinamici, è doveroso accertarsi che il contenuto spettrale, quindi il suo equilibrio tonale, sia corretto. Questo primo processo della catena quindi ha il compito di “pulire” il mix, eliminando tutte quelle frequenze fastidiose come le possibili risonanze attorno a qualche banda frequenziale.

Infatti, alzare successivamente il volume di un brano che ha troppe basse o delle risonanze, comporterebbe una massimizzazione di quest’ultime creando disturbo nell’ascolto. In fase di missaggio, equalizzando, si cerca di intervenire sui singoli strumenti mentre in mastering ogni piccolo intervento ha ripercussioni sull’intero segnale.

Per questo, in questa fase di equalizzazione correttiva, si utilizzano principalmente equalizzatori digitali, i quali permettono una maggiore pulizia e precisione rispetto agli equalizzatori analogici. Oltre ad eliminare il rischio di massimizzare determinate frequenze inutili e fastidiose, le quali rendono il programma musicale sbilanciato, questo stadio di equalizzazione iniziale ha come obiettivo quello di liberare il mix, separando ulteriormente gli strumenti e facendo cosi risaltare strumenti che apparivano completamente soffocati.

Liberare il missaggio da frequenze troppo presenti o risonanti evita anche che queste vadano a creare problemi nel successivo stadio di compressione.

Il tecnico di mastering, infatti, cerca di rendere più piacevole, caldo e intellegibile il suono (Katz 2007). Una delle chiavi per garantire questa chiarezza e pulizia sonora, è conoscere a fondo il genere musicale sottoposto e conoscere le differenze tonali che porta con sé, ascoltando e valutando costantemente quali sono le intenzioni dell’artista e del fonico di mix.    

Tecniche di equalizzazione nel mastering: interventi tipici

Uno dei tagli tipici usati, prima che il segnale entri nel compressore, è il taglio effettuato, con un filtro passa alto (abbastanza pendente, anche fino a 36dB per ottava), delle frequenze al di sotto dei 30/40 Hz (al variare del genere musicale). Questo taglio fa sì che le frequenze basse restanti siano più intellegibili e che la grande quantità di frequenze subsoniche non vadano ad innescare i compressori.

Il settaggio dei filtri passa-alto e passa-basso è un intervento tipico poiché si usa per questioni prettamente tecniche, come può essere l’eliminazione del ronzio sulle bassissime frequenze. Nella parte medio-alta del programma musicale, tra i 1000 e 4500 hertz si cerca, invece, di capire se il suono è abbastanza presente o troppo presente ed agire di conseguenza. Questa gamma di frequenze sono quelle a cui l’orecchio umano è più sensibile, e possono determinare l’intelligibilità o meno della voce, la presenza delle chitarra, ecc.

Nella gamma medio-bassa, ossia tra i 250 ed i 1000 Hertz ed in particolar modo tra i 350 ed i 500, spesso sono presenti problemi evidenti di suono “nasale” o “inscatolato”, come si usa dire nel gergo tecnico. Anche qui togliere troppo potrebbe dire “svuotare” il suono, e far sparire quel senso di pienezza timbrica (in questa fascia ci stanno molti armonici generati dalle note fondamentali, che abbiamo visto la maggior parte essere al di sotto dei 250 hertz).

Nella parte alta, ossia attorno ai 4500/6000 potremo avere dei problemi di sibilanti sulla voce, e questa è la banda di frequenza su cui lavorare. Se abbiamo bisogno da dare brillantezza al suono, invece s’interviene attorno agli 8000/10000 Hertz. Oltre i 10000 abbiamo la cosiddetta “aria” del suono, è una zona che può determinare apertura al suono, ma anche un senso di “metallico” o “freddo” se esagerato o lavorato in maniera non ottimale.    

Filtri più utilizzati:

  I filtri utilizzati per questi tipi d’interventi sono svariati:

• Notch: il suo funzionamento è l’opposto di un filtro passa banda; elimina una banda con una selettività molto alta ed è in grado di attenuare frequenze in un intervallo molto ristretto (a seconda del suo fattore di merito Q). (vedi fig.11).

Filtro Notch

Fig. 11. Filtro Notch

• Bell: prende il nome dalla sua curva a campana, molto utilizzato in mastering.(vedi fig.12)

Filtro Bell

Fig. 12. Filtro Bell

• Butterworth: è uno dei più semplici filtri in quanto il suo scopo è ottenere una risposta in frequenza il più possibile piatta nella banda passante. Questa campana piatta permette, infatti, di alzare un’intera sezione frequenziale. (vedi fig.13)

Filtro Butterworth

Fig. 13. Filtro Butterworth

• Tilt: è il filtro più usato prima dei compressori, perché funziona come sidechain, cioè elimina una banda frequenziale dal detector del compressore. (vedi fig.14)

Filtro Tilt

Fig. 14. Filtro Tilt

• Shelf: questo tipo di filtro viene utilizzato per avere un controllo sugli estremi dello spettro delle frequenze udibili. (vedi fig.15)

Filtro Shelf

Fig. 15. Filtro Shelf

• Resonant shelf: questo filtro permette di avere un boost e un taglio allo stesso tempo. Ossia applica un guadagno e subito dopo un taglio e permette di lavorare chirurgicamente su delle frequenze molto vicine tra loro, o anche sulla stessa (esempio lampante è il Pultec). (vedi fig.16)

Filtro Resonant Shelf

Fig. 16. Filtro Resonant Shelf

• Baxandall: è un filtro simile allo shelving che parte da lontan, con una campana largissima e una curva molto ampia ma delicata. Ci permette di capire se il master può funzionare in quel frangente. (vedi fig.17)

Filtro Baxandall

Fig. 17. Filtro Baxandall

Tecniche di equalizzazione nel mastering: Enfatizzazione tonale

Lo stadio di equalizzazione è composto, oltre che da una fase correttiva, anche da una fase mirata ad un’enfatizzazione tonale. Per enfatizzazione tonale si intende il suono che si vuole dare ad un disco: ogni album ha il suo tipo di suono e si ottiene riuscendo a dare un equilibrio tonale sia ai singoli brani sia all’intero album. La tecnica utilizzata è quella di suddividere in 3 blocchi il segnale; basse, medie e alte (vedi fig.18). Questi 3 blocchi devono essere coerenti tra loro e le eventuali risonanze non vanno corrette singolarmente, ma vengono inserite in uno dei blocchi in modo da gestire quest’ultimo e dargli un suono proprio.  

Esempio di coerenza nei 3 blocchi frequenziali del segnale

Fig. 18. Esempio di coerenza nei 3 blocchi frequenziali del segnale

Nella fase correttiva, l’equalizzatore viene utilizzato principalmente in attenuazione (cut) e non in amplificazione (boost), mentre nella seconda si tende ad amplificare piuttosto che tagliare. Questo secondo processo di equalizzazione avviene successivamente al controllo della dinamica perché ha proprio il compito di recuperare le frequenze perse in fase di compressione. Qui il mastering engineer ha un compito creativo importante poiché sceglie, insieme all’artista, un suono caratteristico per l’album (brillante, chiaro, aperto, scuro, ovattato, chiuso, scavato, lontano, morbido).

Il modo più semplice ed efficace per modificare il tono di un brano ed ottenere un suono particolare è utilizzando larghe campane e prettamente filtri shelving, tilt, baxandall e a v. Oltre all’utilizzo di questi filtri, si può utilizzare la saturazione come controllo tonale o utilizzare una serie di devices dedicati alla colorazione del suono. Quindi si può far passare il segnale all’interno di macchine analogiche che hanno dei componenti noti per il loro carattere che da “colore” particolare al suono. Infatti, un’altra differenza con la fase correttiva, è l’utilizzo di equalizzatori analogici invece che digitali in quanto riescono a dare carattere al segnale per via dei loro componenti. Queste parti meccaniche, in grado di fare questo lavoro, sono composte da: (vedi fig.19)

• trasformatori che saturano leggermente i transienti nella fascia bassa, arrotondando e colorando il suono, rendendolo più dolce e dando maggiore peso alla zona bassa.
• valvole che sono responsabili delle saturazioni sui transienti nelle frequenze medie e medio-basse, rendendo il suono più diretto e frizzante.
• nastri che possono essere usati per saturare la parte alta dello spettro. In base alla velocità di scrittura saturano i transienti della zona alta donando un suono compatto e piacevole, introducendo però fruscio e rumore, allontanando il punto di ascolto.

Componenti che colorano zone frequenziali

Fig. 19. Componenti che colorano zone frequenziali

  Il segnale viene perciò spesso passato dentro alle macchine, anche in bypass. Detto questo si comprende apertamente come la saturazione ITB non può essere all’altezza di quella OTB, proprio per il suono dato da queste componenti. Gli equalizzatori da mastering vengono quindi utilizzati sia ITB che OTB a seconda delle necessità.    

Equalizzatori ITB:

  Gli equalizzatori ITB si dividono in:  

• linear phase (LP): digital parametric; questi equalizzatori a fase lineare non producono distorsione, apparte sulle basse frequenze, in cui è sconsigliato utilizzarli. Nell’arco del tempo e del guadagno (frequenza) ci potrebbero essere delle distorsioni di fase. La fase lineare si ottiene con un pre-ringing prima della fase di guadagno; se si alzano le frequenze basse si avrà un “tonfo” sulle frequenze ancora più basse. La fase lineare ha prima dell’ingresso del segnale un look-ahead, cioè un segnale con un piccolo delay, prima del segnale ha un ringing che lo prepara a ricevere il segnale. Sulle frequenze basse, che hanno una lunghezza d’onda maggiore, si sente il ringing. L’altro problema è che, dato il pre-ringing ed il software che viene utilizzato negli equalizzatori a fase lineare, è presente una latenza molto alta. Inoltre hanno un suono tipico del digitale e richiedono molta potenza di calcolo al computer. (vedi fig.20)

Eq linear phase PEQ red

Fig. 20. Eq linear phase PEQ red

• minimum phase (MP): si dividono a loro volta in digital parametric (vedi fig.21) ed emulazioni di macchine analogiche (vedi fig.22). Sono molto simili agli equalizzatori analogici e beneficiano di un segnale pulitissimo, bassa latenza, niente pre-ringing e non pesano molto sulla CPU. D’altro canto introducono distorsioni di fase digitali e introducono l’aliasing. Le emulazioni riproducono macchine esistenti, introducendo il carattere tipico della macchina. Introducono, infatti, sia distorsioni di fase digitali sia del modeling della macchina emulata.

Eq fabfilter pro-q2

Fig. 21. Eq fabfilter pro-q2

Eq Acustica Audii Ivory IAE-2

Fig. 22. Eq Acustica Audii Ivory IAE-2

Equalizzatori OTB:

  Gli equalizzatori OTB si dividono in:  

• a stato solido (solid state): divisi in inductor based con trasformatore (vedi fig.23) e tranformless (vedi fig.24).

Eq Buzzaudio

Fig. 23. Eq Buzzaudio

Eq Millennia

Fig. 24. Eq Millennia

• a valvole: divisi in passivi (vedi fig.25), con il preamplificatore dopo l’eq, ed attivi (vedi fig.26), con il preamplificatore prima dell’eq. I passivi rendono definitivamente più colorato il suono.

Eq Manley

Fig. 25. Eq Manley

Eq Knif Soma

Fig. 26. Eq Knif Soma

Tecniche di equalizzazione nel mastering: De-noising

  A parte la rimozione manuale del rumore tramite equalizzatore, come visto precedentemente nel primo stadio di equalizzazione a scopo curativo, ci sono strumenti automatici a disposizione degli ingegneri come i declickers e i software di rimozione di distorsione. Entrambi fanno esattamente ciò che i loro nomi implicano: rimuovere click e la distorsione. Se un Declicker viene applicato troppo generosamente, il suono risultante può essere distorto. Ciò è particolarmente comune in strumenti ad alta frequenza, come la tromba (Katz 2007).

I software di rimozione di distorsione (a volte chiamati Decrackler o Descratcher) funzionano sostituendo la distorsione acustica con un frammento del suono originale nella sua forma non distorta. I De-noising non sono perfetti, e devono essere usati con cautela. È improbabile che un singolo approccio di riduzione del rumore si tradurrà in un master soddisfacente. Piuttosto, una combinazione di approcci di solito è la soluzione più plausibile.

La presenza di alcuni disturbi, soprattutto di fascia alta a rumore continuo, come i sibili, può essere percepita dall’ascoltatore come intrinseca al contenuto in frequenza di fascia alta della traccia. Se tale rumore viene rimosso, l’effetto psicoacustico complessivo può essere una diminuzione del volume percepito all’interno della traccia.

Come gestire il volume è parte integrante del lavoro di un ingegnere di mastering, un calo nel volume percepito potrebbe essere indesiderabile. In questo caso può essere opportuno utilizzare un equalizzatore per ripristinare le frequenze perdute. Si deve rilevare, tuttavia, che alcune informazioni tonali saranno perse e il carattere del suono complessivo può cambiare in meglio o in peggio. Bob Katz suggerisce il seguente ordine di operazioni quando si cerca di eliminare rumori di un brano (Katz 2007) :

• In primo luogo eliminare tutti gli artefatti tonali che si distinguono (ad es. Hum, Buzz) utilizzando un filtro semplice o complesso.
• Declicking, prima automatico, poi il manuale per affrontare eventuali residui non catturati dal Declicking automatico.
• Decrackling (che può anche rimuovere alcuni scatti rimanenti).
• “de-distortioning” (che può essere lo stesso come Decrackling, a seconda dei processori utilizzati).
• denoising a banda larga.
• infine overall program equalization, il filtraggio, altre lavorazioni se necessario.

Grazie a queste tecniche di equalizzazione nel mastering sarà possibile passare allo step successivo: tecniche di compressione.  

Marco James D’Emidio

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