Minerva Studio

Quante volte hai sentito la parola gain staging? Se sei nel campo dell’audio mixing prima o poi ti sei imbattuto in questo argomento a mio avviso molto semplice, ma che viene reso complicato dalle molte informazioni contraddittorie che trovi in giro, quindi in questo articolo mi propongo di sfatare alcuni miti che aleggiano intorno a ciò e fare un po di chiarezza. Pertanto procederemo per step introducendo man mano tutto ciò che ci serve per argomentare in maniera chiara e quanto più esaustiva possibile. Buona lettura.

Differenza tra dBspl e dBu:

Molto velocemente quando si tratta di dBspl ci si riferisce alle pressioni e quindi a grandezze fisiche! Se devi fare la misurazione di un rumore per limitarne i danni userai i dBspl, quando si tratta di dBu si parla di grandezze elettriche! Per capirci i dB che leggi sul Vu meter del tuo compressore sono dBu. Il suono è un fenomeno fisico che per essere manipolato deve essere convertito in un segnale elettrico pertanto vi è bisogno di due scale diverse. Tra le due scale vi è ovviamente correlazione.

Cosa è il SOL (Standard Operating Level)

In una sessione di mixing il segnale audio passa attraverso vari stadi di manipolazione, ed ogni stadio o macchina (eq, compressore, ecc ecc) viene tarata per lavorare ad una determinata tensione, per esempio 1 Volt, cosa succede se l’uscita dello stadio A (Equalizzatore) manda nell’ingresso dello stadio B (compresore) un segnale superiore ad 1 Volt? Naturalmente il segnale viene distorto, per evitare ciò si è stabilito uno Standard detto appunto SOL che stabilisce il segnale di lavoro Ottimale per le nostre macchine! Tale valore in campo audio professionale è di +4 dBu che corrispondono allo 0 del Vu meter (ma questo lo vedremo meglio nel prosieguo dell’articolo).

Gamma Dinamica o Dynamic Range:

In natura i suoni vengono collocati all’interno di una scala i cui due estremi sono la soglia minima di udibilità e la soglia di dolore dell’orecchio umano, che corrisponde a 120 dBspl. In realtà dato che vi è un certo rumore di di fondo la soglia minima non è mai 0 dBspl ma siamo intorno ai 30 dBspl, poi vi è un valore ottimale detto SOL (Standard Operating Level) che è 80 dBspl (alcuni lo mettono a 100 dBspl) infine vi è un valore di 40 dBspl (o di 20 dBspl se il Sol lo si mette a 100 dBspl) chiamato Headroom superata la quale l’orecchio umano prova dolore.

Adesso vediamo le corrispettive grandezze in campo elettrico. Il limite inferiore è dettato dal rumore di fonde della macchina (rumore termico dei componenti) Il SOL è +4 dBu e come Headroom prendiamo 20 dBu per rimanere come nel caso reale.

Anche in questo caso abbiamo i 90 dB di Headroom, neturalmente più il rumore di fondo della macchina è basso, più la dinamica riproducibile è alta.

Quindi abbiamo capito che per far lavorare bene le nostre macchine evitando che si sentano rumori di fondo bisogna fale lavorare ad un livello specifico, SOL che è +4 dBu. Questo nei giorni passati (era Analogica) era molto importante perchè tra le altre cose se non si rispettava tale valore insieme al segnale veniva amplificato il rumore di fondo, pertanto nello stadio finale della catena (Speker) si sentiva il classico “soffio”, a questo punto abbiamo bisogno di uno strumento che ci dia indicazioni sul livello a cui stiamo lavorando.

Il VU Meter

Il VU Meter è uno strumento che misura la media del segnale (non i picchi istantanei in quanto l’inerzia dell’ago non lo permetterebbe) il cui 0 indica SEMPRE il SOL ovvero +4 dBu in ambito professionale. Ecco svelato il mito dello 0 VU.

Distorsione Analogica

Adesso vediamo cosa succede quando superiamo il valore massimo di Headroom che è +25 dBu, quello che succede è che il segnale viene distorto.

Dalla figura in sovraimpressione si vedono chiaramente le fasi della distorsione, nella distorsione analogica vi è un range in cui il segnale “stonda” (in giallo), quindi pur andando oltre il limite consentito da punto di vista sonico non sentiremo nessun effetto distorto, al contrario il suono si arricchirà di armoniche le quali a seconda delle verie macchine arricchiscono il suono dandogli, corpo, calore, e punch. Poi se continuiamo a spingere arriveremo al vero e proprio Clipping (in rosso) il quale in termini sonici si traduce in un vero e proprio effetto distorto! Pertanto in analogico a volte la distorsione soft è volutamente cercata da noi ingegneri per aggiungere colore al suono.

Ricapitolando in una catena audio è buona norma mantenere il livello di uscita di ogni singola macchinina intorno allo 0 Vu in maniera da far lavorare l’anello successivo al suo valore ottimale, ciò non toglie che si può saturare il segnale per aggiungere saturazione al suono, e in fase di riproduzione o di registrazione su nastro gestire il gani in maniera che ritorni sullo 0 Vu. Ecco come si faceva Gain Staging in analogico. Ma adesso come funziona?

Avvento del digitale:

Con l’avvento del digitale il discorso del gain staging va totalmente ricontestualizzato, esso non concerne più la gestione del rumore di fondo, di fatto il rumore di fondo non esiste più, ma riguarda altri fattori che analizzeremo a breve.

dBfs la grandezza del digitale:

L’unità di misura dell’audio in digitale è il dBfs (full scale) e va da meno infinito a 0, quando il segnale arriva a zero si ha clipping digitale, e il clipping digitale a differenza di quello analogico non ha fasi intermedie quando il suono clippa si taglia e si sente proprio l’effetto distorto acidissimo del digitale pertanto c’è una regola aurea “NON ARRIVARE MAI ALLO 0 dBfs”….cazzata!!!!!! Come ti dicevi nel preludio smonteremo tanti miti, uno di questi è quello che ti ho appena detto! Possiamo tranquillamente andare al di sopra dello 0 dBfs a patto di rispettare delle condizioni che adesso andremo a vedere.

La correlazione che c’è tra dBfs e dBu dipende dal bit rate del progetto, a 24 bit lo 0 Vu corrisponde a -18 dBfs

Bit dept 16,24,32 che differenza c’è e di cosa si tratta?

In digitale il Dynamic Range non è fisso ma varia al variare del bit rate. Abbiamo visto che il Dynamic range è come se fosse una scatola all’interno della quale possiamo inserire i suoni con le loro varie dinamiche, più la scatola è piccola meno spazio abbiamo per inserire suoni di ampie dinamiche senza incorrere in distorsione, più la scatola è grande più possiamo mettere grandi estensioni dinamiche senza problemi. Nelle nostre Daw possiamo impostare il valore di bit a vari valori, ma i 3 più importanti sono 16,24,32 bit o 32 bit float (ma tralasciamo questo argomento) quindi in pratica possiamo allargare o restringere il nostro contenitore di dinamica, a scapito ovviamente della CPU! Ora vediamo attentamente la correlazione che c’è tra dynamic range e Bit di quantizzazione:

La formula è 20log(2ⁿ -1) facciamo un po di calcoli:

16 bit = 96.3 dBfs

24 bit = 144 dBfs

32 bit = 192.65 dBfs

Come abbiamo precedentemente visto il range dinamico in natura si esprime in 90 dB se ragioniamo sui valori assoluti 120 db lavorando a 24 bit copriamo ampiamente il valore di 120 dB ma se lavoriamo a 32 bit praticamente abbiamo Headroom INFINITA! Pertanto anche se andiamo a 0 nel peak meeter NON SUCCEDE ASSOLUTAMENTE NIENTE!

Ma quindi in digitale non ha senso parlare di Gain Staging?

Si ha senso, quello che cambia è la motivazione.

• Ricordiamo che ci sono parecchi plugin che sono stati modellati sul comportamento delle macchine reali, ed hanno modellato proprio tutto,anche il comportamento della distorsione, pertanto quando si usano plugin che emulano macchine analogiche è buona norma ragionare come se si stessero usando macchine analogiche
• Se usiamo un approccio ibrido analogico/digitale e non mixiamo “all ITB” mantenere lo 0 Vu per le macchine è cosa buona e giusta.
• Avere un certo spazio di manovra per i plugin interni è cosa buona, tu immagina di mettere un compressore come primo plug in in catena e senza toccare la threshold già comprime di 5 dB capisci bene che non è cosa desiderabile
• Se non fai tu il mastering, ma lo fai fare ad un altro studio che usa delle macchine analogiche sarebbe ottima cosa metterlo nelle condizioni migliori per poter lavorare, si è vero potrebbe sempre abbassare il tutto fino a farlo arrivare allo 0 Vu ma non sarebbe la stessa cosa, tante decisioni che hai preso in fase di mixing sono figlie del tuo gain staging, un conto è mixare dall’inizio a 0 Vu un conto è abbassare tutto alla fine.

Queste a mio avviso sono le motivazioni più giuste per poter giustificare ancora lo 0 Vu, non c’entra assolutamente niente il clipping del dello 0 dBfs, se lavori a 32 bit ed arrivi a 0 dBfs a voglia a dare ancora! acnce se lavori a 24 ma c’è da stare più attenti. Pertanto se ogni tanto qualche fader ti va in rosso in digitale non ti preoccupare!

Siamo alla fine dell’articolo e spero di aver fatto un po di chiarezza sull’argomento. Ti invito ad iscriverti alla nostra News Letter per restare sempre aggiornato su tutte le novità e i prossimi articoli, trovi il form su questa pagina.

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