La catena di Mastering

di Luca De Siena (blog personale)

Rieccoci al nostro appuntamento con il mastering! Spero che in questi mesi abbiate allenato l’orecchio alle variazioni dinamiche indotte dall’uso delle compressione perché in questo articolo affronteremo dei temi altrettanto complessi e centrali.

Come abbiamo detto nel primo articolo di questa serie, il mastering ha il compito di lavorare sulle caratteristiche dinamiche, spettrali e spaziali dei brani massimizzandole (in base al supporto) e uniformandole nei brani di uno stesso album.

Vediamo dunque come si interviene sulle caratteristiche spettrali e spaziali di un programma musicale. Per operare queste modifiche sul nostro brano, il programma musicale viene fatto passare attraverso una catena di mastering (inglese mastering chain) cioè un certo numero di dispositivi collegati in serie. Una tipica catena di mastering potrebbe essere la seguente:

1. Equalizzatori

2. [Processori di immagine stereofonica]*

3. Processori Dinamici

4. [Post-Equalizzatori]

5. [Riverbero]*

6. Limiter

7. Dither

[ ] presenza arbitraria,  * posizione intercambiabile

1. Equalizzatori

Molti pensano che siano i processi dinamici tesi a massimizzare il volume di un brano a rappresentare il passaggio più importante di un mastering ma in realtà è un altro l’anello cui spetta il compito più delicato e decisivo.

Nell’articolo precedente abbiamo visto come è possibile massimizzare il livello medio di un brano tramite l’impiego di compressori dinamici al fine di ottenere una sensazione di maggiore volume; ma, prima di essere sottoposto alla compressione dinamica, un programma musicale viene sempre sottoposto ad uno stadio di equalizzazione. Questo perché, prima di massimizzare il livello di un programma, bisogna assicurarsi che il contenuto spettrale o meglio, il suo equilibrio tonale, sia corretto. Alzare il volume di un qualcosa che ha troppi bassi o una fastidiosa risonanza attorno ad una frequenza media vuol dire solo massimizzare il fastidio che ne trarremmo all’ascolto!

Questo primo anello della catena quindi ha il compito di scolpire il mix liberandolo da tutte le frequenze inutili, in particolar modo le eventuali risonanze attorno a qualche banda frequenziale. Non ho usato il termine “scolpire” a caso: come avrete immaginato, infatti, in questo primo anello della catena, l’equalizzatore viene usato (nella stragrande maggioranza dei casi) in attenuazione (cut) e non in amplificazione (boost).

Quali frequenze vanno tagliate? È praticamente impossibile dirlo! Ogni mix ha i suoi strumenti con le loro fondamentali e le loro armoniche nonché i suoi problemi ereditati dalle fasi di arrangiamento, registrazione e missaggio che precedono il mastering. Per questa ragione, sebbene l’equalizzazione rappresenti l’anello più importante della catena di mastering, è impossibile dedicarvi un intero articolo (a differenza dei processi dinamici).

In fase di missaggio l’equalizzazione viene usata per incastrare fra loro i suoni accentuando l’orchestrazione del brano decisa in fase di arrangiamento. In fase di mastering non possiamo agire più sui singoli strumenti bensì sulla loro somma bilanciando il risultato di questa addizione e delle interazioni risultanti. Oltre ad eliminare il rischio di massimizzare un programma tonalmente sbilanciato, questo stadio di equalizzazione iniziale ha l’incredibile potere di liberare il mix, separando ulteriormente gli strumenti e facendo così emergere strumenti che sembravano completamente soffocati. Ciò nonostante gli interventi devono essere sempre molto delicati (raramente si arriva a togliere 1 o 2 dB!) se non si vuole rischiare di svuotare il contenuto spettrale del brano. Liberare il missaggio da frequenze troppo presenti o risonanti evita inoltre che queste vadano ad innescare il successivo stadio di compressione senza che ce ne sia bisogno. Proprio per questa ragione, l’unica prescrizione che forse si potrebbe dare circa l’eq in fase di mastering, riguarda uno dei tagli tipici usati prima del compressore: una pratica comune consiste infatti nel tagliare con un filtro passa alto (high-pass) abbastanza pendente (anche fino a 36db per ottava) le frequenze al di sotto dei 30/40 Hz (naturalmente la frequenza di taglio varia in base al genere musicale e al singolo caso). Questo taglio fa sì che le frequenze basse rimaste siano più intellegibili e che la grande quantità di frequenze subsoniche (in genere presente ma non udibile o non gestibile al meglio con gli ascolti nearfield delle control room degli studi di registrazione) non vada ad innescare da sola i nostri compressori.

2. Processori di immagine stereofonica

Come ogni altro intervento in fase di mastering, anche le operazioni svolte sull’immagine stereofonica hanno principalmente finalità “curative”. La cosa a cui bisogna prestare maggiormente attenzione è che la potenza RMS del nostro brano non sia sbilanciata fra canale destro e sinistro. Non è difficile imbattersi in brani con questa caratteristica; basta un suono dal decadimento lento, come una chitarra distorta o un pad, leggermente decentrato a sbilanciare costantemente la potenza RMS di qualche dB verso destra o verso sinistra. Questa caratteristica implica che un canale vada ad innescare i processi dinamici prima dell’altro riducendo così l’headroom. Per questa ragione, in caso di persistente sbilanciamento dell’RMS  lungo tutto il brano, è bene riequilibrare la distribuzione del volume prima di procedere con gli altri processi.

Un altro tipico intervento sull’immagine stereofonica ad esempio è proprio dettato dalla necessità di adattare il brano al supporto di stampa, finalità a cui spesso abbiamo accennato: La testina di lettura dei giradischi non è in grado di riprodurre frequenze basse che differiscano tra canale destro e sinistro senza saltare. Per questa ragione, dovendo stampare il nostro disco su vinile, bisognerà restringere in mono tutte le frequenze basse al di sotto dei 100Hz. Esistono tuttavia anche impieghi creativi dei processi sull’immagine stereofonica; ad esempio l’immagine stereofonica può essere allargata per dare una maggiore di sensazione di spazio nel mix.

3. Processori di dinamica

Solitamente in questo punto della catena troviamo i compressori. Dei processori di dinamica e dei loro settaggi in sede di mastering abbiamo già parlato ampiamente nel precedente articolo. Quello che invece è interessante notare è come negli studi di mastering professionali spesso il segnale venga fatto passare dentro un compressore anche se a fare il vero lavoro di riduzione dinamica è un altro compressore posto prima o dopo di questo. Come mai? Perché le macchine analogiche sono in grado di donare un particolare “colore” al suono semplicemente lasciandolo passare attraverso i loro trasformatori e le loro valvole. Per “colore” si intende una sorta di leggera distorsione eufonica che all’orecchio si traduce in una maggiore enfasi su alcune bande dello spettro e in un po’ di volume in più. Ciò nonostante questo carattere potrebbe essere indesiderato per alcuni generi di musica. Un grande ingegnere di mastering che risponde al nome di Greg Calbi ha dichiarato che, ad esempio, su molti brani di musica elettronica è preferibile lavorare totalmente in digitale. Questo in primis perché si vuole evitare una colorazione ritenuta superflua ma anche a causa della risposta ai transienti che nelle macchine analogiche è più lenta rispetto ai compressori digitali. Una risposta con queste caratteristiche è ottima per addolcire i transienti dei suoni acustici ed elettrici ma potrebbe essere troppo lenta per generi di musica con un sound più tagliente ed aggressivo.

4. Post Equalizatori

Un altro stadio di equalizzazione? E che ci fa qui? Quando presente, questo stadio di equalizzazione ha il compito di recuperare le frequenze perse in fase di compressione (solitamente le alte). Inoltre rappresenta l’ultima possibilità per scolpire lo spettro del nostro brano. Non è ovviamente una regola, ma, di solito, in questo stadio si tende ad amplificare piuttosto che tagliare. Non è raro imbattersi in studi di mastering che utilizzano processori digitali nel primo stadio di equalizzazione mentre in questo secondo stadio è tipico l’utilizzo di equalizzatori analogici. Questo perché, al di là dell’entità dell’intervento, vale quanto detto per i compressori analogici: la colorazione indotta dalle valvole e dai trasformatori è in grado di imprimere una particolare grana al suono della quale parecchi generi musicali possono giovare. Addirittura talvolta, sempre per le stesse ragioni, alcune frequenze tagliate con un eq digitale vengono riamplificate con un equalizzatore analogico.

5. Riverbero

Il riverbero, quando usato in sede di mastering, non ha ovviamente le stesse finalità del suo impiego in fase di missaggio. Sebbene si tratti fondamentalmente dello stesso dispositivo usato in missaggio, quello che determina la differenza sostanziale sono i settaggi. Questo anello della catena può essere annoverato tra i processi spaziali in quanto teso principalmente a dare un senso di tridimensionalità. Una volta applicato, solitamente limitandolo in banda, cioè applicandolo solo alla banda centrale dello spettro, e con un dosaggio minimo, il riverbero ha anche il potere di dare maggiore separazione ad alcuni strumenti (es. rullante e voce). Per fare ciò occorre regolare i settaggi in modo da ridurre al minimo il tempo di riverberazione e la grandezza dello spazio acustico simulato. Inoltre, essendo un segnale di tipo non impulsivo che si somma all’originale, produce anche un leggero incremento dell’RMS del brano.

6. Limiter

Il limiter è l’ultimo processo dinamico della catena. Esso, come sappiamo, ha come primo scopo quello di imporsi come soglia invalicabile (0dBFS del dominio digitale, soglia oltre la quale occorre la distorsione) per i transienti più veloci. Il limiter viene usato in mastering come loundness maximizer cioè “massimizzatore di volume”: essendo il limiter fondamentalmente un compressore dinamico molto aggressivo, molto pronunciato sarà anche l’effetto di incremento di volume che riesce ad ottenere. Ciò nonostante, la soglia (treshold) non dovrebbe mai scendere sotto il -1dB/-1.5dB se non si vuole rischiare di “segare” di netto i transienti del nostro brano squadrando la forma d’onda e rendendola qualcosa di molto simile ad un rettangolo dall’inizio alla fine del brano… cosa che si tradurrebbe sì in un drastico aumento di volume ma anche in una irreversibile perdita di qualità con introduzione di distorsione ed altri innumerevoli effetti collaterali quali ad esempio una sensazione di affaticamento dell’udito nell’ascolto del brano.

7. Dither

Il dither è sempre l’ultimissimo anello della catena di mastering. Si utilizza una sola volta in tutta la catena produttiva (e solo quando il formato di destinazione è digitale file di tipo .wav, .aif, mp3 etc.)  quando si passa da un valore di bit depth più alto ad uno più basso. Solitamente questo passaggio viene fatto proprio alla fine del mastering in quanto per tutta la catena produttiva, dalla registrazione al mastering, passando per il missaggio, si preferisci mantenere il bit depth (e anche di frequenza di campionamento) al valore più alto consentito dal sistema.  Il dither è fondamentalmente un rumore casuale che ha come ampiezza la più piccola unità offerta dal valore di bit depth di destinazione che selezioniamo (ad esempio 16bit nel caso del cd audio) e ha come effetto quello di sommarsi al segnale originale rendendo meno brusche le transizioni.

Fonte immagine

Nell’immagine si vede come, passando da un file con una risoluzione di 8 bit ad una di 1 bit con un troncamento netto dei bit, il risultato comporti una apprezzabile perdita di dati; mentre, nell’ultimo esempio a destra, il troncamento è operato con l’aggiunta del dither, cosa che si traduce in una immagine più profonda e meno distorta, con più particolari conservati rispetto all’originale.

Questi sono i principali processi che vengono applicati ai programmi musicali per massimizzarne la resa sonora.

Per uniformare il contenuto fra i brani invece, oltre all’utilizzo degli ascolti e delle orecchie per amalgamare risposta in frequenza e volume, il semplice fatto di trattare i brani con una catena unica tende a svolgere una azione uniformante sul suono. Anche il riverbero, se usato con i settaggi consigliati e per tutti i brani, è in grado di dare la sensazione che i brani siano stati registrati in un ambiente comune.

Questo non vuol dire assolutamente che tutti i brani di un album necessitano degli stessi interventi. Molti anelli della catena possono essere tranquillamente bypassati ove non sia richiesto il loro intervento. Ma, come detto più sopra, le macchine analogiche hanno il potere di colorare il suono al solo passaggio del segnale, anche se non stanno svolgendo alcuna azione su di esso. Capite bene che il solo passaggio di tutte le tracce di un album all’interno di queste apparecchiature è in grado di colorare uniformemente il suono delle tracce dando unità.

Quanto appena detto sembrerebbe riaprire la vecchia diatriba “analogico vs digitale” assegnando un punto all’analogico; in realtà abbiamo già detto che alcuni generi di musica beneficiano del trattamento digitale piuttosto che di quello analogico. Inoltre i migliori studi e i migliori ingegneri di mastering possono oggi beneficiare di entrambe le tecnologie con dei set-up ibridi in modo da poterle integrare o preferirne una all’altra in base al brano o al progetto.

Tutti i processi che abbiamo descritto hanno un alto potenziale distruttivo nei confronti del mix che viene portato in uno studio di mastering. Per questa ragione ogni anello della catena deve operare il più piccolo intervento possibile mettendo in atto un compromesso tra il suono iniziale del mix (che non va assolutamente stravolto) e il suono che si intende raggiungere.

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