Создание музыкиТеория

Что такое гармоники?

Производство
Теория

Что такое гармоники?

Что такое гармоники? Что такое гармоники?

Мы редко задумываемся о гармониках, когда занимаемся продюсированием, хотя подобно тому, как мы существуем только потому, что существуют наши клетки, музыка, которую мы знаем и любим, существует только благодаря гармоникам. Понимание гармоник может быть чрезвычайно полезным для музыканта, продюсера, микшера или мастеринг-инженера. Поэтому сегодня мы рассмотрим все тонкости этих микроэлементов звука и то, как вы можете использовать эти знания, чтобы стать лучшим создателем музыки.

Основы гармонических частот

Гармоники — это звуковые волны с частотами, которые являются целыми кратными основной частоты сигнала. Их также можно рассматривать как отношение частот такого сигнала.

Чтобы понять, как это работает, давайте рассмотрим базовую синусоиду.

Синусоида — самая фундаментальная звуковая волна, поскольку она обладает звуковой энергией только на одной частоте. Например, если бы мы играли синусоиду на частоте C3, а вы смотрели на ноту через анализатор частотного спектра, вы бы увидели движение, сосредоточенное только на частоте C3.

Однако если взять ту же основную частоту C3 и использовать вместо нее квадратную волну, то мы увидим частотное содержание и выше основной частоты. Частоты выше, которые становятся все мягче и мягче, чем выше, называются гармоническими частотами.

Именно они заставляют квадратную волну звучать как квадратная волна. Помимо квадратных волн, каждый известный человеку звук (кроме синусоиды, конечно) в той или иной степени имеет гармонические частоты, хотя некоторые из них гораздо сложнее, чем другие.

Важно знать, как эти гармонические частоты расположены по отношению к основной частоте.

Расстановка гармонических частот

Допустим, у нас есть базовая квадратная волна на частоте A4, которая равна 440 Гц.

Вторая гармоника в гармоническом ряду над ней будет на октаву выше — A5 или 880 Гц. Третья гармоника будет в три раза выше основной частоты, что составит E6 или 1320 Гц, а четвертая гармоника будет в четыре раза выше основной частоты — A6 или 1760 Гц.

Так продолжалось до тех пор, пока частоты не перестали быть слышны.

Каждый звук любого инструмента производит эти гармоники, и часто можно услышать, как музыканты называют их обертонами, что является взаимозаменяемым термином для обозначения гармонических частот.

Так, например, допустим, акустический гитарист щиплет низкую струну E. Мы бы услышали не только вибрацию струны на ее самой низкой частоте или основной тональности, но и доли гармонических обертонов над ней, которые становились бы все мягче и мягче, чем выше они поднимались.

Нечетные и четные гармоники

В гармоническом ряду есть гармоники, которые делятся на четные и нечетные.

Нечетные гармоники — это нечетные кратные основной частоты (3, 5, 7, 9 и т. д.). Они, как правило, звучат ярче и возбужденнее, чем более теплые и ровные четные гармоники, которые являются четными кратными основной частоты (2,4, 6, 8 и т. д.).

Как мы вскоре увидим, разные инструменты имеют различные гармонические профили, которые придают им уникальные звуковые характеристики.

Естественные и искусственные гармоники

Целочисленные кратные фундаментальной частоты, о которых мы говорили выше, существуют в природе. Фактически, это естественное математическое уравнение, которое гласит: f(n) = n x f, где «f» — основная частота, а «n» — частоты гармоник.

Мы говорили о том, как они работают при щипке гитарной струны, но как быть с другими натуральными инструментами?

То же самое относится и к клавишным инструментам. Когда пианист, например, играет на основной частоте, струны и резонанс инструмента создают симпатические колебания, которые создают гармоники. Трубач, с другой стороны, использует свой амбушюр для управления гармоническим рядом выше основной частоты.

То, как расположены эти гармонические частоты, может существенно повлиять на общий тембр инструмента. Это одна из причин, почему труба звучит совсем иначе, чем туба, или почему низкий мужской голос звучит совсем иначе, чем высокий женский.

Однако мы также можем генерировать гармоники электронным или искусственным способом, манипулируя формами сигналов.

В большинстве синтезаторов есть генераторы сигналов, позволяющие настраивать количество и тип гармоник над синусоидой. Вот несколько основных форм волны, которые можно найти практически на любом синтезаторе:

  • Синусоидальная волна — Как мы уже говорили, синусоидальные волны дают самый чистый и ясный звук, так как не имеют никаких гармоник над собой. Чаще всего синусоида ассоциируется у людей с чистым тоном. Такого звука не существует в природе.
  • Квадратная волна — Квадратные волны, известные своими яркими, гармонически насыщенными тембрами, состоят из основной частоты и нечетных гармоник. Эти волны очень популярны в электронной музыке. Арпеджирующие синтезаторы в начале вступительной темы Stranger Things — отличный пример квадратных волн в действии.
  • Пилообразная волна — Пилообразные волны обладают еще большим гармоническим богатством, чем их квадратные собратья, используя нечетные и четные гармоники. Они обладают ярким и гулким тембром, что делает их превосходными для лидов. Лид в «Strobe» Deadmau5 — отличный пример использования пилообразной волны в EDM.
  • Треугольная волна — Треугольные волны немного мягче, чем квадратные и пилообразные, и хотя в них используются только нечетные гармоники, они звучат по-другому из-за уникального распределения амплитуды. Я большой поклонник треугольных волн в музыке chillwave, поскольку они имеют мягкое, ностальгическое звучание. Посмотрите на синтезаторы в «Feel It All Around» группы Washed Out.

Почему мы используем гармонику в музыкальном производстве, микшировании и мастеринге

Без гармоник нашей музыке не хватало бы тональной сложности. По этой причине продюсеры и инженеры часто используют гармоники для придания глубины своей музыке. Они не только позволяют нам отличать инструменты друг от друга в миксах, но и дают нам более выразительную звуковую энергию и трехмерное восприятие.

Без света не бывает темноты.

Эту же идею мы можем использовать в музыке для создания контраста. Например, можно использовать инструмент с более яркими и возбужденными гармониками, чтобы создать контраст с инструментом с более теплыми и темными гармониками. Вопрос, однако, в том, как применить наши знания о гармониках на практике?

Использование гармонической серии для повышения интереса к музыке

Если вы проводите приличное количество времени, читая в интернете о микшировании и создании музыки, вы, скорее всего, слышали о насыщенности.

Насыщенность — это, по сути, контролируемое гармоническое искажение. Продюсеры и инженеры часто используют такие инструменты, как магнитофоны, ламповые усилители или плагины искажений, чтобы придать трекам более гармоничный характер.

Допустим, у меня есть чистая DI-бас-гитара, но в контексте рок-трека она звучит немного безжизненно и скучновато. Я мог бы пропустить ее через плагин искажений, чтобы помочь ей выделиться в миксе среди стены ударных и искаженных гитар.

В большинстве случаев я делаю это параллельно, создавая копию бас-гитары, пропускаю ее до 150-200 Гц, чтобы сохранить чистый низкий уровень, искажаю эту копию с помощью плагина насыщенности и смешиваю с оригинальным звуком баса.

То же самое можно сказать и о 808-м. Если в миксе он звучит немного неубедительно, я бы использовал плагин насыщенности, чтобы добавить сложности в высшие гармоники, помогая 808-му выделиться в целом.

Этот процесс отличается от эквалайзера, который позволяет только вырезать и усиливать уже имеющиеся гармоники, а не создавать новые. Давайте рассмотрим некоторые из наиболее популярных инструментов, которые мы используем для работы с гармониками в наших миксах.

Популярные инструменты для манипулирования гармониками

EQ

Эквалайзер — один из самых основных инструментов микширования, который есть в вашем арсенале, поскольку он позволяет манипулировать частотным балансом аудиосигнала или группы аудиосигналов. С помощью эквалайзера вы можете заставить, например, вокал звучать темнее, ярче, теплее или более отчетливо — все это путем усиления или ослабления определенных полос частотного спектра для изменения амплитуды присутствующих гармоник.

В поп-музыке вы можете усилить высокие гармоники вокала с помощью высокой полки и ослабить низкие гармоники с помощью низкого среза.

Как я уже говорил, гармоники придают музыке глубину. Однако когда в миксе слишком много гармоник в одной и той же части частотного спектра, наложенных друг на друга различными инструментами, мы теряем ясность. Эквалайзер — один из лучших инструментов для выравнивания частотных отношений между несколькими сигналами, чтобы сделать наши миксы более четкими.

Компрессия

Мы не часто думаем о компрессорах как о гармонических инструментах, поскольку они существуют в основном для управления динамическим диапазоном. Однако компрессия может оказывать огромное влияние на основную частоту сигнала и его гармоники.

Например, если вы используете компрессию для продолжительного сигнала бас-гитары, вы эффективно выводите более тихие гармоники в более мягких пассажах, где в противном случае они были бы в состоянии затухания.

Насыщенность

Насыщенность — самый распространенный способ работы инженеров с гармоническим содержанием в миксах, поскольку насыщенность можно использовать для добавления гармоник в сигнал.

Например, вы можете использовать плагин насыщенности ленты, чтобы добавить цвет и теплоту в аудиосигнал и придать ему гармонически насыщенные обертоны, часто ассоциирующиеся со «звуком аналога». С другой стороны, можно пропустить гитару через педаль fuzz, которая внесет в сигнал россыпь четных и нечетных гармоник в сочетании с клиппером формы волны, чтобы придать ему более яркий и резкий звук.

5 способов использования гармоник в ваших миксах

Давайте возьмем то, что мы знаем о гармониках, и рассмотрим некоторые способы, с помощью которых вы можете использовать их силу в своих миксах.

1. Добавление аналоговой теплоты в цифровые миксы

Этот первый пример довольно общий, но он может быть очень полезен, когда мы имеем дело со стерильно звучащими миксами, которым нужно немного больше характера.

Всякий раз, когда я думаю о словах «теплота» и «гармоническое искажение», я думаю о ленточном или ламповом насыщении.

Я настоятельно рекомендую приобрести несколько достойных плагинов с ленточным или ламповым насыщением, чтобы добавить тонкие гармонические искажения в ваши миксы и придать им более аналоговое звучание. Ленточное насыщение немного тоньше лампового, оно идеально подходит для придания теплоты отдельным трекам, например вокалу или синтезатору, или для приклеивания к группам треков, например ударным или полным миксам.

Насыщенность ламп обычно используется, если вы хотите получить более жесткий насыщенный звук, идеально подходящий для гитар или вокала, поскольку он может добавить больше «толщины» в средние частоты.

Мои любимые плагины для насыщения ленты:

  • Волны J37
  • Виртуальная ленточная машина Slate
  • UAD Ampex ATR-102

Мои любимые плагины для насыщения ламп:

  • PSP VintageWarmer 2
  • Гриф UAD Thermionic Culture
  • Softube Tube-Tech CL 1B

2. Сделайте вокал более выразительным

Правильно подобранный стиль насыщенности поможет вокалу выделиться в миксе.

Конечно, можно пропустить вокал через базовый плагин искажений, например SansAmp PSA-1 в Pro Tools, и на этом закончить, но чаще всего вам нужно получить звук гармонического искажения без искажений. В этом случае вам поможет смешивание звука искаженного вокала параллельно с чистым вокалом.

Один из моих любимых плагинов для этого — Soundtoys Decapitator. Я часто использую его для настройки относительно сильного искажения вокального трека с помощью большой ручки Drive, использую ручку тона, фильтры и стили насыщенности в нижней части для настройки общего тембра насыщенности, а затем настраиваю его обратно с помощью ручки микширования, пока не добьюсь идеального баланса чистоты и насыщенности в вокальном треке.

С другой стороны, если вы хотите получить очень яркий вокал, используйте плагин насыщенности, который фокусируется на высших гармониках, а не на усилении высокой полки эквалайзера.

Один из моих любимых плагинов для этого — Aphex Vintage Exciter от Waves.

PRO TIP: Я рекомендую вставлять де-эссер перед использованием плагина насыщенности, как в этом случае, чтобы плагин насыщенности мог дать вам сбалансированный, настоящий тон, не подчеркивая сибилянты.

3. Управление переходными материалами

Время от времени мне приходится работать с аудиосигналами, в которых слишком много переходных деталей. Хотя барабаны часто являются главными виновниками этого, это может быть что угодно — от акустической гитары, которая звучит слишком резко, до фортепиано со слишком сильной атакой на переднем фронте.

Хотя обычно переходные материалы можно приглушить компрессией или формированием переходных процессов, насыщенность может предложить прекрасный баланс между сохранением и смягчением переходных процессов, который может быть очень приятным в миксе.

Допустим, у вас в миксе слишком напористый барабан. Вы можете применить тонкую насыщенность к сигналу (в этом случае я часто использую насыщенность ленты), увеличив уровень звукового сигнала, поступающего в плагин, чтобы смягчить переходный материал.

Причина, по которой это работает, заключается в том, что сатурация представляет собой уникальный тип компрессии. Он часто включает в себя форму мягкого клиппинга, когда аудиосигнал, поступающий в сатуратор, мягко ограничивается, обрезая пики волновой формы сигнала и обеспечивая характеристики, похожие на компрессию.

4. Устранить суровость

Насыщенность — один из лучших инструментов для устранения резкости сигнала без ущерба для его общего звучания.

Допустим, вы записывали барабаны в плохо обработанном помещении или с дешевыми подвесными микрофонами. В любом случае, в итоге вы получите тарелки, которые будут звучать очень резко. Даже минимальная насыщенность может помочь устранить резкость в звучании тарелок за счет снижения верхних частот, сохраняя их четкость.

То же самое можно сказать о вокале, ударных, электрогитаре или любом другом элементе в вашем миксе, который звучит не очень приятно для уха.

5. Склеить смесь

Наконец, с помощью гармоник можно склеить весь микс и сделать его звучание более цельным. Часто это очень тонкий подход, так как вы не хотите добавить искажений или убрать удар из вашего микса, слишком сильно приглушив переходные процессы.

Я часто использую насыщенность ленты на шине микса, слегка настраивая ее, чтобы сгладить общую жесткость микса и придать ему естественную, музыкальную окраску. Немного может быть очень полезно. Я рекомендую применить tape saturation на микс-шине и послушать, как реагирует ваш трек в самой громкой точке песни, чтобы убедиться, что вы не вносите искажений.

Использование преимуществ природного мира

Гармоники существовали в природе задолго до того, как мы создали инструменты и технологии для управления и манипулирования ими. Это одна из причин, по которой музыка вызывает такой живой отклик у людей.

Конечно, несмотря на их универсальность, способы использования гармоник в музыке с течением времени и в разных культурах претерпели значительные изменения, и это одна из причин такого невероятного музыкального разнообразия.

Надеюсь, эта статья хотя бы немного разъяснила вам суть гармоник, ведь поиск способов использовать их в своей музыке может принести огромную пользу, особенно если учесть, что вы используете инструмент, существующий с начала времен.

Кнопка "Вернуться к началу"