MS Mastering Audio

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Il Blog di Alessandro Fois. 

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MS Mastering

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Schema di percorso del segnale digitale necessario per la codifica L-R to M/S e decodifica inversa. Notare il percorso audio articolato per mezzo delle assegnazioni dei bus. Gli equalizzatori sono stati utilizzati esclusivamente per l’inversione di fase, da essi supportata.

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Il cosiddetto M/S Mastering prevede l’esecuzione di alcuni tipi di operazioni di processing, eseguibili tra una operazione di codifica e un’altra di decodifica del mix, che ne trasformi la matrice L-R (Left-Right) in una matrice M/S (Middle/Side) e viceversa, tale da permetterci di filtrare indipendentemente gli elementi centrali (M – Middle) e quelli laterali della immagine stereo (S – Side); da qui l’acronimo MS.

Per fare ciò, occorrerà preventivamente costruire sulla nostra daw un percorso audio di tipo specifico.

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La catena MS

Praticamente si tratta di installare nella traccia del nostro mix una completa matrice M/S  finalizzata al processing alternativo dell’audio.

Essa sarà composta, nell’ordine, da:

1. un codificatore M/S, per trasformare il segnale L-R in M/S (M/S encoding)
2. una unità di M/S processing, sarebbe a dire 2 catene parallele di processori tonali e dinamici in forma di plugin, di cui una dedicata all’elaborazione del canale M e l’altra per il canale S
3. un decodificatore M/S, per trasformare nuovamente, durante e dopo il processing, il segnale M/S in L-R in modo da poter monitorare ed utilizzare correttamente il risultato delle nostre manipolazioni effettuate in dominio M/S

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L-R to M/S encoding

Partendo dal nostro mix originale L-R, questo è il primo passaggio da effettuare, che ci permetterà di scomporre il suono stereo L-R attraverso la applicazione della seguente formula:

M = 1/2 (L + R)

S = 1/2 (L – R)

dove

M è il canale Middle

S è il canale Sides

L è il canale Left

R è il canale Right

N.B.

Per somma e sottrazione si intende il missaggio a pari volume

Gli elementi con indice negativo sono da sottrarre: la sottrazione si intende in senso “algebrico”, quindi per sottrarre si dovrà addizionare missando l’elemento a pari volume previa inversione della polarità della fase.

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M/S Processing

Tra il codificatore e il decodificatore potremo installare, per ciascuno dei canali M e S, un equalizzatore e un compressore, ma eventualmente anche altri processori secondo necessità al fine di manipolare l’audio così scomposto, prima della ricomposizione.

Un descrizione di alcune tra le più tipiche manipolazioni audio eseguibili per mezzo dell’M/S processing è descritta più avanti nel presente capitolo.

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M/S to L/R decoding

Al termine del processo di elaborazione effettuato nel dominio della matrice M/S, per ricostituire il programma della matrice stereo L-R, successivamente essa stessa utilizzabile per ulteriori elaborazioni e per l’esportazione del master, dovrà essere applicata la seguente formula inversa:

L = M + S

R = M – S

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Come impostare la matrice  M/S sulla Daw

Secondo le caratteristiche della Daw ci sono tre maniere per operare. 

– Se disponete di un plugin con funzioni di M/S encoder potete fare così:

• installatelo direttamente sull’insert della traccia del mix
• a seguire nella catena di insert installate i processori da utilizzare per le opportune manipolazioni in ambiente M/S, facendo in modo che essi possano essere impostati in dual mono, al fine di permettere regolazioni indipendenti per i due canali M ed S
• al termine della catena, installate un plugin con funzione inversa di M/S decoder

– Se disponete di un plugin con funzioni di M/S encoder ma non avete processori che funzionino in dual mono: 

• installate l’M/S encoder direttamente sull’insert della traccia del mix
• convogliate le n.2 uscite M ed S del plugin a n.2 bus mono che chiamerete appunto M e S
• su tali bus indipendenti M e S installate i processori da utilizzare per la manipolazione del suono, indipendentemente per i n.2 canali M ed S; 
• convogliate le uscite mono dei n.2 bus M e S in un bus “stereo”, nel quale installerete il decoder M/S, al fine di convertire la matrice M/S in una di tipo L/R

– Infine, se non disponete dei suddetti plugin di encoding e decoding, le cose si complicano un poco, perché si tratterà di creare manualmente i giusti percorsi dei segnali ed operare alcune inversioni di polarità di fase, operazioni qui di seguito indicate: 

Encoding

1. trasportate una copia del mix stereo originale, ripartendolo su n. 2 distinte tracce mono (L ed R, che ora chiameremo A e B) e mantenendo il pan-pot di entrambe le tracce A e B al centro
2. diminuire il volume delle n. 2 tracce A e B, ciascuna di 6 db, e convogliarle a pari volume in un bus mono che chiameremo M (Middle), il quale costituirà il nostro canale centrale
3. ripetere l’operazione “a”, trasportando una seconda copia del mix su altre n.2 distinte tracce mono (L ed R, che ora chiameremo C e D), mantenendo anche in questo caso il pan-pot di entrambe al centro
4. invertire la polarità di fase della sola traccia D (R), per mezzo di un invertitore di fase (che talvolta è disponibile sui comandi della traccia stessa) oppure per mezzo di un apposito plugin dotato di commutatore per inversione di polarità, da installare sulla traccia (tale commutatore è spesso disponibile nei plugin di eq)
5. diminuire il volume delle 2 tracce C e D, ciascuna di 6 db, e convogliarle in un bus mono che chiameremo S (cioè Side), il quale costituirà il nostro canale bi-laterale
6. per mezzo di tali operazioni avrete ottenuto due bus mono separati con i rispettivi canali M ed S,

Processing

1. su ciascuno dei suddetti canali M e S potrete installare una catena di processori, secondo occorrenza e indipendentemente per ciascun canale
2. dopo il processing dovremo però ripristinare l’immagine stereo L ed R in modo da poter monitorare le operazioni di processing ed utilizzare in una normale matrice L-R il suono ottenuto in dominio M/S

Decoding

1. convogliate le uscite dei due bus M ed S in un altro bus mono ed otterrete il canale L
2. convogliate altre uscite parallele degli stessi bus M ed S (se non le avete potete utilizzare le mandate aux del bus) in altri due bus mono ed invertite la fase del solo bus S
3. ora convogliate insieme le uscite dei bus M e S (quest’ultimo con la fase invertita, quindi) in un unico bus mono, ed avrete ottenuto il canale R
4. infine, convogliate i canali L ed R così ottenuti in un nuovo bus stereo che chiameremo finalmente L -R, ed il gioco è fatto

si tratta di un operazione articolata, ma non difficile da eseguire, se seguirete passo passo le istruzioni.

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Veniamo ora ad analizzare quali vantaggi possiamo ottenere processando separatamente i canali della Matrice M/S con equalizzatori, compressori e regolatori di volume insertati tra l’encoder e il decoder.

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La medesima catena audio della immagine precedente in una schermata di tipo edit, che permette di meglio visualizzare le connessioni e chiarire i concetti.

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Operazioni di mastering con la matrice M/S

Agendo indipendentemente e in maniera opportuna sui volumi dei canali M e S potremo ottenere alcune migliorie, che non sarebbero conseguibili senza questa tecnica.

Vediamone alcune tra le più tipiche.

Regolare il rapporto tra spazialità e presenza

• Variando il rapporto di volume tra il canale centrale e quello bi-laterale, si otterrà un effetto generale di maggiore presenza e “concretezza” (sollevando il volume del canale M centrale) o più spaziato (sollevando il volume del canale S laterale).

Raddrizzamento di una immagine stereo sbilanciata

• Variando il bilanciamento dei singoli canali L ed R posti in input sul canale S (durante l’encoding)

Aumentare presenza e definizione senza togliere spazialità

1. Con l’equalizzatore High Shelf sarà possibile rendere più ampi e luminosi gli ambienti semplicemente aumentando le frequenze chiare nel canale S, senza toccare gli equilibri del corpo degli strumenti principali, presenti nel canale M. 
2. Per mezzo del compressore sarà possibile comprimere leggermente con alcuni db di reduction (ad esempio 2 o 3 db) il solo canale S, in modo da contenere gli effetti ambientali durante le parti più intense delle esecuzioni musicali, lasciando che essi si manifestino maggiormente nei punti più rilassati e rarefatti; si riuscirà in tal modo ad aumentare la definizione e la presenza senza togliere spazialità. Tale effetto potrà essere più marcato utilizzando un sidechain compressor che comprima il canale S secondo le sollecitazioni  de segnale presente nel canale M. Queste tecniche di compressione possono anche essere utilizzate per ottenere un effetto compensatorio nel caso in cui, avendo scelto di alzare il volume del canale S per aumentare la spazialità del mix, si volesse però mantenere intatta la sensazione originaria di presenza.
3. Con l’equalizzatore potreste alleggerire i bassi nell’immagine laterale, compensando adeguatamente gli stessi nel canale centrale, col risultato di un suono più fermo nelle frequenze basse (che sono per loro natura dotate di maggior sustain); questo artifizio può contribuire a migliorare la leggibilità della fascia bassa e dell’intero mix. In alternativa, secondo i casi, può essere interessante attenuare invece la banda “fangosa” tra i 200 e i 400 hz.

Ottimizzare il rendimento della puntina del giradischi

Nel caso di mastering per la produzione di dischi in vinile, la totale eliminazione dell’immagine laterale nelle frequenze basse, ottenibile utilizzando l’equalizzatore secondo la tecnica di cui al punto n. 3 qui sopra, può diventare determinante per un assetto più stabile della puntina del giradischi, ottenendo un suono più preciso e nitido, scongiurando altresì ogni rischio di “salto” della puntina fuori dal solco, senza aumentare la regolazione del peso del “braccio” del giradischi.

Migliorare il controllo tonale tra gli elementi del mix 

La possibilità di equalizzare separatamente i canali M ed S ci permetterà, in parte, di migliorare ed equilibrare la sonorità degli elementi più importanti del mix rispetto agli altri elementi e all’ambiente.

Per fare un esempio tra i tanti: potremo intervenire sul canale M per aumentare le presenza della voce e del rullante nei medio alti e contemporaneamente per aumentare i bassi alla grancassa e al basso, senza influire in maniera apprezzabile sugli altri elementi del mix e sull’ambiente.

Nel caso in cui l’intervento descritto in esempio producesse un eccessivo inasprimento nei medio alti e confusione nei bassi, potremo in parte compensare l’intervento attenuando le medesime frequenze nel canale S.

In tal senso, con molta circospezione e moderazione potremmo tentare vari esperimenti compensativi al fine di migliorare la leggibilità e l’equilibrio tonale, in maniera alternativa alla normale correzione tonale e dinamica operata in ambiente L-R durante il mastering.

Aumentare il loudness del mix senza influire sugli ambienti

Chi ha provato a comprimere un master sa bene che i valori di ratio elevati possono indurre un effetto di “pompaggio” avvertibile in particolare sul riverbero, inconveniente da contenere attraverso un utilizzo molto accurato dei parametri di release.

Comprimendo invece il solo canale M (nel quale i riverberi hanno poca presenza)  questo inconveniente risulterà quasi completamente eliminato, permettendoci compressioni più spinte per gli elementi più critici di un mix pop-rock-dance, cioè il solista (ad esempio la voce), il basso, il kick e lo snare.

Ovviamente sarà opportuno compensare la riduzione del volume indotta dal compressore per mezzo del controllo di make-up (volume di output del compressore) oppure per mezzo della compensazione automatica (se disponibile), al fine di ripristinare gli equilibri di volume pre-compressione.

Con questa operazione di compressione occorrerà molta moderazione e attenzione per evitare di compromettere e snaturare troppo gli equilibri originari del mix.

Se l’effetto si rivelasse poco naturale potete provare a ridurre il ratio oppure a comprimere livemente (in misura minore) anche il canale S.

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Conclusione

• La matrice M/S per il mastering potrà essere insertata in qualunque punto della normale catena di plugin: cioè prima, al centro o alla fine di essa, secondo le esigenze sopraggiunte durante il processo di mastering stesso
• Sarà anche possibile aprire più matrici M/S lungo la catena, ad esempio: 

1. una all’inizio, dedicata alla correzione dei volumi del canale centrale; 
2. dopo la correzione tonale, una seconda dedicata all’affinamento della correzione tonale; 
3. e magari anche una terza dopo la correzione dinamica, dedicata all’affinamento della correzione dinamica e alla gestione di fino della immagine stereo.

• Tuttavia, salvo che non risulti particolarmente necessario, potrà essere consigliabile di limitare l’uso di questa tecnica al fine di non appesantire troppo la catena digitale, per prevenire ogni possibile causa di degrado del suono.
• Infine, durante e al termine delle operazioni sarà opportuno un confronto col mix originale.

N.B.

Alcuni dei suddetti processi (ma non tutti) potranno risultare estremamente semplificati utilizzando alcuni semplici plugins (come ad esempio “Waves Center” e “Waves S1 Stereo Imager”). Dopo l’installazione in catena sulla traccia del mix, ci permetteranno di svolgere tali funzioni con estrema comodità, offrendoci un risultato immediato e intuitivo, pur con qualche limitazione funzionale.

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PER APPROFONDIMENTI