Matching Equalization

23 09 2007

Sarà capitato a tutti di ascoltare un album e pensare “che bel suono questa chitarra… vorrei avere un suono di questo tipo…” per poi andare a suonare settando il proprio amplificatore in modo che risulti il più possibile simile a quel particolare tipo di timbro.

La tecnica del Matching Eq ci permette di fare un passo vanti in questo tipo di situazioni, in maniera molto semplice.

Il principio base di questa tecnica, è quello di far corrispondere lo spettro di frequenza del nostro suono, con quello del suono ricercato.

Avremo quindi essenzialmente bisogno di due fonti sonore su cui agire: l’originale, di cui cattureremo lo spettro di frequenza, e la nostra, alla quale applicheremo un’equalizzazione in grado di “matchare” lo spettro originale.

Va ricordato che il suono di uno strumento è composto da varie armoniche e che a seconda del riff suonato, ad esempio, lo spettro di frequenza può risultare drasticamente differente (provate a paragonare lo spettro di un assolo e quello di una ritmica, entrambi suonati con la medesima strumentazione e settaggi… la differenza risulterà notevole). Tutto questo per spiegare un concetto semplice ed importante: la tecnica del Matching Eq deve essere applicata a sorgenti sonore contenenti la stessa sequenza di note (…o più semplicemente su riff identici).

Un esempio pratico: nell’immagine sottostante potete vedere gli spettri di due segnali. La curva azzurra è il nostro segnale di partenza (il nostro suono), mentre la curva rossa rappresenta il segnale a cui vogliamo arrivare. I due segnali sono stati inseriti su due tracce differenti, una con panning 100% destra, l’altra 100% sinistra

Potete notare che le differenze sono poche, per via del fatto che è stato utilizzato il reamping, quindi i due riff risultano perfettamente identici. L’unica differenza è che il rosso è stato processato con un pedale analogico, l’Harmonic Converger.

Dobbiamo quindi modificare l’equalizzazione del nostro segnale per eseguire il matching. Quale strumento utilizzare? E’ ovvio che potremmo utilizzare qualsiasi equalizzatore parametrico a varie bande, monitorando lo spettro per vedere quand’è che i due segnali coincidono, ma questo potrebbe richiedere tantissimo tempo a seconda dello strumento utilizzato e della sua precisione.

Ci viene incontro a questo punto un VST sviluppato, tra le altre cose, anche per il Matching Eq, ovvero Voxengo Curve EQ, potentissimo tool di equalizzazione che dispone di ben 60 bande totalmente indipendenti.

Carichiamo questo VST nel nostro master channel e mettiamo in “SOLO MODE” la traccia che contiene il segnale di cui vogliamo “rubare” lo spettro per poi applicarlo al nostro. Mettiamo in loop tale segnale per poi premere il pulsantino “C” in basso a sinistra del nostro tool. A questo punto verrà visualizzato lo spettro che stiamo cercando, che si muoverà notevolmente all’inizio per poi stabilizzarsi sul valor medio.

Una volta che lo spettro si sarà stabilizzato, premiamo il tasto “S”, che sarà comparso al posto del tasto “C” dopo la sua pressione.

Ora abbiamo lo spettro medio del segnale a cui vogliamo arrivare (potrete anche salvarlo su file).

Disattiviamo il “SOLO MODE” sulla traccia del segnale di arrivo ed attiviamolo sulla traccia del nostro segnale di partenza. Mettiamo nuovamente in loop il segnale e premiamo “M” su Voxengo Curve Eq. Avremo a questo punto varie possibilità: il tool ci chiederà con quale precisione eseguire il matching. Selezioniamo “Match, 60 bands” per avere la precisione massima.

Vedremo di nuovo lo spettro del nostro segnale materializzarsi, lo lasceremo stabilizzare per poi premere “S”. Il gioco è fatto: abbiamo l’equalizzazione che trasforma il nostro spettro nello spettro del segnale a cui puntavamo.

Salviamoci il preset di tale equalizzazione, chiudiamo Voxengo Curve Eq sul master channel ed apriamolo come insert sul canale che contiene il nostro segnale, ricaricando il preset salvato. Riattiviamo la traccia del segnale a cui volevamo arrivare e andiamo a confrontare nuovamente i due spettri per vedere se effettivamente sono più simili.

Serve aggiungere altro?

Nostro Segnale
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Matching Eq

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10 responses

25 09 2007
Gabbeqnz

Qualcosa di molto simile esisteva già in programmi come Cool Edit 2.0 pro e conseguente Audition Pro… Ricavare lo spettro di un segnale è possibile anche da Cubase SX, ma il problema è sempre stato riuscire a farlo “matchare” utilizzando solo i classici equalizzatori grafici e parametrici. Un’interfaccia a trascinamento come questa è senz’altro innovativa, anche se c’è da dire che il suono della chitarra in un disco è quasi sempre la risultante di più timbri messi assieme (i famosi doppiaggi all’unisono) con suoni molto diversi fra loro… e che presi uno alla volta spesso fanno abbastanza cag… ^_^
Prendiamo Petrucci, per esempio: le sessioni di ritmica e power chords vengono doppiate dalle 2 alle 4 volte con suoni sempre differenti e compensanti gli uni degli altri, tant’è vero che dal vivo le chitarre risultano decisamente più “vuote” di parecchie frequenze.
Con un po di lavoro extra si possono però individuare all’interno dei brani registrati zone in cui solo una chitarra viene suonata su un canale mono magari panpottato su un solo canale (molti main riff partono così e poi vengono doppiati nel secondo giro… un ottimo spunto per ricavare il timbro) e successivamente doppiare quel suono con un’altro che ne compensi le frequenze mancanti.

25 09 2007
wildhades

Già, spesso su disco si usa il layering sulle chitarre, quindi diventa piuttosto difficile applicare questo tipo di tecnica, a meno di trovare, come hai giustamente detto, parti di sola chitarra senza armonizzazioni, mono o stereo che sia (meglio mono ovviamente).
Trovo comunque che il matching eq sia una tecnica di grandissimo aiuto soprattutto per quanto riguarda l’amp modeling, per dare quel tocco di maggior realismo ai suoni (come già fatto egregiamente delle risposte impulsive per le simulazioni di cassa+mic).
Raramente mi trovo ad applicarla con parti prese da disco (a volte sono decisamente troppo brevi), ma in rete è possibile trovare vari sample di ampli microfonati, con una singola traccia di chitarra senza batteria/basso/voce/ecc. A quel punto basta replicare il riff nel miglior modo possibile e si ottengono buoni risultati (o almeno si ha idea di dove agire per migliorare il suono di un amp-sim).
Il matching eq applicato al preamp in concomitanza con l’utilizzo di buone risposte impulsive fornisce risultati sbalorditivi a volte…

28 10 2007
vcambareri

Il problema fondamentale di questa tecnica, dal punto di vista dell’emulazione del suono che pure ha risultati validi (essendo l’applicazione audio una scienza pratica – dove la teoria trova spazio fintanto che il risultato è orecchiabile), sta a monte – ovvero nell’uso di un EQ.
Se vogliamo ragionare “a blocchi”, la distorsione è un blocco non lineare il cui ruolo è quello di creare componenti armoniche dove non ve ne sono.
Differentemente, l’EQ è un banco di filtri centrati su bande attorno alla frequenza di taglio con un certo Q, che per definizione e perlomeno idealmente è lineare, ovvero NON crea componenti armoniche dove non ve ne sono.
Concettualmente, questa tecnica non sta in piedi se si tratta di emulare precisamente modelli di distorsioni. Oltretutto, bisogna trovare un buon compromesso tra spettro medio e precisione desiderata.
Praticamente, come hai suggerito tu, accoppiando IR (la convoluzione è comunque un’operazione lineare) e altre tecniche si possono raggiungere ottimi risultati, e il tuo frammento ne è un esempio.
Sinceramente, mi piacerebbe sapere con che criteri e algoritmi vengono progettati i simulatori di amplificatori quali Guitar Rig, Amplitube ma anche i vari POD e compagnia bella…
Chi sa qualcosa parli!

28 10 2007
wildhades

Ciò che asserisci è assolutamente esatto, il Matching Eq è in grado solo di dare un'”impronta” sonora il più possibile simile ad un suono di riferimento.
Il che significa che se il “blocco” che crea la distorsione non fosse di ottimo livello, i risultati sarebbero comunque scarsi.
Per quanto riguarda gli algoritmi, a quanto so io, si basano tutti sulla modellazione fisica di ogni singolo componente di un ampli (trasformatori, valvole, condensatori, resistenze, diodi, ecc) e successive modifiche “forzate” da un confronto diretto con l’hardware che si vuole emulare.
La simulazione software degli amplificatori è arrivata oggi a livelli altissimi anche grazie alla notevole capacità di processamento degli attuali PC, ma al momento sembra trovarsi in un punto morto a mio avviso…
Su cosa baso questa affermazione?
La Native Instrument ha fatto da poco uscire Guitar Rig 3: nessuna evoluzione dei modelli precedenti e degli algoritmi, solo 4 nuovi amp, nuove casse (leggasi migliori risposte impulsive) e qualche nuovo pedale.
La Line6 ha immesso sul mercato il nuovo POD X3: stesso motore di simulazione del POD XT, solo nuove simulazioni (tra l’altro provenienti dal Vetta).
La IK Multimedia risponde con la prossima uscita di Amplitube Metal, con nuovi amplificatori e pedali per un pubblico mirato (a quanto ho avuto modo di verificare in vari forums, gli appassionati del metal rappresentano la stragrande maggioranza di chi usa ampsims).
La tendenza è quindi ad inserire nuovi componenti e non a migliorare i preesistenti… strategia di mercato o carenza di idee?

28 10 2007
vcambareri

Come immaginavo la modellazione per componenti è la strada più praticata e fedele. Ormai l’obsolescenza del software è qualcosa di ridicolo. Dal nuovo prodotto Amplitube mi aspetto un refurbishment del solito Amplitube 2 condito con qualche simulazione ad hoc e preset su preset. La tecnologia software è poi la solita.
La mia domanda è: cosa significa migliorare, a questo punto? Avere modelli fisici dei componenti più accurati, così da riproporli con algoritmi più potenti ed efficienti insieme? Un esempio, i simulatori circuitali (SPICE su tutti) utilizzano diversi livelli parametrici per descrivere con più o meno accuratezza la risposta e il bias di un circuito. Che si possano ottenere simulazioni di ordine superiore anche per i modelli fisici? E soprattutto, con quanti calcoli?

28 10 2007
wildhades

Non so, credo il limite attuale sia dovuto comunque alla potenza di calcolo, che rappresenta sempre un limite, soprattutto per applicazioni che necessitano di lavorare in real-time (che poi parlare di real-time in ambiente Windows suona quasi come una bestemmia…).
Con nuovi processori e la possibilità di maggiore dettaglio e precisione numerica, si potranno fare ulteriori passi in avanti.
L’amp modeling “va di moda” in un certo senso, in questi ultimi tempi… stanno uscendo (o sono usciti) tantissimi nuovi prodotti oltre ai soliti noti, tipo Revalver MK2, Studio Devil VGA, SofTube, Digidesign Eleven, Waves GTR3, Wagner Sharp (freeware eccezionale che ho intenzione di recensire presto).
L’amp modeling è la nuova frontiera a mio avviso, un po’ come lo sono stati i transistor per le valvole… c’è da vedere dove si arriverà e se il digitale riuscirà dove i transistor hanno fallito (parlo dell’emulazione valvolare).
A mio avviso il digitale ha oramai superato di gran lunga le emulazioni a transistor, ma ho paura che mancherà sempre il (piccolo) passo definitivo…
Time will tell

1 11 2007
vcambareri

Probabile, i transistor non sono mai stati un’emulazione quanto un’alternativa più economica e alla mano…anche perchè c’è una bella differenza fra stadi di amplificazione a valvole e a transistori, questo perlomeno usando i transistori come circuiteria analogica (spiego ai profani dell’elettronica, so bene che sai quanto dico).

Diversa è la questione dei modelli cabinet – testata.

L’intero fenomeno dell’amp modeling hardware è basato su algoritmi di elaborazione digitale del segnale, ovvero circuiteria digitale (stadi di ingresso ovviamente analogici) basata su ADC ad una certa frequenza di campionamento, operazioni logico – matematiche tramite chip programmabile (o preprogrammato) con una certa precisione in bit (stiamo comunque parlando di piccoli calcolatori elettronici con un loro sistema operativo, memoria etc…), riconversione tramite DAC e stadio di uscita…

Il software cosa offre di più? Sono sempre e comunque algoritmi, su hardware spesso e volentieri non dedicato ma infinitamente più potente…
Con il prezzo di un PC (o un Apple), si ha un processore incredibilmente più veloce, capace di lavorare tranquillamente a 32 bit virgola mobile, ADC e DAC in generale migliori (con una buona scheda audio, certo), in altre parole più potenza di calcolo a portata di mano.

Il problema è lo stesso alla base della divisione fra sintetizzatori hardware e software. Spesso e volentieri, a mio giudizio, il software non viene sviluppato con la qualità che invece si spera di trovare nell’hardware. Se l’hardware ha dei bug è un bel problema, non dico che la ferraglia ne sia esente ma la politica degli sviluppatori di software di recente è uno scandalo.

Spiegando ai nostri lettori, se il POD ha dei modelli di amplificatore migliori di Guitar Rig, non è perchè il POD abbia nella pancia i sette nani che fanno le magie. E’ perchè la Line 6 ha dei modelli migliori della Native Instruments. Più musicali, più accurati. Il discorso è sempre quello, sempre codice è.

Se devo schierarmi, ora come ora, boccio il 90% dei sintetizzatori software e un buon 50% dell’effettistica vst. Perchè dietro all’hardware c’è ancora un lavoro di altissima qualità, mentre con la politica del software che sta prendendo piede di recente si rilasciano sempre più aggiornamenti (magari a pagamento!) e sempre meno soluzioni.

4 11 2007
Mau

Articolo molto interessante! Fede mi aveva postato il sample del riff di Master Of Puppets dei ‘tallica ed il risultato era .. impressionante!

Concordo con il discorso dell’amico Valerio: spesso non è semplice trovare dei modelli applicati nei prodotti SW che siano paragonabili a quanto invece viene considerato come standard de facto nel mercato dei DSP HW.

Di recente sto giocherellando con Guitar Rig 3 .. bhè vi dirò, i modelli presenti non reggono il confronto con un DSP di fascia entry-level come ad es. lo ZFX-3 di casa ZOOM (montato sulle nuove serie Gx.x). E questo la dice lunga su molte cose .. soprattutto su poi confrontiamo i prezzi dell’attuale release di GR3 con quelli dei vari Pod, G2 ecc…

1 12 2007
iso

Ricordo un programma della Steinberg di 10 anni fa che lavorava decentemente… Il Free Filter… lo ricordate? Forse ce l’ho ancora installato… L’articolo è molto interessante, da stampare, così come i commenti.
Ciao

iSo

19 10 2008
Uruk-Hai

ciao
davvero interessantissimo l’articolo. Ho scaricato la demo del curve eq e ho provato a smanettarci un pò, ma non avevo capito bene come funzionasse, quindi grazie del bel tutorial! 🙂

Per il resto neanche io vedo questa grande utilità in software come questo, anche perchè un timbro non si può (e meno male!) ricreare “solo” copiando un eq simile..
un timbro è fatto da miriadi di cose.. dai mic-pre usati, dalle tecniche di ripresa usate, dal suono della stanza, dalla compressione e da effetti di ambiente o modulazione applicati..
quindi… lascia un pò il tempo che trova..:)
la miglior cosa come ho letto più su è trovare qualche file di esempio esportato dry e cercare di avvicinarsi a quel suono.. sempre che quel suono ci piaccia!
ciao 😀

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