Uno dei problemi (o delle opportunità) che si creano quando si impiegano due o più microfoni per registrare una sorgente è la coerenza di fase tra i segnali raccolti. Servirà un minimo di matematica per capire come vanno le cose ma cercherò di usarla il meno possibile.

Vediamo un po' meglio da cosa dipende il fenomeno. Vi dico subito che il colpevole è la velocità di propagazione del suono in atmosfera (che chiameremo, nel seguito, v). Questa, a parte una serie di approssimazioni, è pari a circa 340 m/sec. Ne consegue che il suono emesso dallo speaker raggiunge il primo microfono ad un certo istante (chiamiamolo t) e il secondo dopo un intervallo di tempo (diciamo Δt) che dipende dalla distanza (Δx) tra i due. Il legame tra le tre grandezze, che ci consente di calcolare Δt, è: Δt= Δx/v.

Un'altra cosa che succede al suono durante la sua propagazione in atmosfera è la diminuzione della sua intensità (non approfondiamo troppo ma anche questa, che rappresentiamo con il fattore A, dipende dalla distanza).

Da quanto appena detto deriva che, se il primo microfono registra il segnale x(t), il secondo (posto alla distanza Δx) ne registra una copia attenuata di un fattore A e ritardata di un intervallo Δt. Sul secondo microfono troviamo quindi il segnale Ax(t-Δt).

Se in fase di mix sommiamo i due segnali otteniamo:

y(t)=x(t)+Ax(t-Δt)

Questa è la risposta all'impulso di un filtro denominato Filtro a Pettine (o, in inglese, Comb Filter). Il perchè di questo nome lo si capisce dalla forma della sua risposta in frequenza (reperita dal sito http://www.sengpielaudio.com/calculator-combfilter.htm):

Nella figura si evidenziano due frequenze caratteristiche. Quella del primo massimo (f0=1/Δt) e quella del primo minimo (fn=f0/2)

L'effetto del comb filter è quello di diminuire l'energia (e quindi il volume) del segnale risultante e applicare un effetto noto come phasing (lo stesso del phaser ma senza modulazione) che rende il timbro un po' intubato.

Questa non è necessariamente una caratteristica negativa (tanto è vero che esiste un effetto che fa praticamente la stessa cosa) ed è comunque possibile eliminarla con opportune elaborazioni dopo la registrazione.

Nella registrazione che abbiamo usato come esempio la distanza tra i microfono era di 40cm, il ritardo corrispondente era di 1,18msec (millesimi di secondo). Da questi valori derivano anche le frequenze caratteristiche del comb filter (f0=847Hz e fn=424Hz).

Su questa pagina trovate i campioni ad alta definizione (16bit/48KHz) dei segnali registrati con e senza correzione di fase che potete ascoltare in modo da apprezzare le differenze (meglio utilizzare cuffie o monitor per l'ascolto). 

Nella figura seguente, invece, potete vedere come appaiono due segnali registrati, prima della correzione di fase.

Per correggere la fase si può procedere utilizzando le funzioni della propria Digital Audio Workstation (DAW) utilizzando un livello di zoom adeguato a visualizzare lo scostamento nel tempo e (avendo cura di disabilitare la griglia) spostare uno dei due segnali di una quantità di campioni sufficiente ad allinearli.

In alternativa esistono alcuni plugin in grado di facilitare il lavoro. Tra questi vi segnalo InPhase di Waves che torna utile in molte altre situazioni.

Come accennato in precedenza, comunque, non è detto che l'effetto non possa essere utilizzato in modo creativo.

Quanto detto fino ad ora vale tutte le volte in cui si utilizzano due o più microfoni per registrare segnali audio (pensate alla batteria).

Un ultima cosa. Abbiamo sempre parlato di fase (che sarebbe una grandezza che si misura in gradi o radianti) pur considerando scostamenti nel dominio del tempo (che si misura in secondi). La ragione è che tra le due grandezze c'è un legame stretto che però, magari, approfondiamo in un altro articolo.

Per concludere vi lascio a un video in cui tutte le tracce di chitarra sono registrate con due microfoni e, in fase di edit, rimesse in fase.