Digitálna live mixáž: začíname s digitálnym mixom

V dnešnej dobe sa denne stretávame s prienikom digitálnych technológií všade, kde to len prednedávnom bolo len ťažko predstaviteľné. Pred časom prebehol tento proces v oblasti amatérskej fotografie, ktorá bola dovtedy výhradne vecou klasickej kinofilmovej technológie. Navzdory sčasti oprávneným výhradám ku kvalite, ktoré sa časom vytratili s rozvojom a zdokonaľovaním výrobkov, a tiež ku cene zariadení využívajúcich túto technológiu, ktoré sa časom z piedestálu luxusných hi-tech hračiek pre solventných vyvolených dostávali a stále viac dostávajú aj do nižších cenových hladín, je aktuálne práve tento segment trhu už takmer výlučne vecou digitálu.

Dnes si už 99 zo sto domácich fotografov (až na zopár skutočných retro fanúšikov) nevie ani len predstaviť, ako si v kúpelni potme máča filmy do vývojky a ustaľovača. Všetci si nafotené obrázky stiahnu cez kábel do laptopu a upravujú vo Photoshope či iných editoroch. Prečo to spomínam, keď to vlastne nijako nesúvisí s amatérskou a poloprofi zvukárinou? No preto, lebo v tomto odbore sa tiež blýska podobné veľké zmeny, a vyzerá to tu presne tak, ako pred 15 rokmi u amatérskych a poloprofi fotografov.

Digitálne mixpulty sa tiež z drahých hračičiek pre veľké rentálky presúvajú aj do kategórií výrobkov pre nás, bežných ľudí, ktorí sa venujú ozvučovaniu ako svojmu koníčku. A tiež sú zo dňa na deň lepšie a lepšie, pomer ceny a kvality sa neustále zlepšuje. Nad analógovou klasikou sa zo dňa na deň stále viac zmráka. A vidím tu ďalšiu analógiu so svetom fotografie. Mnohé argumenty proti prechodu na digitál boli založené ani tak nie na samotných nedostatkoch digitálu voči analógu, ale skôr na nesprávnych a nevhodných postupoch práce s týmito zariadeniami, keď s nimi ich novopečení majitelia zaobchádzali ako s analógmi, brali ich ako náhradu jedna k jednej, a potom boli sklamaní z výsledku, ktorý bol proste horší ako u analógu. No a nejako podobne je to aj u digitálneho pódiového zvuku.

Pre prechod z analógu na digitálny mix sú veľmi vhodné mixy Presonus vzhľadom na takmer "analógové" ovládanie

Základné rozdiely medzi analógovým a digitálnym mixpultom

Klasický analógový mix pozostáva z kanálových predzosilňovačov, vybavených vstupnou sekciou regulácie úrovne, korekčnou sekciou (EQ) a regulátorom výstupnej úrovne kanálu (fader). Výstup z kanálového modulu ide do master sekcie alebo do zbernice skupín signálov (groups). Výstupy kanálov a grúp sa sčítavajú na master sekcii vybavenej regulátorom výstupnej úrovne (master fader) a niekedy je pred ním aj master EQ. Potom sú tu ešte sekcie slučiek (Aux In/Out), kde možno signál z kanála pred alebo za faderom odbočiť niekam von (typicky do externého efektového procesora – reverb, delay...) a potom ho naspäť vrátiť do vnútra mixu cez master sekciu. Niektoré mixpulty ešte môžu na niektorých kanáloch zaradiť tzv. insert, teda bod, kde sa signál v kanálovej sekcii preruší, odbočí do efektu a vráti po spracovaní priamo do kanálu (typicky sa takto pripája dynamický processing typu gate, kompresor, kde je spracovávaný iba signál jednotlivého kanála a ostatné kanály ho neovplyvňujú). Ešte sú tam aj drobné podporné obvody typu zapínateľné napájanie mikrofónov fantómovým napätím, atď.

Digitálny mix je od toho zapojenia na hony odlišný. Je to vlastne iba počítačový systém (dnes obvykle viacprocesorový), na ktorý sú pripojené vstupné AD a výstupné DA prevodníky. Signál pred prevodníkmi sa spracuváva analógovými predzosilňovačmi, ktoré majú za úlohu zosilniť ho na úroveň vhodnú pre čo najlepšiu činnosť AD prevodníka. Výstupné signály za prevodníkmi DA idú na výstupné buffer sekcie a z nich von. A všetko, čo sa deje medzi AD a DA prevodníkmi, je len aritmetika s číslami, reprezentujúcimi signály, o ktorú sa postará DSP procesor pultu. Celá tá interná štruktúra známa z analógového mixu sa teda emuluje virtuálne, je to program pracujúci s vstupnými dátami z AD, ktoré spracuje do výstupných dát a tie pošle do príslušných DA a z nich na výstupy zariadenia. Všetko, čo sa deje medzi prevodom na binárne streamy dát a ich opätovným zložením na spojitý signál, teda ekvalizácie, dynamické úpravy, ovládanie úrovne, efekty atď., to všetko je iba zložitý matematický algoritmus.

To, čo sa v analógovom svete dosahuje fyzickou zmenou prepojení medzi funkčnými celkami mixpultu, je tu preto možné zmeniť zmenou v algoritme, teda softwarovo. Je teda bez väčších nákladov možné zrealizovať aj veľmi zložitú sieť vnútorných prepojení, smerovať signály, odkiaľ chcem a kde chcem, takisto je možné urobiť zariadenie, ktoré môže ľahko svoje vnútorné usporiadanie signálových ciest meniť podľa požiadaviek obsluhy. A zároveň nie je, ak to konštrukcia a výkon DSP dovolia, problém zariadenie rozšíriť o ďalšie signálové cesty, pridať ďalšie vstupy a výstupy pripojením periférnej jednotky, odbočiť signály na ďalšie spracovanie bez toho, aby sa akokoľvek ovplyvnili, poskytnúť rozsiahle efektovanie atď... a takto zložité zariadenie bude mať stále rozumné rozmery, nebude to veľký pult s obrovským outboard rackom naládovaným všetkým možným, poprepájaný hromadou káblov dokopy s pultom.

Kto by sa ťahal s plným rackom efektov a kábloval to dokopy s mixom? Novinka Mackie ProDX4...

Už od začiatku je tu aj ďalšia obrovská výhoda digitálnej technológie. Výhoda tkvie v menšom šume, ktorý je vlastne daný iba týmito vplyvmi – šum predzosilňovača, kvantizačná chyba prevodu AD, chyba zaokrúhlenia pri výpočte v DSP, kvantizačná chyba DA a šum výstupného buffera. U analógu ale šum vzniká kontinuálne po celej ceste signálu, každý jeden aktívny prvok si pridáva ďalší jeho prírastok. Laicky povedané, sčítavanie jednotiek a núl nešumí, ale každý jeden tranzistorový stupeň v ceste analógového signálu áno. Teda v princípe, ak má digitálny pult slušne navrhnutý vstupné a výstupné obvody, prevodníky s dostatočným rozlíšením (24bit je dnes už štandard), a interné výpočty prebiehajú s dostatočnou presnosťou, má pred analógom navrch, čo sa týka odstupu signálu od rušivého pozadia.

Samozrejme situácia je trošku zložitejšia – ku skresleniu a šumu môže dôjsť napríklad nekorektne napísaným neoptimalizovaným mixážnym algoritmom, kde dôjde ku zbytočnému množstvu medzivýpočtov, a keďže každá binárna aritmetická operácia v sebe obsahuje aj chybu zaokrúhlenia, vzniká kumulatívna chyba výpočtu. A tá je tým väčšia, čím zložitejší a menej optimalizovaný je algoritmus, ktorý dáta spracuváva. Takýto šum a skreslenie sa ale prejavuje inak než u analógu, kde je zvuk, ako sa výstižne hovorí v Česku, „nakřáplý“, a so šumovým pozadím. Skôr je zvuk taký ako keby deravý, prázdny, sklený, akoby vypitvaný... najlepšie si túto degradáciu vieme predstaviť, keď si pustíme mp3 nahrávku s nižším rozlíšením.

Výrobcovia s týmto javom bojujú tak, že interné spracovanie beží s ďaleko vyšším rozlíšením, než je rozlíšenie vstupných a výstupných dát, čím sa zároveň aj rieši ďalší neduh – pretečenie aritmetickej operácie (v podstate digitálny ekvivalent prebudenia aktívneho zosilňovacieho stupňa). Toto pretečenie sa na rozdiel od chripenia známeho z analógu prejavuje ďaleko rušivejšie. Je to ostrý pazvuk, ktorý navyše nastupuje a odoznieva náhle, znenazdania, z čistého signálu, nie je to ako u analógu, kde to skreslenie s postupným nábehom.

Jediná šanca brániť sa tomuto javu je samozrejme iba vhodnou konštrukciou zabrániť vzniku tohto artefaktu za každú cenu. Riešením je, ako som už spomenul, predimenzovanie interného rozlíšenia pri výpočtoch. Príklad – dnes veľmi obľúbený profi mixpult X32 od Behringeru má vstupy aj výstupy na 24 bit, ale interné spracovanie v ňom beží na šírke slova 40 bitov s pohyblivou desatinnou čiarkou, teda zaokrúhľovacia chyba je tam naozaj mizivá, a dostať interné spracovanie signálov v systéme mimo pracovný rozsah je v podstate takmer nemožné. Zvuk je preto plný, čistý a bez neprirodzených artefaktov, aj keď sa mieša hodne signálov, a interný processing a routing je hodne zložitý.

Aj profesionálnych zvukárov poteší rad výhod a flexibilita digitálnych mixov...

Čo z toho vyplýva?

Prvá rada pre nováčikov v digitálnom ozvučovaní – naozaj starostlivo dbajte na to, aby ste neprebudili vstupy a výstupy! Urobte si dostatočnú rezervu v headroome. Radšej kľudne dajte aj o 2-3 dB menej. Rátajte s tým, že väčšina spevákov, ako býva zvykom, bude na zvukovke spievať na pol dychu, ale na koncerte sa rozvášnia, prirodzené endorfíny vyplavené emóciami, možno doplnené aj niečím ostrejším, sa prejavia, a poriadne sa do toho oprú. Alebo gitarista, na zvukovke ukáznený, si potajme bude pridávať kombo. A toto nečakané zvýšenie signálov na vstupe si často zvukári na analógu ani nevšimnú, ale u digitálu môže znamenať naozaj problém so zhoršenou kvalitou zvuku!

Rovnako si treba strážiť i výstup, nechať si rezervu aj tam, a pokiaľ možno nedovoliť ani vo vygradovaných momentoch, aby vyšla úroveň cez 0 dB. Treba si uvedomiť, že keď sa o to poriadne oprie každý hráč na pódiu, výsledný signál sa sčíta, a to, čo by u analógu skončilo iba jemne skreslenou špičkou signálu, ktorú by si nik z obecenstva nevšimol, u digitálu vyvolá počuteľnú deformáciu signálu, ktorú budú počuť všetci.

Väčšina „zvukových tragédií“ v podaní digitálov začína práve tým, že zvukár, zvyknutý, že na jeho starom analógu nie je problém hnať vstupy aj výstup až „za roh“, po poblikávanie červenej diódky „Clip“, lebo až vtedy „to začína správne hrať, a zvuk naberie tie správne gule“, aplikuje podobný prístup aj na nový digipult. A potom nadáva na „blbý digitál“, čo nehrá tak pekne, ako jeho starý dobrý analógový pult.

Druhá rada týkajúca sa tejto témy – snažte sa pracovať iba s pásmami, ktoré potrebujete pre daný nástroj, všetko ostatné odfiltrujte, hlavne u nízkych kmitočtov! Používajte lo-cut tlačidlo na obmedzenie subsonickej zložky všade tam, kde ju nepotrebujete (vokály, gitary, dychy)... načo miešať niečo, čo nepotrebujete, aby sa to tam zbytočne sčítavalo (a basy nesú so sebou pomerne vysoké hodnoty signálov) a zbytočne nám tak u niektorých starších či jednoduchších digitálov zvyšovalo šancu na pretečenie interného spracovania dát. Tento zvyk má význam kupodivu i na analógu, kde tiež vyčistí zvuk... lebo aj tam zabránime miešaniu nepotrebných spektier do sumy (a tým zlievaniu zvuku do nekonkrétnej chlpatej gule) a riziku prebudenia zbernice, čo by ale u slušných digitálov aj slušných analógov už nemalo hroziť.

Nabudúce si rozoberieme ďalej prvotné nastavenie typických digitálov a nastavovanie jednotlivých vstupov na pulte. Zatiaľ sa majte a nech vám to stále dobre hrá!