Risonanze e mascheramento

Definizione

Una risonanza è la tendenza di un sistema (corpo di uno strumento, ambiente, filtro, altoparlante) ad amplificare l'energia attorno a una sua frequenza propria f_0. La selettività si esprime con il fattore di merito Q = f_0 / Δf, dove Δf è la larghezza della banda a −3 dB. Una risonanza con Q elevato è stretta e decade lentamente: la costante di tempo dell'inviluppo è τ = Q / (π · f_0) e il tempo di decadimento di 60 dB è T60 = 6,91 · τ. Negli ambienti chiusi le risonanze principali sono i modi assiali: f_n = n · c / (2L), con c = 343 m/s e L dimensione della stanza.

Il mascheramento è il fenomeno psicoacustico per cui un suono (mascherante) riduce o annulla l'udibilità di un altro suono (mascherato).

• Mascheramento simultaneo (in frequenza): agisce soprattutto all'interno della stessa banda critica; la larghezza di banda rettangolare equivalente vale ERB(f) = 24,7 · (4,37 · f / 1000 + 1) Hz, cioè 35,5 Hz a 100 Hz, 132,6 Hz a 1 kHz, 456 Hz a 4 kHz. Il mascheramento si estende più verso l'alto che verso il basso (una frequenza bassa e forte maschera le frequenze più alte) e questa estensione cresce con il livello del mascherante.
• Mascheramento temporale: un suono forte maschera i suoni deboli che lo seguono per 50–200 ms (post-mascheramento) e, in misura minore, quelli che lo precedono di 5–20 ms (pre-mascheramento).
• Separazione spaziale: due sorgenti in posizioni stereo diverse si mascherano meno di due sorgenti sovrapposte al centro.

Parametri e unità

• Frequenza della risonanza: Hz.
• Q: 4–30 per le risonanze di strumenti e ambienti; i tagli correttivi usano Q 4–12.
• Guadagno del picco risonante: 3–12 dB sopra la curva circostante.
• Banda critica: ERB in Hz o scala Bark (24 bande critiche tra 20 Hz e 15,5 kHz).
• Tempi di mascheramento: pre 5–20 ms; post 50–200 ms.

Zone tipiche di risonanza nel mix:

Funzione musicale

Le risonanze danno carattere a uno strumento; in eccesso rendono il suono rimbombante, nasale o aspro e fanno emergere singole note. Il mascheramento è la causa principale della perdita di definizione nel mix: basso e cassa nella stessa banda critica, chitarre e voce tra 1 e 4 kHz, pad e cori nei medi. Si gestisce con l'EQ complementare (taglio sullo strumento secondario dove il principale ha la sua identità), con l'EQ dinamico o la compressione in sidechain, con il panning, con la scelta delle ottave nell'arrangiamento e con il controllo delle code (riverberi e delay che mascherano gli attacchi successivi).

Esempio pratico

• Cassa e basso: la fondamentale della cassa a 55 Hz e la nota La1 del basso (55 Hz) cadono nella stessa banda critica (ERB a 55 Hz ≈ 30,6 Hz). Soluzione: EQ dinamico sul basso, campana a 55 Hz Q 2, range −4 dB, sidechain dalla cassa, release 80 ms; il basso cede spazio solo sui colpi.
• Ring del rullante: risonanza a 210 Hz con Q 30: τ = 30 / (π · 210) = 45 ms, T60 = 0,31 s. Un notch −6 dB a 210 Hz con Q 8 ne riduce la coda senza togliere corpo.
• Modi della stanza di ascolto: in una stanza lunga 4 m il primo modo assiale cade a 42,9 Hz, i successivi a 85,8 e 128,6 Hz. Nella posizione di ascolto queste frequenze possono risultare esaltate o cancellate di 10 dB e oltre: il giudizio sul sub va verificato con l'analizzatore e in cuffia.

Errori comuni

• Eliminare ogni risonanza: lo strumento perde identità e diventa sterile.
• Valutare il mascheramento in solo: si manifesta solo con tutti gli strumenti attivi.
• Alzare entrambi gli strumenti in conflitto nella stessa zona invece di tagliarne uno.
• Usare tagli larghi per risonanze strette: si toglie anche il suono utile attorno.
• Trascurare il mascheramento temporale: riverberi e delay lunghi coprono gli attacchi delle note successive.
• Correggere sul mix risonanze della stanza di ascolto che non esistono nel file.

Come verificarlo

• Analisi dell'app (layering): confrontando più file, l'app indica per ogni coppia le Bande in comune (mascheramento), cioè le bande in cui entrambi i layer hanno la loro energia principale, le Bande affollate (3 o più layer forti) e le Bande senza un layer dominante. Le bande in comune richiedono EQ complementare, sidechain o un'ottava diversa.
• Energia per banda: confronta nell'app la stessa banda in due tracce che si mascherano.
• Sweep con EQ: campana stretta (Q 6–8) a +10 dB fatta scorrere per individuare le risonanze; analizzatore con peak hold e FFT ≥ 8192.
• Prova di mute: escludi a turno lo strumento sospettato di mascherare e verifica quanto migliora la definizione dell'altro.