EMUTE-MUSIIKKITEKNOLOGIASIVUSTO
Emute

Prosessointi, osa 5 - Kaiku

Kirjoittanut Juha Sipilä | 04.02.2014

Aina kun kuuntelemme musiikkia (tai mitä tahansa ääntä), kuulemme myös kuuntelutilassa syntyviä äänen heijasteita, ne ovat luonnollinen osa tilaääntä. Moniraitaäänityksissä puolestaan pyritään usein minimoimaan heijasteet, ja kaiku lisätään keinotekoisesti vasta miksausvaiheessa. Tämä työskentelytapa antaa suuremmat mahdollisuudet säätää kaiun ominaisuuksia. Mutta miten kaiun parametrit säädetään ja miten kaikua kannattaisi käyttää?

Kaiku

Kaikuefekti (Reverb) perustuu viiveeseen. Yksittäisen viiveen sijaan se tuottaa sarjan viiveitä, ja jäljittelee näin akustisessa tilassa tapahtuvia ääniheijasteita. Toki parametreja säätämällä voidaan saavuttaa myös tilasointeja, jotka olisivat akustisesti mahdottomia, ja usein näin tehdäänkin. Tällöin kaikuefektiä käytetään luovana työkaluna halutun sointikuvan rakentamisessa.

Kaiun historiaa

1960-luvulla moniraitaäänityksen yleistyessä muuttuivat myös mikrofonitekniikat. Siihen asti koko yhtye äänitettiin samanaikaisesti yhdellä tai vain muutamalla mikrofonilla, jotka samalla taltioivat studiotilan akustiikan. Erillistä kaikulaitetta ei tarvittu. Moniraitanauhurit mahdollistivat päälleäänitykset ja useampien mikrofonien käytön. Tämä johti siihen että mikrofoneja alettiin sijoittamaan lähemmäksi instrumentteja, jolloin tilasoinnin määrä väheni ja soinnista tuli kuivempi. Studioakustiikkaakin alettiin vähitellen muokkaamaan kuivemmaksi. Kadonnutta tila-akustiikkaa täytyi alkaa korvaamaan kaikulaitteilla.

Kaikukammio

Ennen varsinaisten kaikulaitteiden keksimistä tilasointi saatiin aikaiseksi etsimällä studiosta (tai rakentamalla) hyvin kaikuva tila, johtamalla ääni sinne kaiuttimen kautta, ja taltioimalla huoneen heijasteet mikrofonin kautta. Tällainen erillinen kaikuhuone tunnetaan nimellä kaikukammio (Echo Chamber).  Tärkeätä oli myös varmistaa, ettei kaikukammioon pääse ulkopuolelta akustista ääntä. Tästä syystä kaikukammiot sijoitettiin usein esimerkiksi studiotilojen kellariin, mahdollisimman kauaksi kaikista äänilähteistä.

Tavallaanhan oli tietysti hieman nurinkurista, että ensin äänitettiin mahdollisimman kuiva sointi, ja sitten erikseen etsittiin sointia kaikuvasta tilasta. Menetelmä antoi kuitenkin mahdollisuuksia muun muassa eri raitojen erilaisiin kaiutuksiin, sekä kaikusoinnin muokkaamiseen. Kaikua voitiin varioida muokkaamalla huoneen akustiikkaa, tai siirtelemällä kaiutinta ja mikrofoneja. Tietysti mikrofoneilla poimittua kaikukammion signaalia voitiin muokata myös sähköisesti, esimerkiksi taajuuskorjaimilla.

Oheisen kuvan QuikQuak RaySpace -kaikua säädetään hieman samoin kuin kaikukammiota alunperin. Plugariin pystyy suunnittelemaan tilan pohjapiirustuksen, ja sijoittamaan tähän tilaan äänilähteet ja mikrofonit haluamiinsa paikkoihin. Plugari mallintaa äänenkulun ja heijasteet, ja lopputuloksena on tällaisessa tilassa syntyvä tilaääni.


Nykyään studioissa on harvoin varaa pitää erillisiä kaikukammioita, mutta sellaisen voi nopeasti rakentaa mistä tahansa soveltuvasta tilasta, vaikka kaakeliseinäisestä kylpyhuoneesta. Kaikulaitteista ja plugareista löytää kaikukammioita jäljitteleviä ohjelmia (yleensä nimellä Chamber), mutta oman kaikukammion käyttäminen antaa mahdollisuudet persoonallisen kaikusoinnin luomiseen. Lisäksi oikea akustinen tila antaa yleensä kaikulaitetta paljon rikkaamman heijastekentän. Kannattaa lukea oheisen linkin artikkeli, jossa on esitelty New Yorkissa sijaitsevan Avatar–studion kaikukammio, tai oikeastaan kaikuporraskäytävä.

https://acoustics.org/pressroom/httpdocs/147th/Case1.htm

Jousikaiku

Ensimmäinen sähköinen kaikulaite oli Hammond-urkujen isän, Laurens Hammondin patentoima jousikaiku (Spring Reveb). Hammond-urut toivat suurten kirkkourkujen soinnin pieniin seurakuntatiloihin ja koteihin, mutta tuosta urkusoinnista puuttui suuren kirkkosalin akustiikka. Tätä ongelmaa Hammond ratkoi kehittämällä jousikaiun. Myöhemmin jousikaiku levisi myös kitaristien suosioon, ja sellainen löytyykin varsin monesta kitaravahvistimesta. Myös studiokäyttöön on tehty joitain malleja, joissa jouset ovat yleensä pidempiä ja kaiuntakenttä rikkaampi.

Jousikaiku toimii elektromekaanisella periaatteella. Se muuntaa sähköisen audiosignaalin jousen mekaaniseksi liikkeeksi, ja jousen mekaaniset värähtelyt jälleen sähköiseksi audiosignaaliksi. Kun värähtely etenee jousta pitkin, heijastuu se aina jousen päistä takaisin. Nämä heijasteet muodostavat kaikuefektin.

Seuraavat kaksi kuvaa esittävät jousikaiun toimintaperiaatteen. Yksinkertaistetuista kuvista poiketen jousikaiuissa on yleensä useampikin jousi, ja ne voivat olla eri paksuisia ja eri kireyksillä.

Analoginen audiosignaali muutetaan mekaaniseksi värähtelyksi dynaamisella elementillä, joka toimii kuten dynaaminen kaiutinelementtikin. Kun audiosignaalin jännitevaihtelu johdetaan kelaan, synnyttää se sekä kelaan että sen ympäröimään rautasydämeen signaalin mukaan muuttuvan magneettikentän. Tämä vaihtuva magneettikenttä saa rautasydämen sisällä riippuvassa jousessa olevan magneetin (ja tietysti myös jousen) värähtelemään.

Jousten toiseen päähän on myös kiinnitetty magneetti. Jousen värähdellessä myös magneetti ja sen magneettikenttä liikkuvat. Vaihtuva magneettikenttä indusoi läheiseen kelaan vaihtosähkösignaalin, joka vastaa jousen värähtelyä.

Jousikaiun sointi on tumma ja "poukkoileva". Elektromekaanisissa muunnoksissa häviää energiaa ja sointi muuttuu. Itse asiassa jousikaiun soinnilla ei ole juuri mitään tekemistä akustisen tilakaiun kanssa. Jousikaiussa värähtelyt etenevät yksiulotteisesti pitkittäisenä aaltoliikkeenä metallisessa jousessa, kun taas akustisesti ääni etenee ilmapaineen vaihteluina kolmiulotteisesti. Jousikaiun omalaatuinen sointi on olennainen osa 1950-luvulla syntynyttä amerikkalaista surf-musiikkia.

Seuraavassa videossa on esitelty Roland Space Echo -plugarin jousikaikuosiota. Plugari on mallinnettu Rolandin vanhasta efektilaitteesta, ja esikuvansa mukaisesti sen jousikaiussa ei ole muuta parametria kuin kaiun voimakkuus.

FX-Jousikaiku from Emute on Vimeo.

Levykaiku

Hieman myöhemmin kehitetty levykaiku (Plate Reverb) toimii samalla periaatteella kuin jousikaiku, mutta jousen tilalla käytetään kehykseen ripustettua ohutta metallilevyä. Audiosignaali muutetaan mekaaniseksi värähtelyksi dynaamisella elementillä, joka on kiinnitetty levyyn. Värähtely etenee levyä pitkin aaltoliikkeenä heijastellen levyn reunoista takaisin. Värähtely poimitaan talteen yleensä kahdella dynaamisella anturilla (stereo) eri kohdista levyä.

Levykaiut ovat suurikokoisia, sekä arkoja mekaaniselle värähtelylle ja akustiselle äänelle. Yleensä ne sijoitettiinkin studioissa kauaksi tarkkaamosta ja soittotiloista. Säädettäviä parametreja oli vähän. Kaiun pituutta säädeltiin huopalevyllä, jolla pystyi vaimentamaan levyn värähtelyä. Huopaa liikuteltiin joko mekaanisesti tai sähkömoottorin avulla. Lisäksi kaiun äänenvärin muokkaamista varten levykaiuissa oli usein yksinkertainen ekvalisaattori.

Jousikaikuun verrattuna sointi on paljon rikkaampi ja pehmeämpi, tapahtuuhan värähtelyn eteneminen ja heijastumiset nyt kaksiulotteisesti. Kuten jousikaiussakin, myös levykaiussa signaali joudutaan muuttamaan mekaaniseksi värähtelyksi, ja jälleen vaihtosähköksi. Muunnoksissa tapahtuu signaalihäviöitä, jotka vaimentavat varsinkin korkeita taajuuksia. Kaiunta syttyy ja rakentuu todella nopeasti, sillä värähtely etenee metallilevyssä paljon nopeammin kuin akustinen ääni ilmaa pitkin. Tästä syystä ennen levykaikua signaalitiehen kytkettiin yleensä nauhakaiku, jolla saatiin aikaiseksi ennakkoviive (Pre-delay) ennen kaiun syttymistä. Nopeasta ja tiheästä kaikukentästä johtuen levykaikua käytetään paljon rumpujen ja perkussioiden kanssa, myös laulussa.

Seuraavassa videossa on esitelty EMT140 –levykaikua mallintavaa plugaria.

Digitaalinen kaiku

1970-luvulla markkinoille tulivat ensimmäiset digitaaliset kaikulaitteet. Vuonna 1976 julkaistu EMT250 oli jo varsin monipuolinen, ja tarjosi tilakaiun lisäksi myös erilaisia moduloituja viive-efektejä mahdollistaen myös chorus- ja flanger-efektit. Ensimmäiset digitaaliset kaiut olivat tietysti kalliita, mutta 1980-luvulla japanilaiset valmistajat (mm. Yamaha ja Roland) toivat markkinoille paljon edullisempia digitaalikaikuja. Seuraavassa kuvassa on plugarimallinnus EMT250-kaiusta.

Digitaalisissa kaiuissa analoginen vaihtosähkösignaali muunnetaan digitaaliseen muotoon, ja signaaliprosessointi tapahtuu matemaattisesti. Tämän jälkeen signaali muunnetaan takaisin analogiseen muotoon. Nykyään valtaosa kaiuista ja tietysti kaikki plugarikaiut toimivat digitaalisesti.

Kaiun impulssivaste

Akustinen tilasointi rakentuu kolmesta osatekijästä: suora ääni (Direct Sound), aikaiset heijasteet eli ensiheijasteet (Early Reflections), ja myöhäiset heijasteet eli jälkikaiku (Late Reflections, Reverb).

Suoran äänen jälkeen kuulemme hyvin nopeasti (kymmenien millisekuntien aikana) ensimmäiset tilan heijasteet lattiasta, lähimmistä seinistä, katosta ja lähellä olevista suurista esineistä. Äänen edetessä noin 340 m/s heijasteita syntyy nopeasti lisää. Lopulta heijasteita on niin paljon että ne sulautuvat diffuusiksi jälkikaiuntakentäksi.

Näitä kolmea tilasoinnin tekijää voidaan kuvata impulssivasteella (Impulse Response, IR). Impulssi tarkoittaa mahdollisimman lyhytkestoista ääntä, esimerkiksi kättentaputus tai starttipistoolin laukaisu ovat impulssimaisia ääniä. Impulssivaste puolestaan tarkoittaa miten jokin akustinen tila reagoi eli vastaa impulssiin. Oheinen kuva esittää impulssivastetta. Pystysuoralla akselilla on äänen voimakkuustaso, ja vaakasuoralla akselilla on aika millisekunteina. Ensimmäinen pystysuora viiva vasemmassa reunassa on suora ääni. Sen jälkeen seuraavat viivat kuvaavat ensiheijasteita. Lopuksi ensiheijasteiden kertautuessa syntyy jälkikaiku.

Jokaisella tilalla on omanlaisensa impulssivaste, johon vaikuttavat muun muassa tilan koko ja muoto, rakennusmateriaalit, kuten myös äänilähteen ja kuuntelijan sijainti. Kaikulaitteiden parametrit kuvaavat näitä muuttujia, joista tärkein on kaikuaika (Reverberation Time, Decay). Se tarkoittaa aikaa, joka kuluu kunnes intensiteettitaso on laskenut 60 dB suoran äänen loppumisen jälkeen. Tästä käytetään lyhennettä RT60.

Kaiun parametrit

Prosessoidun ja kuivan signaalin balanssi (Dry/Wet, Mix) säädetään eri tavalla riippuen siitä, onko kyseessä aux- vai insert-kytkentä. Käytettäessä aux-kytkentää on balanssisäädön oltava aina 100%, eli kaiun ulostulossa tulee olla ainoastaan prosessoitua signaalia. Muussa tapauksessa kuiva signaali summautuu kanavasta ja efektipaluusta, ja summautuminen aiheuttaa kampasuodinilmiön, tai vähintäänkin muuttaa miksausbalansseja. Insert-kytkennässä tällä parametrilla säädetään kuinka paljon kaikua halutaan kuivan signaalin sekaan.

Kaiun säätäminen kannattaa aloittaa miettimällä minkälaista kaikuefektiä ollaan etsimässä, ja valita sen mukainen kaikuohjelma. Tämä vaikuttaa algoritmiin, jonka perusteella kaiku laskee ja muodostaa viiveet. Digitaalisista kaiuista käytetäänkin joskus termiä algoritmikaiku, koska kaiun muokkaaminen on helppoa ja nopeaa laskenta-algoritmin parametrien säätämistä. Algoritmit sisältävät yleensä hyvin paljon eri parametreja, joista käyttäjän muokattavina on vain murto-osa. Kaikulaitteen käyttäminen olisikin liian hidasta ja monimutkaista, jos kaikki sointiin vaikuttavat parametrit olisivat käyttäjän säädettävissä.

Chamber (kaikukammio), Spring (jousikaiku) ja Plate (levykaiku) jäljittelevät historiallisia esikuviaan. Room (huone), Hall (konserttisali) ja Church (kirkkosali) puolestaan jäljittelevät akustisia tiloja. Ambience korostaa ensiheijasteita, ja sopii silloin kun haetaan tilaa avartavaa efektiä, muttei massiivista jälkikaiuntaa. Gate ja Non-Linear ovat niin sanottuja epälineaarisia kaikuja, joiden efektimäinen sointi ei noudata akustisen tilan vaimenevaa impulssivastetta.

Parametrien nimet vaihtelevat hieman kaikulaitteiden välillä. Seuraavassa on käyty läpi tärkeimpiä kaiun parametreja. Omaa kaikuefektiä kannattaa toki tutkia myös manuaalin kanssa.

Decay (Reverb Time) eli kaikuaika määrittää kaiun pituuden. Kaikulaitteista saa helposti kymmenien sekuntien mittaisia kaikuja, mutta luonnollisempaa sointia haettaessa kannattaa muistaa että konserttisaleissakin kaikuaika on noin 1.5–2 sekunnin luokkaa.

Early Reflection Delay (Predelay) määrittää viiveen suoran äänen ja ensimmäisen aikaisen heijasteen välillä. Mitä suurempi tila, sitä kauemmin kestää ennen ensimmäisen viiveen kuulemista. Alle 30 ms viiveellä äänet sulautuvat kuulokuvassa yhteen, mutta yli 30 ms viive alkaa jo erottumaan selkeästi erillisenä äänenä. Tällä parametrilla suora ääni ja kaiku saadaan irti toisistaan, mikä saattaa olla tarpeen esimerkiksi laulusoinnin selkeyden säilyttämiseksi.

Early Reflection Level (Reflect) on ensiheijasteiden äänenvoimakkuus.

Reverb Level (Diffuse) on jälkikaiunnan äänenvoimakkuus.

Room Size on huoneen koko. Kannattaa huomata että kaiun parametrit vaikuttavat yleensä myös toinen toisiinsa. Esimerkiksi huonekoon säätäminen saattaa vaikuttaa matalien ja korkeiden taajuuksien kaiunta-aikoihin ja ensiheijasteiden tasoon.

High Frequency Roll-Off (HF Damp) vaikuttaa kaiun korkeiden taajuuksien vaimenemiseen. Luonnollisessa akustiikassa korkeat taajuudet vaimenevat matalia taajuuksia aikaisemmin, koska lyhyemmän aallonpituutensa vuoksi korkeat taajuudet absorboituvat nopeammin. Mitä pehmeämpiä materiaaleja tilassa on käytetty, sitä tehokkaammin korkeat taajuudet vaimenevat ja sitä tummempi on sointi. Kaikulaitteessa on yleensä jokin parametri tämän soinnin osatekijän muokkaamiseksi.

Diffusion (Density) vaikuttaa kaiun heijasteiden keskinäiseen tiheyteen. Suurilla arvoilla heijasteet ovat tiheämmässä, jolloin esimerkiksi perkussiivisilla soinneilla yksittäiset viiveet eivät nouse niin helposti esille. Liian matala diffuusio-arvo tekee lyömäsoitinten kaiun "rakeisen" kuuloiseksi. Matalammat arvot sopivat puolestaan paremmin esimerkiksi laululle, tai muille pitkille soinneille, koska ne eivät tuki äänikuvaa yhtä helposti kuin korkeammat arvot. Myös kappaleen tempo vaikuttaa parametrin säätämiseen: nopeilla tempoilla miksaukseen jää paremmin tilaa kun käytetään pientä diffuusio-arvoa. Opiskeltaessa kaiun käyttöä tätä parametria kannattaa kokeilla mahdollisimman lyhyillä impulssimaisilla äänillä, esimerkiksi yksittäisillä rumpusoinneilla. Oheinen kuva on Reason RV7000 –kaiusta, joka näyttää graafisen kuvan kaiun luomasta impulssivasteesta. Molemmissa kuvissa on sama kaiku, mutta ylemmässä kuvassa diffuusioarvo on suurimmillaan (kaiku tiheimmillään), ja alemmassa kuvassa pienimmillään.

Seuraavassa videossa on käyty läpi kaiun perusparametrit Pro Toolsin mukana tulevalla DVerb–kaiulla. Kaiutettavana äänenä on käytetty virvelin lyöntiä. Tällaiset perkusiiviset äänet on hyviä kaiun testaamiseen, sillä lyhytkestoisina impulssimaisina ääninä ne eivät peitä kaiun häntää.

 

Gate-kaiku

Gate-kaiku on varsinkin rummuissa paljon käytetty epälineaarinen kaiku (Non-Linear Reverb). Siinä kaiku ajetaan gaten läpi, ja kaiun häntä katkaistaan gaten avulla. Kaiku ei siis pääse vaimenemaan luonnollisesti ja lineaarisesti, ja tästä johtuu termi "epälineaarinen". Tällä tavoin rumpusointiin saadaan suuri tilantuntu ilman että kaiku kuitenkaan tukkii liikaa miksauksen äänikuvaa. Efektiä alettiin käyttämään 1970-luvun loppupuolella. Se on kuultavissa esimerkiksi David Bowien Low –albumin (1977) kappaleen "Always Crashing The Same Car" virvelisoinnissa. Virveli tulee mukaan kohdassa 0:40.

 

"Always Crashing The Same Car" iTunes-palvelussa:

https://itunes.apple.com/us/album/low-remastered/id14685615

1970-luvulla digitaaliset kaikulaitteet olivat vielä harvinaisia, mutta gate-kaiku saatiin toki aikaiseksi myös levykaiulla ja gatella. Myös oikeaa akustista tilaa käytettiin. Rummut lähimikitettiin, ja lisäksi rumputila mikitettiin kaueampaa. Efektin tehostamiseksi tilasointia yleensä kompressointiin rajusti, jolloin kaiun äänekkyys nousi. Kompressoitu tilasointi katkaistiin gatella jota ohjattiin rumpujen lähimikrofonien signaalilla, yleensä virvelillä, bassorummulla ja tomeilla. Koska gaten avaava signaali otettiin lähimikrofoneista, saatiin kaiku syttymään välittömästi rumpuiskun jälkeen, ja gate-kaiku saatiin haluttaessa esimerkiksi vain virveliin. Gaten nousuaika (Attack) ja päästöaika (Release) säädettiin nopeiksi. Pitoaika (Hold) sääti kaiun pituutta, ja se säädettiin tarkasti kappaleen tempon mukaan.

Neljäosanuotin pituus millisekunteina voidaan laskea jakamalla 60000 kappaleen tempolla. Esimerkiksi jos tempo on 60 BPM (engl. Beats Per Minute, iskua minuutissa), on neljäsosanuotin pituus 60000/60 = 1000 ms. Vastaavasti jos tempo on 125 BPM, on neljäsosanuotin pituus 60000/125 = 480 ms. Tästä taas kahdeksasosanuotin pituus saadaan jakamalla kahdella 480/2 = 240 ms, ja puolinuotin pituus kertomalla kahdella 480*2 = 960 ms, ja niin edelleen.

Oheisesta kuvasta selviää gate-kaiun rakentaminen tilamikityksen kautta.

Gate-reverb liittyy hyvin vahvasti 1980-luvun rumpusointiin. Tarinan mukaan efekti tuli esille vahingossa Peter Gabrielin tehdessä kolmatta levyään vuonna 1980. Rumpaliksi kutsuttu Phil Collins pystytti settiään äänitystä varten. Jotkut rumpukanavista oli reititettynä AMS-kaikuun, ja kaiun paluu oli kytketty kuunteluun gaten kautta. Rumpuja viritettäessä tarkkaamossa kuultiin gate-kaiku, jonka Gabriel halusi hyödyntää sen sijaan, että olisi "korjannut" sen. Gate-kaiku kuuluu hyvin esimerkiksi kappaleessa "Intruder".

"Intruder" iTunes-palvelussa:

https://itunes.apple.com/us/album/peter-gabriel-3-melt-remastered/id343332946

 

AMS piti niin paljon efektistä, että kaikulaitteeseen ohjelmoitiin sen perusteella "Non Linear" -ohjelma, ja tätä kautta gate-kaiku levisi myös muiden valmistajien kaikulaitteissiin. Myös Phil Collins tykästyi efektiin, koska käytti sitä hyvin runsaasti omilla soololevyillään. Tästä esimerkkinä "But Seriously" –levyn (1989) kappale "I Wish It Would Rain Down".

"I Wish It Would Rain Down" iTunes-palvelussa:

https://itunes.apple.com/us/album/...but-seriously/id30725273

 

Phil Collins vei gate-kaiun myös Genesiksen levyille. Esimerkiksi Genesis–levyllä (1983) kappaleessa "Mama" kuultavissa rumpusoinneissa on käytetty gate-kaikua paitsi virvelissä, myös bassorummussa ja tomeissa. Rummut tulevat mukaan kohdassa 4:10.

 

Seuraavalla videolla esitellään Pro Toolsin D-Verb–kaikuplugarin Non-Linear -algoritmi, sekä rakennetaan gate-kaiku perinteisemmällä tyylillä.

 

Konvoluutiokaiku

Perinteinen digitaalikaiku käyttää matemaattisia algoritmeja viiveiden muodostamiseen. Tällaisen algoritmikaiun eräs etu on näiden tilaefektien muokattavuus. Tietokonetehon kasvu on tuonut käyttöömme myös konvoluutiokaiun (Convolution Reverb, Sampling Reverb), jonka avulla tilasointi voidaan samplata kaikulaitteeseen.

Konvoluutiokaiku perustuu impulssivasteisiin (Impulse Response, IR). Minkä tahansa tilan impulssivaste voidaan taltioida äänittämällä. Samplattavassa tilassa tuotetaan lyhytkestoinen impulssi, esimerkiksi laukaisemalla starttipistooli tai puhkaisemalla ilmapallo. Tämän impulssin tuottama vaste eli tilakaiku äänitetään. Näin saatu impulssivaste syötetään kaikulaitteelle, joka prosessoi ääntä matemaattisesti konvoluutioprosessilla. Siinä suoritetaan kertolasku kaiutettavan äänen jokaisen samplen ja impulssivasteen välillä. Prosessin tulona on signaali, joka sisältää alkuperäisen äänityksen kaikki heijasteet, ja samalla myös tilan taajuusvaste kopioituu prosessoitavaan signaaliin. Oheisessa kuvassa on Ableton Live -ohjelman Convolution Reverb Pro -plugari.

Impulssin tuottaminen puhtaasti tarpeeksi suurella äänipaineella on vaikeaa, kuten myös tällaisen impulssivasteen äänittäminen säröttömästi. Siksi sen tilalla käytetään nykyisin siniaaltopyyhkäisyä (Sine Sweep). Siniaaltogeneraattori tuottaa liukuvan äänen koko audiokaistalla 20Hz - 20kHz. Sen tuottama pyyhkäisyvaste äänitetään, ja sille suoritetaan matemaattinen dekonvoluutioprosessi. Dekonvoluutiossa siirretään kaikki vasteen samplet samalla aikajanalle, jolloin pyyhkäisystä muodostuu impulssi, ja pyyhkäisyvasteesta impulssivaste. Siniaaltopyyhkäisynkin äänittäminen on työlästä ja hankalaa, mutta onneksi konvoluutiokaikujen mukana toimitetaan hyvälaatuisia impulssivasteita, ja lisää voi tarvittaessa ostaa esimerkiksi internetin kautta.

Konvoluutiokaikua voidaan käyttää myös kaikulaitteiden tai -plugarien tilasointien kopiointiin. Samalla tavoin kuin tilasta, myös niistä voidaan taltioida impulssi- tai pyyhkäisyvaste. Alkuperäisen ja konvoluutiokaiun soinneissa ei ole eroa, mutta erot tulevat esille käytettävyydessä. Konvoluutiokaiussa ei enää pystytä säätämään tilasoinnin parametreja, yleensä ainoastaan kaiun pituutta voidaan lyhentää. Lisäksi tulee huomioida, että konvoluution avulla ei voida taltioida moduloivia efektejä, esimerkiksi chorusta ja flangeria.

Vuonna 2001 julkaistu Sonyn DRE-S777 oli ensimmäisiä kaupallisia konvoluutiokaikuja, ja sen alkuperäinen hinta oli noin 9000 dollaria. Nykyisin konvoluutiokaiku saattaa tulla audiosekvensseriohjelman mukana, tai ainakin sellaisen voi ostaa erillisenä plugarina melko edullisesti. Myös ilmaisia konvoluutioplugareita löytyy.

Elokuva-, TV- ja videopelituotannoissa konvoluutiokaiku on erityisen käyttökelpoinen työkalu. Se mahdollistaa kuvauspaikan akustiikan tallentamisen, jolloin jälkiäänityksenä tehtävät dialogit, tehosteäänet jne. on helppo sijoittaa alkuperäiseen akustiikkaan.  Vaikka konvoluutiokaiku on hyvä realistisen tilaefektin toistamiseen, voidaan sitä käyttää myös luovana työkaluna. Kun impulssivasteena käytetäänkin jotain muuta kuin huonetilan akustiikkaa, voidaan saada aikaiseksi mielenkiintoisia sointivärejä. Impulssivaste voidaan äänittää esimerkiksi flyygelin, kitaran, viulun tai jonkin muun soittimen kaikukopasta. Konvoluution avulla näiden soittimien ominaispiirteitä voidaan siirtää mihin tahansa prosessoitavaan ääneen. Tai impulssivasteen tilalla voidaan käyttää mitä tahansa samplea, esimerkiksi puhetta, kuten seuraavan videon lopussa on esitelty. Videolla käytetään McDSP Revolver -konvoluutiokaikua ja sen mukana tulleita impulssivasteita.

 

Vinkkejä reverbin käyttöön

  1. Säätäessäsi kaikua, käytä mikserin mute-kytkimiä kanavien nopeaan mykistämiseen siten, että kuulet kaiun hännän.
  2. Käytä kaikupaluukanavan mute-kytkintä (tai kaiun bypass -kytkintä) kuunnellessasi miksausta, ja vertaile kaiutettua ja alkuperäistä sointia.
  3. Mikäli kaiku tukkii äänikuvaa liikaa, kokeile kytkeä ylipäästösuodin ennen kaikua. Leikkaa alimpia taajuuksia pois. Rajataajuuden voi nostaa yleensä aika korkeallekin, ennenkuin miksauksessa huomaa kaiun ohentumisen.
  4. Yleisin käyttövirhe on kaiun liiallinen käyttö. Yleensä kaikki kuulostaa paremmalta kaiun kanssa, myös huonosti soitetut raidat. Kuitenkin reverbin käytön tarkoituksena olisi luoda illuusio tilasta, ei soittimien hukuttaminen kaikuun.
  5. Älä käytä kaikua kaikissa kanavissa. Kaiuttamalla instrumentteja eri tavoin saat äänikuvaan myös syvyysulottuvuutta.
  6. Äänitä ainakin joihinkin raitoihin mukaan myös oikeaa tila-akustiikkaa viemällä mikrofonit hieman kauemmaksi. Tällä tavoin saat äänitteeseesi heti syvyysulottuvuutta ilman kaikulaitteita. Lisäksi oikeaa tilaa käyttämällä saat äänitteistäsi persoonallisempia.
  7. Säätäessäsi kaikuaikoja mieti kappaleen tempoa. Varsinkin pidemmät predelay-ajat ja gate-kaiut kannattaa säätää kappaleen tempon mukaan.
  8. Neljäsosanuotin pituus [ms] = 60000 / tempo.
  9. Varsinkin laulussa kannattaa varoa liiallista kaiuttamista, sillä se vie laulun taka-alalle. Laulun pystyy upottamaan miksaukseen myös pienellä viiveellä, tai käyttämällä pelkästään reverbin aikaisia heijasteita.
  10. Laulun sanoihin saa selkeyttä käyttämällä pitkää, noin 50-100 ms predelay-aikaa. Tämä auttaa kuulijaa hahmottamaan nopeita konsonanttialukkeita, jotka eivät näin pääse peittymään kaiun alle.
  11. Laulun S-konsonantit saattavat joskus jäädä sihisemään ikävällä tavalla kaikuun. Silloin niitä voidaan vaimentaa kaiun syötöstä taajuuskorjaimella tai de-esserillä. S-konsonattien häviäminen kaiusta ei haittaa, kun ne kuitenkin kuuluvat kuivassa laulusoinnissa.
  12. Staattiseen kaikuun saadaan elävyyttä syöttämällä signaali kaiulle jonkin muun efektin läpi. Kokeile erimerkiksi chorusta, flangeria, tai phaseria.
  13. Opettele kuuntelemaan levyiltä, miten kaikuja on käytetty. Onko ne tilaefektejä, vai erikoisefektejä? Kuinka pitkä on predelay? Kuinka pitkä kaikuaika on? Onko kaiku sävyltään tumma vai kirkas? Onko rummuissa käytetty gate-kaikua?
     

Linkit aiheesta

Kaikukammio Avatar-studiossa (New York) - http://www.acoustics.org/press/147th/Case1.htm Jousikaiun historiaa - http://www.accutronicsreverb.com/main/?skin=sub03_01.html EMT-kaikujen historiaa - http://www.uaudio.com/blog/emt-reverb-history/ Vanhojen kaikulaitteiden jäljittely - http://www.soundonsound.com/sos/jan01/articles/vintage.asp Kaiun valitseminen - http://www.soundonsound.com/sos/mar06/articles/usingreverb.htm Kaiun käyttäminen - http://www.soundonsound.com/sos/jul08/articles/reverb1.htm Kaiun käyttäminen - http://www.soundonsound.com/sos/aug08/articles/reverbpart2_0808.htm Tilasoinnin jäljittely kaiulla - http://www.soundonsound.com/sos/oct01/articles/advancedreverb1.asp Tilasoinnin jäljittely kaiulla - http://www.soundonsound.com/sos/nov01/articles/advancedreverb2.asp Konvoluutiokaiku - http://www.soundonsound.com/sos/apr05/articles/impulse.htm Ilmainen SIR1 -konvoluutiokaiku (PC) - http://www.knufinke.de AU-konvoluutiokaiku (donationware) - http://audio.lernvall.com

Katso myös