Οδηγός για το GATE η NOISE-GATE / Οι πύλες του παραδείσου ή της κολάσεως;

Βασική λειτουργία

Η βασική του λειτουργία είναι να αφαιρεί κάθε ήχο που δεν θέλουμε να ακούγεται ανάμεσα στα σημεία ενός δείγματος ήχου. Συνήθως συνδέεται σε μία κονσόλα μίξης στην υποδοχή Insert, ώστε όλο το σήμα να εισέρχεται σε αυτό. Σε Live καταστάσεις η πύλη αυτή συνήθως χρησιμοποιείται σε εφαρμογή επάνω στα drums ώστε να διασφαλίσει πως κάθε μικρόφωνο τους ακούγεται μονάχα όταν πραγματικά πάρει κάποιο σήμα, για παράδειγμα αν ο drumer μας βαρέσει το συγκεκριμένο πχ rack tom και όχι να ακούγονται συνέχεια. Με απλά λόγια, φανταστείτε πως μία πύλη είναι ένας άνθρωπος τοποθετημένος πάνω σε μία κονσόλα μίξης, και έχει το δάκτυλο του τοποθετημένο πάνω στο κουμπί Mute ενός καναλιού των drums, πχ της μπότας (κάσας). Κάθε φορά που αντιλαμβάνεται πως παίρνει μία είσοδο σήματος (κοινώς ο drummer μας βαράει με τον κόπανο), τότε ξε-μιουτάρει (Un-Mute) το κανάλι αυτό ώστε να ακουστεί, ενώ με το που αντιληφθεί πως δεν έχει εισερχόμενο σήμα, τότε, από το να ακούγεται ένα "κενό" σήμα, επιλέγει να το κάνει mute. Έτσι μπορούμε να είμαστε σίγουροι πως δεν θα έχουμε κάποιον θόρυβο έξτρα μέσα στην μίξη μας, είτε κάποιες μικρές παρεμβολές θορύβων για τις οποίες ποτέ μας δεν θέλαμε να ακουστούν από το κανάλι αυτό πχ κατά λάθος ο drumer να άφησε τις μπαγκέτες του επάνω στο snare στο στεφάνι με λίγη περισσότερη δύναμη και να ακουστεί αυτό προς τα έξω.

Παράδειγμα εφαρμογής

Ένα απλό παράδειγμα εφαρμογής της πύλης είναι να την χρησιμοποιήσουμε κατά την εγγραφή πολλών καναλιών μαζί. Φανταστείτε πως σε ένα από τα κανάλια αυτά έχουμε ένα μικρόφωνο τοποθετημένο πάνω στην καμπίνα κιθάρας. Σε μία ηχογράφηση καμπίνας ηλεκτρικής κιθάρας συνήθως έχουμε τα εξής θέματα: πρώτον ακούμε μία σχετική γείωση το λεγόμενο hiss, συν ένα χαμηλού επιπέδου θόρυβο από τα άλλα όργανα που βρίσκονται στον χώρο. Κάθε φορά που ο κιθαρίστας μας ΔΕΝ παίζει κάτι στην κιθάρα, έχουμε το λεγόμενο bleeding, δηλαδή την εισχώρηση άλλων συχνοτήτων από τα άλλα όργανα μέσα στο μικρόφωνο της ηλεκτρικής μας κιθάρας. Αυτό θα θέλαμε κάπως να το αποτρέψουμε να γίνει, οπότε, για αυτόν τον λόγο θα χρησιμοποιήσουμε μία πύλη εισόδου σήματος, ώστε να αποτρέψουμε την εισχώρηση σήματος σε μη επιθυμητές στιγμές.  Να ακούγεται παρά μόνον όταν ο κιθαρίστας μας παίξει πραγματικά κάποια νότα στην κιθάρα του.

community.calrec.com

Ανάλυση εφαρμογής

Στην απλή της μορφή, η πύλη λειτουργεί ως ένας αυτόματος διακόπτης, διαχωρίζοντας τους δυνατούς ήχους από τους χαμηλούς. Κι αυτό για να γίνει θα πρέπει να έχουμε σίγουρα μία μεταβλητή, κι αυτή δεν είναι κάποια άλλη παρά από το Threshold (THR). Με το THR μπορούμε να ορίσουμε το σημείο εκείνο απ'όπου όταν το σήμα μας κατά την είσοδό της στον επεξεργαστή της πύλης μας ξεπεράσει το όριο αυτό, τότε η πύλη θα γυρίσει τον διακόπτη και θα αφήσει να περάσει το σήμα, ενώ εάν η είσοδος του σήματος μας δεν ξεπεράσει ποτέ αυτό το όριο που θέσαμε με το THR τότε θα παραμείνει για πάντα κλειστή.! Το THR στην ουσία τρέφεται από ένα διαχωρισμό που γίνεται κατά την είσοδο του σήματος μας στον επεξεργαστή αυτό όπου και το ονομάζουμε sidechain circuitry. Σε νορμάλ κατάσταση αυτό το διάγραμμα κώδικα τρέφεται από την είσοδο του επεξεργαστή μας, γνωστό και ως key signal. Το διάγραμμα αυτό αισθάνεται την διαφορά έντασης του εισερχόμενου μας σήματος και όταν αυτό ξεπεράσει το όριο το οποίο έχουμε θέση, το sidechain circuitry ανοίγει την πύλη μας.

Άνοιγμα του Enveloper

Το πόσο γρήγορα και πόσο αργά θα ανοίξει και θα κλείσει αντίστοιχα η πύλη αυτή, ορίζεται από αυτό εδώ το σημείο. Στο σημείο αυτό παρατηρούμε τις εξής λειτουργίες. Το Attack το Hold και το Release ή Decay. 
Το Atack είναι αυτό που ορίζει κατά το πόσο γρήγορα θα ανοίξει η πύλη μας αφού πάρει την σχετική εντολή από το THR, κοινώς αφού έχουμε ακουμπήσει το όριο του threshold μας και επάνω. Στις περισσότερες μας περιπτώσεις, το attack το έχουμε ρυθμισμένο σε μία γρήγορη κατάσταση, ας πούμε τα 0,01ms, πάρ’ όλα αυτα το attack εδώ μπορεί να αποδειχθεί ένα εργαλείο δημιουργικό! Εφαρμόζοντας πχ ένα σχετικά αργό attack, θα μπορέσουμε να δημιουργήσουμε ένα εφέ το λεγόμενο "Bowed", δηλαδή λες και ο ήχος καταπίνεται μέσα σε ένα βάζο και εμφανίζεται ξανά.! 

Το Hold είναι αυτό που κρατάει την πύλη ανοιχτή όσο εμείς το έχουμε ορίσει αφού έχει περάσει ο χρόνος του attack! Κι αυτό όπως και το attack έχει μία μεταβλητή, τον χρόνο, όπου μετριέται σε ms (milisecconds).

Το Release ή Decay έρχεται τελευταίο και καταϊδρωμένο στην παρούσα φάση. Αυτό είναι υπεύθυνο για το χρόνο που θα κάνει η πύλη μας να κλείσει ΑΦΟΥ έχει πέσει το εισερχόμενο μας σήμα κάτω από το όριο που έχουμε ορίσει στο THR, δηλαδή θα ξεκινήσει κι αυτό με τη σειρά του να μετράει αντίστροφα τον χρόνο που του έχουμε ορίσει, ώστε να κλείσει την πύλη αυτή.

www.prosoundweb.com

Φίλτρα στον Enveloper

Υπάρχουν στιγμές που πραγματικά χωρίς αυτά δεν θα μπορούσα να κάνω δουλειά σωστή, και ναι φυσικά μιλάω για τα φίλτρα high pass (HPF) και low pass (LPF). Αν και δεν υπάρχουν συχνά στα gates, καλό θα ήταν να έχετε στην διάθεση σας ένα gate όπου θα συμπεριλαμβάνει αυτά τα φίλτρα. Τα φίλτρα αυτά υπάρχουν εγκατεστημένα επάνω στο διάγραμμα του sidechain circuitry, και εκεί μας επιτρέπουν να χαλαρώσουμε την ευαισθησία του ελέγχου αυτού με το να κάνουμε roll off είτε τις υψηλές είτε τις χαμηλές συχνότητες ξεκινώντας είτε από το LPF δηλαδή από το τέρμα επάνω όπου είναι τα 20 kHz και κατεβαίνοντας προς τα 20 Hz, και για τα χαμηλά το HPF από τέρμα κάτω 20Hz και ανεβαίνοντας προς τα επάνω στα 20Khz.
Ας δώσουμε ένα παράδειγμα εδώ ώστε να γίνω πιο συγκεκριμένος στην εφαρμογή τους αλλά και στην επίλυση πολλών προβλημάτων που χωρίς αυτά θα ήταν δύσκολο να καταφέρουμε το "σωστό" gating. Ας υποθέσουμε πως έχουμε σε μία multitrack ηχογράφηση ένα σετ drums, και έχουμε μικρόφωνα σε όλα τα μέρη του. Θέλουμε να κάνουμε gate το snare μας, αλλά λόγω του HiHat που είναι πολύ κοντά σε αυτό, αναγνωρίζουμε πως έχουμε "στα σίγουρα" κάποιο bleeding στο μικρόφωνο αυτό. To HiHat από την άλλη γνωρίζουμε πως το κύριο γνώρισμα του είναι οι μεσαιο-υψηλές και υψηλές συχνότητες που αναπαράγει. Άρα καταλαβαίνουμε εδώ πως κατά το παίξιμο του drummer μας, στο μικρόφωνο του snare εισέρχονται και συχνότητες από το HiHat, κι αυτές ΕΙΝΑΙ ΙΚΑΝΕΣ να μας κάνουν το gate να ξεπερνάει το THR πιο συχνά από το "κανονικό", κι όταν λέω κανονικό εννοώ τη "σωστή" λειτουργία gate έχοντας μονάχα το direct σήμα του snare και τίποτα άλλο.

Άρα εδώ ακριβώς είναι που έχουμε το πρόβλημα και θα πρέπει να το λύσουμε κάπως..πώς? 

μα φυσικά με ένα LPF. 

Το Low Pass Filter είναι ικανό να μας απαλύνει τις περιοδικές συχνότητες του hihat που εισέρχονται στο μικρόφωνο του snare χωρίς όμως αυτό να επηρεάζει την συνολική χροιά του μικροφώνου μας, παρά μόνο του κυκλώματος αυτού, και κάνοντας την ευαισθησία του να είναι πιο χαλαρή, και ρυθμίζοντας σωστά και ακούγοντας ίσως το κλειδί του sidechain μεμονωμένα, θα μπορέσουμε να ρυθμίσουμε σωστά τις περιττές αυτές πληροφορίες συχνοτήτων που μας κάνουν πιο ευαίσθητο το Threshold μας με συνέπεια να ανοίγει το gate πιο συχνά από το κανονικό, και ως αποτέλεσμα να ακούγεται πιο συχνά το μικρόφωνο του snare από όσο θα έπρεπε.

Internal Key ή εσωτερικό κλειδί VS External Key ή Εξωτερικό κλειδί.

Το gate θα μπορούσαμε να το χρησιμοποιήσουμε και για πιο εναλλακτικές μεθόδους προσέγγισης. Αντί να έχουμε το κλειστό κύκλωμα του sidechain να ακούει το εισερχόμενο σήμα της εισόδου του επεξεργαστή μας (Internal key), θα μπορούσαμε να γυρίσουμε τον "διακόπτη" και να το κάνουμε να ακούει από μία εξωτερική πηγή εισερχόμενου σήματος (External key), έτσι ώστε ένα άλλο σήμα να κάνει gate το σήμα μας. Με τη αλλαγή αυτή σε εφαρμογή του εξωτερικού μας κλειδιού, μπορούμε να τροφοδοτήσουμε το gate αυτό πχ με ένα ήχο μίας μπότας. Ενώ έχουμε τον επεξεργαστή μας εφαρμοσμένο πάνω σε ένα track μπάσου, αυτό που θα συμβεί είναι κάθε φορά που θα χτυπάει η μπότα μας, τότε και μόνο τότε θα ακούγεται και ο ήχος του μπάσου, ενώ όσο δεν θα βαράει η μπότα, το track του μπάσου θα παραμένει σε muted κατάσταση. Με αυτή την εφαρμογή θα μπορούσαμε επίσης να δώσουμε κάποια έχτρα χαμηλά στην μπότα μας (αλλά αυτό θα το αναλύσουμε σε άλλο άρθρο ;) ).

Ducking ή Βουτιά (σκύβω)

Το ducking είναι μία άλλη ακόμα λειτουργία του gate, όπου παρέχεται για κάποιες άλλες εφαρμογές. Εάν-όταν ακούτε ραδιόφωνο πχ, σίγουρα θα ακούτε αυτή την λειτουργία σε εξέλιξη κάθε φορά που μιλάει π.χ. ο dJ είτε ο εκφωνητής της εκπομπής, δηλαδή εκεί που ακούμε μία σταθερή ένταση της μουσικής, με το που μπαίνει να μιλήσει ο εκφωνητής, τότε "αυτόματα" πέφτει (κάνει βουτιά) το σήμα μας κατά (χ) decibel έντασης του ήχου (όπου χ είναι το αποτέλεσμα ρύθμισης του THR και του Range). Σε κανονικές συνθήκες εάν είχαμε το gate στην απλή του λειτουργία κι όχι σε Ducking mode, έχοντας τοποθετήσει τον επεξεργαστή μας επάνω στο track της μουσικής, και έχοντας ορίσει το sidechain circuitry μας σε internal key κι όχι σε external key, κάθε φορά που θα έμπαινε να μιλήσει ο εκφωνητής, η μουσική μας θα κοβόταν τελείως.! Αυτό άλλοι το θέλουν, ενώ άλλοι προτιμούν απλά να χαμηλώνει η ένταση της μουσικής σε ένα όριο πιο ήπιο σε σχέση πάντα με την φωνή. Εάν όμως αλλάξουμε το internal key σε external key, και δρομολογήσουμε το μικρόφωνο του εκφωνητή μας σε αυτό, τότε ρυθμίζοντας κατάλληλα το THR ώστε να βρούμε την ευαισθησία εισόδου μας, αλλά και τέλος το Range ώστε να ρυθμίσουμε το κατά πόσα dB να κάνει βουτιά το σήμα μας (Gain Reduction), τότε θα πάρουμε το επιθυμητό αποτέλεσμα που ακούμε συνήθως στο ραδιόφωνο. Όπως καταλαβαίνετε προφανώς κάθε φορά που θα τελειώνει την φράση του ο εκφωνητής τότε η μουσική θα επανέρχεται στα φυσιολογικά της επίπεδα, κι αυτό γίνετε ναι μεν από την λειτουργία που προαναφέραμε αυτόματα, αλλά ας μην ξεχνάμε και τα Attack Hold & Release (Decay) όπου κι αυτά παίζουν τον ρόλο τους στην παρούσα φάση, δηλαδή στο κατά πόσο γρήγορα θα κάνει βουτιά το σήμα μας, και αντίστοιχα πόσο γρήγορα θα επανέλθει στα φυσιολογικά του επίπεδα.

Advanced tips & tricks

Τέτοια παρόμοια χαρακτηριστικά παραδείγματα μπορούμε να δημιουργήσουμε ας πούμε και σε κάποια εφέ μας, όπως πχ σε ένα Reverb είτε σε ένα Delay. Ως παράδειγμα ας πούμε κάθε φορά που τραγουδάει κάποιος, ενώ έχουμε εφαρμόσει το gate  σε αυτό το track reverb, με την λειτουργία Ducking ενεργοποιημένη, τότε θα κάνει βουτιά το σήμα εξόδου του reverb, ενώ όταν θα τελειώνει την φράση του ο τραγουδιστής-στρια, το reverb θα επανέρχεται στην αρχική του κατάσταση σε επίπεδα έντασης. Κάτι τέτοιο θα μπορούσε να μας δώσει πολλά ωραία φαινόμενα όπως το φαινόμενο"pumping effect".

Επίσης ένα άλλο παράδειγμα, φανταστείτε πως έχετε μία φωνή κι ένα pad synth. Κάθε φορά που θα τραγουδάει η φωνή θα θέλετε να πέφτει λίγο η ένταση του pad synth ώστε να δώσει τον απαιτούμενο "χώρο" στη φωνή να ακουστεί!

Επίλογος

Το gate ή πύλη, είναι ένα πανίσχυρος δυναμικός επεξεργαστής, όπου μπορεί να σας δώσει την δυνατότητα να έχετε τρομερές λύσεις σε διάφορα προβλήματα μίας μίξης σας, ακόμα και να σας δημιουργεί και special effects. Μην το υποτιμάτε, μπορεί να είναι μικρό και απλό στην λειτουργία του, αλλά μεγάλο και τρανό στις χρήσεις του.!