Hitting the “gain staging” wall is a lesson that everyone remembers. Mine was in 2005: I was finishing a video scoring project at Musicians Institute and I was re-scoring the trailer for Hellboy, as part of my final. I had lots of electronic sounds, a virtual orchestra with percussion... it was a huge session. I reached a point where things sound the way I like: “I only have to bring in the electronic percussions and I am done”, I think.. overly-excited for being able to go home early, that day.
As soon as I brought those additional tracks in, my double basses disappeared. "Mh.. let’s bring them up.. now the cellos are weak.. I wish I had a bit more timpani.. what’s that grinding sound? Ah! My mix buss is clipping. I'll bring its input down.. now I am no longer clipping but the mix sounds off-balance, lifeless and dull."
My idea of going home early started vanishing in front of my eyes, I had no idea how to get back to that “ok”-sounding mix, and in the distance I started hearing the sad sound of a viola solo. It was clear that it couldn't get any worse.
The issue - that day - was partly due to my lack of knowledge of gain staging.
Was ist Gain Staging?
Wenn du mich fragst: Gain Staging ist die Technik, die Verstärkung eines oder mehrerer Spuren über den gesamten Pfad ihres beschriebenen Audiosignals bewusst zu steuern. Bewusstsein darüber, wie Gain dein Audiosignal und das Endergebnis beeinflusst, ist eine grundlegende, aber fantastische (und oft übersehene) Fähigkeit beim Aufnehmen, Mischen und Mastern.
In einer Digital Audio Workstation (DAW) wird der Headroom unserer Session durch die Anzahl der Bits bestimmt. Da Wellenformen durch Zahlen beschrieben werden, legen diese Bits den maximalen Wert für eine Wellenform fest, den das System darstellen kann. Je höher die Verstärkung, desto lauter die Wellenform, desto mehr Bits werden verwendet, desto größer die Zahl. Sobald alle Bits ausgeschöpft sind, kann das System die Wellenform nicht länger beschreiben, eine rote Anzeige geht an, um zu zeigen, dass du “clippst”, und die Wellenform, die du aufnimmst/hörst, wird unerwünschte Verzerrungen aufweisen.
Im analogen Bereich (denk an ein Tonbandgerät) ist es anders. Das analoge Gerät hat einen Sweetspot (gewöhnlich 0 VU auf seiner Anzeige) und sein Klang bzw. seine Färbung ändern sich, wenn man darunter oder darüber liegt. Wenn du immer weiter an der Verstärkung drehst, erreichst du einen Punkt, an dem es klar verzerrt klingt, weil das Gerät dein gewünschtes Signal mit seiner “analogen” Gegenstelle nicht mehr korrekt erfassen kann (z. B. elektrisch zu magnetisch bei einem Tonbandgerät).
Ohne zu tief in Headroom, Bits (Floating-Point und so weiter für die Schlaumeier hinten im Raum) einzusteigen, ist klar, dass Gain Staging unsere Nutzung des verfügbaren Headrooms verbessern wird:
- wir können verhindern, die Full-Scale-Werte zu erreichen und so Verzerrungen/Clipping vermeiden
- wir können die Intensität bestimmen, mit der wir ein analoges (oder virtuell-analoges) Gerät treffen, um die zu erhalten
Warst du schon einmal an dem Punkt, an dem du die Drums etwas lauter haben möchtest, aber:
- du machst die Drums lauter: der Mix verzerrt und klingt schrecklich
- du machst alle anderen leiser: der Mix wirkt leblos, klingt völlig anders und muss neu gemacht werden
Wenn ja, dann los geht’s:
Gain Staging zu Beginn der Session
Wie oft bekommst du eine Session, lädst sie in deine DAW, drückst Play und es klingt so:
..oder so:
Es ist ein Durcheinander. Ich mag das nicht, und es zeigt mir, dass der Aufnahmeingenieur sich nicht besonders um Gain Staging gekümmert hat (besonders wenn Musiker per Overdub aufgenommen wurden).
Ich schicke und empfange gerne aufgenommene Sessions (im Sinne von „mixbereit“), so dass, wenn jemand Play drückt, sie verständlich und leicht zu erfassen sind. Klar, sie werden „rough“ und ungefiltert klingen, aber es ist wichtig, dem nächsten Ingenieur das bestmögliche Szenario zu geben, um die Intentionen des Künstlers/Bands zu verstehen. Wenn es so klingt wie im obigen Beispiel, kannst du dann bestimmen, ob die Gitarren oder die Keys im Song dominieren sollen? Das allein ist schon enorm wichtig.
Deshalb klingen meine Rough-Mixes so:
Ah! Viel einfacher, jetzt die allgemeine Stimmung zu erfassen. Egal wie roh die Dinge sind, du kannst sie immer besser klingen lassen, indem du die Session richtig gain-stagest.
Der Kick/Snare-Pivot-Trick
Dafür habe ich über die Jahre einen allgemeinen Ansatz entwickelt, der fast immer funktioniert. Ich stelle meine Bassdrum- und Snare-Pegel so ein, dass sie gerade ein wenig in den “gelben” Bereich in Pro Tools kommen – das entspricht etwa -24 dBfs RMS auf dem Meter (Peaks liegen zwischen -6 und -3 dBfs). Diese Info kannst du in jede DAW übertragen und dir eine visuelle Referenz aufbauen.
Als zweiten Schritt stelle ich meine Monitorlautstärke auf ein angenehmes Niveau. Ich habe einen gestuften Schalter an meinem Monitoring-Controller, so dass ich ihn fast immer ohne Abspielen auf die richtige Position bringen kann. Sobald gesetzt, empfehle ich, ihn dort zu belassen und im Allgemeinen nicht zu verstellen, oder zumindest darauf zu achten, ihn nach einer Änderung wieder zurückzustellen.
Wenn deine Monitore genug Lautstärke liefern, wirst du nicht in Versuchung geraten, die Spuren lauter zu machen, nur damit man sie hört. Wir mischen! Der Fokus liegt darauf, die Spuren zu „mixen“, die absolute Lautstärke der einzelnen Spur ist sekundär. Dafür gibt es die Mastering-Ingenieure!
An dieser Stelle kann ich anfangen, alle Elemente des Mixes hereinzuholen und allgemeine Pegel zu setzen, während Bassdrum und Snare laufen (immer mit diesen!). Wichtig: Ich stelle die Spurlautstärke nicht mit dem Lautstärkefader des Kanals ein! Ich lasse ihn auf Null und verwende stattdessen einen „Trim“ am Anfang des Kanals.
Ein „Trim“ ist ein allgemeiner Lautstärke-Regler oder Fader, dessen Zweck einzig und allein darin besteht, die Verstärkung eines Signals zu verändern. So reserviere ich meinen Hauptfader für Automation und spätere Änderungen nach der Kanalbearbeitung. Da die Auflösung dieses Faders höher ist, je näher er an Null liegt, ist es am besten, ihn um die Unity-Gain-Position zu halten, um seine maximale Genauigkeit zu nutzen.
Wenn du kein Plug-in verwenden möchtest, ist eine großartige Methode, die Verstärkung des Clips selbst zu ändern. Jede DAW kann das heutzutage und es ist eine fantastische Möglichkeit, deine Session sauber und von Anfang an „richtig“ klingen zu lassen.
Folgt man dieser Methode, ordnen sich die Elemente entsprechend ihrer Lautstärkebeziehung zu Kick und Snare ein, und wenn alle Spuren drin sind ... schau auf das Meter des Mix-Busses: Es wird wahrscheinlich um -18 bis -12 dBfs RMS liegen. Viel Headroom, falls du jemanden um ein oder zwei dB anheben musst, damit er gehört wird. Dein Mix wird besser atmen, deine Automation wird besser klingen und du bleibst weit weg von der gefährlichen roten Anzeige des Clippings.
Nochmals: es macht den Unterschied.
Buses als zusätzlicher Staging-Punkt
Separate Spuren zu gruppieren, indem man sie an einen Bus routet, ist eine großartige Möglichkeit, den Gesamtklang dieser Gruppe zu kontrollieren. Drums, Bass, Gitarren, Keys, Vocals und Effekte gehen in meinem Beispiel alle auf separate Busses. So kann ich:
- deren individuellen Pegel überwachen
- Bearbeitung auf die Gruppe anwenden
- die Lautstärke jedes Busses bei Bedarf 100% transparent trimmen (dank Digital!)
Wie du siehst, wollte ich etwas weniger Vocals und etwas mehr Effekte. Eine schnelle Möglichkeit war, die Fader der Busses zu bewegen … manchmal setzte ich sogar ein neues Trim-Plugin auf diese Busses, gab die Werte ein und setzte dann die Fader wieder auf Null.
Gain Staging für Outboard-Analoggeräte und Plug-Ins
Du solltest dir bewusst sein, dass Gain Staging auch dann wichtig ist, wenn du nur ein analoges oder digitales Gerät verwendest (besonders, wenn sie vorgeben, analog zu emulieren!). Vorsicht: Es ist meist subtil, aber es ist da!
Hör dir an, wie Drums und Gitarren durch mein Paar API 550A (großartige EQs!) mit unterschiedlichem Gain Staging klingen. Alle diese Beispiele enden mit derselben Endlautstärke, aber die Eingangs- und Ausgangspegel werden an meiner Masterkonsole unterschiedlich eingestellt (analoge gestufte Regler für IN und OUT):
Jedes Beispiel hat eine unterschiedliche Menge an „Strom“, der durch die eigentliche EQ-Schaltung fließt. Das lässt den EQ leicht unterschiedlich klingen, z. B. im Vergleich von IN+12 OUT-12 (viel Gain in den EQ gedrückt) zu IN-12 OUT+12.
Unterscheiden sich Plug-ins? Ich habe das Gleiche mit dem UAD 550A-Plug-in versucht:
Wie du hörst, gibt es immer noch Unterschiede, wenn auch vielleicht noch geringere als in der Hardware-Version. Diese Feinheiten zu kennen ermöglicht es dir, das Level zu finden, das jedes Stück analoge Hardware am liebsten für einen bestimmten Klang treffen möchte!
Kehren wir zu meinen Bussen zurück und legen wir auf alle einen Kompressor. Ich habe den Brainworx Townhouse Compressor auf alle gesetzt, mit unterschiedlichen Einstellungen für jeden Bus. Dieses einzigartige Hardware-Stück hat eine tolle Geschichte und es wäre ein Traum, sechs davon im Rack zu haben, also da man ja träumen kann, habe ich mir mein persönliches, virtuelles Townhouse-Rack gebaut (nerdiger Zusatz: die Kabel unten sind ein echtes Foto der Rückseite eines der Racks hier im Fuseroom).
Zuerst schicken wir eine 100 Hz Sinuswelle hindurch. Du wirst die gelbe Linie als normale Sinus erkennen. Nun sieh, was passiert, wenn wir beim eingreifenden Kompressor den Pegel nach oben treiben: die harmonische Verzerrung der Emulation erzeugt die Änderungen, die die Hardware angeblich einführt. Das bedeutet, dass lauteres oder leiseres Einspeisen in dieses Plug-in nicht nur die Kompressionsmenge (und damit den Ton) beeinflusst, sondern auch die auf die Spur angewandte harmonische Verzerrung (den "Klang der Box"). Ich hab es dir gesagt: Gain Staging ist wichtig!
Es wird noch interessanter: der Output-Regler dieses Plug-ins hat einen eigenen Klang und ist nicht linear. Schau dir die beiden Bilder an, die einen +13.5 dB Ausgangsgewinn vergleichen, einmal gemacht mit einem transparenten Trim-Plugin in Pro Tools und einmal mit dem Output-Regler des Townhouse-Kompressors (gelb vs. violett). Das bedeutet, dass selbst dieser Ausgangsregler etwas Farbe/Ton erzeugt.
Das wird deutlich, wenn wir den Song mit unterschiedlichen Trim-Werten vor und nach diesen Kompressoren abspielen. Indem wir alle Busses um denselben Betrag runtertrimmen (und dann kompensieren), treffen wir den Kompressor unterschiedlich, erhalten verschiedene Kompressionsmengen und damit einen anderen Ton und andere "Glue" des Mixes.
Gain Staging an deinem Mix-Buss
Am Ende deiner Kette steht dein Mix-Buss und nichts anderes kann durch dein Gain Staging betroffen werden. Ich mag es, die Kontrolle über meinen Weg IN und OUT dieses Mix-Busses zu haben. In Pro Tools kann man das mit Master Channels machen (wie du in diesem Bild siehst, sind die roten Kanäle um den grünen Mix-Buss-Kanal herum jeweils der Weg IN und OUT). Wichtig ist, etwas völlig Transparentes zu haben, das die Menge an Gain hinein und hinaus regelt.
Wie du sehen kannst, habe ich aus meiner Template eine generische Mix-Buss-Kette geladen, die ich mag. Was ich verwende ist nicht wichtig, aber hier ist sie:
- UAD Shadow Hills Mastering Compressor
- Slate Digital FG-Red Compressor
- UAD K-Stereo
- UAD Precision Equalizer
- DUY Valve
- DUY Tape
- UAD Precisi
