Gain staging

Je wordt er op het internet mee doodgeknuppeld. Iedereen lijkt te roepen ‘denk aan je headroom‘. Maar wat is het eigenlijk? Zijn er vaste waarden waar je je als producer aan moet houden? Hoe kan je een structuur aanbrengen om zo door je hele mix een consistente signal flow te houden?

Wat is gain staging

Gain staging is simpelweg de benaming van de signal flow die nodig is om een signaal zo schoon en optimaal mogelijk door een chain te laten gaan.

Dat heeft met twee dingen te maken:

• Noise floor
• Headroom

In de tijd van analoge opnameapparatuur had je meer dan tegenwoordig te maken met ruis. Alle apparatuur, van microfoons, tot compressors, tot preamps en tape machines produceert ruis. De truc was om een signaal zo luid mogelijk de keten door te sturen zodat de zachte momenten boven de ‘noise floor‘ uit te laten komen. Deed je dat niet, dan had je een opname met voornamelijk ruis.

Terwijl je dat doet, loop je tegen het volgende probleem aan: headroom. Headroom is hoeveel ruimte je hebt voordat je signaal gaat oversturen of vervormen.

Elk opnamemedium heeft een eindige hoeveelheid headroom. Er komt een moment dat het signaal te luid wordt voor de microfoon, de preamp en noem maar op. Zie ook het artikel over distortion.

In het analoge domein was headroom een geleidelijk concept. Analoge preamps en tape machines konden langzaam in het rood worden gedrukt. Eerst treedt een milde compressie en saturation op die vaak als prettig wordt ervaren. Hoe luider het signaal, hoe heftiger de vervorming die optreedt.

Bij gain staging in het analoge domein probeer je bij elk element je signal flow ver genoeg boven de noise floor te komen terwijl je ook zorgt dat je signaal niet vervormd wordt.

Gain staging in de digitale wereld

In tegenstelling tot vroeger hoeven we ons nauwelijks meer zorgen te maken over de noise floor. Alle apparatuur is vandaag de dag zo geluidloos dat dat we daar nauwelijks nog bij stil hoeven staan. Als iets te zacht is opgenomen kan je vaak gewoon de gain omhoog draaien en dan heb je hetzelfde signaal, maar gewoon harder.

Moderne apparatuur heeft ook een veel grotere headroom, maar het blijft nog wel belangrijk. Waar analoge headroom een geleidelijke schaal is, heb je in het digitale domein de keiharde grens van 0 dBFS, waar je niet overheen moet gaan. Doe je dat toch, dan clip je direct. Maar tot aan die grens is er geen geleidelijke schaal van vervorming, dus heb je veel en veel meer headroom.

Op twee punten in je signal flow moet je je wèl druk maken om gain staging. Omdat op twee punten het signaal analoge elementen passeert.

Ten eerste moet het analoge signaal dat je microfoon of instrument uitstuurt door de AD converter van je interface (Analog to Digital converter). Ten tweede moet het uiteindelijke signaal ook weer vanuit je interface via je DAC (Digital to Analog Converter) naar je monitors of koptelefoon.

Het is daarom alsnog belangrijk om op je levels te letten. Een goede vuistregel is om bij opnemen een grens aan te houden van -18 dBFS (of 0 dBVU). Zo kunnen de pieken van je signaal nog hoger uitvallen zonder dat je ergens clipt.

Gain staging met plug-ins

Alhoewel we in de DAW in het digitale domein zitten, zijn veel plug-ins emulaties van analoge apparatuur (zoals tape machines, hardware compressors, noem maar op). Een goede emulatie zal dezelfde manier van vervorming handhaven als de hardware-variant. Dus hoe luider het signaal, hoe meer vervorming zal optreden.

Dat kan je natuurlijk gebruiken om je track te kleuren, maar wees daar wel enigszins conservatief in. In je DAW stapel je gemakkelijker plug-ins op elkaar dan hardware units. En op deze manier stapel je al snel distortion op distortion. Met als uiteindelijk gevolg een vervormd eindsignaal, en niet op de manier die je wilt.

Probeer dus net als bij je ADDA converters de signal flow tussen plug-ins ook op -18 dBFS te houden. Op deze manier optimaliseer je je gain structuur en voorkom je onnodige vervorming.

Als je je hier nog nooit druk om hebt gemaakt, zal je merken dat je mixes door een klein principe te handhaven zienderogen vooruit gaan.

Wees dus niet bang om een signaal zachter te maken. Als het te zacht je monitors uitkomt, zet je die toch gewoon harder!