Cosa c’è dietro il clipping nei segnali audio analogici e digitali? Quali effetti sonori può avere? Come si previene e come si differenzia dalla distorsione analogica?
Scopri le risposte a queste domande, le misure contro il clipping e perché puoi anche evocare deliberatamente questo fenomeno per ottenere un suono ricco e caldo.
Che cos’è il clipping?
“Clipping” è il termine inglese che indica ciò che accade a un segnale audio quando il suo livello diventa troppo alto per essere elaborato da un dispositivo/programma, i componenti del segnale in eccesso vengono “clippati” (to clip = tagliare, rifilare, tagliare) dall’hardware o dal software di elaborazione.
L’altezza del livello prima che si verifichi il clipping varia da dispositivo a dispositivo: se è possibile elaborare livelli relativamente alti senza che si verifichi il clipping, si parla di livello di clipping alto.
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Cos’è il soft clipping?
Il soft clipping è un tipo di distorsione che si verifica quando in siamo in presenza di clipping, ma, invece di interrompere bruscamente il segnale al livello massimo, come fa il clipping ordinario, il clipping morbido (soft) aumenta gradualmente la distorsione man mano che il livello del segnale si avvicina al massimo. In questo modo si ottiene una forma di distorsione più sottile e musicale, piuttosto che la distorsione aspra, dura e sgradevole del clipping normale.
Il soft clipping è spesso utilizzato nell’elaborazione audio per aggiungere calore e carattere a un suono, soprattutto negli amplificatori per chitarra e basso, ed è anche utilizzato in alcune elaborazioni audio digitali come limitatori e compressori per evitare il clipping duro. È un modo più naturale di clippare un segnale, rendendolo più organico, piacevole all’orecchio e meno aspro.
Effetti sonori del clipping
Il clipping ordinario porta in casi estremi a distorsioni molto forti e dal suono aspro, almeno con i segnali audio digitali. Con i segnali analogici degli amplificatori a valvole e di alcuni amplificatori a transistor, così come con i segnali analogici degli amplificatori a transistor.
Nei Plug-in audio con il cosiddetto soft clipping, invece, si ottiene una saturazione musicalmente spesso vantaggiosa.
Come individuare il clipping
Le sofisticate unità di effetti analogici, i preamplificatori microfonici e altre apparecchiature sono dotate di un indicatore di livello, il cosiddetto “VU meter” (vedi immagine sotto).
In questo caso non devi preoccuparti se l’ago del livello entra occasionalmente nell’area rossa al di sopra di ±0 dBVU. Al di sopra del punto zero hai ancora un margine considerevole (circa 20 decibel) prima che il segnale cominci a subire un clip.
Nel mondo digitale, i livelli sono espressi come valori numerici negativi nell’unità di dBFS. Li troverai sui canali del mixer corrispondenti nelle DAW e negli editor audio e di solito anche nei campi di controllo della traccia sul bordo sinistro della vista di arrangiamento per le clip audio e MIDI.
Cosa sono i dBFS? dBFS significa Decibel relatives to Full Scala ed è un’unità di misura nei sistemi digitali che misurano l’ampiezza dei segnali.
Se il tuo dispositivo dispone di un software mixer per la registrazione e la conversione analogico-digitale, i livelli possono essere monitorati anche con quello.
Sia in fase di registrazione che di mixaggio, i livelli superiori a 0 dBFS sono praticamente impossibili nel mondo digitale: tutti i clipping vengono immediatamente e completamente eliminati.
Alcune DAW, altri programmi audio e plug-in visualizzano comunque valori di livello positivi superiori a 0 dBFS, ma si tratta solo di valori a livello teorico. Non c’è spazio sopra lo zero, a differenza della scala analogica dBVU di un misuratore VU.
Come evitare il clipping audio
Ecco alcuni modi per evitare di far clippare la tua musica:
- Controlla i livelli: tieni d’occhio i livelli delle tracce audio durante la registrazione e il mixaggio. La maggior parte delle DAW ha dei misuratori che visualizzano il livello audio, e si dovrebbe mirare a mantenere i livelli al di sotto di 0 dB (decibel) per evitare il clipping.
- Utilizza un limitatore: un limitatore è un tipo di processore dinamico che impedisce che l’audio superi un certo livello. Impostando la soglia di un limitatore a pochi dB sotto 0, è possibile evitare il clipping senza influire sul livello globale dell’audio.
- Utilizza un compressore: utilizzando un compressore con un rapporto alto e una soglia bassa, è possibile evitare il clipping mantenendo il livello globale dell’audio.
- Riduci il gain della traccia: se si verifica il clipping durante la registrazione, provare a ridurre il gain sul preamplificatore del microfono o sull’altro dispositivo di ingresso.
- Controlla l’interfaccia audio: alcune interfacce audio hanno limitatori incorporati o altre funzioni per prevenire il clipping. Controllare il manuale dell’interfaccia per vedere se ha una tale funzione.
- Fai attenzione ai picchi nei sample: alcune DAW hanno la possibilità di mostrare picchi nei samples che possono causare distorsione, anche se i campioni sono sotto 0dB.
Seguendo questi consigli, è possibile evitare il clipping audio e assicurarsi che la tua musica suoni al meglio possibile.
Come riparare l’audio affetto da clipping
Esistono plugin speciali per ripristinare le parti di segnale del materiale audio digitale che sono andate perse a causa del clipping. Esempi sono iZotope RX, gli strumenti a bordo di editor audio come Steinberg WaveLab, Adobe Audition & Co. nonché plug-in come “Clip Fix” per l’editor audio open-source Audacity.
Questi programmi utilizzano un’ampia varietà di metodi, la cui spiegazione andrebbe oltre lo scopo di questo articolo. La plausibilità dei picchi di livello ripristinati dipende dal software e dalle sue impostazioni, oltre che dalla forza e dal tipo di sovraccarico. Questo è quanto: il materiale audio i cui picchi di livello sono stati tagliati dal soft clipping di solito può essere ripristinato meglio.
Se è possibile effettuare una nuova registrazione senza clipping, dovresti farlo – solo se la registrazione era assolutamente eccezionale e c’erano solo uno o due punti di sottile clipping, probabilmente puoi chiudere un occhio.
Conclusione
I picchi di livello più o meno accentuati possono avere un suono meraviglioso o semplicemente orribile. Non si può votare in maniera generalizzata a favore o contro. Un sola regola però va seguita: quando si converte da analogico a digitale – cioè quando si registra tramite interfaccia audio – il segnale deve sempre rimanere al di sotto del livello massimo di 0 dBFS.
Se vuoi comunque usare il clipping come un effetto artistico, puoi sempre crearlo in seguito con un dispositivo o un plug-in. A volte è consigliato il soft clipping, che si verifica con gli amplificatori valvolari.
