The Audio Expert: Everything You Need to Know about Audio

Cover......Page 1
Title......Page 4
Copyright......Page 5
Dedication......Page 6
Contents......Page 7
Acknowledgments......Page 22
About the Author......Page 24
Introduction......Page 26
Bonus Web Content......Page 28
Part 1 Audio Defined......Page 29
Volume and Decibels......Page 30
Standard Signal Levels......Page 33
Signal Levels and Metering......Page 37
Calculating Decibels......Page 39
Frequencies......Page 40
Standard Octave and Third-Octave Bands......Page 42
Filters......Page 43
Phase Shift and Time Delay......Page 49
Comb Filtering......Page 55
Fourier and the Fast Fourier Transform......Page 62
Sine Waves, Square Waves, and Pink Noise—Oh My!......Page 64
Resonance......Page 72
Audio Terminology......Page 76
The Null Test......Page 78
Summary......Page 79
High Fidelity Defined......Page 81
The Four Parameters......Page 83
Lies, Damn Lies, and Audio Gear Specs......Page 88
Test Equipment......Page 90
Audio Transparency......Page 97
Common Audio Myths......Page 98
The Stacking Myth......Page 103
Myth-Information......Page 108
The Big Picture......Page 109
Summary......Page 110
Chapter 3: Hearing, Perception, and Artifact Audibility......Page 112
Fletcher-Munson and the Masking Effect......Page 116
Distortion and Noise......Page 119
Jitter......Page 120
Audibility Testing......Page 122
Dither and Truncation Distortion......Page 125
Hearing Below the Noise Floor......Page 126
Frequency Response Changes......Page 127
Ultrasonics......Page 130
Ringing......Page 133
Aliasing......Page 137
Phase Shift......Page 138
Absolute Polarity......Page 139
Ears Are Not Linear!......Page 141
Blind Testing......Page 143
Calibrate the Preamp Gain Controls......Page 147
Prepare and Play the Tracks......Page 148
Psychoacoustic Effects......Page 149
Placebo Effect and Expectation Bias......Page 152
When Subjectivists Are (Almost) Correct......Page 155
Summary......Page 164
Audio Signals......Page 167
Audio Wiring......Page 170
Audio Connectors......Page 177
Patch Panels......Page 186
Impedance......Page 191
Summary......Page 196
Part 2 Analog and Digital Recording, Processing, and Methods......Page 198
Chapter 5: Mixers, Buses, Routing, and Summing......Page 200
Solo, Mute, and Channel Routing......Page 204
Buses and Routing......Page 206
Console Automation......Page 208
Other Console Features......Page 210
Digital Audio Workstation Software and Mixing......Page 212
The Pan Law......Page 216
Connecting a Digital Audio Workstation to a Mixer......Page 217
Inputs and Outputs......Page 218
Setting Record Levels......Page 222
Monitoring with Effects......Page 223
The Windows Mixer......Page 225
Related Digital Audio Workstation Advice......Page 228
5.1 Surround Sound Basics......Page 229
Summing......Page 235
Gain Staging......Page 238
Microphone Preamplifiers......Page 239
Preamp Input Impedance......Page 240
Preamp Noise......Page 241
Clean and Flat Is Where It’s At......Page 243
Summary......Page 244
Recording Hardware......Page 246
Analog Tape Recording......Page 247
Tape Bias......Page 249
Tape Pre-Emphasis and De-Emphasis......Page 250
Sel-Sync......Page 251
Tape Noise Reduction......Page 252
The Failings of Analog Tape......Page 254
Digital Recording......Page 258
In the Box versus Out of the Box......Page 260
Record Levels......Page 261
The Myth of Low Levels......Page 263
Recording Methods......Page 265
Specific Advice on Digital Audio Workstations......Page 267
Copy Protection......Page 269
Microphone Types and Methods......Page 271
Micing Techniques......Page 273
The 3-to-1 Rule......Page 281
Microphone Placement......Page 283
DI = Direct Injection......Page 287
Additional Recording Considerations......Page 289
Advanced Recording Techniques......Page 293
Vari-Speed......Page 294
Summary......Page 296
Chapter 7: Mixing Devices and Methods......Page 299
Volume Automation......Page 300
Editing......Page 301
Basic Music Mixing Strategies......Page 303
Be Organized......Page 304
Reference Mixes......Page 305
Panning......Page 306
Avoid Too Much Reverb......Page 308
Thin Your Tracks......Page 309
Bus versus Insert......Page 310
Pre and Post, Mute and Solo......Page 311
Perception Is Fleeting......Page 312
Be Creative!......Page 313
In the Box versus Out of the Box—Yes, Again......Page 315
Using Digital Audio Workstation Software......Page 316
Slip-Editing and Cross-Fading......Page 321
Track Lanes......Page 322
Editing and Comping......Page 323
Who’s on First?......Page 325
Time Alignment......Page 327
Editing Music......Page 328
Editing Narration......Page 329
Re-Amping......Page 331
Backward Audio......Page 332
Mastering......Page 333
Save Your Butt......Page 334
Summary......Page 335
Sampling Theory......Page 338
Quantization......Page 340
Sample Rate and Bit Depth......Page 341
The Reconstruction Filter......Page 342
Bit Depth......Page 345
Pulse-Code Modulation versus Direct Stream Digital......Page 346
Digital Notation......Page 347
Sample Rate and Bit Depth Conversion......Page 350
Dither and Jitter......Page 352
External Clocks......Page 353
Digital Converter Internals......Page 354
Bit-Rate......Page 358
Latency......Page 360
Floating Point Math......Page 362
Early Digital......Page 366
Digital Audio Quality......Page 367
Digital Timing......Page 368
Summary......Page 369
Compressors and Limiters......Page 371
Using a Compressor......Page 375
Common Pitfalls......Page 376
Multi-band Compressors......Page 377
Noise Gates and Expanders......Page 379
Expanders......Page 382
But …......Page 383
Dynamics Processor Special Techniques......Page 384
Other Dynamics Processors......Page 386
Compressor Internals......Page 389
Time Constants......Page 391
Summary......Page 395
Equalizer Types......Page 397
All Equalizers (Should) Sound the Same......Page 403
Digital Equalizers......Page 404
EQ Techniques......Page 405
Boosting versus Cutting......Page 407
Common EQ Frequencies......Page 409
Mixes That Sound Great Loud......Page 411
Complementary EQ......Page 412
Mid/Side Equalization......Page 413
Extreme EQ......Page 414
Linear Phase Equalizers......Page 415
Equalizer Internals......Page 417
Other Frequency Processors......Page 419
Summary......Page 424
Echo......Page 427
Reverb......Page 431
Phasers and Flangers......Page 442
Summary......Page 445
Pitch Shifting Basics......Page 447
Auto-Tune and Melodyne......Page 453
Acidized Wave Files......Page 454
Summary......Page 455
Tape-Sims and Amp-Sims......Page 457
Software Noise Reduction......Page 460
Other Processors......Page 464
Vocal Removal......Page 465
Ring Modulators......Page 466
Summary......Page 468
Chapter 14: Synthesizers......Page 469
Analog versus Digital Synthesizers......Page 470
Additive versus Subtractive Synthesis......Page 471
Voltage Control......Page 474
Sound Generators......Page 475
Modulators......Page 476
Filters......Page 479
MIDI Keyboards......Page 480
Beyond Presets......Page 481
Alternate Controllers......Page 486
Samplers......Page 489
Software Synthesizers and Samplers......Page 493
Sample Libraries......Page 494
Creating Sample Libraries......Page 496
Key and Velocity Switching......Page 498
Sampler Bank Architecture......Page 500
FM Synthesis......Page 503
Physical Modeling......Page 506
Prerendering......Page 507
Algorithmic Composition......Page 508
Notation Software......Page 510
Summary......Page 512
MIDI Internal Details......Page 514
MIDI Hardware......Page 515
MIDI Channels and Data......Page 516
MIDI Data Transmission......Page 518
General MIDI......Page 519
Standard MIDI Files......Page 524
MIDI Clock Resolution......Page 525
MIDI Minutiae......Page 527
Playing and Editing MIDI......Page 528
Summary......Page 531
Part 3 Video Production......Page 533
Video Production Basics......Page 535
Live Concert Example......Page 538
Color Correction......Page 540
Synchronizing Video to Audio......Page 542
Panning and Zooming......Page 544
Video Transitions......Page 545
Key Frames......Page 548
Orchestra Example......Page 550
Cello Rondo and Tele-Vision Examples......Page 551
Backgrounds......Page 553
Time-Lapse Video......Page 554
Media File Formats......Page 555
Lighting......Page 557
Summary......Page 558
Part 4 Transducers......Page 560
Chapter 17: Microphones and Pickups......Page 562
Microphone Types......Page 563
Dynamic Microphones......Page 565
Dynamic Directional Patterns......Page 568
Ribbon Microphones......Page 573
Condenser Microphones......Page 577
Condenser Directional Patterns......Page 582
Other Microphone Types......Page 583
Phantom Power......Page 585
Microphone Specs......Page 587
Measuring Microphone Response......Page 588
Microphone Modeling......Page 591
Guitar Pickups and Vibrating Strings......Page 592
Summary......Page 594
Chapter 18: Loudspeakers and Earphones......Page 596
Loudspeaker Basics......Page 597
Loudspeaker Driver Types......Page 600
Loudspeaker Enclosure Types......Page 606
Subwoofers......Page 616
Enclosure Refinements......Page 619
Crossovers......Page 620
Active versus Passive Speakers......Page 624
Room Acoustics Considerations......Page 625
Loudspeaker Impedance......Page 627
Loudspeaker Isolation......Page 631
Loudspeaker Polarity......Page 642
Earphones......Page 643
Loudspeaker Specs......Page 644
Accurate or Pleasing?......Page 652
House Curves......Page 657
Summary......Page 660
Part 5 Room Acoustics, Treatment, and Monitoring......Page 662
Chapter 19: Acoustic Basics......Page 664
Room Orientation and Speaker Placement......Page 666
Symmetry......Page 671
Reflection Points......Page 672
Won’t All That Absorption Make My Room Sound Dead?......Page 682
Calculating Reflection Points......Page 684
Angling the Walls and Ceiling......Page 687
Low-Frequency Problems......Page 689
Reverb Decay Time......Page 692
Stereo Monitoring......Page 693
Surround Monitoring......Page 699
SPL Meters......Page 700
Summary......Page 708
Chapter 20: Room Shapes, Modes, and Isolation......Page 711
Modal Distribution......Page 713
Room Ratios......Page 714
Modes, Nodes, and Standing Waves......Page 717
ModeCalc Program......Page 718
Room Anomalies......Page 721
Odd Room Layouts......Page 724
One Room versus Two Rooms......Page 727
Vocal Booths......Page 728
Surface Reflectivity......Page 731
Calculating Reflections......Page 733
Isolation and Noise Control......Page 734
Air Leaks......Page 740
Room within a Room......Page 741
Summary......Page 744
Acoustic Treatment Overview......Page 747
Buy or Build?......Page 749
Flutter Echo......Page 750
Absorb or Diffuse?......Page 752
Rigid Fiberglass......Page 753
Absorption Specs......Page 754
Material Thickness and Density......Page 756
Acoustic Fabric......Page 759
Wave Velocity, Pressure, and Air Gaps......Page 760
Bass Traps......Page 763
DIY Bass Traps......Page 765
Free Bass Traps!......Page 773
Diffusers......Page 778
Treating Listening Rooms and Home Theaters......Page 783
Bass in the Place......Page 788
Front Wall Absorption......Page 790
Treating Live Recording Rooms......Page 792
Hard Floor, Soft Ceiling......Page 794
Variable Acoustics......Page 796
Treating Odd Shaped Rooms......Page 797
Treating Large Venues......Page 799
Room Equalization......Page 802
Summary......Page 810
Why We Measure......Page 813
How We Measure......Page 814
Room Measuring Software......Page 817
Configuring Room EQ Wizard......Page 818
Using Room EQ Wizard......Page 820
Interpreting the Data......Page 822
Waterfall Plots......Page 824
RT60 Reverb Time......Page 825
Energy Time Curve......Page 826
Using the Real Time Analyzer......Page 828
Measuring Microphones......Page 829
Microphones Comparison......Page 830
The Results......Page 834
Calibrating Loudspeakers......Page 837
Summary......Page 838
Part 6 Electronics and Computers......Page 840
Ground......Page 844
Volts, Amps, Watts, and Ohms......Page 847
Electronic Components......Page 849
Capacitor Upgrades......Page 853
Inductors......Page 854
Power Ratings......Page 856
Solenoids......Page 857
Transformers......Page 859
Acoustic Impedance......Page 865
Switches......Page 866
Diodes......Page 867
Parasitic Elements......Page 871
Active Solid-State Devices......Page 873
Amplifier Damping......Page 876
Negative Feedback......Page 877
Power Supplies......Page 879
Passive Filters......Page 880
Amplifiers......Page 881
Slew Rate......Page 885
Understanding Op-Amps......Page 889
Negative Feedback......Page 891
Op-Amp Circuits with Gain......Page 894
Active Filters......Page 897
Digital Logic......Page 899
Wiring......Page 903
Practical Electronics......Page 906
Splitters and Pads......Page 908
Phone Patch......Page 910
Schematics and PC Boards......Page 911
Summary......Page 916
Chapter 24: Test Procedures......Page 918
Frequency Response......Page 920
Ringing......Page 921
IM Distortion......Page 923
Null Tests......Page 927
Oscilloscopes......Page 931
Summary......Page 936
Chapter 25: Computers......Page 938
Divide and Conquer......Page 939
Back Up Your Data......Page 943
Optimizing Performance......Page 945
Practice Safe Computing......Page 947
If It Ain’t Broke, Don’t Fix It......Page 948
Avoid Email Viruses......Page 949
Bits ’n’ Bytes......Page 950
Computer Programming......Page 952
Coding an Equalizer......Page 954
Website Programming......Page 960
Image Files......Page 962
Embedded Audio and Video......Page 963
Summary......Page 965
Part 7 Musical Instruments......Page 967
Chapter 26: Musical Instruments......Page 968
Instrument Types......Page 970
Sympathetic Resonance......Page 973
The Harmonic Series Is Out of Tune......Page 974
Equal Temperament......Page 976
“Wood Box” Instruments......Page 978
Bowed Instruments......Page 979
The Bow......Page 984
The Stradivarius......Page 985
Plucked Instruments......Page 986
Solid Body Electric Guitars......Page 988
Blown Instruments......Page 990
Flutes......Page 992
Single Reeds......Page 993
Double Reeds......Page 994
Brass Instruments......Page 995
Percussion Instruments......Page 997
The Piano......Page 1000
Summary......Page 1003
Index......Page 1006