]> Shamusworld >> Repos - ardour-manual/blob - include/stereo-panner.html
OSC add /use_group
[ardour-manual] / include / stereo-panner.html
1
2 <p>
3   The default <dfn>stereo panner</dfn> distributes two inputs to two outputs. Its
4   behaviour is controlled by two parameters, <dfn>width</dfn> and
5   <dfn>position</dfn>. By default, the panner is centered at full width.
6 </p>
7 <p>
8   The stereo panner assumes that the signals
9   you wish to distribute are either uncorrelated (i.e. totally
10   independent), or that they contain a stereo image which is
11   <dfn>mono-compatible</dfn>, such as a co-incident microphone recording, or a
12   sound stage that has been created with pan pots.<sup><a href="#caveat">*</a></sup>
13 </p>
14 <p class="note">
15   With the default values it is not possible to alter the position,
16   since the width is already spread entirely across both outputs. To
17   alter the position, you must first reduce the width.
18 </p>
19
20 <h2>Stereo Panner User Interface</h2>
21
22 <figure class="left">
23   <img src="/images/stereo-panner.png" alt="The Stereo Panner">
24   <figcaption>
25     The Stereo Panner
26   </figcaption>
27 </figure>
28
29 <p>
30   The <dfn>panner user interface</dfn> consists of three elements, divided between
31   the top and bottom half. Click and/or drag in the top half to
32   control position; click and/or drag in the bottom half to control
33   width (see below for details).
34 </p>
35 <p>
36   In the top half is the position indicator, which shows where the
37   center of the stereo image is relative to the left and right
38   edges. When this is the middle of the panner, the stereo image is
39   centered between the left and right outputs. When it all the way to
40   the left, the stereo image collapses to just the left speaker.
41 </p>
42 <p>
43   In the bottom half are two signal indicators, one marked "L" and the
44   other "R". The distance between these two shows the width of the
45   stereo image. If the width is reduced to zero, there will only be a
46   single signal indicator marked "M" (for mono), whose color will
47   change to indicate the special state.
48 </p>
49 <p>
50   It is possible to invert the outputs (see below) so that whatever
51   would have gone to the right channel goes to the left and vice
52   versa. When this happens, the entire movable part of the panner
53   changes color to indicate clearly that this is the case.
54 </p>
55
56 <h3>Position vs. L/R</h3>
57
58 <p>
59   Although the implementation of the panner uses the "position"
60   parameter, when the user interface displays it numerically, it shows
61   a pair of numbers that will be familiar to most audio engineers.
62 </p>
63
64 <table class="nodl">
65 <tr><th>Position</th><th>L/R</th><th>English</th></tr>
66 <tr><td>0</td><td>L=50% R=50%</td><td>signal image is midway between
67     left and right speakers</td></tr>
68
69 <tr><td>-1</td><td>L=100% R=0%</td><td>signal image is entirely
70     at the left speaker</td></tr>
71
72 <tr><td>1</td><td>L=0% R=100%</td><td>signal image is entirely
73     at the right speaker</td></tr>
74 </table>
75
76 <p>
77   One way to remember this sort of convention is that the middle of the
78   USA is not Kansas, but "Los Angeles: 50% New York: 50%".
79 </p>
80
81 <h3>Examples In Use</h3>
82
83 <table class="nodl">
84 <tr><th>Appearance</th><th>Settings</th></tr>
85 <tr><td><img src="/images/stereo-panner.png"></td><td>Width=100%,
86     L=50 R=50</td></tr>
87 <tr><td><img src="/images/stereo-panner-zero.png"></td><td>Width=0%,
88     L=50 R=50</td></tr>
89 <tr><td><img src="/images/stereo-panner-inverted.png"></td><td>Width=-100%, Position = 0 (center)</td></tr>
90 <tr><td><img src="/images/stereo-panner-right.png"></td><td>Width=36%,
91     L=44 R=56</td></tr>
92 <tr><td><img src="/images/stereo-panner-hard-right.png"></td><td>Width=0%,
93     L=0 R=100</td></tr>
94 </table>
95
96 <h4>Using the mouse</h4>
97
98 <p>
99   Mouse operations in the upper half of the panner adjust the position
100   parameter, constrained by the current width setting.
101 </p>
102 <p>
103   Mouse operations in the lower half of the panner adjust the width
104   parameter, constrained by the current position setting.
105 </p>
106 <p>
107   To change the position smoothly, press the right button and drag
108   within the top half of the panner, then release. The position will
109   be limited by the current width setting. <em>Note: you do not need
110   to grab the position indicator in order to drag.</em>
111 </p>
112 <p>
113   To change the width smoothly, press the right button and drag
114   within the lower half of the panner, then release. The width will be
115   limited by the current position setting. <em>Note: you do not need to
116   grab the L/R indicators in order to drag.</em>
117 </p>
118
119 <table class="dl">
120
121 <tr><th>Reset to defaults</th>
122 <td>Click <kbd class="mod3 mouse">right</kbd></td></tr>
123
124 <tr><th>Change to hard left</th>
125 <td>Double click <kbd class="mod2 mouse">right</kbd> in the upper left half
126   of the panner</td></tr>
127
128 <tr><th>Change to a hard right</th>
129 <td>Double click <kbd class="mod2 mouse">right</kbd> in the upper right half
130   of the panner</td></tr>
131
132 <tr><th>Move position as far left as possible, given width</th>
133 <td>Double click <kbd class="mouse">right</kbd> in the upper left half of the
134   panner</td></tr>
135
136 <tr><th>Move position as far right as possible, given width</th>
137 <td>Double click <kbd class="mouse">right</kbd> in the upper right half of the
138   panner</td></tr>
139
140 <tr><th>Set the position to center</th>
141 <td>Click <kbd class="mouse">right</kbd> in the upper middle of the panner</td></tr>
142
143 <tr><th>Reset to maximum possible width</th>
144 <td>Double click <kbd class="mouse">right</kbd> on the lower left side</td></tr>
145
146 <tr><th>Invert (flip channel assignments)</th>
147 <td>Double click <kbd class="mouse">right</kbd> on the lower right side</td></tr>
148
149 <tr><th>Set width to 0&deg;</th>
150 <td>Double click <kbd class="mouse">right</kbd> in the lower middle</td></tr>
151 </table>
152
153 <h4>Keyboard bindings</h4>
154
155 <p>
156   When the pointer is within a stereo panner user interface, the following
157   keybindings are available to operate on that panner:
158 </p>
159
160 <table class="dl">
161   <tr><th><kbd>&uarr;</kbd> / <kbd class="mod1">&uarr;</kbd></th>
162   <td>increase width by 1&deg; / 5&deg;</td></tr>
163   <tr><th><kbd>&darr;</kbd> / <kbd class="mod1">&darr;</kbd></th>
164   <td>decrease width by 1&deg; / 5&deg;</td></tr>
165   <tr><th><kbd>&larr;</kbd> / <kbd class="mod1">&larr;</kbd></th>
166   <td>move position 1&deg; / 5&deg; to the left</td></tr>
167   <tr><th><kbd>&rarr;</kbd> / <kbd class="mod1">&rarr;</kbd></th>
168   <td>move position 1&deg / 5&deg; to the right</td></tr>
169   <tr><th><kbd>0</kbd></th>
170   <td>reset position to center</td></tr>
171   <tr><th><kbd class="mod2">&uarr;</kbd></th>
172   <td>reset width to full (100%)</td></tr>
173 </table>
174
175 <h4>Using the scroll wheel/touch scroll</h4>
176
177 <p>
178   When the pointer is within a stereo panner user interface, the scroll
179   wheel may be used as follows:
180 </p>
181
182 <table class="dl">
183   <tr><th><kbd class="mouse">&lArr;</kbd> / <kbd class="mod1 mouse">&lArr;</kbd></th>
184   <td>increase width by 1&deg; / 5&deg;</td></tr>
185   <tr><th><kbd class="mouse">&rArr;</kbd> / <kbd class="mod1 mouse">&rArr;</kbd></th>
186   <td>decrease width by 1&deg; / 5&deg;</td></tr>
187   <tr><th><kbd class="mouse">&uArr;</kbd> / <kbd class="mod1 mouse">&uArr;</kbd></th>
188   <td>move position 1&deg; / 5&deg; to the left</td></tr>
189   <tr><th><kbd class="mouse">&dArr;</kbd> / <kbd class="mod1 mouse">&dArr;</kbd></th>
190   <td>move position 1&deg; / 5&deg;to the right</td></tr>
191 </table>
192
193 <h2><a name="caveat"></a>Stereo panning caveats</h2>
194
195 <p class="warning">
196 The stereo panner will introduce unwanted side effects on
197 material that includes a time difference between the channels, such
198 as A/B, ORTF or NOS microphone recordings, or delay-panned mixes.<br>
199 When you reduce the with, you are effectively summing two highly
200 correlated signals with a delay, which will cause <dfn>comb filtering</dfn>.
201 </p>
202 <p>
203 Let's take a closer look at what happens when you record a source at 45° to the
204 right side with an ORTF stereo microphone array and then manipulate the width.
205 </p>
206 <p>
207 For testing, we apply a <dfn>pink noise</dfn> signal to both inputs of an Ardour stereo
208 bus with the stereo panner, and feed the bus output to a two-channel analyser.
209 Since pink noise contains equal energy per octave, the expected readout is a
210 straight line, which would indicate that our signal chain does not color the
211 sound:
212 </p>
213
214 <img src="/images/stereo-panner-with-ORTF-fullwidth.png" />
215
216 <p>
217   To simulate an ORTF, we use Robin Gareus' stereo balance control LV2 to set the level difference and time delay. Ignore the Trim/Gain&mdash;its purpose is just to align the test signal with the 0dB line of the analyser.
218 </p>
219
220 <p>
221 Recall that an <dfn>ORTF</dfn> microphone pair consists of two cardioids spaced 17 cm
222 apart, with an opening angle of 110°.
223 For a far source at 45° to the right, the time difference between the capsules
224 is 350 &mu;s or approximately 15 samples at 44.1 kHz. The level difference
225 due to the directivity of the microphones is about 7.5 dB (indicated by the
226 distance between the blue and red lines in the analyser).
227 </p>
228 <p>
229 Now for the interesting part: if we reduce the width of the signal to 50%,
230 the time-delayed signals will be combined in the panner. Observe what
231 happens to the frequency response of the left and right outputs:
232 </p>
233 <img src="/images/stereo-panner-with-ORTF-halfwidth.png" />
234 <p>
235 You may argue that all spaced microphone recordings will undergo comb
236 filtering later, when the two channels recombine in the air between the speakers.
237 Perceptually however, there is a huge of difference: our hearing system is
238 very good at eliminating comb filters in the real world, where their component
239 signals are spatially separated. But once you combine them
240 inside your signal chain, this spatial separation is lost and the brain will
241 no longer be able to sort out the timbral mess. As usual, you
242 get to keep the pieces.
243 </p>
244 <p class="note">
245 Depending on your material and on how much you need to manipulate the width,
246 some degree of comb filtering may be acceptable. Then again, it may not. Listen
247 carefully for artefacts if you manipulate unknown stereo signals&mdash;many
248 orchestra sample libraries for example do contain time-delay components.
249 </p>
250