03.03.2020

إدراك الموجات الصوتية ذات الترددات والسعات المختلفة. كم ديسيبل يمكن أن تتحمله الأذن البشرية؟تستقبل أجهزة السمع البشرية الأصوات بترددات


نقوم في كثير من الأحيان بتقييم جودة الصوت. عند اختيار الميكروفون أو برنامج معالجة الصوت أو تنسيق التسجيل ملف صوتيواحدة من أكثر موضوعات هامة- كم سيبدو الأمر جيدًا. ولكن هناك اختلافات بين خصائص الصوت التي يمكن قياسها وتلك التي يمكن سماعها.

النغمة، الجرس، الأوكتاف.

يدرك الدماغ أصواتًا بترددات معينة. ويرجع ذلك إلى خصوصيات آلية الأذن الداخلية. المستقبلات الموجودة على الغشاء الرئيسي الأذن الداخليةتحويل اهتزازات الصوت إلى جهود كهربائية تثير الألياف العصب السمعي. تتميز الألياف العصبية السمعية بانتقائية التردد بسبب إثارة خلايا عضو كورتي الموجود فيها أماكن مختلفةالغشاء الرئيسي: يتم رؤية الترددات العالية بالقرب من النافذة البيضاوية، والترددات المنخفضة في الجزء العلوي من الحلزون.

مع الخصائص البدنيةيرتبط الصوت والتردد ارتباطًا وثيقًا بالطبقة التي ندركها. يتم قياس التردد على أنه عدد الدورات الكاملة للموجة الجيبية في ثانية واحدة (هرتز، هرتز). يعتمد هذا التعريف للتردد على حقيقة أن الموجة الجيبية لها نفس شكل الموجة تمامًا. في الحياه الحقيقيهعدد قليل جدًا من الأصوات تمتلك هذه الخاصية. ومع ذلك، يمكن تمثيل أي صوت كمجموعة من التذبذبات الجيبية. نحن عادة نسمي هذه المجموعة نغمة. أي أن النغمة هي إشارة بارتفاع معين لها طيف منفصل (الأصوات الموسيقية، أصوات حروف العلة في الكلام)، حيث يتم تسليط الضوء على تردد موجة جيبية لها أقصى سعة في هذه المجموعة. تسمى الإشارة ذات الطيف المستمر الواسع، وجميع مكونات التردد لها نفس متوسط ​​الشدة، بالضوضاء البيضاء.

يُنظر إلى الزيادة التدريجية في تردد اهتزازات الصوت على أنها تغيير تدريجي في النغمة من الأدنى (الجهير) إلى الأعلى.

تعتمد درجة الدقة التي يحدد بها الشخص درجة الصوت عن طريق الأذن على حدة سمعه وتدريبه. يمكن للأذن البشرية أن تميز بوضوح نغمتين متقاربتين في طبقة الصوت. على سبيل المثال، في نطاق التردد الذي يبلغ حوالي 2000 هرتز، يمكن للشخص التمييز بين نغمتين تختلفان عن بعضهما البعض في التردد بمقدار 3-6 هرتز أو حتى أقل.

يحتوي طيف التردد للآلة الموسيقية أو الصوت على سلسلة من القمم المتباعدة بشكل متساوٍ - التوافقيات. وهي تتوافق مع ترددات هي مضاعفات تردد أساسي معين، وهي أشد الموجات الجيبية التي يتكون منها الصوت.

يرتبط الصوت المعين (جرس) الآلة الموسيقية (الصوت) بالسعة النسبية لمختلف التوافقيات، كما أن طبقة الصوت التي يدركها الشخص تنقل بدقة التردد الأساسي. Timbre، كونه انعكاسًا شخصيًا للصوت المدرك، ليس له تقييم كمي ويتميز فقط من الناحية النوعية.

في النغمة "النقية" يوجد تردد واحد فقط. عادة، يتكون الصوت المدرك من تردد النغمة الرئيسية والعديد من ترددات "النجاسة"، تسمى النغمات. النغمات الفوقية هي مضاعفات تردد النغمة الرئيسية وتكون أصغر في السعة. ويعتمد جرس الصوت على توزيع الشدة بين النغمات، ويسمى طيف مجموعات الأصوات الموسيقية بالوتر، ويعتمد على توزيع الشدة بين النغمات، ويحتوي هذا الطيف على عدة ترددات أساسية إلى جانب النغمات المصاحبة لها.

إذا كان تردد أحد الأصوات يساوي ضعف تردد صوت آخر، فإن الموجات الصوتية "تتناسب" مع بعضها البعض. تسمى مسافة التردد بين هذه الأصوات بالأوكتاف. نطاق الترددات التي يدركها الإنسان، 16-20.000 هرتز، يغطي ما يقرب من عشرة إلى أحد عشر أوكتافًا.

سعة اهتزازات الصوت وحجمه.

ينقسم الجزء المسموع من نطاق الصوت إلى أصوات منخفضة التردد - حتى 500 هرتز، ومتوسطة التردد - 500-10000 هرتز، وأصوات عالية التردد - أكثر من 10000 هرتز. تكون الأذن أكثر حساسية لنطاق ضيق نسبيًا من الأصوات متوسطة التردد من 1000 إلى 4000 هرتز. وهذا يعني أن الأصوات التي لها نفس القوة في نطاق التردد المتوسط ​​يمكن اعتبارها عالية، ولكن في نطاق التردد المنخفض أو التردد العالي يمكن اعتبارها هادئة أو لا يتم سماعها على الإطلاق. ترجع ميزة إدراك الصوت هذه إلى حقيقة أن المعلومات الصوتية الضرورية للوجود البشري - الكلام أو أصوات الطبيعة - تنتقل بشكل أساسي في نطاق التردد المتوسط. لذلك الحجم ليس كذلك المعلمة الماديةوشدة الإحساس السمعي هي خاصية ذاتية للصوت مرتبطة بخصائص إدراكنا.

يلاحظ المحلل السمعي زيادة في سعة الموجة الصوتية بسبب زيادة سعة اهتزاز الغشاء الرئيسي للأذن الداخلية وتحفيز عدد متزايد من الخلايا الشعرية من خلال نقل النبضات الكهربائية بتردد وتردد أكبر . أكثرالألياف العصبية.

يمكن لأذننا أن تميز شدة الصوت في المدى من أضعف الهمس إلى أعلى ضجيج، وهو ما يتوافق تقريبًا مع زيادة في سعة حركة الغشاء الرئيسي بمقدار مليون مرة. ومع ذلك، فإن الأذن تفسر هذا الاختلاف الهائل في سعة الصوت على أنه تغيير يبلغ حوالي 10000 مرة. أي أن مقياس الشدة "مضغوط" بقوة بواسطة آلية إدراك الصوت للمحلل السمعي. يتيح ذلك للشخص تفسير الاختلافات في شدة الصوت على نطاق واسع للغاية.

يتم قياس شدة الصوت بالديسيبل (ديسيبل) (1 بيل يساوي عشرة أضعاف السعة). يتم استخدام نفس النظام لتحديد التغيرات في الحجم.

للمقارنة، يمكننا إعطاء مستوى تقريبي لشدة الأصوات المختلفة: صوت مسموع بالكاد (عتبة السمع) 0 ديسيبل؛ الهمس بالقرب من الأذن 25-30 ديسيبل. متوسط ​​حجم الكلام 60-70 ديسيبل؛ الكلام بصوت عالٍ جدًا (الصراخ) 90 ديسيبل ؛ في حفلات موسيقى الروك والبوب ​​في وسط القاعة 105-110 ديسيبل؛ بجوار طائرة تقلع بقوة 120 ديسيبل.

حجم الزيادة في حجم الصوت المدرك له عتبة التمييز. لا يتجاوز عدد تدرجات الجهارة المميزة عند الترددات المتوسطة 250؛ وعند الترددات المنخفضة والعالية يتناقص بشكل حاد ويبلغ متوسطه حوالي 150.

يستحق موضوع الصوت الحديث عن السمع البشري بمزيد من التفصيل. ما مدى ذاتية تصورنا؟ هل من الممكن أن يتم فحص السمع لديك؟ ستتعلم اليوم أسهل طريقة لمعرفة ما إذا كان سمعك يتوافق تمامًا مع قيم الجدول.

من المعروف أن الشخص العادي قادر على إدراك الموجات الصوتية بأعضاء السمع في النطاق من 16 إلى 20000 هرتز (حسب المصدر - 16000 هرتز). ويسمى هذا النطاق النطاق المسموع.

20 هرتز همهمة يتم الشعور بها فقط، ولكن لا يتم سماعها. يتم إعادة إنتاجه بشكل أساسي بواسطة أنظمة صوتية متطورة، لذلك في حالة الصمت يقع اللوم عليه
30 هرتز إذا لم تتمكن من السماع، فمن المرجح أن تكون هناك مشاكل في التشغيل مرة أخرى
40 هرتز سيكون مسموعًا في مكبرات الصوت ذات الميزانية المتوسطة ومتوسطة السعر. لكنها هادئة جدا
50 هرتز همهمة التيار الكهربائي. يجب أن تكون مسموعة
60 هرتز مسموع (مثل كل شيء يصل إلى 100 هرتز، ملموس إلى حد ما بسبب الانعكاس من القناة السمعية) حتى من خلال أرخص سماعات الرأس ومكبرات الصوت
100 هرتز نهاية الترددات المنخفضة. بداية نطاق السمع المباشر
200 هرتز الترددات المتوسطة
500 هرتز
1 كيلو هرتز
2 كيلو هرتز
5 كيلو هرتز بداية نطاق التردد العالي
10 كيلو هرتز إذا لم يسمع هذا التردد، فمن المرجح مشاكل خطيرةمع السمع. استشارة الطبيب مطلوبة
12 كيلو هرتز قد يشير عدم القدرة على سماع هذا التردد المرحلة الأوليةفقدان السمع
15 كيلو هرتز صوت لا يستطيع بعض الأشخاص الذين تزيد أعمارهم عن 60 عامًا سماعه
16 كيلو هرتز وعلى عكس التردد السابق، فإن هذا التردد لا يسمعه جميع الأشخاص تقريبًا بعد سن 60 عامًا
17 كيلو هرتز التردد يمثل مشكلة بالنسبة للكثيرين بالفعل في منتصف العمر
18 كيلو هرتز مشاكل السمع بهذا التردد هي بداية التغيرات المرتبطة بالعمر في السمع. الآن أنت شخص بالغ. :)
19 كيلو هرتز الحد من تكرار السمع المتوسط
20 كيلو هرتز يمكن للأطفال فقط سماع هذا التردد. هل هذا صحيح؟

»
هذا الاختبار كافٍ لإعطائك تقديرًا تقريبيًا، ولكن إذا لم تتمكن من سماع الأصوات فوق 15 كيلو هرتز، فيجب عليك زيارة الطبيب.

يرجى ملاحظة أن مشكلة السمع ذات التردد المنخفض ترتبط على الأرجح بـ .

في أغلب الأحيان، فإن النقش الموجود على الصندوق بأسلوب "النطاق القابل للتكرار: 1–25000 هرتز" لا يعد حتى تسويقًا، ولكنه كذبة صريحة من جانب الشركة المصنعة.

لسوء الحظ، لا يطلب من الشركات التصديق على جميع الأنظمة الصوتية، لذلك يكاد يكون من المستحيل إثبات أن هذا كذب. يمكن لمكبرات الصوت أو سماعات الرأس إعادة إنتاج الترددات الحدودية. والسؤال هو كيف وبأي حجم.

تعد مشكلات الطيف التي تزيد عن 15 كيلو هرتز ظاهرة شائعة إلى حد ما مرتبطة بالعمر والتي من المحتمل أن يواجهها المستخدمون. لكن 20 كيلو هرتز (نفس تلك التي يقاتل عشاق الموسيقى بشدة من أجلها) عادة ما يسمعها الأطفال الذين تقل أعمارهم عن 8-10 سنوات فقط.

ويكفي الاستماع إلى جميع الملفات بالتتابع. للحصول على دراسة أكثر تفصيلا، يمكنك تشغيل العينات، بدءا من الحد الأدنى للحجم، وزيادته تدريجيا. سيسمح لك ذلك بالحصول على نتيجة أكثر صحة إذا كانت سمعك قد تعرضت لأضرار طفيفة بالفعل (تذكر أنه لكي تدرك بعض الترددات، يجب عليك تجاوز قيمة عتبة معينة، والتي، كما كانت، تفتح المعينة السمعية وتساعدها على سماعها).

هل تسمع نطاق التردد بأكمله الذي هو قادر عليه؟

الترددات

تكرار- كمية فيزيائية، خاصية لعملية دورية، تساوي عدد التكرارات أو تكرار الأحداث (العمليات) لكل وحدة زمنية.

وكما نعلم فإن الأذن البشرية تسمع ترددات من 16 هرتز إلى 20000 كيلو هرتز. ولكن هذا متوسط ​​للغاية.

الصوت يأتي من أسباب مختلفة. الصوت هو ضغط هواء يشبه الموجة. ولو لم يكن هناك هواء لما سمعنا أي صوت. لا يوجد صوت في الفضاء.
نسمع الصوت لأن آذاننا حساسة للتغيرات في ضغط الهواء - الموجات الصوتية. أبسط موجة صوتية هي إشارة صوتية قصيرة - مثل هذا:

تهتز الموجات الصوتية التي تدخل قناة الأذن طبلة الأذن. من خلال سلسلة عظيمات الأذن الوسطى، تنتقل الحركة التذبذبية للغشاء إلى سائل القوقعة. وتنتقل الحركة الموجية لهذا السائل بدورها إلى الغشاء الرئيسي. حركة الأخير تستلزم تهيج نهايات العصب السمعي. هذا هو المسار الرئيسي للصوت من مصدره إلى وعينا. تايتس

عندما تصفق بيديك، يتم دفع الهواء الموجود بين راحتي يديك للخارج ويتم إنشاء موجة صوتية. ضغط دم مرتفعيتسبب في انتشار جزيئات الهواء في جميع الاتجاهات بسرعة الصوت وهي 340 م/ث. وعندما تصل الموجة إلى الأذن، فإنها تهتز طبلة الأذن، ومنها تنتقل الإشارة إلى الدماغ وتسمع صوت فرقعة.
الفرقعة عبارة عن تذبذب قصير منفرد يتلاشى بسرعة. يبدو الرسم البياني لاهتزاز الصوت لصوت القطن النموذجي كما يلي:

مثال نموذجي آخر للموجة الصوتية البسيطة هو التذبذب الدوري. على سبيل المثال، عندما يرن الجرس، يهتز الهواء بسبب الاهتزازات الدورية لجدران الجرس.

إذن، بأي تردد تبدأ الأذن البشرية العادية في السماع؟ لن يسمع ترددًا قدره 1 هرتز، لكن يمكنه رؤيته فقط باستخدام مثال النظام التذبذبي. تسمع الأذن البشرية بدقة تبدأ من ترددات 16 هرتز. أي عندما تنظر أذننا إلى اهتزازات الهواء على أنها صوت معين.

كم عدد الأصوات التي يسمعها الإنسان؟

ليس كل الأشخاص ذوي السمع الطبيعي يسمعون نفس الشيء. يستطيع البعض تمييز الأصوات المتقاربة في درجة الصوت ومستوى الصوت واكتشاف النغمات الفردية في الموسيقى أو الضوضاء. لا يستطيع الآخرون فعل هذا. بالنسبة للشخص الذي يتمتع بسمع جيد، هناك أصوات أكثر من الشخص الذي يعاني من ضعف السمع.

ولكن ما مدى اختلاف ترددات الصوتين حتى يتم سماعهما كنغمتين مختلفتين؟ فهل يمكن مثلا تمييز النغمات عن بعضها البعض إذا كان فرق الترددات يساوي اهتزازا واحدا في الثانية؟ اتضح أن هذا ممكن بالنسبة لبعض النغمات، ولكن بالنسبة للآخرين ليس كذلك. وهكذا، يمكن تمييز نغمة ذات تردد 435 في طبقة الصوت عن النغمات ذات الترددات 434 و436. ولكن إذا أخذنا نغمات أعلى، فإن الفرق يظهر بالفعل عند اختلاف تردد أكبر. تدرك الأذن النغمات ذات عدد الاهتزازات 1000 و1001 على أنها متطابقة وتكتشف الفرق في الصوت فقط بين الترددات 1000 و1003. وبالنسبة للنغمات الأعلى، يكون هذا الاختلاف في الترددات أكبر. على سبيل المثال، بالنسبة للترددات حوالي 3000، فهي تساوي 9 ذبذبات.

وبنفس الطريقة، فإن قدرتنا على تمييز الأصوات المتشابهة في الحجم ليست هي نفسها. عند تردد 32، يمكن سماع 3 أصوات فقط بأحجام مختلفة؛ عند تردد 125، يوجد بالفعل 94 صوتًا بأحجام مختلفة، عند 1000 اهتزاز - 374، عند 8000 - مرة أخرى أقل، وأخيرًا، على تردد 16000 نسمع 16 صوتًا فقط. في المجمل، يمكن لأذننا أن تلتقط أكثر من نصف مليون صوت، متفاوتة في الطول والحجم! هذه ليست سوى نصف مليون صوت بسيط. أضف إلى ذلك مجموعات لا حصر لها من نغمتين أو أكثر - التناغم، وستحصل على انطباع عن تنوع عالم الصوت الذي نعيش فيه والذي تتمتع فيه آذاننا بحرية التنقل. ولهذا تعتبر الأذن، مع العين، من أكثر أعضاء الحواس حساسية.

لذلك، لتسهيل فهم الصوت، نستخدم مقياسًا غير عادي بتقسيمات تبلغ 1 كيلو هرتز

واللوغاريتمي. مع تمثيل ترددي ممتد من 0 هرتز إلى 1000 هرتز. وبالتالي يمكن تمثيل طيف التردد في شكل رسم تخطيطي مثل هذا من 16 إلى 20000 هرتز.

ولكن ليس كل الأشخاص، حتى ذوي السمع الطبيعي، حساسون بنفس القدر للأصوات ذات الترددات المختلفة. وبالتالي فإن الأطفال عادة ما يدركون الأصوات بتردد يصل إلى 22 ألفًا دون توتر. في معظم البالغين، تم بالفعل تقليل حساسية الأذن للأصوات عالية النبرة إلى 16-18 ألف اهتزاز في الثانية. تقتصر حساسية الأذن عند كبار السن على الأصوات التي يتراوح ترددها بين 10 و 12 ألفًا. غالبًا ما لا يسمعون على الإطلاق غناء البعوضة، أو زقزقة الجندب، أو لعبة الكريكيت، أو حتى زقزقة العصفور. وهكذا، من الصوت المثالي (الشكل أعلاه)، مع تقدم الشخص في العمر، فإنه يسمع بالفعل الأصوات من منظور أضيق

اسمحوا لي أن أقدم لكم مثالاً على نطاق تردد الآلات الموسيقية

الآن فيما يتعلق بموضوعنا. الديناميكيات، كنظام تذبذب، بسبب عدد من ميزاتها، لا يمكنها إعادة إنتاج الطيف الكامل للترددات بخصائص خطية ثابتة. من الناحية المثالية، سيكون هذا مكبر صوت كامل النطاق يعيد إنتاج طيف ترددي من 16 هرتز إلى 20 كيلو هرتز عند مستوى صوت واحد. لذلك، في صوت السيارة، يتم استخدام عدة أنواع من مكبرات الصوت لإعادة إنتاج ترددات محددة.

حتى الآن يبدو الأمر هكذا (لنظام ثلاثي + مضخم صوت).

مضخم صوت 16 هرتز إلى 60 هرتز
الجهير الأوسط 60 هرتز إلى 600 هرتز
النطاق المتوسط ​​من 600 هرتز إلى 3000 هرتز
تويتر من 3000 هرتز إلى 20000 هرتز

الصوت، مثل الإشارة، لديه عدد لا حصر لهالاهتزازات ويمكن أن تحمل نفس الكمية اللانهائية من المعلومات. وتختلف درجة إدراكها حسب القدرات الفسيولوجية للأذن، وفي هذه الحالة باستثناء العوامل النفسية. اعتمادًا على نوع الضوضاء وتكرارها وضغطها، يشعر الشخص بتأثيرها.

عتبة حساسية الأذن البشرية بالديسيبل

يدرك الشخص الترددات الصوتية من 16 إلى 20000 هرتز. طبلة الأذن حساسة لضغط الاهتزازات الصوتية، والتي يتم قياس مستواها بالديسيبل (ديسيبل). المستوى الأمثل هو من 35 إلى 60 ديسيبل ، والضوضاء من 60 إلى 70 ديسيبل تعمل على تحسين العمل العقلي ، وأكثر من 80 ديسيبل ، على العكس من ذلك ، تضعف الانتباه وتضعف عملية التفكير ، والإدراك طويل المدى للصوت الذي يزيد عن 80 ديسيبل يمكن أن يثير فقدان السمع.

الترددات التي تصل إلى 10-15 هرتز هي موجات تحت صوتية، لا يدركها جهاز السمع، مما يسبب اهتزازات رنانة. تعد القدرة على التحكم في الاهتزازات التي يصدرها الصوت سلاحًا قويًا الدمار الشامل. الموجات فوق الصوتية غير المسموعة للأذن قادرة على السفر لمسافات طويلة، وبث الأوامر التي تجبر الناس على التصرف وفقًا لسيناريو معين، وتسبب الذعر والرعب، وتجبرهم على نسيان كل ما لا علاقة له بالرغبة في الاختباء، الهروب من هذا الخوف. وعند نسبة معينة من التردد وضغط الصوت، فإن مثل هذا الجهاز قادر ليس فقط على قمع الإرادة، ولكن أيضًا قتل وإصابة الأنسجة البشرية.

عتبة الحساسية المطلقة للأذن البشرية بالديسيبل

نطاق الانبعاث من 7 إلى 13 هرتز الكوارث الطبيعية: البراكين والزلازل والأعاصير وتسبب الشعور بالذعر والرعب. نظرًا لأن جسم الإنسان لديه أيضًا تردد تذبذب يتراوح من 8 إلى 15 هرتز، فبمساعدة هذه الموجات فوق الصوتية لا يكلف شيئًا إنشاء رنين وزيادة السعة عشرات المرات من أجل دفع الشخص إلى الانتحار أو إتلاف أعضائه الداخلية.

على الترددات المنخفضة و ضغط دم مرتفعويظهر الغثيان وآلام المعدة، والتي سرعان ما تتحول إلى اضطرابات خطيرة الجهاز الهضميالمسالك، وزيادة الضغط حتى 150 ديسيبل تؤدي إلى أضرار جسدية. الرنين اعضاء داخليةعند الترددات المنخفضة تسبب النزيف والتشنجات، عند الترددات المتوسطة - الإثارة العصبية وإصابة الأعضاء الداخلية، عند الترددات العالية - حتى 30 هرتز - حروق الأنسجة.

في العالم الحديثيجري تطوير الأسلحة الصوتية بشكل نشط، ويبدو أنه لم يكن عبثًا أن توقع عالم الأحياء الدقيقة الألماني روبرت كوخ أنه سيكون من الضروري البحث عن "تطعيم" ضد الضوضاء، مثل الطاعون أو الكوليرا.

7 فبراير 2018

غالبًا ما يعاني الأشخاص (حتى أولئك الذين هم على دراية جيدة بالموضوع) من الارتباك والصعوبة في الفهم الواضح لكيفية تقسيم نطاق تردد الصوت الذي يسمعه البشر إلى فئات عامة (منخفضة ومتوسطة وعالية) وإلى فئات فرعية أضيق (الجهير العلوي، منتصف الدنيا وهكذا.). في الوقت نفسه، تعد هذه المعلومات مهمة للغاية ليس فقط للتجارب مع صوت السيارة، ولكنها مفيدة أيضًا التنمية العامة. ستكون المعرفة مفيدة بالتأكيد عند إعداد نظام صوتي بأي تعقيد، والأهم من ذلك أنها ستساعد في تقييم نقاط القوة أو الجوانب الضعيفةهذا أو ذاك النظام الصوتي أو الفروق الدقيقة في غرفة الاستماع للموسيقى (في حالتنا، الجزء الداخلي للسيارة أكثر صلة)، لأنه له تأثير مباشر على الصوت النهائي. إذا كان لديك فهم جيد وواضح لهيمنة ترددات معينة في الطيف الصوتي عن طريق الأذن، فيمكنك بسهولة وبسرعة تقييم صوت مقطوعة موسيقية معينة، مع سماع تأثير صوتيات الغرفة بوضوح على تلوين الصوت ، مساهمة النظام الصوتي نفسه في الصوت، وفرز جميع الفروق الدقيقة بمهارة أكبر، وهو ما تسعى إليه أيديولوجية الصوت "hi-fi".

تقسيم النطاق المسموع إلى ثلاث مجموعات رئيسية

جاءت مصطلحات تقسيم طيف التردد المسموع إلينا جزئيًا من الموسيقى، وجزئيًا من عوالم علميةو في منظر عامإنه مألوف لدى الجميع تقريبًا. يبدو القسم الأبسط والأكثر قابلية للفهم والذي يمكنه اختبار نطاق تردد الصوت بشكل عام كما يلي:

  • الترددات المنخفضة.حدود نطاق التردد المنخفض موجودة في الداخل 10 هرتز (الحد الأدنى) - 200 هرتز (الحد الأعلى). يبدأ الحد الأدنى بدقة عند 10 هرتز، على الرغم من أن الشخص في النظرة الكلاسيكية يكون قادرًا على السماع من 20 هرتز (كل شيء أدناه يقع في منطقة الموجات دون الصوتية)، إلا أن الـ 10 هرتز المتبقية لا يزال من الممكن سماعها جزئيًا، ويمكن أيضًا الشعور بها عن طريق اللمس. حالة الجهير المنخفض العميق وحتى التأثير على الحالة المزاجية للشخص.
    يتمتع نطاق التردد المنخفض للصوت بوظيفة الإثراء والتشبع العاطفي والاستجابة النهائية - إذا كان الانخفاض في جزء التردد المنخفض من الصوتيات أو التسجيل الأصلي قويًا، فلن يؤثر ذلك بأي شكل من الأشكال على التعرف على الصوت تكوين معين أو لحن أو صوت، ولكن سيتم إدراك الصوت على أنه هزيل ومنضب ومتوسط، بينما من الناحية الذاتية سيكون أكثر وضوحًا ووضوحًا من حيث الإدراك، حيث أن الترددات المتوسطة والعالية سوف تبرز وتسود على خلفية غياب منطقة باس غنية جيدة.

    كافٍ عدد كبير منتصدر الآلات الموسيقية الأصوات في نطاق التردد المنخفض، بما في ذلك غناء الذكور الذي يمكن أن ينخفض ​​إلى 100 هرتز. يمكن تسمية الآلة الأكثر وضوحًا، والتي يتم تشغيلها من بداية النطاق المسموع (من 20 هرتز)، بأمان بآلة النفخ.
  • الترددات المتوسطة.تقع حدود نطاق التردد المتوسط ​​في الداخل 200 هرتز (الحد الأدنى) - 2400 هرتز (الحد الأعلى). سيكون النطاق المتوسط ​​دائمًا أساسيًا، ويحدد ويشكل في الواقع أساس الصوت أو الموسيقى الخاصة بالمقطوعة الموسيقية، لذلك من الصعب المبالغة في تقدير أهميتها.
    يمكن تفسير ذلك بطرق مختلفة، ولكن هذه الميزة للإدراك السمعي البشري يتم تحديدها بشكل أساسي من خلال التطور - لقد حدث على مدى سنوات عديدة من تكويننا أن المعينات السمعية تلتقط نطاق التردد المتوسط ​​بشكل حاد وواضح، لأن داخل حدوده يكمن الكلام البشري، وهو الأداة الرئيسية ل التواصل الفعالوالبقاء على قيد الحياة. وهذا ما يفسر أيضًا بعض اللاخطية في الإدراك السمعي، والتي تهدف دائمًا إلى غلبة الترددات المتوسطة عند الاستماع إلى الموسيقى، لأن إن معينتنا السمعية هي الأكثر حساسية لهذا النطاق، كما أنها تتكيف معه تلقائيًا، كما لو كانت "تضخيمه" أكثر على خلفية الأصوات الأخرى.

    الغالبية المطلقة من الأصوات أو الآلات الموسيقية أو الغناء توجد في النطاق المتوسط، حتى لو تأثر نطاق ضيق أعلى أو أسفل، فإن النطاق لا يزال يمتد عادةً إلى الوسط العلوي أو السفلي. وفقا لذلك، فإن الغناء (ذكورا وإناثا)، وكذلك جميع الآلات المعروفة تقريبا، مثل الجيتار والأوتار الأخرى، والبيانو ولوحات المفاتيح الأخرى، وأدوات النفخ، وما إلى ذلك، تقع في نطاق التردد المتوسط.
  • ترددات عالية.حدود نطاق التردد العالي موجودة في الداخل 2400 هرتز (الحد الأدنى) - 30000 هرتز (الحد الأعلى). الحد الأعلى، كما هو الحال في نطاق التردد المنخفض، هو تعسفي إلى حد ما وفردي أيضًا: لا يستطيع الشخص العادي سماع ما يزيد عن 20 كيلو هرتز، ولكن هناك الناس النادرونمع حساسية تصل إلى 30 كيلو هرتز.
    كما أن عددًا من النغمات الموسيقية يمكن أن يمتد نظريًا إلى المنطقة التي تزيد عن 20 كيلو هرتز، وكما هو معروف فإن النغمات هي المسؤولة في النهاية عن لون الصوت والإدراك الطبلي النهائي للصورة الصوتية الشاملة. يبدو أن ترددات الموجات فوق الصوتية "غير المسموعة" يمكن أن تؤثر بشكل واضح على الحالة النفسية للشخص، على الرغم من أنها لن تكون مسموعة بالطريقة المعتادة. وبخلاف ذلك، فإن دور الترددات العالية، قياسًا على الترددات المنخفضة مرة أخرى، يكون أكثر إثراءً وتكاملًا. على الرغم من أن نطاق التردد العالي له تأثير أكبر بكثير على التعرف على صوت معين، وموثوقية الجرس الأصلي والحفاظ عليه، مقارنة بقسم التردد المنخفض. الترددات العالية تمنح المقطوعات الموسيقية "التهوية" والشفافية والنقاء والوضوح.

    تعزف العديد من الآلات الموسيقية أيضًا في نطاق التردد العالي، بما في ذلك الأصوات التي يمكن أن تصل إلى منطقة 7000 هرتز وما فوق بمساعدة النغمات والتوافقيات. المجموعة الأكثر وضوحًا من الآلات في قطاع التردد العالي هي الأوتار والرياح، وتصل الصنج والكمان تقريبًا إلى الحد الأعلى للنطاق المسموع (20 كيلو هرتز) في الصوت.

على أية حال، فإن دور جميع ترددات النطاق المسموع للأذن البشرية مثير للإعجاب ومن المرجح أن تكون المشكلات في المسار عند أي تردد مرئية بوضوح، خاصة بالنسبة إلى أداة السمع المدربة. الهدف من إعادة إنتاج صوت عالي الدقة من فئة "hi-fi" (أو أعلى) هو الصوت الموثوق والمتساوي إلى أقصى حد لجميع الترددات مع بعضها البعض، كما حدث في وقت تسجيل التسجيل الصوتي في الاستوديو. يشير وجود انخفاضات أو قمم قوية في استجابة التردد لنظام السماعات إلى أنه، نظرًا لميزات تصميمه، فهو غير قادر على إعادة إنتاج الموسيقى على النحو الذي قصده المؤلف أو مهندس الصوت في الأصل وقت التسجيل.

عند الاستماع إلى الموسيقى، يسمع الشخص مزيجا من أصوات الآلات والأصوات، كل منها يبدو في جزء ما من نطاق التردد. قد يكون لبعض الأدوات نطاق ترددي ضيق جدًا (محدود)، بينما بالنسبة للآخرين، على العكس من ذلك، يمكن أن يمتد حرفيًا من الحد الأدنى إلى الحد الأعلى المسموع. ويجب الأخذ في الاعتبار أنه على الرغم من نفس شدة الأصوات عند نطاقات ترددية مختلفة، فإن الأذن البشرية تدرك هذه الترددات بأحجام مختلفة، وهو ما يرجع مرة أخرى إلى آلية الجهاز البيولوجي السمع. يتم أيضًا تفسير طبيعة هذه الظاهرة إلى حد كبير بالحاجة البيولوجية للتكيف بشكل أساسي مع نطاق الصوت متوسط ​​التردد. لذلك من الناحية العملية، فإن الصوت بتردد 800 هرتز وكثافة 50 ديسيبل سيتم إدراكه ذاتيًا عن طريق الأذن على أنه أعلى مقارنة بصوت بنفس الشدة، ولكن بتردد 500 هرتز.

وعلاوة على ذلك، مختلفة الترددات الصوتية، إغراق نطاق التردد المسموع للصوت، ستكون هناك حساسية عتبة مختلفة للألم! عتبة الألميعتبر المرجع على تردد متوسط ​​قدره 1000 هرتز مع حساسية تبلغ حوالي 120 ديسيبل (قد تختلف قليلاً حسب الخصائص الفردية للشخص). كما هو الحال مع الإدراك غير المتساوي للكثافة عند ترددات مختلفة عند مستويات الصوت العادية، يتم ملاحظة نفس العلاقة تقريبًا فيما يتعلق بعتبة الألم: يحدث بسرعة أكبر عند الترددات المتوسطة، ولكن عند حواف النطاق المسموع تصبح العتبة أعلى. للمقارنة، عتبة الألم عند تردد متوسط ​​2000 هرتز هي 112 ديسيبل، في حين أن عتبة الألم عند تردد منخفض 30 هرتز ستكون 135 ديسيبل. تكون عتبة الألم عند الترددات المنخفضة دائمًا أعلى منها عند الترددات المتوسطة والعالية.

ويلاحظ تباين مماثل فيما يتعلق عتبة السمع- هذا هو الحد الأدنى الذي تصبح الأصوات بعده مسموعة للأذن البشرية. تقليديًا، تعتبر عتبة السمع 0 ديسيبل، ولكنها صالحة مرة أخرى للتردد المرجعي البالغ 1000 هرتز. إذا أخذنا، على سبيل المقارنة، صوتًا منخفض التردد قدره 30 هرتز، فسوف يصبح مسموعًا فقط عند شدة إشعاع موجة تبلغ 53 ديسيبل.

إن السمات المذكورة للإدراك السمعي البشري لها، بالطبع، تأثير مباشر عندما تطرح مسألة الاستماع إلى الموسيقى وتحقيق تأثير نفسي معين للإدراك. نتذكر من ذلك أن الأصوات التي تزيد شدتها عن 90 ديسيبل ضارة بالصحة ويمكن أن تؤدي إلى تدهور وضعف السمع بشكل كبير. ولكن في الوقت نفسه، فإن الصوت الهادئ جدًا ومنخفض الشدة سيعاني من تفاوت قوي في التردد بسبب الخصائص البيولوجية للإدراك السمعي، وهو غير خطي بطبيعته. وبالتالي، سيتم النظر إلى المسار الموسيقي بحجم 40-50 ديسيبل على أنه مستنفد، مع نقص واضح (يمكن للمرء أن يقول الفشل) في الترددات المنخفضة والعالية. هذه المشكلة معروفة منذ زمن طويل، ولمكافحتها ظهرت وظيفة معروفة تسمى تعويض النغمة، والذي من خلال المعادلة، يقوم بمساواة مستويات الترددات المنخفضة والعالية القريبة من المستوى المتوسط، وبالتالي القضاء على الانخفاض غير المرغوب فيه دون الحاجة إلى رفع مستوى الصوت، مما يجعل نطاق التردد المسموع للصوت موحدًا ذاتيًا في درجة توزيع الصوت طاقة.

مع الأخذ في الاعتبار الميزات المثيرة للاهتمام والفريدة من نوعها للسمع البشري، من المفيد ملاحظة أنه مع زيادة حجم الصوت، ينخفض ​​منحنى التردد اللاخطي، وعند حوالي 80-85 ديسيبل (وما فوق)، ستصبح الترددات الصوتية متكافئة ذاتيًا في شدة (مع انحراف 3-5 ديسيبل). على الرغم من أن التسوية لا تحدث بشكل كامل، إلا أن الخط الأملس ولكن المنحني سيظل مرئيًا على الرسم البياني، مما سيحافظ على الميل نحو هيمنة شدة الترددات المتوسطة مقارنة بالباقي. في أنظمة الصوت، يمكن حل هذا التفاوت إما بمساعدة التعادل، أو بمساعدة عناصر تحكم منفصلة في مستوى الصوت في الأنظمة ذات قناة تضخيم منفصلة.

تقسيم النطاق المسموع إلى مجموعات فرعية أصغر

بالإضافة إلى التقسيم المقبول والمعروف إلى ثلاثة المجموعات العامة، في بعض الأحيان تكون هناك حاجة للنظر في هذا أو ذاك بمزيد من التفصيل والتفصيل. جزء ضيق، وبالتالي تقسيم نطاق تردد الصوت إلى "أجزاء" أصغر. بفضل هذا، ظهر قسم أكثر تفصيلا، والذي يمكنك من خلاله تحديد الجزء المتوقع من نطاق الصوت بسرعة وبدقة تامة. خذ بعين الاعتبار هذا التقسيم:

يقع عدد صغير مختار من الآلات في المنطقة ذات الصوت المنخفض وخاصة الباص الفرعي: الجهير المزدوج (40-300 هرتز)، التشيلو (65-7000 هرتز)، الباسون (60-9000 هرتز)، التوبا (45-2000 هرتز). هرتز)، الأبواق (60-5000 هرتز)، جيتار باس (32-196 هرتز)، طبلة باس (41-8000 هرتز)، ساكسفون (56-1320 هرتز)، بيانو (24-1200 هرتز)، مركب (20-20000 هرتز) هرتز)، الأرغن (20-7000 هرتز)، القيثارة (36-15000 هرتز)، الكونترابسون (30-4000 هرتز). تأخذ النطاقات المشار إليها في الاعتبار جميع توافقيات الآلة.

  • الجهير العلوي (80 هرتز إلى 200 هرتز)ممثلة بالنوتات العليا لآلات الباص الكلاسيكية، بالإضافة إلى أدنى الترددات المسموعة للأوتار الفردية، مثل الجيتار. نطاق الجهير العلوي مسؤول عن الإحساس بالقوة ونقل إمكانات الطاقة للموجة الصوتية. كما أنه يعطي إحساسًا بالقيادة، حيث تم تصميم الجهير العلوي ليكشف بشكل كامل عن الإيقاع الإيقاعي لتركيبات الرقص. على النقيض من الجهير السفلي، يكون الجهير العلوي مسؤولاً عن سرعة وضغط منطقة الجهير والصوت بأكمله، لذلك في نظام صوتي عالي الجودة يتم التعبير عنه دائمًا بسرعة وبشكل حاد، مثل ضربة ملموسة ملموسة في وقت واحد مع الصوت الإدراك المباشر للصوت.
    لذلك، فإن الجهير العلوي هو المسؤول عن الهجوم والضغط والقيادة الموسيقية، وأيضًا هذا الجزء الضيق من نطاق الصوت فقط هو القادر على منح المستمع إحساسًا بـ "اللكمة" الأسطورية (من اللكمة الإنجليزية - النفخة) )، عندما يُنظر إلى الصوت القوي على أنه ضربة ملموسة وقوية على الصدر. وبالتالي، يمكنك التعرف على الجهير العلوي السريع والصحيح والمصمم بشكل جيد في نظام الموسيقى من خلال التطوير عالي الجودة لإيقاع نشط، وهجوم مجمّع، ومن خلال التصميم الجيد للآلات في السجل السفلي من النغمات، مثل التشيلو، البيانو أو آلات النفخ.

    في الأنظمة الصوتية، يُنصح بشدة بإعطاء جزء من نطاق الجهير العلوي لمكبرات الصوت المتوسطة بقطر كبير إلى حد ما يتراوح من 6.5 إلى 10 بوصات وبخصائص طاقة جيدة ومغناطيس قوي. يتم تفسير هذا النهج من خلال حقيقة أن مكبرات الصوت بهذا التكوين هي التي ستكون قادرة على الكشف الكامل عن إمكانات الطاقة الكامنة في هذه المنطقة شديدة المتطلبات من النطاق المسموع.
    لكن لا تنس تفاصيل الصوت ووضوحه، فهذه المعلمات لا تقل أهمية في عملية إعادة إنشاء صورة موسيقية معينة. نظرًا لأن الجهير العلوي تم تحديده/تحديده جيدًا بالفعل في الفضاء عن طريق الأذن، فيجب منح النطاق فوق 100 هرتز حصريًا للسماعات المثبتة في الأمام، والتي ستشكل المشهد وتبنيه. في الجزء العلوي من الجهير، يمكن سماع بانوراما الاستريو بشكل مثالي، إذا تم توفيرها من خلال التسجيل نفسه.

    تغطي منطقة الجهير العلوي ما يكفي بالفعل رقم ضخمالآلات الموسيقية وحتى غناء الذكور منخفض النبرة. لذلك، من بين الآلات هي نفسها التي لعبت باس منخفض، ولكن يتم إضافة العديد من الآلات الأخرى إليها: تومز (70-7000 هرتز)، طبل كمين (100-10000 هرتز)، قرع (150-5000 هرتز)، تينور الترومبون ( 80-10000 هرتز)، بوق (160-9000 هرتز)، ساكسفون تينور (120-16000 هرتز)، ألتو ساكسفون (140-16000 هرتز)، كلارينيت (140-15000 هرتز)، ألتو كمان (130-6700 هرتز)، جيتار (80-5000 هرتز). تأخذ النطاقات المشار إليها في الاعتبار جميع توافقيات الآلة.

  • الوسط السفلي (200 هرتز إلى 500 هرتز)- المنطقة الأكثر اتساعًا، والتي تغطي معظم الآلات والغناء، الذكور والإناث. نظرًا لأن منطقة النطاق المتوسط ​​​​الأدنى تتحرك فعليًا من الجهير العلوي المشبع بالطاقة، فيمكننا القول إنها "تتولى العصا" وهي أيضًا مسؤولة عن النقل الصحيح لقسم الإيقاع بالتزامن مع محرك الأقراص، على الرغم من أن هذا التأثير موجود يتراجع بالفعل نحو تردد المدى المتوسط ​​النقي
    في هذا النطاق، تتركز التوافقيات السفلية والنغمات التي تملأ الصوت، لذلك من المهم للغاية النقل الصحيح للغناء والتشبع. أيضًا، في الوسط السفلي توجد إمكانات الطاقة الكاملة لصوت المؤدي، والتي بدونها لن يكون هناك تأثير مناسب واستجابة عاطفية. قياسًا على نقل الصوت البشري، تخفي العديد من الآلات الحية أيضًا إمكانات الطاقة الخاصة بها في هذا الجزء من النطاق، خاصة تلك التي يبدأ حدها المسموع الأدنى من 200-250 هرتز (المزمار والكمان). يسمح لك الجزء الأوسط السفلي بسماع لحن الصوت، لكنه لا يسمح لك بتمييز الأدوات بوضوح.

    وبناء على ذلك، فإن الوسط السفلي هو المسؤول عن التصميم الصحيحمعظم الآلات والأصوات، تشبع الأخيرة وتجعل التعرف عليها من خلال تلوين جرسها. أيضًا، تتطلب المستويات المتوسطة السفلية بشدة فيما يتعلق بالإرسال الصحيح لنطاق الجهير الكامل، نظرًا لأنها "تلتقط" محرك ومهاجمة الجهير الرئيسي ومن المفترض أن تدعمه بشكل صحيح و"تنهيه" بسلاسة، مما يقلله تدريجيًا إلى لا شيء. تكمن أحاسيس نقاء الصوت ووضوح الجهير بالتحديد في هذه المنطقة، وإذا كانت هناك مشاكل في الوسط السفلي بسبب زيادة أو وجود ترددات رنانة، فإن الصوت سوف يتعب المستمع، وسيكون متسخًا ومزدهرًا قليلاً.
    إذا كان هناك نقص في الوسط السفلي، فسوف يعاني الشعور الصحيح بالجهير والنقل الموثوق للجزء الصوتي، والذي سيكون خاليًا من الضغط وعودة الطاقة. الأمر نفسه ينطبق على معظم الآلات، التي بدون دعم الوسط السفلي ستفقد "وجهها"، وستصبح ذات شكل غير صحيح وسيصبح صوتها أضعف بشكل ملحوظ، حتى لو ظل من الممكن التعرف عليه، فلن يكون كاملاً بعد الآن.

    عند بناء نظام صوتي، يُعطى نطاق الوسط السفلي وما فوق (حتى العلوي) عادةً لمكبرات الصوت متوسطة التردد (MF)، والتي، بلا شك، يجب أن تكون موجودة في الجزء الأمامي أمام المستمع وبناء المسرح. بالنسبة لهذه السماعات، الحجم ليس مهمًا جدًا، يمكن أن يكون 6.5 بوصة أو أقل، ولكن التفاصيل والقدرة على الكشف عن الفروق الدقيقة في الصوت مهمة، وهو ما يتم تحقيقه من خلال ميزات تصميم السماعة نفسها (الناشر والتعليق وغيرها صفات).
    أيضًا، بالنسبة لنطاق التردد المتوسط ​​بأكمله، يعد التوطين الصحيح أمرًا بالغ الأهمية، ويمكن أن يكون لأدنى إمالة أو دوران لمكبر الصوت تأثير ملحوظ على الصوت من وجهة نظر إعادة الإنشاء الواقعي الصحيح لصور الآلات والغناء في الفضاء، على الرغم من أن هذا سيعتمد إلى حد كبير على ميزات التصميم لمخروط السماعة نفسه.

    يغطي الجزء الأوسط السفلي جميع الآلات الموسيقية والأصوات البشرية الموجودة تقريبًا، على الرغم من أنه لا يلعب دورًا أساسيًا، إلا أنه لا يزال مهمًا جدًا للإدراك الكامل للموسيقى أو الأصوات. من بين الآلات ستكون هناك نفس المجموعة التي كانت قادرة على العزف على النطاق الأدنى لمنطقة الجهير، ولكن يضاف إليها آلات أخرى تبدأ من الوسط السفلي: الصنج (190-17000 هرتز)، المزمار (247-15000 هرتز) ، الناي (240-17000 هرتز)، 14500 هرتز)، الكمان (200-17000 هرتز). تأخذ النطاقات المشار إليها في الاعتبار جميع توافقيات الآلة.

  • منتصف منتصف (500 هرتز إلى 1200 هرتز)أو مجرد وسط خالص، وفقًا لنظرية التوازن تقريبًا، يمكن اعتبار هذا الجزء من النطاق أساسيًا وأساسيًا في الصوت ويطلق عليه بحق "الوسط الذهبي". في الجزء المعروض من نطاق التردد، يمكنك العثور على النغمات والتوافقيات الأساسية للأغلبية المطلقة من الآلات والأصوات. يعتمد وضوح الصوت ووضوحه وسطوعه وحدته على تشبع الوسط. يمكننا القول أن الصوت بأكمله يبدو وكأنه "ينتشر" إلى الجوانب من القاعدة، وهو نطاق التردد المتوسط.

    إذا فشل الوسط، يصبح الصوت مملًا وغير معبر، ويفقد صوته وسطوعه، ويتوقف الغناء عن السحر ويتلاشى فعليًا. كما أن الوسط مسؤول أيضًا عن وضوح المعلومات الأساسية القادمة من الآلات والغناء (بدرجة أقل، نظرًا لأن الأصوات الساكنة أعلى في النطاق)، مما يساعد على تمييزها جيدًا عن طريق الأذن. تنبض معظم الأدوات الموجودة في هذا النطاق بالحياة، وتصبح نشطة وغنية بالمعلومات وملموسة، ويحدث الشيء نفسه مع الغناء (خاصة الإناث)، المليء بالطاقة في المنتصف.

    يغطي النطاق الأساسي للتردد المتوسط ​​الغالبية العظمى من الآلات التي تم إدراجها مسبقًا، ويكشف أيضًا عن الإمكانات الكاملة لغناء الذكور والإناث. فقط عدد قليل من الآلات المختارة تبدأ حياتها بترددات متوسطة، وتعزف في نطاق ضيق نسبيًا في البداية، على سبيل المثال، الفلوت الصغير (600-15000 هرتز).
  • الوسط العلوي (1200 هرتز إلى 2400 هرتز)يمثل قسمًا دقيقًا ومتطلبًا للغاية من النطاق الذي يجب التعامل معه بحذر وحذر. في هذا المجال، لا يوجد الكثير من النغمات الأساسية التي تشكل أساس صوت الآلة أو الصوت، ولكن هناك عدد كبير من النغمات والتوافقيات، التي بفضلها يتم تلوين الصوت، ويكتسب حدة وشخصية مشرقة. من خلال التحكم في هذه المنطقة من نطاق التردد، يمكنك بالفعل التلاعب بلون الصوت، مما يجعله إما حيويًا ومتألقًا وشفافًا وحادًا؛ أو على العكس من ذلك، جاف ومعتدل، ولكن في نفس الوقت أكثر حزما وقيادة.

    لكن المبالغة في التأكيد على هذا النطاق له تأثير غير مرغوب فيه للغاية على الصورة الصوتية، لأنه يبدأ في إيذاء الأذنين بشكل ملحوظ وتهيجها وحتى تسبب الألم عدم ارتياح. ولذلك فإن الوسط العلوي يتطلب موقفا دقيقا ودقيقا، لأنه بسبب المشاكل في هذا المجال، من السهل جدًا إتلاف الصوت، أو على العكس من ذلك، جعله مثيرًا للاهتمام ويستحق. عادةً ما يحدد اللون الموجود في المنطقة الوسطى العليا إلى حد كبير النوع الشخصي لنظام السماعات.

    بفضل الوسط العلوي، يتم تشكيل الغناء والعديد من الأدوات أخيرا، ويصبح من الممكن تمييزها بوضوح عن طريق الأذن وتظهر وضوح الصوت. هذا ينطبق بشكل خاص على الفروق الدقيقة في استنساخ الصوت البشري، لأنه في الوسط العلوي يتم وضع طيف الأصوات الساكنة وتستمر حروف العلة التي ظهرت في النطاقات المبكرة للوسط. بشكل عام، يؤكد النطاق المتوسط ​​العلوي بشكل إيجابي على تلك الآلات أو الأصوات الغنية بالتوافقيات والنغمات العليا ويكشف عنها بشكل كامل. على وجه الخصوص، يتم الكشف عن غناء الإناث والعديد من الآلات المنحنية والوترية والرياح بشكل واضح وطبيعي في الجزء العلوي الأوسط.

    لا تزال الغالبية العظمى من الآلات تعزف في الوسط العلوي، على الرغم من أن العديد منها ممثلة بالفعل فقط في شكل أغلفة وتوافقيات. والاستثناء هو بعض الأنواع النادرة، والتي تتميز في البداية بمدى محدود للترددات المنخفضة، مثل التوبا (45-2000 هرتز)، والتي ينتهي وجودها بالكامل في الوسط العلوي.

  • صوت ثلاثي منخفض (2400 هرتز إلى 4800 هرتز)- هذه منطقة/منطقة ذات تشوه متزايد، والتي، إذا كانت موجودة في المسار، عادة ما تصبح ملحوظة في هذا الجزء المحدد. أيضًا، تغمر القمم المنخفضة توافقيات مختلفة للأدوات والغناء، والتي تلعب في نفس الوقت دورًا محددًا ومهمًا للغاية في التصميم النهائي للصورة الموسيقية التي تم إعادة إنشائها بشكل مصطنع. تحمل الارتفاعات المنخفضة الحمل الرئيسي لنطاق التردد العالي. تظهر في الصوت في الغالب على شكل توافقيات غناء متبقية وسهلة المسموعة (معظمها أنثوية) وتوافقيات قوية مستمرة لبعض الآلات، والتي تكمل الصورة باللمسات النهائية لتلوين الصوت الطبيعي.

    إنهم لا يلعبون عمليا أي دور في التمييز بين الأدوات والتعرف على الأصوات، على الرغم من أن الجزء العلوي السفلي يظل منطقة مفيدة للغاية وأساسية. في الأساس، تحدد هذه الترددات الصور الموسيقية للآلات والغناء، فهي تشير إلى وجودها. إذا فشل الجزء العلوي السفلي من نطاق التردد، فسيصبح الخطاب جافًا وبلا حياة وغير مكتمل، ويحدث نفس الشيء تقريبًا مع الأجزاء الآلية - يتم فقد السطوع، ويتم تشويه جوهر مصدر الصوت، ويصبح غير مكتمل بشكل واضح وتحت -شكلت.

    في أي نظام صوتي عادي، يتولى دور الترددات العالية مكبر صوت منفصل يسمى مكبر الصوت (عالي التردد). عادة ما تكون صغيرة الحجم، فهي غير متطلبة من حيث مدخلات الطاقة (ضمن حدود معقولة) مماثلة للأقسام المتوسطة وخاصة المنخفضة، ولكن من المهم للغاية أيضًا أن يتم تشغيل الصوت بشكل صحيح وواقعي وعلى الأقل بشكل جميل. يغطي مكبر الصوت نطاق التردد العالي المسموع بالكامل من 2000-2400 هرتز إلى 20000 هرتز. في حالة مكبرات الصوت عالية التردد، تقريبًا عن طريق القياس مع قسم المدى المتوسط، يعد الموقع الفعلي الصحيح والاتجاه أمرًا مهمًا للغاية، نظرًا لأن مكبرات الصوت تشارك إلى الحد الأقصى ليس فقط في تكوين المسرح الصوتي، ولكن أيضًا في عملية التنعيم الدقيق. ضبطه.

    بمساعدة مكبرات الصوت، يمكنك التحكم في المسرح بعدة طرق، وتقريب فناني الأداء أو إبعادهم، وتغيير شكل الآلات وعرضها، والتلاعب بلون الصوت وسطوعه. كما هو الحال في ضبط مكبرات الصوت متوسطة المدى، يتأثر الصوت الصحيح لمكبرات الصوت بكل شيء تقريبًا، وغالبًا ما يكون حساسًا للغاية: دوران السماعة وإمالتها، وموقعها الرأسي والأفقي، والمسافة من الأسطح القريبة، وما إلى ذلك. ومع ذلك، فإن نجاح الضبط المناسب ودقة قسم التردد العالي يعتمد على تصميم مكبر الصوت ونمطه القطبي.

    الآلات التي تعزف على الطبقة الثلاثية السفلية تفعل ذلك بشكل أساسي من خلال التوافقيات بدلاً من النغمات الأساسية. خلاف ذلك، في النطاق الأدنى المرتفع، تقريبًا جميع نفس الأشخاص "يعيشون" كما كانوا في قطاع التردد المتوسط، أي. تقريبا جميع الموجودة. الأمر نفسه ينطبق على الصوت، الذي ينشط بشكل خاص في الترددات المنخفضة العالية، مع سطوع وتأثير خاصين يتم سماعهما في الأجزاء الصوتية الأنثوية.

  • متوسط ​​الارتفاع (4800 هرتز إلى 9600 هرتز)غالبا ما يعتبر نطاق التردد المتوسط ​​\u200b\u200bعالي الحد من الإدراك (على سبيل المثال، في المصطلحات الطبية)، على الرغم من أن هذا غير صحيح في الممارسة العملية ويعتمد على كل من الخصائص الفردية للشخص وعمره (كلما زاد عمر الشخص، كلما زاد تنخفض عتبة الإدراك). في المسار الموسيقي، تعطي هذه الترددات شعورا بالنقاء والشفافية و "التهوية" وبعض الاكتمال الذاتي.

    في الواقع، الجزء المعروض من النطاق يمكن مقارنته بزيادة وضوح الصوت وتفاصيله: إذا لم يكن هناك انخفاض في المستوى المتوسط، فسيتم تحديد مصدر الصوت جيدًا عقليًا في الفضاء، ويتم تركيزه عند نقطة معينة ويتم التعبير عنه بواسطة الشعور بمسافة معينة. والعكس صحيح، إذا كان هناك نقص في الجزء العلوي السفلي، فيبدو أن وضوح الصوت غير واضح وتضيع الصور في الفضاء، ويصبح الصوت غائما ومضغوطا وغير واقعي صناعيا. وبناءً على ذلك، فإن تنظيم الجزء السفلي من التردد العالي يمكن مقارنته بالقدرة على "تحريك" مرحلة الصوت فعليًا في الفضاء، أي. أبعده أو قربه.

    توفر الترددات المتوسطة العالية في النهاية التأثير المطلوب للحضور (أو بالأحرى، تكمله بالكامل، نظرًا لأن أساس التأثير عميق ومخترق للترددات المنخفضة)، وبفضل هذه الترددات، تصبح الآلات والصوت واقعيين وموثوقين مثل ممكن. يمكننا أيضًا أن نقول عن النغمات المتوسطة إنهم مسؤولون عن التفاصيل في الصوت، وعن العديد من الفروق الدقيقة والنغمات الصغيرة فيما يتعلق بالجزء الآلي وفي الأجزاء الصوتية. في نهاية المقطع المتوسط، يبدأ "الهواء" والشفافية، والتي يمكن أيضًا الشعور بها بوضوح والتأثير على الإدراك.

    على الرغم من حقيقة أن الصوت آخذ في الانخفاض بشكل مطرد، في هذا الجزء من النطاق، لا يزال ما يلي نشطًا: غناء الذكور والإناث، طبلة الجهير (41-8000 هرتز)، تومز (70-7000 هرتز)، طبلة الكمين (100-10000 هرتز) هرتز)، الصنج (190-17000 هرتز)، الترومبون الهوائي (80-10000 هرتز)، البوق (160-9000 هرتز)، الباسون (60-9000 هرتز)، الساكسفون (56-1320 هرتز)، الكلارينيت (140-15000 هرتز) هرتز)، المزمار (247-15000 هرتز)، الفلوت (240-14500 هرتز)، الناي الصغير (600-15000 هرتز)، التشيلو (65-7000 هرتز)، الكمان (200-17000 هرتز)، القيثارة (36-15000 هرتز) ) ، الأرغن (20-7000 هرتز)، المركب (20-20000 هرتز)، الطبل (60-3000 هرتز).

  • الصوت الثلاثي العلوي (9600 هرتز إلى 30000 هرتز)نطاق معقد جدًا وغير مفهوم للكثيرين، ويوفر في الغالب دعمًا لبعض الآلات والغناء. توفر الارتفاعات العلوية في المقام الأول الصوت بخصائص التهوية والشفافية والبلورة وبعض الإضافات والتلوين الدقيق في بعض الأحيان، والتي قد تبدو غير مهمة وحتى غير مسموعة لكثير من الناس، ولكنها في نفس الوقت لا تزال تحمل معنى محددًا ومحددًا للغاية. عند محاولة بناء الصوت درجة عالية"hi-fi" أو حتى "hi-end" يتم منح نطاق التردد العالي العلوي الاهتمام الأقرب، لأن... من المعتقد بحق أنه لا يمكن فقدان أدنى التفاصيل في الصوت.

    بالإضافة إلى ذلك، بالإضافة إلى الجزء المسموع المباشر، فإن منطقة الارتفاعات العليا، التي تتحول بسلاسة إلى ترددات فوق صوتية، لا يزال من الممكن أن يكون لها بعض التأثير التأثير النفسي: حتى لو لم تُسمع هذه الأصوات بوضوح، فإن الموجات تنبعث في الفضاء ويمكن للإنسان إدراكها، علاوة على ذلك، على مستوى تكوين الحالة المزاجية. كما أنها تؤثر في النهاية على جودة الصوت. بشكل عام، هذه الترددات هي الأكثر دقة ولطفًا في النطاق بأكمله، ولكنها مسؤولة أيضًا عن الشعور بالجمال والأناقة والمذاق المتألق للموسيقى. إذا كان هناك نقص في الطاقة في النطاق العلوي العلوي، فمن الممكن أن تشعر بعدم الراحة والتقليل من القيمة الموسيقية. بالإضافة إلى ذلك، فإن النطاق المتقلب للطبقة الثلاثية العلوية يمنح المستمع إحساسًا بالعمق المكاني، كما لو كان منغمسًا في عمق المسرح ويغلف الصوت. ومع ذلك، فإن زيادة تشبع الصوت في النطاق الضيق المحدد يمكن أن يجعل الصوت "رمليًا" بشكل مفرط ورقيقًا بشكل غير طبيعي.

    عند مناقشة نطاق التردد العالي العلوي، تجدر الإشارة أيضًا إلى مكبر الصوت المسمى "مكبر الصوت الفائق"، وهو في الواقع نسخة موسعة هيكليًا من مكبر الصوت العادي. تم تصميم مثل هذا مكبر الصوت لتغطية جزء أكبر من النطاق في الاتجاه العلوي. إذا انتهى نطاق تشغيل مكبر الصوت التقليدي عند العلامة المحددة المفترضة، والتي فوقها لا ترى الأذن البشرية نظريًا المعلومات الصوتية، أي. 20 كيلو هرتز، ثم يمكن لمكبر الصوت الفائق رفع هذا الحد إلى 30-35 كيلو هرتز.

    إن الفكرة وراء تنفيذ مثل هذا المتحدث المتطور مثيرة للاهتمام وفضولية للغاية، فهي تأتي من عالم "hi-fi" و"hi-end"، حيث يعتقد أنه لا يمكن تجاهل أي ترددات في المسار الموسيقي و، حتى لو لم نسمعهم بشكل مباشر، إلا أنهم ما زالوا حاضرين في البداية أثناء الأداء الحي لمقطوعة موسيقية معينة، مما يعني أنه يمكن أن يكون لهم بعض التأثير بشكل غير مباشر. إن الوضع مع مكبر الصوت الفائق معقد فقط بسبب حقيقة أنه ليست كل المعدات (مصادر الصوت/المشغلات، ومكبرات الصوت، وما إلى ذلك) قادرة على إخراج إشارة في النطاق الكامل، دون قطع الترددات من الأعلى. وينطبق الشيء نفسه على التسجيل نفسه، والذي يتم غالبًا مع قطع نطاق التردد وفقدان الجودة.

  • يبدو تقسيم نطاق التردد المسموع إلى مقاطع تقليدية في الواقع بهذه الطريقة تقريبًا كما هو موضح أعلاه؛ وبمساعدة التقسيم، يكون من الأسهل فهم المشكلات في مسار الصوت من أجل التخلص منها أو تسوية الصوت. على الرغم من حقيقة أن كل شخص يتخيل بعض الصورة القياسية الفريدة للصوت والتي لا يفهمها إلا هو، وفقًا لتفضيلات ذوقه فقط، فإن طبيعة الصوت الأصلي تميل إلى التوازن، أو بالأحرى إلى متوسط ​​جميع ترددات الصوت. لذلك، فإن صوت الاستوديو الصحيح يكون دائمًا متوازنًا وهادئًا، ويميل نطاق الترددات الصوتية بأكمله إلى خط مسطح على الرسم البياني لاستجابة التردد (استجابة السعة والتردد). يحاول الاتجاه نفسه تنفيذ "hi-fi" و"hi-end" بشكل لا هوادة فيه: للحصول على الصوت الأكثر توازنًا وتوازنًا، بدون قمم أو انخفاضات عبر النطاق المسموع بالكامل. قد يبدو مثل هذا الصوت مملًا وغير معبر بطبيعته للمستمع العادي عديم الخبرة، ويفتقر إلى السطوع ولا يثير أي اهتمام، لكن هذا الصوت بالتحديد هو الصحيح حقًا في الواقع، ويسعى إلى تحقيق التوازن عن طريق القياس على كيفية قوانين الكون نفسه في التي نعيشها تظهر نفسها.

    بطريقة أو بأخرى، فإن الرغبة في إعادة إنشاء شخصية صوتية معينة في إطار نظام الصوت الخاص بها تقع بالكامل على تفضيلات المستمع نفسه. يحب بعض الأشخاص الصوت الذي تهيمن عليه النغمات المنخفضة القوية، والبعض الآخر يحب السطوع المتزايد للارتفاعات "المرتفعة"، ويمكن للآخرين قضاء ساعات في الاستمتاع بالغناء القاسي الذي يتم التركيز عليه في المنتصف... يمكن أن يكون هناك عدد كبير من خيارات الإدراك والمعلومات حول إن تقسيم التردد للنطاق إلى شرائح شرطية سيساعد فقط أي شخص يريد إنشاء صوت أحلامه، الآن فقط مع فهم أكثر اكتمالًا للفروق الدقيقة والخفايا للقوانين التي يخضع لها الصوت كظاهرة فيزيائية.

    إن فهم عملية التشبع بترددات معينة لنطاق الصوت (ملئها بالطاقة في كل قسم) في الممارسة العملية لن يسهل فقط إعداد أي نظام صوتي ويجعل من الممكن بناء مسرح من حيث المبدأ، ولكنه سيوفر أيضًا خبرة لا تقدر بثمن في تقييم الطبيعة المحددة للصوت. ومن خلال الخبرة، سيتمكن الشخص من التعرف على عيوب الصوت على الفور عن طريق الأذن، ووصف المشكلات بدقة شديدة منطقة معينةالنطاق واقتراح حل ممكن لتحسين الصورة الصوتية. يمكن إجراء تعديلات الصوت أساليب مختلفة، حيث يمكنك استخدام المعادل كـ "روافع"، على سبيل المثال، أو "التلاعب" بموقع واتجاه مكبرات الصوت - وبالتالي تغيير طبيعة انعكاسات الموجة المبكرة، والقضاء على الموجات الدائمة، وما إلى ذلك. ستكون هذه "قصة مختلفة تمامًا" وموضوعًا لمقالات منفصلة.

    نطاق تردد الصوت البشري في المصطلحات الموسيقية

    يلعب الصوت البشري دورًا منفصلاً ومتميزًا في الموسيقى باعتباره جزءًا صوتيًا، لأن طبيعة هذه الظاهرة مذهلة حقًا. الصوت البشري متعدد الأوجه ونطاقه (بالمقارنة مع الآلات الموسيقية) هو الأوسع، باستثناء بعض الآلات، مثل البيانو.
    علاوة على ذلك، في مختلف الأعمار، يمكن للشخص أن يصدر أصواتًا ذات طبقات مختلفة طفولةإلى ارتفاعات الموجات فوق الصوتية، في مرحلة البلوغ صوت الذكور قادر تماما على الانخفاض للغاية. هنا، كما كان من قبل، الخصائص الفردية مهمة للغاية. الأحبال الصوتيةشخص، لأنه هناك أشخاص يمكنهم أن يذهلوا بأصواتهم في حدود 5 أوكتافات!

      الأطفال
    • ألتو (منخفض)
    • سوبرانو (عالية)
    • التريبل (عالية للبنين)
      مِلك الرجال
    • الجهير العميق (منخفض جدًا) 43.7-262 هرتز
    • الجهير (منخفض) 82-349 هرتز
    • الباريتون (متوسط) 110-392 هرتز
    • التينور (عالي) 132-532 هرتز
    • تينور ألتينو (عالي جدًا) 131-700 هرتز
      للنساء
    • كونترالتو (منخفض) 165-692 هرتز
    • ميزو سوبرانو (متوسط) 220-880 هرتز
    • السوبرانو (عالي) 262-1046 هرتز
    • كولوراتورا سوبرانو (عالي جدًا) 1397 هرتز