Često procjenjujemo kvalitetu zvuka. Prilikom odabira mikrofona, softvera za obradu zvuka ili formata snimanja zvučna datoteka jedan od naj važna pitanja- kako će dobro zvučati. Ali postoje razlike između karakteristika zvuka koji se može izmjeriti i onih koji se mogu čuti.

Ton, timbar, oktava.

Mozak percipira zvukove određenih frekvencija. To je zbog osobitosti mehanizma unutarnjeg uha. Receptori smješteni na glavnoj membrani unutarnje uho pretvaraju zvučne vibracije u električne potencijale koji pobuđuju vlakna slušni živac. Vlakna slušnog živca imaju frekvencijsku selektivnost zbog ekscitacije stanica Cortijevog organa koji se nalazi u razna mjesta glavna membrana: visoke frekvencije se percipiraju u blizini ovalnog prozora, niske - na vrhu spirale.

S fizička karakteristika zvuk, frekvencija, visina koju osjećamo usko su povezani. Frekvencija se mjeri kao broj potpunih ciklusa sinusnog vala u jednoj sekundi (herc, Hz). Ova definicija frekvencije temelji se na činjenici da sinusni val ima potpuno isti valni oblik. U stvaran život vrlo malo zvukova ima ovo svojstvo. Međutim, bilo koji zvuk može se prikazati skupom sinusoidnih oscilacija. Takav sklop obično nazivamo tonom. To jest, ton je signal određene visine, koji ima diskretni spektar (glazbeni zvukovi, samoglasnici govora), u kojem se razlikuje frekvencija sinusoidnog vala, koja ima najveću amplitudu u ovom skupu. Signal koji ima širok kontinuirani spektar, čije sve frekvencijske komponente imaju isti prosječni intenzitet, naziva se bijeli šum.

Postupno povećanje frekvencije zvučnih vibracija percipira se kao postupna promjena tona od najnižeg (bas) prema najvišem.

Stupanj točnosti s kojim osoba određuje visinu zvuka na uho ovisi o oštrini i uvježbanosti njegova uha. Ljudsko uho dobro razlikuje dva tona bliska po visini. Na primjer, u frekvencijskom području od približno 2000 Hz, osoba može razlikovati dva tona koji se međusobno razlikuju po frekvenciji za 3-6 Hz ili čak manje.

Frekvencijski spektar glazbenog instrumenta ili glasa sadrži niz ravnomjerno raspoređenih vrhova – harmonika. Oni odgovaraju frekvencijama koje su višekratnici neke osnovne frekvencije, najintenzivnijeg od sinusnih valova koji čine zvuk.

Poseban zvuk (timbar) glazbenog instrumenta (glas) povezan je s relativnom amplitudom različitih harmonika, a visina koju osoba percipira najtočnije prenosi osnovnu frekvenciju. Tinbra, kao subjektivni odraz percipiranog zvuka, nema kvantitativnu procjenu i karakterizira se samo kvalitativno.

U "čistom" tonu postoji samo jedna frekvencija. Obično se percipirani zvuk sastoji od frekvencije osnovnog tona i nekoliko "nečistoća" frekvencija, koje se nazivaju prizvuci. Prizvuci su višekratnik frekvencije osnovnog tona i manji od njegove amplitude. Boja zvuka ovisi o intenzitetu raspodjela po prizvucima.Spektar kombinacije glazbenih zvukova, nazvan akord, pokazuje se složenijim.U takvom spektru postoji nekoliko temeljnih frekvencija uz popratne prizvuke.

Ako je frekvencija jednog zvuka točno dvostruko veća od frekvencije drugog, zvučni valovi "staju" jedan u drugi. Frekvencijska udaljenost između takvih zvukova naziva se oktava. Frekvencijski raspon koji osoba percipira, 16-20 000 Hz, pokriva približno deset do jedanaest oktava.

Amplituda zvučnih vibracija i glasnoća.

Čujni dio raspona zvukova dijeli se na zvukove niske frekvencije - do 500 Hz, zvukove srednje frekvencije - 500-10 000 Hz i zvukove visoke frekvencije - preko 10 000 herca. Uho je najosjetljivije na relativno uzak raspon zvukova srednje frekvencije od 1000 do 4000 Hz. To jest, zvukovi iste jačine u srednjem frekvencijskom rasponu mogu se percipirati kao glasni, au niskofrekventnom ili visokofrekventnom rasponu - kao tihi ili se uopće ne mogu čuti. Ova značajka percepcije zvuka posljedica je činjenice da se zvučne informacije potrebne za postojanje osobe - govor ili zvukovi prirode - prenose uglavnom u srednjem frekvencijskom rasponu. Dakle, volumen nije fizički parametar, već intenzitet slušnog osjeta, subjektivna karakteristika zvuka povezana s osobitostima naše percepcije.

Slušni analizator percipira povećanje amplitude zvučnog vala zbog povećanja amplitude vibracije glavne membrane unutarnjeg uha i stimulacije sve većeg broja stanica dlačica uz prijenos električnih impulsa veće frekvencije i višeživčana vlakna.

Naše uho može razlikovati intenzitet zvuka u rasponu od najslabijeg šapata do najglasnijeg šuma, što otprilike odgovara milijun puta povećanju amplitude kretanja glavne membrane. Međutim, uho tumači ovu ogromnu razliku u amplitudi zvuka kao promjenu od približno 10 000 puta. To jest, ljestvica intenziteta je snažno "komprimirana" mehanizmom percepcije zvuka slušnog analizatora. To omogućuje osobi tumačenje razlika u intenzitetu zvuka u iznimno širokom rasponu.

Intenzitet zvuka mjeri se u decibelima (dB) (1 bel je jednak deseterostrukoj amplitudi). Isti sustav koristi se za određivanje promjene volumena.

Za usporedbu možemo dati približnu razinu intenziteta različitih zvukova: jedva čujni zvuk (prag čujnosti) 0 dB; šapat uz uho 25-30 dB; govor prosječne glasnoće 60-70 dB; vrlo glasan govor (vikanje) 90 dB; na koncertima rock i pop glazbe u središtu dvorane 105-110 dB; pored aviona koji uzlijeće 120 dB.

Veličina povećanja glasnoće percipiranog zvuka ima diskriminacijski prag. Broj gradacija glasnoće koji se razlikuju na srednjim frekvencijama ne prelazi 250, na niskim i visokim frekvencijama naglo se smanjuje i prosječno iznosi oko 150.

Tema zvuka vrijedi govoriti o ljudskom sluhu malo detaljnije. Koliko je naša percepcija subjektivna? Možete li testirati svoj sluh? Danas ćete naučiti kako najlakše saznati je li vaš sluh u potpunosti u skladu s vrijednostima u tablici.

Poznato je da prosječna osoba može percipirati akustične valove u rasponu od 16 do 20 000 Hz (16 000 Hz ovisno o izvoru). Ovaj raspon se naziva čujni raspon.

»
Ovaj test je dovoljan za grubu procjenu, ali ako ne čujete zvukove iznad 15 kHz, trebate se posavjetovati s liječnikom.

Imajte na umu da je problem slušanja niskih frekvencija najvjerojatnije povezan s.

Najčešće, natpis na kutiji u stilu "Reproducibilni raspon: 1–25 000 Hz" nije čak ni marketing, već čista laž od strane proizvođača.

Nažalost, tvrtke nisu dužne certificirati ne sve audio sustave, pa je gotovo nemoguće dokazati da je to laž. Zvučnici ili slušalice, možda, reproduciraju granične frekvencije ... Pitanje je kako i kojom glasnoćom.

Problemi sa spektrom iznad 15 kHz prilično su uobičajen fenomen s kojim će se korisnici vjerojatno susresti. Ali 20 kHz (onih za koje se audiofili toliko bore) obično čuju samo djeca mlađa od 8-10 godina.

Dovoljno je preslušati sve datoteke u nizu. Za detaljnije proučavanje možete reproducirati uzorke, počevši od minimalne glasnoće, postupno je povećavajući. To će vam omogućiti da dobijete točniji rezultat ako je sluh već malo oštećen (podsjetimo se da je za percepciju nekih frekvencija potrebno prijeći određenu vrijednost praga, koja, takoreći, otvara i pomaže slušnom aparatu da čuje to).

Čujete li cijeli frekvencijski raspon koji je sposoban?

Frekvencije
​

Frekvencija- fizikalna veličina, karakteristika periodičkog procesa, jednaka je broju ponavljanja ili pojavljivanja događaja (procesa) u jedinici vremena.

Kao što znamo, ljudsko uho čuje frekvencije od 16 Hz do 20 000 kHz. Ali vrlo je prosječan.

Zvuk dolazi iz različiti razlozi. Zvuk je valoviti tlak zraka. Da nema zraka, ne bismo čuli nikakav zvuk. U svemiru nema zvuka.
Zvuk čujemo jer su naše uši osjetljive na promjene tlaka zraka – zvučne valove. Najjednostavniji zvučni val je kratki zvučni signal - ovako:

Zvučni valovi koji ulaze u zvukovod vibriraju bubnjić. Kroz lanac kostiju srednjeg uha, oscilatorno kretanje membrane prenosi se na tekućinu pužnice. Valovito kretanje te tekućine se pak prenosi na membranu ispod. Kretanje potonjeg povlači za sobom iritaciju završetaka slušnog živca. Ovo je glavni put zvuka od njegovog izvora do naše svijesti. TYTS
​

Kada plješćete rukama, zrak između dlanova se istiskuje i stvara se zvučni val. Visoki krvni tlak uzrokuje širenje molekula zraka u svim smjerovima brzinom zvuka, koja iznosi 340 m/s. Kada val dođe do uha, uzrokuje vibriranje bubnjića iz kojeg se signal prenosi u mozak i čuje se pucketanje.
Pljesak je kratka jednostruka oscilacija koja se brzo smanjuje. Grafikon zvučnih vibracija tipičnog pamuka izgleda ovako:

Još jedan tipičan primjer jednostavnog zvučnog vala je periodično titranje. Na primjer, kada zvono zazvoni, zrak se trese periodičnim vibracijama stijenki zvona.

Dakle, na kojoj frekvenciji normalno ljudsko uho počinje čuti? Neće čuti frekvenciju od 1 Hz, već je može vidjeti samo na primjeru oscilatornog sustava. Ljudsko uho zapravo čuje na frekvencijama od 16 Hz. To jest, kada vibracije zraka percipiraju naše uho kao neku vrstu zvuka.

Koliko zvukova čovjek čuje?

Ne čuju svi ljudi s normalnim sluhom na isti način. Neki mogu razlikovati zvukove bliske visini i glasnoći i uhvatiti pojedinačne tonove u glazbi ili buci. Drugi to ne mogu. Za osobu s istančanim sluhom postoji više zvukova nego za osobu s nerazvijenim sluhom.

Ali koliko bi općenito trebala biti različita frekvencija dvaju zvukova da bi se mogli čuti kao dva različita tona? Je li moguće, na primjer, međusobno razlikovati tonove ako je razlika u frekvencijama jednaka jednom titraju u sekundi? Ispada da je za neke tonove to moguće, ali za druge nije. Dakle, ton s frekvencijom 435 može se razlikovati po visini od tonova s ​​frekvencijama 434 i 436. Ali ako uzmemo više tonove, onda je razlika već u većoj razlici frekvencija. Tonove s vibracijskim brojem 1000 i 1001 uho percipira kao iste i hvata razliku u zvuku samo između frekvencija 1000 i 1003. Za više tonove ta je razlika u frekvencijama još veća. Na primjer, za frekvencije oko 3000 to je jednako 9 oscilacija.

Na isti način, naša sposobnost razlikovanja zvukova koji su bliski po glasnoći nije ista. Na frekvenciji od 32 mogu se čuti samo 3 zvuka različite glasnoće; na frekvenciji od 125 već postoje 94 zvuka različite glasnoće, na 1000 vibracija - 374, na 8000 - opet manje i, konačno, na frekvenciji od 16 000 čujemo samo 16 zvukova. Ukupno, zvukova, različitih po visini i glasnoći, naše uho može uhvatiti više od pola milijuna! To je samo pola milijuna jednostavnih zvukova. Dodajte tome bezbrojne kombinacije dva ili više tonova - suzvučja, i dobit ćete dojam o raznolikosti zvučnog svijeta u kojem živimo iu kojemu je naše uho tako slobodno orijentirano. Zato se uho, uz oko, smatra najosjetljivijim osjetilnim organom.

Stoga, radi lakšeg razumijevanja zvuka, koristimo neobičnu ljestvicu s podjelama od 1 kHz.

I logaritamski. S proširenim prikazom frekvencije od 0 Hz do 1000 Hz. Stoga se frekvencijski spektar može prikazati kao takav dijagram od 16 do 20 000 Hz.

Ali nisu svi ljudi, čak ni s normalnim sluhom, jednako osjetljivi na zvukove različitih frekvencija. Dakle, djeca obično percipiraju zvukove frekvencije do 22 tisuće bez napetosti. Kod većine odraslih osoba osjetljivost uha na visoke zvukove već je smanjena na 16-18 tisuća titraja u sekundi. Osjetljivost uha starijih osoba ograničena je na zvukove frekvencije 10-12 tisuća. Često ne čuju pjev komarca, cvrkut skakavca, cvrčka, pa čak ni cvrkut vrapca. Dakle, od idealnog zvuka (slika gore), kako osoba stari, on već čuje zvukove u užoj perspektivi

Navest ću primjer frekvencijskog raspona glazbenih instrumenata

Sada za našu temu. Dinamika, kao oscilatorni sustav, zbog niza svojih karakteristika ne može reproducirati cijeli frekvencijski spektar s konstantnim linearnim karakteristikama. U idealnom slučaju, ovo bi bio zvučnik punog raspona koji reproducira frekvencijski spektar od 16 Hz do 20 kHz na jednoj razini glasnoće. Stoga se nekoliko vrsta zvučnika koristi u zvuku automobila za reprodukciju određenih frekvencija.

Ovako uvjetno zasad izgleda (za trostazni sustav + subwoofer).

Subwoofer 16Hz do 60Hz
Srednji bas od 60 Hz do 600 Hz
Srednji opseg od 600 Hz do 3000 Hz
Visokotonac od 3000 Hz do 20000 Hz

Zvuk kao signal beskonačan broj fluktuacije i mogu nositi istu beskonačnu količinu informacija. Stupanj njegove percepcije bit će različit ovisno o fiziološkim mogućnostima uha, u ovom slučaju isključujući psihološke čimbenike. Ovisno o vrsti buke, njezinoj učestalosti i pritisku, čovjek osjeća njezin utjecaj na sebi.

Prag osjetljivosti ljudskog uha u decibelima

Osoba percipira frekvenciju zvuka od 16 do 20 000 Hz. Bubnjići su osjetljivi na pritisak zvučnih vibracija čija se razina mjeri u decibelima (dB). Optimalna razina je od 35 do 60 dB, buka od 60-70 dB poboljšava mentalni rad, više od 80 dB, naprotiv, slabi pažnju i otežava proces razmišljanja, a dugotrajna percepcija zvuka iznad 80 dB može uzrokovati sluh gubitak.

Frekvencija do 10-15 Hz je infrazvuk, koji se ne percipira uhu, što uzrokuje rezonantne vibracije. Sposobnost kontroliranja vibracija koje stvara zvuk moćno je oružje. masovno uništenje. Nečujan za uho, infrazvuk može putovati na velike udaljenosti, odašiljajući naredbe koje tjeraju ljude da se ponašaju prema određenom scenariju, izazivaju paniku i užas, tjeraju ih da zaborave na sve što nema veze sa željom da se sakriju, da pobjegnu od ovoga strah. A s određenim omjerom frekvencije i zvučnog tlaka, takav aparat je sposoban ne samo potisnuti volju, već i ubiti, ozlijediti ljudska tkiva.

Prag apsolutne osjetljivosti ljudskog uha u decibelima

Raspon zračenja od 7 do 13 Hz prirodne katastrofe: Vulkani, potresi, tajfuni i izazivaju osjećaj panike i užasa. Budući da ljudsko tijelo ima i frekvenciju osciliranja, a to je od 8 do 15 Hz, uz pomoć ovakvog infrazvuka ne košta ništa stvoriti rezonanciju i udeseterostručiti amplitudu kako bi se čovjek natjerao na samoubojstvo ili oštetio unutarnje organe.

Na niskim frekvencijama i visokotlačni javljaju se mučnina i bolovi u želucu koji brzo prelaze u ozbiljne smetnje gastrointestinalni putu, a povećanje tlaka do 150 dB dovodi do fizičkog oštećenja. Rezonancije unutarnji organi na niskim frekvencijama uzrokuju krvarenje i grčeve, na srednjim frekvencijama - živčano uzbuđenje i ozljede unutarnjih organa, na visokim frekvencijama - do 30 Hz - opekline tkiva.

U moderni svijet Razvoj zvučnog oružja aktivno je u tijeku, a očito nije uzalud njemački mikrobiolog Robert Koch predvidio da će biti potrebno tražiti "cijepljenje" od buke kao od kuge ili kolere.

7. veljače 2018

Često ljudi (čak i oni koji su dobro upućeni u materiju) imaju zbunjenost i teškoće u jasnom razumijevanju kako je točno frekvencijski raspon zvuka koji osoba čuje podijeljen u opće kategorije (nisko, srednje, visoko) i uže podkategorije (gornji bas, donja sredina i tako dalje.). U isto vrijeme, ove su informacije iznimno važne ne samo za eksperimente s zvukom automobila, već i korisne za opći razvoj. Znanje će svakako dobro doći pri postavljanju audio sustava bilo koje složenosti i, što je najvažnije, pomoći će u pravilnoj procjeni jake ili slabe strane ovaj ili onaj akustični sustav ili nijanse prostorije u kojoj se sluša glazba (u našem slučaju relevantnija je unutrašnjost automobila), jer ima izravan utjecaj na konačni zvuk. Ako postoji dobro i jasno razumijevanje prevlasti određenih frekvencija u zvučnom spektru na uho, tada je elementarno i brzo moguće procijeniti zvuk određene glazbene kompozicije, a pritom jasno čuti utjecaj akustike prostorije na bojenje zvuka, doprinos samog akustičnog sustava zvuku i suptilnijem razaznavanju svih nijansi, čemu teži ideologija "hi-fi" zvuka.

Podjela čujnog raspona u tri glavne skupine

Terminologija za podjelu zvučnog frekvencijskog spektra dolazi nam dijelom iz mjuzikla, dijelom iz znanstvenih svjetova i u opći pogled poznato je gotovo svima. Najjednostavnija i najrazumljivija podjela kojom se može doživjeti frekvencijski raspon zvuka općenito je sljedeća:

• niske frekvencije. Granice niskofrekventnog područja su unutar 10 Hz (donja granica) - 200 Hz (gornja granica). Donja granica počinje točno od 10 Hz, iako u klasičnom prikazu čovjek može čuti od 20 Hz (sve ispod spada u infrazvučno područje), preostalih 10 Hz još se djelomično čuje, ali i taktilno osjeti u slučaju dubokog niskog basa i čak utjecati na mentalno stanje osobe.
  Niskofrekventni raspon zvuka ima funkciju obogaćivanja, emocionalnog zasićenja i konačnog odgovora – ako je kvar u niskofrekventnom dijelu akustike ili izvorne snimke jak, tada to neće utjecati na prepoznavanje određene skladbe, melodiju ili glas, ali zvuk će se percipirati loše, osiromašeno i osrednje, dok će subjektivno biti oštriji i oštriji u smislu percepcije, budući da će se srednji i visoki tonovi ispupčiti i dominirati na pozadini odsustva dobre zasićene bas regije.
  
  Dovoljno veliki broj glazbeni instrumenti reproduciraju zvukove u niskom frekvencijskom rasponu, uključujući muške vokale koji mogu pasti u područje do 100 Hz. Najizraženiji instrument koji svira od samog početka čujnog raspona (od 20 Hz) sa sigurnošću se može nazvati puhačkim orguljama.
• Srednje frekvencije. Granice srednjeg frekvencijskog raspona su unutar 200 Hz (donja granica) - 2400 Hz (gornja granica). Srednji raspon uvijek će biti temeljan, definirajući i zapravo čini osnovu zvuka ili glazbe skladbe, stoga se njegova važnost ne može precijeniti.
  To se objašnjava na različite načine, ali uglavnom je ova značajka ljudske slušne percepcije određena evolucijom - tako se dogodilo tijekom mnogih godina naše formacije da slušni aparat najoštrije i jasnije hvata srednji frekvencijski raspon, jer. unutar njegovih granica je ljudski govor, a on je glavno oruđe za učinkovita komunikacija i opstanak. To također objašnjava određenu nelinearnost slušne percepcije, koja je uvijek usmjerena na prevlast srednjih frekvencija prilikom slušanja glazbe, jer. naše slušno pomagalo je najosjetljivije na ovaj raspon, i također mu se automatski prilagođava, kao da se više "pojačava" u odnosu na pozadinu drugih zvukova.
  
  U srednjem rasponu je velika većina zvukova, glazbenih instrumenata ili vokala, čak i ako se utječe na uzak raspon odozgo ili odozdo, tada se raspon obično proteže do gornje ili donje sredine. Shodno tome, vokali (i muški i ženski) nalaze se u srednjefrekventnom području, kao i gotovo svi poznati instrumenti, kao što su: gitara i druge žice, klavir i druge klavijature, puhački instrumenti itd.
• Visoke frekvencije. Granice visokofrekventnog područja su unutar 2400 Hz (donja granica) - 30000 Hz (gornja granica). Gornja je granica, kao iu slučaju niskofrekventnog područja, donekle proizvoljna i također individualna: prosječna osoba ne može čuti iznad 20 kHz, ali postoje rijetki ljudi s osjetljivošću do 30 kHz.
  Također, brojni glazbeni prizvuci teoretski mogu ići u područje iznad 20 kHz, a kao što znate prizvuci su u konačnici odgovorni za obojenost zvuka i konačnu percepciju boje cijele zvučne slike. Naizgled "nečujne" ultrazvučne frekvencije mogu jasno utjecati na psihičko stanje osobe, iako se neće čuti na uobičajen način. Inače, uloga visokih frekvencija, opet po analogiji s niskima, više je obogaćujuća i komplementarna. Iako visokofrekventno područje ima puno veći utjecaj na prepoznavanje pojedinog zvuka, pouzdanost i očuvanje izvornog tona nego niskofrekventni dio. Visoke frekvencije daju glazbenim zapisima "prozračnost", transparentnost, čistoću i jasnoću.
  
  Mnogi glazbeni instrumenti također sviraju u visokofrekventnom području, uključujući vokale koji mogu ići u područje od 7000 Hz i više uz pomoć prizvuka i harmonika. Najizraženija skupina instrumenata u visokofrekventnom segmentu su gudači i puhači, a činele i violina zvučno potpunije dosežu gotovo gornju granicu čujnog raspona (20 kHz).

U svakom slučaju, uloga apsolutno svih frekvencija u rasponu čujnom ljudskom uhu je impresivna, a problemi u putanji na bilo kojoj frekvenciji vjerojatno će biti jasno vidljivi, posebno obučenom slušnom aparatu. Cilj reprodukcije high-fidelity hi-fi zvuka klase (ili više) je osigurati da sve frekvencije zvuče što je moguće točnije i ravnomjernije jedna s drugom, kao što se dogodilo u vrijeme kada je zvučni zapis sniman u studiju. Prisutnost jakih padova ili vrhova u frekvencijskom odzivu akustičnog sustava ukazuje na to da, zbog svojih dizajnerskih značajki, nije u mogućnosti reproducirati glazbu na način na koji su autor ili inženjer zvuka izvorno namjeravali u vrijeme snimanja.

Slušajući glazbu, osoba čuje kombinaciju zvuka instrumenata i glasova, od kojih svaki zvuči u svom segmentu frekvencijskog raspona. Neki instrumenti mogu imati vrlo uzak (ograničen) frekvencijski raspon, dok se drugi, naprotiv, mogu doslovno protezati od donje do gornje granice čujnosti. Treba uzeti u obzir da unatoč istom intenzitetu zvukova na različitim frekvencijskim rasponima, ljudsko uho percipira te frekvencije s različitom glasnoćom, što je opet zbog mehanizma biološkog uređaja. slušni aparat. Priroda ovog fenomena također se u mnogočemu objašnjava biološkom nužnošću prilagodbe uglavnom na srednjofrekventni raspon zvuka. Tako će u praksi zvuk frekvencije 800 Hz i intenziteta 50 dB subjektivno uho percipirati kao glasniji od zvuka iste jačine, ali frekvencije 500 Hz.

Štoviše, drugačiji audio frekvencije poplava zvučnog frekvencijskog raspona zvuka, postojat će drugačiji prag osjetljivosti na bol! prag boli referenca se smatra prosječnom frekvencijom od 1000 Hz s osjetljivošću od približno 120 dB (može malo varirati ovisno o individualnim karakteristikama osobe). Kao iu slučaju nejednake percepcije intenziteta na različitim frekvencijama pri normalnim razinama glasnoće, približno ista ovisnost uočena je s obzirom na prag boli: ona se najbrže javlja na srednjim frekvencijama, ali na rubovima čujnog raspona prag postaje viši. Za usporedbu, prag boli na prosječnoj frekvenciji od 2000 Hz je 112 dB, dok će prag boli na niskoj frekvenciji od 30 Hz biti već 135 dB. Prag boli na niskim frekvencijama uvijek je viši nego na srednjim i visokim frekvencijama.

Sličan nesrazmjer uočen je u odnosu na prag sluha je donji prag nakon kojeg zvukovi postaju čujni ljudskom uhu. Uobičajeno se smatra da je prag čujnosti 0 dB, ali opet vrijedi za referentnu frekvenciju od 1000 Hz. Ako za usporedbu uzmemo niskofrekventni zvuk s frekvencijom od 30 Hz, tada će on postati čujan tek pri intenzitetu valnog zračenja od 53 dB.

Navedene značajke ljudske slušne percepcije, naravno, imaju izravan utjecaj kada se postavi pitanje slušanja glazbe i postizanja određenog psihološkog učinka percepcije. Sjećamo se da su zvukovi jačine iznad 90 dB štetni za zdravlje i mogu dovesti do degradacije i značajnog oštećenja sluha. Ali u isto vrijeme, previše tihi zvuk niskog intenziteta će patiti od jake neujednačenosti frekvencije zbog bioloških karakteristika slušne percepcije, koja je nelinearne prirode. Tako će se glazbeni put s glasnoćom od 40-50 dB percipirati kao iscrpljen, s izraženim nedostatkom (moglo bi se reći neuspjehom) niskih i visokih frekvencija. Navedeni problem dobro je i odavno poznat, a za njegovo suzbijanje postoji čak i dobro poznata funkcija tzv kompenzacija glasnoće, koji ekvilizacijom izjednačava razine niskih i visokih frekvencija blizu razine srednjih, čime se eliminira neželjeni pad bez potrebe za podizanjem razine glasnoće, čineći čujni frekvencijski raspon zvuka subjektivno ujednačenim po stupnju raspodjele zvučne energije.

Uzimajući u obzir zanimljive i jedinstvene značajke ljudskog sluha, korisno je primijetiti da se s povećanjem glasnoće zvuka krivulja frekvencijske nelinearnosti izravnava, a na oko 80-85 dB (i više) frekvencije zvuka postat će subjektivno jednaki po intenzitetu (s odstupanjem od 3-5 dB). Iako poravnanje nije potpuno i na grafikonu će i dalje biti vidljiva, iako izglađena, ali zakrivljena linija, koja će zadržati tendenciju prema prevlasti intenziteta srednjih frekvencija u odnosu na ostale. U audiosustavima se takva neravnomjernost može riješiti ili uz pomoć ekvilizatora, ili uz pomoć zasebnih kontrola glasnoće u sustavima s zasebnim pojačavanjem kanala po kanalu.

Podjela čujnog raspona na manje podskupine

Pored općeprihvaćene i poznate podjele na tri opće skupine, ponekad postaje potrebno detaljnije i detaljnije razmotriti jedno ili drugo uski dio, čime se frekvencijski raspon zvuka dijeli na još manje "fragmente". Zahvaljujući tome pojavila se detaljnija podjela pomoću koje možete jednostavno brzo i prilično točno naznačiti željeni segment zvučnog raspona. Razmotrite ovu podjelu:

Mali odabrani broj instrumenata spušta se u područje najnižeg basa, a još više subbasa: kontrabas (40-300 Hz), violončelo (65-7000 Hz), fagot (60-9000 Hz), tuba ( 45-2000 Hz), rogovi (60-5000Hz), bas gitara (32-196Hz), bas bubanj (41-8000Hz), saksofon (56-1320Hz), klavir (24-1200Hz), sintisajzer (20-20000Hz), orgulje (20-7000 Hz), harfa (36-15000 Hz), kontrafagot (30-4000 Hz). Navedeni rasponi uključuju sve harmonike instrumenata.

Gornji bas (80 Hz do 200 Hz) predstavljena visokim tonovima klasičnih bas instrumenata, kao i najnižim čujnim frekvencijama pojedinih žica, poput gitare. Gornji raspon basa odgovoran je za osjećaj snage i prijenos energetskog potencijala zvučnog vala. Također daje osjećaj pogona, gornji bas je dizajniran da u potpunosti otkrije perkusivni ritam plesnih kompozicija. Za razliku od donjeg basa, gornji je odgovoran za brzinu i pritisak bas područja i cjelokupnog zvuka, stoga se u visokokvalitetnom audio sustavu uvijek izražava kao brz i jedak, kao opipljiv taktilni udar istodobno s neposrednim opažanjem zvuka.
Dakle, gornji bas je odgovoran za napad, pritisak i glazbeni pogon, a samo ovaj uski segment zvučnog raspona može pružiti slušatelju osjećaj legendarnog "puncha" (od engleskog punch - udarac), kada snažan zvuk se percipira opipljivim i snažnim udarcem u prsa. Dakle, dobro formiran i ispravan brzi gornji bas u glazbenom sustavu moguće je prepoznati po kvalitetnoj razrađenosti energičnog ritma, sabranog napada, te po dobro oblikovanim instrumentima u donjem registru nota, poput violončela, klavira ili puhačkih instrumenata.

U audio sustavima najprikladnije je dati segment gornjeg raspona basa zvučnicima srednjeg basa prilično velikog promjera 6,5 ​​"-10" i s dobrim pokazateljima snage, jakim magnetom. Pristup se tumači činjenicom da će upravo ovi zvučnici konfiguracijski moći u potpunosti otkriti energetski potencijal svojstven ovom vrlo zahtjevnom području čujnog raspona.
Ali ne zaboravite na detalje i razumljivost zvuka, ti su parametri također važni u procesu rekreacije određene glazbene slike. Budući da je gornji bas već dobro lokaliziran/definiran u prostoru na sluh, raspon iznad 100 Hz mora se dati isključivo prednjim zvučnicima koji će formirati i graditi scenu. U segmentu gornjeg basa savršeno se čuje stereo panorama, ako je predviđena samom snimkom.

Gornje bas područje već dovoljno pokriva veliki broj instrumente pa čak i niske muške vokale. Stoga su među instrumentima isti oni koji su svirali niski bas, ali im se dodaju i mnogi drugi: tomovi (70-7000 Hz), mali bubanj (100-10000 Hz), udaraljke (150-5000 Hz), tenor trombon ( 80-10000 Hz), truba (160-9000 Hz), tenor saksofon (120-16000 Hz), alt saksofon (140-16000 Hz), klarinet (140-15000 Hz), alt violina (130-6700 Hz), gitara (80-5000 Hz). Navedeni rasponi uključuju sve harmonike instrumenata.

Donja sredina (200 Hz do 500 Hz)- najopsežnije područje, koje obuhvaća većinu instrumenata i vokala, muških i ženskih. Budući da područje nižeg srednjeg tona zapravo prelazi iz energetski zasićenog gornjeg basa, može se reći da ono "preuzima" i odgovorno je za pravilan prijenos ritam sekcije u kombinaciji s pogonom, iako taj utjecaj već opada prema čistim frekvencijama srednjeg opsega.
U tom rasponu su koncentrirani niži harmonici i prizvuci koji ispunjavaju glas, pa je on iznimno važan za pravilan prijenos vokala i zasićenost. Također, u donjoj sredini nalazi se cjelokupni energetski potencijal glasa izvođača bez kojega nema odgovarajućeg povratka i emocionalnog odaziva. Po analogiji s prijenosom ljudskog glasa, mnogi živi instrumenti također kriju svoj energetski potencijal u ovom segmentu raspona, posebice oni čija donja granica čujnosti kreće od 200-250 Hz (oboa, violina). Donja sredina omogućuje vam da čujete melodiju zvuka, ali ne omogućuje jasno razlikovanje instrumenata.

Prema tome, donja sredina je odgovorna za ispravan dizajn većinu instrumenata i glasova, zasićujući potonje i čineći ih prepoznatljivima po boji boje. Također, donja srednja izrazito je zahtjevna u smislu korektnog prijenosa punog bas raspona, jer "pokupi" pogon i napad glavnog perkusijskog basa i očekuje se da ga pravilno podupre i glatko "završi", postupno ga svodeći na ništa. Osjećaji čistoće zvuka i razumljivosti basa leže upravo u ovom području, a ako postoje problemi u donjoj sredini zbog preobilja ili prisutnosti rezonantnih frekvencija, tada će zvuk umoriti slušatelja, bit će prljav i lagano mrmljajući .
Ako postoji manjak u području donje sredine, tada će stradati pravilan osjećaj basa i pouzdan prijenos vokalnog dijela koji će biti lišen pritiska i vraćanja energije. Isto vrijedi i za većinu instrumenata koji će bez potpore donje sredine izgubiti svoje "lice", krivo se uokviriti i zvuk će im osjetno osiromašiti, ako i ostane prepoznatljiv, više neće biti tako pun.

Prilikom izgradnje audio sustava, raspon donje sredine i iznad (do vrha) obično se daje srednjotonskim zvučnicima (MF), koji bi, bez sumnje, trebali biti smješteni u prednjem dijelu ispred slušatelja. i izgraditi pozornicu. Za ove zvučnike veličina nije toliko bitna, može biti 6,5" i niža, koliko je važan detalj i mogućnost otkrivanja nijansi zvuka, što se postiže dizajnerskim značajkama samog zvučnika (difuzor, ovjes i druge karakteristike).
Također, pravilna lokalizacija je od vitalnog značaja za cijeli srednjofrekventni raspon, a doslovno i najmanji nagib ili okret zvučnika može imati opipljiv utjecaj na zvuk u smislu pravilne realne reprodukcije slike instrumenata i vokala u prostoru, iako to će uvelike ovisiti o značajkama dizajna same membrane zvučnika.

Donja sredina pokriva gotovo sve postojeće instrumente i ljudske glasove, iako ne igra temeljnu ulogu, ali je još uvijek vrlo važna za potpunu percepciju glazbe ili zvukova. Među instrumentima bit će isti set koji je mogao reproducirati donji raspon bas regije, ali im se dodaju drugi koji počinju već od donje sredine: činele (190-17000 Hz), oboa (247-15000). Hz), flauta (240-14500 Hz), violina (200-17000 Hz). Navedeni rasponi uključuju sve harmonike instrumenata.

Srednji srednji (500 Hz do 1200 Hz) ili tek čista sredina, gotovo po teoriji ravnoteže, ovaj se segment raspona može smatrati fundamentalnim i temeljnim zvukom te s pravom nazvati "zlatnom sredinom". U prikazanom segmentu frekvencijskog raspona možete pronaći glavne note i harmonike velike većine instrumenata i glasova. Jasnoća, razumljivost, svjetlina i prodoran zvuk ovise o zasićenosti sredine. Možemo reći da se cijeli zvuk, takoreći, "širi" u stranu od baze, što je srednjofrekventno područje.

U slučaju kvara u sredini, zvuk postaje dosadan i neizražajan, gubi svoju zvučnost i svjetlinu, vokali prestaju fascinirati i zapravo nestaju. Također, središnji je odgovoran za razumljivost glavnih informacija koje dolaze iz instrumenata i vokala (u manjoj mjeri, jer suglasnici idu u viši raspon), pomažući da se dobro razlikuju na uho. Većina postojećih instrumenata u tom rasponu oživi, ​​postane energična, informativna i opipljiva, isto se događa i s vokalima (osobito ženskim), koji se pune energijom u sredini.

Osnovni raspon srednjih frekvencija pokriva apsolutnu većinu instrumenata koji su već ranije navedeni, a također otkriva puni potencijal muških i ženskih vokala. Samo rijetki odabrani instrumenti počinju svoj život na srednjim frekvencijama, svirajući u početku u relativno uskom rasponu, na primjer, mala flauta (600-15000 Hz).

Gornja sredina (1200 Hz do 2400 Hz) predstavlja vrlo delikatan i zahtjevan dio asortimana, s kojim se mora pažljivo i pažljivo rukovati. U ovom području nema toliko temeljnih nota koje čine temelj zvuka instrumenta ili glasa, već veliki broj prizvuka i harmonika, zbog kojih je zvuk obojen, postaje oštar i svijetao. Kontroliranjem ovog područja frekvencijskog raspona, zapravo se može igrati s bojom zvuka, čineći ga živahnim, iskričavim, transparentnim i oštrim; ili obrnuto suhoparan, umjeren, ali u isto vrijeme agresivniji i vozniji.

Ali prenaglašavanje ovog raspona ima izrazito nepoželjan učinak na zvučnu sliku, jer. počinje primjetno rezati uho, iritirati i čak uzrokovati bol nelagoda. Stoga, gornja sredina zahtijeva delikatan i pažljiv stav s njim, tk. zbog problema u ovom području, vrlo je lako pokvariti zvuk, ili, naprotiv, učiniti ga zanimljivim i vrijednim. Obično bojanje u gornjem srednjem području uvelike određuje subjektivni aspekt žanra akustičnog sustava.

Zahvaljujući gornjoj sredini, vokali i mnogi instrumenti konačno se formiraju, postaju dobro razaznati uhu i pojavljuje se razumljivost zvuka. To posebno vrijedi za nijanse reprodukcije ljudskog glasa, jer je u gornjoj sredini smješten spektar suglasnika i nastavljaju se samoglasnici koji su se pojavili u ranim rasponima sredine. U općem smislu, gornja sredina povoljno naglašava i potpuno otkriva one instrumente ili glasove koji su zasićeni gornjim harmonicima, prizvucima. Konkretno, ženski vokali, mnogi gudački, gudački i puhački instrumenti otkrivaju se na istinski živ i prirodan način u gornjoj sredini.

Velika većina instrumenata još uvijek svira u gornjem srednjem dijelu, iako su mnogi već zastupljeni samo u obliku wrapova i harmonika. Izuzetak su neki rijetki, koji se u početku razlikuju ograničenim niskofrekventnim rasponom, na primjer, tuba (45-2000 Hz), koja potpuno završava svoje postojanje u gornjoj sredini.

Niski visoki tonovi (2400 Hz do 4800 Hz)- ovo je zona / područje povećanog izobličenja, koje, ako je prisutno na putu, obično postaje vidljivo u ovom segmentu. Niži visoki tonovi također su preplavljeni raznim harmonijama instrumenata i vokala, koji ujedno igraju vrlo specifičnu i važnu ulogu u konačnom oblikovanju umjetno rekreirane glazbene slike. Niži visoki tonovi nose glavno opterećenje visokofrekventnog raspona. U zvuku se očituju najvećim dijelom zaostalim i dobro slušljivim harmonicima vokala (uglavnom ženskih) i neprestanim jakim harmonicima nekih instrumenata, koji zaokružuju sliku završnim dodirima prirodnog zvukovnog kolorita.

Oni praktički ne igraju ulogu u smislu razlikovanja instrumenata i prepoznavanja glasova, iako donji vrh ostaje visoko informativno i temeljno područje. Zapravo, te frekvencije ocrtavaju glazbene slike instrumenata i vokala, ukazuju na njihovu prisutnost. U slučaju kvara nižeg visokog segmenta frekvencijskog raspona, govor će postati suh, beživotan i nepotpun, otprilike isto se događa s instrumentalnim dijelovima - gubi se svjetlina, iskrivljuje se sama bit izvora zvuka, postaje izrazito nepotpun i nedovoljno oblikovan.

U svakom normalnom audio sustavu, ulogu visokih frekvencija preuzima poseban zvučnik koji se zove visokotonac (visoka frekvencija). Obično malih dimenzija, nezahtjevan je prema ulaznoj snazi ​​(u razumnim granicama) po analogiji sa srednjom i posebno bas sekcijom, ali je također iznimno važno da zvuk svira ispravno, realno i barem lijepo. Visokotonac pokriva cijeli čujni visokofrekventni raspon od 2000-2400 Hz do 20000 Hz. U slučaju visokofrekventnih drajvera, gotovo po analogiji sa srednjotonskom sekcijom, vrlo je važna ispravna fizička lokacija i usmjerenost, budući da su visokotonci maksimalno uključeni ne samo u formiranje zvučne pozornice, već iu proces finog podešavanja.

Uz pomoć visokotonaca možete u velikoj mjeri kontrolirati scenu, zumirati/udaljavati izvođače, mijenjati oblik i tijek instrumenata, igrati se bojom zvuka i njegovom svjetlinom. Kao i u slučaju podešavanja srednjetonskih zvučnika, gotovo sve utječe na ispravan zvuk visokotonaca, a često vrlo, vrlo osjetljivo: okretanje i nagib zvučnika, njegov položaj okomito i vodoravno, udaljenost od obližnjih površina itd. Međutim, uspjeh ispravnog ugađanja i izbirljivosti HF sekcije ovisi o dizajnu zvučnika i njegovom polarnom uzorku.

Instrumenti koji sviraju do nižih visokih tonova, uglavnom to rade kroz harmonike, a ne temelje. Inače u donjem visokom rasponu "žive" gotovo svi isti koji su bili u srednjefrekventnom segmentu, tj. gotovo sve postojeće. Isto je i s glasom, koji je posebno aktivan u nižim visokim frekvencijama, posebna svjetlina i utjecaj čuje se u ženskim vokalnim dionicama.

Gornja visoka (9600 Hz do 30000 Hz) vrlo složen i mnogima nerazumljiv raspon, koji najvećim dijelom pruža podršku za određene instrumente i vokale. Gornji visoki tonovi uglavnom daju zvuk sa karakteristikama prozračnosti, prozirnosti, kristalnosti, ponekad suptilnih dodataka i boja, što se mnogim ljudima može činiti beznačajnim, pa čak i nečujnim, ali ipak nosi vrlo određeno i specifično značenje. Kada pokušavate izgraditi zvuk visoka klasa"hi-fi" ili čak "hi-end" najvišim visokim frekvencijama pridaje se najveća pažnja, jer. s pravom se vjeruje da se u zvuku ne može izgubiti ni najmanji detalj.

Osim toga, osim neposrednog zvučnog dijela, gornje visoko područje, glatko prelazeći u ultrazvučne frekvencije, još uvijek može imati neke psihološki utjecaj: čak i ako se ti zvukovi ne čuju jasno, ali valovi se zrače u svemir i osoba ih može percipirati, a više na razini formiranja raspoloženja. Oni također u konačnici utječu na kvalitetu zvuka. Općenito, ove frekvencije su najsuptilnije i najnježnije u cijelom rasponu, ali su također zaslužne za osjećaj ljepote, elegancije, iskričavog aftertaste glazbe. S nedostatkom energije u gornjem visokom rasponu, vrlo je moguće osjetiti nelagodu i glazbeno podcjenjivanje. Osim toga, kapriciozni gornji visoki raspon daje slušatelju osjećaj prostorne dubine, kao da zaranja duboko u pozornicu i obavija ga zvuk. Međutim, višak zasićenja zvuka u navedenom uskom rasponu može učiniti zvuk nepotrebno "pješčanim" i neprirodno tankim.

Kada govorimo o gornjem visokofrekventnom području, vrijedi spomenuti i visokotonac nazvan "super visokotonac", koji je zapravo strukturno proširena verzija konvencionalnog visokotonca. Takav zvučnik je dizajniran da pokrije veći dio raspona na gornjoj strani. Ako radni raspon konvencionalnog visokotonca završi na očekivanoj graničnoj oznaci, iznad koje ljudsko uho teoretski ne percipira zvučnu informaciju, tj. 20 kHz, tada super visokotonac može podići ovu granicu na 30-35 kHz.

Ideja implementacije tako sofisticiranog zvučnika vrlo je zanimljiva i neobična, a došla je iz svijeta "hi-fi" i "hi-enda", gdje se vjeruje da se niti jedna frekvencija na glazbenom putu ne može zanemariti i , čak i ako ih ne čujemo izravno, oni su ipak inicijalno prisutni tijekom izvedbe uživo pojedine skladbe, što znači da neizravno mogu imati neku vrstu utjecaja. Situaciju sa super visokotoncem komplicira samo činjenica da nije sva oprema (izvori zvuka/playeri, pojačala itd.) sposobna emitirati signal u punom rasponu, bez rezanja frekvencija odozgo. Isto vrijedi i za samu snimku, koja se često radi uz rez frekvencijskog raspona i gubitak kvalitete.

Otprilike na gore opisani način podjela zvučnog frekvencijskog raspona na uvjetne segmente izgleda u stvarnosti, uz pomoć podjele lakše je razumjeti probleme u audio putu kako bi ih eliminirali ili ujednačili zvuk. Unatoč činjenici da svaka osoba zamišlja neku vrstu isključivo svoje vlastite i samo njemu razumljive referentne slike zvuka u skladu samo s njegovim preferencijama ukusa, priroda izvornog zvuka teži uravnotežiti, odnosno usrednjiti sve zvučne frekvencije. Stoga je ispravan studijski zvuk uvijek uravnotežen i smiren, cijeli spektar zvučnih frekvencija u njemu teži ravnoj liniji na grafu frekvencijskog odziva (amplitudno-frekvencijski odziv). Isti smjer pokušava implementirati beskompromisni "hi-fi" i "hi-end": dobiti što ujednačeniji i uravnoteženiji zvuk, bez vrhova i padova u cijelom čujnom rasponu. Takav zvuk, po svojoj prirodi, može djelovati dosadno i neizražajno, lišen blistavosti i nezanimljiv običnom neiskusnom slušatelju, ali upravo je taj zvuk zapravo istinski ispravan, teži ravnoteži po analogiji sa zakonima očituje se sam svemir u kojem živimo. .

Na ovaj ili onaj način, želja za rekreacijom nekog specifičnog karaktera zvuka unutar vašeg audio sustava u potpunosti je u preferencijama slušatelja. Neki ljudi vole zvuk s prevladavajućim snažnim niskim tonom, drugi vole povećanu svjetlinu "povišenih" visokih tonova, treći mogu satima uživati ​​u oštrim vokalima naglašenim u sredini ... Može postojati velika raznolikost opcija percepcije, a informacija o frekvencijska podjela raspona u uvjetne segmente samo će pomoći svima koji žele stvoriti zvuk svojih snova, samo sada s potpunijim razumijevanjem nijansi i suptilnosti zakona kojima se zvuk pokorava kao fizički fenomen.

Razumijevanje procesa zasićenja određenim frekvencijama zvučnog raspona (punjenje energijom u svakom od odjeljaka) u praksi ne samo da će olakšati ugađanje bilo kojeg audio sustava i omogućiti izgradnju scene u načelu, već će također dati neprocjenjivo iskustvo u procjeni specifične prirode zvuka. S iskustvom, osoba će moći odmah odrediti nedostatke zvuka na uho, štoviše, vrlo točno opisati probleme u određeno područje raspona i predložite moguće rješenje za poboljšanje zvučne slike. Može se izvršiti korekcija zvuka razne metode, gdje možete koristiti equilizer kao "poluge", na primjer, ili se "igrati" s položajem i smjerom zvučnika - mijenjajući tako prirodu ranih refleksija vala, eliminirajući stojeće valove itd. To će već biti "potpuno druga priča" i tema za posebne članke.

Frekvencijski raspon ljudskog glasa u glazbenoj terminologiji

Zasebno i zasebno u glazbi se dodjeljuje uloga ljudskog glasa kao vokalnog dijela, jer je priroda ovog fenomena doista nevjerojatna. Ljudski glas je tako višestruk i njegov je raspon (u usporedbi s glazbalima) najširi, s izuzetkom nekih instrumenata, poput klavira.
Štoviše, u različitim godinama, osoba može proizvoditi zvukove različite visine, u djetinjstvo do ultrazvučnih visina, u odrasloj dobi, muški glas je sasvim sposoban spustiti se ekstremno nisko. Ovdje su, kao i prije, iznimno važne individualne karakteristike. glasnice osoba, jer ima ljudi koji mogu zadiviti svojim glasom u rasponu od 5 oktava!

Dijete
• Alt (nisko)
• Sopran (visoki)
• Visoko (visoko kod dječaka)

muški
• Profundo bas (ekstra niski) 43,7-262 Hz
• Bas (niski) 82-349 Hz
• Bariton (srednji) 110-392 Hz
• Tenor (visoki) 132-532 Hz
• Tenor altino (ekstra visok) 131-700 Hz

Ženski
• Kontral (niski) 165-692 Hz
• Mezzosopran (srednji) 220-880 Hz
• Sopran (visoki) 262-1046 Hz
• Koloraturni sopran (ekstra visok) 1397 Hz