Mēs bieži novērtējam skaņas kvalitāti. Izvēloties mikrofonu, audio apstrādes programmatūru vai ierakstīšanas formātu skaņas fails viens no visvairāk svarīgiem jautājumiem- cik labi tas skanēs. Taču pastāv atšķirības starp izmērāmās skaņas īpašībām un tām, kuras var dzirdēt.
Tonis, tembrs, oktāva.
Smadzenes uztver noteiktas frekvences skaņas. Tas ir saistīts ar iekšējās auss mehānisma īpatnībām. Receptori, kas atrodas uz galvenās membrānas iekšējā auss pārveidot skaņas vibrācijas elektriskos potenciālos, kas ierosina šķiedras dzirdes nervs. Dzirdes nerva šķiedrām ir frekvenču selektivitāte, pateicoties Korti orgāna šūnu ierosināšanai, kas atrodas dažādas vietas galvenā membrāna: augstas frekvences tiek uztvertas pie ovāla loga, zemas frekvences tiek uztvertas spirāles augšpusē.
AR fiziskās īpašības skaņa, frekvence, ir cieši saistīta ar toni, ko mēs uztveram. Frekvenci mēra kā sinusoidālā viļņa pilno ciklu skaitu vienā sekundē (herci, Hz). Šī frekvences definīcija ir balstīta uz faktu, ka sinusoidālajam vilnim ir tieši tāda pati viļņu forma. IN īsta dzīveļoti maz skaņu ir šī īpašība. Tomēr jebkuru skaņu var attēlot kā sinusoidālu svārstību kopu. Mēs parasti to saucam par toni. Tas ir, tonis ir noteikta augstuma signāls, kam ir diskrēts spektrs (mūzikas skaņas, runas patskaņu skaņas), kurā tiek izcelta sinusa viļņa frekvence, kurai šajā komplektā ir maksimālā amplitūda. Signālu ar plašu nepārtrauktu spektru, kura visiem frekvenču komponentiem ir vienāda vidējā intensitāte, sauc par balto troksni.
Pakāpeniska skaņas vibrāciju frekvences palielināšanās tiek uztverta kā pakāpeniska toņa maiņa no zemākā (basa) uz augstāko.
Precizitātes pakāpe, ar kādu cilvēks pēc auss nosaka skaņas augstumu, ir atkarīga no viņa dzirdes asuma un sagatavotības. Cilvēka auss var skaidri atšķirt divus toņus, kas ir tuvu toni. Piemēram, aptuveni 2000 Hz frekvenču diapazonā cilvēks var atšķirt divus toņus, kas viens no otra atšķiras pēc frekvences par 3-6 Hz vai pat mazāk.
Mūzikas instrumenta vai balss frekvenču spektrs satur vienmērīgi izvietotu virsotņu secību - harmonikas. Tās atbilst frekvencēm, kas ir noteiktas bāzes frekvences, kas ir visintensīvākā no skaņu veidojošajiem sinusoidālajiem viļņiem, daudzkārtējām.
Mūzikas instrumenta (balss) konkrētā skaņa (tembrs) ir saistīta ar dažādu harmoniku relatīvo amplitūdu, un cilvēka uztvertais augstums visprecīzāk nodod bāzes frekvenci. Tembrim, kas ir uztveramās skaņas subjektīvs atspulgs, nav kvantitatīvā novērtējuma un to raksturo tikai kvalitatīvi.
“Tīrā” tonī ir tikai viena frekvence. Parasti uztvertā skaņa sastāv no galvenā toņa frekvences un vairākām "piemaisījumu" frekvencēm, ko sauc par virstoņiem. Virstoni ir galvenā toņa frekvences daudzkārtņi un ir mazākas amplitūdā. Skaņas tembrs ir atkarīgs no intensitātes sadalījuma starp virstoņiem.Mūzikas skaņu kombināciju spektrs, ko sauc par akordu, ir atkarīgs no intensitātes sadalījuma starp virstoņiem.Šāds spektrs satur vairākas pamatfrekvences, kā arī pavadošās virstoņus.
Ja vienas skaņas frekvence ir tieši divas reizes lielāka par citas skaņas frekvenci, skaņas vilnis “iekļaujas” viens otrā. Frekvences attālumu starp šādām skaņām sauc par oktāvu. Cilvēku uztverto frekvenču diapazons 16-20 000 Hz aptver aptuveni desmit līdz vienpadsmit oktāvas.
Skaņas vibrāciju amplitūda un skaļums.
Skaņas diapazona dzirdamā daļa ir sadalīta zemfrekvences skaņās - līdz 500 Hz, vidējās - 500-10 000 Hz un augstfrekvences - virs 10 000 Hz. Auss ir visjutīgākā pret salīdzinoši šauru vidējas frekvences skaņu diapazonu no 1000 līdz 4000 Hz. Tas ir, tāda paša stipruma skaņas vidējo frekvenču diapazonā var uztvert kā skaļas, bet zemfrekvences vai augstfrekvences diapazonā tās var uztvert kā klusas vai vispār nedzirdamas. Šī skaņas uztveres iezīme ir saistīta ar to, ka cilvēka eksistencei nepieciešamā skaņas informācija - runa vai dabas skaņas - tiek pārraidīta galvenokārt vidējo frekvenču diapazonā. Tātad apjoms nav fiziskais parametrs, un dzirdes sajūtas intensitāte ir subjektīvs skaņas raksturlielums, kas saistīts ar mūsu uztveres īpašībām.
Dzirdes analizators uztver skaņas viļņa amplitūdas palielināšanos, jo palielinās iekšējās auss galvenās membrānas vibrācijas amplitūda un tiek stimulēts arvien lielāks skaits matu šūnu ar elektrisko impulsu pārraidi ar lielāku frekvenci un frekvenci. . vairāk nervu šķiedras.
Mūsu auss spēj atšķirt skaņas intensitāti diapazonā no vājākā čuksta līdz skaļākajam troksnim, kas aptuveni atbilst galvenās membrānas kustības amplitūdas palielinājumam par 1 miljonu reižu. Tomēr auss šo milzīgo skaņas amplitūdas atšķirību interpretē kā aptuveni 10 000 reižu izmaiņas. Tas ir, intensitātes skalu spēcīgi “saspiež” dzirdes analizatora skaņas uztveres mehānisms. Tas ļauj cilvēkam interpretēt skaņas intensitātes atšķirības ārkārtīgi plašā diapazonā.
Skaņas intensitāti mēra decibelos (dB) (1 bel ir vienāds ar desmitkārtīgu amplitūdu). To pašu sistēmu izmanto, lai noteiktu apjoma izmaiņas.
Salīdzinājumam varam dot aptuvenu dažādu skaņu intensitātes līmeni: tikko dzirdama skaņa (dzirdamības slieksnis) 0 dB; čuksti pie auss 25-30 dB; vidējais runas skaļums 60-70 dB; ļoti skaļa runa (kliedz) 90 dB; rokmūzikas un popmūzikas koncertos zāles centrā 105-110 dB; blakus lidmašīnai, kas paceļas 120 dB.
Uztvertās skaņas skaļuma pieauguma lielumam ir diskriminācijas slieksnis. Skaļuma gradāciju skaits vidējās frekvencēs nepārsniedz 250, zemās un augstās frekvencēs tas strauji samazinās un vidēji ir aptuveni 150.
Par audio tēmu ir vērts runāt par cilvēka dzirdi nedaudz sīkāk. Cik subjektīva ir mūsu uztvere? Vai ir iespējams pārbaudīt dzirdi? Šodien jūs uzzināsiet vienkāršāko veidu, kā noskaidrot, vai jūsu dzirde pilnībā atbilst tabulā norādītajām vērtībām.
Ir zināms, ka vidusmēra cilvēks spēj uztvert akustiskos viļņus ar dzirdes orgāniem diapazonā no 16 līdz 20 000 Hz (atkarībā no avota - 16 000 Hz). Šo diapazonu sauc par dzirdamo diapazonu.
20 Hz | Dūcošanās, kas ir tikai jūtama, bet ne dzirdama. To atveido galvenokārt augstākās klases audio sistēmas, tāpēc klusuma gadījumā tā ir vainīga |
30 Hz | Ja nedzirdat, visticamāk, atkal ir problēmas ar atskaņošanu |
40 Hz | Tas būs dzirdams budžeta un vidējas cenas skaļruņos. Bet tas ir ļoti kluss |
50 Hz | Elektriskās strāvas dūkoņa. Jābūt dzirdamam |
60 Hz | Dzirdams (tāpat kā viss līdz 100 Hz, diezgan taustāms atstarošanas dēļ no dzirdes kanāla) pat caur lētākajām austiņām un skaļruņiem |
100 Hz | Zemo frekvenču beigas. Tiešās dzirdamības diapazona sākums |
200 Hz | Vidējās frekvences |
500 Hz | |
1 kHz | |
2 kHz | |
5 kHz | Augstas frekvences diapazona sākums |
10 kHz | Ja šī frekvence nav dzirdama, iespējams nopietnas problēmas ar dzirdi. Nepieciešama ārsta konsultācija |
12 kHz | Nespēja dzirdēt šo frekvenci var norādīt sākuma stadija dzirdes zaudēšana |
15 kHz | Skaņa, ko daži cilvēki, kas vecāki par 60 gadiem, nedzird |
16 kHz | Atšķirībā no iepriekšējās, šo frekvenci nedzird gandrīz visi cilvēki pēc 60 gadu vecuma |
17 kHz | Biežums daudziem ir problemātisks jau pusmūžā |
18 kHz | Šīs frekvences dzirdes problēmas ir ar vecumu saistītu dzirdes izmaiņu sākums. Tagad jūs esat pieaugušais. :) |
19 kHz | Ierobežojiet vidējās dzirdes biežumu |
20 kHz | Šo frekvenci var dzirdēt tikai bērni. Tā ir patiesība |
»
Ar šo testu pietiek, lai sniegtu aptuvenu novērtējumu, taču, ja nedzirdat skaņas, kas pārsniedz 15 kHz, jums jādodas pie ārsta.
Lūdzu, ņemiet vērā, ka zemas frekvences dzirdamības problēma, visticamāk, ir saistīta ar .
Visbiežāk uzraksts uz kastes stilā “Reproducējams diapazons: 1–25 000 Hz” nav pat mārketings, bet gan klaji ražotāja meli.
Diemžēl uzņēmumiem nav jāsertificē visas audio sistēmas, tāpēc ir gandrīz neiespējami pierādīt, ka tie ir meli. Skaļruņi vai austiņas var reproducēt robežfrekvences... Jautājums ir, kā un kādā skaļumā.
Spektra problēmas virs 15 kHz ir diezgan izplatīta ar vecumu saistīta parādība, ar kuru lietotāji var saskarties. Bet 20 kHz (tos pašus, par kuriem tik ļoti cīnās audiofili) parasti dzird tikai bērni vecumā līdz 8–10 gadiem.
Pietiek klausīties visus failus secīgi. Lai iegūtu detalizētāku pētījumu, varat atskaņot paraugus, sākot ar minimālo skaļumu, pakāpeniski palielinot to. Tas ļaus iegūt pareizāku rezultātu, ja dzirde jau ir nedaudz bojāta (atcerieties, ka, lai uztvertu dažas frekvences, ir jāpārsniedz noteikta sliekšņa vērtība, kas it kā atveras un palīdz dzirdes aparātam to sadzirdēt).
Vai jūs dzirdat visu frekvenču diapazonu, kas ir spējīgs?
Skaņai, tāpat kā signālam, ir bezgalīgs skaitlis vibrācijas un var nest tādu pašu bezgalīgu informācijas daudzumu. Tās uztveres pakāpe mainīsies atkarībā no auss fizioloģiskajām iespējām, šajā gadījumā izslēdzot psiholoģiskos faktorus. Atkarībā no trokšņa veida, tā biežuma un spiediena cilvēks jūt tā ietekmi.
Cilvēka auss jutības slieksnis decibelos
Cilvēks uztver skaņas frekvences no 16 līdz 20 000 Hz. Bungādiņas ir jutīgas pret skaņas vibrāciju spiedienu, kuras līmenis tiek mērīts decibelos (dB). Optimālais līmenis ir no 35 līdz 60 dB, troksnis 60-70 dB uzlabo garīgo darbu, vairāk nekā 80 dB, gluži pretēji, vājina uzmanību un pasliktina domāšanas procesu, un ilgstoša skaņas uztvere vairāk nekā 80 dB var provocēt. dzirdes zaudēšana.
Frekvences līdz 10-15 Hz ir infraskaņa, ko dzirdes orgāns neuztver, kas izraisa rezonanses vibrācijas. Spēja kontrolēt skaņas radītās vibrācijas ir spēcīgs ierocis masu iznīcināšana. Ausīm nedzirdamā infraskaņa spēj ceļot lielus attālumus, pārraidīt pavēles, kas liek cilvēkiem rīkoties pēc noteikta scenārija, izraisa paniku un šausmas un liek aizmirst par visu, kam nav nekāda sakara ar vēlmi slēpties, izbēgt no šīm bailēm. Un ar noteiktu frekvences un skaņas spiediena attiecību šāda ierīce spēj ne tikai nomākt gribu, bet arī nogalināt, savainot cilvēka audus.
Cilvēka auss absolūtais jutības slieksnis decibelos
Izstarojuma diapazons no 7 līdz 13 Hz dabas katastrofas: vulkāni, zemestrīces, taifūni un rada panikas un šausmu sajūtu. Tā kā cilvēka organismā ir arī svārstību frekvence, kas svārstās no 8 līdz 15 Hz, ar šādas infraskaņas palīdzību rezonanses radīšana un amplitūdas palielināšana desmitiem reižu nemaksā, lai cilvēku novestu līdz pašnāvībai vai sabojātu iekšējos orgānus.
Zemās frekvencēs un augsts asinsspiediens parādās slikta dūša un sāpes vēderā, kas ātri pārvēršas nopietnos traucējumos kuņģa-zarnu trakta traktā, un spiediena palielināšanās līdz 150 dB izraisa fiziskus bojājumus. Rezonanses iekšējie orgāni zemās frekvencēs tie izraisa asiņošanu un spazmas, vidējās frekvencēs - nervu uzbudinājums un iekšējo orgānu traumas, augstās frekvencēs - līdz 30 Hz - audu apdegumus.
IN mūsdienu pasaule Aktīvi notiek skaņu ieroču izstrāde, un acīmredzot ne velti vācu mikrobiologs Roberts Kohs prognozēja, ka būs jāmeklē “vakcinācija” pret troksni, piemēram, pret mēri vai holēru.
2018. gada 7. februāris
Bieži vien cilvēkiem (pat tiem, kas labi pārzina šo tēmu) rodas apjukums un grūtības skaidri saprast, kā tieši cilvēku dzirdamās skaņas frekvenču diapazons ir sadalīts vispārīgās kategorijās (zema, vidēja, augsta) un šaurākās apakškategorijās (augšējais bass, apakšējā vidusdaļa un tā tālāk.). Tajā pašā laikā šī informācija ir ārkārtīgi svarīga ne tikai eksperimentiem ar automašīnas audio, bet arī noderīga vispārējā attīstība. Zināšanas noteikti noderēs, uzstādot jebkuras sarežģītības audio sistēmu un, galvenais, palīdzēs pareizi novērtēt stiprās vai vājās puses tā vai cita akustiskā sistēma vai mūzikas klausīšanās telpas nianses (mūsu gadījumā aktuālāks ir auto salons), jo tas tieši ietekmē gala skaņu. Ja pēc auss ir laba un skaidra izpratne par noteiktu frekvenču pārsvaru skaņas spektrā, tad var viegli un ātri novērtēt konkrētas mūzikas skaņdarba skanējumu, vienlaikus skaidri sadzirdot telpas akustikas ietekmi uz skaņas krāsojumu. , pašas akustiskās sistēmas pienesumu skanējumā un smalkāk sakārtot visas nianses, uz ko tiecas “hi-fi” skaņas ideoloģija.
Skaņas diapazona iedalījums trīs galvenajās grupās
Skaņas frekvenču spektra sadalīšanas terminoloģija mums daļēji radās no mūzikas, daļēji no zinātniskās pasaules un iekšā vispārējs skats tas ir pazīstams gandrīz ikvienam. Vienkāršākais un saprotamākais sadalījums, kas var pārbaudīt skaņas frekvenču diapazonu kopumā, izskatās šādi:
- Zemas frekvences. Zemo frekvenču diapazona robežas ir robežās 10 Hz (apakšējā robeža) - 200 Hz (augšējā robeža). Apakšējā robeža sākas tieši ar 10 Hz, lai gan klasiskajā skatījumā cilvēks spēj dzirdēt no 20 Hz (viss, kas ir zemāks, ietilpst infraskaņas reģionā), atlikušie 10 Hz joprojām var būt daļēji dzirdami, kā arī taustāmi. dziļi zemo basu gadījumā un pat ietekmēt cilvēka psiholoģisko noskaņojumu.
Skaņas zemo frekvenču diapazonam ir bagātināšanas, emocionālā piesātinājuma un galīgās atbildes funkcija - ja akustikas vai oriģinālā ieraksta zemfrekvences daļas kritums ir spēcīgs, tas nekādā veidā neietekmēs skaņas atpazīšanu. konkrētu skaņdarbu, melodiju vai balsi, bet skaņa tiks uztverta kā niecīga, noplicināta un viduvēja, savukārt subjektīvi uztveres ziņā tā būs arvien asāka, jo vidējās un augstās frekvences izvirzīs un dominēs uz skaņas trūkuma fona. labs bagāts basu reģions.
Pietiekami liels skaits mūzikas instrumenti atveido skaņas zemo frekvenču diapazonā, ieskaitot vīriešu vokālu, kas var samazināties līdz 100 Hz. Visizteiktāko instrumentu, kas spēlē no paša dzirdamā diapazona sākuma (no 20 Hz), var droši saukt par pūšamajām ērģelēm. - Vidējās frekvences. Vidējās frekvenču diapazona robežas ir iekšā 200 Hz (apakšējā robeža) - 2400 Hz (augšējā robeža). Vidējā diapazons vienmēr būs fundamentāls, noteicošs un faktiski veido skaņdarba skaņas vai mūzikas pamatu, tāpēc tā nozīmi ir grūti pārvērtēt.
To var izskaidrot dažādi, taču galvenokārt šo cilvēka dzirdes uztveres iezīmi nosaka evolūcija – tas ir noticis daudzu mūsu veidošanās gadu laikā, ka dzirdes aparāts visspilgtāk un skaidrāk fiksē vidējo frekvenču diapazonu, jo tās robežās ir cilvēka runa, un tā ir galvenais instruments efektīva komunikācija un izdzīvošanu. Tas arī izskaidro zināmu dzirdes uztveres nelinearitāti, kas vienmēr ir vērsta uz vidējo frekvenču pārsvaru, klausoties mūziku, jo mūsu dzirdes aparāts ir visjutīgākais pret šo diapazonu, kā arī automātiski tam pielāgojas, it kā vairāk “pastiprinot” to uz citu skaņu fona.
Absolūtais vairākums skaņu, mūzikas instrumentu vai vokālu atrodas vidējā diapazonā, pat ja tiek ietekmēts šaurs diapazons virs vai zemāk, diapazons joprojām parasti sniedzas līdz augšējai vai apakšējai vidum. Attiecīgi vokāls (gan vīriešu, gan sieviešu), kā arī gandrīz visi zināmie instrumenti, piemēram, ģitāra un citas stīgas, klavieres un citas taustiņinstrumenti, pūšamie instrumenti utt., atrodas vidējo frekvenču diapazonā. - Augstas frekvences. Augsto frekvenču diapazona robežas ir robežās 2400 Hz (apakšējā robeža) - 30000 Hz (augšējā robeža). Augšējā robeža, tāpat kā zemo frekvenču diapazona gadījumā, ir zināmā mērā patvaļīga un arī individuāla: vidusmēra cilvēks nedzird skaņu virs 20 kHz, taču ir reti cilvēki ar jutību līdz 30 kHz.
Arī virkne muzikālo virstoņu teorētiski var izvērsties reģionā virs 20 kHz, un, kā zināms, virstoņi galu galā ir atbildīgi par skaņas krāsu un kopējās skaņas attēla galīgo tembrālo uztveri. Šķietami "nedzirdamas" ultraskaņas frekvences var nepārprotami ietekmēt cilvēka psiholoģisko stāvokli, lai gan tās nebūs dzirdamas parastajā veidā. Pretējā gadījumā augsto frekvenču loma, atkal pēc analoģijas ar zemajām frekvencēm, ir bagātinošāka un papildinošāka. Lai gan augstfrekvences diapazonam ir daudz lielāka ietekme uz konkrētas skaņas atpazīšanu, oriģinālā tembra uzticamību un saglabāšanu, nekā zemas frekvences sadaļai. Augstās frekvences piešķir mūzikas ierakstiem "gaisīgumu", caurspīdīgumu, tīrību un skaidrību.
Daudzi mūzikas instrumenti spēlē arī augstfrekvenču diapazonā, tostarp vokāls, kas ar virstoņu un harmoniku palīdzību var sasniegt 7000 Hz un vairāk. Augstfrekvences segmentā visizteiktākā instrumentu grupa ir stīgas un pūšamie, un šķīvji un vijole sasniedz gandrīz dzirdamā diapazona augšējo robežu (20 kHz).
Jebkurā gadījumā absolūti visu cilvēka ausij dzirdamā diapazona frekvenču loma ir iespaidīga un problēmas ceļā jebkurā frekvencē, visticamāk, būs skaidri redzamas, īpaši apmācītam dzirdes aparātam. “Hi-fi” klases (vai augstākas) augstas precizitātes skaņas reproducēšanas mērķis ir uzticama un maksimāli vienmērīga visu frekvenču skaņa savā starpā, kā tas notika fonogrammas ierakstīšanas laikā studijā. Spēcīgi kritumi vai maksimumi skaļruņu sistēmas frekvences atbildē norāda, ka tā konstrukcijas īpatnību dēļ tā nespēj atskaņot mūziku tā, kā to ierakstīšanas laikā sākotnēji bija iecerējis autors vai skaņu inženieris.
Klausoties mūziku, cilvēks dzird instrumentu un balsu skaņu kombināciju, no kurām katra skan kādā frekvenču diapazona daļā. Dažiem instrumentiem var būt ļoti šaurs (ierobežots) frekvenču diapazons, savukārt citiem, gluži pretēji, tas var burtiski paplašināties no apakšējās līdz augšējai skaņas robežai. Jāņem vērā, ka, neskatoties uz vienādu skaņu intensitāti dažādos frekvenču diapazonos, cilvēka auss uztver šīs frekvences ar dažādu skaļumu, kas atkal ir saistīts ar bioloģiskās ierīces mehānismu. Dzirdes aparāts. Šīs parādības būtība lielā mērā ir izskaidrojama arī ar bioloģisko nepieciešamību pielāgoties galvenokārt vidējas frekvences skaņas diapazonam. Tātad praksē skaņa ar frekvenci 800 Hz ar intensitāti 50 dB auss subjektīvi uztvers kā skaļāku, salīdzinot ar tādas pašas intensitātes skaņu, bet ar frekvenci 500 Hz.
Turklāt dažādi audio frekvences, pārpludinot skaņas dzirdamo frekvenču diapazonu, būs dažāda sāpju jutības sliekšņa! Sāpju slieksnis atskaite tiek uzskatīta par vidējo frekvenci 1000 Hz ar aptuveni 120 dB jutību (var nedaudz atšķirties atkarībā no personas individuālajām īpašībām). Tāpat kā ar nevienmērīgu intensitātes uztveri dažādās frekvencēs normālos skaļuma līmeņos, arī sāpju slieksnim ir novērojama aptuveni tāda pati sakarība: tas visstraujāk rodas vidējās frekvencēs, bet dzirdamā diapazona malās slieksnis kļūst augstāks. Salīdzinājumam, sāpju slieksnis pie vidējās frekvences 2000 Hz ir 112 dB, bet sāpju slieksnis pie zemas frekvences 30 Hz būs 135 dB. Sāpju slieksnis zemās frekvencēs vienmēr ir augstāks nekā vidējās un augstās frekvencēs.
Līdzīga atšķirība tiek novērota attiecībā uz dzirdes slieksnis- tas ir zemākais slieksnis, pēc kura skaņas kļūst dzirdamas cilvēka ausī. Parasti dzirdes slieksnis tiek uzskatīts par 0 dB, bet atkal tas ir spēkā atsauces frekvencei 1000 Hz. Ja salīdzinājumam ņemam zemas frekvences skaņu 30 Hz, tad tā kļūs dzirdama tikai pie viļņu starojuma intensitātes 53 dB.
Uzskaitītajām cilvēka dzirdes uztveres iezīmēm, protams, ir tieša ietekme, kad tiek izvirzīts jautājums par mūzikas klausīšanos un noteikta psiholoģiskā uztveres efekta sasniegšanu. Mēs atceramies, ka skaņas, kuru intensitāte pārsniedz 90 dB, ir kaitīgas veselībai un var izraisīt degradāciju un ievērojamus dzirdes traucējumus. Taču tajā pašā laikā pārāk klusa un zemas intensitātes skaņa cietīs no spēcīgas frekvences nevienmērības dzirdes uztveres bioloģisko īpašību dēļ, kas pēc būtības ir nelineāra. Tādējādi mūzikas ceļš ar skaļumu 40-50 dB tiks uztverts kā noplicināts, ar izteiktu zemo un augsto frekvenču trūkumu (varētu teikt, ka neveiksmi). Šī problēma ir labi zināma jau ilgu laiku; lai to apkarotu, tiek izmantota labi zināma funkcija toņu kompensācija, kas ar izlīdzināšanas palīdzību izlīdzina zemo un augsto frekvenču līmeni tuvu vidējam līmenim, tādējādi novēršot nevēlamu kritumu bez nepieciešamības palielināt skaļuma līmeni, padarot skaņas dzirdamo frekvenču diapazonu subjektīvi vienādu skaņas sadalījuma pakāpē. enerģiju.
Ņemot vērā interesantās un unikālās cilvēka dzirdes īpašības, ir lietderīgi atzīmēt, ka, palielinoties skaņas skaļumam, frekvenču nelinearitātes līkne izlīdzinās un pie aptuveni 80-85 dB (un augstāk) skaņas frekvences kļūs subjektīvi līdzvērtīgas. intensitāte (ar novirzi 3-5 dB). Lai gan izlīdzināšana nenotiek pilnībā un grafikā joprojām būs redzama izlīdzināta, bet izliekta līnija, kas saglabās tendenci uz vidējo frekvenču intensitātes pārsvaru salīdzinājumā ar pārējām. Audiosistēmās šādus nelīdzenumus var atrisināt vai nu ar ekvalaizera palīdzību, vai arī ar atsevišķu skaļuma regulētāju palīdzību sistēmās ar atsevišķu kanālu pastiprinājumu.
Skaņas diapazona sadalīšana mazākās apakšgrupās
Papildus vispārpieņemtajam un labi zināmajam iedalījumam trīs vispārējās grupas, dažreiz ir nepieciešams to vai citu apsvērt sīkāk un sīkāk. šaura daļa, tādējādi sadalot skaņas frekvenču diapazonu vēl mazākos “fragmentos”. Pateicoties tam, ir parādījies detalizētāks sadalījums, ar kura palīdzību jūs varat ātri un diezgan precīzi apzīmēt paredzamo skaņas diapazona segmentu. Apsveriet šo sadalījumu:
Neliels atlasīto instrumentu skaits ietilpst zemākā basa un īpaši subbasa apgabalā: kontrabass (40-300 Hz), čells (65-7000 Hz), fagots (60-9000 Hz), tuba (45-2000). Hz), taures (60-5000 Hz), basģitāra (32-196 Hz), basa bungas (41-8000 Hz), saksofons (56-1320 Hz), klavieres (24-1200 Hz), sintezators (20-20000) Hz) , ērģeles (20-7000 Hz), arfa (36-15000 Hz), kontrafagots (30-4000 Hz). Norādītajos diapazonos ir ņemtas vērā visas instrumenta harmonikas.
Tāpēc tieši augšējais bass ir atbildīgs par uzbrukumu, spiedienu un muzikālo dziņu, un arī tikai šis šaurais skaņu diapazona segments spēj radīt klausītājam leģendārā “puča” sajūtu (no angļu valodas perforators - sitiens ), kad spēcīga skaņa tiek uztverta kā taustāms un spēcīgs sitiens pa krūtīm. Tādējādi jūs varat atpazīt labi veidotu un pareizu ātru augšējo basu mūzikas sistēmā pēc kvalitatīva enerģētiskā ritma attīstības, apkopota uzbrukuma un pēc labā instrumentu dizaina apakšējā nošu reģistrā, piemēram, čells, klavieres vai pūšamie instrumenti.
Audiosistēmās vispiemērotākais ir piešķirt augšējā zemo diapazona segmentu vidēja basa skaļruņiem ar diezgan lielu diametru 6,5"-10" un ar labām jaudas īpašībām un spēcīgu magnētu. Pieeja ir izskaidrojama ar to, ka tieši šīs konfigurācijas skaļruņi spēs pilnībā atklāt enerģijas potenciālu, kas piemīt šim ļoti prasīgajam dzirdamā diapazona reģionam.
Taču neaizmirstiet par skaņas detaļām un saprotamību, šie parametri ir tikpat svarīgi konkrēta muzikālā tēla atjaunošanas procesā. Tā kā augšējais bass jau ir labi lokalizēts/noteikts telpā, diapazons virs 100 Hz ir jāpiešķir tikai priekšpusē uzstādītajiem skaļruņiem, kas veidos un veidos ainu. Augšējā basu segmentā lieliski dzirdama stereo panorāma, ja to paredz pats ieraksts.
Augšējā basa zona jau aptver pietiekami daudz liels skaitlis instrumenti un pat zema toņa vīriešu vokāls. Tāpēc starp instrumentiem ir tie paši, kas spēlēja zemo basu, bet tiem ir pievienoti daudzi citi: tomi (70-7000 Hz), snare (100-10000 Hz), perkusijas (150-5000 Hz), tenora trombons ( 80-10000 Hz), trompete (160-9000 Hz), tenora saksofons (120-16000 Hz), alta saksofons (140-16000 Hz), klarnete (140-15000 Hz), alta vijole (130-6700 Hz) (80-5000 Hz). Norādītajos diapazonos ir ņemtas vērā visas instrumenta harmonikas.
Šajā diapazonā ir koncentrētas zemākās harmonikas un virstoņi, kas piepilda balsi, tāpēc tas ir ārkārtīgi svarīgi pareizai vokāla pārraidei un piesātinājumam. Tāpat apakšējā vidū atrodas viss izpildītāja balss enerģētiskais potenciāls, bez kura nebūs atbilstošas ietekmes un emocionālas reakcijas. Pēc analoģijas ar cilvēka balss pārraidi daudzi dzīvie instrumenti arī slēpj savu enerģijas potenciālu šajā diapazona daļā, īpaši tie, kuru apakšējā dzirdes robeža sākas no 200-250 Hz (oboja, vijole). Apakšējais vidus ļauj dzirdēt skaņas melodiju, bet neļauj skaidri atšķirt instrumentus.
Attiecīgi apakšējā vidus ir atbildīgs par pareizs dizains lielāko daļu instrumentu un balsu, piesātinot pēdējās un padarot tās atpazīstamas pēc to tembra krāsas. Arī zemākie vidējie ir ārkārtīgi prasīgi attiecībā uz pareizu pilna basu diapazona pārraidi, jo tas “uztver” galvenā uzkrītošā basa dziņu un uzbrukumu, un ir paredzēts to pareizi atbalstīt un vienmērīgi “pabeigt”, pakāpeniski. samazinot to līdz nekā. Skaņas tīrības un basu saprotamības sajūtas slēpjas tieši šajā apgabalā, un, ja apakšējā vidū ir problēmas pārmērības vai rezonanses frekvenču klātbūtnes dēļ, tad skaņa klausītāju nogurdinās, tā būs netīra un nedaudz plaukstoša.
Ja pietrūks apakšējo vidus, cietīs pareiza basa sajūta un uzticama vokālās daļas pārraide, kurai nebūs spiediena un enerģijas atgriešanās. Tas pats attiecas uz lielāko daļu instrumentu, kuri bez apakšējās vidus atbalsta zaudēs “seju”, kļūs nepareizas formas un to skanējums manāmi kļūs sliktāks, pat ja tas paliks atpazīstams, tas vairs nebūs tik pilnīgs.
Veidojot audiosistēmu, diapazons no apakšējā vidus un augstāk (līdz augšējai) parasti tiek piešķirts vidējās frekvences skaļruņiem (MF), kuriem, bez šaubām, jāatrodas priekšējā daļā klausītāja priekšā. un uzcelt skatuvi. Šiem skaļruņiem izmērs nav tik svarīgs, tas var būt 6,5" vai mazāks, taču svarīga ir detalizācija un spēja atklāt skaņas nianses, ko panāk paša skaļruņa dizaina īpatnības (difuzors, piekare u.c. īpašības).
Turklāt visā vidējo frekvenču diapazonā pareiza lokalizācija ir ļoti svarīga, un burtiski mazākais skaļruņa slīpums vai pagriešana var manāmi ietekmēt skaņu no pareizas reālistiskas instrumentu un vokāla attēlu radīšanas viedokļa. telpā, lai gan tas lielā mērā būs atkarīgs no paša skaļruņa konusa dizaina iezīmēm.
Apakšējā vidusdaļa aptver gandrīz visus esošos instrumentus un cilvēku balsis, lai gan tam nav būtiskas nozīmes, bet joprojām ir ļoti svarīga pilnīgai mūzikas vai skaņu uztverei. Starp instrumentiem būs tas pats komplekts, kas spēja atskaņot zemāko basa apgabala diapazonu, bet tiem ir pievienoti citi, kas sākas no apakšējā vidus: šķīvji (190-17000 Hz), oboja (247-15000 Hz) , flauta (240-17000 Hz), 14500 Hz), vijole (200-17000 Hz). Norādītajos diapazonos ir ņemtas vērā visas instrumenta harmonikas.
Ja vidus neizdodas, skaņa kļūst garlaicīga un neizteiksmīga, zaudē savu skanīgumu un spilgtumu, vokāls pārstāj valdzināt un faktiski izgaist. Viduss ir atbildīgs arī par pamatinformācijas saprotamību, kas nāk no instrumentiem un vokāla (mazākā mērā, jo līdzskaņu skaņas ir augstākas diapazonā), palīdzot tās labi atšķirt pēc auss. Vairums esošo instrumentu šajā diapazonā atdzīvojas, kļūstot enerģiski, informatīvi un taustāmi, un tas pats notiek ar vokālu (īpaši sieviešu), kas ir piepildīts ar enerģiju vidū.
Vidējās frekvences pamata diapazons aptver lielāko daļu instrumentu, kas jau ir uzskaitīti iepriekš, kā arī atklāj visu vīriešu un sieviešu vokāla potenciālu. Tikai daži izvēlētie instrumenti sāk savu dzīvi vidējās frekvencēs, sākotnēji spēlējot salīdzinoši šaurā diapazonā, piemēram, mazā flauta (600-15000 Hz).
Bet šī diapazona pārmērīga uzsvēršana ārkārtīgi nevēlami ietekmē skaņas attēlu, jo tas sāk manāmi sāpināt ausis, kairināt un pat izraisīt sāpes diskomfortu. Tāpēc augšējais vidus prasa smalku un rūpīgu attieksmi, jo Problēmu dēļ šajā jomā ir ļoti viegli sabojāt skaņu vai, gluži pretēji, padarīt to interesantu un cienīgu. Parasti krāsa augšējā vidusdaļā lielā mērā nosaka skaļruņu sistēmas subjektīvo žanru.
Pateicoties augšējai vidusdaļai, beidzot veidojas vokāls un daudzi instrumenti, tie kļūst skaidri atšķirami pēc auss un parādās skaņas saprotamība. Īpaši tas attiecas uz cilvēka balss reproducēšanas niansēm, jo tieši augšējā vidū tiek novietots līdzskaņu skaņu spektrs un turpinās patskaņi, kas parādījās vidus agrīnajos diapazonos. Vispārīgā nozīmē augšējā vidējā diapazona labvēlīgi izceļ un pilnībā atklāj tos instrumentus vai balsis, kas ir bagāti ar augšējo harmoniku un virstoņiem. Jo īpaši sieviešu vokāls un daudzi priekšgala, stīgu un pūšamie instrumenti tiek atklāti patiesi spilgti un dabiski augšējā vidū.
Augšējo vidu joprojām spēlē lielais vairums instrumentu, lai gan daudzi jau ir pārstāvēti tikai aptinumu un harmoniku veidā. Izņēmums ir daži reti, kuriem sākotnēji raksturīgs ierobežots zemo frekvenču diapazons, piemēram, tuba (45-2000 Hz), kas pilnībā beidz savu eksistenci augšējā vidū.
Viņiem praktiski nav nozīmes instrumentu atšķiršanā un balsu atpazīšanā, lai gan apakšējā augšdaļa joprojām ir ārkārtīgi informatīva un fundamentāla joma. Būtībā šīs frekvences iezīmē instrumentu un vokāla muzikālos attēlus, norāda uz to klātbūtni. Ja frekvenču diapazona apakšējais augstais segments neizdodas, runa kļūs sausa, nedzīva un nepilnīga, apmēram tas pats notiek ar instrumentālajām daļām - tiek zaudēts spilgtums, tiek izkropļota pati skaņas avota būtība, tā kļūst skaidri nepabeigta un zem. - izveidojās.
Jebkurā parastā audio sistēmā augsto frekvenču lomu pārņem atsevišķs skaļrunis, ko sauc par tweeter (augstas frekvences). Parasti maza izmēra, tā ir mazprasīga jaudas ievades ziņā (saprātīgās robežās) līdzīga vidējām un īpaši zemajām sekcijām, taču ir arī ārkārtīgi svarīgi, lai skaņa atskaņotu pareizi, reālistiski un vismaz skaisti. Augstfrekvences skaļrunis aptver visu dzirdamo augstfrekvenču diapazonu no 2000-2400 Hz līdz 20 000 Hz. Augstfrekvences skaļruņu gadījumā, gandrīz pēc analoģijas ar vidējā diapazona sekciju, pareiza fiziskā atrašanās vieta un virziens ir ļoti svarīga, jo tweeters ir maksimāli iesaistīts ne tikai skaņas skatuves veidošanā, bet arī smalkās skaņas atskaņošanas procesā. noskaņojot to.
Ar tviteru palīdzību iespējams daudzpusīgi kontrolēt skatuvi, tuvināt/tālināt izpildītājus, mainīt instrumentu formu un noformējumu, spēlēties ar skaņas krāsu un tās spilgtumu. Tāpat kā vidēja diapazona skaļruņu regulēšanas gadījumā, arī augstfrekvences skaļruņu pareizu skaņu ietekmē gandrīz viss, un bieži vien ļoti, ļoti jūtīgi: skaļruņa griešanās un slīpums, tā vertikālā un horizontālā atrašanās vieta, attālums no tuvējām virsmām utt. Tomēr pareizas noregulēšanas panākumi un HF sekcijas smalkums ir atkarīgi no skaļruņa dizaina un tā polārā modeļa.
Instrumenti, kas spēlē līdz zemākajiem diskantajiem toņiem, to galvenokārt dara ar harmoniskām, nevis pamata notīm. Citādi zemākajā-augstajā diapazonā “dzīvo” gandrīz visi tie paši, kas bija vidējās frekvences segmentā, t.i. gandrīz visas esošās. Tas pats attiecas uz balsi, kas ir īpaši aktīva zemākās augstās frekvencēs, īpaši spilgtumu un ietekmi dzirdot sieviešu vokālajās daļās.
Faktiski piedāvātais diapazona segments ir salīdzināms ar palielinātu skaņas skaidrību un detalizāciju: ja vidējā augstumā nav krituma, skaņas avots ir labi lokalizēts telpā, koncentrēts noteiktā punktā un izteikts ar noteikta attāluma sajūta; un otrādi, ja pietrūkst apakšējā virsotne, tad šķiet, ka skaņas skaidrība ir izplūdusi un attēli zūd telpā, skaņa kļūst duļķaina, saspiesta un sintētiski nereāla. Attiecīgi zemākas augstfrekvences segmenta regulēšana ir salīdzināma ar spēju virtuāli “pārvietot” skaņas skatuvi telpā, t.i. pārvietojiet to prom vai tuviniet.
Vidēji augstās frekvences galu galā nodrošina vēlamo klātbūtnes efektu (pareizāk sakot, tās pabeidz to pilnībā, jo efekta pamatā ir dziļas un iekļūstošas zemas frekvences), pateicoties šīm frekvencēm instrumenti un balss kļūst tikpat reālistiski un uzticami. pēc iespējas. Par vidējām augstām var arī teikt, ka tās ir atbildīgas par detaļām skanējumā, par daudzām nelielām niansēm un virstoņiem gan attiecībā uz instrumentālo partiju, gan vokālajās partijās. Vidēji augstā segmenta beigās sākas “gaiss” un caurspīdīgums, kas arī diezgan skaidri jūtams un ietekmē uztveri.
Neskatoties uz to, ka skaņa nepārtraukti samazinās, šajā diapazona daļā joprojām ir aktīvi: vīriešu un sieviešu vokāls, basa bungas (41-8000 Hz), toms (70-7000 Hz), snare (100-10000). Hz) , šķīvji (190-17000 Hz), gaisa atbalsta trombons (80-10000 Hz), trompete (160-9000 Hz), fagots (60-9000 Hz), saksofons (56-1320 Hz), klarnete (140-15000) Hz), oboja (247-15000 Hz), flauta (240-14500 Hz), mazā flauta (600-15000 Hz), čells (65-7000 Hz), vijole (200-17000 Hz), arfa (36-15000 Hz) ), ērģeles (20-7000 Hz), sintezators (20-20000 Hz), timpāni (60-3000 Hz).
Turklāt, papildus tūlītējai dzirdamajai daļai, augšējo augstumu apgabalam, kas vienmērīgi pārvēršas ultraskaņas frekvencēs, joprojām var būt zināma ietekme psiholoģiskā ietekme: pat tad, ja šīs skaņas nav dzirdamas skaidri, viļņi tiek izstaroti kosmosā un tos var uztvert cilvēks, turklāt garastāvokļa veidošanās līmenī. Tie galu galā arī ietekmē skaņas kvalitāti. Kopumā šīs frekvences ir vissmalkākās un maigākās visā diapazonā, taču tās ir atbildīgas arī par skaistuma sajūtu, eleganci un dzirkstošo mūzikas pēcgaršu. Ja pietrūkst enerģijas augšējā augstajā diapazonā, ir pilnīgi iespējams sajust diskomfortu un muzikālu nenoteiktību. Turklāt kaprīzs augšējo augsto toņu diapazons sniedz klausītājam telpiskā dziļuma sajūtu, it kā dziļi iegrimstot uz skatuves un aptverot skaņu. Tomēr pārmērīgs skaņas piesātinājums norādītajā šaurā diapazonā var padarīt skaņu pārāk “smilšainu” un nedabiski plānu.
Apspriežot augšējo augstfrekvenču diapazonu, ir vērts pieminēt arī tweeter, ko sauc par "super tweeter", kas faktiski ir strukturāli paplašināta parastā tweeter versija. Šāds skaļrunis ir paredzēts, lai aptvertu lielāku diapazona daļu augšējā virzienā. Ja parastā tweetera darbības diapazons beidzas pie domājamās ierobežojošās atzīmes, virs kuras cilvēka auss teorētiski neuztver skaņas informāciju, t.i. 20 kHz, tad super tweeter var paaugstināt šo robežu līdz 30-35 kHz.
Šāda izsmalcināta skaļruņa ieviešanas ideja ir ļoti interesanta un ziņkārīga, tā nāk no “hi-fi” un “hi-end” pasaules, kur tiek uzskatīts, ka mūzikas ceļā nevar ignorēt nevienu frekvenci un, pat ja mēs tos nedzirdam tieši, tie tomēr sākotnēji ir klāt konkrēta skaņdarba dzīvās atskaņošanas laikā, kas nozīmē, ka tiem var būt netieša ietekme. Situāciju ar super tweeter sarežģī tikai tas, ka ne visas iekārtas (skaņas avoti/atskaņotāji, pastiprinātāji utt.) spēj izvadīt signālu pilnā diapazonā, nenogriežot frekvences no augšas. Tas pats attiecas uz pašu ierakstu, kas bieži tiek darīts ar frekvenču diapazona griešanu un kvalitātes zudumu.
Skaņas frekvenču diapazona sadalīšana konvencionālajos segmentos patiesībā izskatās aptuveni šādi, kā aprakstīts iepriekš, ar dalīšanas palīdzību ir vieglāk saprast skaņas ceļa problēmas, lai tās novērstu vai izlīdzinātu skaņu. Neskatoties uz to, ka katrs cilvēks iztēlojas kādu unikālu skaņas standarta tēlu, kas ir saprotams tikai viņam, atbilstoši viņa gaumes vēlmēm, oriģinālās skaņas raksturs tiecas līdzsvarot, pareizāk sakot, uz visu skanēšanas frekvenču vidējo vērtību. Tāpēc pareizā studijas skaņa vienmēr ir līdzsvarota un mierīga, viss skaņas frekvenču spektrs tajā mēdz būt līdzenas līnijas frekvences reakcijas (amplitūdas-frekvences reakcijas) grafikā. Tajā pašā virzienā tiek mēģināts ieviest bezkompromisa “hi-fi” un “hi-end”: iegūt vienmērīgāko un līdzsvarotāko skaņu, bez pīķiem un kritumiem visā dzirdamajā diapazonā. Šāda skaņa vidusmēra nepieredzējušam klausītājam pēc būtības var šķist garlaicīga un neizteiksmīga, tai trūkst spilgtuma un nav nekādas intereses, taču tieši šī skaņa patiesībā ir patiesi pareiza, tiecoties pēc līdzsvara pēc analoģijas ar pašu Visuma likumiem. kuras mēs dzīvojam, izpaužas.
Tā vai citādi vēlme atjaunot noteiktu skaņas raksturu savas audio sistēmas ietvaros ir pilnībā atkarīga no paša klausītāja vēlmēm. Dažiem patīk skaņa ar jaudīgu zemo pārsvaru, citiem patīk palielināts “pacelto” augstumu spilgtums, citi var pavadīt stundas, baudot skarbu vokālu, kas uzsvērts vidū... Var būt ļoti daudz uztveres iespēju, un informācija par diapazona frekvenču sadalījums nosacītos segmentos tikai palīdzēs ikvienam, kurš vēlas radīt savu sapņu skaņu, tikai tagad ar pilnīgāku izpratni par likumu niansēm un smalkumiem, kuriem ir pakļauta skaņa kā fiziska parādība.
Izpratne par piesātinājuma procesu ar noteiktām skaņas diapazona frekvencēm (piepildot to ar enerģiju katrā no sekcijām) praksē ne tikai atvieglos jebkuras audio sistēmas uzstādīšanu un dos iespēju principā uzbūvēt skatuvi, bet arī nodrošinās nenovērtējama pieredze skaņas specifiskuma novērtēšanā. Ar pieredzi cilvēks spēs uzreiz pēc auss atpazīt skaņas defektus un ļoti precīzi aprakstīt problēmas noteiktu apgabalu diapazonu un ieteikt iespējamo risinājumu skaņas attēla uzlabošanai. Var veikt skaņas regulēšanu dažādas metodes, kur varat izmantot ekvalaizeru kā “sviras”, piemēram, vai “spēlēt” ar skaļruņu atrašanās vietu un virzienu, tādējādi mainot agrīno viļņu atstarojumu raksturu, novēršot stāvviļņus utt. Šis būs “pilnīgi cits stāsts” un atsevišķu rakstu tēma.
Cilvēka balss frekvenču diapazons mūzikas terminoloģijā
Cilvēka balss mūzikā spēlē atsevišķu un izteiktu lomu kā vokālajai partijai, jo šīs parādības būtība ir patiesi pārsteidzoša. Cilvēka balss ir tik daudzšķautņaina un tās diapazons (salīdzinājumā ar mūzikas instrumentiem) ir visplašākais, izņemot dažus instrumentus, piemēram, klavieres.
Turklāt dažādos vecumos cilvēks var radīt dažāda augstuma skaņas bērnība līdz ultraskaņas augstumam, pieaugušā vecumā vīrieša balss ir diezgan spējīga nokrist ārkārtīgi zemu. Šeit, tāpat kā iepriekš, individuālās īpašības ir ārkārtīgi svarīgas. balss saites cilvēks, jo Ir cilvēki, kas spēj pārsteigt ar savām balsīm 5 oktāvu diapazonā!
- Bērnu
- Alts (zems)
- Soprāns (augsts)
- Treble (augsts zēniem)
- Vīriešiem
- Zems dziļums (īpaši zems) 43,7-262 Hz
- Bass (zems) 82-349 Hz
- Baritons (vidējs) 110-392 Hz
- Tenors (augsts) 132-532 Hz
- Tenor-altino (īpaši augsts) 131-700 Hz
- Sieviešu
- Kontrasts (zems) 165-692 Hz
- Mecosoprāns (vidējs) 220-880 Hz
- Soprāns (augsts) 262-1046 Hz
- Koloratūrsoprāns (īpaši augsts) 1397 Hz