Často hodnotíme kvalitu zvuku. Pri výbere mikrofónu, softvéru na spracovanie zvuku alebo formátu záznamu zvukový súbor jeden z najviac dôležité otázky- ako dobre to bude znieť. Existujú však rozdiely medzi charakteristikami zvuku, ktoré možno merať, a tými, ktoré možno počuť.
Tón, timbre, oktáva.
Mozog vníma zvuky určitých frekvencií. Je to spôsobené zvláštnosťami mechanizmu vnútorného ucha. Receptory umiestnené na hlavnej membráne vnútorné ucho premieňajú zvukové vibrácie na elektrické potenciály, ktoré vzrušujú vlákna sluchový nerv. Vlákna sluchového nervu majú frekvenčnú selektivitu v dôsledku excitácie buniek Cortiho orgánu umiestneného v rôzne miesta hlavná membrána: vysoké frekvencie sú vnímané v blízkosti oválneho okna, nízke - v hornej časti špirály.
S fyzická charakteristika zvuk, frekvencia, výška, ktorú cítime, spolu úzko súvisia. Frekvencia sa meria ako počet úplných cyklov sínusovej vlny za jednu sekundu (hertz, Hz). Táto definícia frekvencie je založená na skutočnosti, že sínusová vlna má presne rovnaký priebeh. IN skutočný život len veľmi málo zvukov má túto vlastnosť. Akýkoľvek zvuk však môže byť reprezentovaný súborom sínusových kmitov. Takéto nastavenie zvyčajne nazývame tónom. To znamená, že tón je signál určitej výšky, ktorý má diskrétne spektrum (hudobné zvuky, samohlásky reči), v ktorých sa rozlišuje frekvencia sínusovej vlny, ktorá má v tomto súbore maximálnu amplitúdu. Signál, ktorý má široké spojité spektrum, ktorého všetky frekvenčné zložky majú rovnakú priemernú intenzitu, sa nazýva biely šum.
Postupné zvyšovanie frekvencie zvukových vibrácií je vnímané ako postupná zmena tónu od najnižšieho (basového) k najvyššiemu.
Miera presnosti, s akou človek určuje výšku zvuku sluchom, závisí od ostrosti a tréningu jeho sluchu. Ľudské ucho dokáže dobre rozlíšiť dva tóny, ktoré sú si vo výške blízke. Napríklad vo frekvenčnej oblasti približne 2000 Hz môže človek rozlíšiť dva tóny, ktoré sa od seba líšia frekvenciou o 3-6 Hz alebo ešte menej.
Frekvenčné spektrum hudobného nástroja alebo hlasu obsahuje postupnosť rovnomerne rozložených vrcholov – harmonických. Zodpovedajú frekvenciám, ktoré sú násobkami nejakej základnej frekvencie, najintenzívnejšej zo sínusových vĺn, ktoré tvoria zvuk.
Špeciálny zvuk (timbre) hudobného nástroja (hlasu) je spojený s relatívnou amplitúdou rôznych harmonických a výška tónu vnímaná osobou najpresnejšie vyjadruje základnú frekvenciu. Zafarbenie, ktoré je subjektívnym odrazom vnímaného zvuku, nemá kvantitatívne hodnotenie a je charakterizované iba kvalitatívne.
V „čistom“ tóne je len jedna frekvencia. Vnímaný zvuk sa zvyčajne skladá z frekvencie základného tónu a niekoľkých „nečistých" frekvencií, ktoré sa nazývajú podtóny. Podtóny sú násobkom frekvencie základného tónu a sú menšie ako jeho amplitúda. Zafarbenie zvuku závisí od intenzity distribúcia cez podtóny. Spektrum kombinácie hudobných zvukov, nazývané akord, sa ukazuje ako zložitejšie. V takomto spektre je niekoľko základných frekvencií spolu so sprievodnými podtónmi.
Ak je frekvencia jedného zvuku presne dvojnásobkom frekvencie iného, zvuková vlna „zapadne“ jeden do druhého. Frekvenčná vzdialenosť medzi takýmito zvukmi sa nazýva oktáva. Frekvenčný rozsah vnímaný človekom, 16-20 000 Hz, pokrýva približne desať až jedenásť oktáv.
Amplitúda zvukových vibrácií a hlasitosť.
Počuteľná časť rozsahu zvukov je rozdelená na nízkofrekvenčné zvuky - do 500 Hz, stredofrekvenčné zvuky - 500-10 000 Hz a vysokofrekvenčné zvuky - nad 10 000 hertzov. Ucho je najcitlivejšie na relatívne úzky rozsah zvukov strednej frekvencie od 1000 do 4000 Hz. To znamená, že zvuky rovnakej sily v strednom frekvenčnom rozsahu môžu byť vnímané ako hlasné a v nízkofrekvenčnom alebo vysokofrekvenčnom rozsahu - ako tiché alebo vôbec nepočuteľné. Táto vlastnosť vnímania zvuku je spôsobená tým, že zvuková informácia potrebná pre existenciu človeka – reč alebo zvuky prírody – sa prenáša hlavne v strednom frekvenčnom rozsahu. Objem teda nie je fyzický parameter, ale intenzita sluchového vnemu, subjektívna charakteristika zvuku spojená so zvláštnosťami nášho vnímania.
Sluchový analyzátor vníma zvýšenie amplitúdy zvukovej vlny v dôsledku zvýšenia amplitúdy vibrácií hlavnej membrány vnútorného ucha a stimulácie zvyšujúceho sa počtu vláskových buniek prenosom elektrických impulzov s vyššou frekvenciou a viac nervové vlákna.
Naše ucho dokáže rozlíšiť intenzitu zvuku v rozsahu od najslabšieho šepotu po najhlasnejší hluk, čo zhruba zodpovedá 1 miliónnásobnému zvýšeniu amplitúdy pohybu hlavnej membrány. Ucho však interpretuje tento obrovský rozdiel v amplitúde zvuku ako približne 10 000-násobnú zmenu. To znamená, že stupnica intenzity je silne "stlačená" mechanizmom vnímania zvuku sluchovým analyzátorom. To umožňuje osobe interpretovať rozdiely v intenzite zvuku v extrémne širokom rozsahu.
Intenzita zvuku sa meria v decibeloch (dB) (1 bel sa rovná desaťnásobku amplitúdy). Rovnaký systém sa používa na určenie zmeny objemu.
Pre porovnanie môžeme uviesť približnú úroveň intenzity rôznych zvukov: sotva počuteľný zvuk (prah počutia) 0 dB; šepkanie pri uchu 25-30 dB; reč s priemernou hlasitosťou 60-70 dB; veľmi hlasná reč (kričanie) 90 dB; pri koncertoch rockovej a popovej hudby v strede sály 105-110 dB; vedľa dopravného lietadla vzlietajúceho 120 dB.
Veľkosť zvýšenia hlasitosti vnímaného zvuku má prah diskriminácie. Počet rozlíšiteľných stupňov hlasitosti pri stredných frekvenciách nepresahuje 250, pri nízkych a vysokých frekvenciách prudko klesá a v priemere je okolo 150.
O téme zvuku sa oplatí hovoriť o ľudskom sluchu trochu podrobnejšie. Aké subjektívne je naše vnímanie? Môžete si otestovať sluch? Dnes sa dozviete najjednoduchší spôsob, ako zistiť, či je váš sluch plne v súlade s tabuľkovými hodnotami.
Je známe, že priemerný človek je schopný vnímať akustické vlny v rozsahu od 16 do 20 000 Hz (16 000 Hz v závislosti od zdroja). Tento rozsah sa nazýva zvukový rozsah.
20 Hz | Hukot, ktorý je len cítiť, ale nepočuť. Reprodukujú ho najmä špičkové audiosystémy, takže v prípade ticha je na vine ona |
30 Hz | Ak to nepočujete, s najväčšou pravdepodobnosťou ide opäť o problém s prehrávaním. |
40 Hz | Bude to počuť v rozpočtoch a mainstreamových reproduktoroch. Ale veľmi tichý |
50 Hz | Hukot elektrického prúdu. Musí byť vypočutý |
60 Hz | Počuteľné (ako všetko do 100 Hz, skôr hmatateľné odrazom od zvukovodu) aj cez tie najlacnejšie slúchadlá a reproduktory |
100 Hz | Koniec basov. Začiatok rozsahu priameho počutia |
200 Hz | Stredné frekvencie |
500 Hz | |
1 kHz | |
2 kHz | |
5 kHz | Začiatok vysokofrekvenčného rozsahu |
10 kHz | Ak táto frekvencia nie je počuteľná, je to pravdepodobné vážne problémy so sluchom. Potrebujete konzultáciu s lekárom |
12 kHz | Neschopnosť počuť túto frekvenciu môže naznačovať počiatočná fáza strata sluchu |
15 kHz | Zvuk, ktorý niektorí ľudia nad 60 rokov nepočujú |
16 kHz | Na rozdiel od predchádzajúceho takmer všetci ľudia nad 60 rokov túto frekvenciu nepočujú. |
17 kHz | Frekvencia je pre mnohých problémom už v strednom veku |
18 kHz | Problémy s počuteľnosťou tejto frekvencie sú začiatkom zmien sluchu súvisiacich s vekom. Teraz ste dospelý. :) |
19 kHz | Limitná frekvencia priemerného sluchu |
20 kHz | Túto frekvenciu počujú iba deti. Je to pravda |
»
Tento test na hrubý odhad stačí, ale ak nepočujete zvuky nad 15 kHz, potom by ste sa mali poradiť s lekárom.
Upozorňujeme, že problém počutia nízkych frekvencií s najväčšou pravdepodobnosťou súvisí s.
Najčastejšie nápis na škatuľke v štýle „Reproducible range: 1–25 000 Hz“ nie je ani marketing, ale vyslovená lož zo strany výrobcu.
Bohužiaľ, spoločnosti nemusia certifikovať nie všetky audio systémy, takže je takmer nemožné dokázať, že ide o lož. Reproduktory alebo slúchadlá možno reprodukujú hraničné frekvencie... Otázne je ako a pri akej hlasitosti.
Problémy so spektrom nad 15 kHz sú celkom bežným vekovým fenoménom, s ktorým sa používatelia pravdepodobne stretnú. Ale 20 kHz (práve tie, o ktoré sa audiofili toľko bijú) väčšinou počujú len deti do 8-10 rokov.
Stačí si postupne vypočuť všetky súbory. Pre podrobnejšie štúdium si môžete prehrať ukážky, počnúc minimálnou hlasitosťou a postupne ju zvyšovať. To vám umožní získať presnejší výsledok, ak je sluch už mierne poškodený (pripomeňme, že pre vnímanie niektorých frekvencií je potrebné prekročiť určitú prahovú hodnotu, ktorá ako keby otvára a pomáha načúvaciemu prístroju počuť to).
Počujete celý frekvenčný rozsah, ktorý je schopný?
Zvuk ako signál nekonečné číslo výkyvy a môžu niesť rovnaké nekonečné množstvo informácií. Stupeň jeho vnímania sa bude líšiť v závislosti od fyziologických schopností ucha, v tomto prípade s vylúčením psychologických faktorov. Podľa druhu hluku, jeho frekvencie a tlaku človek na sebe pociťuje jeho vplyv.
Prah citlivosti ľudského ucha v decibeloch
Človek vníma frekvenciu zvuku od 16 do 20 000 Hz. Ušné bubienky sú citlivé na tlak zvukových vibrácií, ktorých úroveň sa meria v decibeloch (dB). Optimálna hladina je od 35 do 60 dB, hluk 60-70 dB zlepšuje duševnú prácu, viac ako 80 dB, naopak, oslabuje pozornosť a zhoršuje proces myslenia a dlhodobé vnímanie zvuku nad 80 dB môže spôsobiť sluch stratu.
Frekvencia do 10-15 Hz je infrazvuk, nevnímaný uchom, čo spôsobuje rezonančné vibrácie. Schopnosť ovládať vibrácie, ktoré zvuk vytvára, je silná zbraň. masová deštrukcia. Infrazvuk, nepočuteľný pre ucho, je schopný cestovať na veľké vzdialenosti, vysielať príkazy, ktoré nútia ľudí konať podľa určitého scenára, spôsobujú paniku a hrôzu, nútia ich zabudnúť na všetko, čo nemá nič spoločné s túžbou skryť sa, uniknúť z toho. strach. A s určitým pomerom frekvencie a akustického tlaku je takýto prístroj schopný nielen potlačiť vôľu, ale aj zabiť, zraniť ľudské tkanivá.
Prah absolútnej citlivosti ľudského ucha v decibeloch
Rozsah vyžarovania od 7 do 13 Hz prírodné katastrofy: Sopky, zemetrasenia, tajfúny a spôsobujú pocit paniky a hrôzy. Keďže aj ľudské telo má frekvenciu kmitov, ktorá je od 8 do 15 Hz, pomocou takéhoto infrazvuku nič nestojí vytvorenie rezonancie a desaťnásobné zvýšenie amplitúdy, aby človek dohnal k samovražde alebo k poškodeniu vnútorných orgánov.
Pri nízkych frekvenciách a vysoký tlak objavuje sa nevoľnosť a bolesť žalúdka, ktorá sa rýchlo mení na vážne poruchy gastrointestinálne dráha a zvýšenie tlaku až o 150 dB vedie k fyzickému poškodeniu. Rezonancie vnútorné orgány pri nízkych frekvenciách spôsobujú krvácanie a kŕče, pri stredných frekvenciách - nervové vzruchy a poranenia vnútorných orgánov, pri vysokých frekvenciách - do 30 Hz - popáleniny tkaniva.
IN modernom svete Vývoj zvukových zbraní aktívne prebieha a zrejme nie nadarmo nemecký mikrobiológ Robert Koch predpovedal, že bude potrebné hľadať „očkovanie“ od hluku, ako aj od moru či cholery.
7. februára 2018
Ľudia (aj tí, ktorí sa v danej problematike dobre orientujú) majú často zmätok a ťažkosti s jasným pochopením toho, ako presne je frekvenčný rozsah zvuku, ktorý človek počuje, rozdelený na všeobecné kategórie (nízke, stredné, vysoké) a užšie podkategórie (horné basy, nižšia stredná atď.). Zároveň sú tieto informácie mimoriadne dôležité nielen pre experimenty s audiosystémom v aute, ale aj užitočné pre všeobecný rozvoj. Znalosti sa určite zídu pri nastavovaní audiosystému akejkoľvek zložitosti a hlavne pomôžu správne posúdiť silné resp. slabé stránky ten či onen akustický systém alebo nuansy počúvania hudby v miestnosti (v našom prípade je relevantnejší interiér auta), pretože má priamy vplyv na výsledný zvuk. Ak je sluchom dobre a jasne pochopená prevaha určitých frekvencií vo zvukovom spektre, potom je elementárne a rýchlo možné posúdiť zvuk konkrétnej hudobnej skladby, pričom je zreteľne počuť vplyv akustiky miestnosti na zafarbenie zvuku, príspevok samotného akustického systému k zvuku a jemnejšie rozoznať všetky nuansy, o čo sa snaží ideológia „hi-fi“ ozvučenia.
Rozdelenie počuteľného rozsahu do troch hlavných skupín
Terminológia na delenie počuteľného frekvenčného spektra k nám pochádza čiastočne z muzikálu, čiastočne z vedeckých svetov a v všeobecný pohľad je to známe takmer každému. Najjednoduchšie a najzrozumiteľnejšie rozdelenie, ktoré môže zažiť frekvenčný rozsah zvuku vo všeobecnosti, je nasledovné:
- nízke frekvencie. Limity nízkofrekvenčného rozsahu sú v rámci 10 Hz (dolný limit) – 200 Hz (horný limit). Spodná hranica začína presne od 10 Hz, hoci v klasickom pohľade je človek schopný počuť už od 20 Hz (všetko pod ním spadá do infrazvukovej oblasti), zvyšných 10 Hz je stále čiastočne počuť, ale aj cítiť hmatovo v prípade hlbokých nízkych basov a dokonca ovplyvňujú aj psychický stav človeka.
Nízkofrekvenčný rozsah zvuku má funkciu obohatenia, emocionálneho nasýtenia a konečnej odozvy – ak je výpadok v nízkofrekvenčnej časti akustiky alebo pôvodnej nahrávky silný, tak to neovplyvní rozpoznanie konkrétnej skladby, melódiu alebo hlas, ale zvuk bude vnímaný slabo, ochudobnene a priemerne, pričom subjektívne bude z hľadiska vnímania ostrejší a ostrejší, keďže stredy a výšky budú vyduté a dominujú na pozadí absencie dobrej nasýtenej basovej oblasti.
Dosť veľké množstvo hudobné nástroje reprodukujú zvuky v nízkofrekvenčnom rozsahu, vrátane mužských vokálov môže spadať do oblasti až 100 Hz. Najvýraznejší nástroj, ktorý hrá od samého začiatku počuteľného rozsahu (od 20 Hz), môžeme pokojne nazvať dychovým organom. - Stredné frekvencie. Limity stredného frekvenčného rozsahu sú v rámci 200 Hz (dolný limit) – 2400 Hz (horný limit). Stredný rozsah bude vždy zásadný, určujúci a vlastne tvoria základ zvuku či hudby skladby, preto jeho význam nemožno preceňovať.
Vysvetľuje sa to rôzne, ale hlavne je táto vlastnosť ľudského sluchového vnímania daná evolúciou - stalo sa za dlhé roky nášho formovania, že načúvací prístroj najostrejšie a najzreteľnejšie zachytí stredný frekvenčný rozsah, pretože. v jeho hraniciach je ľudská reč a je hlavným nástrojom na efektívna komunikácia a prežitie. To vysvetľuje aj určitú nelineárnosť sluchového vnímania, ktoré je pri počúvaní hudby vždy zamerané na prevahu stredných frekvencií, pretože. náš načúvací prístroj je na tento rozsah najcitlivejší a tiež sa mu automaticky prispôsobuje, akoby viac „zosilňoval“ na pozadí iných zvukov.
Prevažná väčšina zvukov, hudobných nástrojov alebo vokálov je v strednom rozsahu, aj keď je úzky rozsah ovplyvnený zhora alebo zdola, potom rozsah zvyčajne siaha aj tak do horného alebo spodného stredu. V súlade s tým sa vokály (mužské aj ženské) nachádzajú v strednom frekvenčnom rozsahu, ako aj takmer všetky známe nástroje, ako sú: gitara a iné struny, klavír a iné klávesy, dychové nástroje atď. - Vysoké frekvencie. Hranice vysokofrekvenčného rozsahu sú v rámci 2400 Hz (dolný limit) - 30000 Hz (horný limit). Horná hranica, podobne ako v prípade nízkofrekvenčného rozsahu, je do istej miery svojvoľná a tiež individuálna: priemerný človek nepočuje nad 20 kHz, ale existujú vzácnych ľudí s citlivosťou do 30 kHz.
Množstvo hudobných podtónov môže teoreticky ísť aj do oblasti nad 20 kHz a ako viete, podtóny sú v konečnom dôsledku zodpovedné za zafarbenie zvuku a výsledné zafarbenie celého zvukového obrazu. Zdanlivo „nepočuteľné“ ultrazvukové frekvencie môžu jednoznačne ovplyvniť psychický stav človeka, hoci ich nebude počuť obvyklým spôsobom. V opačnom prípade je úloha vysokých frekvencií, opäť analogicky s nízkymi, viac obohacujúca a doplnková. Aj keď má vysokofrekvenčný rozsah oveľa väčší vplyv na rozpoznanie konkrétneho zvuku, spoľahlivosť a zachovanie pôvodného timbru ako nízkofrekvenčná sekcia. Vysoké frekvencie dodávajú hudobným skladbám „vzdušnosť“, transparentnosť, čistotu a jasnosť.
Mnoho hudobných nástrojov tiež hrá vo vysokofrekvenčnom rozsahu, vrátane vokálov, ktoré môžu ísť do oblasti 7000 Hz a vyššie pomocou podtónov a harmonických. Najvýraznejšou skupinou nástrojov vo vysokofrekvenčnom segmente sú sláčikové a dychové nástroje, činely a husle dosahujú zvukovo plnšie takmer hornú hranicu počuteľného rozsahu (20 kHz).
V každom prípade je úloha absolútne všetkých frekvencií v rozsahu počuteľnom ľudským uchom pôsobivá a problémy v dráhe pri akejkoľvek frekvencii budú pravdepodobne jasne viditeľné, najmä pre trénovaného načúvacieho prístroja. Cieľom reprodukovania hi-fi zvuku vysokej kvality triedy (alebo vyššej) je zabezpečiť, aby všetky frekvencie zneli navzájom čo najpresnejšie a najrovnomernejšie, ako sa to stalo v čase nahrávania zvukovej stopy v štúdiu. Prítomnosť silných prepadov alebo špičiek vo frekvenčnej odozve akustického systému naznačuje, že vďaka svojim konštrukčným vlastnostiam nie je schopný reprodukovať hudbu tak, ako to autor alebo zvukár pôvodne zamýšľal v čase nahrávania.
Pri počúvaní hudby človek počuje kombináciu zvuku nástrojov a hlasov, z ktorých každý znie vo svojom vlastnom segmente frekvenčného rozsahu. Niektoré nástroje môžu mať veľmi úzky (obmedzený) frekvenčný rozsah, iné naopak doslova siahajú od spodnej po hornú hranicu počuteľnosti. Treba brať do úvahy, že napriek rovnakej intenzite zvukov v rôznych frekvenčných rozsahoch ľudské ucho vníma tieto frekvencie s rôznou hlasitosťou, čo je opäť spôsobené mechanizmom biologického prístroja. naslúchadlo. Povaha tohto javu je v mnohých ohľadoch vysvetlená aj biologickou nevyhnutnosťou adaptácie hlavne na stredofrekvenčný rozsah zvuku. Takže v praxi bude zvuk s frekvenciou 800 Hz pri intenzite 50 dB vnímaný sluchom subjektívne ako hlasnejší ako zvuk rovnakej sily, ale s frekvenciou 500 Hz.
Navyše rôzne audio frekvencie zaplavenie počuteľného frekvenčného rozsahu zvuku, bude existovať iná prahová citlivosť na bolesť! prah bolesti referencia sa uvažuje pri priemernej frekvencii 1000 Hz s citlivosťou približne 120 dB (môže sa mierne líšiť v závislosti od individuálnych vlastností osoby). Rovnako ako v prípade nerovnomerného vnímania intenzity pri rôznych frekvenciách pri normálnych hladinách hlasitosti, približne rovnaká závislosť sa pozoruje vzhľadom na prah bolesti: najrýchlejšie sa vyskytuje pri stredných frekvenciách, ale na okrajoch počuteľného rozsahu sa prah stáva vyššie. Pre porovnanie, prah bolesti pri priemernej frekvencii 2000 Hz je 112 dB, zatiaľ čo prah bolesti pri nízkej frekvencii 30 Hz bude už 135 dB. Prah bolesti pri nízkych frekvenciách je vždy vyšší ako pri stredných a vysokých frekvenciách.
Podobný nepomer je pozorovaný vzhľadom na sluchový prah je spodná hranica, po ktorej sa zvuky stávajú počuteľnými pre ľudské ucho. Bežne sa za prah počutia považuje 0 dB, ale opäť to platí pre referenčnú frekvenciu 1000 Hz. Ak na porovnanie zoberieme nízkofrekvenčný zvuk s frekvenciou 30 Hz, potom sa stane počuteľným až pri intenzite vlnového žiarenia 53 dB.
Uvedené črty ľudského sluchového vnímania majú, samozrejme, priamy dosah, keď je nastolená otázka počúvania hudby a dosiahnutia určitého psychologického efektu vnímania. Pamätáme si, že zvuky s intenzitou nad 90 dB sú zdraviu škodlivé a môžu viesť k znehodnoteniu a výraznému poškodeniu sluchu. Ale zároveň bude príliš tichý zvuk nízkej intenzity trpieť silnou frekvenčnou nerovnomernosťou v dôsledku biologických charakteristík sluchového vnímania, ktoré je nelineárneho charakteru. Hudobná dráha s hlasitosťou 40-50 dB bude teda vnímaná ako vyčerpaná, s výrazným nedostatkom (dalo by sa povedať poruchou) nízkych a vysokých frekvencií. Pomenovaný problém je dobre a dlho známy, na boj s ním dokonca aj známa funkcia tzv kompenzácia hlasitosti, ktorá pomocou ekvalizácie vyrovnáva úrovne nízkych a vysokých frekvencií v blízkosti úrovne stredov, čím sa eliminuje nežiaduci pokles bez potreby zvyšovania úrovne hlasitosti, čím sa počuteľný frekvenčný rozsah zvuku subjektívne zjednocuje z hľadiska stupňa. distribúcie zvukovej energie.
Berúc do úvahy zaujímavé a jedinečné vlastnosti ľudského sluchu, je užitočné poznamenať, že so zvyšujúcou sa hlasitosťou zvuku sa krivka frekvenčnej nelinearity splošťuje a pri 80-85 dB (a vyšších) sa zvukové frekvencie stanú subjektívne ekvivalentné v intenzite (s odchýlkou 3-5 dB). Zarovnanie síce nie je úplné a graf bude stále viditeľný, síce vyhladený, ale zakrivená čiara, ktorá si zachová tendenciu k prevahe intenzity stredných frekvencií oproti zvyšku. V audio systémoch je možné takéto nerovnosti vyriešiť buď pomocou ekvalizéra, alebo pomocou samostatných ovládačov hlasitosti v systémoch so samostatným zosilňovaním kanál po kanáli.
Rozdelenie počuteľného rozsahu na menšie podskupiny
Okrem všeobecne uznávaného a známeho delenia na tri všeobecné skupiny, niekedy je potrebné zvážiť podrobnejšie a podrobnejšie jeden alebo druhý úzka časť, čím sa frekvenčný rozsah zvuku rozdelí na ešte menšie „úlomky“. Vďaka tomu sa objavilo podrobnejšie rozdelenie, pomocou ktorého jednoducho rýchlo a pomerne presne naznačíte zamýšľaný segment zvukového rozsahu. Zvážte toto rozdelenie:
Malý vybraný počet nástrojov zostupuje do oblasti najnižších basov a ešte viac subbasov: kontrabas (40-300 Hz), violončelo (65-7000 Hz), fagot (60-9000 Hz), tuba ( 45-2000 Hz), rohy (60-5000Hz), basgitara (32-196Hz), basový bubon (41-8000Hz), saxofón (56-1320Hz), klavír (24-1200Hz), syntetizátor (20-20000Hz), organ (20-7000 Hz), harfa (36-15000 Hz), kontrafagot (30-4000 Hz). Uvedené rozsahy zahŕňajú všetky harmonické tóny nástrojov.
Útok, tlak a hudobný drajv má teda na svedomí horný bas a len tento úzky segment zvukového rozsahu dokáže dať poslucháčovi pocit legendárneho „punču“ (z anglického punch – blow), kedy silný zvuk je vnímaný hmatateľným a silným úderom do hrudníka. Dobre sformovaný a správny rýchly horný bas v hudobnom systéme teda spoznáte podľa kvalitného vypracovania energického rytmu, zozbieraného ataku a podľa dobre sformovaných nástrojov v spodnom registri nôt, ako sú violončelo, klavír alebo dychové nástroje.
V audio systémoch je najvýhodnejšie dať segment horného basového rozsahu stredobasovým reproduktorom s pomerne veľkým priemerom 6,5 "-10" a s dobrými indikátormi výkonu, silným magnetom. Tento prístup je vysvetlený skutočnosťou, že práve tieto reproduktory budú z hľadiska konfigurácie schopné naplno odhaliť energetický potenciál, ktorý je súčasťou tejto veľmi náročnej oblasti počuteľného rozsahu.
Nezabudnite však na detail a zrozumiteľnosť zvuku, tieto parametre sú dôležité aj v procese vytvárania konkrétneho hudobného obrazu. Keďže horné basy sú už dobre lokalizované / definované v priestore sluchom, rozsah nad 100 Hz je potrebné dať výhradne predným reproduktorom, ktoré budú tvoriť a budovať scénu. V segmente horných basov sa výborne ozýva stereo panoráma, ak ju zabezpečuje samotná nahrávka.
Horná oblasť basov už dostatočne pokrýva veľké číslo nástroje a dokonca aj nízke mužské vokály. Preto sú medzi nástrojmi tie isté, ktoré hrali nízke basy, no pridávajú sa k nim mnohé ďalšie: tomy (70-7000 Hz), malý bubon (100-10000 Hz), perkusie (150-5000 Hz), tenorový trombón ( 80-10000 Hz), trúbka (160-9000 Hz), tenor saxofón (120-16000 Hz), alt saxofón (140-16000 Hz), klarinet (140-15000 Hz), altové husle (130-6700 Hz), gitara (80-5000 Hz). Uvedené rozsahy zahŕňajú všetky harmonické tóny nástrojov.
V tomto rozsahu sa sústreďujú nižšie harmonické a podtóny, ktoré vypĺňajú hlas, preto je mimoriadne dôležitý pre správny prenos vokálov a saturáciu. V dolnom strede sa nachádza aj celý energetický potenciál hlasu interpreta, bez ktorého nedôjde k zodpovedajúcemu návratu a emocionálnej odozve. Analogicky k prenosu ľudského hlasu v tomto segmente rozsahu ukrývajú svoj energetický potenciál aj mnohé živé nástroje, najmä tie, ktorých spodná hranica počuteľnosti začína od 200-250 Hz (hoboj, husle). Spodný stred umožňuje počuť melódiu zvuku, ale neumožňuje jasné rozlíšenie nástrojov.
V súlade s tým je za to zodpovedný nižší stred správny dizajn väčšinu nástrojov a hlasov, ktoré saturujú a robia ich rozpoznateľnými podľa zafarbenia farby. Taktiež spodný stred je mimoriadne náročný z hľadiska správneho prenosu plnohodnotného basového rozsahu, keďže „vychytáva“ drajv a útok basov hlavných bicích a očakáva sa, že ho patrične podporia a plynulo „dokončia“, postupne to znižuje na nič. Pocity zvukovej čistoty a zrozumiteľnosti basov spočívajú práve v tejto oblasti a ak sú v spodnej časti problémy z prebytku alebo prítomnosti rezonančných frekvencií, tak zvuk poslucháča unaví, bude špinavý a mierne mumlavý. .
Ak je nedostatok v oblasti nižšieho stredu, utrpí to správne cítenie basov a spoľahlivý prenos vokálneho partu, ktorý bude bez tlaku a energie. To isté platí pre väčšinu nástrojov, ktoré bez opory spodného stredu stratia „tvár“, nesprávne orámujú a ich zvuk sa citeľne ochudne, aj keď zostane poznať, už nebude taký plný.
Pri stavbe audiosystému je rozsah spodného stredného a vyššieho (až po vrchol) zvyčajne daný stredným reproduktorom (MF), ktoré by bezpochyby mali byť umiestnené v prednej časti pred poslucháčom. a postaviť pódium. Pri týchto reproduktoroch nie je až taká dôležitá veľkosť, môže byť 6,5" a nižšia, nakoľko dôležitý je detail a schopnosť odhaliť nuansy zvuku, čo je dosiahnuté konštrukčnými vlastnosťami samotného reproduktora (difúzor, zavesenie a iné vlastnosti).
Správna lokalizácia je tiež životne dôležitá pre celý stredofrekvenčný rozsah a doslova najmenšie naklonenie alebo otočenie reproduktora môže mať citeľný vplyv na zvuk v zmysle správnej realistickej reprodukcie obrazu nástrojov a vokálov v priestore, hoci to bude do značnej miery závisieť od konštrukčných prvkov samotného kužeľa reproduktora.
Spodná stredná pokrýva takmer všetky existujúce nástroje a ľudské hlasy, nehrá síce zásadnú úlohu, no aj tak je veľmi dôležitá pre plnohodnotné vnímanie hudby či zvukov. Medzi nástrojmi bude rovnaká zostava, ktorá dokázala prehrať spodný rozsah basov, no pridávajú sa k nim ďalšie, ktoré začínajú už od spodného stredu: činely (190-17000 Hz), hoboj (247-15000 Hz), flauta (240- 14500 Hz), husle (200-17000 Hz). Uvedené rozsahy zahŕňajú všetky harmonické tóny nástrojov.
V prípade výpadku v strede sa zvuk stáva nudným a nevýrazným, stráca zvukovosť a jas, vokály prestávajú fascinovať a vlastne miznú. Stred je tiež zodpovedný za zrozumiteľnosť hlavných informácií pochádzajúcich z nástrojov a vokálov (v menšej miere, pretože spoluhlásky idú vo vyššom rozsahu), čo pomáha dobre ich rozlíšiť sluchom. Väčšina existujúcich nástrojov v tomto rozsahu ožíva, stáva sa energickou, informatívnou a hmatateľnou, to isté sa deje s vokálom (najmä ženským), ktorý je v strede naplnený energiou.
Základný rozsah strednej frekvencie pokrýva absolútnu väčšinu nástrojov, ktoré už boli uvedené vyššie, a tiež odhaľuje plný potenciál mužských a ženských vokálov. Iba vzácne vybrané nástroje začínajú svoj život na stredných frekvenciách, pričom spočiatku hrajú v pomerne úzkom rozsahu, napríklad malá flauta (600-15000 Hz).
No prílišné zdôrazňovanie tohto rozsahu má na zvukový obraz krajne nežiadúci vplyv, pretože. začína nápadne rezať ucho, dráždiť a dokonca spôsobovať bolesti nepohodlie. Preto horný stred vyžaduje jemný a opatrný postoj s ním, tk. kvôli problémom v tejto oblasti je veľmi ľahké pokaziť zvuk, alebo naopak urobiť ho zaujímavým a dôstojným. Zvyčajne sfarbenie v hornej strednej oblasti do značnej miery určuje subjektívny aspekt žánru akustického systému.
Vďaka vyššiemu stredu sa konečne sformujú vokály a mnohé nástroje, dobre sa rozlíšia podľa sluchu a objaví sa zrozumiteľnosť zvuku. To platí najmä pre nuansy reprodukcie ľudského hlasu, pretože v hornej strednej časti je umiestnené spektrum spoluhlások a samohlásky, ktoré sa objavili v raných rozsahoch stredu, pokračujú. Vo všeobecnom zmysle horný stred priaznivo zdôrazňuje a plne odhaľuje tie nástroje alebo hlasy, ktoré sú nasýtené hornými harmonickými, podtónmi. Najmä ženské vokály, mnohé sláčikové, sláčikové a dychové nástroje sa v hornej polovici odhaľujú skutočne živo a prirodzene.
Prevažná väčšina nástrojov hrá stále vo vyššej strednej časti, aj keď mnohé sú už zastúpené len vo forme wrapov a ústnych harmoník. Výnimkou sú niektoré zriedkavé, ktoré sa spočiatku vyznačujú obmedzeným nízkofrekvenčným rozsahom, napríklad tuba (45-2000 Hz), ktorá úplne končí v hornej časti.
Prakticky nehrajú rolu z hľadiska rozlišovania nástrojov a rozpoznávania hlasov, hoci spodná časť zostáva vysoko informatívnou a zásadnou oblasťou. V skutočnosti tieto frekvencie načrtávajú hudobné obrazy nástrojov a vokálov, naznačujú ich prítomnosť. V prípade výpadku spodného vysokého segmentu frekvenčného rozsahu sa prejav stane suchým, nezáživným a neúplným, približne to isté sa deje s inštrumentálnymi časťami - stráca sa jas, je skreslená samotná podstata zdroja zvuku, stáva sa zreteľne neúplným a nedostatočne formovaným.
V každom bežnom audio systéme preberá úlohu vysokých frekvencií samostatný reproduktor nazývaný výškový reproduktor (vysoká frekvencia). Rozmerovo zvyčajne malý, je nenáročný na vstupný výkon (v rozumných medziach) analogicky so stredovou a najmä basovou sekciou, no je tiež nesmierne dôležitý, aby zvuk hral správne, realisticky a aspoň krásne. Výškový reproduktor pokrýva celý počuteľný vysokofrekvenčný rozsah od 2000-2400 Hz do 20000 Hz. V prípade vysokofrekvenčných meničov je takmer analogicky so stredotónovou sekciou veľmi dôležité správne fyzické umiestnenie a smerovosť, pretože výškové reproduktory sa maximálne podieľajú nielen na tvorbe zvukovej scény, ale aj na procese. jeho jemného doladenia.
Pomocou výškových reproduktorov môžete do veľkej miery ovládať scénu, približovať/odďaľovať interpretov, meniť tvar a priebeh nástrojov, hrať sa s farbou zvuku a jeho jasom. Rovnako ako v prípade nastavovania stredotónových reproduktorov, aj tu ovplyvňuje správny zvuk výškových reproduktorov takmer všetko, a to často veľmi, veľmi citlivo: natočenie a sklon reproduktora, jeho vertikálne a horizontálne umiestnenie, vzdialenosť od blízkych plôch atď. Úspech správneho naladenia a rafinovanosť HF sekcie však závisí od konštrukcie reproduktora a jeho polárneho vzoru.
Nástroje, ktoré hrajú až do nižších výšok, to robia prevažne cez harmonické, a nie základné. Inak v spodnom vysokom pásme "naživo" takmer všetky tie isté, ktoré boli v stredofrekvenčnom segmente, t.j. takmer všetky existujúce. Rovnako je to aj s hlasom, ktorý je aktívny najmä v nižších vysokých frekvenciách, v ženských vokálnych partoch je počuť zvláštny jas a vplyv.
V skutočnosti je prezentovaný segment rozsahu porovnateľný so zvýšenou čistotou a detailmi zvuku: ak nedochádza k poklesu v strednej časti, potom je zdroj zvuku mentálne dobre lokalizovaný v priestore, koncentrovaný v určitom bode a vyjadrený pocit určitej vzdialenosti; a naopak, ak chýba spodný vrch, potom sa zdá byť čistota zvuku rozmazaná a obrazy sa strácajú v priestore, zvuk sa stáva zakaleným, upnutým a synteticky nereálnym. Podľa toho je regulácia nižších vysokých frekvencií porovnateľná so schopnosťou virtuálne „pohybovať“ zvukovou scénou v priestore, t.j. posuňte ho preč alebo priblížte.
Stredné vysoké frekvencie v konečnom dôsledku poskytujú požadovaný prezenčný efekt (presnejšie ho dotvárajú naplno, keďže efekt je založený na hlbokých a oduševnených basoch), vďaka týmto frekvenciám sa nástroje a hlas stávajú maximálne realistickými a spoľahlivými. . O stredových vrcholoch môžeme tiež povedať, že sú zodpovedné za detail vo zvuku, za početné drobné nuansy a presahy ako vo vzťahu k inštrumentálnej časti, tak aj vo vokálnej časti. Na konci segmentu strednej výšky začína „vzduch“ a transparentnosť, čo je tiež celkom jasne cítiť a ovplyvňuje vnímanie.
Napriek tomu, že zvuk neustále klesá, v tomto segmente rozsahu sú stále aktívne: mužský a ženský spev, basový bubon (41-8000 Hz), tomy (70-7000 Hz), snare drum (100-10000 Hz), činely (190-17000 Hz), vzdušný trombón (80-10000 Hz), trúbka (160-9000 Hz), fagot (60-9000 Hz), saxofón (56-1320 Hz), klarinet (140-15000 Hz), hoboj (247-15000 Hz), flauta (240-14500 Hz), pikola (600-15000 Hz), violončelo (65-7000 Hz), husle (200-17000 Hz), harfa (36-15000 Hz) ), organ (20-7000 Hz), syntetizátor (20-20000 Hz), tympány (60-3000 Hz).
Navyše, okrem bezprostredne počuteľnej časti, horná vysoká oblasť, ktorá sa plynule mení na ultrazvukové frekvencie, môže mať stále nejaké psychologický dopad: aj keď tieto zvuky nepočuť zreteľne, ale vlny sú vyžarované do priestoru a človek ich môže vnímať, pričom skôr na úrovni tvorby nálady. V konečnom dôsledku ovplyvňujú aj kvalitu zvuku. Vo všeobecnosti sú tieto frekvencie najjemnejšie a najjemnejšie v celom rozsahu, ale sú zodpovedné aj za pocit krásy, elegancie, iskrivú dochuť hudby. Pri nedostatku energie v hornom vysokom rozsahu je celkom možné cítiť nepohodlie a hudobné podhodnotenie. Rozmarný horný vysoký rozsah navyše dáva poslucháčovi pocit priestorovej hĺbky, akoby sa ponoril hlboko do pódia a bol zahalený zvukom. Prebytok sýtosti zvuku v naznačenom úzkom rozsahu však môže zvuk zbytočne „piesočať“ a neprirodzene stenčovať.
Pri diskusii o hornom vysokofrekvenčnom rozsahu stojí za zmienku aj výškový reproduktor s názvom „super výškový reproduktor“, čo je vlastne konštrukčne rozšírená verzia bežného výškového reproduktora. Takýto reproduktor je navrhnutý tak, aby pokryl väčšiu časť rozsahu v hornej časti. Ak prevádzkový rozsah bežného výškového reproduktora končí na očakávanej limitnej značke, nad ktorou ľudské ucho zvukovú informáciu teoreticky nevníma, t.j. 20 kHz, potom môže super výškový reproduktor zvýšiť túto hranicu na 30-35 kHz.
Myšlienka implementácie takéhoto sofistikovaného reproduktora je veľmi zaujímavá a kuriózna, pochádza zo sveta „hi-fi“ a „hi-end“, kde sa verí, že žiadne frekvencie v hudobnej ceste nemožno ignorovať a , aj keď ich priamo nepočujeme, stále sú spočiatku prítomné pri živom prevedení konkrétnej skladby, čo znamená, že môžu mať nejaký vplyv nepriamo. Situáciu so super výškovým reproduktorom komplikuje len fakt, že nie všetky zariadenia (zdroje/prehrávače zvuku, zosilňovače a pod.) sú schopné vydávať signál v plnom rozsahu, bez orezávania frekvencií zhora. To isté platí aj pre samotný záznam, ktorý sa často robí s škrtom vo frekvenčnom rozsahu a stratou kvality.
Približne vyššie popísaným spôsobom vyzerá rozdelenie počuteľného frekvenčného rozsahu na podmienené segmenty ako v skutočnosti, pomocou delenia možno ľahšie pochopiť problémy v audio ceste za účelom ich eliminácie alebo vyrovnania zvuku. Napriek tomu, že si každý človek predstavuje nejaký výlučne svoj vlastný a len jemu zrozumiteľný referenčný obraz zvuku len v súlade s jeho vkusovými preferenciami, povaha pôvodného zvuku má tendenciu vyrovnávať, respektíve spriemerovať všetky znejúce frekvencie. Preto je správny štúdiový zvuk vždy vyvážený a pokojný, celé spektrum zvukových frekvencií v ňom smeruje k rovnej čiare na grafe frekvenčnej odozvy (amplitúda-frekvenčná odozva). Rovnaký smer sa snaží implementovať nekompromisné „hi-fi“ a „hi-end“: získať čo najrovnomernejší a vyvážený zvuk, bez špičiek a poklesov v celom počuteľnom rozsahu. Takýto zvuk sa môže svojou povahou zdať nudný a nevýrazný, bez jasu a nezaujímavý pre bežného neskúseného poslucháča, ale je to práve tento zvuk, ktorý je v skutočnosti skutočne správny, pričom sa usiluje o rovnováhu analogicky k tomu, ako platia zákony samotný vesmír, v ktorom žijeme, sa prejavuje.
Tak či onak, túžba znovu vytvoriť nejaký špecifický charakter zvuku vo vašom audio systéme závisí výlučne od preferencií poslucháča. Niekomu vyhovuje zvuk s prevládajúcimi mohutnými basmi, inému zvýšený jas „zvýšených“ výšok, iní si môžu celé hodiny vychutnávať drsné vokály zdôraznené v strede... Možnosti vnímania môžu byť obrovské a informácie o frekvenčné rozdelenie rozsahu do podmienených segmentov pomôže každému, kto chce vytvoriť zvuk svojich snov, len teraz s úplnejším pochopením nuancií a jemností zákonov, ktoré zvuk ako fyzikálny jav dodržiava.
Pochopenie procesu saturácie určitými frekvenciami zvukového rozsahu (naplnenie energie v každej sekcii) v praxi nielen uľahčí ladenie akéhokoľvek audio systému a umožní v princípe postaviť scénu, ale tiež poskytne neoceniteľné skúsenosti pri posudzovaní špecifickej povahy zvuku. So skúsenosťami bude človek schopný okamžite určiť nedostatky zvuku sluchom a navyše veľmi presne opísať problémy v určitej oblasti rozsah a navrhne možné riešenie na zlepšenie zvukového obrazu. Je možné vykonať korekciu zvuku rôzne metódy, kde môžete použiť ekvalizér napríklad ako „páky“ alebo sa „pohrať“ s umiestnením a nasmerovaním reproduktorov – tým zmeniť charakter skorých odrazov vlny, eliminovať stojaté vlny atď. To už bude „úplne iný príbeh“ a téma na samostatné články.
Frekvenčný rozsah ľudského hlasu v hudobnej terminológii
Samostatne a oddelene v hudbe je priradená úloha ľudského hlasu ako vokálnej časti, pretože povaha tohto javu je skutočne úžasná. Ľudský hlas je tak mnohostranný a jeho rozsah (v porovnaní s hudobnými nástrojmi) je najširší, s výnimkou niektorých nástrojov, ako napríklad pianoforte.
Navyše v rôznom veku môže človek vydávať zvuky rôznych výšok detstva do ultrazvukových výšok, v dospelosti je mužský hlas celkom schopný klesať extrémne nízko. Tu, ako predtým, sú mimoriadne dôležité individuálne vlastnosti. hlasivky osoba, pretože sú ľudia, ktorí dokážu ohromiť hlasom v rozsahu 5 oktáv!
- Baby
- alt (nízky)
- soprán (vysoký)
- Výšky (vysoké u chlapcov)
- Pánske
- Basy hlboké (extra nízke) 43,7-262 Hz
- Basy (nízke) 82-349 Hz
- Barytón (stredný) 110-392 Hz
- Tenor (vysoký) 132-532 Hz
- Tenor altino (extra vysoký) 131-700 Hz
- Dámske
- Kontralt (nízky) 165-692 Hz
- Mezzosoprán (stredný) 220-880 Hz
- Soprán (vysoký) 262-1046 Hz
- Koloratúrny soprán (extra vysoký) 1397 Hz