что такое верхние и нижние частоты
Hi-Fi и High-End техника или энциклопедия звука и видео
ЗВУКОМАНИЯ
Hi-Fi и High-End техника или энциклопедия звука и видео
Частоты, которые нужно и важно помнить!
Частоты, которые нужно и важно помнить!
Привет всем любителям высококлассного звука! Статья которую вы прочитаете ниже очень полезная не толькоаудиофилам, но и любителям, которые спешат настраивать
«Частоты, которые нужно и важно помнить!»
Стандартный звуковой спектр разделяется на 3 части: низкие, средние, а также высокие частоты.
Хотя границы частот, можно также отметить следующим образом: низкие частоты от 10 Гц до 200 Гц, средние частоты от 200 Гц до 5 кГц, а от 5 кГц — высокие частоты. Для точного определения, давайте поделим эти 3 части на более мелкие и проанализируем их по отдельности.
1) Низкий бас (от 10 Гц до 80 Гц)
это самые низкие ноты, от них резонирует вся комната, а провода гудят. Если же ваша звуко-аппаратура не воспроизводит данные частоты, то вы должны почувствовать утрату насыщенности, яркости и глубины звучания. Конечно, при записи и сведении такая потеря данных частот вызовет такой же эффект.
2) Верхние басы (от 80 Гц до 200 Гц)
это верхние ноты всех басовых инструментов и самые низкие ноты подобных инструментов, как гитара. Если же произошла потеря данного регистра, то вместе с ним пропадет и ощущение самой силы звука. В данных частотах заключается энергия звука, которая вынуждает вас танцевать под музыку, неспроста главная энергия ритм-секции направлена именно в данном регистре.
Ламповый фонокорректор ЗМ №2 купить
3) Низкие средние (от 200 Гц до 500 Гц)
здесь располагается почти весь ритм и аккомпанемент, это сам регистр гитары.
4) Средние средние ( от 500 Гц до 2.500 Гц)
соло гитар, соло скрипок, а также фортепиано и вокал. Музыка, в которой не хватает данных частот называют «неувлекательной» или » занудной».
5) Верхние средние (от 2.500 Гц до 5 кГц)
Хотя в данном диапазоне очень мало нот, только самые верхние ноты фортепиано и кое-каких иных инструментов, зато здесь много гармоник и обертонов. Усиление данной части спектра верхних средние позволяет добиться насыщенного, яркого звука, который создают эффект присутствия. Впрочем, если энергия данной полосы частот чрезмерна, то она будет резать слух.
недорогой фонокорректор ЗМ № 3
Получило название «слушательская утомляемость» и является минусом большинства бюджетной акустики, которые искусственно усиливают эту часть спектра для «эффектности» звучания. Ну мы то знаем, что это всё коммерческие уловки!
6) Низкие высокие (около 5 кГц до 10 кГц)
где мы наблюдаем самые сильные искажения высоких частот и где шипение самой пленки (для любителей кассет) делается очень приметным, так как в этом месте очень мало иных звуков, способных скрывать это. Впрочем, люди, могут слышать и наиболее высокие тона, данные частоты считаются самым высшим пределом восприятия. Хотя, для высококачественного звука — это мало.
7) Верхние высокие (около 10 кГц до 20 кГц)
здесь сосредоточена последняя октава, самые тонкие, хрустальные и нежные ВЧ. Если данный диапазон частот будет неполноценный, то вы испытаете дискомфорт когда будете прослушивать музыку.
Расскажите о своей звуковой системе аудио-видео аппаратуре постройке, настройке и т.д на конкурс.
Присылайте на эл.почту: Anl555@bk.ru текст, фото, схемы с пометкой на конкурс, если не знаете с чего начать, как написать, то пишите, мы вам поможем, пришлем список готовых вопросов для интервью.
Не бойтесь меня и добавляйтесь в ВК, Ютуб, Одноклассники
Если вы хотите узнать больше об этой теме, и быть в курсе, пожалуйста, подпишитесь на наш сайт.
Не забывайте сохранять нас в закладках! (CTRL+SHiFT+D) Подписывайтесь, комментируйте, делитесь в соц.сетях. Желаю удачи в поиске именно своего звука!
На нашем сайте Звукомания есть полезная информация по звуку и видео, которая пригодится для каждого, причем на каждый день, мы обновляем сайт «Звукомания» постоянно и стараемся искать и писать только отличную, проверенную и нужную информацию.
Уголок музыканта-исследователя
Частотные диапазоны
Особое место в работе звукооператора занимает работа с эквалайзером, который предназначен для того, чтобы поднимать или понижать уровень сигнала в определенной полосе частот, не затрагивая другие частоты. Особенно важным навыком при этом является умение четко представить себе, что происходит в различных частях спектра сигнала, а также распознавать эти полосы на слух.
Ниже приведены краткие описания основных диапазонов частот с указанием характерных особенностей звучания сигнала в них.
Глубокий бас
Глубокий бас находится в диапазоне между 10 и 100 Гц. Часто значительную часть этого диапазона намеренно отфильтровывают при записи речи или акустических инструментов чтобы избавиться от низкочастотных помех. Значительная часть этого диапазона может быть также отброшена при обработке звука. Человеческий голос, особенно женский, в этом диапазоне практически не слышен. Из инструментальных партий сюда проникают только отдельные ноты.
Средний бас
Нижняя середина
Нижняя середина находится в диапазоне 300-600 Гц. Здесь находятся нижние гармоники основных частот голоса. Именно в этом диапазоне действуют певческие головные резонаторы, формирующие звучание гласных звуков. Этот и следующий диапазоны содержат большую часть энергии человеческого голоса. Эти диапазоны также содержат основную и другие наиболее мощные гармоники большинства мелодических инструментов. При сведении важно обращать внимание, чтобы инструментальные партии не маскировали голос.
Середина
Содержит октаву от 600 Гц до 1,2 кГц. Большая часть энергии вырабатывается гармониками высшего порядка основной частоты. Женский голос, яркий по природе, в этом диапазоне звучит сильнее. Вместе с тем, голос не различим полностью, так как глухие согласные звуки начинаются только в следующей октаве. Этот диапазон важен для инструментов: в то время как нижняя середина позволяет слышать мелодию, первая и вторая гармоники помогают различать инструменты. Большинство инструментов имеют здесь значительную энергию.
Верхняя середина
Верхняя середина содержит октаву от 1,2 до 2,4 кГц. Этот диапазон важен для речи: здесь достаточно энергии гармоник для различения большинства гласных звуков и охватываются все согласные звуки. Он также важен для медных инструментов, имеющих громкие верхние гармоники. Пение особенно сильно представлено в этом диапазоне, соответствующим резонаторам в передней части головы («в маске»). Но, несмотря на всю активность в этой октаве, громкость не столь высока. Энергия инструментальных партий здесь приблизительно такая же, как и октавой ниже.
В этом диапазоне работает специальный фильтр «Presence», позволяющий субъективно приблизить источник звука к слушателю.
Нижний верх
Содержит октаву от 2,4 до 4,8 кГц. Хотя большинство гласных звуков и здесь имеют заметные гармоники, но они не важны для различимости и только устанавливают присутствие. Например, в телефонии частоты обрезаются посередине этого диапазона на 3,5 кГц, но все равно обеспечивают достаточно голоса для того, чтобы не только понять слова, но и узнать говорящего. Из инструментов здесь сильна оркестровая медь, богатая верхними гармониками.
Средний верх
Диапазон от 4,8 до 9,6 кГц. Здесь слышно только немного женского голоса, а от мужского голоса остаются лишь фрикативные согласные звуки. Инструментальных партий почти не слышно, за исключением медных духовых, верхних гармоник струнных, гитары и ударных.
Верхние высокие
Являются вершиной диапазона звуковых частот, от 9,6 кГц до 20 кГц, это же и самая верхняя октава на CD. Здесь можно услышать лишь немного оркестровой меди и ударных.
АЧХ в акустике: что это такое и как влияет на звук
Содержание
Содержание
Пожалуй, каждый интересовался графиком АЧХ своих новеньких колонок или наушников. Но что он дает на самом деле? Как его правильно читать и как им пользоваться? Что на него влияет, как его измерить самостоятельно и нужно ли добиваться идеально ровной АЧХ? Об этом ниже.
Что такое АЧХ, как его измеряют
Амплитудно-частотная характеристика в аудиотехнике говорит о том, какую громкость выдаст девайс на каждой из частот слышимого спектра — от 20 Гц до 20 кГц. В английском языке используют термин frequency response — частотный отклик. Визуально он представляется в виде графика, где на оси X расположен слышимый спектр частот в герцах, а на оси Y — громкость в децибелах. К примеру, на картинке выше изображен график АЧХ колонок Sony SS-CS5.
Чтобы измерить АЧХ, нужно «скормить» прибору набор синусоид одинаковой громкости по всему спектру. Есть специальные генераторы таких тестовых сигналов, впрочем, найти их в записи можно даже на ютубе. Если прогнать этот сигнал через колонку, расположенную в помещении с ровной АЧХ, и записать результат микрофоном (нужно ли говорить, что весь аудиотракт для записи должен обладать ровной АЧХ?), то получится тот самый график. Звучит страшно, но на деле все не так сложно — для бытовых целей достаточно самого простого измерительного микрофона, поставленного вплотную к динамику и подключенного к аудиокарте. Если динамиков в колонке несколько — каждый из них измеряется отдельно.
Производители акустики высокой верности измеряют АЧХ в безэховых камерах с помощью микрофонов, установленных на роботизированной руке. Она позволяет измерить частотный отклик на разных расстояниях и в разных плоскостях за секунды.
АЧХ наушников измеряется с помощью манекена, подобного тому, который используется для записи бинаурального аудио. Он представляет собой модель человеческой головы с ушными раковинами среднестатистической формы, в которых расположены микрофоны.
Частотный отклик усилителя или ресивера можно измерить либо с помощью динамика с идеально ровной АЧХ, либо в обход него — с помощью эквивалента нагрузки, который втыкается напрямую в аудиокарту (без нагрузки усилитель сгорит).
Какой разброс АЧХ считается ощутимым на слух
Полученный график расскажет о тембральном балансе аудиоприбора. Как правило, бытовые колонки не обладают ровной АЧХ. Горбы и пики на некоторых участках будут окрашивать звук.
Насколько это будет слышно? Если рассматривать на примере колонок, то относительно ровной АЧХ будут обладать лишь студийные мониторы. Относительно — потому, что отклонение от ровной линии у них может колебаться в пределах 2–5 Дб в ту или иную сторону. К примеру, на рисунке выше изображена АЧХ мониторов Adam T5V.
Исходя из этого можно заключить, что отчетливо слышными становятся горбы и провалы на АЧХ более 2–5 Дб. Но здесь нужно понимать одну важную вещь — это сглаживание. Обычно даже у студийных мониторов график АЧХ больше похож не на прямую ровную линию, а на кардиограмму с небольшими, но частыми холмами и впадинами. Однако человеческое ухо не слышит настолько детально, чтобы различить эти неровности. Поэтому программы, измеряющие АЧХ, обладают функцией сглаживания, чтобы привести график к тому виду, как его воспринимает человеческое ухо. Оно указывается в долях октавы — например, сглаживание в 1\12 октавы означает, что график будет с шагом в одну ноту.
Конечно, здесь производители аудиотехники видят для себя прекрасную лазейку для ухищрений — если сгладить слишком сильно, например, до целой октавы, то график будет обманчиво ровным. Даже если к колонкам прилагается график АЧХ, очень редко указывается, какое сглаживание было использовано. Поэтому энтузиасты часто измеряют АЧХ наиболее популярных аудиоприборов и делятся результатами на форумах и в соцсетях.
Как зависит характер звучания от равномерности АЧХ
Чтобы говорить подробнее о характере звучания, нужно разобраться, за что отвечают разные диапазоны частот на графике АЧХ. Весь слышимый спектр можно разделить на низкие, средние и высокие частоты. В свою очередь, каждый из этих диапазонов (довольно условно) тоже можно разделить на три части:
Средние частоты:
Верхние частоты:
Эта информация поможет определить характер звучания акустики по ее АЧХ. К примеру:
Идеально ровная АЧХ — это хорошо или плохо?
Короткий ответ — смотря для чего. К примеру, для сведения музыки звукорежиссеру нужна идеально ровная АЧХ колонок и наушников. Сводить музыку на колонках с кривой АЧХ не только сложно, но и бессмысленно — можно добиться неплохого звучания конкретно на этих колонках, но на любой другой акустике микс рассыпется и будет звучать совсем не так, как задумывалось.
Однако для большинства слушателей колонки с ровным частотным откликом будут звучать пресно, скучно и безлико. Обычно хочется, чтобы качало посильнее, чтобы инструменты словно выпрыгивали из динамиков, чтобы верха были мягкими и шелковистыми, середина — жирной и объемной, бас — глубоким и упругим. Это понимают и производители колонок, поэтому сознательно подкрашивают звучание своей аудиотехники (как на графике выше — заметны горбы на низких, средних и высоких частотах).
То же самое встречается и в профессиональной аудиотехнике. К примеру, если подключить гитарный усилитель к обычной колонке, то звук будет похож на пчелиный улей рядом с пилорамой. Однако динамик в гитарном кабинете обладает очень кривой АЧХ и работает как фильтр, убирая все неприятные пилящие частоты и оставляя только приятное уху рычание. То же и с микрофонами — многие культовые модели обладают кривой АЧХ. К примеру, Shure SM58 наделен горбами в районе 2–8 Гц, чтобы подчеркнуть частоты вокала.
Что влияет на АЧХ кроме параметров самой акустической системы
На АЧХ влияет куча вещей. Особенно ярко это иллюстрируют наушники. Частотный отклик наушников вообще никогда не бывает ровной линией. К примеру, АЧХ дефолтных студийных наушников для сведения музыки Sennheiser HD600 по идее должна быть ровной, но измерения демонстрируют существенные провалы и горбы.
Почему так? Во-первых, музыка прямо возле уха воспринимается по-иному, чем музыка вдалеке. Те же внутриканальные наушники нередко имеют спад в районе высоких частот, потому что на пути звука нет никаких преград, обеспечивающих натуральное снижение высоких частот. В итоге приходится снижать их искусственно.
Во-вторых, наши голова, ушная раковина и слуховой канал имеют свои АЧХ и резонансы, которые обостряются в закрытом объеме, формируемом ухом и наушниками.
Исследования в этой области привели к созданию кривой Хармана — графика АЧХ наушников, который слушатели находят наиболее приятным. Этот график обновлялся несколько раз, кроме того, он отличается для накладных (OE) и внутриканальных (IE) устройств.
Далеко не все производители учитывают кривую Хармана при создании наушников, однако АЧХ множества топовых моделей сильно ее напоминает. Пожалуй, самыми известными среди них будут AKG K361 и K371.
С колонками также нужно повозиться, чтобы услышать ровную отдачу по всем частотам. Да, студийные мониторы бывают довольно ровными по всему спектру, и влияние ушной раковины не настолько существенное, однако всю малину портит помещение.
К примеру, маленькая комната будет гудеть на низких частотах из-за комнатных мод — стоячих басовых волн, которые особенно любят скапливаться в углах. Габариты помещения, материалы стен и отделки, мебель, точка прослушивания и точки расположения самих колонок — все это вносит свою лепту в формирование частотного отклика.
Как добиться большей равномерности АЧХ
Даже большинство звукозаписывающих студий, построенных с нуля, имеют неровности в частотном отклике, которые корректируются с помощью акустических панелей, басовых ловушек, диффузоров и поглотителей различных конструкций. Несколько самых простых способов улучшить звук в комнате можно найти в этой статье, а здесь собраны более профессиональные методы. Но не стоит ждать многого — даже кубометры минваты способны лишь немного сгладить горбы и провалы, но кардинально ситуацию не изменят.
Если же ничего не помогает, тогда приходится править дело программными методами — с помощью эквалайзеров. В профессиональных студиях это отдельные приборы с цифровым интерфейсом, которые помещаются в цепи перед мониторами. Для хоум-студий есть VST-плагины с той же функцией.
В бытовых целях можно использовать программные эквалайзеры смартфонов, плееров и ПК. Главное, о чем нужно помнить при эквализации — лучше убавлять, чем прибавлять.
К эквалайзеру нужно относиться как к набору плохих усилителей — добавление громкости на определенной частоте добавит искажений.
Это справедливо даже для очень точных и прозрачных студийных эквалайзеров, чего уж говорить про дефолтные в смартфоне.
К примеру, если в наушниках не хватает баса — это можно трактовать как избыток средних и высоких частот. Лучше их чуть убавить, а потом добавить общей громкости, чем прибавлять непосредственно бас — так получится более чистый и приятный уху звук. И только если убавлением не получается достичь желаемого — тогда стоит аккуратно прибавить недостающие частоты. Из этого правила есть исключения — например, когда нужно компенсировать конкретный и ярко выраженный провал в узком диапазоне частот. Но даже в этом случае стоит действовать аккуратно и прибавлять по 1–2 Дб.
Заключение
График АЧХ позволяет понять общий тембральный баланс выбранного девайса и может стать отправной точкой для его коррекции эквалайзером. Однако сравнивать график АЧХ от одного производителя с графиком другого производителя будет некорректно, потому что каждый измеряет частотный отклик по-своему и никогда не сообщает, как именно. Куда большую пользу могут принести измерения, выполненные энтузиастами и ресурсами об аудиотехнике — как правило, они не стесняются рассказывать о методе измерений. Также на ютубе популярны сравнения записей звучания колонок и наушников, с помощью которых можно составить общее представление о тембральном балансе и характере звука.
Однако наилучшим измерительным прибором для рядового покупателя будут его собственные уши. Как уже говорилось выше, они, как и художественные вкусы, у всех разные. Прежде, чем покупать дорогие колонки или наушники, стоит послушать их в выставочном зале, либо найти владельца такого же девайса в Интернете.
Что такое низкие частоты
Содержание статьи
Звук как физическое явление представляет собой упругие волны механических колебаний, которые распространяются в какой-либо среде – жидкой, твердой или газообразной.
Любая волна, в том числе и звуковая, имеет две характеристики: амплитуду и частоту. Последняя представляет собой число повторений периодического процесса (в данном случае – колебаний) за единицу времени. Для измерения частоты существует специальная единица – герц (Гц), обозначающая количество колебаний в секунду. 1 Гц – это одно колебание в секунду.
Частоты с малым количеством колебаний за единицу времени называются низкими, а с большим – высокими.
Частота звуковых колебаний
Применительно к звуку частота колебаний определят одну из его характеристик, субъективно воспринимаемых человеком – высоту звука. В музыке она является одним из основным носителей смысла. Чем выше частота колебаний, тем выше звук.
Разделение звуков на «высокие» и «низкие» связаны с пространственными ассоциациями, которые они вызывают у человека. Чем выше частота звука, тем большего напряжения голосовых связок требует его извлечение, а напряжение ассоциируется с подъемом, движением вверх. Высокие звуки при пении резонируют в тканях головы («вверху»), а низкие – в грудной клетке («внизу»).
Частотная характеристика звука тесно связана с его тембром. Даже в пределах одного музыкального инструмента высокие и низкие звуки будут «окрашены» по-разному.
Нижняя граница частот, которые человек способен воспринимать как слышимый звук, пролегает в районе 16-20 Гц. Частоты до 120 Гц считаются низкими.
Действие низких частот на человека
Низкие частоты придают музыкальной ткани особую красоту. В оркестре или ансамбле инструменты, издающие низкие звуки, являются «фундаментом», ставящим звучание на твердую основу. Любой смешанный или мужской хор украшают басы-октависты. Но нельзя злоупотреблять низкими частотами.
Особенно опасны низкие частоты, лежащие за пределами диапазона слухового восприятия – инфразвук, колебания менее 16 Гц. Известно немало леденящих душу морских историй о «кораблях-призраках», с которых странным образом исчезли все люди. Одни истории принадлежат к числу легенд, другие зафиксированы документально, например, случай с судом «Мария Целеста», найденным в 1872 году. Одно из возможных объяснений таких трагедий связано с «голосом моря» – низкочастотным звуком, генерируемым морем при подводных вулканических извержениях. Этот инфразвук воздействует на нервную систему, вызывая чувство ужаса и приступы безумия, что и заставляет людей бросаться за борт.
Опасность, которую представляют инфразвуки, не мешает некоторым композиторам использовать их в своих произведениях. Так поступил, например, А.Скрябин в симфонической поэме «Прометей». Приступов безумия это произведение, конечно, не провоцирует, но ужас вызывает.
В современной эстрадной музыке в изобилии используются звуки, находящиеся у нижней границы частотного диапазона слухового восприятия. У некоторых людей при прослушивании такой музыки начинаются боли в области солнечного сплетения, головные боли, тошнота, упадок сил. У других людей такие низкие частоты вызывают приятное состояние, которое на подростковом жаргоне называют «кайфом». Правда, связано это состояние с преувеличенной физической активностью при ослаблении контроля со стороны сознания. Отчасти это сопоставимо с наркотическим опьянением, не случайно оно обозначается тем же жаргонным словом.
Низкие частоты могут быть опасным «оружием» и требуют осторожного обращения.