Každý den jsme obklopeni zvuky, ať už je to hučení ledničky, bzučení vibrujícího telefonu, hukot dopravy v dálce nebo melodie písně v rádiu. Zvuk k nám doléhá neustále a my se nad ním často ani nezamýšlíme.

Když se však většina lidí zastaví a přemýšlí o zvuku, okamžitě je napadne, jak je hlasitý nebo tichý. Tomu se říká amplituda, která představuje výšku (nebo hlasitost) zvukových vln. To je jedna část rovnice, ale zvuk má i druhou stránku, kterou často nebereme v úvahu: frekvenci.

Vzpomeňte si na tiché dunění vzdálené bouřky a ostré, vysoké pípání budíku. Tyto zvuky jsou velmi odlišné, že? Nemění se jen hlasitost, ale také frekvence nebo počet vibrací za sekundu, které dávají každému zvuku jedinečný charakter.

Pokud vás tedy někdy zajímalo, proč se některé zvuky poslouchají lépe, zatímco z jiných vám zvoní v uších, vysvětlím vám rozdíl mezi zvuky s vysokou a nízkou frekvencí.

Co je to zvuková frekvence?

Frekvence zvuku označuje počet kmitů nebo cyklů, které zvuková vlna vykoná za sekundu.

Představte si to jako rytmus vlny v oceánu nebo jak rychle se pohybuje nahoru a dolů. Tato rychlost neboli frekvence určuje, jak vysoký nebo nízký bude zvuk, což vnímáme jako výšku tónu.

Pokaždé, když mluvíte, zpíváte nebo dokonce broukáte, vytváříte zvuky o různých frekvencích, aniž byste si to uvědomovali.

Pokud mluvíte vyšší tóninou, například když napodobujete vysoký hlas, jedná se o vyšší frekvenci. Naopak, když mluvíte hlubokým, nízkým tónem ve stylu NPR, zasahujete nižší frekvence. Ve skutečnosti se pravděpodobně pohybujete v celé škále frekvencí jen při běžném rozhovoru.

Abychom to lépe pochopili, podívejme se na několik příkladů: Píšťalka psa může mít velmi vysokou frekvenci, daleko za hranicí slyšitelnosti pro člověka, zatímco vrčení lva se nachází v dolní části frekvenčního spektra. Hučení vaší ledničky? Je to zvuk s nízkou frekvencí. Vyzváněcí tón vašeho telefonu může naopak dosahovat vyšších frekvencí.

Frekvence zvuku se měří v hertzech (Hz) neboli cyklech za sekundu. Jeden hertz znamená, že zvuková vlna vykoná jeden plný kmit za jednu sekundu. Když tedy slyšíte zvuk o frekvenci 100 Hz, znamená to, že zvuková vlna každou sekundu 100krát kmitne. Nízká základní frekvence basové kytary může mít frekvenci kolem 40 Hz, zatímco jasný tón zvonu může mít frekvenci až 4 000 Hz (4 kHz) nebo vyšší.

Čím nižší frekvence, tím nižší výška tónu a tím méně cyklů za sekundu.

Lidé slyší frekvence od 20 Hz do 20 000 Hz. To je náš slyšitelný rozsah. Zvuky pod 20 Hz se nazývají infrazvuk. Vzpomeňte si na slabé dunění hromu nebo zemětřesení. Na druhé straně zvuky nad 20 000 Hz jsou ultrazvuk, například vysoké pípání některých lékařských přístrojů nebo pískání některých psů.

Většina zvuků, které slyšíme, spadá do středního frekvenčního pásma, které se obvykle pohybuje mezi 300 Hz a 3 000 Hz. V tomto pásmu se odehrává většina lidské řeči a nachází se zde většina nástrojů a zvuků, které vnímáme nejzřetelněji. Když se pohybujeme mimo tuto oblast, dostáváme se buď do extrémů vysokých, nebo nízkých frekvencí, které vnímáme odlišně.

Porozumění vysokofrekvenčnímu zvuku

Abychom vysvětlili vysokofrekvenční zvuk, chci začít tím, že se podíváme do světa ultrazvuku. Opět se jedná o zvukové vlny, které kmitají na frekvencích vyšších než 20 000 Hz (nebo 20 kHz). Termín "ultrazvuk" jste již pravděpodobně někdy slyšeli, obvykle v souvislosti s lékařským zobrazováním, kdy jej lékaři používají k nahlédnutí do nitra těla.

Ultrazvuk však není žádný moderní vynález. Tyto zvukové vlny existují stejně dlouho jako zvuk sám.

Zvířata ve skutečnosti používala ultrazvuk dávno předtím, než lidé přišli na to, jak ho využívat. Například netopýři a delfíni jsou mistry echolokace. Vysílají vysokofrekvenční zvukové vlny, aby se mohli orientovat a lovit.

Delfíni vysílají cvakání a poslouchají ozvěnu, která se odráží zpět, což jim umožňuje lokalizovat kořist nebo dokonce komunikovat mezi sebou.

I když si je neuvědomujeme, tyto vyšší frekvence mohou ovlivňovat naše pocity nebo reakce na určité situace, ať už prostřednictvím vibrací, které vytvářejí, nebo pomocí technologií, které utvářejí náš svět.

Porozumění nízkofrekvenčnímu zvuku

Nízkofrekvenční zvuky, zejména zvuky s frekvencí nižší než 20 Hz, se označují jako ultranízké frekvence nebo infrazvuk. Tyto zvuky jsou tak hluboké a pomalé, že je neslyšíme, ale přesto jsou do značné míry součástí našeho světa.

Některé přírodní jevy, jako jsou sopečné erupce nebo pohyb oceánských vln, vytvářejí tyto velmi nízké frekvence. Dokonce i některá velká, rychle se pohybující zvířata, například sloni, používají infrazvuk ke komunikaci na velké vzdálenosti. Tyto zvukové vlny se šíří zemí a vzduchem na kilometry daleko, takže jsou ideální pro vysílání signálů přes rozsáhlé prostory.

My lidé jsme také našli způsoby, jak využívat zvuky o velmi nízkých frekvencích. Velké stroje, jako jsou motory a turbíny, často produkují nízkofrekvenční vibrace, které obvykle spíše cítíme, než slyšíme.

V hudebním světě lze infrazvuk použít záměrně k vytvoření hlubokého dunění subwooferu na koncertě. Ačkoli zvuk nemusíte slyšet přímo, vaše tělo ho vnímá.

Zvuk o vysokých a nízkých frekvencích ve studiu

Než se pustíme do vědeckých poznatků, přejděme k tomu, co je pro vás jako hudebníka nebo producenta skutečně důležité: jak tyto vysoké a nízké frekvence ovlivňují vaše studiové nastavení. Jsme tu přece od toho, abychom dělali hudbu, ne?

Ve studiu se setkáváme se zvukem z obou konců frekvenčního spektra. Otázka zní: jak se s celým tímto rozsahem vypořádat a jak o něm přemýšlet?

Nejprve si povězme něco o nízké cenové hladině.

Ve většině sestav jsou běžné studiové monitory navrženy tak, aby pokryly slušnou část nízkofrekvenčního spektra. Tyto monitory obvykle zvládají frekvence přibližně do 40 Hz. Pokud však chcete opravdu hluboko proniknout do oblasti subbasů o frekvenci 20 Hz až 40 Hz, budete potřebovat subwoofer.

Úkolem subwooferu je reprodukovat tyto velmi nízké frekvence, které běžné monitory nedokážou zcela obsáhnout, a poskytnout vám tak celé zvukové spektrum, zejména pokud mícháte žánry, jako je EDM, hip hop nebo filmová hudba.

Přesto ne každý výrobce potřebuje subwoofer. Pokud vaše monitory slušně zvládají nízké tóny a nepracujete na skladbách s velkým podílem subbasů, možná nebudete potřebovat další zvuk. Jen se ujistěte, že vaše monitory mají dobrou, čistou odezvu na nízké tóny, a pro většinu projektů budete v pohodě.

Na druhém konci spektra jsou vysoké frekvence. Výškové reproduktory jsou zodpovědné za zpracování vyšších frekvencí, obvykle od přibližně 2 000 Hz do 20 000 Hz (nebo v některých případech i více). To jsou frekvence, které dodávají mixu jasnost, přítomnost a detaily. Právě zde uslyšíte ostré horní tóny virblu, třpyt činelů nebo jiskru vokálu.

Jak ošetřit studio pro vysoké a nízké frekvence

Nyní, když jsme si ujasnili, jak fungují vysoké a nízké frekvence, si řekneme, jak s nimi zacházet ve studiu. Jak jsem již v minulosti uvedl v několika článcích, pokud není vaše studio správně ošetřeno, ani to nejlepší vybavení vám neposkytne zvuk, po kterém toužíte.

Víme, že zvukové vlny znějí různě v závislosti na své frekvenci, ale také se různě chovají. Zvuky s vysokou frekvencí mají kratší vlnovou délku, což znamená, že se nešíří tak snadno skrz materiály.

Místo toho se odrážejí od tvrdých povrchů, jako jsou stěny, okna a kov. Pokud jste někdy při nahrávání v neupravené místnosti slyšeli nepříjemnou ozvěnu, jde o vysoké frekvence.

Na druhé straně mají nízké a střední frekvence mnohem větší vlnové délky. Tyto nižší zvuky mají o něco větší "hmotnost" a mohou snadněji procházet materiály. Mají také tendenci se hromadit v rozích nebo v místech, kde se zvukové vlny setkávají pod určitým úhlem. Proto si můžete všimnout, že vaše skladby s výraznými basy znějí v neupravených prostorách blátivě nebo neurčitě.

Otázkou tedy je, jak s těmito různými typy frekvencí zacházet individuálně?

Akustická úprava a zvuková izolace pro nízké frekvence

Vzhledem k tomu, že nízké frekvence s dlouhými vlnovými délkami mohou snadno procházet tvrdými povrchy, musíme při práci s nimi brát zvláštní ohledy.

Basové pasti jsou prvním a nejúčinnějším dílem skládačky akustické úpravy.

Ty jsou navrženy speciálně pro nízké frekvence, které, jak jsem již zmínil, mají tendenci se shromažďovat v rozích. Fungují tak, že pohlcují přebytečnou energii nízkých kmitočtů a snižují nežádoucí rezonance.

Nejúčinnější basové pasti jsou vyrobeny z hustých absorpčních materiálů, jako je sklolaminát nebo minerální vlna, které mají vysoký koeficient zvukové pohltivosti při nižších frekvencích. To znamená, že skvěle pohlcují hlubší basové tóny.

Kromě basových pastí můžete použít také panely pohlcující nízké frekvence, zejména na stěnách. Tyto panely jsou často vyrobeny ze silnější pěny nebo hustého vláknitého materiálu. Pomáhají pohlcovat nízké a střední frekvence (které se pohybují zhruba od 100 do 300 Hz) a dále čistí celkovou akustiku místnosti.

Pokud žijete v bytě nebo v těsné blízkosti sousedů, musíte se ujistit, že tyto nízkofrekvenční zvuky nepronikají do sousedních místností. Nízkofrekvenční zvukové vlny se šíří daleko a vaše basové mixy mohou snadno obtěžovat lidi, kteří bydlí nebo pracují ve vašem okolí.

Chcete-li odhlučnit studio pro nízké frekvence, zaměřte se na izolaci místnosti od vnějšího prostředí. Dobrým začátkem je přidání hmoty na stěny, podlahu a strop pomocí masivního vinylu (MLV) nebo dvouvrstvého sádrokartonu.

Chcete-li se opravdu posunout o stupeň výš, můžete oddělit strukturu místnosti pomocí pružných kanálů nebo izolačních svorek. Tyto systémy v podstatě vytvářejí "mezeru" mezi stěnami a stropem, která zabraňuje šíření vibrací skrz materiály.

U podlahy zvažte použití pryžových izolačních podložek nebo plovoucích podlah, které tlumí nízkofrekvenční vibrace.

Akustická úprava pro vysokofrekvenční zvuk

Zatímco zvuky o velmi nízkých frekvencích mohou být složitějším úkolem, zvuky o vysokých frekvencích mají ve studiu své vlastní problémy.

Na rozdíl od nízkých frekvencí mají vysokofrekvenční zvuky mnohem kratší vlnové délky, a proto jsou náchylnější k odrazu. To znamená, že bez správného ošetření by se vaše studio mohlo rychle proměnit ve změť nežádoucích ozvěn.

Pro kontrolu vysokofrekvenčních zvuků potřebujete materiály, které dokáží zvuk pohltit nebo rozptýlit dříve, než se k vám odrazí. Běžnou volbou je akustická pěna. Pěnové panely je třeba strategicky umístit na místa prvního odrazu, kam zvuk z monitorů nejprve dopadá a pak se odráží zpět k vám. Obvykle se jedná o stěny nalevo a napravo od reproduktorů a strop přímo nad nimi.

Další možností je použití laminátových desek obalených látkou. Ty jsou skvělé, protože zvládnou širší frekvenční rozsah, nejen vysoké frekvence, a jsou často účinnější než pěna, pokud jde o vyhlazení akustiky v místnosti.

Na okna můžete použít těžké závěsy, které jsou dostatečně silné a těžké, aby pohlcovaly vysokofrekvenční odrazy od skla.

Závěrečné myšlenky

I když lidské ucho většinu času vnímá zvuk ve středním frekvenčním pásmu, je pro nás jako producenty a inženýry velmi důležité, abychom se orientovali v nízkých a vysokých frekvencích. I když je těžké nepovažovat ultravysoké a nízké frekvence za zdánlivě imaginární zvuky, protože nejsou součástí našeho lidského sluchu, dnes už víme, že mají významný vliv na to, jak věci působí, a to je důležitý koncept, který si musíte vzít s sebou.