Meid ümbritsevad iga päev helid, olgu selleks siis külmkapi surin, telefonivärinad, liiklusmüra kauguses või raadiost kostuv meloodia. Heli kostab meid pidevalt ja sageli ei mõtle me selle peale kaks korda.

Kui enamik inimesi aga peatub heli üle mõtlema, mõtlevad nad kohe sellele, kui valju või vaikset see on. Seda nimetatakse amplituudiks ja see tähistab helilainete kõrgust (või helitugevust). See on üks osa võrrandist, kuid helil on veel üks pool, mida me sageli ei arvesta: sagedus.

Mõelge kaugeleulatuva äikesetormi madalale mürinale ja äratuskella teravale, kõrgele helisevale helisignaalile. Need helid tunduvad väga erinevad, kas pole? Muutub mitte ainult helitugevus, vaid ka sagedus või vibratsioonide arv sekundis, mis annab igale helile oma unikaalse iseloomu.

Kui te olete kunagi mõelnud, miks teatud helisid on lihtsam kuulata, samas kui teised panevad kõrvad helisema, siis ma selgitan teile, mis vahe on kõrge ja madalasageduslikel helidel.

Mis on helisagedus?

Helisagedus viitab helilaine võnkumiste või tsüklite arvule sekundis.

Kujutage seda ette nagu laine rütmi ookeanis või seda, kui kiiresti see üles ja alla liigub. See kiirus ehk sagedus määrab, kui kõrge või madal on heli, mida me kogeme kui helikõrgust.

Nii et iga kord, kui te räägite, laulate või isegi sumite, tekitate te eri helisagedustel helisid, sageli isegi ilma, et te seda mõistaksite.

Kui te räägite kõrgemal toonil, näiteks kui imiteerite kõrget häält, siis on see kõrgem sagedus. Seevastu kui räägite sügaval, madalal, NPR-stiilis toonil, siis tabate madalamaid sagedusi. Tegelikult liigute te tõenäoliselt terve hulga sagedusi läbi, kui te lihtsalt tavalisest vestlusest rääkima hakkate.

Et sellest paremini aru saada, vaatame mõned näited: Koera vile võib olla väga kõrgel sagedusel, kaugel sellest, mida inimene ei kuule, samas kui lõvi mürin on sagedusspektri madalamas otsas. Teie külmkapi surin? See on madala sagedusega heli. Teie telefoni helisignaal seevastu võib olla kõrgemal sagedusel.

Helisagedusi mõõdetakse hertsides (Hz) ehk tsüklites sekundis. Üks herts tähendab, et helilaine teeb ühe sekundi jooksul ühe täieliku vibratsiooni. Kui te kuulete heli sagedusega 100 Hz, tähendab see, et helilaine vibreerib 100 korda sekundis. Basskitarri madal põhisagedus võib olla umbes 40 Hz, samas kui heleda kellatooni sagedus võib olla kuni 4000 Hz (4kHz) või rohkem.

Mida madalam on sagedus, seda madalam on helikõrgus ja seda vähem tsükleid sekundis.

Inimene kuuleb sagedusi vahemikus 20 Hz kuni 20 000 Hz. See on meie kuulmispiirkond. Alla 20 Hz helisid nimetatakse infrahelideks. Mõelge äikese või maavärinate madalale mürinale. Teisest küljest on üle 20 000 Hz helid ultraheli, nagu näiteks teatavate meditsiiniseadmete kõrged helisignaalid või mõned koerapillid.

Enamiku meie igapäevaste kogemuste puhul jäävad helid, mida me kuuleme, kesksagedusvahemikku, mis jääb tavaliselt vahemikku 300 Hz kuni 3000 Hz. Selles vahemikus toimub suurem osa inimkõne ja seal asub enamik instrumente ja helisid, mida me kõige selgemini tajume. Kui me liigume sellest väljapoole, satume kas kõrg- või madalsageduslikesse ekstreemidesse, mida me tajume erinevalt.

Kõrgsagedusliku heli mõistmine

Kõrgsagedusliku heli selgitamiseks tahan alustada ultraheli maailmast. Jällegi, need on helilained, mis vibreerivad sagedustel, mis on kõrgemad kui 20 000 Hz (või 20 kHz). Te olete ilmselt varem kuulnud mõistet "ultraheli", tavaliselt meditsiinilise pildistamise kontekstis, kus arstid kasutavad seda, et saada pilk keha sisemusse.

Kuid ultraheli ei ole mingi kaasaegne leiutis. Need helilained on olnud olemas sama kaua kui heli ise.

Tegelikult on loomad kasutanud ultraheli juba ammu enne seda, kui inimesed üldse aru said, kuidas seda kasutada. Näiteks nahkhiired ja delfiinid on ehholokatsiooni meistrid. Nad kiirgavad kõrgsageduslikke helilaineid, et navigeerida ja jahti pidada.

Delfiinid saadavad klõpsatusi ja kuulavad tagasiulatuvaid kaja, mis võimaldab neil leida saaki või isegi suhelda omavahel.

Kuigi me ei ole neist teadlikud, võivad need kõrgemad sagedused siiski mõjutada seda, kuidas me tunneme või reageerime teatud olukordadele, kas siis nende tekitatud vibratsioonide või meie maailma kujundavate tehnoloogiate kasutamise kaudu.

Madalsagedusliku heli mõistmine

Madalsageduslikke helisid, eriti alla 20 Hz, nimetatakse ülimadalateks helisideks või infrahelideks. Need helid on nii sügavad ja aeglased, et me ei kuule neid, kuid nad on siiski väga suur osa meie maailmast.

Mõned looduslikud sündmused, nagu vulkaanipursked või ookeanilainete liikumine, tekitavad neid ülimadalaid sagedusi. Isegi mõned suured, kiiresti liikuvad loomad, nagu elevandid, kasutavad infraheli, et suhelda pikkade vahemaade taha. Need helilained levivad läbi maa ja õhu kilomeetrite ulatuses, mistõttu sobivad nad suurepäraselt signaalide saatmiseks läbi suurte ruumide.

Meie, inimesed, oleme samuti leidnud viise, kuidas kasutada ülimadala sagedusega helisid. Suured masinad, nagu mootorid ja turbiinid, tekitavad sageli madalsageduslikke vibratsioone, mida me tavaliselt pigem tunneme kui kuuleme.

Muusikamaailmas võib infraheli kasutada tahtlikult, et tekitada kontserdil subwooferist sügavat mürinat. Kuigi te ei pruugi seda heli otseselt kuulda, tajub teie keha seda.

Kõrge ja madala sagedusega heli käsitlemine stuudiokeskkonnas

Enne, kui me liiga sügavale teaduse juurde läheme, läheme nüüd selle juurde, mis on teie kui muusiku või produtsendi jaoks tegelikult oluline: kuidas need kõrged ja madalad sagedused mõjutavad teie stuudioseadistust. Lõppude lõpuks oleme ju siin, et teha muusikat, eks?

Stuudios tegeleme heliga sagedusspektri mõlemast otsast. Küsimus on selles, kuidas kogu seda vahemikku käsitleda ja kuidas peaksite sellest mõtlema?

Kõigepealt räägime madalast otsast.

Enamikus seadistustes on tavalised stuudiomonitorid mõeldud katma korraliku osa madalate sageduste spektrist. Need monitorid saavad tavaliselt hakkama sagedustega, mis ulatuvad umbes kuni 40 Hz-ni. Aga kui soovite tõesti kaevata sügavale 20 Hz kuni 40 Hz sub-basside territooriumile, vajate subwooferit.

Subwooferi ülesanne on reprodutseerida neid ülimadalaid sagedusi, milleni tavalised monitorid ei ulatu, andes teile kogu helispektri, eriti kui segate selliseid žanre nagu EDM, hiphop või filmimuusika.

Sellegipoolest ei vaja iga tootja subwooferit. Kui teie monitorid saavad madalate helidega korralikult hakkama ja te ei tööta sub-bass-raskevate lugudega, siis ei pruugi teil olla vaja lisatugevust. Veenduge lihtsalt, et teie monitoridel on hea ja selge madalate helide vaste, ja enamiku projektide puhul on teil kõik korras.

Spektri teises otsas on kõrgsagedused. Kõrgete sageduste, tavaliselt alates umbes 2000 Hz kuni 20 000 Hz (või mõnel juhul isegi kaugemale), käsitlemise eest vastutavad kõrgete sageduste kõlarid. Need on sagedused, mis lisavad teie segu selgust, kohalolekut ja detailsust. See on koht, kus te kuulete snare-trummi teravaid ülemisi helisid, tämbrite sädelust või vokaali sära.

Kuidas ravida oma stuudiot kõrgete ja madalate sageduste jaoks

Nüüd, kui me oleme omandanud kindla arusaama sellest, kuidas kõrged ja madalad sagedused töötavad, räägime sellest, kuidas oma stuudios neid silmas pidades töödelda. Nagu ma olen mitmes varasemas artiklis öelnud, kui teie stuudio ei ole korralikult töödeldud, ei anna isegi parimad seadmed teile soovitud heli.

Me teame, et helilained kõlavad erinevalt sõltuvalt nende sagedusest, kuid nad toimivad ka erinevalt. Kõrgsageduslikel helidel on lühem lainepikkus, mis tähendab, et nad ei liigu nii kergesti läbi materjalide.

Selle asemel peegelduvad need pigem kõvadelt pindadelt, nagu seinad, aknad ja metall. Kui olete kunagi kuulnud seda tüütut tagasilöögikaja, kui te salvestate töötlemata ruumis, siis on see teie kõrgsagedused, mis teevad oma tööd.

Teisest küljest on madalatel ja keskmistel sagedustel palju pikemad lainepikkused. Nendel madalamatel helidel on veidi rohkem "massi" ja nad võivad kergemini materjale läbida. Samuti kipuvad nad kogunema nurkadesse või piirkondadesse, kus helilained kohtuvad teatud nurga all. Seetõttu võite märgata, et teie bassirikkad lood kõlavad töötlemata ruumides mudaselt või ebamääraselt.

Seega tekib küsimus, kuidas me neid eri tüüpi sagedusi individuaalselt käsitleme?

Akustiline töötlemine ja heliisolatsioon madalate sageduste jaoks

Kuna madalad sagedused võivad oma pika lainepikkusega kergesti läbida kõva pinda, peame nende puhul erilist tähelepanu pöörama.

Bassilõksud on esimene ja kõige tõhusam osa akustilisest töötlemisest.

Need on mõeldud spetsiaalselt madalate sagedustega tegelemiseks, mis, nagu ma juba mainisin, kipuvad kogunema nurkadesse. Nad töötavad, neelates liigset madalat energiat ja vähendades soovimatuid resonantse.

Kõige tõhusamad bassilõksud on valmistatud tihedatest, absorbeerivatest materjalidest, nagu klaaskiud või kivivill, millel on madalamatel sagedustel suur helineeldumistegur. See tähendab, et need imavad suurepäraselt sügavamaid bassihelisid.

Lisaks bassilõksudele võite kasutada ka madalaid sagedusi neelavaid paneele, eriti seintel. Need paneelid on sageli valmistatud paksemast vahust või tihedast kiudmaterjalist. Need aitavad absorbeerida madalaid ja keskmisi sagedusi (mis jäävad umbes vahemikku 100-300 Hz) ning puhastavad veelgi teie ruumi üldist akustikat.

Kui elad korteris või lähedastes ruumides koos naabritega, tahad veenduda, et need madala sagedusega helid ei lekiks kõrvalolevatesse ruumidesse. Madalsageduslikud helilained levivad kaugele ja teie bassirikkad miksid võivad teie ümber elavatele või töötavatele inimestele kergesti häirida.

Madalate sageduste heliisolatsiooniks stuudios keskenduge ruumi isoleerimisele väliskeskkonnast. Hea algus on seintele, põrandale ja lakke massi lisamine, kasutades massiga koormatud vinüüli (MLV ) või kahekihilist kipsplaati.

Kui soovid tõeliselt pingutada, võid oma ruumi struktuuri lahti ühendada, kasutades elastseid kanaleid või isolatsiooniklambreid. Need süsteemid loovad sisuliselt "lõhe" seinte ja lae vahele, takistades vibratsioonide liikumist läbi materjalide.

Põranda puhul kaaluge kummist isolatsioonipadjad või ujuvpõrandad, et summutada madalsageduslike vibratsioonide mõju.

Kõrgsagedusliku heli akustiline töötlemine

Kui väga madala sagedusega helid võivad olla keerulisemaks väljakutseks, siis kõrgsageduslikel helidel on stuudiokeskkonnas omad probleemid.

Erinevalt madalatest sagedustest on kõrgsageduslikel helidel palju lühemad lainepikkused ja seetõttu on nad vastuvõtlikumad peegeldusele. See tähendab, et ilma nõuetekohase töötlemiseta võib teie stuudio kiiresti muutuda soovimatute kaja segaduseks.

Kõrgsageduslike helide kontrollimiseks on vaja materjale, mis suudavad heli neelata või hajutada, enne kui see jõuab tagasi peegelduda. Akustiline vaht on tavaline valik. Tahate paigutada vahtplaadid strateegiliselt esimestesse peegelduspunktidesse, kuhu heli teie monitoridest kõigepealt jõuab ja seejärel tagasi põrkab. Tavaliselt kuuluvad siia kõlaritest vasakule ja paremale jäävad seinad ja ka lagi otse ülevalpool.

Teine võimalus on kasutada kangaga ümbritsetud klaaskiust paneele. Need on suurepärased, sest nad saavad hakkama laiema sagedusalaga, mitte ainult kõrgete sagedustega, ja on sageli tõhusamad kui vaht, kui tegemist on ruumi akustika tasandamisega.

Akende puhul võite kasutada raskeid kardinaid, mis on piisavalt paksud ja rasked, et neelata kõrgsageduslikke peegeldusi klaasist.

Lõplikud mõtted

Kuigi inimkõrv veedab suurema osa oma ajast heli tajumiseks keskmistes sagedustes, on madal- ja kõrgsageduslikud helid meile kui produtsentidele ja inseneridele väga olulised. Kuigi on raske mitte mõelda ultrakõrg- ja madalsagedustest kui näiliselt kujuteldavatest helidest, kuna need ei ole osa meie inimkuulmisest, teame nüüd, et neil on märkimisväärne mõju sellele, kuidas asjad tunduvad, ja see on oluline kontseptsioon, mida kaasa võtta.