Joka päivä meitä ympäröi ääni, olipa se sitten jääkaapin humina, puhelimen värinän surina, liikenteen jyrinä kaukana tai radiossa soivan kappaleen melodia. Ääntä kuuluu jatkuvasti, emmekä useinkaan ajattele sitä kahta kertaa.

Kun useimmat ihmiset pysähtyvät miettimään ääntä, he kuitenkin ajattelevat heti, kuinka kovaa tai hiljaista se on. Tätä kutsutaan amplitudiksi, ja se edustaa ääniaaltojen korkeutta (tai äänenvoimakkuutta). Tämä on yksi osa yhtälöä, mutta äänellä on toinenkin puoli, jota emme useinkaan ota huomioon: taajuus.

Ajattele kaukaisen ukkosmyrskyn matalaa jyrinää verrattuna herätyskellon terävään, korkeaan äänimerkkiin. Nämä äänet tuntuvat hyvin erilaisilta, eikö totta? Äänen voimakkuus ei muutu pelkästään, vaan taajuus tai värähtelyjen määrä sekunnissa antaa jokaiselle äänelle sen ainutlaatuisen luonteen.

Jos siis olet koskaan miettinyt, miksi tiettyjä ääniä on helpompi kuunnella, kun taas toiset saavat korvasi soimaan, selvitän sinulle korkeiden ja matalien äänien välisen eron.

Mikä on äänen taajuus?

Äänen taajuudella tarkoitetaan ääniaallon värähtelyjen tai syklien lukumäärää sekunnissa.

Kuvittele se kuin aallon rytmi meressä tai kuinka nopeasti se liikkuu ylös ja alas. Tämä nopeus eli taajuus määrittää, kuinka korkea tai matala ääni on, minkä me koemme sävelkorkeutena.

Aina kun puhut, laulat tai jopa hyräilet, tuotat ääniä eri äänitaajuuksilla, usein jopa huomaamatta.

Jos puhut korkeammalla sävelkorkeudella, kuten imitoidessasi korkeaa ääntä, se on korkeampi taajuus. Kun taas puhut syvällä, matalalla, NPR-tyylisellä äänellä, puhut matalammilla taajuuksilla. Itse asiassa liikut luultavasti kokonaisen taajuusalueen läpi pelkästään käymällä normaalia keskustelua.

Jotta ymmärtäisimme tämän paremmin, tarkastellaan muutamia esimerkkejä: Koiran vihellys saattaa olla hyvin korkealla taajuudella, joka ylittää ihmisen kuulon, kun taas leijonan murina on taajuusspektrin matalammassa päässä. Jääkaapin hurina? Se on matalataajuinen ääni. Puhelimesi soittoääni taas saattaa kuulua korkeammalla taajuudella.

Äänitaajuudet mitataan hertseinä (Hz) eli sykleinä sekunnissa. Yksi hertsi tarkoittaa, että ääniaalto tekee yhden täyden värähtelyn yhdessä sekunnissa. Kun kuulet äänen 100 Hz:n taajuudella, se tarkoittaa, että ääniaalto värähtelee 100 kertaa sekunnissa. Bassokitaran matala perustaajuus voi olla noin 40 Hz, kun taas kirkas kellon ääni voi olla jopa 4 000 Hz (4kHz) tai enemmän.

Mitä matalampi taajuus, sitä matalampi sävelkorkeus ja sitä vähemmän syklejä sekunnissa.

Ihminen kuulee taajuuksia 20 Hz:n ja 20 000 Hz:n välillä. Tämä on kuuloalueemme. Alle 20 Hz:n ääniä kutsutaan infraääniksi. Ajattele ukkosen tai maanjäristysten matalia jyrinöitä. Toisaalta yli 20 000 Hz:n äänet ovat ultraääntä, kuten tiettyjen lääkinnällisten laitteiden korkeat äänimerkit tai joidenkin koirien pillit.

Suurimmassa osassa päivittäisistä kokemuksistamme kuulemamme äänet kuuluvat keskitaajuusalueelle, joka on yleensä 300 Hz:n ja 3 000 Hz:n välillä. Tällä alueella tapahtuu suurin osa ihmisen puheesta ja siellä sijaitsevat useimmat instrumentit ja äänet, jotka havaitsemme selkeimmin. Kun siirrymme tämän alueen ulkopuolelle, joudumme joko korkeiden tai matalien taajuuksien äärialueille, jotka koemme eri tavoin.

Korkeataajuisen äänen ymmärtäminen

Korkeataajuisen äänen selittämiseksi haluan aloittaa astumalla ultraäänen maailmaan. Nämäkin ovat ääniaaltoja, jotka värähtelevät yli 20 000 Hz:n (tai 20 kHz:n) taajuuksilla. Olet luultavasti kuullut termin "ultraääni" ennenkin, yleensä lääketieteellisen kuvantamisen yhteydessä, jossa lääkärit käyttävät sitä kurkistamaan kehon sisälle.

Ultraääni ei kuitenkaan ole mikään moderni keksintö. Näitä ääniaaltoja on ollut olemassa yhtä kauan kuin itse ääntä.

Itse asiassa eläimet ovat käyttäneet ultraääntä jo kauan ennen kuin ihminen keksi, miten sitä voidaan käyttää. Esimerkiksi lepakot ja delfiinit ovat kaikuluotainten mestareita. Ne lähettävät korkeataajuisia ääniaaltoja navigoidakseen ja metsästäessään.

Delfiinit lähettävät naksahduksia ja kuuntelevat takaisin tulevaa kaikua, jonka avulla ne voivat paikantaa saaliin tai jopa kommunikoida keskenään.

Vaikka emme ole niistä tietoisia, nämä korkeammat taajuudet voivat silti vaikuttaa tapaan, jolla tunnemme tai reagoimme tiettyihin tilanteisiin, olipa kyse sitten niiden luomista värähtelyistä tai niiden käyttämistä teknologioista, jotka muokkaavat maailmaamme.

Matalataajuisen äänen ymmärtäminen

Matalataajuisia ääniä, erityisesti alle 20 Hz:n ääniä, kutsutaan ultramataliksi taajuuksiksi tai infraääniksi. Nämä äänet ovat niin syviä ja hitaita, ettemme kuule niitä, mutta ne ovat silti osa maailmaamme.

Eräät luonnonilmiöt, kuten tulivuorenpurkaukset tai valtameren aaltojen liikkeet, synnyttävät näitä erittäin matalia taajuuksia. Jopa jotkut suuret, nopeasti liikkuvat eläimet, kuten norsut, käyttävät infraääntä kommunikoidakseen pitkien etäisyyksien yli. Nämä ääniaallot kulkevat maan ja ilman läpi kilometrien päähän, joten ne soveltuvat erinomaisesti signaalien lähettämiseen laajojen tilojen läpi.

Me ihmiset olemme myös keksineet keinoja hyödyntää erittäin matalataajuisia ääniä. Suuret koneet, kuten moottorit ja turbiinit, tuottavat usein matalataajuisia värähtelyjä, jotka me yleensä enemmän tunnemme kuin kuulemme.

Musiikkimaailmassa infraääntä voidaan käyttää tarkoituksellisesti luomaan syvää jyrinää subwooferista konsertissa. Vaikka et ehkä kuule ääntä suoraan, kehosi aistii sen.

Korkean ja matalan äänen käsittely studioympäristössä

Ennen kuin menemme liian syvälle tieteeseen, mennään siihen, millä on todella merkitystä sinulle muusikkona tai tuottajana: miten nämä korkeat ja matalat taajuudet vaikuttavat studioasetuksiisi. Loppujen lopuksi olemme täällä tekemässä musiikkia, eikö niin?

Studiossa käsittelemme ääntä taajuuskaistan molemmista päistä. Kysymys kuuluukin: miten käsittelet kaikkea tätä äänialuetta ja miten sitä pitäisi ajatella?

Puhutaan ensin alhaalta.

Useimmissa kokoonpanoissa tavalliset studiomonitorit on suunniteltu kattamaan kohtuullinen määrä matalien taajuuksien spektriä. Nämä monitorit pystyvät yleensä käsittelemään taajuuksia noin 40 Hz:iin asti. Mutta kun haluat todella kaivautua syvälle 20 Hz:n ja 40 Hz:n väliselle subbasson alueelle, tarvitset subwooferin.

Subwooferin tehtävänä on toistaa nämä erittäin matalat taajuudet, joita tavalliset monitorit eivät aivan tavoita, ja antaa sinulle äänen koko spektri, erityisesti jos sekoitat genrejä, kuten EDM:ää, hip hopia tai elokuvamusiikkia.

Tästä huolimatta jokainen tuottaja ei tarvitse subwooferia. Jos monitorisi kestävät matalat äänet kohtuullisesti etkä työskentele subbassopainotteisten kappaleiden parissa, et ehkä tarvitse ylimääräistä voimaa. Kunhan varmistat, että monitoreissasi on hyvä ja selkeä matalien äänien vaste, niin pärjäät useimmissa projekteissa.

Spektrin toisessa päässä ovat korkeat taajuudet. Kaiuttimet vastaavat korkeiden taajuuksien käsittelystä, yleensä noin 2 000 Hz:stä 20 000 Hz:iin (tai joissakin tapauksissa jopa pidemmälle). Nämä taajuudet lisäävät selkeyttä, läsnäoloa ja yksityiskohtia miksaukseen. Tältä alueelta kuulet snare-rummun terävät yläsävelet, symbaalien kimalluksen tai laulun kimalluksen.

Miten käsitellä studiota korkeiden ja matalien taajuuksien osalta?

Nyt kun meillä on vankka käsitys siitä, miten korkeat ja matalat taajuudet toimivat, puhutaanpa siitä, miten studiossasi kannattaa käsitellä niitä. Kuten olen sanonut useissa aiemmissa artikkeleissa, jos studiota ei ole hoidettu oikein, parhaatkaan laitteet eivät anna haluamaasi ääntä.

Tiedämme, että ääniaallot kuulostavat erilaisilta taajuuden mukaan, mutta ne myös vaikuttavat eri tavoin. Korkeataajuisilla äänillä on lyhyempi aallonpituus, joten ne eivät kulje yhtä helposti materiaalien läpi.

Sen sijaan ne heijastuvat yleensä kovista pinnoista, kuten seinistä, ikkunoista ja metallista. Jos olet koskaan kuullut ärsyttävää takaisinkytkentäkaikua, kun äänität käsittelemättömässä huoneessa, se johtuu korkeista taajuuksista.

Toisaalta matalilla ja keskitaajuuksilla on paljon pidemmät aallonpituudet. Näillä matalammilla äänillä on hieman enemmän "massaa", ja ne läpäisevät materiaaleja helpommin. Niillä on myös taipumus kerääntyä kulmiin tai alueille, joissa ääniaallot kohtaavat tietyissä kulmissa. Tästä syystä saatat huomata, että bassopainotteiset kappaleesi kuulostavat mudalta tai epämääräisiltä käsittelemättömissä tiloissa.

Kysymys kuuluukin, miten näitä erityyppisiä taajuuksia käsitellään erikseen?

Matalien taajuuksien akustinen käsittely ja äänieristys

Koska matalat taajuudet ja niiden pitkät aallonpituudet kulkevat helposti kovien pintojen läpi, meidän on kiinnitettävä erityistä huomiota niiden käsittelyyn.

Bassoluukut ovat akustisen käsittelyn ensimmäinen ja tehokkain palanen.

Ne on suunniteltu erityisesti käsittelemään matalia taajuuksia, jotka, kuten aiemmin mainitsin, kerääntyvät yleensä nurkkiin. Ne toimivat vaimentamalla ylimääräistä matalien äänien energiaa ja vähentämällä ei-toivottuja resonansseja.

Tehokkaimmat bassoansat on valmistettu tiheistä, absorboivista materiaaleista, kuten lasikuidusta tai kivivillasta, joiden äänenvaimennuskerroin on korkea matalilla taajuuksilla. Tämä tarkoittaa, että ne imevät erinomaisesti syvempiä bassoääniä.

Bassoluukkujen lisäksi voit käyttää matalia taajuuksia vaimentavia paneeleita erityisesti seinillä. Nämä paneelit on usein valmistettu paksummasta vaahtomuovista tai tiheästä kuitumateriaalista. Ne auttavat vaimentamaan matalia keskitaajuuksia (jotka vaihtelevat karkeasti 100-300 Hz:n välillä) ja puhdistavat entisestään huoneen kokonaisakustiikkaa.

Jos asut asunnossa tai naapurien kanssa lähekkäin, haluat varmistaa, etteivät matalataajuiset äänet pääse vuotamaan viereisiin huoneisiin. Matalataajuiset ääniaallot kulkevat kauas, ja bassopainotteiset miksauksesi voivat helposti olla häiriöksi ympärilläsi asuville tai työskenteleville.

Jos haluat äänieristää studiosi matalilta taajuuksilta, keskity eristämään huoneesi ulkoisesta ympäristöstä. Massan lisääminen seiniin, lattiaan ja kattoon käyttämällä massakuormitettua vinyyliä (MLV) tai kaksikerroksista kipsilevyä on hyvä alku.

Jos haluat todella parantaa tilannetta, voit irrottaa huoneen rakenteen joustavilla kanavilla tai eristysliitoksilla. Nämä järjestelmät luovat lähinnä "raon" seinien ja katon väliin ja estävät värähtelyjä kulkemasta materiaalien läpi.

Lattiassa kannattaa harkita kumisten eristystyynyjen tai kelluvien lattioiden käyttöä matalataajuisten värähtelyjen vaikutuksen vaimentamiseksi.

Akustinen käsittely korkeataajuista ääntä varten

Vaikka hyvin matalataajuiset äänet saattavat olla hankalampi haaste, korkeataajuisilla äänillä on omat ongelmansa studioympäristössä.

Toisin kuin matalilla taajuuksilla, korkeataajuisten äänien aallonpituus on paljon lyhyempi, minkä vuoksi ne ovat alttiimpia heijastumiselle. Tämä tarkoittaa, että ilman asianmukaista käsittelyä studiostasi voi tulla nopeasti ei-toivottujen kaikujen sekamelska.

Korkeataajuisten äänien hallitsemiseksi tarvitset materiaaleja, jotka voivat absorboida tai hajottaa ääntä ennen kuin se ehtii heijastua takaisin sinuun. Akustinen vaahtomuovi on yleinen valinta. Vaahtomuovipaneelit kannattaa sijoittaa strategisesti ensimmäisiin heijastuskohtiin, joihin monitorien ääni ensin osuu ja sitten kimpoaa takaisin sinuun. Tyypillisesti näihin kuuluvat kaiuttimien vasemmalla ja oikealla puolella olevat seinät sekä suoraan yläpuolella oleva katto.

Toinen vaihtoehto on käyttää kankaalla käärittyjä lasikuitupaneeleita. Nämä ovat hyviä, koska ne pystyvät käsittelemään laajempaa taajuusaluetta, eivät vain korkeita taajuuksia, ja ne ovat usein tehokkaampia kuin vaahtomuovi, kun on kyse huoneen akustiikan tasoittamisesta.

Ikkunoissa voit käyttää paksuja verhoja, jotka ovat tarpeeksi paksuja ja raskaita vaimentamaan lasista tulevia korkeataajuisia heijastuksia.

Lopulliset ajatukset

Vaikka ihmiskorva käyttää suurimman osan ajastaan äänen havaitsemiseen keskitaajuusalueella, matala- ja korkeataajuiset äänet ovat erittäin tärkeitä tuottajille ja insinööreille. Vaikka on vaikeaa olla ajattelematta ultrakorkea- ja matalataajuisia ääniä näennäisesti kuvitteellisina ääninä, koska ne eivät ole osa ihmisen kuuloa, tiedämme nyt, että niillä on merkittävä vaikutus siihen, miltä asiat tuntuvat, ja tämä on tärkeä käsite, joka on otettava mukaan.