高周波音と低周波音:両者の違い

高周波音と低周波音:両者の違い 高周波音と低周波音:両者の違い

冷蔵庫の音、電話のバイブ音、遠くの交通渋滞の轟音、ラジオから流れる歌のメロディーなど、私たちは毎日、音に囲まれている。音は絶えず私たちに襲いかかり、私たちはしばしばそれについて深く考えることはない。

しかし、ほとんどの人は音について考えるのを止めると、すぐにその大きさや柔らかさについて考える。これは振幅と呼ばれ、音波の高さ(または体積)を表している。これは方程式の一部分ですが、音にはもう一つ、私たちがしばしば考慮しない側面があります。

遠くから聞こえる雷鳴の低い音と、目覚まし時計の鋭く甲高いビープ音について考えてみよう。これらの音の感じ方は全く違いますよね?単に音量が変わるだけでなく、周波数や1秒あたりの振動数がそれぞれの音にユニークな個性を与えているのです。

ある音は聴きやすいのに、ある音は耳鳴りがするのはなぜだろうと不思議に思ったことがある人のために、高周波と低周波の音の違いを説明しよう。

音の周波数とは何か?

音響周波数チャート

音の周波数とは、音波が1秒間に行う振動またはサイクルの数を指す。

海の波のリズムや、波が上下に動く速さを想像してみてほしい。この速さ、つまり周波数によって音の高低が決まり、私たちはそれをピッチとして経験する。

つまり、話したり、歌ったり、あるいは鼻歌を歌ったりするたびに、さまざまな周波数で音を出しているのだ。

高い声の真似をするときのように、高いピッチで話す場合は、周波数が高くなります。それとは対照的に、NPRのような深く低いトーンで話すと、低い周波数になります。実際、普通に会話をしているだけでも、あらゆる周波数帯域を移動していることでしょう。

これをよりよく理解するために、いくつかの例を見てみよう:ライオンのうなり声は周波数スペクトルの低い方に位置する。冷蔵庫のうなり声?それは低周波音だ。一方、携帯電話の着信音は高い周波数かもしれない。

音の周波数はヘルツ(Hz)、つまり1秒あたりのサイクルで測定される。1ヘルツとは、音波が1秒間に1回振動することを意味する。つまり、100Hzの音が聞こえたら、それは音波が1秒間に100回振動していることを意味します。ベース・ギターの低い基本周波数は40Hz前後で、明るいベルの音は4,000Hz(4kHz)以上になることもある。

周波数が低いほどピッチは低くなり、1秒あたりのサイクル数は少なくなる。

人間は20Hzから20,000Hzの周波数を聞くことができる。これが可聴域である。20Hz以下の音は低周波音と呼ばれる。雷や地震の低音を思い浮かべてほしい。一方、20,000 Hzを超える音は超音波と呼ばれ、医療機器や犬の鳴き声のような甲高い音です。

私たちが日常的に耳にする音のほとんどは、300Hzから3,000Hzの中周波数帯域である。この帯域は、人間の会話の大半を占め、私たちが最も明瞭に知覚する楽器や音のほとんどが存在する場所である。この範囲から外れると、高域か低域の極端な周波数帯域になり、私たちはそれぞれ違った経験をすることになる。

高周波音を理解する

高周波音を説明するために、まず超音波の世界に足を踏み入れてみたい。繰り返しになるが、これは20,000Hz(または20kHz)より高い周波数で振動する音波である。超音波」という言葉を耳にしたことがある人も多いだろうが、それは通常、医者が体の内部を覗き見るために使う医療用画像診断の文脈で使われることが多い。

しかし、超音波は現代の発明ではない。この音波は、音そのものと同じくらい古くから存在している。

実際、人類が超音波の利用法を発見するずっと以前から、動物は超音波を利用してきた。例えば、コウモリやイルカはエコロケーションの達人だ。彼らは高周波の音波を発して航行し、狩りをする。

イルカはクリック音を発信し、跳ね返ってくるエコーを聞くことで、獲物の位置を特定したり、イルカ同士でコミュニケーションを取ったりすることができる。

私たちが意識していないだけで、これらの高い周波数は、彼らが作り出す波動や、私たちの世界を形作るテクノロジーの使用を通じて、私たちの感じ方や特定の状況への反応に影響を与えることができる。

低周波音を理解する

低周波音、特に20Hz以下の音は超低周波音または低周波音と呼ばれる。これらの音はとても深くゆっくりとした音なので、私たちには聞こえないが、それでも私たちの世界の大部分を占めている。

火山の噴火や海の波の動きのようないくつかの自然現象は、この超低周波を発生させる。ゾウのような大型で動きの速い動物も、長距離の通信に低周波音を使っている。これらの音波は、大地や空気中を何マイルも伝わるため、広大な空間に信号を送るのに最適なのだ。

私たち人間は、超低周波音を利用する方法も発見した。エンジンやタービンのような大型機械は、しばしば低周波の振動を発生させる。

音楽の世界では、コンサートでサブウーファーから深い響きを出すために、意図的に低周波音を使うことがある。音は直接聞こえないかもしれないが、身体はそれを感知する。

スタジオ環境における高音域と低音域への対応

さて、科学的な話に深入りする前に、ミュージシャンやプロデューサーとして本当に重要なこと、つまり、これらの高域と低域がスタジオのセットアップにどのような影響を与えるかを説明しましょう。結局のところ、私たちは音楽を作るためにここにいるのでしょう?

スタジオでは、周波数スペクトルの両端からの音を扱います。問題は、このすべての音域をどのように扱い、どのように考えるべきか、ということです。

まず、ローエンドについて

ほとんどのセットアップでは、通常のスタジオモニターは低域をカバーするように設計されています。このようなモニターは通常、40 Hz程度までの周波数を扱うことができます。しかし、本当に20 Hzから40 Hzの低域を深く掘り下げたい場合は、サブウーファーが必要になります。

サブウーファーの仕事は、通常のモニターでは届かない超低域を再生することで、特にEDM、ヒップホップ、映画音楽などのジャンルをミックスする場合、サウンドの全スペクトラムを再生します。

とはいえ、すべてのプロデューサーにサブウーファーが必要なわけではありません。お使いのモニターが低域をきちんと処理でき、サブベースを多用するトラックを制作しないのであれば、余分な迫力は必要ないかもしれません。ただ、お使いのモニターが良好でクリアなローエンド・レスポンスを持っていることを確認してください。

もう一方の端には高周波があります。トゥイーターは、通常約2,000 Hzから20,000 Hzまで(場合によってはそれ以上)の高周波を担当します。これらの周波数は、ミックスに明瞭さ、臨場感、ディテールを加えます。スネアドラムのシャープなトップエンド、シンバルのきらめき、ボーカルの輝きなどがここで聴こえます。

スタジオの高域と低域の処理方法

さて、高域と低域がどのように機能するのかをしっかり把握したところで、それらを考慮したスタジオの扱い方についてお話ししましょう。これまでの記事でも何度か述べてきたように、スタジオが適切に処理されていなければ、どんなに良い機材を使ってもあなたの求めるサウンドは得られません。

音波は周波数によって聞こえ方が異なることは分かっているが、その作用もまた異なる。高周波の音は波長が短く、物質中を伝わりにくい。

その代わり、壁や窓、金属などの硬い表面で反射する傾向があります。無加工の部屋でレコーディングしているときに、スラップバックエコーという耳障りな響きを聞いたことがあるとしたら、それは高音域がそうさせているのです。

その反面、低音域と中音域の周波数は波長がずっと長い。これらの低音域の音はもう少し「質量」があり、素材を通過しやすい。また、コーナーや音波がある角度で交わる部分にたまりやすくなります。そのため、未処理の空間では、低音を多用したトラックが濁った音に聞こえたり、輪郭のはっきりしない音に聞こえたりするのです。

そこで問題になるのは、これらの異なるタイプの周波数を個別にどう扱うかだ。

低周波用の音響処理と防音処理

波長の長い低周波は、硬い表面を伝わりやすいため、その対策には特別な配慮が必要だ。

バストラップは、音響処理パズルの最初の、そして最も効果的なピースです。

これらは、先に述べたようにコーナーに集まりがちな低周波に対処するために特別に設計されています。余分な低域エネルギーを吸収し、不要な共振を抑えることで機能します。

最も効果的なバス・トラップは、グラスファイバーやロックウールのような高密度で吸音性の高い素材で作られています。つまり、より深い低音を吸収するのに適しているのです。

バストラップに加え、特に壁に低周波吸収パネルを使用 することもできます。これらのパネルは、厚めの発泡材や高密度の繊維素材でできていることが多い。中低域(およそ100~300Hz)を吸収し、部屋全体の音響をさらにきれいにします。

アパートや隣人との距離が近い場合、低周波の音が隣の部屋に漏れないようにしたいものです。低周波の音波は遠くまで伝わるため、低音を多用したミックスは、周囲に住んでいる人や働いている人の迷惑になりかねません。

スタジオの低域を防音するには、部屋を外部環境から隔離することに重点を置いてください。マスロード・ビニール(MLV)や二重構造の乾式壁を使って、壁、床、天井に質量を持たせることは良いスタートです。

さらに上を目指すなら、弾力性のあるチャンネルやアイソレーション・クリップを使って、部屋の構造を切り離すことができます。これらのシステムは基本的に壁と天井の間に「隙間」を作り、振動が素材を伝わるのを防ぎます。

床には、低周波振動の衝撃を吸収するゴム製のアイソレーションパッドや フローティングフロアの使用を検討する。

高周波音に対する音響処理

非常に低い周波数の音はより厄介な課題かもしれないが、高い周波数の音はスタジオ環境において独自の問題がある。

低周波とは異なり、高周波の音は波長が短いため、反射しやすいのです。つまり、適切な処置を施さなければ、スタジオはすぐに不要な反響音で混乱してしまうのです。

高周波の音を抑えるには、音が反射して戻ってくる前に吸収または拡散する素材が必要です。アコースティック・フォームは一般的な選択肢です。発泡スチロールのパネルを、モニターからの音が最初に当たって跳ね返る、最初の反射ポイントに戦略的に配置するとよいでしょう。一般的には、スピーカーの左右の壁や真上の天井がこれにあたります。

もうひとつの選択肢は、ファブリックに包まれたグラスファイバー・パネルを使うことだ。これらは、高周波数だけでなく、より広い周波数帯域を扱うことができるので、部屋の音響を滑らかにすることに関しては、多くの場合、発泡スチロールよりも効果的です。

窓には、ガラスからの高周波の反射を吸収する厚手のカーテンを使えばよい。

最終的な感想

人間の耳は、そのほとんどの時間を中音域の音に費やしていますが、低音域や高音域の音は、プロデューサーやエンジニアとして把握しておくことが非常に重要です。超高域や低域は、人間の聴覚の一部ではないため、一見想像上の音と考えないようにするのは難しいですが、物事の感じ方に大きな影響を与えることが分かっており、これは重要な概念です。

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