Kiekvieną dieną mus supa garsas - šaldytuvo ūžesys, telefono vibracija, tolumoje sklindantis eismo ūžesys ar per radiją skambančios dainos melodija. Garsas mus pasiekia nuolat, ir dažnai apie tai nesusimąstome.

Tačiau dauguma žmonių, sustoję ir pagalvoję apie garsą, iškart galvoja, koks jis garsus ar tylus. Tai vadinama amplitude, kuri parodo garso bangų aukštį (arba tūrį). Tai viena lygties dalis, tačiau yra ir kita garso pusė, į kurią dažnai neatsižvelgiame: dažnis.

Pagalvokite apie tylų tolimos audros dundesį ir aštrų, aukštą žadintuvo signalą. Šie garsai labai skiriasi, ar ne? Keičiasi ne tik garsumas, bet ir dažnis arba virpesių per sekundę skaičius, kuris kiekvienam garsui suteikia unikalų charakterį.

Taigi, jei kada nors susimąstėte, kodėl vienų garsų klausytis lengviau, o kiti verčia spengti ausyse, paaiškinsiu, kuo skiriasi aukšto ir žemo dažnio garsai.

Kas yra garso dažnis?

Garso dažnis - tai skaičius virpesių arba ciklų, kuriuos garso banga atlieka per sekundę.

Įsivaizduokite tai kaip bangos ritmą vandenyne arba kaip greitai ji kyla ir leidžiasi. Šis greitis, arba dažnis, lemia, koks aukštas ar žemas bus garsas, kurį mes suvokiame kaip garso aukštį.

Taigi kiekvieną kartą, kai kalbate, dainuojate ar net niūniuojate, skleidžiate skirtingų dažnių garsus, dažnai to net nesuvokdami.

Jei kalbate aukštesniu tonu, pavyzdžiui, imituodami aukštą balsą, tai yra aukštesnis dažnis. Priešingai, kai kalbate giliu, žemu, NPR stiliaus tonu, pasiekiami žemesni dažniai. Tiesą sakant, turbūt pereinate per visą dažnių diapazoną vien tik kalbėdami įprastai.

Kad tai geriau suprastume, panagrinėkime keletą pavyzdžių: Šuns švilpukas gali būti labai aukšto dažnio, daug aukštesnio, nei žmonės gali girdėti, o liūto riaumojimas yra žemesniame dažnių spektro gale. Jūsų šaldytuvo ūžimas? Tai žemo dažnio garsas. Kita vertus, jūsų telefono skambėjimo melodija gali būti aukštesnio dažnio.

Garso dažniai matuojami hercais (Hz) arba ciklais per sekundę. Vienas hercas reiškia, kad per vieną sekundę garso banga atlieka vieną pilną virpesį. Taigi, kai girdite 100 Hz dažnio garsą, tai reiškia, kad garso banga kiekvieną sekundę suvirpa 100 kartų. Žemas pagrindinis bosinės gitaros dažnis gali būti apie 40 Hz, o ryškus varpo tonas gali būti net 4000 Hz (4 kHz) ar daugiau.

Kuo mažesnis dažnis, tuo mažesnis aukštis ir tuo mažiau ciklų per sekundę.

Žmonės gali girdėti 20-20 000 Hz dažnius. Tai mūsų girdimasis diapazonas. Žemesni nei 20 Hz garsai vadinami infragarsu. Prisiminkite silpnus griaustinio ar žemės drebėjimo garsus. Kita vertus, garsai, kurių dažnis didesnis nei 20 000 Hz, yra ultragarsas, pavyzdžiui, kai kurių medicinos prietaisų aukšto dažnio pypsėjimas arba kai kurių šunų švilpimas.

Dauguma mūsų kasdien girdimų garsų priklauso vidutinių dažnių diapazonui, kuris paprastai yra nuo 300 Hz iki 3 000 Hz. Šiame diapazone skamba didžioji dalis žmonių kalbos, čia yra dauguma instrumentų ir garsų, kuriuos suvokiame aiškiausiai. Kai išeiname už šio diapazono ribų, patenkame į aukštų arba žemų dažnių kraštutinumus, kuriuos jaučiame skirtingai.

Aukšto dažnio garso supratimas

Norėdamas paaiškinti aukšto dažnio garsą, norėčiau pradėti nuo ultragarso pasaulio. Vėlgi, tai garso bangos, kurios virpa didesniu nei 20 000 Hz (arba 20 kHz) dažniu. Tikriausiai jau esate girdėję terminą "ultragarsas", dažniausiai kalbant apie medicininius vaizdus, kai gydytojai jį naudoja norėdami pažvelgti į kūno vidų.

Tačiau ultragarsas nėra šiuolaikinis išradimas. Šios garso bangos egzistuoja taip pat seniai, kaip ir pats garsas.

Iš tikrųjų gyvūnai ultragarsą naudojo gerokai anksčiau, nei žmonės sugalvojo, kaip juo naudotis. Pavyzdžiui, šikšnosparniai ir delfinai yra echolokacijos meistrai. Jie skleidžia aukšto dažnio garso bangas, kad galėtų orientuotis ir medžioti.

Delfinai siunčia signalus ir klausosi atgal atsispindinčio aido, todėl gali rasti grobį ar net susikalbėti tarpusavyje.

Nors mes jų nesuvokiame, šie aukštesni dažniai vis tiek gali daryti įtaką mūsų jausmams ar reakcijai į tam tikras situacijas, nesvarbu, kokias vibracijas jie sukuria ar kaip naudoja technologijas, kurios formuoja mūsų pasaulį.

Žemo dažnio garso supratimas

Žemo dažnio garsai, ypač žemesni nei 20 Hz, vadinami labai žemais dažniais arba infragarsu. Šie garsai yra tokie gilūs ir lėti, kad mes jų negirdime, tačiau jie vis tiek yra labai svarbi mūsų pasaulio dalis.

Kai kurie gamtos reiškiniai, pavyzdžiui, ugnikalnių išsiveržimai arba vandenyno bangų judėjimas, sukelia šiuos itin žemus dažnius. Net kai kurie dideli, greitai judantys gyvūnai, pavyzdžiui, drambliai, naudoja infragarsą bendravimui dideliais atstumais. Šios garso bangos sklinda žeme ir oru daugybę kilometrų, todėl puikiai tinka signalams siųsti didelėse erdvėse.

Mes, žmonės, taip pat radome būdų, kaip panaudoti itin žemo dažnio garsus. Didelės mašinos, pavyzdžiui, varikliai ir turbinos, dažnai skleidžia žemo dažnio vibracijas, kurias dažniausiai labiau jaučiame, nei girdime.

Muzikos pasaulyje infragarsas gali būti naudojamas sąmoningai, siekiant sukurti gilų žemų dažnių garsiakalbio dundesį per koncertą. Nors garso tiesiogiai negirdite, jūsų kūnas jį jaučia.

Darbas su aukšto ir žemo dažnio garsu studijos aplinkoje

Dabar, prieš gilindamiesi į mokslinius aspektus, pereikime prie to, kas jums, kaip muzikantui ar prodiuseriui, iš tikrųjų svarbu: kaip šie aukšti ir žemi dažniai veikia jūsų studijos sąrangą. Juk esame čia tam, kad kurtume muziką, tiesa?

Studijoje susiduriame su abiejų dažnių spektro galų garsais. Kyla klausimas: kaip elgtis su visu šiuo diapazonu ir kaip apie tai galvoti?

Pirmiausia pakalbėkime apie žemą lygį.

Daugumoje nustatymų įprasti studijos monitoriai yra sukurti taip, kad padengtų pakankamą žemų dažnių spektro dalį. Šie monitoriai paprastai gali dirbti su dažniais iki maždaug 40 Hz. Tačiau kai iš tikrųjų norite giliai įeiti į 20-40 Hz žemųjų dažnių teritoriją, jums reikės žemųjų dažnių garsiakalbio.

Žemųjų dažnių garsiakalbio užduotis - atkurti šiuos itin žemus dažnius, kurių įprasti monitoriai negali pasiekti, ir taip suteikti visą garso spektrą, ypač jei maišote tokius žanrus kaip EDM, hiphopas ar filmų garso takeliai.

Tačiau ne kiekvienam gamintojui reikia žemų dažnių garsiakalbio. Jei jūsų monitoriai gali tinkamai valdyti žemus dažnius ir nedirbate su daug žemų dažnių turinčiais kūriniais, gali būti, kad papildomo garsiakalbio jums nereikia. Tiesiog įsitikinkite, kad jūsų monitoriai gerai, aiškiai reaguoja į žemus dažnius, ir daugumai projektų viskas bus gerai.

Kitame spektro gale yra aukšti dažniai. Aukštųjų dažnių garsiakalbiai yra atsakingi už aukštųjų dažnių, paprastai nuo maždaug 2 000 Hz iki 20 000 Hz (o kai kuriais atvejais ir daugiau), skleidimą. Tai dažniai, kurie mišiniui suteikia aiškumo, ryškumo ir detalumo. Būtent čia girdėsite aštrius viršutinius būgno garsus, cimbolų virpesius ar vokalo kibirkštis.

Kaip apdoroti studiją, kad būtų apsaugoti aukšti ir žemi dažniai

Dabar, kai gerai supratome, kaip veikia aukšti ir žemi dažniai, pakalbėkime apie tai, kaip, atsižvelgiant į juos, tvarkyti savo studiją. Kaip jau minėjau keliuose ankstesniuose straipsniuose, jei jūsų studija nebus tinkamai apdorota, net ir geriausia įranga nesuteiks jums norimo garso.

Žinome, kad garso bangos sklinda skirtingai priklausomai nuo jų dažnio, tačiau jos taip pat skirtingai ir veikia. Didelio dažnio garsų bangos yra trumpesnės, todėl jos ne taip lengvai sklinda medžiagomis.

Vietoj to jie dažniausiai atsispindi nuo kietų paviršių, tokių kaip sienos, langai ir metalas. Jei kada nors girdėjote tą erzinantį aidą, kai įrašinėjate neapdorotoje patalpoje, tai yra jūsų aukštųjų dažnių aidas.

Kita vertus, žemų ir vidutinių dažnių bangos yra daug ilgesnės. Šie žemieji garsai turi šiek tiek daugiau "masės" ir gali lengviau prasiskverbti pro medžiagas. Be to, jie linkę kauptis kampuose arba vietose, kur garso bangos susilieja tam tikru kampu. Todėl galite pastebėti, kad neapdorotose erdvėse žemų dažnių kūriniai skamba purvini ar neapibrėžti.

Taigi kyla klausimas, kaip atskirai vertinti šiuos skirtingus dažnius?

Akustinis apdorojimas ir žemų dažnių garso izoliacija

Kadangi žemi dažniai, kurių bangos yra ilgos, gali lengvai sklisti per kietus paviršius, bandydami su jais susidoroti turime imtis ypatingų priemonių.

Žemų dažnių gaudyklės yra pirmoji ir veiksmingiausia akustinio apdorojimo dėlionės dalis.

Jie specialiai sukurti žemiems dažniams, kurie, kaip minėjau anksčiau, dažniausiai susikaupia kampuose. Jie sugeria žemų dažnių perteklinę energiją ir sumažina nepageidaujamus rezonansus.

Veiksmingiausios žemų dažnių gaudyklės gaminamos iš tankių, sugeriančių medžiagų, pavyzdžiui, stiklo pluošto ar akmens vatos, kurių garso sugerties koeficientas žemesniuose dažniuose yra didelis. Tai reiškia, kad jos puikiai sugeria gilesnius žemų dažnių tonus.

Be žemų dažnių gaudyklių, taip pat galite naudoti žemus dažnius sugeriančias plokštes, ypač ant sienų. Šios plokštės dažnai gaminamos iš storesnių putų arba tankios pluoštinės medžiagos. Jos padeda sugerti žemus ir vidutinius dažnius (maždaug nuo 100 iki 300 Hz) ir dar labiau išvalyti bendrą kambario akustiką.

Jei gyvenate bute arba arti kaimynų, norėsite įsitikinti, kad žemo dažnio garsai nesklinda į gretimus kambarius. Žemo dažnio garso bangos sklinda toli, todėl jūsų žemų dažnių mišiniai gali trukdyti aplink gyvenantiems ar dirbantiems žmonėms.

Norėdami užtikrinti žemų dažnių garso izoliaciją savo studijoje, daugiausia dėmesio skirkite patalpos izoliavimui nuo išorinės aplinkos. Gera pradžia - sienų, grindų ir lubų masyvumo didinimas naudojant masyvų vinilą (MLV) arba dvisluoksnes gipskartonio plokštes.

Jei iš tiesų norite dar labiau patobulėti, galite atsieti patalpos struktūrą naudodami elastingus kanalus arba izoliacines movas. Šios sistemos iš esmės sukuria "tarpą" tarp sienų ir lubų, neleidžiantį vibracijai sklisti per medžiagas.

Grindims naudokite gumines izoliacines trinkeles arba plaukiojančias grindis, kad sugertų žemo dažnio vibracijų poveikį.

Aukšto dažnio garso akustinis apdorojimas

Nors labai žemo dažnio garsai gali būti sudėtingesnis iššūkis, aukšto dažnio garsai studijos aplinkoje kelia savų problemų.

Skirtingai nuo žemų dažnių, aukšto dažnio garsai yra daug trumpesnių bangų ilgio, todėl jie dažniau atsispindi. Tai reiškia, kad tinkamai neapdorojus jūsų studija greitai gali tapti nepageidaujamo aido kratiniu.

Norint valdyti aukšto dažnio garsus, reikia medžiagų, galinčių sugerti arba išsklaidyti garsą, kol jis dar nespėjo atsispindėti. Dažniausiai pasirenkamos akustinės putos. Norėsite strategiškai išdėstyti putplasčio plokštes pirmuosiuose atspindžio taškuose, į kuriuos garsas iš monitorių pirmiausia patenka, o paskui atsimuša atgal į jus. Paprastai tai būna sienos į kairę ir į dešinę nuo garsiakalbių, taip pat lubos tiesiai virš jų.

Kitas variantas - naudoti audiniu aptrauktas stiklo pluošto plokštes. Šios plokštės yra puikios, nes gali veikti ne tik aukštus, bet ir platesnį dažnių diapazoną ir dažnai yra veiksmingesnės už putplastį, kai reikia išlyginti patalpos akustiką.

Langams galite naudoti pakankamai storas ir sunkias užuolaidas, kad sugertų aukšto dažnio atspindžius nuo stiklo.

Galutinės mintys

Nors žmogaus ausis didžiąją laiko dalį praleidžia suvokdama vidutinio dažnio garsą, žemo ir aukšto dažnio garsai mums, gamintojams ir inžinieriams, yra labai svarbūs. Nors sunku negalvoti apie itin aukštus ir žemus garsus kaip apie iš pažiūros įsivaizduojamus garsus, nes jie nėra mūsų žmogiškosios klausos dalis, dabar žinome, kad jie daro didelę įtaką pojūčiui, ir tai yra svarbi sąvoka, kurią reikia įsidėmėti.