Elke dag worden we omringd door geluid, of het nu het gezoem van een koelkast is, het gezoem van een trillende telefoon, het geraas van het verkeer in de verte of de melodie van een liedje op de radio. Geluid komt voortdurend op ons af en we staan er vaak geen twee keer bij stil.

Als de meeste mensen echter stilstaan bij geluid, denken ze meteen aan hoe hard of zacht het is. Dit wordt amplitude genoemd en staat voor de hoogte (of het volume) van de geluidsgolven. Dat is één deel van de vergelijking, maar er is nog een andere kant van geluid waar we vaak geen rekening mee houden: frequentie.

Denk aan het lage gerommel van een onweersbui in de verte versus de scherpe, hoge pieptoon van een wekker. Deze geluiden voelen heel anders aan, nietwaar? Het is niet alleen het volume dat verandert; het is de frequentie of het aantal trillingen per seconde dat elk geluid zijn unieke karakter geeft.

Dus als je je ooit hebt afgevraagd waarom bepaalde geluiden makkelijker te horen zijn terwijl andere je oren laten suizen, dan zal ik het verschil tussen hoge en lage frequenties voor je uitleggen.

Wat is geluidsfrequentie?

Geluidsfrequentie verwijst naar het aantal trillingen of cycli die een geluidsgolf per seconde maakt.

Stel het je voor als het ritme van een golf in de oceaan of hoe snel die op en neer beweegt. Deze snelheid, of frequentie, bepaalt hoe hoog of laag het geluid zal zijn, wat wij ervaren als toonhoogte.

Dus elke keer dat je spreekt, zingt of zelfs neuriet, creëer je geluiden met verschillende geluidsfrequenties, vaak zonder dat je het doorhebt.

Als je op een hogere toon spreekt, zoals wanneer je een hoge stem imiteert, is dat een hogere frequentie. Als je daarentegen op een diepe, lage, NPR-achtige toon spreekt, raak je lagere frequenties. Het is zelfs zo dat je waarschijnlijk door een hele reeks frequenties beweegt als je gewoon een normaal gesprek voert.

Om dit beter te begrijpen, kijken we naar enkele voorbeelden: Het gefluit van een hond kan een heel hoge frequentie hebben, veel hoger dan wat mensen kunnen horen, terwijl het gegrom van een leeuw zich aan de onderkant van het frequentiespectrum bevindt. Het gezoem van je koelkast? Dat is een geluid met een lage frequentie. De ringtone van je telefoon daarentegen kan een hogere frequentie hebben.

Geluidsfrequenties worden gemeten in hertz (Hz), of cycli per seconde. Eén hertz betekent dat de geluidsgolf één volledige trilling per seconde maakt. Dus als je een geluid hoort met 100 Hz, betekent dit dat de geluidsgolf 100 keer per seconde trilt. De lage fundamentele frequentie van een basgitaar kan rond de 40 Hz liggen, terwijl een heldere beltoon wel 4.000 Hz (4kHz) of meer kan zijn.

Hoe lager de frequentie, hoe lager de toonhoogte en hoe minder cycli per seconde.

Mensen kunnen frequenties horen tussen 20 Hz en 20.000 Hz. Dit is ons hoorbare bereik. Geluiden onder de 20 Hz worden infrageluid genoemd. Denk aan het lage gerommel van onweer of aardbevingen. Aan de andere kant zijn geluiden boven de 20.000 Hz ultrageluid, zoals de hoge pieptonen van bepaalde medische apparaten of sommige hondenfluitjes.

Voor de meeste van onze dagelijkse ervaringen vallen de geluiden die we horen binnen het middenfrequentiebereik, dat gewoonlijk tussen 300 Hz en 3.000 Hz ligt. In dit bereik vindt het merendeel van de menselijke spraak plaats en bevinden zich de meeste instrumenten en geluiden die we het duidelijkst waarnemen. Als we daarbuiten gaan, komen we in de hoge of lage frequentie extremen, die we verschillend ervaren.

Hoogfrequent geluid begrijpen

Om hoogfrequent geluid uit te leggen, wil ik beginnen met de wereld van ultrageluid. Nogmaals, dit zijn geluidsgolven die trillen met frequenties hoger dan 20.000 Hz (of 20 kHz). Je hebt de term "ultrageluid" waarschijnlijk wel eens gehoord, meestal in de context van medische beeldvorming, waarbij artsen het gebruiken om een kijkje in het lichaam te nemen.

Echografie is echter geen moderne uitvinding. Deze geluidsgolven bestaan al zo lang als het geluid zelf.

In feite maakten dieren al gebruik van ultrageluid lang voordat de mens erachter kwam hoe ze dit konden gebruiken. Vleermuizen en dolfijnen zijn bijvoorbeeld meesters in echolocatie. Ze zenden geluidsgolven met een hoge frequentie uit om te navigeren en te jagen.

Dolfijnen zenden klikken uit en luisteren naar de echo's die terugkaatsen, waardoor ze prooien kunnen lokaliseren of zelfs met elkaar kunnen communiceren.

Hoewel we ons er niet van bewust zijn, kunnen deze hogere frequenties toch invloed hebben op de manier waarop we ons voelen of reageren op bepaalde situaties, hetzij door de vibraties die ze creëren, hetzij door het gebruik van technologieën die onze wereld vormgeven.

Laagfrequent geluid begrijpen

Geluiden met een lage frequentie, vooral die onder de 20 Hz, worden ultra-lage frequenties of infrageluid genoemd. Deze geluiden zijn zo diep en langzaam dat we ze niet kunnen horen, maar ze maken nog steeds deel uit van onze wereld.

Sommige natuurlijke gebeurtenissen, zoals vulkaanuitbarstingen of de beweging van oceaangolven, genereren deze ultralage frequenties. Zelfs sommige grote, snelbewegende dieren, zoals olifanten, gebruiken infrageluid om over lange afstanden te communiceren. Deze geluidsgolven verplaatsen zich kilometers lang door de aarde en de lucht, waardoor ze perfect zijn voor het verzenden van signalen door uitgestrekte ruimtes.

Wij mensen hebben ook manieren gevonden om ultra-lage-frequentie geluiden te benutten. Grote machines, zoals motoren en turbines, produceren vaak laagfrequente trillingen die we meestal meer voelen dan horen.

In de muziekwereld kan infrageluid opzettelijk worden gebruikt om een diep gerommel te creëren van een subwoofer tijdens een concert. Hoewel je het geluid misschien niet direct hoort, voelt je lichaam het wel.

Omgaan met hoog- en laagfrequent geluid in een studio-omgeving

Laten we, voordat we te diep ingaan op de wetenschap van dit alles, eerst eens kijken waar het echt om gaat voor jou als muzikant of producer: hoe deze hoge en lage frequenties je studio-opstelling beïnvloeden. We zijn hier tenslotte om muziek te maken, toch?

In de studio hebben we te maken met geluid van beide uiteinden van het frequentiespectrum. De vraag is: hoe ga je om met al dit bereik en hoe moet je erover denken?

Laten we het eerst over de onderkant hebben.

In de meeste opstellingen zijn gewone studiomonitoren ontworpen om een behoorlijk deel van het lage frequentiespectrum te dekken. Deze monitoren kunnen doorgaans frequenties aan tot ongeveer 40 Hz. Maar als je echt diep in het sub-basgebied van 20 Hz tot 40 Hz wilt duiken, heb je een subwoofer nodig.

Het is de taak van een subwoofer om deze ultralage frequenties te reproduceren die gewone monitoren niet kunnen bereiken, waardoor je het volledige geluidsspectrum krijgt, vooral als je genres zoals EDM, hiphop of filmmuziek mixt.

Dat gezegd hebbende, niet elke producer heeft een subwoofer nodig. Als je monitors de lage tonen fatsoenlijk aankunnen en je niet werkt aan tracks met veel sub-bas, heb je de extra oomph misschien niet nodig. Zorg er gewoon voor dat je monitoren een goede, heldere low-end respons hebben en je zit goed voor de meeste projecten.

Aan de andere kant van het spectrum staan de hoge frequenties. Tweeters zijn verantwoordelijk voor het verwerken van de hogere frequenties, meestal van ongeveer 2.000 Hz tot 20.000 Hz (of zelfs daarboven, in sommige gevallen). Dit zijn de frequenties die helderheid, aanwezigheid en detail toevoegen aan je mix. Dit is waar je de scherpe bovenkant van een snaredrum hoort, de glinstering van bekkens of de sprankeling van een stem.

Hoe uw studio behandelen voor hoge en lage frequenties

Nu we een goed begrip hebben van hoe hoge en lage frequenties werken, laten we het eens hebben over hoe je je studio moet behandelen met deze frequenties in gedachten. Zoals ik in verschillende artikelen in het verleden al heb gezegd: als je studio niet goed wordt behandeld, zal zelfs de beste apparatuur je niet het geluid geven waar je naar op zoek bent.

We weten dat geluidsgolven anders klinken afhankelijk van hun frequentie, maar ze gedragen zich ook anders. Geluiden met een hoge frequentie hebben een kortere golflengte, wat betekent dat ze zich niet zo gemakkelijk door materialen verplaatsen.

In plaats daarvan weerkaatsen ze tegen harde oppervlakken zoals muren, ramen en metaal. Als je ooit die vervelende terugslag-echo hebt gehoord tijdens het opnemen in een onbehandelde kamer, dan zijn dat de hoge frequenties die hun werk doen.

Aan de andere kant hebben lage en middenfrequenties een veel langere golflengte. Deze lagere geluiden hebben iets meer "massa" en kunnen gemakkelijker door materialen heen gaan. Ze hebben ook de neiging om zich op te hopen in hoeken of gebieden waar de geluidsgolven onder een bepaalde hoek samenkomen. Daarom kun je merken dat je tracks met veel lage tonen modderig of ongedefinieerd klinken in onbehandelde ruimtes.

De vraag is dus: hoe behandelen we deze verschillende soorten frequenties afzonderlijk?

Akoestische behandeling en geluidsisolatie voor lage frequenties

Omdat lage frequenties met hun lange golflengte gemakkelijk door harde oppervlakken gaan, moeten we speciale overwegingen maken wanneer we proberen hiermee om te gaan.

Basvallen zijn het eerste en meest effectieve stukje van de akoestische behandelpuzzel.

Deze zijn speciaal ontworpen om om te gaan met lage frequenties die, zoals ik al eerder zei, de neiging hebben om zich in hoeken te verzamelen. Ze werken door de overtollige energie van de lage tonen te absorberen en ongewenste resonanties te verminderen.

De meest effectieve basvallen zijn gemaakt van dichte, absorberende materialen zoals glasvezel of steenwol, die een hoge geluidsabsorptiecoëfficiënt hebben bij lagere frequenties. Dit betekent dat ze zeer geschikt zijn om diepere bastonen op te vangen.

Naast basvallen kun je ook absorberende panelen voor lage frequenties gebruiken, vooral op de muren. Deze panelen zijn vaak gemaakt van dikker schuim of dicht vezelmateriaal. Ze helpen bij het absorberen van lage-middelfrequenties (ruwweg tussen 100 en 300 Hz) en zorgen ervoor dat de algehele akoestiek van je kamer nog zuiverder wordt.

Als je in een appartement woont of dicht bij buren, wil je er zeker van zijn dat die laagfrequente geluiden niet weglekken naar de kamers ernaast. Geluidsgolven met een lage frequentie verplaatsen zich ver en je mixen met veel lage tonen kunnen gemakkelijk overlast veroorzaken voor de mensen die om je heen wonen of werken.

Om je studio geluidsdicht te maken voor lage frequenties, moet je je richten op het isoleren van je kamer van de externe omgeving. Massa toevoegen aan je muren, vloer en plafond met behulp van massa-geladen vinyl (MLV) of dubbellaagse gipsplaat is een goed begin.

Als je er echt een schepje bovenop wilt doen, kun je de structuur van je kamer ontkoppelen met veerkrachtige kanalen of isolatieclips. Deze systemen creëren in wezen een "gat" tussen de muren en het plafond, waardoor trillingen zich niet door de materialen kunnen verplaatsen.

Overweeg voor de vloer het gebruik van rubberen isolatiekussens of zwevende vloeren om de impact van laagfrequente trillingen te absorberen.

Akoestische behandeling voor hoogfrequent geluid

Geluiden met een zeer lage frequentie zijn misschien de lastigste uitdaging, maar geluiden met een hoge frequentie hebben hun eigen problemen in de studio.

In tegenstelling tot lage frequenties hebben geluiden met een hoge frequentie veel kortere golflengtes, waardoor ze vatbaarder zijn voor weerkaatsing. Dit betekent dat je studio zonder de juiste behandeling al snel een puinhoop van ongewenste echo's kan worden.

Om geluiden met een hoge frequentie onder controle te houden, heb je materialen nodig die het geluid kunnen absorberen of verspreiden voordat het de kans krijgt om naar je terug te kaatsen. Akoestisch schuim is een veelgebruikte keuze. Je moet schuimpanelen strategisch plaatsen op de eerste reflectiepunten, waar het geluid van je monitors je eerst raakt en dan terugkaatst. Dit zijn meestal de muren links en rechts van je luidsprekers en het plafond erboven.

Een andere optie is het gebruik van met stof omwikkelde glasvezelpanelen. Deze zijn geweldig omdat ze een breder frequentiebereik aankunnen, niet alleen hoge frequenties, en vaak effectiever zijn dan schuim als het gaat om het afvlakken van de akoestiek in een kamer.

Voor ramen kun je zware gordijnen gebruiken die dik en zwaar genoeg zijn om hoogfrequente reflecties van glas te absorberen.

Laatste gedachten

Hoewel het menselijk oor het grootste deel van de tijd geluid waarneemt in het middenfrequentiebereik, zijn lage en hoge frequenties erg belangrijk voor ons als producers en technici. Hoewel het moeilijk is om ultrahoge en lage tonen niet te zien als schijnbaar denkbeeldige geluiden, omdat ze geen deel uitmaken van ons menselijk gehoor, weten we nu dat ze een aanzienlijke invloed hebben op de manier waarop dingen aanvoelen, en dat is een belangrijk concept om mee te nemen.