Каждый день нас окружают звуки: гул холодильника, жужжание телефона, рев транспорта вдалеке или мелодия песни по радио. Звуки доносятся до нас постоянно, и мы часто не задумываемся об этом.

Однако когда большинство людей задумываются о звуке, они сразу же вспоминают, насколько он громкий или тихий. Это называется амплитудой, и она представляет собой высоту (или объем) звуковых волн. Это одна часть уравнения, но есть и другая сторона звука, которую мы часто не принимаем во внимание: частота.

Подумайте о низком грохоте далекой грозы и резком, высокочастотном сигнале будильника. Эти звуки ощущаются совершенно по-разному, не так ли? Меняется не только громкость, но и частота или количество колебаний в секунду, которые придают каждому звуку уникальный характер.

Поэтому, если вы когда-нибудь задумывались, почему одни звуки легче слушать, а от других звенит в ушах, я расскажу вам о разнице между высокочастотными и низкочастотными звуками.

Что такое частота звука?

Частота звука - это количество колебаний или циклов, совершаемых звуковой волной в секунду.

Представьте, что это похоже на ритм волны в океане или на то, как быстро она движется вверх и вниз. Эта скорость, или частота, определяет, насколько высоким или низким будет звук, который мы воспринимаем как высоту тона.

Поэтому каждый раз, когда вы говорите, поете или даже напеваете, вы создаете звуки разной частоты, часто даже не осознавая этого.

Если вы говорите на более высоком тоне, например, имитируете высокий голос, это более высокая частота. Напротив, когда вы говорите глубоким, низким тоном в стиле NPR, вы затрагиваете более низкие частоты. На самом деле вы, вероятно, перемещаетесь по целому диапазону частот, просто ведя обычный разговор.

Чтобы лучше понять это, давайте рассмотрим несколько примеров: Свист собаки может быть на очень высокой частоте, гораздо выше той, которую может услышать человек, в то время как рык льва находится в нижней части частотного спектра. Гул вашего холодильника? Это низкочастотный звук. Мелодия звонка вашего телефона, напротив, может быть более высокочастотной.

Частота звука измеряется в герцах (Гц), или циклах в секунду. Один герц означает, что звуковая волна совершает одно полное колебание за одну секунду. Поэтому, когда вы слышите звук с частотой 100 Гц, это означает, что звуковая волна вибрирует 100 раз каждую секунду. Низкая основная частота бас-гитары может составлять около 40 Гц, в то время как яркий тон колокола может достигать 4 000 Гц (4 кГц) и более.

Чем ниже частота, тем ниже высота тона и тем меньше циклов в секунду.

Человек может слышать частоты в диапазоне от 20 до 20 000 Гц. Это наш слышимый диапазон. Звуки ниже 20 Гц называются инфразвуком. Вспомните низкие раскаты грома или землетрясения. С другой стороны, звуки выше 20 000 Гц - это ультразвук, например высокочастотные звуковые сигналы некоторых медицинских приборов или свист собак.

В большинстве случаев звуки, которые мы слышим в повседневной жизни, относятся к среднечастотному диапазону, который обычно составляет от 300 до 3000 Гц. Именно в этом диапазоне происходит большая часть человеческой речи и находится большинство инструментов и звуков, которые мы воспринимаем наиболее отчетливо. Когда мы выходим за его пределы, мы попадаем либо в высокочастотный, либо в низкочастотный крайние диапазоны, которые мы воспринимаем по-разному.

Понимание высокочастотного звука

Чтобы объяснить, что такое высокочастотный звук, я хочу для начала окунуться в мир ультразвука. Опять же, это звуковые волны, которые колеблются на частотах, превышающих 20 000 Гц (или 20 кГц). Вы, вероятно, уже слышали термин "ультразвук", обычно в контексте медицинской визуализации, где врачи используют его, чтобы заглянуть внутрь тела.

Однако ультразвук - это не какое-то современное изобретение. Эти звуковые волны существуют так же давно, как и сам звук.

На самом деле животные использовали ультразвук задолго до того, как люди догадались его применять. Например, летучие мыши и дельфины - мастера эхолокации. Они излучают высокочастотные звуковые волны, чтобы ориентироваться и охотиться.

Дельфины посылают щелчки и слушают ответное эхо, что позволяет им находить добычу или даже общаться друг с другом.

Хотя мы их не осознаем, эти более высокие частоты все равно могут влиять на наши чувства и реакцию на определенные ситуации, будь то через создаваемые ими вибрации или использование технологий, формирующих наш мир.

Понимание низкочастотного звука

Низкочастотные звуки, особенно те, что ниже 20 Гц, называются сверхнизкими частотами или инфразвуком. Эти звуки настолько глубоки и медленны, что мы их не слышим, но они все равно являются неотъемлемой частью нашего мира.

Некоторые природные явления, например извержения вулканов или движение океанских волн, генерируют эти сверхнизкие частоты. Даже некоторые крупные, быстро передвигающиеся животные, например слоны, используют инфразвук для общения на больших расстояниях. Эти звуковые волны проходят сквозь землю и воздух многие километры, что делает их идеальными для передачи сигналов через огромные пространства.

Мы, люди, тоже нашли способ использовать сверхнизкочастотные звуки. Крупные механизмы, такие как двигатели и турбины, часто производят низкочастотные вибрации, которые мы скорее чувствуем, чем слышим.

В мире музыки инфразвук может использоваться специально, чтобы создать глубокий гул от сабвуфера на концерте. Хотя вы можете не слышать звук напрямую, ваше тело чувствует его.

Работа с высоко- и низкочастотными звуками в студийной среде

Прежде чем углубляться в науку, давайте перейдем к тому, что действительно важно для вас как музыканта или продюсера: как эти высокие и низкие частоты влияют на вашу студийную настройку. В конце концов, мы здесь для того, чтобы создавать музыку, верно?

В студии мы имеем дело со звуком с обоих концов частотного спектра. Вопрос в том, как работать со всем этим диапазоном и как о нем думать?

Сначала поговорим о низком уровне.

В большинстве случаев обычные студийные мониторы предназначены для покрытия приличной части низкочастотного спектра. Такие мониторы обычно могут работать с частотами до 40 Гц или около того. Но когда вы действительно хотите углубиться в область суббаса от 20 до 40 Гц, вам понадобится сабвуфер.

Задача сабвуфера - воспроизводить эти сверхнизкие частоты, которые обычные мониторы не в состоянии дотянуться до них, обеспечивая полный спектр звучания, особенно если вы смешиваете такие жанры, как EDM, хип-хоп или киносценарии.

Тем не менее, не каждому продюсеру нужен сабвуфер. Если ваши мониторы хорошо справляются с низкими частотами и вы не работаете с треками, перегруженными сабвуфером, то, возможно, вам не нужен дополнительный импульс. Просто убедитесь, что ваши мониторы имеют хороший, четкий отклик на низкие частоты, и вы будете в порядке для большинства проектов.

На другом конце спектра находятся высокие частоты. Твитеры отвечают за обработку высоких частот, обычно от 2 000 Гц до 20 000 Гц (или даже выше, в некоторых случаях). Это частоты, которые добавляют ясность, присутствие и детализацию в ваш микс. Именно здесь вы услышите резкий верхний звук барабана, мерцание тарелок или блеск вокала.

Как обработать студию для высоких и низких частот

Теперь, когда мы хорошо понимаем, как работают высокие и низкие частоты, давайте поговорим о том, как обработать вашу студию с их учетом. Как я уже говорил в нескольких статьях в прошлом, если ваша студия не обработана должным образом, даже самое лучшее оборудование не даст вам того звука, который вы хотите получить.

Мы знаем, что звуковые волны звучат по-разному в зависимости от их частоты, но они также действуют по-разному. Высокочастотные звуки имеют более короткую длину волны, а значит, они не так легко проходят через материалы.

Вместо этого они отражаются от твердых поверхностей, таких как стены, окна и металл. Если вы когда-нибудь слышали раздражающее эхо при записи в необработанном помещении, это ваши высокие частоты делают свое дело.

С другой стороны, низкие и средние частоты имеют гораздо большую длину волны. Эти низкие звуки имеют немного больше "массы" и могут легче проходить через материалы. Они также имеют тенденцию скапливаться в углах или местах, где звуковые волны встречаются под определенным углом. Именно поэтому вы можете заметить, что в необработанных помещениях ваши басовые композиции звучат мутно или неопределенно.

Возникает вопрос, как лечить эти разные типы частот по отдельности?

Акустическая обработка и звукоизоляция для низких частот

Поскольку низкие частоты с их большой длиной волны могут легко проходить через твердые поверхности, при работе с ними необходимо учитывать особые факторы.

Басовые ловушки - первый и самый эффективный элемент головоломки акустической обработки.

Они разработаны специально для борьбы с низкими частотами, которые, как я уже говорил, имеют тенденцию скапливаться в углах. Они работают, поглощая избыточную энергию низких частот и уменьшая нежелательные резонансы.

Самые эффективные басовые ловушки изготовлены из плотных, абсорбирующих материалов, таких как стекловолокно или каменная вата, которые имеют высокий коэффициент звукопоглощения на низких частотах. Это означает, что они отлично поглощают более глубокие басовые тона.

Помимо басовых ловушек, вы можете использовать низкочастотные поглощающие панели, особенно на стенах. Эти панели часто изготавливаются из более плотной пены или плотного волокнистого материала. Они помогают поглощать низкие и средние частоты (примерно от 100 до 300 Гц) и еще больше улучшают акустику комнаты в целом.

Если вы живете в квартире или в тесном помещении с соседями, вам нужно позаботиться о том, чтобы эти низкочастотные звуки не проникали в соседние комнаты. Низкочастотные звуковые волны распространяются далеко, и ваши басовые миксы могут стать помехой для тех, кто живет или работает рядом с вами.

Чтобы звукоизолировать студию от низких частот, сосредоточьтесь на изоляции помещения от внешней среды. Хорошим началом будет добавление массы стенам, полу и потолку с помощью винила, нагруженного массой (MLV), или двухслойного гипсокартона.

Если вы действительно хотите добиться большего, можно развязать структуру комнаты с помощью упругих каналов или изолирующих клипс. Эти системы, по сути, создают "зазор" между стенами и потолком, препятствуя прохождению вибраций через материалы.

Для пола используйте резиновые изоляционные прокладки или плавающие полы, чтобы поглотить воздействие низкочастотных вибраций.

Акустическая обработка высокочастотных звуков

В то время как низкочастотные звуки могут оказаться более сложной задачей, высокочастотные звуки имеют свой собственный набор проблем в студийных условиях.

В отличие от низких частот, высокочастотные звуки имеют гораздо меньшую длину волны и, как следствие, более склонны к отражению. Это означает, что без надлежащей обработки ваша студия может быстро превратиться в сплошное нежелательное эхо.

Чтобы контролировать высокочастотные звуки, вам понадобятся материалы, способные поглощать или рассеивать звук, прежде чем он успеет отразиться от вас. Обычно для этого используется акустический поролон. Вам нужно будет стратегически разместить панели из пенопласта в точках первого отражения, где звук от ваших мониторов сначала попадает на вас, а затем отражается обратно. Как правило, это стены слева и справа от колонок, а также потолок прямо над ними.

Другой вариант - использовать стекловолоконные панели, обтянутые тканью. Они хороши тем, что могут работать с более широким диапазоном частот, а не только с высокими, и часто более эффективны, чем пенопласт, когда речь идет о сглаживании акустики в помещении.

Для окон можно использовать плотные шторы, которые достаточно плотные и тяжелые, чтобы поглощать высокочастотные отражения от стекла.

Заключительные размышления

Хотя человеческое ухо большую часть времени воспринимает звук в среднечастотном диапазоне, низкие и высокие частоты очень важны для нас как продюсеров и инженеров. Несмотря на то, что трудно не думать о сверхвысоких и низких частотах как о воображаемых звуках, поскольку они не являются частью нашего человеческого слуха, мы знаем, что они оказывают значительное влияние на восприятие звука, и это важная концепция, которую нужно взять с собой.