Varje dag omges vi av ljud, oavsett om det är surret från ett kylskåp, surret från en telefon som vibrerar, dånet från trafiken i fjärran eller melodin från en låt på radion. Ljudet kommer ständigt till oss, och vi tänker ofta inte två gånger på det.

Men när de flesta människor stannar upp och tänker på ljud tänker de omedelbart på hur högt eller lågt det är. Detta kallas amplitud, och det representerar ljudvågornas höjd (eller volym). Det är en del av ekvationen, men det finns en annan sida av ljudet som vi ofta inte tänker på: frekvensen.

Tänk på det låga mullret från ett avlägset åskväder jämfört med det skarpa, höga pipet från en väckarklocka. De här ljuden känns väldigt olika, eller hur? Det är inte bara volymen som ändras, det är frekvensen eller antalet vibrationer per sekund som ger varje ljud dess unika karaktär.

Så om du någonsin har undrat varför vissa ljud är lättare att lyssna på medan andra får dina öron att ringa, ska jag förklara skillnaden mellan hög- och lågfrekventa ljud för dig.

Vad är ljudfrekvens?

Med ljudfrekvens avses antalet vibrationer eller cykler som en ljudvåg gör per sekund.

Tänk dig det som rytmen i en våg i havet eller hur snabbt den rör sig upp och ner. Denna hastighet, eller frekvens, avgör hur högt eller lågt ljudet blir, vilket vi upplever som tonhöjd.

Så varje gång du talar, sjunger eller till och med nynnar skapar du ljud med olika ljudfrekvenser, ofta utan att du ens är medveten om det.

Om du talar i ett högre tonläge, som när du imiterar en hög röst, är det en högre frekvens. När du däremot talar med en djup, låg ton i NPR-stil, når du lägre frekvenser. Faktum är att du förmodligen rör dig genom ett helt spektrum av frekvenser bara genom att ha en normal konversation.

Låt oss ta några exempel för att förstå detta bättre: En hunds vissling kan ligga på en mycket hög frekvens, långt bortom vad människor kan höra, medan ett lejons morrande ligger i den lägre delen av frekvensspektrumet. Surrandet från ditt kylskåp? Det är ett lågfrekvent ljud. Din telefons ringsignal kan å andra sidan ligga på en högre frekvens.

Ljudfrekvenser mäts i hertz (Hz), eller cykler per sekund. En hertz betyder att ljudvågen gör en hel vibration på en sekund. Så när du hör ett ljud på 100 Hz betyder det att ljudvågen vibrerar 100 gånger varje sekund. Den låga grundfrekvensen i en basgitarr kan ligga runt 40 Hz, medan en ljus klockton kan vara så hög som 4 000 Hz (4 kHz) eller mer.

Ju lägre frekvens, desto lägre tonhöjd och desto färre cykler per sekund.

Människor kan höra frekvenser mellan 20 Hz och 20.000 Hz. Detta är vårt hörbara område. Ljud under 20 Hz kallas infraljud. Tänk på de låga mullren från åska eller jordbävningar. Ljud över 20.000 Hz är ultraljud, som de höga pipen från vissa medicinska apparater eller vissa hundvisslor.

Under de flesta av våra dagliga upplevelser faller de ljud vi hör inom mellanfrekvensområdet, som vanligtvis ligger mellan 300 Hz och 3.000 Hz. Det är i detta område som merparten av människans tal sker och där de flesta instrument och ljud som vi uppfattar tydligast finns. När vi rör oss utanför detta område hamnar vi i antingen hög- eller lågfrekventa ytterligheter, som vi upplever på olika sätt.

Förstå högfrekvent ljud

För att förklara högfrekvent ljud vill jag börja med att ta ett steg in i ultraljudsvärlden. Även här handlar det om ljudvågor som vibrerar med frekvenser högre än 20 000 Hz (eller 20 kHz). Du har säkert hört ordet "ultraljud" förut, oftast i samband med medicinsk avbildning, där läkare använder det för att få en titt in i kroppen.

Ultraljud är dock inte någon modern uppfinning. Dessa ljudvågor har funnits lika länge som ljudet självt.

Faktum är att djur har använt ultraljud långt innan människan ens kom på hur det skulle användas. Fladdermöss och delfiner är till exempel mästare på ekolokalisering. De sänder ut högfrekventa ljudvågor för att navigera och jaga.

Delfiner skickar ut klickljud och lyssnar på ekona som studsar tillbaka, vilket gör att de kan lokalisera byten eller till och med kommunicera med varandra.

Även om vi inte är medvetna om dem kan dessa högre frekvenser ändå påverka hur vi känner eller reagerar på vissa situationer, antingen genom de vibrationer de skapar eller genom att de använder teknik som formar vår värld.

Förståelse för lågfrekvent ljud

Lågfrekventa ljud, särskilt de under 20 Hz, kallas ultralåga frekvenser eller infraljud. De här ljuden är så djupa och långsamma att vi inte kan höra dem, men de är ändå en del av vår värld.

Vissa naturliga händelser, som vulkanutbrott eller havsvågornas rörelser, genererar dessa ultralåga frekvenser. Även vissa stora, snabbrörliga djur, som elefanter, använder infraljud för att kommunicera över långa avstånd. Dessa ljudvågor färdas kilometerlångt genom jorden och luften, vilket gör dem perfekta för att skicka signaler genom stora utrymmen.

Vi människor har också hittat sätt att utnyttja ultralågfrekventa ljud. Stora maskiner, som motorer och turbiner, ger ofta upphov till lågfrekventa vibrationer som vi oftast känner mer än vi hör.

I musikvärlden kan infraljud användas medvetet för att skapa ett djupt muller från en subwoofer på en konsert. Även om du kanske inte hör ljudet direkt känner din kropp av det.

Hantering av hög- och lågfrekvent ljud i en studiomiljö

Innan vi går in för djupt på vetenskapen bakom det hela, låt oss komma till det som verkligen är viktigt för dig som musiker eller producent: hur dessa höga och låga frekvenser påverkar din studiokonfiguration. Vi är ju trots allt här för att skapa musik, eller hur?

I studion hanterar vi ljud från båda ändarna av frekvensspektrumet. Frågan är: hur hanterar man allt detta spektrum och hur ska man tänka kring det?

Låt oss först prata om den låga änden.

I de flesta konfigurationer är vanliga studiomonitorer utformade för att täcka en anständig del av det lågfrekventa spektrumet. Dessa monitorer kan vanligtvis hantera frekvenser ner till cirka 40 Hz eller så. Men när du verkligen vill gräva djupt i subbasområdet 20 Hz till 40 Hz behöver du en subwoofer.

En subwoofers uppgift är att återge de ultralåga frekvenser som vanliga monitorer inte riktigt når upp till, vilket ger dig hela ljudspektrumet, särskilt om du blandar genrer som EDM, hiphop eller filmmusik.

Med det sagt är det inte alla producenter som behöver en subwoofer. Om dina monitorer kan hantera basen hyfsat och du inte arbetar med subbas-tunga spår kanske du inte behöver den extra kraften. Se bara till att dina monitorer har bra, tydlig respons i de låga frekvenserna, så klarar du dig bra i de flesta projekt.

I andra änden av spektrumet har vi de höga frekvenserna. Tweeters är ansvariga för att hantera de högre frekvenserna, vanligtvis från cirka 2 000 Hz upp till 20 000 Hz (eller ännu högre i vissa fall). Det är dessa frekvenser som ger klarhet, närvaro och detaljrikedom i din mix. Det är här du hör den skarpa toppen av en virveltrumma, skimret av cymbaler eller gnistan i en sång.

Så här behandlar du din studio för höga och låga frekvenser

Nu när vi har fått ett bra grepp om hur höga och låga frekvenser fungerar, låt oss prata om hur du ska behandla din studio med dem i åtanke. Som jag har sagt i flera artiklar tidigare, om din studio inte är ordentligt behandlad, kommer inte ens den bästa utrustningen att ge dig det ljud du är ute efter.

Vi vet att ljudvågor låter olika beroende på deras frekvens, men de fungerar också på olika sätt. Högfrekventa ljud har kortare våglängder, vilket innebär att de inte färdas lika lätt genom material.

Istället tenderar de att reflekteras från hårda ytor, som väggar, fönster och metall. Om du någonsin har hört det irriterande ekot när du spelar in i ett obehandlat rum, så är det dina höga frekvenser som gör sin grej.

Å andra sidan har låg- och mellanfrekvenser mycket längre våglängder. Dessa lägre ljud har lite mer "massa" och kan lättare passera genom material. De tenderar också att ansamlas i hörn eller områden där ljudvågorna möts i vissa vinklar. Det är därför du kanske märker att dina bastunga spår låter grumliga eller odefinierade i obehandlade utrymmen.

Så frågan är hur vi ska behandla dessa olika typer av frekvenser individuellt?

Akustikbehandling och ljudisolering för låga frekvenser

Eftersom låga frekvenser med sina långa våglängder lätt kan färdas genom hårda ytor måste vi ta särskilda hänsyn när vi försöker hantera dem.

Basfällor är den första och mest effektiva pusselbiten i den akustiska behandlingen.

Dessa är särskilt utformade för att hantera låga frekvenser, som, vilket jag nämnde tidigare, tenderar att samlas i hörn. De absorberar överskottsenergin i de låga frekvenserna och minskar oönskade resonanser.

De mest effektiva basfällorna är tillverkade av täta, absorberande material som glasfiber eller rockwool, som har en hög ljudabsorptionskoefficient vid lägre frekvenser. Det innebär att de är bra på att suga upp djupare bastoner.

Förutom basfällor kan du också använda lågfrekventa absorberande paneler, särskilt på väggarna. Dessa paneler är ofta tillverkade av tjockare skum eller tätt fibermaterial. De hjälper till att absorbera låga mellanfrekvenser (som sträcker sig ungefär från 100 till 300 Hz) och ytterligare städa upp rummets övergripande akustik.

Om du bor i en lägenhet eller i nära anslutning till grannar vill du se till att de lågfrekventa ljuden inte läcker in i rummen bredvid. Lågfrekventa ljudvågor färdas långt, och dina bastunga mixar kan lätt bli en olägenhet för dem som bor eller arbetar runt omkring dig.

För att ljudisolera din studio för låga frekvenser ska du fokusera på att isolera rummet från den yttre miljön. En bra början är att lägga till massa i väggar, golv och tak med hjälp av massbelastad vinyl (MLV) eller dubbelskiktad gips.

Om du verkligen vill ta det ett steg längre kan du koppla bort rummets struktur med hjälp av fjädrande kanaler eller isoleringsclips. Dessa system skapar i princip ett "mellanrum" mellan väggarna och taket, vilket förhindrar vibrationer från att färdas genom materialen.

För golvet kan du överväga att använda isoleringsdynor av gummi eller flytande golv för att dämpa effekterna av lågfrekventa vibrationer.

Akustisk behandling för högfrekvent ljud

Medan mycket lågfrekventa ljud kan vara den svåraste utmaningen, har högfrekventa ljud sin egen uppsättning problem i studiomiljön.

Till skillnad från lågfrekventa ljud har högfrekventa ljud mycket kortare våglängder och är därför mer benägna att reflekteras. Det betyder att utan rätt behandling kan din studio snabbt bli en enda röra av oönskade ekon.

För att kontrollera högfrekventa ljud behöver du material som kan absorbera eller sprida ljudet innan det har en chans att reflekteras tillbaka till dig. Akustiskt skum är ett vanligt val. Du bör placera skumplattorna strategiskt på de första reflektionspunkterna, där ljudet från dina monitorer först träffar och sedan studsar tillbaka mot dig. Vanligtvis inkluderar detta väggarna till vänster och höger om dina högtalare, samt taket direkt ovanför.

Ett annat alternativ är att använda tygklädda glasfiberpaneler. Dessa är bra eftersom de klarar ett bredare frekvensområde, inte bara höga frekvenser, och är ofta mer effektiva än skum när det gäller att jämna ut akustiken i ett rum.

För fönster kan du använda tunga gardiner som är tillräckligt tjocka och tunga för att absorbera högfrekventa reflexer från glas.

Slutliga tankar

Även om det mänskliga örat ägnar större delen av sin tid åt att uppfatta ljud i mellanfrekvensområdet, är låg- och högfrekventa ljud mycket viktiga för oss att ha grepp om som producenter och ljudtekniker. Även om det är svårt att inte tänka på ultrahöga och låga ljud som till synes imaginära ljud, eftersom de inte är en del av vår mänskliga hörsel, vet vi nu att de har en betydande inverkan på hur saker och ting känns, och det är ett viktigt koncept att ta med sig.