Все меломаны, и не только они, знают про такой параметр аудио-аппаратуры — частотный диапазон 20 до 20 000 Герц. И почему-то считается, что чем шире этот диапазон (к примеру от 20 Гц до 25 кГц и выше), то аппаратура будет звучать гораздо лучше и её класс будет выше, а соответственно и цена в разы…
Доброго всем здравия! Хорошего настроения и отличного звука! Давайте сейчас поговорим по озвученной теме, рассуждая здраво и осмысленно. Сегодня мной написано и будет вами прочитано примерно 2 500 слов. Не так много как в прошлый раз, но думаю — будет интересно.
Почему обозначен именно такой (20 Гц — 20 кГц) диапазон частот у звуковоспроизводящей аппаратуры? Ну ладно, не точно до 20 кГц, а до 22 кГц, до 25 кГц, а в последнее время и до 30 кГц. Встречаются в характеристиках диапазон до 50 кГц!! Почему многие обращают внимание именно на этот параметр как основной?
Об этом и поговорим. Прошу не пинаться если не согласны, а поправить обосновано. Приемлю любые новые знания!
Вступление
Так почему многие, а я скажу, что практически все меломаны, любители аудио-аппаратуры, обращают внимание на такой параметр в характеристиках как — «частотный диапазон» или чаще встречается — «диапазон частот»? Этот параметр указывается практически в любых описаниях и характеристиках звуковоспроизводящей радио-аппаратуры, будь то усилитель, проигрыватель винила, кассетная дека, проигрыватель компакт-диска, любой цифровой проигрыватель…
Цифровые средства звуковоспроизведения имеют ещё важный параметр, который является даже самым важным — частоты дискретизации, битность, битрейт.. Сейчас не об этом.
Все мы учились в школе. Кто-то учился хорошо и изучал физику, а кто не очень, но все мы, что-то да слышали про частоты (звуковые волны). Что такое частота, в каких единицах она измеряется — мы понимаем. Слушая музыку, мы знаем, что слышим именно звуковые волны, которые создают наши акустические системы (колонки). Вот эти слышимые звуковые волны представляется как спектр звуковых частот.
Что такое спектр звуковых частот?
Слышимый человеческим ухом спектр частот и есть «тот самый» параметр в характеристиках радио-аппаратуры. Это и есть диапазон воспроизводимых частот. И мы почему-то, естественно, считаем, что чем шире этот диапазон, тем качественнее наша аппаратура. Аппаратура — это всё то, что позволяет воспроизвести с любого носителя и донести до наших ушей музыкальные произведения.
На сколько хорошо мы слышим низкие частоты? Например 20 Гц вы слышите? А на сколько отчетливо разбираем самые высокие — например 20 кГц слышите? Об этом речь.
Аудиограмма
Принято считать, что человек слышит звуки в диапазоне частот от 16 Герц до 20 000 Герц. Отчасти это верно. Но на самом деле это не так.
Уже доказано учеными и сурдологи-терапевты подтверждают это, что верхняя граница слышимости у человеческого уха, с возрастом, снижается. На сколько? У всех по разному. И точнее это можно понять, рассматривая аудиограммы.
Что это ещё за «граммы»? Из первого же ответа из поисковой строки в интернет-браузере, мы получаем такой ответ:
Аудиограмма — это результаты измерения остроты слуха в виде графического изображения. На их основании врач-сурдолог диагностирует нарушения слуха, чтобы определить эффективный план лечения или подобрать слуховой аппарат.
Проще сказать — это график, который показывает зависимость порога слышимости человеческого уха от частоты звука. Посмотрите на картинку ниже. Картинка взята из интернета, самая распространенная, но она наглядная и понятная. Учтите, что начинают измерять примерно от 125 Гц, и измерения не проводятся до 20 кГц! Максимум что я видел — до 10 кГц.
В диапазоне громкости от 0 до 10 дБ — слышно все частоты почти одинаково. Практически на уровне шорохов и шепота все частоты распознаются ухом, какие-то чуть лучше, иные — хуже. Но это график «идеального уха». В реальности, бывает всё на много плачевнее, и уже от 500-1000 Гц начинается резкий спад до 30 дБ, а с возрастанием частоты — и до 70 дБ доходит.
Хочешь — не хочешь, а чувствительность наших ушей снижается на высоких частотах. А всё это означает, что многие люди не могут адекватно воспринимать все частоты одинаково хорошо.
Факторы влияющие на слух
Ещё нюанс. Те графики, что на картинке — как образец хорошего слухового аппарата. К тому же, на восприятие звуков влияет не только возраст слушателя, но и несколько других не маловажных моментов.
Эти неравномерности восприятия нашего слуха зависят от многих мелких факторов, которые появляются от воздействия на уши человека до этих измерений или же прослушивания музыкальных произведений. Шум в цехе, во время рабочей смены, очень сильно повлияет на слух. Особенно это будет заметно во время измерений — сразу после смены на шумном производстве.
Так же, настроение человека, его физическое состояние (здоровье, самочувствие) — всё влияет на восприятие звуковых волн. Иначе сказать: без настроения, слушать музыку — плохая идея. Но можно попробовать поднять себе настроение музыкой, не вникая в содержимое и качество воспроизведения. И совсем бесполезная затея, будучи больным или не готовым слушать, пытаться что-то выявлять в прослушиваемом произведении — «звуковую картину», «музыкальные нотки», «глубину» и подобные нюансы.
Тонкомпенсация
Есть ещё одна особенность нашего слуха. Все частоты, которые содержатся в прослушиваемом произведении, наши уши слышат на разной громкости. Ниже картинка из другой статьи, но явно демонстрирует, о чем идет речь.
Как так? Почему это на разной громкости? Оказывается, что в зависимости от амплитуды колебаний звука мы по разному воспринимаем его громкость на разных частотах. Почитайте про «белый шум» или «розовый»— станет понятнее.
Наверняка кто-то замечал, что на малой громкости усилителя «очень мало низов» и «высоких недостаточно». В этом случае, нам поможет эквалайзер или простой двухканальный регулятор тембров. Чуть покрутим ручки «низов» и «высоких» в плюс — так стало лучше. Это научное понятие — «кривая равной громкости», мы же знаем это как «тонкомпенсация».
По научному, в радио-инженерных кругах, это понятие называется — «тонкомпенсированной регулировкой громкости». Подробно разбирать — «что такое тонкомпенсация?» сейчас не буду, может в другой статье. Просто упомянем, что это важный момент при рассмотрении вопроса про слышимый нами диапазон частот. Но если просто — с изменением уровня громкости подкручиваются соответствующие уровни тембров. И музыка остается одинаково красиво звучащей, во всех диапазонах громкости.
Частотный диапазон — границы
Высокочастотная граница диапазона большинства музыкальных инструментов не превышает 5 кГц. Частота самой высокой ноты на рояле (та что находится справа, в самом краю клавиатуры) — 4186 Гц. Самая высокая нота, которая может быть спета оперной певицей — 1397 Гц.
Но это не совсем верно будет, думать, что скрипка, например, не сможет воспроизвести 15 кГц, вполне возможно. Иногда скрипичный мастер (музыкант) извлекает такие «писки» из струн скрипки, что уши режет. Просто каждый инструмент имеет свою максимально возможную частоту воспроизведения звука, но этот же инструмент может выдавать и кучу обертонов. И мы слышим как раз эти обертона и аудиофилы рассуждают именно про них.
Совсем не так давно, каких то лет 50 назад, границами частотного диапазона считались 300 Гц — 8 кГц, но буквально за 10 лет эти границы расширились и уже считалось престижным иметь радио-аппаратуру (магнитофон например) с диапазоном от 200 Гц до 12 кГц. А в 90-е частотный диапазон расширился почти до сегодняшних: 60 Гц — 20 кГц. Но новые музыкальные инструменты не появились, лучше слышать человек не стал. Так откуда такой запрос на расширение диапазона?
Расширение диапазона
В современной музыке можно слышать огромное количество звуков, особенно необычных, которые не могут издавать «живые» инструменты. И практически все электронные звуки создавались на электронных инструментах, генераторах (вокодеры, синтезаторы, драм-машины), которые могли создавать музыку, имеющую частотный диапазон выше 20 кГц. Но вопрос — нужны ли расширения диапазона выше 20 кГц? Слышат ли эти частоты люди, простые слушатели, меломаны, аудиофилы?
Есть мнение, что особые любители «лампового звука» до сих пор веруют, что ламповые усилители не создают столько искажений, сколько транзисторные и построенные на микросхемах. И они же веруют, что диапазон частот у лампового усилителя гораздо шире, чем у интегрального.
А ведь в реальности, объективно, технические (электрические) параметры лампового усилителя на порядок ниже, чем характеристики современных цифровых. Но спорить не буду — звучат ламповые усилители иначе и многие отмечают такие понятия как: «теплый», «душевный», «красивый». А попробуйте описать, что такое красота! Из опыта многих, кто это пытался сделать мы поймем, что измерению «красота» не поддается, ну или описать это очень сложно, да к тому же — всегда это описание будет спорно.
Сейчас презентуются усилители, которые способны пропускать через себя, и замечу — без особых искажений, частоты выше 30 кГц. И это реально так! Уже сейчас можно купить усилитель, который имеет настоящий диапазон воспроизводимых частот от 5 Гц и вплоть до 100 кГц! И там докапываться в техническом плане к этим характеристикам — нет смысла, они там соответствуют заявленным. Но как такие усилители звучат — спорный вопрос. Просто звучат все усилители по разному и это совершенно не означает, что — плохо или хорошо.
Убеждение большинства меломанов и аудиофилов — «Слышим ли мы 8 кГц или нет — не важно? Но диапазон частот должен быть как можно шире»
Для чего он должен быть шире? — вопрос так и остается без вразумительного ответа.
Нужны ли 20 кГц?
Так для чего мы хотим иметь 20 кГц в описании своих усилителей? Слышимые ухом ноты туда не дотягивают, голоса певцов так же — не тянут эти параметры. Но следует помнить, что звучание любого музыкального инструмента и звучание голоса любого исполнителя делают красивым, и зачастую — уникальным, наличие обертонов.
Обертоны бывают кратными основному тону, их мы называем гармоническими (гармоники) или не кратные (не гармонические). Частоты этих гармоник как раз и создают те границы чувствительности нашего слуха.
Вот тут мы и можем спорить о слышимости 20 кГц. Но выше этого предела делать частотный диапазон, не имеет ни какого смысла. Ведь музыка пишется для человеческого уха, а не для ушей летучих мышей или кошек, у которых этот диапазон реально выше и на много.
Про низкие частоты
Ну а теперь немного про низкие частоты. Слушая музыку мы точно знаем, что без барабанов и ударных установок, бас-гитар и драм-машин — музыкальное произведение будет совсем не таким, как хотелось бы. Мы привыкли, что в музыке почти всегда присутствует низкочастотная составляющая. Даже в концертном исполнении классической музыки есть место инструментам с этим диапазоном.
Другой вопрос: слышим ли мы эти, заявленные в характеристиках звуковоспроизводящей аппаратуры — 20 Гц? И воспринимаем ли мы их вообще? Здесь снова — всё индивидуально для каждого слушателя.
Очень сложно проверить воспринимаемую нашим ухом самую низкую частоту. Все акустические системы и наушники в диапазоне низких частот имеют просто огромные нелинейные искажения. В свою очередь, эти искажения почти всегда порождают новые звуки. В науке про звук их называют — обертонами.
Нам проще услышать именно эти обертоны (искажения) чем первую гармонику. Вот эти обертоны и попадают в границы наибольшей чувствительности нашего слуха (ушей). Тут мы с уверенностью рассказываем, что мы слышим 20 и даже 10 Гц.
Простой пример можете провести самостоятельно. Примите устойчивую позу стоя и активно машите рукой, как только сможете активнее — поднимая и опуская руку от ноги к голове. Получится, что частота махов будет примерно 2-3 герца. Это примерно. Вы явно услышите звуки от самой руки, которая пролетает мимо головы, возможны щелкания суставов, а особенно будет слышно как ритмично шуршит одежда. Вот это и будут все обертоны. Но вы так и не услышите звука издаваемого самой ладонью, когда она толкает воздух перед собой, тем самым создавая звуковую волну. Возможно не удачный пример, но суть надеюсь понятна.
Попробуйте использовать генератор сигналов или специально подготовленный файл с записью сигнала частотой 5, 10, 15, 20 герц. Даже если ваша аппаратура имеет характеристики «от 20 Гц…» вы всё равно не услышите этих сигналов. Увидеть наверняка сможете, так как НЧ-динамик будет трястись, но звук будет слышен в очень крайнем случае. Это может случиться, когда аппаратура правильно подобрана, настроена, акустика имеет соответствующие характеристики и сможет воспроизводить такие частоты физически.
Проверили? Для себя сделал вывод — 20 Гц это предел моего слуха в диапазоне низких частот, по крайней мере с моей аппаратурой. Да, я различаю и 10 герц, но это не прямой звук от акустики, а какие-то моды помещения.
У ваших ушей может быть возможность и получше — 18 Гц, но все это плотно связано с возможностями уже вашей аппаратуры. У кого-то, акустика будет воспроизводить и 10 герц, но тогда слушатель будет слышать этот звук телом, а не ушами. Это часто бывает в рассказах про прослушивания. Просто чувствительность акустики очень хорошая и она воспроизводит и высокие и низкие частоты на надлежащем уровне громкости. Но скорее всего, вы будете просто видеть эти колебания низкочастотного динамика и не более того.
Предупреждение
Наш мир состоит из энергий, разного рода полей и они пронизывают нас, наши органы — вдоль и поперек. Многие обычные врачи из поликлиник признают, что наши органы «работают» на разных частотах. И вот предостережение. Низкие частоты могут спровоцировать «разбаланс» в каком нибудь нашем органе и мы можем начать болеть или того хуже…
Инфразвук. Слышали такое понятие из школьной программы. Так вот, немного об этом.
Самым опасным считается промежуток от 6 до 9 Гц. Психотронные эффекты больше всего проявляются на частоте 7 Гц. Эта частота созвучна альфаритму природных колебаний нашего головного мозга. Находясь под воздействием этой частоты, умственная работа становится абсолютно невозможной! «Голова сейчас разорвется!» — знакомо? А звук малой громкости вызывает тошноту и звон в ушах, резкое падение зрения, проявления страха, даже ужаса. Звуки этой частоты расстраивают наши органы пищеварения, мозг перестает адекватно работать, появляется слабость, а у некоторых, особенно чувствительных людей, могут появиться признаки паралича.
Упругий мощный инфразвук способен повредить, и даже полностью остановить сердце. Обычно, неприятные ощущения, начинаются с уровня 120 дБ, а уже травмирующие — со 130 дБ. Инфрачастоты около 12 Гц, при силе в 85-110 дБ, наводят приступы морской болезни и головокружение, а колебания частотой 15-18 Гц при той же интенсивности внушают чувства беспокойства, неуверенности и, наконец, панического страха.
Вспомните, вы часто такое слышите, в проезжающих медленно «посаженных» машинках… Мне не приходит в голову иного как — «униженные». Ребята молодые, глупые. Не понимают, что такой гул — не музыка! И кого-то удивить этим гулом — не получится, разве что ввести в ярость и послать в след много разных слов… Но вред приносят они сами себе, накручивая такие частоты по громче.. Вспомнят если, гораздо позже, но будет уже поздно.
Выводы
Подведу итог сказанному. В наш век цифровых технологий (нам интересна тема — аудио), на уровне электрических сигналов, звуковоспроизводящая техника практически достигает предельных параметров. И потому, частотный диапазон, указываемый в характеристиках звуковоспроизводящей аппаратуры, от 20 Гц до 20 кГц — уже является стандартным. И такая аппаратура уже никак не может претендовать на звание — Hi-Fi или Hi-End. Эти параметры, по умолчанию, содержатся в простейшем бум-боксе, или мр3 плеере.
Но эти параметры могут быть реальны для любой современной аудио-воспроизводящей техники только на уровне электрического тракта. Все проблемы появляются на уровне механического воспроизведения звуков. А что у нас отвечает за механическое воспроизведение музыки? Правильно — акустические системы.
Про акустику и всё что с этим связано (провода, динамики, доработка, помещение) мы уже много говорили и если вы не в курсе, то рекомендую вернуться и ознакомиться с некоторыми темами:
- Каким проводом лучше подключать акустику?
- Кроссовер – что это такое?
- Доработка акустики
- Как правильно расставить колонки в комнате?
- Акустическая подготовка помещения. Что это такое?
- Как выбрать сечение для акустического кабеля?
- Каким кабелем подключать акустику – одножильным или многожильным?
- Дешевая и дорогая акустика. В чем разница?
Это основные имеющиеся статьи сайта, на описываемые моменты стоит обратить внимание.
Личное мнение, пример
И ещё один мой вывод из всего этого. Частотный диапазон должен быть именно от 20 Гц и до 20 кГц ещё и по тому, что если звуковой электрический тракт реально может пропускать эти частоты, то этот диапазон позволит получить слышимый диапазон частот без особых искажений. Мы выяснили ранее, что бы услышать все возможные звуки нашим ухом, нам нужно иметь диапазон тракта от 20 Гц до 16 кГц, максимум.
Так сказать, имея запас по границам частотного диапазона вы будете уверены, что усилитель и акустика выдадут именно тот сигнал, который и должен быть получен. И всё это будет происходить в звуковом тракте без усилий и напрягов.
К примеру, если подключить к 4х Омному выходу усилителя, мощностью 10 ватт, акустику 4 Ома, но мощностью 50 ватт, то усилитель будет играть легко и не принужденно, а акустика будет работать «в пол накала», и ни когда у неё не будет перегрузки по мощности, так как усилитель просто не выдаст больше, чем может «проглотить» колонка. На половине мощности усилителя не будет ни каких явных искажений и звук будет приятный, как и должен быть.
Но если выкрутить на «всю мощь», то усилитель будет играть на пределе своих возможностей, а громкой музыки все равно не будет. Будет слышно как высокие частоты «мажутся» и низкие «хлюпают» и «захлебываются». Это и есть искажения усилителя. Так и частотный диапазон — есть запас, значит всё что проходит по электрическому тракту — не будет искажаться до «страшных» параметров.
Дополнение.
Случайно прочитанное — пришлось кстати. Выдержка из произведения Антуана де Сент-Экзюпери «Маленький принц».
Антуан в своем знаменитом произведении сказал следующее:
«Взрослые очень любят цифры». Когда рассказываешь им, что у тебя появился новый друг, они никогда не спросят о самом главном. Никогда они не скажут: «А какой у него голос? В какие игры он любит играть? Ловит ли он бабочек?» Они спрашивают: «Сколько ему лет? Сколько у него братьев? Сколько он весит? Сколько зарабатывает его отец?» И после этого воображают, что узнали человека.
Когда говоришь взрослым: «Я видел красивый дом из розового кирпича, в окнах у него герань, а на крыше голуби» — они никак не могут представить себе этот дом. Им надо сказать: «Я видел дом за сто тысяч франков». И тогда они восклицают: «Какая красота!»…
К чему это я здесь прилепил? Я о том, что все люди воспринимают одно и то же — по разному. Это в пример, представить, как реагируют некоторые меломаны и аудиофилы на одно и то же, слушая одну и ту же аппаратуру, один и тот же трек, даже в одном помещении. Мнения у всех разные и восприятие музыкального произведения значительно может отличаться.
И как я уже когда то подмечал:
Кто может знать — как должно звучать то или иное произведение? Кроме звукорежиссера — никто. Он это все записывал, сводил. Как смог, как считал нужным — так и получилось. А мы спорим напрасно.
Не каждый профессионал в звуке, особенно с большим опытом, может объяснить простым языком «банальные вещи». Такие люди «говорят на другом уровне», а потому, всё что банально для них — это «непроглядная тьма» для многих интересующихся других.
Подпишитесь и получите оповещение о выходе новой статьи. Положите в закладки и заходите почитать, как будет время или интерес появится.
Прошу не принимать все сказанное — как науку, просто имейте ввиду.
Есть ещё интересные темы, которые хочется обсудить, спорные моменты, музыкальные треки, на которые хотелось обратить ваше внимание. Не отходите далеко, а лучше подписывайтесь на наши новости.
Будем рады вашему вниманию и комментариям. Вам не трудно — проголосуйте за эту статью. Буду примерно знать ваше мнение о сказанном.
Всего знать — не дано никому, потому многие учатся до конца своих дней, если им это интересно. Так и мы, стараемся познать и поделиться своими размышлениями.
Хотите поделиться своим опытом, знаниями — напишите и мы обязательно примем меры к изучению информации. Вы сможете выразить своё мнение или вы захотите стать автором статей прямо на нашем сайте! Не забываем про Авторские права.
Хотите поделиться мнением о прочтенном на этой страничке — очень будем рады! Оставьте свой отзыв или напишите пожелания в форме ниже.
Возможно, некоторые фото или тексты, для данной статьи, взяты из открытых источников интернета, для примера и ознакомления. Если не указано иное, то не претендуем на авторство оных. Так же, использовано немного своих, можете пользоваться. В случае, если нарушены чьи-то права — сообщите об этом в комментариях.
