Что такое гц в звуке

Частоты, которые полезно помнить!

Классически звуковой спектр делится на три части: низкие, средние и высокие частоты. Границы частот, хотя и не все с этим согласны, можно обозначить следующим образом: низкиеот 10 Гц до 200 Гц, средние от 200 Гц до 5 кГц, а от 5 кГц — высокие.Для более точного определения, давайте разделим эти три част на более мелкие и рассмотрим х по отдельности.

1) Низкие басы (от 10 Гц до 80 Гц) — это самые низкие ноты, от которых резонирует комната, а провода начинают гудеть. Если ваша звуковоспроизводящая аппаратура не воспроизводит эти частоты, вы должны ощутить потерю насыщенности и глубины звука. Естественно, при записи и сведении потеря этих частот вызовет тот же эффект.

2) Верхние басы (от 80 Гц до 200 Гц) — это верхние ноты басовых инструментов и самые низкие ноты таких инструментов, как гитара. Если потерять этот регистр, то вместе с ним потеряется и ощущение силы звука. А ведь именно в этих частотах содержится энергия звука, которая заставляет вас пританцовывать под музыку, недаром основная энергия ритм-секции сконцентрирована именно в этом регистре.

3) Низкие средние (от 200 Гц до 500 Гц) — здесь размещается почти весь ритм и аккомпанимент, это регистр гитары.

4) Средние средние ( от 500 Гц до 2.500 Гц) — соло скрипок, соло гитар, фортепиано, вокал. Музыку, в которой не хватает этих частот обычно называют «занудной» или «смурной».

5) Вехние средние (от 2.500 Гц до 5 кГц). Хотя в этом диапазоне мало нот, только самые верхние ноты фортепиано и некоторых других инструментов, здесь много гармоник и обертонов. Усиление этой части спектра позволяет достичь яркого, искрящегося звука, создающего эффект присутствия. Однако, если энергия этой полосы частот чрезмерна, то это режет слух. Это и называется «слушательской утомляемостью» и является проблемой большинства недорогих аккустических систем, которые искуственно усиливают данную часть спектра для «яркости» звучания. Ну это уже коммерческие штучки!

6) Низкие высокие (около 5 кГц до 10 кГц), где мы встречаемся с самым сильным искажением высоких частот и где шипение пленки (для любителей кассетной записи) становится самым заметным, так как здесь очень мало других звуков, способных скрыть это. Хотя люди, теоретически могут слышать и более высокие тона, эти частоты считаются пределом восприятия. Но по большому счету, для хорошего звука — это маловато.

7) Верхние высокие (около 10 кГц до 20 кГц) наша последняя октава, это самые тонкие и нежные высокие частоты. Если этот диапазон частот будет неполноценен, то вы ощутите некий дискомфорт при прослушивании записей (если, конечно, медведь не наступил вам на ухо).

Электрическая сеть шумит на частоте 50 Гц. Для устранения этого надо убрать частоты 50 и 100 Гц при помощи параметрического эквалайзера, ширина полосы которого достаточно узка. Это устранит шумы сети, но не повлияет заметно на общий звук. Графический эквалайзер (треть октавы) тоже эффективен в этой ситуации, но остальными типами эквалайзеров для этого лучше не пользоваться, так как они имеют слишком широкую зону влияния и регулировка может существенно изменить звучание бас-гитары, в том числе не в лучшуюсторону. Нижние частоты бас-гитары и басового барабана лежат в области 40 Гц и ниже. Чтобы придать их звучанию мощь (атаку), регулируйте частоту 80 Гц. Нижняя частота электрогитары — 80 Гц. Для устранения «бочковатости» надо вырезать частоту 200 Гц; для устранения резкого, неприятного призвука — ослабить в районе 1Кгц. Чтобы добавить «ду», сделать «жалящим» звучание рок-гитары, просмотрите область от 1,5 кГц до 4 кГц, найдите нужную частоту и убирайте ее до тех пор, пока атака станет такой, как вы желаете. Основная проблема с акустическими гитарами, как правило, состоит в том, что они звучат «бочковато» — из-за неподходящих микрофонов, неудачного расположения микрофона, акустических характеристик помещения или просто из-за того, что инструмент плохой. Область «вредной» частоты находится обычно между 200 Гц и 500 Гц — ее и надо вырезать. Вокал также занимает большую зону частотного диапазона, при этом область 2-4 кГц регулируется для улучшения артикуляции.

Блог

Частота дискретизации в звукорежиссуре — количество сэмплов на секунду аудиозаписи. Чем выше частота дискретизации, тем более детальным будет звучание. При частоте дискретизации в 44100 герц, запись хронометражем 1 минута будет содержать 2,646,000 сэмплов.

Обычные значения частоты дискретизации:

• 192000 герц (студийный и аудиофильский стандарт)
• 96000 герц (качество профессиональной звукозаписи);
• 48000 герц (стандартное качество звука в видеоматериалах телекомпаний);
• 44100 герц (качество компакт-диска);
• 22050 герц (качество телефонной связи, достаточное для передачи речи).

От частоты дискретизации зависит объем данных в аудиозаписи — чем выше частота дискретизации, тем больше величина файла.

Что такое частотный диапазон в колонках

Привет, друзья! Сегодня я расскажу о наиболее подходящем частотном диапазоне для акустических систем и о том, как звуковые частоты влияют на качество звука. Постараюсь объяснить все как можно понятнее, но не обещаю, что будет совсем просто.

Привет, друзья! Сегодня я расскажу о наиболее подходящем частотном диапазоне для акустических систем и о том, как звуковые частоты влияют на качество звука. Постараюсь объяснить все как можно понятнее, но не обещаю, что будет совсем просто.

Немного теории

Звук – это волна, которая распространяется в виде областей повышенного и пониженного давления в воздухе или другой среде. Главные характеристики звука — его громкость, измеряемая амплитудой, и высота, измеряемая частотой. Человек способен слышать звук в диапазоне частот от 20 Герц (нижний предел) до 16-20 Килогерц (верхний предел). Этот диапазон условно делится на три полосы: низкочастотную (от 20 до 150 Герц), среднечастотную (от 150 до 7000 Герц) и высокочастотную (7-20 000 Герц). Чем больше частота колебаний, тем тоньше издаваемый звук. К примеру, шмель, медленно машущий крылышками, создает гудение, а комарик, быстро машущий своими крылышками — пронзительный писк.

Звуковые волны, выходящие за пределы того, что способно воспринять человеческое ухо, называются инфразвуком (звуковые волны ниже воспринимаемого диапазона) и ультразвуком (волны с частотой более 20 000 герц или 20 кгц).

Хотя люди и не могут воспринять эти волны, звук большой интенсивности в этих диапазонах все еще может воздействовать на их тело. Человек с идеальным слухом может полностью воспринимать весь звуковой спектр. Однако в условиях постоянного фонового шума способность человека воспринимать все частоты ухудшается. Многие люди страдают от потери слуха с возрастом, когда становится невозможно уловить высокочастотные звуки. Это естественно, что женщины обладают лучшей способностью слышать высокие частоты и различать интонации, что связано с их биологической ролью в заботе о потомстве.

☝️ Качество звука, воспроизводимого динамиками, во многом определяется их количеством . Динамики различного размера способны воспроизводить разные частотные диапазоны. Чем больше размер динамика, тем ниже частотный диапазон он способен воспроизвести. Для воспроизведения всего звукового спектра его разбивают на несколько каналов и используют несколько динамиков на каждый частотный диапазон. В настоящее время широко распространены двух- и трехканальные аудиосистемы.

Количество каналов

Качество звука, который могут обеспечить динамики, в значительной степени зависит от их количества. Динамики разных размеров могут воспроизводить разные диапазоны частот, причем существует правило: чем больше размер динамика, тем более низкую частоту он может воспроизвести. Чтобы воспроизвести полный звуковой диапазон, он делится на каналы, и используется несколько динамиков для каждого частотного диапазона. В наше время наиболее распространенными являются следующие типы систем:

• Двухканальные системы, где один динамик предназначен для низких частот, а другой — для средних и высоких.
• Трехканальные системы с одним динамиком для низких частот, одним для средних частот и одним для высоких частот.

Это относится не только к стереосистемам, но и к системам формата 2.1 (с выделенным низкочастотным динамиком), которые обычно звучат лучше, так как низкочастотный динамик обычно находится отдельно от средних и высокочастотных динамиков. То же самое относится и к системам 5.1 (где передние и задние динамики, как правило, идентичны и воспроизводят одни и те же частоты).

Однако все это не влияет на местоположение источника звука при использовании акустической системы для просмотра фильмов с компьютера или в домашних кинотеатрах. Для этих задач используются системы с большим количеством динамиков и каналов.

Амплитудно-частотная характеристика

Идеальный амплитудно-частотный график (АЧГ) — это прямая линия с небольшим наклоном в начале и в конце. Очень сложно достичь такого уровня качества, поэтому только акустические системы высшего класса могут им обладать. В других случаях, выбор колонок должен основываться на АЧГ и ваших личных предпочтениях в звуке. Подъем от 20 гц до среднего басового уровня — для тех, кто любит “бумкающий” звук (любители drum’n’bass, breakbeat, dubstep, death metal, grindcore и определенных поджанров doom metal). Доминирование среднего частотного уровня — для ценителей чистого вокала и классических произведений. Высокие частоты — для любителей heavy metal, power metal и “визжащего” вокала.

Если не удается найти информацию о АЧГ выбранных колонок, просто послушайте их, попробуйте разные композиции и жанры. Таким образом вы сможете сделать правильный выбор акустической системы, соответствующей вашим предпочтениям.

Первый метод — настройка с использованием регуляторов на аудиосистеме. Если ваша система не имеет регуляторов, попробуйте использовать медиаплеер со встроенным эквалайзером для воспроизведения музыки (например, Winamp или AIMP). Нам известно, что амплитуда-частота влияют на звук.

На каком выборе колонок остановиться?

Без специализированных знаний вы не измените частотный диапазон звука, поэтому вам придется выбирать среди доступных на рынке моделей, если вы не хотите сами заниматься акустикой. Многие описания акустических систем предлагают диапазон от 20 Гц до невероятных 35 кГц и даже выше. Однако это всего лишь маркетинговая стратегия — вы, скорее всего, не услышите звуки с частотой более 20 кГц. Выбирайте колонки с таким диапазоном, и это будет хорошим выбором.

☝️ Таким образом, при выборе акустической системы важно учитывать ее амплитудно-частотную характеристику (АЧХ). Ровная линия с плавным уклоном на графике АЧХ указывает на высокое качество звука. Такая характеристика обычно присуща моделям среднего и высокого ценового диапазона. В одной из наших статей мы рассказали о том, правильно выбрать Bluetooth колонки. При выборе колонок стоит также учитывать личные предпочтения в музыке: подъем в области низких частот подойдет любителям “бумкающего” звука, доминирование средних частот — ценителям чистого вокала и классики, высокие частоты — любителям тяжелой и металлической музыки. Если нет возможности узнать АЧХ интересующей модели, можно просто послушать ее и выбрать ту, которая больше всего понравится по звучанию.

Что такое звук? Как устроено ухо? Что значит герц и децибел? Как устроен микрофон?

Звук. Он окружает нас с самого рождения. После зрения он, пожалуй, самое главное, с помощью чего мы воспринимаем наш мир. Но что это? Какова его природа? По каким законам он живёт? Давайте разбираться!

1. Откуда берется звук и почему мы его слышим?
2. Почему все звуки разные и что такое частоты и герцы, амплитуда и децибелы, а также громкость?
3. Как устроена звукозапись?

1.Из за наличия у нашей планеты атмосферы, наполненной смесью газов — воздухом, у нас существует такое понятие как звук. Ведь звук — волнообразные колебания молекул воздуха. При любых таких колебаниях, вызванным будь то бегом человека, хлопоком в ладоши, лаем собаки или ударом по струне гитары, они улавливаются нашим ухом и воспринимаются нами как звуки. Рассмотрим этот процесс подробнее: например мы ударили барабанной палочкой в барабан. Тот час слышен соответствующий звук. Что произошло? Удар вызвал резкое смещение молекул воздуха, образовавшее большее давление, по сравнению с общий давлением окружающего воздуха, которое волнообразными колебаниями начало распространяться в пространстве, словно падение частиц домино, составленных в ряд. Так колебания дошли до молекул воздуха, находящихся в нашем наружном ухе. Ушная раковина и внешний ушной проход усилили эти колебания за счет своей формы (это как зал с хорошей акустикой, но в нашем теле), и наконец, движение молекул передалось барабанной перепонке — тонкой мембране, изолирующей от воздуха внутреннею часть уха, что привело уже к колебанию самой перепонки. Колебание передалось через систему среднего уха во внутреннее ухо, а точнее в специальную «улитку» — орган, представляющий собой спиралевидный канал из костной ткани, наполненный жидкостью и волокнами базилярной мембраны.

Мембрана делит улитку на два коридора — лестницу преддверия и барабанную лестницу. Жидкость, а именно перилимфа заполняет барабанную лестницу, а эндолимфа — лестницу преддверия. Через эти жидкости колебание передалось Кортиеву органу, расположенному на базилярной мембране. Он представляет из себя скопление волосковых клеток, улавливающих колебания, и преобразующих их уже в нервный импульс, несущий информацию о характере звука в нервные окончания, идущие в слуховой центр мозга. Сложнейший процесс, который происходит за доли секунды.

2.Мы разобрались с тем, что такое звук и каким образом мы его воспринимаем. Но что его характеризует? И почему все звуки разные?

У любой звуковой волны (то есть у колебания молекул в пространстве) есть несколько свойств: частота (высота), амплитуда (громкость), длина (продолжительность), а также спектр (тембр). В статье рассматриваются только первые два, самые ключевые свойства.

Частота — количество волнообразных колебаний, произошедших за секунду. Определяет то, что мы называем высотой звука. Чем больше частота, тем выше звук. Частота измеряется в герцах. 1 герц — одно колебание в секунду. Человек способен воспринимать звуки от 20 до 20 000 герц. Все что ниже — инфразвук, выше — супер и гиперзвук.

Здесь существует зависимость — чем больше значение герц, то есть чем чаще происходят колебания, тем они короче:

Так, низкие по частоте звуковые волны более продолжительны.

Теперь разберемся с амплитудой, частично задающей то, что мы называем громкостью. Амплитуда это величина, показывающая на сколько сильны колебания воздуха, то есть на сколько сильное давление создает звуковая волна. Вот как выглядят больший и меньший по амплитуде звуки:

У последнего амплитуда колебаний выше, соответственно каждое колебание создаёт большее давление. Сразу уточню — амплитуда и громкость это не одно и тоже! Как я уже упомянул — амплитуда показывает силу давления, создаваемого звуковой волной, а громкость это восприятие нашим ухом этого самого давления. Однако не одна амплитуда определяет, будем ли мы считать звук громким, или тихим. На громкость также влияют главным образом частота, а также остальные свойства звука. Амплитуда, измеряется в децибелах. Децибел это не линейная величина, она показывает не силу давления звука, а то, во сколько раз это давление больше минимального уровня давления, которое может уловить наше ухо. Таким образом прибавление 12 децибел хоть к двум, хоть к ста децибелам увеличивает громкость в 4 раза! То есть прибавить 12 децибел к звуку тихого шепота совсем не все равно, что прибавить 12 децибел к громкости на концерте Rammstein. И в том, и в другом случае амплитуда, а значит и громкость увеличится в 4 раза. Одолжил у Википедии шкалу сравнения громкости в децибелах:

0 — порог слышимости

5 — почти ничего не слышно — тишина среди ночи.

10 — почти не слышно — шёпот, тиканье часов.

15 — едва слышно — шелест листьев.

20 — едва слышно — уровень фона на открытой местности;

25 — мурлыканье кота на расстоянии 0,5 м.

30 — тихо — настенные часы, максимально разрешённый шум для источников постоянного шума, расположенных в жилых помещениях, ночью с 21:00 до 7:00.

35 — хорошо слышно — приглушённый разговор, тихая библиотека, шум в лифте.

40 — хорошо слышно — тихий разговор, учреждение (офис), шум кондиционера, шум телевизора в соседней комнате.

50 — отчётливо слышно — разговор средней громкости, тихая улица, стиральная машина.

60 — умеренно шумно — громкий разговор, норма для контор.

65 — весьма шумно — громкий разговор на расстоянии 1 м.

70 — шумно — громкие разговоры на расстоянии 1 м, шум пишущей машинки, шумная улица, пылесос на расстоянии 3 м.

75 — шумно — крик, смех с расстояния 1 м, шум в старом железнодорожном вагоне.

80 — очень шумно — громкий будильник на расстоянии 1 м, крик, мотоцикл с глушителем, шум работающего двигателя грузового автомобиля, длительный звук вызывает ухудшение слуха.

85 — очень шумно — громкий крик, мотоцикл с глушителем;

90 — очень шумно пневматический отбойный молоток, грузовой вагон на расстоянии 7 м.

95 — очень шумно — вагон метро на расстоянии 7 м, громкая игра на фортепиано на расстоянии 1 м;

100 — крайне шумно — громкий автомобильный сигнал на расстоянии 5—7 м, кузнечный цех, очень шумный завод;

110 — крайне шумно — шум работающего трактора на расстоянии 1 м, громкая музыка, вертолёт;

115 — крайне шумно — пескоструйный аппарат на расстоянии 1 м, м, пневмосигнал для велосипеда;

120 — почти невыносимо — болевой порог, гром, отбойный молоток, кислородная горелка;

130 — боль — сирена, рекорд по самому громкому крику, мотоцикл (без глушителя);

140 — травма внутреннего уха — взлёт реактивного самолёта на расстоянии 25 м, максимальная громкость на рок-концерте;

150 — контузия, травмы — реактивный двигатель на расстоянии 30 м, соревнования по автомобильным звуковым системам, ухудшается зрение;

160 — шок, травмы, возможен разрыв барабанной перепонки — выстрел из ружья близко от уха, ударная волна от сверхзвукового самолёта или от взрыва давлением 0,002 МПа;

165—185 — светошумовая граната[4];

194 — воздушная ударная волна давлением 0,1 МПа, равным атмосферному давлению, возможен разрыв лёгких;

200 — воздушная ударная волна давлением 0,2 МПа, возможна быстрая смерть;

250 — максимальное давление воздушной ударной волны при взрыве тринитротолуола — 60 МПа[5];

282 — максимальное давление воздушной ударной волны при ядерном взрыве — 2500 МПа[6];

300 — среднее давление детонации обычных взрывчатых веществ — 20 000 МПа;

374 — максимальное давление продуктов реакции в момент ядерного взрыва — 100 000 000 МПа;

Поговорим подробнее о громкости. Выше я уже рассказал, что громкость это распознавание нашим мозгом того, насколько уж простите за тавтологию громким является звук. При этом громкость зависит не только от амплитуды, но во многом и от частоты. Взгляните на таблицу:

Это так называемая кривая громкости, она показывает зависимость уровня громкости, который измеряется здесь в условных единицах фонах, от амплитуды и частоты. Если вы вдруг не поняли, как ей пользоваться, приведу справку: по вертикали уроверь громкости в децибелах, по горизонтали частота в герцах. Выбираете определенную громкость и частоту, и проводите от них воображаемые линии. Точка пересечения линий будет уровнем громкости в фонах. Картинка:

Так, кривые громкости показывают нам, что звук в 40 дб и частотой 200 гц воспринимается нами в 40 фонов, но при этом звук в те же 40 дб, но частотой 500 гц, воспринимается примерно в 45 фонов. Дальше больше: 1000 герц — уровень фонов вернулся к 40, 2500 герц — снова 45 фонов, а на 7500 герц упал до 35. Естественно, все эти значения взяли не из воздуха — кривая громкости составлена по ощущениям большого количества людей в возрасте 18-25 лет, которым включали звуки разной амплитуды и частоты.

3.В завершение статьи хотелось бы упомянуть о том, как устроен микрофон, и каким образом он преобразует звуковые волны, то есть колебания молекул воздуха, в электрический сигнал. Существует большое количество различных типов микрофонов, отличающихся по своей конструкции и способу работы. Хотелось бы рассмотреть конденсаторный микрофон, ведь сейчас это один из самых распространённых типов микрофонов, кроме того, звукозапись музыки или какого либо другого аудиоматериала в студиях всегда осуществляется именно на него. Сразу представлю схему микрофона:

Две синии пластинки это конденсатор. Они не соединены между собой, крайняя представляет из себя тонкую пленку, покрытую никелем с внутренней стороны, которая активно колеблется под действием звуковых волн. Она называется диафрагмой. Вторая пластинка неподвижна. Обе пластинки подключены в электрическую цепь, в них есть ток. При колебании диафрагмы ее расстояние до второй пластинки изменяется, а ее электрические токи действуют на нее. Таким образом, напряжение во второй пластинке меняется в зависимости от приближения, или отдаления диафрагмы. На wavefrom (дорожка, показывающая входящие звуковые волны при звукозаписи в различных аудиоредакторах) показывается ни что иное, как сила тока, идущая от микрофона, и меняющаяся при изменении напряжения, вызванного колебанием диафрагмы.

P.S. На счет wavefrom — не уверен, что называется именно так, по крайней мере в русскоязычной среде. Буду рад, если продвинутые звукари подскажут:).

• Научно-популярное
• Звук