fbpx

על צלילים, תדרים ורגישות האוזניים שלנו

בכתבות הקודמות הסברנו למה צריכים מגבר ונכנסנו למושגים בסיסיים כמו Watt ו dB, הפעם נסביר מעט על גל הקול, התדירות והרגישות של האוזן האנושית.

מה זה צליל?

״קול במובן צליל היא תופעה פיזית ומתפשטת בחומר, אשר יכולה להיקלט על ידי איבר או מכשיר שמיעה ולהיות מתורגמת לחוויה חושית שמיעתית״ 

wikipedia.org

בעולם יש המון צלילים, את חלקם המוח האנושי לא מסוגל לפרש, לא נתייחס כאן לעולם האולטרה-סאונד והאינפרא-סאונד.

צליל – זהו בעצם  תזוזה של גז (האוויר) במרחב, הגלים מייצרים תנודתיות ובכך משנים את רמת הלחץ של האוויר. ומכיוון שהגלים הללו מוגדרים כתופעה פיזיקלית, ניתן לתאר אותם ולמדוד אותם לפי מספר מדדים.

מדדי הגל הם: תדירות, מהירות, ואמפליטודת (משרעת).

מה היא תדירות הגל?

כשמדברים על תדירות, מדברים על מספר מחזורים ביחידת זמן. ליתר דיוק, מספר מחזורים בשנייה אחת. את התדירות נמדוד ביחידות של הרץ – Hz (לא מדובר על חברת השכרת המכוניות, אבל ההיגיון שעומד מאחורי המותג, הוא שכל אחד יכול לשכור רכב בשנייה אחת).  תנודתיות אחת של הגל בשנייה שווה ל 1Hz.

האוזן האנושית יכולה לעבד צלילים בין 20Hz ל 20kHz, במילים אחרות בין 20 תנודות בשנייה ל-20,000 תנודות בשנייה.

דוגמאות לתדרים

80hz
1000Hz
10kHz

האם כל התדרים נולדו שווים?

השמיעה שלנו לא לגמרי הוגנת כלפי כל התדרים. למשל, אנחנו מדגישים יותר את התדרים של אזור השיח האנושי. כלומר, תדרים הנמצאים בין 3kHz ל 4kHz.

הגרף של פלצ׳ר ומונסון

הגרף מתבסס על מחקר שנערך בשנת 1933. המחקר התבצע ע״י איסוף נתונים סטטיסטיים מכמות גדולה של משתתפים, שהיו אמורים לאמוד את עוצמת השמיע הסובייקטיבית להשמעת תדרים שונים.

הגרף של פלצ׳ר ומונסון 1930

איך קוראים את הגרף? 

כל קו צבעוני מסמן טון אחיד , המושמע באותה העוצמה – בווליום שווה. 

Phon  – מצב שבו האוזן האנושית ועוצמת לחץ הקול נפגשות,  זה קורה בתדר של 1000Hz.

לדוגמה:

נתבונן על עקומת 20 phon, ששווה בדיוק ל 20dB ב 1000Hz, אם נעקוב אחרי הקו על ציר ה X – שמאלה, עד שנגיע ל 90Hz, נראה שהעקומה שלנו פוגשת את ציר ה Y על 40dB. כלומר ההפרש הוא 20dB יותר, וכמו שציינו בהתחלה הווליום נשאר בדיוק אותו הדבר.

מכאן, האוזן שלנו הרבה פחות רגישה לתדר של 90Hz, ואם נרצה שהתדר הזה ישמע באותה עוצמה כמו האות ב-1KHz נצטרך להגביר את עוצמתו ב-20dB.

המשמעויות של הגרף

מהגרף ניתן להסיק מספר דברים:

  1. כאשר ה SPL נמוך, תדרים אמצעים נשמעים בולטים, לעומתם הנמוכים והגבוהים ישמעו חלש.
  2. כאשר ה SPL גבוה, הנמוכים והגבוהים נשמעים מודגשים ומובלטים, כאשר האמצעים נשמעים חלשים יותר.
  3. לטווח תדרים שבין 3kHz ל 4kHz, רגישות האוזן שלנו מוגברת מלשאר התדרים.

דוגמא של ההשמעה במערכת ביתית

השמעה יחסית שקטה ב 55dB
השמעה בכ 80dB

בשתי הדוגמאות מושמע אותו הקטע של השיר Tame של להקת Pixies.

בדוגמא הראשונה ניתן לראות שהתדרים הגבוהים כמעט ולא נשמעים, וחלקם בכלל נחתכים, הפיקים של התדרים האמצעים לא גבוהים, והנמוכים נשמעים יחסית חזק.

בדוגמא השניה מופיעים התדרים הגבוהים, האמצעים בעלי תנודתיות גבוה יותר, ויותר פאנצ׳ית, והתדרים האמצעים משתווים יותר לנמוכים.

הבנת הגרף של פלצ׳ר ומונסון, מאוד חשובה בעולם המוזיקה לאנשי המיקס , כשהרציונל שלהם הוא להגיע לבלאנס בין כל התדרים. הבעיה היא איך לבצע את המיקס המושלם, כאשר המאזינים משנים את ה-SPL ע״י שיניו עוצמת הווליום במערכות שלהם.

SPL
דוגמאות לרמת לחץ הצליל

מהו הווליום הנכון?

המושגים כמו SPL או התדירות, היו ניתנים להגדרה ולמדידה, לעומתם הווליום – זהו אותה רמת לחץ הצליל שמגיע אל האוזן שלנו והמוח מפרש אותה בצורה סובייקטיבית. המושג ווליום או Loudness,  קשור יותר לתחום של פסיכו-אקוסטיקה, והמחקרים מראים שעל מנת להגביר את הווליום פי 2, אנחנו צריכים להוסיף 6dB ל-SPL.

התנהגות הסאונד

מהרגע שהצלילים יוצאים מהרמקול, הגלים של הצליל מתחילים להתפשט במרחב, עוברים מספר מכשולים ומגיעים לאוזננו. הצליל יכול להשתקף, להיבלע או לעבור דרכך המכשולים. הזכרנו זאת בכתבה על 5 דברים שמשפיעים על איכות הסאונד.

לסיכום

כתבנו כל כך הרבה מילים וגרפים על מנת להסביר שהסאונד ישמע שונה ברמות ווליום שונות. המטרה הייתה בעיקר להסביר את המשמעיות מאחורי הגברה וההנמכה של הווליום.

אני אישית נהנה להאזין למוזיקה בטווח של כ 80dB, העוצמה הזו מאפשרת לי לקבל תמונה טובה של תדרים, ההפרדה ביניהם ובימת צליל טובה. באיזו עוצמה אתם אוהבים להאזין למוזיקה?

כתיבת תגובה