Seznámení s frekvencemi, frekvenčním spektrem a frekvenční odezvou je základní audio koncept. Frekvence hraje roli v každé části procesu nahrávání, míchání a masteringu. Je stěžejní pro zesílení živého zvuku, je nedílnou součástí hudebních not a výšky a dokonce nám říká něco o vědě o zvuku a o tom, jak se šíří akustické vlny. Mnoho z nás má alespoň základní pochopení, pokud jsme někdy upravovali ekvalizér na stereu, takže to obvykle není úplně cizí koncept. Parametry jako basy, středy a výšky využívají frekvenční spektrum a frekvenční odezvu. Pokud máte v úmyslu ponořit se dále do audia a pochopit frekvenční odezvu na hlubší úrovni je zásadní.
Co je to frekvenční odezva?
Frekvenční odezva se týká způsobu, jakým zvukové zařízení reprodukuje zvuk pro nahrávání nebo přehrávání. To zahrnuje, jak velkou část skutečného frekvenčního spektra pokrývá, stejně jako relativní úrovně hlasitosti těchto frekvencí v různých bodech spektra. To se měří v ± decibelech (dB) s použitím 0dB jako reference.
Frekvenční odezva zvuku v celém rozsahu je 20 Hz až 20 000 Hz (nebo 20 kHz). To je shodou okolností kompletní rozsah lidského sluchu. Cokoli nad nebo pod tímto rozsahem může existovat, jen to nebude pro lidi vnímatelné. Psi slyší až 40 000 Hz!
U profesionálního zvuku běžně najdete měření frekvenční odezvy, která jsou součástí mikrofonů, sluchátek a reproduktorů. Frekvenční odezva je také důležitým pojmem v akustice. Může nám říci, jak určité místnosti vylepšují nebo zvýrazňují konkrétní frekvence na základě rozměrů prostoru.
Někdy můžete slyšet výraz „frekvenční odezva“ používaný zaměnitelně s „frekvenčním obsahem“. Ten druhý přesněji odkazuje na frekvence obsažené v nahraném signálu nebo zabarvení hlasu, nástroje nebo zvuku.
Proč je frekvenční odezva důležitá?
Zvukoví inženýři musí porozumět frekvenční odezvě, aby mohli podle toho jednat pro nejlepší možnou kvalitu zvuku. Dobrý nahrávací nebo živý zvukař může určit nejvhodnější mikrofon pro použití na zdroji zvuku pouhým pochopením základů frekvenční odezvy.
Například, pokud inženýr hraje na trubku, její frekvenční obsah je jasný, hraničící s drsným. Normálně by to nechtěli spárovat s mikrofonem, jehož frekvenční odezva zahrnuje zesílený high-end. Místo toho by se rozhodli pro mikrofon s jemnější frekvenční odezvou. To může zahrnovat srolovaný horní konec, který zcela snižuje jas.
Stejný koncept platí ve fázi míchání. Míchání frekvencí více nástrojů zahrnuje řízení nízkých kmitočtů, udržování definovaného středního pásma, aniž by bylo drsné, a zahrnutí dostatečně vysokých, aby zněly čistě, aniž by byly pronikavé. Všechno je to vyvažování, ve kterém hraje významnou roli frekvenční obsah – mezi mnoha dalšími faktory, jako je hlasitost, panorámování, prostorový rozměr a další.
Pokud jde o hudebníky a hudební teorii, konkrétní noty, které hrají, mají odpovídající frekvenci. Například střední C na klavíru má měřitelnou frekvenci 262 Hz, zatímco A nad středem C, používané jako referenční ladění, má frekvenci 440 Hz. Hudební teorie nám také říká, že zdvojnásobením frekvence získáme stejnou notu o oktávu vyšší. Snížením frekvence na polovinu získáme stejnou notu o oktávu nižší (např. 880 Hz je oktáva nad 440 Hz; 220 Hz je oktáva níže; všechny jsou jako v různých registrech).
Jak se měří frekvenční odezva
Zvuk se skládá z akustické energie (tj. vlnění), která vyzařuje vzduchem. Rychlost těchto vln měříme v cyklech za sekundu neboli Hertz (Hz), jak jsme již zmínili dříve. Čím méně cyklů vlna dokončí za sekundu, tím nižší je tón nebo frekvence. Vyšší tóny se pohybují neuvěřitelně rychle, jako je tomu v případě vlny 20 000 Hz, která každou sekundu dokončí 20 000 cyklů. Když se podíváme na graf frekvenční odezvy od 20 do 20, 20 Hz je nízký tón a 20 kHz je vysoký tón.
Pokud jde o frekvenční odezvu pro profesionální audio zařízení, výrobci používají specializované přístroje a testování k měření frekvenční odezvy jejich zařízení. Výsledky pak vynesou do grafu znázorňujícího frekvenci v Hz na ose X a úroveň v dB na ose Y. Ukazuje nám rozsah frekvencí navíc k objemu těchto frekvencí v celém spektru jako hodnoty nad nebo pod 0 dB.
Při nahrávání a mixování mnoho zásuvných modulů EQ užitečně obsahuje spektrální analyzátor v reálném čase zobrazující frekvenční obsah signálu, takže inženýři mají vizuální odkaz, na který se mohou odkazovat při ekvalizaci podle chuti.
Co je to dobrá frekvenční odezva?
Tento snímek obrazovky pomocí EQ simuluje, jak by mohl vypadat graf frekvenční odezvy zařízení. 0dB na grafu frekvenční odezvy se považuje za perfektní hodnotu. Jakákoli odchylka nad nebo pod 0 dB není vyloženě chybou, ale barevným vtipem daného zařízení nebo signálu. Plus nebo minus 1dB je znatelná, ale velmi jemná odchylka, zatímco ± 3dB je znatelnější, ale stále v rozumné míře. Vyšší hodnoty, jako jsou velké špičky a poklesy, mohou způsobit problémy na přehrávacích zařízeních, pokud je technik v mixu nekompenzuje.
Navíc „dobrá“ odezva sluchátek nebo reproduktorů se liší od „dobré“ odezvy mikrofonu. Když kriticky posloucháte při mixování nebo masteringu, ideálně byste měli mít sluchátka nebo reproduktory s co nejmenšími odchylkami. Frekvenční odezva uvedená jako 20 Hz – 20 kHz ± 3 dB je tedy docela dobrá – říká se, že pro žádnou frekvenci v celém spektru neexistuje větší špička nebo pokles než 3 dB. Na druhou stranu mají lidé rádi barevné mikrofony s výraznými zvukovými charakteristikami. Velké + 6dB zesílení na 10 kHz může dodat jiskru a vzduch do jinak matného zdroje zvuku.
Plochá vs. tvarovaná frekvenční odezva
Plochá frekvenční odezva
Aplochá frekvenční odezva znamená, že křivka je relativně přímá čára na grafu frekvenční odezvy. Neexistují žádné velké špičky nebo poklesy, kdy je skupina frekvencí velmi hlasitá nebo velmi tichá. Nic takového jako dokonalé neexistuje, ale minimální odchylka nad nebo pod 0 dB je považována za plochou. Mikrofon s plochou frekvenční odezvou znamená, že odvede dobrou práci a bude přirozeně reprezentovat zdroj, přesně takový, jaký je. Pár sluchátek nebo reproduktorů s plochou odezvou zajistí, že budete moci poslouchat mix tak, jak je.
Zakřivená frekvenční odezva
Pokud má něco zakřivenou frekvenční odezvu , znamená to, že v určitých frekvenčních oblastech jsou pravděpodobně velké špičky nebo poklesy. Můžete mít velký low-end roll-off připomínající high-pass filtr, kde low-end frekvence nebudou „ploché“ nebo nedosáhnou 0dB, dokud nebudou 50 Hz nebo vyšší. Můžete také vidět zesílení v oblasti přítomnosti například kolem 6 kHz. Mikrofony se zakřivenou odezvou ji mají většinou z estetických nebo praktických důvodů. Pokles basů v blízkosti 50 Hz snižuje hluk při manipulaci s mikrofonem, nežádoucí dunění a výbušniny.
U dynamických mikrofonů může také pomoci zmírnit efekt přiblížení – nepřirozené zesílení basů, ke kterému dochází, čím blíže je mikrofon ke zdroji zvuku. Možná také zjistíte, že mírně přehuštěný střed mikrofonu může pomoci vokálům nebo kytarám proříznout mix a vrchol mezi 8 a 12 kHz může otevřít vrchol. Sluchátka a reproduktory se zakřivenou odezvou jsou místem, kde se mohou inženýři dostat do problémů. Pokud mícháte skladbu ve sluchátkách s velkým zesílením v nízkých otáčkách, může se stát, že nechtěně uříznete příliš mnoho basů ze samotného mixu, abyste to kompenzovali. Výsledkem je mix, který se nepřevádí do jiných systémů přehrávání.
Spotřebitelská sluchátka nebo reproduktory naopak těží ze zakřivených frekvenčních odezev. U těchto typů produktů je běžné vidět zesílení basů a výšek, protože to může skladbě lichotit. Nejen to, ale je zábavnější to poslouchat!
Frequency Response:Nejčastější dotazy
Je frekvenční odezva 20 kHz dobrá?
20 Hz až 20 kHz je výjimečný. To odpovídá celému rozsahu lidského sluchu. Buďte si vědomi ± variace produktu a pokud můžete, podívejte se sami na graf frekvenční odezvy. To odhalí více podrobností o skutečné reprodukci zvuku.
Kolik Hz by měl slyšet normální člověk?
Průměrný člověk ve skutečnosti neslyší 20 až 20 s dokonalou přesností. S věkem a nevyhnutelnou ztrátou sluchu se vnímání člověka v průběhu času drasticky snižuje. Někdo ve věku 20 let, který viděl pár koncertů, může slyšet pouze 16 nebo 17 kHz. Člověk středního věku může mít štěstí, že se dostane na 13 nebo 14 kHz, které se postupem času postupně snižují.
Jaká je dobrá frekvenční odezva pro basy?
Sub-basové frekvence se pohybují od 20 do 60 Hz, přičemž většina vnímatelných low-endových frekvencí žije mezi 60 a 250 Hz.
Závěr
Jak vidíte, frekvenční odezva je všude pokud jde o zvuk. Určuje, co jsme schopni nahrát, co slyšíme, když jsme to nahráli, a jak se něco překládá, jakmile to opustí studio a přehraje se na různých systémech a zařízeních. Frekvence představují různé tóny a výšky v hudbě. Představují také obecné zóny, pokud jde o vyrovnání a míchání. Patří mezi ně sub-basy, basy, nízké středy, středy, horní středy, prezence a brilance (neboli vzduch). V každém případě je frekvence páteří všeho zvuku a nepostradatelným konceptem, který je třeba se naučit při práci se zvukem v jakékoli oblasti.
Max McAllister
Max McAllister je nahrávací/mixový inženýr a přispěvatel blogu z Los Angeles. Jeho práce byla uvedena na hit-hopovém albu Billboard číslo 1 a za své úsilí v týmu Produce Like A Pro získal kolektivní cenu TEC v technologii Audio Education. Mimo hudbu si Max užívá hraní her a fandění Lakers.