Опубликовано: 22.01.2019

Громче значит лучше? Кривые равной громкости.

Сегодня поговорим о громкости. Почему бывает так, что достаточно сделать звук громче и он нам кажется лучше, хотя на самом деле по сути ничего не изменилось.

Кривые равной громкости

В 1933 году два исследователя из Bell Labs, Харви Флетчер и У. А. Мансон, провели один из самых значимых экспериментов в психоакустике. Их эксперимент был основан на нескольких тестах, проводимых с группой слушателей.

Каждый тест включал в себя прослушивание в наушниках тестового сигнала определённой частоты и эталонного тона в 1 кГц (1000 Гц). Слушатель просто должен был выбрать какой из двух сигналов был громче.

Приведём пример

Сначала прослушивается эталонный сигнал 1000 Гц с уровнем звукового давления 40 дБ. Затем испытуемый слушает сигнал на другой частоте, например, 100 Гц. И он должен отрегулировать его уровень так, чтобы этот сигнал казался равным по громкости эталонному. Этот уровень будет выше, а именно 50 дБ. Затем берётся, например, частота 50 Гц. Чтобы этот сигнал сделать равногромким нужно поднять уровень уже до 65дБ. И так далее. Эти эксперименты проделаны при эталоне 1000 Гц и 40 дБ, значит мы получим кривую равной громкости на уровне 40 дБ. Если эталонную частоту оставить, но изменить её уровень, к примеру, 50 дБ, то мы получим кривую равной громкости на 50 дБ. Семейство таких кривых на различных уровнях 0дБ, 10дБ, 20дБ … 110дБ и называют кривыми равной громкости.

По сути, то, что Флетчер и Мансон пытались выявить, насколько громче или тише должны звучать различные частоты для того, чтобы восприниматься одинаково с эталонным сигналом в 1 кГц. Они собрали эти результаты эксперимента и построили график, известный как кривые Флетчера–Мансона.

Кривые Флетчера–Мансона

Для более лучшего восприятия следующий график представлен вверх ногами.  Это способствует сходству со знакомыми графиками частотной характеристики, такими как те, что мы видим на некоторых эквалайзерах.

Подобный эксперимент был проведен спустя два десятилетия Робинсоном и Дадсоном (в результате чего получились кривые равной громкости Робинсона–Дадсона).

Они использовали два громкоговорителя вместо наушников. Это больше соответствовало реальной жизни, когда человек находится в открытом пространстве звукового поля.

Эти кривые стали международным стандартом до 2003 года. Но выполненные аудиометрические измерения в Англии, Германии, Дании, США, Японии показали, что кривые Флетчера ближе к истине, и на их основе разработан действующий стандарт ISO 226:2003. (ISO — International Organization for Standardization)

Фон

Для субъективного восприятия громкости ученые предложили единицу называемую — фон. На частоте 1000 Гц (эталонный сигнал в вышеприведённых экспериментах) 1 фон равен 1 дБ.

Возьмём, к примеру 40 фон, где звуковое давление 40 дБ. На частоте, например, 4000 Гц громкость 40 фон равна 35 дБ, 10 000 Гц 40 фон равно 50 дБ и т. д.

Что нам дают эти знания?

Графики показывают, что наше восприятие частоты имеет высокую чувствительность в диапазонах от 1000-5000 Гц, а пик приходится на 3,5 кГц – резонансная частота нашего слухового прохода. Некоторые утверждают, что неслучайно в этом бугорке находится (и как эквалайзером вырезается) центральная частота крика ребенка.

Важная вещь, которой нас учат эти кривые равной громкости, заключается в том, что мы больше чувствительны к средним частотам – это результат спадов минимумов (нижних частот) и максимумов (верхних частот), который может быть виден на различных кривых. Самое главное однако, очевидно что на более громких уровнях наше частотное восприятие становится более равномерным – кривая 0-фон на графиках является наименьшей из всех кривых, кривая 100- фон самая ровная.

Другой способ взглянуть на это можно так, что чем громче звучит музыка, тем громче воспринимаются минимумы и максимумы. Так что вполне естественно, что громкие уровни делают музыку более привлекательной – громче воспринимается лучше.

Это явление объясняет постоянно растущий синдром громкости. Многие его испытывают в то время когда занимаются сведением – после того, как уровни идут вверх, кажется что становиться лучше, а когда делаем меньше наоборот хуже. Более опытные из нас стараются победить этот синдром или, по крайней мере, замедлить его.

Тот факт, что наше восприятие частоты изменяется по отношению к громкости, является фундаментальным вопросом в микширование. Как мы должны сделать сбалансированные миксы, если частота изменяется с уровнем? На каком уровне мы должны сводить? А что будет, когда слушатель будет слушать трек на разных уровнях?

Ответ таков: мы проверяем наш микс на разной громкости, и пытаемся сделать его убедительным и равным на всех уровнях как только возможно.

Мы теперь знаем, что по мере того как мы слушаем на более тихих уровнях, мы слышим края (низкие и высокие) намного хуже. Однако, следует заметить, что при изменении громкости общий баланс инструмента практически не меняется.

Например, если присутствие удара бочки основано исключительно на низких частотах, он будет слышен меньше на тихих уровнях, если вообще будет слышен. Но если kick также присутствует на высоких средних, то он будет и на малом уровне слышен хорошо.

Некоторые считают, что середина, которая не так сильно зависит от уровня громкости, является ключом для сбалансированного сочетания. А края (минимумы и максимумы) являются дополнением к середине. Следовательно, при хорошей середине микс будет давать более стабильный баланс на разных уровнях.

Кроме того, многие согласны что если микс звучит хорошо, когда проигрывается тихо, то, вероятно, он звучит хорошо, когда будет проигрываться громко; но обратное не всегда верно.

Еще один момент, который стоит помнить.  Это то, что мы можем иногда угадать ориентировочный уровень, на котором, вероятно, будет воспроизводиться микс (например, танцевальная музыка скорее всего будет воспроизводиться довольно громко для окружающих), и использовать этот уровень в качестве основы во время сведения.

Есть еще одна причина, почему громче воспринимается лучше. Слушая на низких уровнях, мы слышим больше прямого звука из динамиков и меньше отраженного звука от границ комнаты (реакция комнаты). Мы слышим лишь незначительную ее часть, которая отражается и улавливается нашими ушами.

На более громких уровнях отражается больше энергии, и мы начинаем слышать ответ комнаты. И как следствие, чем громче звучит музыка, тем больше мы слышим приходящие отражения ВОКРУГ НАС, который дают ощущение, что музыка окружает нас.

Вы можете проделать следующий эксперимент, чтобы увидеть этот эффект, который будет  более явный если это делать с закрытыми глазами.  Слушайте трек на низких уровнях и попытайтесь определить пространственную границу звукового изображения. Большинство людей представляет себе линию, или очень короткий прямоугольник между двумя динамиками. Когда музыка становится громче, звуковое изображение растет, а в какой-то момент двухмерный прямоугольник превращается в неопределенный окружающий поток.

Громкость и маскировка

Когда дело доходит до того, чтобы сделать отдельные инструменты громче в миксе, их восприятие чаще всего улучшается. На это влияет — маскировка – способность одного звука, скрывать другой.

Точнее, частотные диапазоны одной тембра маскируют звучание другого. Одним из главных правил маскировки является следующее: то, что звучит громче маскирует более тихие звуки. Чем громче сделан инструмент, тем более мощным игроком он становится в маскировке, но тем яснее он будет восприниматься.

Подписывайтесь на RSS блога или по почте и следите за новыми статьями.

Понравился материал? Не забудьте лайкнуть.

Похожие записи

Рассказать о New Style Sound друзьям:
 
 

Добавить комментарий

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.