Частотный спектр
Cегодня мы поговорим о частотном спектре, рассмотрим что это такое, какова его природа и поймем, как наш слух «работает» с разными частотами. Также поговорим об инфразвуке и ультразвуке, DC offset и частотной маскировке.
Почему нам так важны частоты?
Прежде всего, для того, чтобы различать разные звуки друг от друга, чтобы лучше понимать их и ощущать, а также для того, чтобы пользоваться этим! Да, да, друзья, мы пользуемся и исходим с того, что имеем, поэтому сегодняшняя глава будет посвящена частотам.
Для начала скажу вам простую банальность: мы пишем музыку для людей, и поэтому должны ориентироваться на человеческий спектр звука. А это значит, что звуковой ранг сужается до значений от 20 до 20 000 Гц, или колебаний в секунду, грубо говоря. Да, на хорошей аппаратуре я слышал частоты и в районе 18 Гц, но это было похоже на вибрирующее ощущение в ушах, нежели на конкретный звук. Несмотря на это, давайте не отвлекаться на философию и физиологию, какой точный слышимый диапазон у человека, а сконцентрируемся на уже установленных значениях.
Итак, что значат 20 — 20 000 Гц?
Звук – это волна, а волна отличается частотой колебания. Наш человеческий слух по своей физиологической природе может уловить звуковые волны с колебанием от 20 раз в секунду до 20 000 раз в секунду. При этом, нижний порог относится к низким частотам, а верхний к высоким.
Со временем способность различать частоты у человека падает, особенно это сказывается на высоких частотах. Тем не менее, наш человеческий слух неплохо адаптировался под нужный ему для выживания спектр частот. То есть, мы слышим звуки от 20-20000 Гц, но некоторые мы слышим громче, чем другие при равном звуковом давлении. Например, человеческую речь на частоте 1-5 кГц мы слышим очень хорошо даже на низких уровнях громкости.
Это можно увидеть на графике кривых Флетчера и Мэнсона (H. Fletcher и W. A. Munson в 1933 г). На нем показаны кривые с определённым уровнем звукового давления в соответствии с тем, насколько громко или тихо они воспринимаются человеком. Например, чтобы слышать звук 20 Гц на той же субъективной громкости, что и 1000 Гц, этот низкий звук должен быть громче приблизительно в 4 раза! Суть в том, что нам важнее слышать других людей и обитающих вокруг нас диких животных, чем «общаться» друг с другом инфра- или ультразвуком. Поэтому в районе 5 кГц такая «яма» (мы лучше слышим эти звуки).
Теперь давайте выучим или повторим немного умных слов
Звуки на низких частотах называются инфразвуками и они имеют частоты до 20 Гц.
Если рассмотреть поближе, даже 20 Гц – это не такая уж и слышимая частота, скорее, ощущаемая. Именно поэтому на практике мы обрезаем всё, что находится ниже 20, и даже 30 Гц. Это лишняя информация и она только забивает наш трек. Более того, если вы своевременно не обрежете лишние низы (я говорю сейчас о диапазоне 10-30 Гц), то очень вероятно вы столкнётесь с таким явлением, как DC offset при записи внешних синтезаторов или при использовании дешёвых микрофонов.
DC offset – это когда звуковая волна записывается в цифре со сдвигом по нулевой оси на анализаторе. Ось DC или direct current (рис. 4) – это горизонтальная линия, вокруг которой колеблется волновая форма. На рисунке отображена нормальная ситуация, без offset. Последний наступает, когда вся волновая форма сильно смещена вверх или вниз и проходит не по центру. И кроме того, что это раздражает визуально, данная проблема негативно сказывается на звуке, так как не позволяет правильно подсчитать пики громкости. Для устранения нужно просто срезать низ до 20 Гц любым хорошим фильтром.
Далее на очереди ультразвук, который является звуком с частотой выше 20 кГц. Человек его не воспринимает и он не представляет для нас интереса. Тем не менее, давным-давно я читал статью об одном продюсере, коронной фишкой которого была как раз таки генерация звуков на частоте 25 кГц в своих записях и это, мол, играло важную роль в качестве его треков. Не знаю, насколько это правда, но думаю, для начала важно разобраться хотя бы со слышимым рангом.
Сразу скажу, если вы видели где-то другое распределение частот – не страшно. По сути, это всего лишь субъективное восприятие и на процесс обработки треков влиять никак не должно. Итак:
- 10-80 Гц. Низкие басы;
- 80-200 Гц. Верхние басы;
- 200-500 Гц. Низкие средние;
- 500-2500 Гц. Средние;
- 2,5-5 кГц. Верхние средние;
- 5-10 кГц. Низкие высокие;
- 10-20 кГц. Верхние высокие;
На разных форумах, в разных примерах и на разных спектроанализаторах стоят другие значения. Но суть в том, что на эти частоты мы должны обращать внимание и для более простого понимания я бы хотел разделить их на 3 категории в зависимости от того, как человеческий организм их слышит:
- до 2 кГц – тихий участок;
- 2-5 кГц – громкий участок;
- 5-20 кГц – тихий участок.
Когда будете работать с этим диапазоном, то конечно же, должны будете опираться на собственный слух. Но так, как восприятие может разниться от человека к человеку и от колонке к колонке, я советую вам не переборщить с громкостью на тихих участках. Их тяжелее различить через трудночитаемость, но это не должно заставлять вас выжимать из них весь сок до последней капли. Часто именно это становится причиной грязной обработки, а всего-то надо было убавить фейдер громкости на полдецибела на нескольких низкочастотных треках.
С высокими работать так же тяжело, поэтому советую вместо того, чтобы стараться «обогатить» трек шипящими звуками при помощи огромного шельфа на эквалайзере, сделайте это ламповой сатурацией. Эти плагины усилят гармоники тарелок на определённых частотах без необходимости делать громче весь остальной мусор. Подмешайте немного розового или белого шума, если работаете в танцевальных стилях. В них давно уже шум стал отдельным важным инструментом. Не забывайте о режимах Mid/Side на эквалайзере, и старайтесь держать низкие частоты в Mid, а высокие в Side для большего разделения спектра.
Эффект маскировки
Когда у нас есть два сигнала на гармоничных частотах (к примеру, нота «Ля» на частоте 220 Гц и «Ля» второй октавы на 440 Гц), то более высокий сигнал словно поглощает более низкий. Высокий мы слышим лучше, а всё из-за того же графика Флетчера-Мэнсона. Чтобы использовать себе это во благо, давайте рассмотрим следующую ситуацию: у вас есть хороший, качающий, но совсем не читаемый Kick.
Что вы можете сделать в таком случае?
Первое, что я лично бы советовал, это поменять его на более подходящий, но будем реалистами, не существуют идеальных семплов! Поэтому нам надо прибегать к хитростям. Если фундаментальная частота нашего кика припадает на 120 Гц, а бас рубит на 200, то вполне возможно, что именно бас не даст пробиться бочке. Для этого мы применяем небольшую эквализацию на басу, чтобы освободить часть спектра для кика, но совсем немножко, всего на 2-3 дБ.
Дальше мы можем повесить сайдчейн компрессор, чтобы на каждый удар бочки бас играл тише. А раз он будет играть тише, значит, не будет забивать наш кик своей более высокой составляющей частотой, что уже хорошо!
Ну и в-третьих, мы можем сделать лееринг нашей бочки с высокочастотным элементом – трэнзиентом. Им может стать как закрытый хай хет, так и часть хлопка в ладоши. Главное, чтобы он повышал читаемость нашей бочки в миксе, а это уже много чего значит. Бочку удобно леерить в плагине BigKick, где отдельно работаем с телом, и отдельно с трэнзиентом.
Вот такие рекомендации по сведению мы сегодня рассмотрели с точки зрения физики звука. Повторяю, примеры я приводил вполне жизненные, многие из которых вы могли видеть в других уроках, но не понимать, почему это так.
Надеюсь, сегодня вы выучили ещё кусочек ценной информации, которая пригодится вам в творческой жизни! В следующий раз мы поговорим на тему «Высокие частоты».