Az audiofil zenehallgatót mindig foglalkoztatja valami. Most éppen arra keressük a választ, hogy miért szól másként a hangsugárzó, ha ugyanazt a nótát különböző hangerővel hallgatjuk?
A Fletcher Munson-görbe ezt szemléletesen elmagyarázza. Ha megértjük mit mutat, akkor értékelni fogjuk a jelenség fontosságát. Nézzük meg, mi a jelenség, mi a magyarázat, és milyen következményekkel jár mindenki számára, aki szereti a zenét vagy bármilyen hangszóró-alapú technológiát használ!
A Fletcher-Munson görbét Harvey Fletcher és Wilden A. Munson, az amerikai Bell Labs kutatómérnökei készítették, és 1933-ban „Loudness, its definition, measurement and calculation.” címmel a Journal of the Acoustic Society of America szaklapban publikálták. Abban az időben a legtöbb ember azt feltételezte, hogy az emberi hallás lineáris – ami azt jelenti, hogy ha megduplázzuk a hang erejét vagy intenzitását, akkor az agy a teljes spektrumot kétszer olyan hangosnak érzékeli. Ez nem bizonyul igaznak, mert amikor egy precíz hangerőmérővel tesztelték az egyéneket, azt találták, hogy az emberi fül nem lineáris, a mélyhangokat ugyanazon a hangerőszinten sokkal hangosabbnak érzékeljük, mint a magasabb frekvenciákat.
A Fletcher Munson-görbe egy grafikon, amely hallásunk frekvenciaátvitelét mutatja különböző hangnyomásszinteken. Azt ábrázolja, hogyan halljuk a hangokat a hangerő és a frekvencia függvényében. Lényege, hogy az emberi fül különböző szinteken eltérően érzékeli a frekvenciákat. Fülünk bizonyos frekvenciákat „hangosabban” hall. Alacsonyabb hangerőszinten például hajlamosak vagyunk jobban ráhangolódni a közepes frekvenciákra (különösen 1 kHz körül, mert fő kommunikációnk a beszéd, aminek értése a legfontosabb számunkra, ebben a tartományban „zajlik”), míg az alacsony és magas frekvenciákat nehezebb észlelni. A hangerő növelésével fülünk kezd érzékennyé válni az alacsonyabb és magasabb frekvenciákra, amelyeket ennek következtében hangosabbaknak halljuk. Másképpen fogalmazva a frekvencia-egyensúly másként mutatkozik. (Ehhez társul még a figyelmünk összpontosítása, ami képes a hang-tömegből kiragadni számunkra fontos információkat – de ez egy másik téma.)
Fletcher és Munson az emberek szubjektív tapasztalatainak elemzéséből következtették elméletüket. A hallás a fülre és az agyra támaszkodik. Amikor egy hanghullám bejut a hallójáratba, a dobhártya átadja a rezgést a belső fülnek. A rezgések egyidejűleg gerjesztik a sztereociliákat, amik elektromos jelet gerjesztenek. A jelek a hallóidegen keresztül az agyba haladnak tovább. Mindez a cochlea „orgonában” történik, amelynek alakja olyan, mint egy feltekercselt kerti tömlő. A szőrsejtek eloszlása a cochlea-ban eltérő. Nagyon közel vannak a központhoz, ahol a cső szorosan fel van tekerve. Itt kapni a legmagasabb frekvenciákat. A cochlea szőrsejtjeinek eloszlása hasonlít a hangnyomás szintjének (SPS) mérésére használt algoritmus-skálára. Ez azt jelenti, hogy az észlelt hangosság egy része fiziológiai.
Mivel az emberi fül különböző frekvenciákat másképpen hall, a csendes zenehallgatás elrejtheti az olyan hibákat, mint a torzítás vagy a durván kiemelt frekvenciák, de ha növeljük a hangerőt, ugyanezek a problémák nyilvánvalóvá vagy ami még rosszabb, zavaróvá válhatnak. Mivel fülünk érzékenysége bizonyos frekvenciákra a hangerőtől függően változik, ez a hangstúdiókban a zenei anyag keverésekor problémát okoz. A különböző hangszerek különböző frekvencia tartományok skálájával rendelkeznek, amelyek a hangerő növekedésével egyre hangsúlyosabbá válnak. A legtöbb felvételen általában négy fő rész van: basszus, ének, dobok és magas hangok. Amikor ez a négy különböző elem átfedésben van egy keverésen belül, az agyunk számára kihívást jelent, hogy megfejtse, mi hol végződik, és egy másik hol kezdődik. Például: a teljes frekvenciaspektrumban vannak olyan területek, ahol két hasonló tartományt lefedő hangszer hangzásának esetében megnehezül a köztük lévő különbségek kiválasztása, még akkor is, ha különböző hangokat játszhatnak. Ezt nevezik „maszkolásnak”. Vagy, két gitár esetében, amelyek ha pontosan ugyanazokat a hangokat játsszák, de különböző oktávokban, sokkal világosabban halljuk az alsó szólamú gitárt, mint a magasabban játszót, mert a jele a hallás-tartományunk fontos középső területére esik.
Mindez akkor fordul elő, ha túl sok hangzó van egy helyen, mivel az alacsony frekvenciák „erősebbek”, könnyen elfedhetik a többi hangot. A maszkolás hangos szinten történő megszüntetésére az egyik megoldás az equalizerrel történő módosítás, vágás, vagy bizonyos frekvenciák csökkentése. A gondos EQ beállítás segíthet a spektrum bizonyos részeinek világossá tételében, miközben arról gondoskodik, hogy legyen semmi feltűnő, ami nem oda illik. Miután minden jól hangzik, meg lehet próbálni a nagyobb hangerőt, de csak annyira, hogy ne boruljon fel minden újra, és a hatás „ragyogjon”.
A Fletcher-Munson görbe megértése segíthet meghatározni, hogy a különböző hangos hangoknak hol kell lenniük egy adott keverésen belül. Ez azért fontos, mert a keverés bizonyos aspektusainak, mint például a felső-tam dobnak magasabb szinten kell a csúcsot mutatni ahhoz, hogy minden más hang felett hallható legyen. Az emberi fül remekül érzékeli azt a hangot, amelynek hangereje 60 dB, sokkal hangosabb, mint egy, amely csak 40 dB-nél tetőzik, még akkor is, ha a decibel mérő mást mutat.
Bizonyos elemek nem versenyezhetnek a hangzás térért hasonló frekvenciákon. Itt kifejezetten jól jön a Fletcher-Munson görbe. Annak megértése, hogy a fülek hogyan érzékelik a hangokat különböző frekvencia tartományokban, különböző hangerőn. Talán az lenne a legjobb, ha nagy hangerővel kevernék a zenét? Ha valaki alacsony hangerőn hallgat egy keverést, és élvezi, növelni fogja a hangerőt. De, mi történik, ha növeljük a hangerőt és egyes részek irritálják a fület? Kikapcsolják a zenét, és nem akarják újra meghallgatni. Az érem másik oldala, ha alacsony hangerőn hallgatják a zenét és élvezetesnek találják többet vásárolnak a felvételből. De, az emberek jobban koncentrálnak a zenére, amikor a hangerő magas. Mondván így „látványosabb”. A skála létfontosságú, mivel az emberi fül nagyon érzékeny a különböző frekvenciákra.
Mivel naponta folyamatosan sok hang bombázza hallórendszerünket, az agyunk gyorsan alkalmazkodik ehhez az állandó zajhoz azáltal, hogy csillapítja azokat a frekvenciákat, amelyek nemigen érintenek bennünket, és felerősíti azokat, amelyek jobban lekötik figyelmünket. A Fletcher-Munson görbe jelentős alapja az iparági és hangmérnöki munkájának. Mivel a görbe a teljes spektrum frekvencia szintjeit mutatja, nagyszerű tanulási eszköz a keveréshez, de más kreatív projektekben is segíthet. Két fő terület extra erősítést igényel. Az első 3 kHz és 5 kHz között, a második pedig 500 Hz-től 1kHz-ig. Ez azt jelenti, hogy bármit, ami ezeken a területeken készült, jobban fel kell erősíteni, mint más frekvenciákat, hogy átlagos szinten halljuk. Az egyenlő hangszín kontúrjai olyan jelenségre utalnak, amely megmagyarázza a hang érzékelt hangossága és az emberi fül frekvenciája közötti kapcsolatot.
Ez a jelenség fontos a tömörítéssel végzett keverési munka során – mivel a fül hangosabbként hallja a tömörített jeleket. A tömörítés összenyomhatja a zeneszám egyes elemeit, ezért tudni kell, hogy a fül hogyan hallja különböző hangerőn a különböző hangokat. Anélkül kell a keverést elvégezni, hogy, hogy az maszkolást vagy hallgatói fáradtságot okoz. Fontos megjegyezni, hogy ha alacsony szinten hallgatjuk vissza a keverést, akkor becsaphatjuk magunkat, azt gondolván, hogy a keverék kiválóan hangzik egyszerűen azért, mert „hangos”. Ha valaki később feltekeri a hangerőt, valószínű, hogy kellemetlen meglepetésekkel találkozik. A különböző hangszerek és énekhangok különböző hangerőn szólnak. Jó példa az egyik ember normál beszédhangja és egy másik ember suttogásának aránya. A hang dinamikájának és egyensúlyának ellenőrzésekor a hangerőt kell beállítani, nem pedig a hangkiegyenlítést (EQ) vagy más, elektronikusan keltett hatásokat.
A különböző hangokat keltő hangszerek és az ének különböző irányokból származhat, ezért meg kell találnia a domináns irányt. Lehet az az ének vagy a nagy frekvenciát sugárzó hangszerek, például gitárok, réz és fafúvós stb. A keverés az összes zenei gyártási folyamat legidőigényesebb feladata. A keverés nem csak arról szól, hogy a felvételt hangosabbá tegyük és a különböző hangszereket, eszközöket kombináljuk. Ezek helyett arról van szó, hogy magával ragadó légkört teremtsünk a hallgatók számára. Ennek számos módja van: kevés zengetés vagy késleltetési hatás a vokálra és a fő hangszerekre, mint például az elektromos gitár és az ének, a hangok különböző irányokba való pásztázása, vagy a hangerővel való játék különböző hangszintek létrehozásához.
Összegzés és következtetés
A Fletcher Munson-görbe egy olyan grafikon, amely az emberi hallás egy érdekes jelenségét szemlélteti. A Fletcher-Munson görbe megmutatja, hogy a fülünk mennyire érzékeny a különböző frekvenciákra, különböző hangnyomásokon, tehát megmutatja, hogyan változik a hallás frekvencia átvitele a különböző hangerőszintekkel, ami segít megmagyarázni a loudness háborút.
Azok a producerek, akik a népszerű dalok végleges verzióinak jelszintjét túl hangosra állítják be, azt akarják, hogy zenéjük a lehető leghatásosabban vagy „erőteljesen” szóljon. A zene a Fletcher-Munson görbe figyelembevétele a keverés során segít a zene természetesebb hangzásában, megkönnyítve az emberek számára, hogy tv-n vagy iPodon hallgassák a zeneszámokat anélkül, hogy folyamatosan be kellene állítaniuk a hangerőt felfelé vagy lefelé, amikor egy új dalt elkezdenek lejátszani.
A Fletcher-Munson görbe megértése segít jobb döntéseket hozni, amikor a hangról van szó. Ez kiterjedhet a saját zeneszámok keverésére, vagy akár audiofilként az egyszerű élvezetre a zene változatos és eklektikus skáláján. A Fletcher-Munson görbe a pszichoakusztika ingyenes elve, amely segíthet a zenei felvételek készítésének jobbá tételében és annak meghatározásában, hogy mely beállítások párosíthatók a legjobban fejhallgatóval vagy a hangszórókkal.
Köszönet az Audio Solace munkatársainak!
