Az audio mögötti tudományt, és a tökéletes hangzás keresését a legtöbben lenyűgözőnek találjuk. Minden élő szervezetnek egyedi értelmezési szintje figyelhető meg. Például egy átlagos ember születés utáni hallható frekvencia tartománya 20 Hz és 20 000 Hz között van. Az emberi fül által értelmezhető frekvenciatartományokat hangfrekvencia-spektrumnak nevezzük. Ahogy öregszik az ember, az idő múlásával, romlik a tartomány szélessége (a frekvencia-átfogás). A Hertz (Hz) a frekvencia mértékegysége, ami több kategóriát és osztályozást eredményez. A frekvencia tartomány határozza meg, hogy mit hallunk a zene vagy a hangmagasság szempontjából. Az audio-frekvenciaspektrum megértésének számos előnye közül az egyik az, hogy magabiztosságot nyerünk, különösen a technikai témák megvitatásakor. Jobban megértjük a műszaki specifikációkat. A fogalommal kapcsolatban rendelkezésre álló információk bonyolultnak tűnnek, terminológiája pedig technikai jellegű. Viszont ez a tudás szerepet játszik a hallási képességeinkben is, mivel az ember mélyebben meghatározza a minőségi hangot és edzi hallását.
A hang fogalma a mechanikus rezgésekhez viszonyul. Például, ha valami zenei hangot ad ki olyan közegben, mint a levegő, molekuláinak rezegni kell, hogy hallható hangot hozzanak létre. Miután ezek a rezgések érintkeznek a fülünkkel, dobhártyánk ugyanazon a frekvencián rezeg, átalakítva a jelet agy által értelmezhető elektromos jelekké. A hangfrekvencia arra utal, hogy hányszor ismétlődik a hanghullám másodpercenként. A frekvencia egyenesen arányos a hang magassággal – minél nagyobb a frekvencia, annál magasabb az észlelt hangmagasság. Bár a zenészek a rezgést hangmagasságnak nevezik, a műszakiak ezt a hangtulajdonságot frekvenciának nevezik. A legalapvetőbb hang, amelyet előállíthatunk, a szinuszhullám. A ciklus teljes hossza A-tól B-ig tart. Mivel a frekvencia másodpercenkénti ciklusokban mérhető, minél alacsonyabb a frekvencia-érték, annál lassabb a ciklussebessége. Például egy 20 Hz-es frekvenciájú hangminta azt jelenti, hogy másodpercenként hússzor, egy 10 000 Hz-es szinuszhullám hihetetlenül gyorsan, másodpercenként pontosan tízezerszer ciklikus. A legtöbb zenehallgató nem fér hozzá oszcilloszkóphoz, ami bonyolítja az értelmezési folyamatot. Az alaphangok sikeres elemzéséhez értelmes ábrázolásra van szükség.
A zene univerzális nyelv, de van egy tulajdonsága, amelyet a legtöbb ember figyelmen kívül hagy, ez a zene összetett természete. A zene többet jelent az alaphangoknál. Ez több ezer frekvencia keveréke, amelyek helyesen keverednek egy egység megszületéséhez. A grafikus hangszínszabályzókban manipulálják a frekvenciatartományokat, a teljes hangmező hét frekvenciasávra van felosztva.
A legalsó mély hangtartomány (sub basszus) 20 és 60 Hz között van. Az itt található mélységek hű reprodukciója azt a célt szolgálja, hogy az erő érzetét keltse. Az erősítőtől, az alacsony tartományú hang reprodukálásához, több teljesítményre van szükség – figyelembe véve a torzításokat. Bizonyos hangszerek képesek elérni ezt a frekvenciatartományt, mivel a többiek nehezen tudják fenntartani a hanghullám tempóját és hatékonyságát. Kiváló példa a nagybőgő és a basszusgitár. Ebben a frekvenciatartományban a basszusgitár legalacsonyabb, még elérhető hangja 41 Hz. Bár a tartomány „eget rengető” tulajdonságai lenyűgözőek, a túlzott manipuláció sárossá teheti a zenét. A mélyhang-tartomány túlzott erősítése torzítja a hangzást, elviszi a hangzási balanszot.
A normál basszus tartomány (60–250 Hz között) az elsődleges meghatározója annak, hogy mennyire telt vagy vékony a hangzás. Ez az a tartomány, amelyet a legtöbb ember ismer és szenvedélyesen szeret a zenében. Ebben a régióban az alapvető ritmushangok összpontosulnak, bizonyítva fontosságukat és hatásukat minden zenei összeállításban. A modern zenében jelenlévő basszus jelek többsége a 90-200 Hz-es sáv körül forog. Az egyik fontos tényező, hogy a normál basszus tartomány tökéletes létrehozása az erősítőtől több energiát igényel, mint a többi terület. Az olyan tényező, mint a hangszórók kialakítása, létfontosságú szerepet játszik ennek a tartománynak a megjelenítésében. Ezen a területen, az ideális eredmény érdekében, a lendületnek mérsékeltnek kell lennie. Ne feledjük, hogy a régió túlzott erősítése dübörgő és irritáló hangot eredményezhet!
Frekvenciasáv-elemzésekben az alacsony középtartomány (250–500 Hz) a harmadik helyen áll. A legtöbb hangszer összes alacsony rendű harmonikusa ebbe a csoportba tartozik – a szakemberek ezt jelenléti tartománynak nevezik. A jel körülbelül 300 Hz-en történő erősítése javítja a hangtisztaságot és a mélyebb tónusban játszó húros hangszerek hangzását. Ha ez a tartomány nem hallható pontosan, a hangszerek és az ének természetellenesen szólhat. Az 500 Hz-es jel kiemelve csökkenti az előállított hangzás minőségét. Ezenkívül ebben a régióban a felesleges energia zavaros hangzást eredményezhet. Minden alkalommal, amikor a zene hangszereiben nincs mélység, a probléma közvetlenül az alsó középtartományhoz kapcsolódik.
A középtartomány felelős azért, hogy a frekvencia keverékben egy hangszer mennyire kiemelkedő. Értékei 500 és 2000 Hz között mozognak. Ebben a tartományban található a párbeszéd, az ének és a hangeffektusok tartalma, az audio frekvenciaspektrum szempontjából megállapítva annak fontosságát. Óvatosan kell bánni az énekhanggal, valamint a hang és a zene egyéb létfontosságú aspektusaival mert az 1000 Hz hangsúlyozása kürtszerű (csőszerű) hangzást biztosít. Amennyiben az emberi hangokról és frekvencia fedettségről van szó – fül érzékenysége magas.
A felső közép (2 000 – 4 000 Hz) az a tartomány, ahol az emberi hallás a legérzékenyebb. Még a legkisebb változás is jelentős hatással lehet a hangminőségre és a hangszínre. A mássalhangzó hangok, zöngés hangok, leginkább ebben a tartományban hallhatók. Ragaszkodjunk az ideális beállításhoz a kielégítő eredmények érdekében. Fülünk fejlődése és kialakulása miatt a hallójárat természetesen rezonál a 3,5 kHz körüli hangokra. Ha a zene világossága hiányzik ebben a tartományban, azt azonnal észrevesszük. Ennek az ellenkezője is igaz, mert a túlzott hangsúly gyakran élesebb tranziensekhez vezet. Meghallgatáskor ez egy kulcsfontosságú szempont, amelyre összpontosítani kell, mivel a reprodukált középtartományok diktálják a minőséget. A felső középtartomány feladata az ütős és ritmushangszerek impulzusainak biztosítása. Ha megfelelően van beállítva, a tartomány növelheti a jelenlét érzetet. A 3 kHz-es tartományon túli túlerősítés azonban hallgatási fáradtságot eredményez. Különösen óvatosnak kell lenni az énekhanggal, mivel a legszembetűnőbb ebben a középtartományban.
Magas hangok 4 000 Hz és 6 000 Hz között. Minden, ami a hang tisztaságával és meghatározásával kapcsolatos, ezen, „jelenlétet” biztosító tartomány alá tartozik. Erre a tartományra példa a legtöbb otthoni sztereó-készülék. Ezek az eszközök a magas hangok vezérlését ebbe a csoportba helyezik, jelentősen befolyásolva a hangminőséget. Ha ez a tartomány helyesen van felépítve, akkor hasonló érzésünk lesz, mintha egy élő előadás előtt ülnénk. A tartomány megfelelő kiegyensúlyozása tartalmasságot nyújt a magas hangokat produkáló vonósoknak és a zenekari mzsikának. Ennek a tartománynak a túlzott növelése durva hangot adhat, amely irritálja az emberi fület, vágása vagy rendkívüli korlátozása miatt a hang távolinak és kissé átlátszónak tűnhet.
A felső magas (6 000 – 20 000 Hz) avagy a „ragyogó” tartomány. Teljesen helyes kompozíciója harmonikus, és felelős a hangzás levegősségéért és a „zenei szikrákért”. Körülbelül 12 kHz-es rész kiemelve javítja az audiofil minőségű felvételt. A 10 kHz-es frekvencia ideális tartomány az optimális tisztasághoz, és nagyfrekvenciás fényként hallható, részleteket és csillogást adva a zenének. A „levegő” sáv egy olyan kifejezés, amelyet ebben az osztályozásban a 10 000 Hz feletti értékek leírására használnak. Zeneileg nincs szó ennek az állapotnak a leírására, de el lehet képzelni, hogy a levegő vibrál a zenei előadás alatt. A túlzott növelés ebben a régióban hangsúlyos sziszegést és fáradtságot hozhat ki hallgatóból.
A 20 Hz és 20 000 Hz közötti frekvenciát tekintjük és fogadjuk el a hallható hangok frekvencia-tartományaként. Ezen a korláton belül épül fel az audio, de egyes készülékek és hangsgárzók nagyobb intervallumot is lefednek. A sáv-értékek közötti különbségek ellenére a magasabb frekvenciák nem hoznak automatikusan jobb hangminőséget. A magas frekvenciájú hullámok általában közelebb vannak egymáshoz, ami rövidebb hullámhosszakat eredményez, míg az alacsony frekvenciájú hullámok nagyobb távolságban vannak, ezért hosszabb a hullámhosszuk. Ez azt mutatja, hogy a frekvencia jelentős hatással van a hullámhosszra, ami meghatározza a keletkező hangzás minőségét. A magas frekvencia önmagában nem képez hangosabb hangot, csak magasabb hangfekvést. Ahhoz, hogy hangos hangot hozzunk létre, nagyobb amplitúdójú rezgésekre van szükség – a rezgés közvetlenül arányos az előállított hanggal. Míg az infrahang frekvenciája 20 Hertz-nél kisebb, az ultrahang 20 000 Hertz-nél is magasabban rezeg. Bár ezeket a hangokat az emberi fül már nem érzékeli rendesen, mégis súlyos egészségkárosodást okozhatnak. S éppen emiatt foglalkoztatják olyannyira a világ hadseregeit…
Fülünk több információt képes felfogni és értelmezni, mint az emberi test bármely más érzékszerve. Ha a frekvencia-egyensúly ideális, a hallgatási élményünk magasabb. Ha figyelmesen végigolvasta cikkeinket, akkor teljesen fel van fegyverezve azokkal a technikai és szubjektív fogalmakkal, amelyek a zene és annak létrehozása körül forognak, legyen szó zenehallgatásról vagy az audiofil terminológia megértéséről.
