Send to Kindle

Wiele nieporozumień i niejasności krąży wokół tematu ludzkiego słuchu.

Ile tak naprawdę słyszymy? Dlaczego equalizer ustawiony w “U” jest tak popularny? Kim są ludzie-nietoperze? Dlaczego muzyki należy słuchać w spokojnym otoczeniu? Dlaczego narzeka się na “kompresję dynamiki” na płytach CD-Audio?

Zakres częstotliwości

Oficjalnie, ludzie słyszą dźwięki z przedziału 20Hz – 20kHz (1kHz = 1000Hz). Wg. innych źródeł słyszymy nie od 20Hz tylko od 16Hz. Jednakże górnej granicy nikt tak dokładnie nie definiuje. Uznaje się że 20kHz a nie np. 16kHz. Dlaczego 4Hz robi różnicę, a 4kHz nie? patrz niżej.

Tyle teorii. W praktyce jest inaczej…

W praktyce, “20-20″ oznacza albo osobę obarzoną wyjątkowym słuchem, albo po prostu dziecko, którego słuch nie został jeszcze “stępiony”. Wraz z wiekiem słyszymy coraz węższy przedział. Dla przykładu (różne źródła podają oczywiście różne wartości, chodzi mi tylko o ukazanie pewnej skali):

Osoba w wieku “-nastu” lat słyszy dźwięki z przedziału około 30Hz – 18kHz.

Osoba w wieku “-dziestu” lat słyszy około 40Hz – 16kHz lub czasem 60Hz-14kHz.

Osoba w wieku “-dziesięciu” lat słyszy jedynie około 100Hz – 8kHz, potem zakres ten może się zawęzić nawet do 200Hz – 4kHz.

Ale co to oznacza w praktyce?

W praktyce nie oznacza to prawie nic, a przynajmniej nic tak “strasznego”, jakby to z “magii liczb” wynikało…

Najpierw należy wiedzieć, czemu właściwie odpowiadają te częstotliwości.

Dźwięk w muzyce podzielony jest na oktawy.

Komentarz by majkel:

Warto dodać co tak na prawdę oznacza słowo “oktawa”.

Otóż jest to zakres wartości począwszy od danej liczby (częstotliwości) a skończywszy na jej dwukrotności. Czyli między 20 a 40Hz jest jedna oktawa, podobnie jak między 10 a 20kHz.

Dekada zaś to rozpiętość od danej liczby do jej dziesięciokrotności, np. 30Hz do 300Hz to dekada.

Obie te jednostki są logarytmiczne. Oktawami “rządzi” logarytm o podstawie 2, a dekadami – o podstawie 10.

oktawa 1 – 16…32Hz – należą do niej najniższe dźwięki, jakie (teoretycznie) może słyszeć człowiek; jedyny instrument jaki wydaje tak niskie dźwięki to duże organy, a i tak są one bardziej odczuwane jako drżenie otoczenia niż jako rzeczywisty dźwięk

oktawy 2…5 – 32…512Hz – tu należą dźwięki muzyczne, w tym niski i wysoki bas oraz “dolny środek”; 32Hz uznaje się za “rozsądną granicę ludzkiego słuchu” ale typowy najniższy dźwięk w muzyce to najgrubsza struna gitary basowej, czyli 40Hz; 440Hz to “średni” ton używany do strojenia instrumentów

oktawy 6 i 7 – 512…2048Hz – w tym zakresie leży ludzka mowa a także wysokie dźwięki w muzyce (w tym perkusja), jest to niejako “górny środek”; 1kHz to pisk telewizora na tablicy kontrolnej, która się pokazuje kiedy nic nie jest nadawane

oktawy 8 i 9 – 2048…8192Hz – ten zakres odpowiada za barwę i naturalność głosu, znajdują się tu również harmoniczne odpowiadające za barwę instrumentów muzycznych; tu kończy się “wysoki środek” a zaczyna “góra” dźwięku; rozpoczyna się tu “wybrzmienie” odpowiadające m.in. za charakterystykę studia nagraniowego (o ile muzyka została nagrana w studio a nie “sztucznie uprzestrzenniona”)

oktawa 10 – 8192…16000Hz – tu znajdują się jedynie harmoniczne i wybrzmienie różnych instrumentów muzycznych, nadające dźwiękowi “blasku”, powodujące że jest czysty i wyraźny a nie “zduszony i nijaki”… jakkolwiek – w sumie – da się bez tego obejść; znajduje się tu również świszczące ludzkie “s”; niektóry słyszą “pisk lampy kineskopowej” o częstotliwości nieco poniżej 16kHz

Pierwsza uwaga – oktawa więc oktawie nie równa. Pierwsze oktawy mają “po kilka herców”, podczas gdy ostatnie mają “kilka kiloherców”. O ile w pierwszym przypadku każdy herc robi różnicę, o tyle w drugim nawet setki herców nie mają żadnego znaczenia bo wciąż jest to 7 tonów podstawowych – od jednego C do drugiego. Tak więc boje o “16 a 20kHz” są tak częściowo “walką o nic” – dla ucha to prawie żadna różnica, oktawa miała by wtedy 16…32kHz. Zwłaszcza, że większość – nawet “dobrych” – słuchawek, nie jest w stanie wydać tak wysokich (w znaczeniu “choćby do 20kHz”) dźwięków.

Komentarz by majkel:

Z powyższych informacji wynika, że człowiek tony rozróżnia w sposób logarytmiczny, czyli 40 a 80Hz to duża różnica, podczas gdy 10000Hz i 10040Hz to żadna różnica dla ucha.

A teraz kilka konkretów.

Odtwarzacze mają na wyjściu filtry, przepuszczające jedynie częstotliwości 20Hz – 20kHz. Jest to o tyle ważne, że ani mniej ani więcej – nawet teoretycznie – człowiek nie słyszy.

Powód tego – poza zakresem ludzkiego słuchu – jest następujący. Poniżej 20Hz znajdują się tylko fale mechaniczne – np. tupot nóg, uderzenie w mikrofon podczas nagrania etc. Natomiast powyżej 20kHz znajduje się – przynajmniej dla dźwięku nagranego z próbkowaniem 44.1kHz (czyli typowe CD-Audio) – jedynie całkowicie “niemuzyczny” szum wynikający z ograniczonego próbkowania.

Poza tym rzeczywisty zakres muzyczny zawiera się (nie licząc “sztucznych” dźwięków) w zakresie 40Hz (gitara basowa) – 4kHz (bardzo wysoka perkusja). 4…16kHz to tylko harmoniczne i wybrzmienie.

Tu wypada poruszyć kwestię ludzi-nietoperzy.

Słyszane przez niektórych “wysokie dźwięki, wygenerowane na komputerowych generatorach częstotliwości a mające ponad 20kHz” to bzdura. Po pierwsze tak wysokie częstotliwości są niemożliwe do przeniesienia przy typowym próbkowaniu 44.1k czy 48k, poza tym są odfiltrowywane. To co słychać to artefakty aliasingu – podharmoniczne, mające odpowiednio niższą częstotliwość, nieraz nie przekraczającą 4kHz.

Mimo to, niektórzy z uporem maniaka wierzą że słyszą na płytach CD-Audio dźwięki o częstotliwości 22kHz (co jest niemożliwe, chyba, że słyszą szum a nie w jakikolwiek sposób “muzyczne” dźwięki) więc kompresują wszystko do formatu MP3, korzystając – w przypadku LAME-a – z przełącznika “-k” wyłączającego w czasie kompresji filtry, usuwające wysokie częstotliwości.

Co więcej słuchawki – mimo dumnych zapewnień na pudełkach, mówiących dla przykładu “pasmo: 10Hz – 23kHz” – nieczęsto wydają dźwięki z nawet z podanego wyżej “muzycznego” zakresu. Przynajmniej nie tak, żebyśmy my – słuchacze – mogli to usłyszeć.

Dlaczego?

Głośność

Ludzki słuch nie jest jednakowo czuły na wszystkie częstotliwości. Częstotliwości skrajne (najniższe i najwyższe) są słyszane “ciszej” niż częstotliwości średnie. Zależność ta, przedstawiona jako “krzywe jednakowej głośności “, wygląda tak:

Krzywe jednakowej głośności

Jak więc to odczytać?

Na skali x mamy częstotliwość – od 10Hz do 100kHz, przy czym wykres obejmuje częstotliwości 20Hz – 20kHz (tak naprawdę do 16kHz). Na skali y znajduje się poziom ciśnienia dźwięku w dB SPL (decybelach poziomu ciśnienia dźwięku. Kolorowymi kreskami zaznaczona jest trzecia skala. Skala głośności, podana w jednostkach odczuwalnej głośności – w fonach.

Komentarz by majkel:

Decybel to jednostka pochodząca od logarytmu o podstawie 10 i do tego liczona zawsze względem wzorca.

Jeśli chodzi o moc to P[dB] = 10*log(P[W]/Pwz[W]).

Tak więc człowiek zarówno głośność, jak i tony, rozróżnia w sposób logarytmiczny. W tym przypadku 2W zamiast 1W podane na głośniki to tylko 3dB różnicy.

Ale gdzie nasza głośność?

Już wyjaśniam. Najpierw należy wybrać jedną z linii, np. skupmy się teraz na 40 fonach. Odpowiada to głośności mowy słyszanej z odległości 1 metra. Czerwona linia odpowiada “nowemu” modelowi czułości ludzkiego słuchu. Niebieska jest pozostawiona w formie “ciekawostki” – należy ona do “starego” modelu. Teraz patrzymy na obie skale. Aby dźwięk o częstotliwości 1kHz słyszany był z głośnością 40 fonów musi on mieć moc akustyczną 40dB. Ale co z basem? Weźmy pod uwagę 60Hz – odczytujemy 60dB. Oznacza to że dla głośności 40 fonów bas musi być “podbity” o 20dB (sic!), żeby był słyszalny równie dobrze co “środek”. Podobnie “góra”. 40 fonów przy 10kHz wymaga około 55dB.

Druga uwaga – decybel nie jest jednostką skali głośności, ale jest z nią zgodny dla dźwięku o częstotliwości 1kHz.

Analizując powyższy wykres stwierdzić można, iż “im głośniej, tym równiej słyszymy”. Ale… dochodzimy w ten sposób do 100 fonów. To zdecydowanie za dużo jak na słuchanie muzyki.

Może przeanalizujmy poziom ciśnienia dźwięku (ogólnikowo):

0dB – próg czułości słuchu (ciśnienie 20uPa przy 2kHz)

10dB – szelest liści na wietrze, cichy oddech

30dB – poziom głośności w spokojnym pokoju, w ciągu dnia

40dB – poziom głośności spokojnej rozmowy z odległości 1 metra

60dB – typowy telewizor z odległości 1 metra

80dB – komunikacja miejska

90dB – ruchliwa ulica z odległości 10 metrów

100dB – młot pneumatyczny z odległości 1 metra

120dB – startujący odrzutowiec, próg bólu

Najmniejsza różnica głośności, rozróżniana przez ludzkie ucho, to około 1…2dB. W praktyce uznaje się że dopiero skok o 3dB daje “zauważalną zmianę głośności”. Kolejno 6dB to podwojenie głośności, a 20dB to dziesięciokrotna zmiana głośności.

A jak to się ma do uszkodzenia słuchu?

Długotrwała ekspozycja na 85dB i więcej powoduje nieodwracalne uszkodzenie słuchu. Oznacza to, że przebywając na codzień na ulicy – stopniowo – głuchniemy. Smutne, ale prawdziwe.

Zaś przekroczenie progu bólu (definiowanego na poziomie 100…140dB) powoduje najczęściej natychmiastowe uszkodzenie słuchu – w różnym stopniu oczywiście. Można oczywiście mieć szczęście i nie ogłuchnąć.

Jako ciekawostkę podam, że najgłośniejszy dźwięk jaki może się rozlegać w atmosferze to 194dB. Najgłośniejszym dotychczas “naturalnym” dźwiękiem, jaki mieli okazję słyszeć ludzie, był wybuch wulkanu Krakatau. Z odległości 100 kilometrów miał on miażdżące 180dB, a słyszalny był z odległości ponad 3000 kilometrów.

Trzecia uwaga – odtwarzacze, słuchawki, equalizer mają dlatego odpowiednio podbite “górę i dół” (czyli “kontur”) a nie są “płaskie”. Jest tak aby zrekompensować różnicę odczuwalnej głośności dla niskich, średnich i wysokich częstotliwości. Oczywiście w różnych przypadkach zrobione jest to tak albo inaczej. Dlatego też jedne słuchawki uznawane są za “zbasowane”, inne za “dobrze zbalansowane”, a jeszcze inne za “płaskie”.

Dynamika

Z głośnością nieodłącznie łączy się dynamika. Dynamika to różnica głośności dźwięku najgłośniejszego i najcichszego. Dla ludzkiego słuchu wynosi ona 120dB (od progu słyszalności do progu bólu). Nie oznacza to oczywiście, że w jednym momencie można słuchać oddechu (10dB) i młota pneumatycznego (100dB). W jednym momencie człowiek “ogarnia” około 40…60dB.

Teoretyczna dynamika “typowej” muzyki, zapisanej z rozdzielczością 16-bit (np. CD-Audio) to około 96dB. Niestety – ponownie – tyle jeśli chodzi o teorię. W praktyce jest zupełnie inaczej.

Nagrania muzyki klasycznej czy dobrze nagrany jazz faktycznie mogą się poszczycić dynamiką 40dB i więcej. Oznacza to że wykorzystują pełen zakres głośności, na jaką pozwala nam w danym momencie typowe ucho bez groźby ogłuszenia.

Jednakże nagrania muzyki “popularnej” (pop, rock) mają ostatnio tendencję do maksymalnego wykorzystania “typowych warunków odsłuchu”. Objawia się to maksymalnym wysterowaniem dźwięku, na jakie pozwala standard CD-Audio, oraz kompresją dynamiki dźwięku. W takim przypdku zakres cichy-głośny zmniejsza się z 40dB (100-krotna różnica głośności) do nieraz zaledwie 12…6dB (2-4 krotna różnica głośności).

W praktyce oznacza to, że np. “uderzenie gitar i perkusji” wcale nie jest zadowalająco głośniejsze niż mające miejsce tuż wcześniej “cichutkie granie”, a wokalista “krzyczący” i “szepczący” brzmi właściwie tak samo. Tylko słychać że raz się drze a raz mówi spokojnie.

Ale o jakie warunki chodzi?

Typowe warunki to np. zwyczajne słuchawki nie będące w ogóle w stanie zapewnić takiej dynamiki, hałas otoczenia jak komunikacja miejska, ulica, samochód etc. oraz typowy słuchacz, który nie siedzi każdego wieczoru w “prywatnej kapliczce dźwięku” słuchając jedynie płyt Chesky Records.

Wszystko to składa się na sytuację, kiedt typowy słuchacz wciska przycisk “zwiększ głośność”, gdyż nie jest w stanie usłyszeć cichszych partii utworu. A to że – gdy tylko skończy się “cicha partia” – boli, to już inna sprawa.

Zwykle głośność ustawia się tak, żeby muzyka była równie głośna lub nieco głośniejsza niż szum otoczenia. Weźmy pod uwagę ulicę, czyli około 80dB.

W takich warunkach poziom muzyki ma zwykle ma 83dB (różnica co najmniej 3dB jest konieczna, żeby można było powiedzieć że “muzyka jest głośniejsza niż szum otoczenia”). Ale to jest załóżmy najcichszy dźwięk. A co zgłośnym? 83dB + 40dB (dynamika) daje 123dB. Przekroczony został próg bólu.

To jest nie do przyjęcia z dwóch powodów.

Po pierwsze, to jest za głośno a ludzie zwykle wychodzą z założenia iż “co nie jest zabronione to jest dozwolone” (w znaczeniu: skoro producent odtwarzacza pozwala na tak głośne słuchanie, to nie może być to szkodliwe dla uszu). Z tego samego powodu do młota pneumatycznego dostaje się – w standardzie – mocno tłumiące nauszniki.

Po drugie, najczęściej odtwarzcz nie pozwala na tak wysoki poziom głośności. Zwłaszcza ostatnio w europie… Co wcale nie oznacza, że jest to niemożliwe. I to – często – oznacza że “cicha muzyka jest zbyt cicha” nawet mimo tego, że “głośna jest wystarczająco głośna”. Czyli mamy tu na uwadze osoby słuchające jednocześnie muzyki jazz i pop.

Między innymi dlatego, dynamika w nagraniach muzyki popularnej zostaje ograniczona – ułatwia to odbiór muzyki poza “cichym otoczeniem”…

… utrudniając jednocześnie pełne jej docenienie w “odpowiednich warunkach”, gdzie tak wspaniale brzmi wyżej wymieniona klasyka czy jazz.

Częściowo przychodzą tu z pomocą słuchawki zamknięte – np. słuchawki dokanałowe. Częściowo tłumią one szum otoczenia (nawet o 20dB, czyli w naszym przykładzie z 83dB na 63dB), jednocześnie obniżając o tyle “wymagany poziom komfortowego słuchania” ratując jednocześnie nasz słuch od niepotrzebnej ekspozycji na zbyt głośne dźwięki.

Ale to wszystko nie zmienia faktu, że obecnie muzyka “brzmi jak brzmi” i raczej nic tego nie zmieni. Oraz tego, że muzyki – przynajmniej tej dobrej – należy słuchać w odpowiednich waruknach. Na ulicy nie docenimy nagrań ani Diany Krall ani tych pod batutą von Karajana.

 

58 Responses to Zakres ludzkiego słuchu – czyli jak słyszy człowiek?

  1. maba says:

    Gratulacje za dobry artykuł. Wszystko poskładane w jedno miejsce :)

  2. Kilar Ezan says:

    Dokładnie :) Brawissimo!

  3. Volvox says:

    Bardzo fajny tekst i zrozumiały dla “zielonych”. Może teraz coś o głośnikach. Dlaczego jedne lepsze od drugich?

  4. KHRoN says:

    @Volvox
    ciężko o bardziej ogólny temat, ciężko więc o dobrą odpowiedź… ;)

  5. dj_spinacz says:

    brawo ;] bardzo ciekawy tekst, który równie przyjemnie się czyta ;]

    chce więcej! :P

  6. Gracjano says:

    Bardzo dobry artykuł
    pomógł mi bardzo w doborze sprzętu
    pozdrawiam

  7. Tomek8888 says:

    Porządna lektura :)

    “niektóry słyszą ?pisk lampy kineskopowej? o częstotliwości nieco poniżej 16kHz”

    Ano ja slysze ;P

  8. magda says:

    jestem w trakcie pisania pracy mgr na temat czestotliwosci slyszanych przez konie.Jesli posiada pan wiecej informacji na temat odbioru dźwiekow u roznych zwierzat bardzo prosze o przeslanie.

  9. KHRoN says:

    wysłałem wiadomość na adres email podany w komentarzu

  10. regular visitor says:

    A jak to jest z hi-endem? Przcież istnieje różnica pomiędzy zwykłym sprzętem a sprzętem który gra na szerszych pasmach, przykładowo monitory Adam Audio A7 mają pasmo przenoszenia 40Hz-35kHz(przynajmniej tak podaje producent). Domyślam się, że 35 to one raczej nie wyciągają ale i tak wychodzą po za słyszalne więc jaki jest sens takiego zabiegu?

  11. KHRoN says:

    związanych z tym jest kilka kwestii

    po pierwsze najwyższych częstotliwości nie słychać, je raczej “czuć” – nie niosą one informacji same w sobie, ale uzupełniają (dopełniają) dźwięk jako całość – oczywiście nie chodzi o częstotliwości do 30kHz, tylko – skromnie – do 20kHz… ale to i tak znacznie więcej niż “typowy” sprzęt HiFi radzący sobie z dźwiękiem do około 13kHz (wyżej sobie również radzi, ale głównie do słuchania wygenerowanych pisków i najczęściej dopiero po podgłośnieniu)…

    po drugie – jak już wspomniałem – teoria sobie, praktyka sobie… jeśli coś ma podane pasmo “do 20kHz” to nie przenosi tyle… przenosi tyle dla spadku o 3dB (a to sporo – zważywszy że rozkłada się to na pewnym zakresie)… więc jeśli coś ma pasmo “do 30kHz” to margines “dla 3dB” jest znaczny – stąd ma się pewność, że z przenoszeniem do 20kHz “jest dobrze”

    no i ostatnia sprawa – jeśli “źródło” jest kiepskie, to nawet najlepsze głośniki nie pomogą… a źródłem są np. płyta CD-Audio i sam odtwarzacz (DAC), potem wzmacniacz… i tak DVD-Audio ma próbowanie 192kHz nie po to, żeby pasmo przenoszenia wynosiło 96kHz, tylko po to, żeby oddać pasmo “do 20kHz” w sposób absolutnie idealny (nie będę teraz wnikał w szczegóły, chodzi o zminimalizowanie efektów kwantyzacji dźwięku i “ugładzenie” go tak, by był maksymalnie zbliżony do sygnału analogowego)

    i WTEDY takie głośniki pokazują pazurki – szczegółowość, pasmo przenoszenia, czysta przyjemność ze słuchania :)

    pod warunkiem że mastering płyty DVD-Audio czy nawet CD-Audio zrobiony jest “od serca”, nie “pod boombox”… czyli z wyśrubowaną głośnością, zerową dynamiką, sztuczną separacją kanałów i przesterowaniem/zniekształceniami

    wtedy ani najlepsze głośniki nie pomogą a wręcz przeciwnie, słuchacz padnie na zawał kiedy “to” usłyszy… a niestety obecnie 99% nagrań robionych jest “pod boombox”, “pod odtwarzacze przenośne” (czytaj: do słuchania na ulicę), “dla radia”, “pod małe zestawy kina domowego” etc.

    … ale zawsze pozostają nagrania: Audioquest, Telarc, Chesky Records, Opus3, niemieckie orkiestry etc.

  12. tymon says:

    jaka jest najbardziej słyszana częstotliwość dla ludzkiego ucha?

  13. KHRoN says:

    uznaje się że około 2kHz

    w praktyce jest to dokłanie to miejsce, któro na wykresie krzywych jednakowych głośności (patrz: jedyna grafika w tekście powyżej) jest położona “najniżej na danej linii” – przykładowo na linii podpisanej “40″ jest to około 3kHz

    jakie są tego implikacje?

    przykładowo większość piszczyków/brzęczyków – czy to w zabawkach, czy to w zegarkach typu budzik czy grających melodyjki – ma częstotliwość około 2kHz, ponieważ taka jest najlepiej słyszalna (dla tej samej ilości energii zużytej na jej wygenerowanie)

    poza tym zbyt duże podbicie w muzyce częstotliwości około 3-5kHz jest nieprzyjemne dla ucha właśnie z powodu tego, że ucho jest na nie dość czułe… z drugiej strony powoduje to że odbierany dźwięk jest (czy raczej wydaje się być) “ostry i wyraźny”, więc podbicie takie stosują producenci tańszych słuchawek aby wydawało się że “byle słuchawki mają ostry i wyraźny dźwięk”

    a 2kHz w zegarku zamiast 3 czy 4kHz wynika właśnie stąd, że 2kHz jest przyjemniejsze dla ucha niż 3 czy 4kHz, przy czym “spadek wydajności” pomiędzy 2 a 3 czy 4kHz jest niewielki…

    tak a propo, to podobny efekt następuje dla częstotliwości około 200Hz, ale tym razem wydaje się że “słuchawki mają bas”

    … stąd tanie słuchawki mają podbite pasma 200Hz i 2-5kHz, aby wydawało się że mają bas i wyraźny dźwięk… mimo że nie mają…

  14. DadaD says:

    Znakomity artykuł. Dziekuję

    Pozdrawiam

  15. Adam says:

    Wielki szacunek za wykonana prace. Gratulacje za zrozumialy jezyk. Dziekuje i pozdrawiam.

  16. suda says:

    Popieram. Świetny artykuł wyjaśniający wiele kwesji. Respect dla autora.

    Taki mały komentarz: ‘niektóry słyszą ?pisk lampy kineskopowej? o częstotliwości nieco poniżej 16kHz’ to tak na prawdę nie dźwięk lampy tylko cewek odchylania na niej zamontowanych (który swoją drogą także słyszę) :)

  17. Blax says:

    Artykuł dobry, poza jedną małą bzdurą. Kiedy liczymy decybele 2 2 wcale nie równa się 4! Kiedyś w szkole na fizyce miałem zagadkę: jedna karetka emituje sygnał na poziomie 70dB, jak głośny będzie sygnał emitowany przez 2 karetki naraz? Odpowiedzią będzie około 72dB, nie 140… a w powyższym artykule autor sugeruje, że muzyka (40db) puszczona na ulicy(80db) spowoduje przekroczenie progu bólu, a tak nie jest. Nijak nie potrafię sobie wyobrazić, że amerykański hiphopowiec z boomboxem sprawi, że w otoczeniu będzie głośno jak przy startującym odrzutowcu.
    Pozdrawiam ;)

  18. DECK says:

    Tekst napisany mocno “po łebkach”. Jest tam masa podstawowych błędów.

  19. KHRoN says:

    dziękuję za krytyczne uwagi

    tak czy inaczej mój powyższy tekst nie ma wcale za zadanie “zastępować wiedzę książkową”… miał on raczej zasygnalizować pewne podstawy i zachęcić do dalszego zgłebiania zagadnienia

  20. gwr says:

    > 16kHz? to tak na prawdę nie dźwięk lampy tylko cewek odchylania na niej zamontowanych

    To raczej nie cewki tylko powielacz? mylę się?

  21. upsarin says:

    Co do częstotliwości próbkowania na płytach CD…
    Wg kryterium Nyquista, z 44,1 kHz da się odtworzyć połowę tej częstotliwości tj. 22,5 kHz. Zdaję sobie sprawę że potem próbki przepuszczane są przez filtry dolnoprzepustowe w celu ‘wygładzenia’ czy aliasingu sygnału, ale filtr taki usuwa tylko wyższe częstotliwości od 22,5 kHz Dlaczego twierdzisz, że nie możliwe jest wydobycie z płyty CD dźwięków wyższych od 20kHz?

  22. KHRoN says:

    a próbowałeś złożyć sinusoidę mając do dyspozycji tylko dwa punkty, które musisz połączyć linią prostą? (nie masz do dyspozycji algorytmów typu “wygeneruj sinusoidę przechodzącą przez te dwa punkty)

    teoretycznie można “trafić” i punkty znajdą się w strzałkach fali – wtedy dostaniesz “ząbki” z daleka przypominające sinusoidę… ale co jeśli trafisz na węzły? dostaniesz wtedy linię prostą…

    za to częstotliwości niższe niż 20kHz da się w takich warunkach zachować całkiem nieźle… poza tym nie żeby ktoś te 22,05kHz słyszał…

  23. Jonny says:

    a mi łeb pęka jak przechodzę obok ściny telewizorów w marketach…
    pisk jest nie do wytrzymania…
    ale to jest chyba raczej pisk wygenerowany przez transformatory niż przez “lampe”…

  24. KHRoN says:

    dla zainteresowanych czym właściwie jest ten pisk, w czasie dyskusji na ten temat na forum padło:

    ten “pisk” [...] ma częstotliwość około 15625 Hz [...]

    chodzi pisk przetwornicy wysokiego napiecia do kineskopu o okolo tej wartosci – nie ma znaczenia czy pal czy me/secam czy ntsc

  25. upsarin says:

    Chyba jednak masz rację.
    http://www.daktik.rubikon.pl/audio_teksty/audio_probkowanie.htm
    Obrazki, wykresy i takie tam :)

  26. Adrianosse says:

    Popieram zdanie moich przedmówców – bardzo dobry artykuł.

    Dowiedziałem się z niego wielu rzeczy, ale jednej nadal nie pojmuję.
    Używając zatyczek do uszu, lub wkładając słuchawki dokanałowe (muzyka nie gra), zmiejszamy “poziom głośności” o ok. 15dB. Jednak nie jest to równa wartośc dla wszystkich częstotliwości, ponieważ nie słyszymy ciszej dźwięki otoczenia, a słyszymy wtedy “inaczej”.
    Innym przykładem może być łono matki. Płód słyszy w większości niskie tony. Pytanie odbiega od tematu, ale jest częściowo z nim powiązane, więc dlaczego tak jest?

  27. KHRoN says:

    Różne częstotliwości przenoszą się w różny sposób – jak sam zauważyłeś w ciele rozchodzą się niskie częstotliwości i faktycznie, jeśli przykładowo zatkamy sobie uszy wciąż słyszymy własne kroki, chrupanie czegoś w zębach czy po prostu naszą mowę dzięki przewodnictwu kostnemu i temu, że dźwięk rozchodzi się “przez nasze ciało” a nie tylko “przez powietrze”.

    Podobnie bardzo niski bas określany jest jako “chest pounding bass” (nieraz czujemy uderzenie basu brzuchem lub klatką piersiową).

    A to wszystko wynika z fizyki rozchodzenia się dźwięku – ale tu odsyłam już do “mądrych książek”…

    Zaś praktyczna aplikacja “nierównomiernego tłumienia” to przykładowo “wykresy tłumienia słuchawek” czy słowny opis na zatyczkach do uszu (np. “niskie częstotliwości tłumione są tak-a-tak, średnie tak-a-tak, wysokie tak-a-tak”). Np. stopery “dla muzyków” (takie “z filtrem”) tłumią równomiernie w całym zakresie (nie zmieniając barwy dźwięku, działając jak “regulacja głośności”).

  28. Krzychu says:

    “Tomek8888
    Apr 1st, 2008 at 11:45 pm

    ?niektóry słyszą ?pisk lampy kineskopowej? o częstotliwości nieco poniżej 16kHz?

    Ano ja slysze ;P”

    to piszczy transformator wysokiego napięcia – freq: 18khz :)

  29. Krzychu says:

    a artykuł faktycznie bardzo “wylewny” : ) doskonale

  30. Witchinster says:

    Świetny artykuł Khron ;) Dużo mi uświadomił.

    Ostatnio, jak byłem na badaniu słuchu, powiedzieli że nie często taki słuch miewają w swoich gabinetach ;D

  31. Darmen says:

    Pisk wydobywający się z układów odchylania telewizora kineskopowego ma 15625Hz.
    Pozdrawiam

  32. Subwoofer says:

    Super artykuł :))) jeden z najlepszych jakie czytałem na temat zasad dzwięku,
    pozdrawiam

  33. K says:

    Skoro już mowa o słuchaniu… Obecnie mam słuchawki, które nie satysfakcjonują mnie, nie tylko jeśli chodzi o dźwięk, dlatego chcę je wymienić:
    - Pasmo przenoszenia: 14 Hz – 20 KHz
    - Czułość: 112 dB

    Może pomożecie, właśnie stoję przed wyborem słuchawek do słuchania muzyki na co dzień (dużo, głośno i obowiązkowo z vokalem z mocnym basem) i np.
    Model 1
    - pasmo przenoszenia: 3 Hz – 30 kHz,
    - ciśnienie akustyczne: 109 dB,
    Model 2
    - pasmo przenoszenia: 3 Hz – 25 KHz
    - czułość: 107 dB
    Model 3
    - pasmo przenoszenia: 15 Hz – 28 KHz
    - czułość: 112 dB

    Pomiędzy nimi są różnice w cenie i pytanie moje jest następujące, czy np. górna granica pomiędzy modelami 1 i 2 ma duże znaczenie, oraz co z parametrami dla modelu 3, który również jest zachwalany na forach, ale jego dolny zakres pasma sporo różni się od pozostałych.

    Reasumując kupując słuchawki jak się odnosić to tych parametrów, które są podawane, producent każde zachwala, a sumie nieliczne są warte swojej ceny, czasem jest mała różnica w specyfikacji pomiędzy modelami, a duża w cenie, a ostatecznie dla ucha niezauważalna… to będzie moja 3cia próba zakupu, mam nadzieje, że po doradzeniu z Waszej strony wreszcie udana:)

    Pozdrawiam i z góry dziękuję za odpowiedź.

  34. KHRoN says:

    te dane to dane “wirtualne” – nie wiesz jak dokładnie producent zmierzył te parametry, nie mają one też praktycznego znaczenia w czasie słuchania ponieważ:

    - po pierwsze słuchawki mają swoją charakterystykę, same granice pasma nie mają znaczenia (o ile realne pasmo zbliżone jest do 20-20, a nie np. 200Hz – 10kHz jak pchełki z kiosku za 2zł)

    - po drugie na charakterystykę słuchawek nakłada się charakterystyka źródła i ewentualnego wzmacniacza

    - po trzecie pasmo wydawane przez typowe źródła dźwięku jest w najlepszym wypadku ograniczone do 20-20 przez odpowiednie filtry, więc dodatkowo szersze pasmo słuchawek daje tylko nadzieję że może 20-20 przenoszone jest lepiej (np. same końcówki pasma nie są tak mocno wytłumione jak w słuchawkach podpisanych dokładnie 20-20) – co i tak nie ma większego znaczenia bo w typowych warunkach nie powinieneś tego słyszeć (a słyszalne różnice będą wynikały z charakterystyki słuchawek, nie ich pasma przenoszenia)

    poza tym jak w 3 cyferkach (2 granice i czułość) chcesz zawrzeć np. odpowiedź czy słuchawki mają dobry wokal? ;)

    jeśli chcesz dowiedzieć się czegoś realnego na temat słuchawek, musisz po prostu poczytać opinie na ich temat… z pudełka się takich rzeczy nie dowiesz, a nawet jeśli, to będzie to tylko chwyt marketingowy…

  35. rokostageman says:

    a jeśli chodzi o specyfikę, charakterystykę słuchu zapraszam tu http://rokostageman.wordpress.com/2010/02/10/ciekawostki-sluchu/

  36. artangelo says:

    “kwestia ludzi-nietoperzy”-przy pierwszym podejściu się zgadzam,przy drugim nie.Nagranie można słuchać na byle czym-to oznacza także _wyższe_ częstości próbkowania,dźwięk 24 bitowy,32 bitowy i float,oraz trzeba zaznaczyć,że udany procesor DSP(nie wszystkie).Dodatkowo jest interpolacja i obecnie już czyste wydobycie harmonicznych,nie szumu.Cały czas z tym(problemem) walczę, dźwięk dobrze przetworzony brzmi znacznie lepiej,jako dźwięk najwyższej jakości.SŁyszałem telewizory z dużej stosunkowo odległości(15625 Hz=15,625kHz).Teraz podobna częśtość w komórce jest dla mnie słyszalna na wprost -komórka ma dość czysty dźwięk,bez zniekształceń.

  37. Wojtas says:

    Świetne źródło informacji, wszystko zrozumiałe i mam ochotę na więcej :)

  38. [...] „Zakres ludzkiego słuchu – czyli jak słyszy człowiek?” na KHRoN’z blog [...]

  39. Asia says:

    Czy mogę prosić o pomoc? Mam problem ze słyszeniem niskich basowych dźwięków. Niesamowicie głośno słyszę dźwięki wysokie, wszelkie szumy, piski, wchodząc do sklepu wydaje słyszę szelest foliowych opakowań z drugiego końca sklepu… Zbyt głośny jest dla mnie dźwięk kas fiskalnych, wydaje mi się, że wszyscy do przesady “szurają butami po posadzce”, w nocy słyszę latające po pokoju komary z odległości kilku metrów, słyszę też, że w drugim pokoju, za ścianą, telewizor nie został całkiem wyłączony ( jest na tzw. “czuwaniu”). To wszystko słyszę w lewym uchu.
    Natomiast jeżeli zatkam prawe ucho, to kiedy słucham muzyki, w lewym nie słyszę dźwięków basowych. Słyszę słowa, a zwłaszcza głoski “Ś”, “Ć”, “Ź” ale mimo to głos ludzki jest dla mnie nie dokońca pełny, bez dźwięku… to samo z muzyką, słyszę skrzypce i perkusję aż za dobrze, basów prawie wcale… czy to jakaś poważna sprawa?
    Proszę o pomoc.

  40. KHRoN says:

    Słuch jest z natury asymetryczny – każde ucho słyszy nieco inaczej i jest to sytuacja normalna. Jest to tak naturalne, że wiele osób sobie w ogóle tego nie uświadamia i kiedy to zauważą, stają się najczęściej zupełnie niepotrzebnie (bo może chodzić tylko o jakąś subtelną różnicę) zaniepokojone “że coś jest z uszami nie tak”.

    Jeśli jednak ta różnica jest tak duża, że aż prowadzi do dyskomfortu, może to oznaczać problemy ze słuchem.

    Po pierwsze można zacząć od wyczyszczenia uszu. Ale nie chodzi o żadne “patyczkowanie”, tylko zakupienie w aptece specjalnego płynu do czyszczenia uszu (np. takiego jak dla dzieci), co pomoże rozpuścić i wypłukać woskowinę która może zalegać w jakimś trudno dostępnym miejscu. Może po prostu jedno ucho jest przytkane i dlatego słyszy gorzej.

    Jeśli nie, to nie jestem w stanie poradzić nic poza wizytą u lekarza specjalisty – np. można iść do laryngologa czy audiologa. Wcześniej dobrze jest zrobić sobie badanie słuchu (ten taki wykresik jak słyszymy) – w wielu punktach sprzedających aparaty słuchowe można wykonać takie badanie za darmo. Wtedy lekarz – na bazie wyników badania i słownego opisu problemu – będzie w stanie udzielić skutecznej pomocy, bądź powtórzyć to co już powiedziałem – że pewna (niewielka) asymetria w słyszeniu jest naturalna.

  41. wrq says:

    “Poniżej 20Hz znajdują się tylko fale mechaniczne – np. tupot nóg, uderzenie w mikrofon podczas nagrania etc.” – z tego, co mi wiadomo dla takich (p)o(/d)głosów, jak również np. uderzenie pięscią w ścianę, nie da się przyporządkować konkretnej częstotliwości. Niestety nie mogę tego poprzeć żadnymi źródłami.

    Ponadto chciałem poruszyć kwestię zależności natężenia a utraty słuchu: to co piszesz jest właściwie prawdą, jednak negatywnie nastawioną. Warto wspomnieć, że poniżej tego natężenia(80-85dB), niezależnie od czasu, nie mogą one nam zaszkodzić. Dodatkowo, po przekroczeniu tego progu następuje przesunięcie się progu słuchu(większe dla większych natężeń). Użyte słowo ‘długotrwały’ jest słuszne, jednak nie jest zaznaczone co to znaczy. Dla krótkich czasów ekspozycji na hałas czas odnowy słuchu jest krótszy, może to być parę minut. Dla długotrwałych czasów ekspozycji na dźwięki o wysokim natężeniu, może to być nawet parę miesięcy potrzebne na całkowitą(możliwą) regenerację. Tak więc owe ‘wyjście na głośną ulicę’ nie powoduje nam trwałego uszkodzenia słuchu, o ile po powrocie nie będziemy dalej głośno słuchać muzyki.

    Pozdrawiam ;)
    wrq

  42. KHRoN says:

    “takich (p)o(/d)głosów [...] nie da się przyporządkować konkretnej częstotliwości”

    prawda, takie dźwięki to w żadnym wypadku nie są czyste tony, ale miałem tam na myśli co innego – wystarczy że część energii znajdzie się poniżej 20Hz, a z punktu widzenia odsłuchu takiego nagrania, nie ma to żadnej wartości “muzycznej”

    co do reszty się zgadzam, cenne uwagi

  43. Arthass says:

    Należy dodać, że izolacja w słuchawkach dokanałowych zamkniętych nie jest pozbawiona minusów. Zatkanie kanałów skuteczne przeszkadza w dostępie powietrza, co powoduje wzrost temperatury, “pocenie się” kanałów (zbieranie się wody) – ciepło+woda=idealne warunki dla bakterii (ok. 5-7 krotnie szybszy rozwój). Od tego już krok do zapalenia uszu, w ekstremalnych przypadkach można nawet stracić słuch. Inną kwestią jest odcięcie od otoczenia, co jeśli chodzi o doznania muzyczne jest pozytywnym zjawiskiem, ale na ruchliwej ulicy może też spowodować innego rodzaju, mniej przyjemne doznania

  44. KHRoN says:

    Jasne, dlatego trzeba dbać o higienę uszu i rozglądać się przechodząc przez ulicę :)

  45. [...] pasmem w tamtą stronę (oczywiście nie będzie to Creative, mówmy o porządnym sprzęcie). Zakres ludzkiego słuchu – czyli jak słyszy człowiek? | KHRoN'z blog niektóry słyszą “pisk lampy kineskopowej” o częstotliwości nieco poniżej 16kHz [...]

  46. [...] 6. Zakres słyszenia ludzkiego ucha wynosi od 20 do 20.000 hz w szczytowej formie. Wraz ze starzeniem się spada do 50 – 8.000 hz. Najbardziej wrażliwi jesteśmy na fale między 1.000 a 4.000 hz. [...]

  47. Nejm says:

    Pozdrawiam i gratuluję popełnionego artykułu.

    Bardzo zależy mi na przybliżonej informacji, od ilu Hertzów FAKTYCZNIE “gra muzyka” w utworach i z perspektywy realizatorów dźwięku , bo to że nie jest to 16, 20 lub 25 Hz, to raczej wszyscy wiemy, ale chcę zaznaczyć, że nie piszę tutaj o klasyce czy jazzie, lecz “mainstreamowych” gatunkach – w tym o elektronice.

    Pozdrawiam serdecznie ;

  48. KHRoN says:

    Ciężko jest jednoznacznie podać granicę w muzyce elektronicznej, ponieważ ciężko jest powiedzieć, jak ktoś sobie ustawił generator sampli (jeśli używa wygenerowanych sampli). Jeśli chodzi o nagrywanie takiej, trzeba by po prostu mieć podgląd częstotliwości na żywo. Jeśli chodzi o nagraną, to można sobie byle czym sprawdzić (np. Audacity). Jednakże istnieje ciekawy schemat ukazujący zakres częstotliwości fizycznych instrumentów:

    http://www.independentrecording.net/irn/resources/freqchart/main_display.htm

    … może będzie przydatny w odpowiedzi na to pytanie :)

    Tak tylko dodam, że na dole schematu są rozrysowane zakresy najdokładiejszego (31-pasmowego) equalizera, więc nie ma co szaleć z niską częstotliwością, bo ani człowiek tego nie słyszy, ani eqalizerowi nie robi to różnicy (i tak kończy się tam pasmo equalizera właśnie dlatego, że i tak nikt więcej nie słyszy, więc nie jest potrzebne)…

  49. adam says:

    Ta ciekawostka o wulkanie to bzdura. Ponieważ redaktor tego atrykułu coś słyszł ale nie wie tak na prawdę co. Istnieje chałąs powyżej 194 dB – tak i kropka. Dlaczego,już mówię to że z obliczeń teoretycznych tak wynika to nie wyjaśnia że może byc więcej. Dlaczego panie redaktorku. A no wyjaśnie. Powyżej 194 fala dzwiękowa pszekształca się mówiąc kolokwialnie w falę udeżeniową która może emieć wartość i 1000dB. To ciśnienie dynamiczne fali może mieć gargantuiczne wartości i nie można mówić o granicy 194dB. Jak rąbnie atomówka to usłyszy Pan co…. Huk, grzmot – który będzie ostatnim doznaniem fonicznym Pozdrawiam i więcej pokory

  50. KHRoN says:

    Nie, ta ciekawostka jest jak najbardziej prawdziwa.

    Wyjaśnienie jest nader proste, sam zresztą to wyjaśniłeś.

    Powyżej pewnej mocy akustycznej fala dźwiękowa nie może być prznoszona jako dźwięk (jako sinusoida) a zaczyna być falą uderzeniową (a zgodzimy się chyba że dźwiękiem to nijak nie jest). Te “194dB” to właśnie granica wynikająca z cech fizycznych ośrodka (powietrza), w którym rozchodzi się dźwięk.

    W internecie można znaleźć milion linków na ten temat, przykładowo:
    http://wordpress.mrreid.org/2011/01/18/the-loudest-sound/ (wyjaśnienie)
    http://archivecd.blogspot.com/2010/02/loudest-sound-in-recorded-history.html (“o tym wulkanie”)

    (nie jestem w stanie podać mojego oryginalnego źródła, wszak napisałem to 5 lat temu :D )

  51. demand says:

    adam says – erupcja karakatau i dzwiek o jakiem mowa w atrykule czyli 180dB zostal zmierzony duzo dalej :)
    wylicza sie ze sama erupcja i sila natezenia dzwieku wynosila kolo 300-350dB , zginely tam tysiace ludzi, nie przezyl nikt. czy zabilo ich natezenie, erupcja, woda ?
    mozna tylko domysly snuc, bo nie przezyl tego nikt.
    Proponuje pierw poczytac o Krakatau – a nastepnie wpisywac swe wlasne ego dotyczace wiedzy :)

    Uwazam osobiscie ten ARTYKUL za bardzo zgodny z prawda i w pelni sie z nim zgadzam , to zagadnienia dzwieku z jakimi tez sie zapoznalem i poznaje do dzis.
    Ale spotykam coraz wiecej zlotouchych :) slyszacych cuda dzwiekowe na ganeratorach pc – rekordzista jest chyba dzieckiem batmana :) ale sluch absolutny jaki ma przycimil jego inne doznania typu wzrok, myslenie i rozum.

    Artykul ukazuje realia nie wyobraznie za co autorowi moge osobiscie uklon zlozyc :)
    Zawarl w nim prawdziwa szkole dzwieku a nie fanatyzmy, bardzo realistyczna ocena i rzetelnosc :)

    A ze dokuczyl dzeciom batmana :) posiadajacym sluch absolutny dzieki pc :) POCHWALAM :)
    Taka jest prawda – pisk slyszany powyzej 20KHZ
    to niestety pochodne modulacji dzwieku wytworzone przez komputer. moze nieco powyzej tych 4khz ale zagdadzam sie w pelni z zawarta uwaga. mimo iz drastycznie ograniczajaca pasmo slyszalnosci :)

    TESTUJCIE SLUCH – MAJAC GENERATOR I ODPOWIEDNIE PRZETWORNIKI DZWIEKU :)

    POZDRAWIAM

  52. [...] artykułem. Autor w prosty sposób wyjaśnia zagadnienia zarówno fizjologiczne jak i techniczne. http://blog.khron.net/2007/08/20/ludzki_sluch_czestotliwosc_dynamika/ Dane techniczne słuchawek [...]

  53. [...] Każdy kto słucha muzyki bardziej świadomie powinien się zapoznać z tym artykułem. Autor w prosty sposób wyjaśnia zagadnienia zarówno fizjologiczne jak i techniczne. http://blog.khron.net/2007/08/20/ludzki_sluch_czestotliwosc_dynamika/ [...]

  54. S says:

    Ciekawy artykuł, choć z jedną kwestią nie mogę się zgodzić. Określenie dolnej granicy zakresu dźwięków myzycznych jako dzwięku E1 (czyli najniższy dźwięk dawnego kontrabasu i współczesnej gitary basowej) jest całkowicie błędne. Współczesny kontrabas sięga do C1, czyli tercję wielką niżej, a standardowy fortepian, czy kontrafagot, do A2, czyli kwnitę niżej, a jest to przecież dźwięk jak najbardziej słyszalny przez każdego o zdrowym słuchu i używany przez muzyków. Niektóre fortepiany koncertowe, jak np. Bosendorfer Imperial, sięgają nawet do F2 i wciąż jest to dźwięk słyszalny, dający wręcz powalający efekt (w tym instrumencie), a jest to przecież prawie oktawe niżej niż podany w artykule E1. Zatem, o ile posiada się wystarczające środki, nie jest wcale szaleństwem chęć posiadania sprzętu, który zagra nawet 20Hz. Należy jednak pamiętać, że wymagania te musi wtedy spełniać cała konfiguracja co jest niełatwe do osiągnięcia. Trzeba zacząć od najwyższej jakości nagania (o co dość trudno), następnie puścić to przez przetwornik DAC, który przeniesie 20Hz, później przez wzmacniacz, który przeniesie 20Hz, a dopiero na koniec głośniki, które zagrają tak niskie dźwięki.

  55. Anonymous says:

    […] […]

  56. Piotr Rzepka says:

    Bardzo dobry artykuł. Czytałem w 2014.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>

Current ye@r *