音響知識之聲音頻率的認知

2020-12-11 帝聲車品老曾

聲音頻率是指發聲物體(聲源)每秒振動的次數,單位是赫茲(Hz) 表示。

震動快的叫高頻(高音) 震動慢的叫低頻(叫低音)

比如大鼓的鼓皮很厚很重,震動震動的速度比較慢 每秒由於敲擊的力度等不同,震動次數約每秒60次-每秒150次等,所以是 60Hz~150Hz,這就屬於低頻。

比如蟬的翅膀又薄又清,每秒的震動達到上萬次,所以叫10000Hz這就屬於高頻

又例如吉他最細的弦

架子鼓的鑔片

等都屬於高頻聲音明亮悅耳

那麼在音響應用當中,通過喇叭模擬震動次數快慢的方式來表現出這些聲音

所以從理論上來說要模擬更真實的聲音喇叭的材質,口徑,等最終影響到聲音的真實程度,所以沒有任何單個喇叭可以完全還原出所有的聲音頻率範圍。

大口徑的喇叭,用於模擬低頻率的聲音, 中等口徑的喇叭用於模擬中頻的聲音,而小口徑的喇叭用於模擬高頻的聲音。

聲音的特性有三個方面,分別是:音調、響度、音色。

音調指聲音高低,是由頻率決定,頻率越高音調越高;響度指聲音強弱或大小,由振幅決定,振幅越大響度越大。

們在日常生活中所接觸到的聲音為複合音,其中的基音與諧音成分是聲音的客觀特性。人耳對複合音中各種諧音成分總和起來的主觀印象即為音色。即:音色是由發聲體本身材料決定,本質上是聲音中各種頻率成分的比例。

例如,一個基音為100Hz的鋼琴聲與基音同為100Hz的黑管聲,其基音頻率相同,但鋼琴聲除100Hz振幅最大的基音外,還有15個振幅不同的諧音,而黑管聲有9個諧音,因此人們可以區別同一頻率鋼琴聲與黑管聲。樂器的基音頻率決定音調,而諧音的頻率與振幅決定音色。

頻率是表示振動快慢的物理量。它等於物體1s內振動的次數。頻率的單位是赫茲,簡稱赫,符號為Hz。如果物體在1s內振動100次,那麼頻率就是100Hz。

頻率是波的特性,任何波都有頻率這一參數,在研究聲音的時候,可以認為音調就是頻率,音調的高低取決于振動的頻率,頻率越高,音調也就越高;頻率越低,音調也就越低。

用波形比較頻率:如圖所示,甲、乙兩個音叉的頻率不同。在同樣時間內,甲振動次數少,頻率低,音調低;乙振動次數多,頻率高,音調高:

對於人來說,人耳聽覺範圍20~20000Hz。20Hz以下稱為次聲波,20000Hz以上稱為超聲波)

16K~20KHz頻率:這段頻率範圍實際上對於人耳的聽覺器官來說,已經聽不到了,因為人耳聽覺的最高頻率是15.1KHz。但是,人可以通過人體和頭骨、顱骨將感受到的16~20KHz頻率的聲波傳遞給大腦的聽覺腦區,因而感受到這個聲波的存在。這段頻率影響音色的韻味、色彩、感情味。如果音響系統的頻率響應範圍達不到這個頻率範圍,那麼音色的韻味將會失落;而如果這段頻率過強,則給人一種宇宙聲的感覺,一種幻覺,一種神秘莫測的感覺,使人有一種不穩定的感覺。因為這些頻率大多數是基音的不諧和音頻率,所以會產生一種不安定的感受。這段頻率在音色當中強度很小,但是很重要,是音色的表現力部分,也是常常被人們忽略的部分,甚至有些人根本感覺不到它的存在。

12K~16KHz頻率:這是人耳可以聽到的高頻率聲波,是音色最富於表現力的部分,是一些高音樂器和高音打擊樂器的高頻泛音頻段,例如鑔、鈴、鈴鼓、沙錘、銅刷、三角鐵等打擊樂器的高頻泛音,可給人一種"金光四射"的感覺,強烈地表現了各種樂器的個性。如果這段頻率成分不足,則音色將會會失掉色彩,失去個性;而如果這段頻率成分過強,如激勵器激勵過強,音色會產生"毛刺"般尖噪、刺耳的高頻噪聲,對此頻段應給予一定的適當的衰減。

10K~12KHz頻率:這是高音木管樂器的高音銅管樂器的高頻泛音頻段,例如長笛、雙簧管、小號、短笛等高音管樂器的金屬聲非常強烈。如果這段頻率缺乏,則音色將會失去光澤,失去個性;如果這段頻率過強,則會產生尖噪,刺耳的感覺。

8K~10KHz頻率:這段頻率s音非常明顯,影響音色的清晰度和透明度。如果這頻率成分缺少,音色則變得平平淡淡;如果這段頻率成分過多,音色則變得尖銳。

6K~8KHz頻率:這段頻率影響音色的明亮度,這是人耳聽覺敏感的頻率,影響音色清晰度。如果這段頻率成分缺少,則音色會變得暗淡;如果這段頻率成分過強,則音色顯得齒音嚴重。

5K~6KHz頻率:這段頻率最影響語音的清晰度、可懂度。如果這段頻率成分不足,則音色顯得含糊不清;如果此段頻率成分過強,則音色變得鋒利,易使人產生聽覺上的疲勞感。

4K~5KHz頻率:這段頻率對樂器的表面響度有影響。如果這段頻率成分幅度大了,樂器的響度就會提高;如果這段頻率強度變小了,會使人聽覺感到這種樂器與人耳的距離變遠了;如果這段頻率強度提高了,則會使人感覺樂器與人耳的距離變近了。

4KHz頻率:這個頻率的穿透力很強。人耳耳腔的諧振頻率是1K~4KHz所以人耳對這個頻率也是非常敏感的。如果空虛頻率成分過少,聽覺能力會變差,語音顯得模糊不清了。如果這個頻率成分過強了,則會產生咳聲的感覺,例如當收音機接收電臺頻率不正時,播音員常發出的咳音聲。

2K~3KHz頻率:這段頻率是影響聲音明亮度最敏感的頻段,如果這段頻率成分豐富,則音色的明亮度會增強,如果這段頻率幅度不足,則音色將會變得朦朦朧朧;而如果這段頻率成分過強,音色就會顯得呆板、發硬、不自然.

1K~2KHz頻率:這段頻率範圍通透感明顯,順暢感強。如果這段頻率缺乏,音色則鬆散且音色脫節;如果這段頻率過強,音色則有跳躍感。

800Hz頻率:這個頻率幅度影響音色的力度。如果這個頻率豐滿,音色會顯得強勁有力;如果這個頻率不足,音色將會顯得鬆弛,也就是800Hz以下的成分特性表現突出了,低頻成分就明顯;而如果這個頻率過多了,則會產生喉音感。人人都有一個喉腔,人人都有一定的喉音,如果音色中的喉音成分過多了,則會失掉語音的個性、失掉音色美感。因此,音響師把這個頻率稱為"危險頻率",要謹慎使用。

500Hz~1KHz頻率:這段頻率是人聲的基音頻率區域,是一個重要的頻率範圍。如果這段頻率豐滿,人聲的輪廓明朗,整體感好;如果這段頻率幅度不足,語音會產生一種收縮感;如果這段頻率過強,語音就會產生一種向前凸出的感覺,使語音產生一種提前進人人耳的聽覺感受。

300Hz~500Hz頻率:這段頻率是語音的主要音區頻率。這段頻率的幅度豐滿,語音有力度。如果這段頻率幅度不足,聲音會顯得空洞、不堅實;如果這段頻率幅度過強,音色會變得單調,相對來說低頻成分少了,高頻成分也少了,語音會變成像電話中聲音的音色一樣,顯得很單調。

150Hz~300Hz頻率:這段頻率影響聲音的力度,尤其是男聲聲音的力度。這段頻率是男聲聲音的低頻基音頻率,同時也是樂音中和弦的根音頻率。如果這段頻率成分缺乏,音色會顯得發軟、發飄,語音則會變得軟綿綿;如果這段頻率成分過強,聲音會變得生硬而不自然,且沒有特色。

100Hz~150Hz頻率:這段頻率影響音色的豐滿度。如果這段頻率成分增強,就會產生一種房間共鳴的空間感、混厚感;如果這段頻率成分缺少,音色會變得單薄、蒼白;如果這段頻率成分過強,音色將會顯得渾濁,語音的清晰度變差。

60Hz~100Hz:這段頻率影響聲音的混厚感,是低音的基音區。如果這段頻率很豐滿,音色會顯得厚實、混厚感強。如果這段頻率不足,音色會變得無力;而如果這段頻率過強,音色會出現低頻共振聲,有轟鳴聲的感覺。

20Hz~60Hz頻率:這段頻率影響音色的空間感,這是因為樂音的基音大多在這段頻率以上。這段頻率是房間或廳堂的諧振頻率。如果這段頻率表現的充分,會使人產生一種置身於大廳之中的感受;如果這段頻率缺乏,音色會變得空虛;而如果這段頻率過強,會產生一種嗡嗡的低頻共振的聲音,嚴重地影響了語音的清晰度和可懂度

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