Muusika helisageduste jaotus

Kõlareid arendades on vajalike helisageduste jaotus oluline sisend. Pole ju mõtet arendada kõlareid olematu sageduse jaoks, kuid mingil juhul ei tohi jätta katmata muusikas olulisi sagedusi. Kuigi tundub lihtne ja kättesaadav, pole sellist statistikat seni õnnestunud leida. Nii on ka siin blogis mõne sageduse kohta kirjas - esineb muusikas harva. Blogi jaoks ehk kõlbab, aga arenduse sisendiks on midagi paremat vaja.

Berliini Tehnikaülikool on ette võtnud tänuväärt projekti ja salvestanud 22 sageli kasutatud muusikainstrumenti nende helipildi täiuslikuks kaardistamiseks (kõik noodid, kõik sagedused, kõik suunad). See ei ole päris sama, mis sageduste jaotus muusikas, sest kindlasti on seal rohkem ja vähem kasutatud noote. Samas on see sisendiks isegi parem, sest katab ka need sagedusalad, mida muusikas harvem vaja on. Sama hea juhis kui see on kõlari ehitajale, on see ka kõlari ostjale.

Pildil on normaliseeritud (ühtlustatud helitasemega): naislaulja, akustiline kitarr, viiul, altsaksofon, flööt, timpani trumm, kontrabass ja tuuba.

Enne sageduse juurde minekut paneme paika ka skaala, mida vaadata. 6 dB vähenemist on neljakordne heli rõhu vähenemine, loetakse oluliseks helirõhu muutuseks. 40 dB helirõhu vähenemist on 100 kordne heli intensiivsuse vähenemine, loetakse kuuldamatuks võrreldes põhiheliga.

Bassi jaoks sai pillide hulgast valitud tuuba, kontrabass ja trumm. Vastavalt -6 db on vajalikud sagedused 24, 31 ja 62 Hz. Viimase juures lisandub ka kitarr, aga järgmised pillid on juba üle 100 Hz. Seda pilti vaadates algab normaase kõlari bass 60 Hz, hea kõlar alates 30 Hz ja suurepärane kõlar alates 24 Hz. Bassi osas midagi väga üllatavat ei ole ja senine teadmine sai kinnitust.

Vahepealsed noodid peavad kõik kaetud olema kuni jõuame sirge osa lõppu umbes 5 kHz. Sealt edasi algab kukkumine ja - 6 dB on 8 kHz juures. Nüüd langeb helirõhk juba väga kiiresti ja 17-18 kHz juures oleme jõudnud juba -40 dB tasemele. Siit tuleneb kaks juhist. Esiteks võib väga hea kõlar olla ka selline, mille sagedusvahemik lõpeb enne 20 kHz. Teiseks langeb lisaks heli loomise energia vajadusele koos sageduse kasvuga ka vajadus kõrge helitaseme järgi, ehk kõrgsagedusele vajalikud valjuhääldajate võimsused on sagedusskaala ülemises otsas tühised.

Üllatav on kõrgemate harmooniliste ühtlane puudumine. Sõltumata, kas keelpill, puhkpill või inimhääl, kaovad sagedused üle 10 kHz väga kiiresti. Selline ühtlane kukkumine annab ka paremini aimu, miks kõlarite võrdluses neid sageli analüüsitakse kuni 10 kHz ja viimane oktaav jäetakse tähelepanuta.

Kui te olete üks neist, kes äsja ostis supertweeteriga kõlari, mis suudab heli esitada kuni 40 kHz võib meel neid andmeid nähes nukraks minna. Tundub, et tegemist oli asjatu investeeringuga. Võib-olla, kuid ei pruugi. Ka siin on saatan ja ingel detailides. Sellest järgmises blogipostituses.