av Charlie Santmire

De flesta människor sätter inte likhetstecken mellan musik och frekvens (frekvens är cykler per sekund, numera kallad Hertz ”Hz”). Vi gör det. Det är viktigt att vi sätter likhetstecken mellan musikinstrumentens intervall och frekvens för att få bästa möjliga resultat från högtalare och woofers. Så här är en titt på frågorna och mina definitioner av intervallerna.

LÄTTRE MELLANOMRÅDE (80-160 Hz oktav/E2 till E3)

Många instrument och röster (baryton och bas) har toner i det här intervallet. E2 är den lägsta tonen på en gitarr och på Tympani (stämd trumma).

BASS OCH Övre bas (40-80 Hz/Eto E2)

Egentligen 41,02 Hz för E1 till 82,4 Hz för E2. För normalt stämd basgitarr och upprätt kontrabas sträcker sig tonernas grundtoner ner till E1, (öppet E). Jag skulle godtyckligt anse att basen ligger under C2 (65,41 Hz). Det är två oktaver under C. En nots grundton är dess musikaliska tonhöjd. Den kallas också för den första harmoniska. Den andra harmoniska är alltså dubbelt så stor som tonhöjdsfrekvensen och så vidare. Harmonier är i allmänhet grundtonen gånger 2, 3 osv.

DEEP BASS (under 40 Hz)
En del akustiska instrument och elektroniska instrument har grundtoner i detta intervall. Detta område är mycket svårt att återge på en nivå som du kan höra med acceptabelt låg distorsion. En upprätt bas med förlängning går ner till C1 (32,7 Hz). Den lägsta tonen på ett piano är A0 (27,5 Hz). Grundtonen för denna ton A0 är fullt hörbar på en 9′ konsertflygel – den är inte hörbar på en spinet (litet upprätt piano).

Kontrabas med förlängning och en konsertflygel kan producera rimliga nivåer av sin lägsta grundfrekvens. Kontrafagott kan spela C1 men grundtonerna är i stort sett obefintliga. Man kan fråga sig om man inte kan höra grundtonen, varför bry sig om att kunna spela tonen. Svaret är att vi placerar tonen i vårt sinne genom intervallet mellan övertonerna. Vi vet alltså att ett piano spelar A0 (27,5 Hz) eftersom vi hör den harmoniska strukturen 55 Hz, 82,5 Hz osv. även om vi inte kan höra mycket av grundtonen.

MYCKET Djup bas (C0 till C1/16,35 Hz till 32,7 Hz)
Endast elektroniska instrument och piporgel låter i det här området. Stora piporglar har mer än en rang (uppsättning av 24 pipor) som täcker detta område. C0 kräver en 32′ pipa. Det finns ett par orglar med 64′-pipor. De kan låta vid 8 Hz.

Alla dessa frekvenser förutsätter normal nuvarande stämning där A4 är 440 Hz.

BASSPÅverkan
Basspåverkan är en helt annan fråga. Du måste flytta mycket luft mycket snabbt för att få effekt. Detta är svårt och dyrt att göra. Det är en viktig aspekt i musik med kickdrum och konsertbasdrum. Högtalaren måste reagera kraftfullt och snabbt. Rummet kommer också in i ekvationen. Vi undersöker detta område för återgivning. Håll dig uppdaterad. Mer kommer att komma om detta.

BASS INTENSITET
Moderata nivåer i mellanregistret där den mesta musiken är centrerad är i storleksordningen 80dB SPL (Sound Pressure Level) eller så. Noll dB SPL är en definierad godtycklig nivå. De lägsta nivåerna som vi vanligtvis kan höra ligger i intervallet 10-20 dB SPL. Lika hög ljudstyrka som denna 80 dB SPL-nivå i mellanregistret vid mycket låga frekvenser (30 Hz eller så) anses i allmänhet vara ungefär 110 dB SPL. Denna nivå är mycket svår och mycket dyr att producera i ett ljudsystem.

STEREO SUBWOOFERS
De flesta större golvstående högtalarsystem bör försöka nå 40 Hz med låg distorsion och ganska höga nivåer. För att effektivt utöka responsen ytterligare en oktav till 20 Hz vid lämpligt höga nivåer krävs subwoofers. Vår erfarenhet är att det inte är möjligt att placera huvudhögtalarna för maximal effekt i denna oktav, även om de kan återge den, och samtidigt placera dem för bästa totala musikaliska prestanda över 40 Hz. De skulle behöva stå ganska nära väggen bakom dem för att kunna dra nytta av denna förstärkning. Vi vet alla att den placeringen låter mycket dåligt eftersom hela den musikaliska tonala strukturen påverkas negativt av reflektionen från den väggen.

Stereo subwoofers är ett måste, inte enskilda subwoofers. Stereosubwoofers förlänger basen och ”öppnar upp” mellanregistret, vilket ger en känsla av rymd, det utrymme där musiken framfördes. Om en inspelning av ett akustiskt instrument görs i ett konserthus kommer du att höra salen, det utrymme där musiken framfördes. En enda subwoofer ger dig en viss känsla av detta utrymme och kan ge dig mer bas än ingen subwoofer, men det beror på den enskilda inspelningen. I den mån basen har olika fas i inspelningen mellan vänster och höger kanal kan basen delvis upphävas med en enda subwoofer.

HÖRRUMMET ÄR ÄVEN INVOLVERAT I BASSREPRODUKTIONEN
Rummets lägen (betoning eller avtoning av vissa frekvenser på olika ställen i rummet) beror på rummets storlek och styvhet. Din sittposition kommer att vara på en plats där ljudstyrkan för vissa frekvenser (toner) kommer att vara större eller mindre än på andra. Du kan göra en hel del matematik och beräkna dessa förstärkningar och minskningar. Du kan också göra mätningar.

Det bästa du kan göra enligt min åsikt är att lyssna på exempel på den musik du vanligtvis lyssnar på och flytta din lyssnarplats lite runt om du kan, om du kan, för att se om du tycker bättre om basen i den ena eller andra positionen. Stereo woofers tenderar att jämna ut basen till viss del och jag tycker också att det kan hjälpa att sitta lite off-center. Ofta har ett par två stolar tillsammans som var och en sitter lite off-center i förhållande till rummets bredd. Jag tycker att detta fungerar bra i alla aspekter av lyssnandet om man sitter lite längre från högtalarnas plan än vad högtalarna är åtskilda från varandra i mitten. Vi kan hjälpa dig med alla dessa fina detaljer.

Inställning av stereohögtalare är lika mycket en konst som en vetenskap. Du börjar med vetenskapen, men det som gör att saker och ting verkligen fungerar är konsten att ställa in dem, som utvecklas genom erfarenheten av att göra många inställningar.