סאונד והפקה

מושגים מעולם הסאונד – נעים להכיר…

סאונד והפקה – האבא והאמא של כל שיר שאי פעם אהבתם. מדובר בשלבים פחות "אמנותיים" בתהליך יצירת השיר, אך לא פחות חשובים. על מנת להכיר את הציוד הראוי לשימוש בהקלטות / מיקס / מאסטרינג – חשוב מאוד להכיר את המושגים החשובים ביותר בעולם הסאונד.

 

מה זה גל קול?

קול או צליל הוא התפשטות של הפרעה מכנית בחומר. הקול הוא סוג של גל, ויכול להתפשט בגז, נוזל, מוצק ופלזמה. גל הקול מתבטא בשינויי לחץ המתפשטים בחומר. לפי הגדרה אחרת הקול הוא אוסף של דחיסות ודילול מכניים, או גלי אורך שמתפשטים, דרך תווך (החומר בו מועבר הקול. דוגמה לתווך כזה הוא האוויר, דרכו עובר הקול בשיחה רגילה בין אנשים), הניתן לדחיסה (כל חומר למעט ריק). מייצר הקול נקרא גם מקור הגל. גלי קול ניתנים לתיאור בצורה גרפית, כאשר ציר אחד הוא ציר הזמן או המרחב, והציר השני הוא צפיפות האוויר. ההגדרה לקול מתנה את טווח התדר בתחום הנשמע ובעוצמה מעל לסף השמיעה.

הקול הוא תופעה גלית, ולכן מתאפיין בתדירות ,במהירות ובמשרעת (אמפליטודה). המשרעת היא העוצמה של לחץ הקול המשתנה בתוך הגל, או הכמות המקסימלית, של לחץ בכל נקודה בגל. גלי קול נוצרים בשל עלייה בלחץ בנקודות מסוימות של חומר, הגורמים ל"אפקט הדומינו" המועבר הלאה. נקודות הלחץ הגבוה, ולפניהם, נקודות הלחץ הנמוך העוקבות אחרי נקודות עליית הלחץ. עוצמת הקול נמדדת בדציבלים.

מהירות הקול – מהירות הקול תלויה בגורמים רבים, ביניהם סוג, טמפרטורה ולחץ של התווך. למשל, גלי קול עוברים דרך האוויר במהירות שונה מאשר דרך מים. באוויר, ביום יבש בו הטמפ' היא 20 מעלות, מהירות הקול היא 343 מטרים לשנייה, או כ-1250 קמ"ש.

מהירות הקול איטית מאוד יחסית למהירות האור. הבדל זה מסביר לדוגמה את פער הזמנים בין ראיית הברק לבין שמיעת הרעם, הנוצרים באותו רגע. שינוי מחזורי בלחץ האוויר היוצר "משיכה" ו"דחיפה" של מולקולות האוויר גורם (מ- 20 פעמים בשנייה ל- 20,000 פעמים בשנייה) לאוזן שלנו להבחין בקול (מתוך ויקיפדיה).

תדרים

בתורת הגלים המשמעות של תדר הגל היא מספר הפעמים שהגל חוזר על עצמו ביחידת זמן, בנקודה מסוימת במרחב. הגל הפשוט ביותר הוא גל סינוסי.

כפי שאמרנו, שינוי מחזורי בלחץ האוויר יוצר "משיכה" ו"דחיפה" של מולקולות האוויר, ואלו למעשה יוצרות גל קול אשר האוזן שלנו יכולה להבחין בו. כל פעולה של "משיכה" ו"דחיפה" יחד נחשבת למחזור אחד של גל הקול, ומספר המחזורים המתקיימים בשניה אחת מוגדר כ"תדירות הצליל".

קחו למשל את התו "לה" (A). אם תפרטו עליו בגיטרה, או תלחצו על הקליד בפסנתר, תקבלו צליל מוכר, שהוא למעשה גל קול בתדירות 440 הרץ (440Hz), שזה אומר 440 מחזורים של משיכה ודחיפה של מולקולות באוויר. אם תנגנו את התו "לה" (A) באוקטבה אחת גבוהה יותר, תקבלו גל קול בתדירות של 880 הרץ – כפול מה"לה" הראשון.

במצבה הטוב ביותר, האוזן האנושית מבחינה בגלי קול בטווח תדרים של 20 הרץ (מכונה "בס", מאוד מאוד "נמוך") ועד 20,000 הרץ (או 20 קילו-הרץ, אם תרצו. צלילים "גבוהים"). בפועל, האוזן שלנו רגישה הרבה פחות מזה שכן אנו חשופים להפרעות הגורמים לליקויים בשמיעתנו, מיום לידתנו. פילים יכולים להאזין לתדרים הנמוכים מ-20Hz, עטלפים יכולים להאזין לתדרים גבוהים מ-20KHz.

לסיכום נושא התדרים, חשוב בעיקר להבין כי קיים קשר ישיר בין התדירות (Frequency) של גל הקול לגובה הצליל (Pitch). הצליל שאנו שומעים תלוי בתדירות של גל הקול, התדירות שבה משתנה לחץ האוויר.

הנה דוגמה למבחן פשוט אשר משמיע לכם תדרים שונים – בחנו את עצמיכם.

המחקר של פלטשר ומנסון

בשנת 1933 ערכו שני פיזיקאים אמריקאים בשם הארווי פלטשר ו- וו.א מנסון מחקר שנועד לשפוך אור על רגישות האוזן והמוח האנושיים לתדרים שונים, במסגרת תחום ההיענות. לשם בדיקה זו, אספו המדענים קבוצה גדולה של אנשים והניחו רמקול לפניהם. הם ניגנו גלי סינוס טהורים בתדירויות שונות. תחילה בתדירות של 1KHz (בה השתמשו כתדירות ייחוס), בעוצמת סף השמע (0dBspl), ומיד לאחר מכן תדירות חדשה אותה ביקשו מהמאזינים להגביר או להנמיך עד שעוצמתה תישמע להם זהה לעוצמה בה נוגנה התדירות הראשונה (1KHz). הם חזרו על תהליך זה לאחר שהגבירו את עוצמת תדירות הייחוס (1KHz) ב-10dBspl, כאשר הם בודקים את כל התדרים שבמסגרת תחום ההיענות של האוזן האנושית (20Hz – 20KHz), וכך הלאה, כאשר בכל בדיקה הם מגבירים את תדירות הייחוס ב-10dBspl.

התוצאות הראו שהאוזן האנושית רגישה בהרבה לתדירויות בתחום ה-Mid (רגישות מקסימלית: 1-5KHz), בעוד שתדרים נמוכים כמו 50Hz יזדקקו להגברה של כ-45dB לפני שנוכל בכלל לשמוע אותם. גם סף השמע וסף הכאב היו נמוכים יותר בתדרי ה-Mid מאשר בתדרים הגבוהים והנמוכים.

תוצאות אלו פורסמו בשנת 1937 על גבי גרף הנקרא "Equal Loudness Contour". עקב מחקר זה, הוחלט על שימוש ביחידת מידה חדשה שתבטא באופן מדויק יותר את ה"עוצמה האמיתית" שאוזננו שומעות ביחס לתדירות. הרעיון הבסיסי היה לפצות על רגישות נמוכה של האוזן בתחום התדרים הנמוכים והגבוהים. יחידה זו נקראת Phon, ועל פי הגדרתה 1dBspl = 1Phon בתדירות של 1KHz. יחידה זו "הולבשה" על גבי גרף ה-Equal Loudness Contour, כשהתוצאה הסופית שווה לערך העוצמה בתדירות של 1KHz.