آشنایی با ماهیت صدا – بخش دوم

در بخش اول این مقاله، با مفاهیمی نظیر فرکانس، موج، گستره‌ی فرکانسی (زیر و بمی یا Pitch) مرتبط با ساختار فیزیکی صدا آشنا شدیم. در ادامه به معرفی و بررسی مفاهیم گسترده‌تر صدا که در تولید و ویرایش موسیقی با استفاده از کامپیوتر برای ما حائز اهمیت هستند، می‌پردازیم.

همانطورکه می‌دانیم صدا یک موج مکانیکی طولی است که همواره جهت ارتعاش و انتشار آن در یک راستا می‌باشد. هر موج به واسطه نیروی که بر واحد سطح وارد می‌کند دارای فشار موج مختص به خود خواهد بود:

در این رابطه، F بیانگر نیروی است که یک موج بر واحد سطح ((A بر حسب متر مربع وارد می‌کند. در نتیجه (P)، فشار موج بر حسب پاسکال به‌دست می‌آید. این واحد اندازه‌‎گیری فشار برای استفاده در پردازش‌های صوتی مناسب نبوده و از واحد لگاریتمی دسیبل (dB) برای بیان فشار صوت استفاده می‌شود.

SPL= Sound Pressure Level

فشار زمینه

دقت داشته باشید که در فشار زمینه هیچ صـدایی وجود ندارد. با توجه به این رابطه می‌توان بلندی صداها را از0 dB تا حدود 140 dB درجه بندی نمود.

 

مفهوم آکوستیک روانی – Psychoacoustics

صوت یک موج فیزیکی است که با مشخصات فیزیکی نظیر فشار، فرکانس، دامنه و… تعریف می‌شود. آکوستیک روانی شاخه‌ای از فیزیک است که شامل مطالعه علمی درک انسان از صدا و شنوایی سنجی می‌شود.

گوش انسان می‌تواند صداها را در محدوده 20 هرتز تا 20000 هرتز (20 کیلوهرتز) بشنود. حد بالا با افزایش سن کاهش می‌یابد که در نتیجه آن بیشتر بزرگسالان قادر به شنیدن فرکانس بالاتر از 16 کیلوهرتز نیستند. کمترین فرکانسی که به عنوان یک لحن موسیقی شناخته شده است، 12 هرتز در شرایط ایده‌آل آزمایشگاهی است. دقت داشته باشید که صدای بین 4 تا 16 هرتز از طریق حس لامسه بدن قابل درک است.

 

بلندا – Loudness

فرض کنید که دوستتان در گوش شما حرفی را زمزمه می‌کند. برای شنیده شدن صدای دوست خود مجبور هستید که فاصله خود را کم کنید. یا در یک سالن ورزشی افراد با صدای بلندتری یکدیگر را صدا می‌زنند و این صداها با وجود فاصله زیاد کاملا واضح به گوش می‌رسند. بدیهی است که صداها می‌توانند از نظر بلندا متفاوت باشند. درک انسان از بلندتر یا آروم‌تر شنیده شدن صدا را بلندای آن صوت در نظر می‌گیریم. بلندای صدا به نوبه خود توسط شدت یا مقدار انرژی در امواج صوتی تعیین می شود. واحد شدت (دسی بل) است. در رشته موسیقی این مؤلفه را با عنوان داینامیک صدا شناخته و با واژه‌های اختصاری آن‌ها را بیان می‌کنیم.

 

 

این طبقه‌بندی، داینامیک اجرایی صداها را از خیلی آرام تا خیلی بلند به ما نشان می‌دهد. در واقع وقتی در قطعه موسیقی با نشانه (PP) مواجه هستیم، انتظار ما از بلندای آن نت در نرم افزارها برابر با 40 dB خواهد بود.

 

معرفی واحد اندازه‌گیری بلندا

بلندا یک اندازه‌گیری ذهنی است و نباید با معیارهای فیزیکی صدا مانند سطح فشار صوت (SPL) که با واحد dB سنجیده می‌شود، اشتباه گرفته شود. LU مخفف Loudness Unit، یک واحد ساخته شده برای کارهای صوتی است که به کاربر اجازه می‌دهد تا بلندای خروجی صدا در یک قطعه صوتی را کنترل کند. از نظر عملی، یک واحد LU برابر است با یک دسی بل فشار هوای تولید شده توسط صدا.

 

در نرم افزارهای موسیقی عمدتآ اندازه‌گیری‌های زیر انجام می‌شود:

• بلندای میانگین – Integrated Loudness

این بلندا، میانگینی از بلنداها در کل قطعه موسیقی می‌باشد که با واحد LUFS ، مخفف (Loudness Unit, referenced to Full Scale)، سنجیده می‌شود.

• بلندای کوتاه مدت – Short-Term Loudness

بلندایی که در هر ثانیه از یک بلوک صوتی 3 ثانیه‌ای اندازه‌گیری می‌شود. این بلندا اطلاعاتی در مورد بلندترین بخش‌ها را به ما نشان می‌دهند.

• بلندای لحظه‌ای – Momentary Loudness

حداکثر مقدار بلندای لحظه‌ای که هر 100 میلی ثانیه در یک رنج 400 میلی ثانیه‌ای اندازه‌گیری می‌شود.

 

جمع بندی

بلندای صدا یک ویژگی روانشناختی است. شدت صوت که از ویژگی‌های فیزیکی صداست، بیشترین ارتباط با بلندا را دارد. گوش ما نسبت به اصوات فرکانس‌ها حساسیت یکسانی ندارد، بنابراین درک ما از بلندای صدا به فرکانس و همچنین شدت آن وابسته است. دو صدا می‌توانند سطح فشار یکسانی داشته باشند اما اگر فرکانس آن‌ها متفاوت باشد، اغلب آن‌ها را با بلندای متفاوتی درک خواهیم کرد.