Высокочастотный диапазон слуха и гармоники

Возникает у многих резонный вопрос: зачем смотреть на частоты свыше 6-8кГц, если они не нужны для речи и практически не нужны для музыки. И правда, ведь диагноз тугоухости ставится строго по диапазону до 4кГц. Да и любой здоровый человек скажет, что если слушать музыку где-то до 4-8кГц по диапазону – в общем-то многое слышно, редкий инструмент требует чего-то большего. Людей, речь — слышно отлично. Что же тут не так?!

Существует один очень важный нюанс. Проверка тональной аудиометрией — это подача синусоидального сигнала. В жизни таковых сигналов не бывает. Вообще, только крайние лет 20 такой метод проверки стал доступен людям прямо дома. А до того — очень сложно было раздобыть такой сигнал.

По причине же гармоник или как в музыке их называю обертонов — можно заметить разницу, когда кто-то играет на самой дешевой гитаре, которую выпустила мебельная фабрика — и на чем-то более солидном. Всё упирается в то, что звук формируется более правильно. И из-за этого человек слышит больше гармоник, тембральные отличия. Хотя сами ноты, мелодия – будут ровно теми же.

Если сильно упростить, то гармоника — это кратная величина в основной ноте или звуку. Вот есть первая струна гитары, частота 330Гц. Но, если записать этот звук добротным микрофоном и глянуть на графики, то окажется, что не только эта частота имеется в наличии. Даже, если прижать остальные струны, чтобы они не давали лишнего звука. Грубо говоря, рассчитывается не менее 15 гармоник. Формулы исчисления давно известно (и на любой аудиотехнике можно встретить параметр процент гармонических искажений). Зачастую, каждая частота (если упростить) умножается на 2, 3, 4…и так до 15 легко, а порой и более. Соответственно, это же есть в теории музыки, если без формул.

Легко можно сосчитать, что практически любой звук имеет детали звучания на частотах свыше 10кГц. Мозг же со своей стороны занимается строго обратным процессом: собирает все звуки воедино. Например, вот есть крышка от кастрюли. Она издает звук, если ей коснуться кастрюли или как-то иначе. И этот звук, зачастую довольно низкий. Но, за счёт гармоник — любой человек точно различает не просто какая именно крышка, а как коснулась крышка кастрюли. Масса интересных деталей.

То же самое можно заметить в кино. Звукорежиссёры сообщают, что для формирования звука открывания двери автомобиля порой нужно использовать около 50 звуков. Хотя, ощущения и правда похожи на реальное открывание двери. Впрочем, можно попытаться сгенерировать любой реальный звук с помощью синусоидального сигнала (лишенного гармоник). Станет быстро ясно, что одной частотой этого не добиться вовсе. Разве что сигнал гудка телефона, который сугубо искусственен.

Соответственно, если человек внезапно начал слышать вместо 20кГц — 16кГц, то потерял шанс замечать ряд деталей. Потом, с годами, сужение диапазона прогрессирует. Причина проста: возникает привычка додумать то, что не было услышано, что ещё больше портит слух, т.к. уши получают меньше нагрузки. Возникают даже падения на высоких частотах, которые вполне себе шумят и влияют негативно.

К сожалению, на сегодня никому нет дела до частот свыше 8кГц. Их редко проверяют. Конечно же, здоровый человек не захочет слушать музыку или смотреть фильм с диапазоном звуков лишь до 8кГц. Но, уловить разницу между до 14кГц и до 18кГц — уже смогут не многие. Вообще, сформирована привычка не замечать особенной разницы. Зачастую, разница в звуках хоть заметна молодым людям, но не кажется критичной в большинстве случаев. Даже при условии любви к музыке, наличию серьёзных акустических систем дома.

Хотя, скорее всего, есть шанс на прогресс в скором времени: устройства воспроизведения качественные есть у многих. И даже самые дешевые наушники и плеер — начинают неплохо справляться со звуками свыше 10кГц. Которые невероятно важны для деталей. И этим нагружаются как уши, так и мозг, что крайне необходимо для отличного слуха на всю жизнь.

Да, и стоит не забывать про закон распространения звука в пространстве. Чем больше (в повседневности, быту) расстояние — тем меньше остаётся низкочастотных звуков.