Борис Симкин

В среде любителей музыки очень модно обсуждать качество записей. И в какой-то момент сообщают: вот же, есть звуки ближе к 20000Гц в записи, есть что услышать во всем диапазоне! Напоминает веру в то, что раз на наушниках написано от 20Гц до 20000Гц, то так можно действительно услышать всюду отлично.

Есть известная чувствительность слуха. Оказывается, что края слышимого диапазона всегда слышны тише по восприятию, а также менее чувствительны. Потому, чтобы услышать хорошо около 12000Гц, то звуки в этот диапазоне должны быть несколько громче, чем около 8000Гц. Есть даже расчетные формулы, но не то, что расчет – сам факт такой особенности никому не интересен.

Важно учесть, что в принципе нет возможности услышать более тихие звуки на фоне более громких рядом. И если окажется, что свыше 12000Гц звуки в среднем на 20 децибел тише, чем «до» – шансов их услышать однозначно нет. При любой общей громкости.

Затем берем любую несжатую звукозапись, производим анализ спектра. Смотрим на любые графики. И там оказывается, что ближе к 20000Гц хоть звуки и есть, но они всегда значительно тише, чем около 14000Гц и так далее.

И вот люди обсуждают, что есть некая чудесная звукозапись. А в реальности услышать свыше 10000Гц едва ли удастся даже при самом отличном состоянии слуха. Мало того, надо смотреть не в целом занятость спектра, а скорее отдельные мгновения: слух очень быстрый орган чувств. И, может, бывают ситуации, когда и 17000Гц реально услышать. Для этого нужно смотреть на занятость спектра не в сумме за минуты, а исключительно за доли секунды.

Важно понимать, что нет никакого смысла отдельно самому поставить больше высокочастотных динамиков. Или увеличить высокие частоты эквалайзером: так достигаются искажения звука. Ведь мозг – тоже считает гармоники! А звук станет после таких маневров дисгармоничным.

Собственно, тут надо вернуться к качеству динамиков всюду. Да, формально и 17000Гц многие могут воспроизвести. Но, при этом громкость воспроизведения будет сильно ниже 1000Гц. Фактически динамики воспроизводят звук крайне неравномерно. Потому, подав отлично записанный сигнал – получим искажения при воспроизведении: невозможно будет услышать там, где громкость воспроизведения заметно ниже, чем в остальных частях диапазона. И это не зависит напрямую от цены или именитости фирмы производителя.

Весь смысл звукозаписи, воспроизведения, вроде бы, вовсе не заключен в том, чтобы добыть как можно больше искажений. А чему тогда люди радуются, что обсуждают?

Многим кажется, что тугоухость – это снижение громкости восприятия всех звуков. Конечно же, так это точно не работает. И для понимания ситуации – попробуем разобраться с любым падением, сравнив с любым аудиофайлом, аудиозаписью. 

Вот человек поет в микрофон. И можно услышать как яркие ноты, так и дыхание носом или лишние звуки, от которых все хотят избавиться. Мало того, если слушать громко, можно услышать массу лишних деталей, фоновых. Тем более, если звук записан не на студии, а просто в реальной жизни.

Далее окажется, что любая звукозапись – это всего лишь возможность фиксации звука на определенной частоте с определенной громкостью. Грубо, слух позволяет сравнивать 300 раз в секунду соседние именно по времени звуки. Скажем, вот только что на 500Гц было 55дБ, а через 1/300 секунды – стало 59дБ. Вернее, запись звуков есть во всем слышимом диапазоне одновременно, как и восприятие этих звуков мозгом.

Правильнее обозначить такой эффект можно, используя термин «динамический диапазон». Скажем, чтобы понять хорошо записанную речь, нужно иметь возможность записи/воспроизведения хотя бы около 12-15дБ динамического диапазона (ДД). Впрочем, все мы привыкли скорее слышать 20-25дБ ДД в качестве минимума. А на деле, немало записей даже просто на ютубе – до 50-60дБ динамического диапазона просто для речи.

Что будет, если слух упал? Человек не сможет услышать самую тихую деталь. Окажетя, что есть реальные звуки или музыка – и самые тихие детали, пусть около 10000-16000Гц теперь могут быть услышаны минимум на 10дБ громче, чем раньше. Пройдет ещё полгода и окажется, что теперь аж на 15дБ, да ещё и на 8000Гц есть спад. Постоянно теряется возможность услышать тихие детали на определенной части диапазона: громкие все ещё могут быть слышны также.

Далее окажется, что потеря первые 5-10 децибел – едва ли отразится на том, что и как слышит человек. Есть немалый запас. Никто не слушает под предел возможностей. Но, затем слух плавно падает. И человек привыкает слышать меньше, меняет свое поведение. Чаще всего не замечает странностей или замечает тиннитус, шум в ушах. Собственно, причина шума – это неспособность услышать все звуки одинаково хорошо: мозг пытается это компенсировать.

Каждое следующее снижение слух как бы «съедает» самые тихие детали. И в реальной жизни такой процесс может длиться 10 лет незаметным. Человек будет уверять, что все хорошо слышит. Мало того, можно попутно привыкать слышать все меньше и «выжимать» как можно больше информации. Можно сказать, что есть правило: как только где-то падение явно превышает в среднем 30-35дБ на аудиограмме, то эта часть диапазона уже толком не используется.

Впрочем, надо вернуться к звукозаписи. Самые лучшие звукозаписи 50 лет назад имели меньший динамический диапазон. И это легко слышно сегодня, что записано так себе: тихих деталей нет: самый яркий пример с качеством записи речи в фильмах 50-70 лет назад и сегодня. Или же, вот можно позвонить за городом с мобильного телефона, когда сети толком нет: плохо, но слышно собеседника. Информативность есть! И другое дело, когда доступен отличный интернет и супер связь для общения: толком слышно также, как если бы встретились вживую.

Кстати, кто-то заметил тот факт, что теперь по телефону есть эффект присутствия, которого ранее не было? Телефонный стандарт современный стал включать в себя очень высокие частоты, – вот и весь секрет.

И в конце самое сложное. Вот стал слух лучше на 10дБ. Что изменилось? Окажется, что теперь слышно более тихие детали в какой-то части диапазона. Стало ли громче? Стало ли лучше слышно речь? Какие-то ещё странные вопросы, которые не относятся к делу. Хотя, безусловно, в конце действительно все хорошо слышно, когда падения не остаётся.

P.S. Часто возникает идея: раз тихих звуков не слышно, так может всё сделаем громче? Увы, так не работает, любой звук – это сумма связанных деталей. И поднимая в громкости буквально даже на 2 децибела – будут получены искажения. Звук должен быть гармоничным. И мозг просчитывает те самые гармоники. Потому, подняв всё в громкости, хорошего решения проблемы не обнаружить. И снизить громкость – тоже окажется не лучшей идеей. Скажем, если записать звук кипящей воды в кастрюле с 30 сантиметров, то это будет не только громче записи с 50 сантиметров, но и совсем другой звук. Другие детали и нюансы формально того же кипения воды. Или любого другого реального звука в жизни даже вне техники: без звукозаписи и воспроизведения.