آکوستیک روانشناختی: هنگام شنیدن چه محدودیت‌هایی داریم؟

اگرچه می‌توانیم صدا را با دستگاه تحلیل‌گر طیف (Spectrum Analyzer: دستگاهی برای نمایش طیف فرکانس‌ها برای هر سیگنال صوتی) یا دیگر وسایل اندازه‌گیری بسنجیم و آنالیز کنیم، اما گوش انسان صدا را به نحو دیگری تجربه می‌کند. در این مقاله سعی داریم با آکوستیک روانشناختی (Psychoacoustics) و توهامات شنیداری گوش انسان، آشنا شویم. با توجه به این‌که در اکثر منابع فارسی Psychoacoustics (سایکوآکوستیک) را آکوستیکِ روانی ترجمه کرده‌اند، ازین پس ما نیز آن را همان می‌نامیم.

همانطور که گفتیم ادراک اصوات توسط انسان در حوزه آکوستیک روانی بررسی می‌شود. با این‌که شاید از این اصطلاح تاکنون آگاهی نداشته‌اید، اما به احتمال زیاد در تولید موسیقی به طور مکرر با اصول آکوستیک روانی درگیر شده‌اید. به عنوان مثال، یک منبع صدای غیرمعمول را طوری دستکاری می‌کنید تا به عنوان یک ساز معمولی شنیده شود. با فهم اولیه از نحوه تفسیر و واکنش گوش انسان به صدا، می‌توانید میکس‌های رضایت‌بخش‌تری تولید کنید که مستقل از نرم‌افزار و تجهیزات، به تجربه شنیداری شما بستگی دارند.

محدودیت شنوایی: Limits of hearing

اولین قدم و بهترین راه برای شناخت آکوستیک روانی آشنایی با محدودیت‌های شنوایی انسان است. احتمالاً از قبل می‌دانید که انسان صداهایی در محدوده فرکانس ۲۰ هرتز تا ۲۰ کیلوهرتز (۲۰ هزار هرتز) را می‌شنود. قدرت شنوایی با افزایش سن تا حدود ۱۶ کیلوهرتز کاهش می یابد، تا جایی که افراد مسن قادر نخواهند بود فرکانس‌های بالای ۸ کیلوهرتز را تشخیص دهند. کاهش شنوایی و وزوز گوش بر درک صدا نیز تأثیر می‌گذارد و برای تولیدکنندگان موسیقی با این شرایط،‌ مشکل‌ساز می‌شود. البته به این معنا نیست که این‌گونه افراد پس از آن نتوانند به حرفه‌ی موسیقی خود ادامه دهند، بلکه باید از تنظیمات خاصی بر روی فرکانس‌ها در استودیو استفاده کنند.

سن بیولوژیکی بدن با محدوده‌ی شنوایی رابطه تنگاتنگی دارد. دانشمندان با انجام تحقیقات دریافتند که روند افزایش سن بوسیله منحنی‌هایی به حداکثر و حداقل فرکانس شنیداری مرتبط می‌شود. با استفاده از نتایج این تحقیقات، سایت‌ها و نرم‌افزارهایی طراحی شده‌اند که سلامت سیستم شنوایی و همچنین سن گوش شما را تخمین می‌زند.
برای تست سلامت شنوایی این لینک را کلیک کنید. و به عنوان سرگرمی می‌توانید از این لینک سن گوشتان را بسنجید.

تا بحث فرکانس‌های شنیداری داغ هست، جالب است بدانید که فرکانس‌هایی در محدوده ۴۰۰ تا ۶۰۰ هرتز نقش درمانی و آرامش‌بخشی در روان انسان دارند. موسیقی‌هایی که برای مدیتیشن گوش می‌دهید از این نوع می‌باشند. در این محدوده، فرکانس‌هایی شناخته شده‌اند که تاثیر بیشتری بر درمان روانی، عاطفی و حتی جسمی انسان دارند. به عنوان مثال موسیقی‌های با فرکانس ۴۳۲، حس و حال طبیعت را به انسان القا می‌کنند. در تصویر زیر به خواص جادویی بعضی فرکانس‌های ۳ رقمی اشاره می‌کنیم.

حساسیت صدا: Sound Sensitivity

در موسیقی مدرن، کلید دستیابی به ترکیبی دلپذیر، تعادل فرکانس‌ها در سراسر طیف اصوات است. اما این روند اغلب چالش بزرگی برای آهنگسازان می‌باشد، زیرا گوش انسان همه فرکانس‌ها را به طور مساوی درک نمی‌کند، مخصوصاً در حد وسط (بین ۲۵۰۰ تا ۵۰۰۰ هرتز) که ما بیشترین حساسیت را داریم.

اینجاست که کاربرد اکولایزر در موسیقی مشخص می‌شود. اکولایزرها در بسیاری از اسپیکرها و ضبط‌ها (قسمت تنظیمات) به صورت پیش‌فرض قرار داده شده‌است، به عنوان مثال اگر با تنظیمات ضبط خودرو کار کرده‌باشید، متوجه قسمتی می‌شوید که غیر از ولوم صدا می‌توان ولوم باس (bass)، تریبل (treble) و مید (midrange) را تغییر داد. این سه مورد هر کدام دامنه‌ای از فرکانس‌هاست، که شخصی‌سازی آن‌ها بسته به سبک آهنگی که پخش می‌کنید به گوش‌نواز شدن آن کمک می‌کند. اگرچه این نوع اکولایزر بسیار ساده می‌باشد، اما اکثر نیازهای ما به عنوان شنونده را ارضاء می‌کند. شاید پلیر موزیک گوشی شما تنظیمات حرفه‌ای‌تری در این زمینه به شما ارائه دهد، اما قوی‌ترین تنظیمات، در محیط‌های میکس و مسترینگ است که دامنه بسیار وسیعی از فرکانس‌ها قابل ویرایش می‌باشند.

اتفاقاً دلیل استفاده از منحنی‌های لبخند مانند (smiley face EQ) در اکولایزر، یکنواخت ساختن طیف فرکانس‌ها برای سازگاری با ادراک شنیداری ماست. که در آن فرکانس‌های پایین و بالا تقویت شده‌اند، در حالی که فرکانس‌های میانی تا حد امکان کاهش یافتند. در سطوح پایین (low level)، افزایش بیس و تریبل باعث ایجاد صدایی متعادل و قدرتمندتر می‌شود، اما بر دامنه دینامیکی تأثیر منفی می‌گذارد و حتی دیستروشن (distortion) ایجاد می‌کند.
به عنوان یک تولیدکننده‌ی موسیقی باید از میکس در ولوم‌های خیلی پایین خودداری کنید. چراکه بسیاری از مردم فرکانس‌های پایین و بالای اضافی را دوست دارند و اگر سطح صدا به شدت پایین باشد آن طیف از فرکانس‌ها کاملاً ناپدید می‌شوند. در آینده درباره‌ی منحنی های مربوط به این مبحث یعنی تراز شدت صدای معادل (Equal-loudness contour) بیشتر صحبت خواهیم کرد.

پوشاندن صدای سازها: Masking Instruments

هر چه صدا‌های بیشتری به میکس اضافه کنیم، تشخیص هر کدام از آن‌ها به صورت جداگانه دشوارتر می‌شود و پوشاندن فرکانس، بیشتر اتفاق می‌افتد. این امر به ویژه در بین سازهایی که دارای فرکانس‌های مشابه هستند بسیار قابل ملاحظه است. مثلاً اگر هم‌زمان صدای کیک (kick) و باس (bass) پخش شوند، قسمت‌هایی از فرکانس‌های یکدیگر را می‌پوشانند که اصطلاحاً به آن مَسکینگ می‌گویند. گاهی اوقات تا حدی که قابل پردازش در ذهن ما نیستند.

مسکینگ یکی از رایج‌ترین پدیده‌های آکوستیکِ روانی است و در همه میکس‌ها، دموها و مسترینگ‌ها وجود دارد، اما مقدار زیاد آن نامطلوب است. برای کاهش Masking در زمینه تولید موسیقی یا مهندسی صدا، از اکولایزر (EQ) استفاده می‌کنیم. برخی از این کارها را می‌توان در مرحله نوشتن موسیقی یا تنظیم، با انتخاب ساز و نت‌هایی که به یکدیگر نمی‌رسند نیز رسیدگی کرد.

در دوره ی آموزش جامع آهنگسازی و تنظیم آرتیست شو تمام مراحل ساخت یک آهنگ را همراه با پروژه یاد بگیر. قسمت‌های ابتدایی برای احترام به تصمیم شما رایگان قرار داده شده! روی لینک زیر کلیک کن 👇
آموزش جامع آهنگسازی و تنظیم

موقعیت فضایی صدا: Spatial location

داشتن دو گوش به جای یک گوش به ما امکان‌ می‌دهد تا مکان صدا را با دقت بیشتری تعیین کنیم. به عنوان مثال، در یک مهمانی شلوغ، به ما این امکان را می‌دهد که بفهمیم دوستمان از کجای سالن صدایمان می‌زند. همچنین نزدیک شدن خودروها را حس کرده و از بروز حادثه جلوگیری می‌کنیم. در زمینه مراحل ساخت موسیقی، ما صداها را در مکان‌های مختلفی قرار می‌دهیم تا به حس ترکیبی از عرض (Width)، عمق (Depth) و ارتفاع برسیم.

مهندسان صدا به ۳ بعد فکر می‌کنند: عرض،‌ عمق و ارتفاع (Height). اما ارتفاع بیشتر مربوط به محتوای فرکانس می‌باشد.
در مقاله زیر درباره ارتفاع صدا بیشتر توضیح داده‌ایم:
“چگونه ارتفاع صدا در بُعد دوم میکس و مسترینگ را کنترل کنیم؟“

ارتفاع صدا (Height)

کمی عجیب و غیرعادی بنظر می‌رسد، اما ذهن ما حس می‌کند صداهای با فرکانس بیشتر (زیر) از ارتفاع بالاتری به گوش می‌رسند و برعکس فرکانس‌های کم انگار نزدیک‌تر به سطح زمین هستند. اصلا به این توجه کنید که ناخودآگاه ما فرکانس‌های بالا را “High” نامیده‌ایم. یعنی در مقیاس عمودی بررسی کردیم.

این مفهوم زمانی روشن‌تر می‌شود که به ساختار بلندگو‌های حرفه‌ای نگاهی ‌بیاندازیم. این نوع بلندگو‌ها که اصطلاحا از نوع Full range نامیده می‌شوند، تمامی فرکانس‌های شنیداری گوش انسان را تولید می‌کنند و حداقل شامل دو بلندگو Woofer (برای تولید صدای باس با فرکانس کم) و Tweeter (برای تولید صداهای زیر و با فرکانس بالا) می‌باشند. سازندگان بلندگو برای ایجاد حس طبیعی و واقعی بلند‌گوی توییتر را بالاتر از ووفر قرار می‌دهند. برای آزمایش این موضوع کافیست هنگام پخش یک موزیک سر خود را به کف زمین نزدیک کنید. متوجه خواهید شد که بیشتر صداهای بم و بیس به گوشتان می‌رسد.

برای آشنایی بیشتر با انواع بلندگو و چگونگی تقسیم فرکانس در بخش‌های مختلف آن، مقاله اهمیت مانیتورینگ صدا در استودیو می‌تواند برایتان مفید باشد.

به هر حال، اگر بخواهیم آهنگ غنی از نظر ارتفاع داشته باشیم، باید تا می‌توانیم روی فرکانس المان‌های موسیقی کار کنیم و توسط اکولایزر آن‌ها را گسترش دهیم. اما باید بدانیم که در تغییر این بعد صدا محدود هستیم.

عرض استریویی صدا (Stereo Width)

عرض در واقع موقعیت صدا از چپ به راست استریو است. گسترش عرض صدا نیز برایمان اهمیت بسیار زیادی دارد. در زمان‌های قدیم، ضبط آهنگ‌ها عموماً برای پخش از یک بلندگو و اسپیکر بود، به عنوان مثال گرامافون‌های ساده دارای یک بلندگو بودند و هنگام گوش دادن به موسیقی، نمی‌توانستند خود را در محل ضبط احساس کنند. به این نوع اصوات (mono) می‌گویند، که اگر از چندین بلنگو هم پخششان کنید هیچ تفاوت صدایی بین آن بلندگوها احساس نخواهد شد. امروزه شنوندگان یا از طریق هدفون و هندزفری موسیقی گوش می‌دهند یا این‌که در خانه‌شان سیستم‌های صوتی پیشرفته دارند. پس اگر المان‌های موزیک با تفکر درست در عرض تقسیم شده باشد قطعا حس بهتری نسبت به آن خواهید داشت و خود را داخل محیط ضبط حس می‌کنید. اصولا عریض کردن صدا به روشن‌تر، کامل‌تر و حرفه‌ای‌تر شدن صدا کمک می‌کند.‌

اطلاعات بیشتر درباره عرض صدا در مقاله بعد سوم میکس و مسترینگ: عرض صدا

در زمینه روانشناختی با ایجاد تاخیرهای چند میلی‌ثانیه‌ای یک صدای مشخص بین دو پخش‌کننده، می‌توان توهماتی را در مغز ایجاد کرد. یک اصل کلیدی در آکوستیکِ روانی، اثر Haas می‌باشد. بدین معنا که اگر تاخیر صدای منعکس‌شده (تاخیر بین دو صدای کاملا یکسان) کمتر از ۴۰ میلی‌ثانیه باشد، مغز ما دو صدا را ترکیب می‌کند و به عنوان یک صدای واحد تشخیص می‌دهد. این ناحیه fusion نامیده می‌شود، اما اگر صدا دیرتر از ۴۰ یا ۵۰ میلی‌ثانیه به گوشمان برسد؛ مغز دو صدا را جدا درک می‌کند که به عنوان اکو (echo) شناخته می‌شود.

از طرف دیگر، با یک تأخیر کوتاه ۵ الی ۱۵ میلی‌ثانیه بین دو صدای یکسان، صداهای فلزی بعضاً خنده‌دار را حس خواهید کرد که به علت رفت و آمد فاز سیگنال‌ها داخل یکدیگر اتفاق می‌افتد. این اثر comb filtering نام دارد.
تاخیرهای طولانی در محدوده ۵۰ الی ۸۰ میلی‌ثانیه این توهم را در هم ‌می‌شکند و صدای دوم به عنوان پژواک یا اکو درک می‌شود. در سبک پاپ اکو صدا، آن هم روی صدای خواننده اثر مطلوبی ندارد، در حالی که در سبک آلترنیتیو (Alternative) و موسیقی تجربی (experimental)، جذابیت زیادی دارد.

عمق صدا (Depth)

عمق صدا در میکس، که فضای جلو و عقب در یک موسیقی می‌باشد، مفهومی به نسبت پیچیده‌تر است. به طور کلی صداهای بلندتر و واضح‌تر، نزدیک‌تر شنیده می‌شوند و صداهای ضعیف‌تر و دارای ریورب‌ (Reverb) دورتر به نظر می‌رسند. اگر به چیدمان ساز‌ها در اُرکستر سمفونیک دقت کرده‌باشید، سازها به نحوی قرار گرفته‌اند که حس درستی از عمق را به شنونده القا کنند‌؛ بدین صورت که سازهای با حجم صدای بالا را به انتهای سالن منتقل کرده‌اند. طرح نشستن ارکسترال در طول قرن‌ها تکامل یافته است. گرچه ممکن است آهنگساز ارکستر که اغلب رهبری آن را هم به عهده دارد، مکان بعضی از سازها را بسته به هدفی که دارد تغییر دهد. اما نمی‌توان بدون طرح قبلی مکان سازها را جا‌به‌جا کرد و انتظار داشت که برای شنونده منطقی باشد.

پس می‌توان با دستکاری حجم صدا (Volume) عمق مناسب را برای هر المان موسیقی ایجاد کرد. اگر صداهای بلند و واضح، نزدیک‌تر به نظر برسند، می‌توانیم با پایین آوردن بلندی صدا یا استفاده از ابزارهای کنترل بعد عمق، صداها را دورتر بنظر برسانیم. از طرفی رفتار طبیعی موج صوتی بدین صورت است که در طی مسافتی مشخص فرکانس‌های بالا نسبت به فرکانس‌های پایین، انرژی بیشتری را از دست می‌دهند. بدین صورت که هرچه موج صوتی جلوتر می‌رود، فرکانس‌های بالا توسط هوا جذب می‌شوند‌، تا زمانی که کاملاً ناپدید شوند. به همین دلیل صداهای به اصطلاح واضح را نزدیک‌تر می‌شنویم. (می‌تونید دفعه دیگه که در یک دره یا یک فضای باز بزرگ فریاد می زنید، این موضوع را امتحان کنید.)

همانطور که ملاحظه کردین، چیزی که مغز ما از اصوات پیرامون خود درک می‌کند با ویژگی‌های فیزیکی آن بسیار متفاوت است. برای درک بهتر مفهوم موقعیت فضایی صدا در هر سه بعد، از شما دعوت می‌کنم مقاله‌ی”ابعاد میکس و مسترینگ” رو مطالعه کنید…🌹