Действительно ли для качественного воспроизведения музыки нижняя граница частотного диапазона акустики или наушников должна быть как можно ближе к 20 Гц? Или будет достаточно 40 или 60 герц? И насколько это важно для определенных жанров?
Теория.
Начнем с фортепиано, разумеется. В классическом инструменте басовый диапазон начинается с клавиш (обозначение – частота, гц):
A0 27.5
Bb0 29.13524
B0 30.86771
Контрабас. Самая нижняя нота классического четырехструнного контрабаса:
E1 41.20344
но бывают модели и с более низкими нотами:
C1 32.70320
Это два классических акустических инструмента с самыми низкими нотами. Следовательно, для воспроизведения любой музыки, исполняемой на классических инструментах (плюс вокал, если нужен), нижняя граница воспроизведения АС/наушников должна начинаться с 27 герц и это должно быть качественное воспроизведение, не на последнем выдохе.
Но это теория, на практике все несколько сложнее. Дело в том, что фортепиано и контрабас – струнные инструменты, что неизбежно приводит к компромиссу между гармоничностью извлекаемых звуков и размерами инструмента. Для получения идеального гармоничного звука струна должна быть как можно тоньше, гибче, легче и длиннее. Но это невыполнимые условия для низкочастотного диапазона – струны были бы неимоверно длинными, а расстояние между ними слишком большим, чтобы они не задевали друг друга при колебательных движениях. Остается одно – увеличивать массу при сохранении гибкости. Поэтому в нижних регистрах используют намотанные струны. Впрочем, с высокочастотным диапазоном тоже не все гладко, короткие струны звучат менее гармонично.
Есть еще большие органы в соборах, но их лучше там и слушать, и не на концертах гастролеров.
* * *
Перейдем к практике.
Инструмент: Steinway & Sons model B
A0 fortissimo - Piano.ff.A0.aiff
Упс. Но где же 27.5 герц? Жалкая бледная линия, которую почти не видно и совсем не слышно, плюс странный набор гармоник. Неожиданно. Или не неожиданно? Когда я в первый раз прочитал, что частотный диапазон фортепиано начинается с 27.5 герц, у меня сразу возникли большие сомнения. Думаю, большинство людей хотя бы несколько раз в жизни нажимали на клавиши фортепиано. Нет там никакого суббаса, и вообще, звучание крайних клавиш весьма специфическое.
* * *
B0 fortissimo - Piano.ff.B0.aiff
Чуть-чуть лучше.
B0 mezzo-forte - Piano.mf.B0.aiff
Если сильно не стучать по клавишам, получается еще чуть лучше.
Клавиши C1, D1, E1 продолжают неспешное продвижение к основному тону.
* * *
A2 mezzo-forte - Piano.mf.A2.aiff
А вот и основной тон! Совсем другая картина, не правда ли?
* * *
Контрабас
Инструмент: Anton Krutz (2004)
У контрабаса иная конструкция, тональный баланс и звучит он гармоничнее в низкочастотном диапазоне, хотя на глубокий суббас рассчитывать не стоит.
* * *
В итоге получается, что для воспроизведения записей акустической музыки, без тональной обработки при мастеринге, достаточно AC с частотным диапазоном от 60 герц.
Но поскольку производители не всегда указывают спады АЧХ на краях диапазона воспроизведения, лучше немного подстраховываться при выборе акустики или наушников.
Для записей с использованием необычных или электронных инструментов могут понадобиться АС/наушники способные воспроизводить более низкие частоты. Например, от 30 герц:
U2 - If You Wear That Velvet Dress (fragment)
* * *
Эмпирический тест.
27.5 Гц 25.0 Гц 22.5 Гц 22.0 Гц 20.0 Гц 18.0 Гц
АС: частотный диапазон от 25 Гц, акустическое оформление закрытое
27.5 герц – воспроизведение без проблем
25.0 герц – воспроизведение без проблем
22.5 герц – громкость увеличена с 10 до 12, значительно тише на слух и по физическому ощущению
20.0 герц – не слышно, не ощутимо
Полноразмерные наушники: частотный диапазон от 5 Гц
27.5 герц – слышно и ощущается хорошо
25.0 герц – слышно и ощущается хорошо
22.5 герц – слышно и ощущается меньше
20.0 герц – слышно и ощущается еще меньше
18.0 герц – почти слышно и ощущается слабо
Вставные наушники: частотный диапазон от 20 Гц
27.5 герц – слышно и ощущается хорошо
25.0 герц – слышно и ощущается хорошо
22.5 герц – слышно и ощущается хорошо
20.0 герц – слышно и ощущается меньше
18.0 герц – почти не слышно, ощущается слабо
p.s. Комментарии уважительно и по теме, пожалуйста.