на какой частоте голос человека
На какой частоте голос человека
Звук голоса – это колебание частиц воздуха, распространяющихся в виде волн сгущения и разрежения. Источником возникновения этих волн являются голосовые складки человека. И все бесконечное разнообразие звуков человеческого голоса является следствием изменения во времени только трех важнейших акустических параметров звука: частоты колебаний, их амплитуды и состава сложного звука, его спектра – соответственно высоты, силы и тембра звука.
Подробнее остановимся на рассмотрении таких характеристик звука, как сила, высота, тембр, резонанс.
Высота звука – это субъективное восприятие органом слуха частоты колебательных движений. Чем чаще совершаются периодические колебания воздуха, тем выше мы воспринимаем звук. Качество высоты звука зависит от частоты колебательных движений голосовых складок в 1 секунду. Сколько смыканий и размыканий осуществляют они в процессе своих колебаний и сколько порций сгущенного подскладочного воздуха пропустят, такова и будет частота рожденного звука, то есть высота тона. Частота основного тона измеряется в Герцах и может изменяться в обычной разговорной речи у мужчин в пределах от 85 до 200 Гц, у женщин – от 160 до 340 Гц.
Силой звука голоса называют субъективное ощущение размаха колебательных движений, его амплитуды. Чем больше амплитуда колебательных движений, тем сильнее звучит голос. Сила звука голоса, также как и его высота, задается гортанью и растет с увеличением подскладочного давления.
Тембр или окраска звука является существенной характеристикой качества голоса. Он отражает акустический состав сложных звуков и зависит от частоты и силы колебаний. В сложном звуке различают основной тон, который обуславливает высоту его звучания, и частичные звуки, или обертоны, сумма звучания которых определяет характер сложного звука. Частота обертонов обычно в 2, 3, 4 и т. д. раз больше, чем частота основного тона голоса.
Резонанс – резкое возрастание амплитуды колебаний, возникающее при совпадении частоты колебаний внешней силы с частотой собственных колебаний системы. Под резонатором в акустике подразумевают какой-либо объем воздуха, заключенный в упругие стенки с выходным отверстием. В голосовом аппарате человека имеется множество полостей и трубок, в которых могут развиться явления резонанса: трахея и бронхи, полость гортани, глотки, рта, носоглотки, носа и околоносовых пазух.
От ощущений резонирования звука в голове и груди получили свое название регистры голоса – головной, грудной и смешанный.
Головной регистр включает в себя высокие звуки. Он отличается бедностью обертонов. Типичным образцом головного регистра является фальцетный голос.
Грудной регистр богат обертонами. К нему относятся низкие тоны голоса.
К миксту относятся средние тоны голоса. для смешанного регистра характерно и головное и грудное резонирование; и такой голос принято считать наиболее приемлемым в речи.
Таким образом, понятие голоса включает в себя его основные свойства: силу, высоту, тембр, резонанс. Только координированная и сложная изменчивость всех указанных свойств создает все многообразие звучания голоса.
Воспроизведение звука и музыки: какие частоты используют и зачем их ограничивают
Содержание
Содержание
Собаки слышат до 45 кГц, кошки — до 79 кГц, дельфины и летучие мыши — выше 100 кГц, а человеческое ухо едва в состоянии услышать несчастные 20 Кгц, а чаще — всего 16-17 кГц. Почему все так? И зачем тогда гордые значения воспроизводимых частот типа «16 Гц — 40 кГц» на аудиотехнике? На каких частотах вообще звучат музыкальные инструменты и человеческий голос? Об этом ниже.
Что такое частота звука?
Звуковая волна, как и любая другая, имеет две главные характеристики — амплитуда и частота. Если к поплавку на озере привязать карандаш и устроить так, чтобы он чертил на движущейся бумаге свою траекторию (как кардиометр или сейсмограф), то получится синусоида:
Почему мы слышим хуже кошки?
Звуковые волны могут иметь любую частоту колебаний, но человеческое ухо улавливает их в диапазоне примерно от 20 Гц до 20 Кгц. На самом деле, в идеальных лабораторных условиях некоторые слышат аж до 12–16 Гц, а те, кто не слышит, могут уловить низкочастотные колебания телом. А вот с высокими частотами все хуже. Лишь немногие смогут уловить 20 кГц, большинство же слышат лишь до 16-17 кГц, и с возрастом это значение падает до 8–10 кГц.
Более того, человеческое ухо наиболее чувствительно к диапазону от 2 до 5 кГц — это так называемая зона разборчивости. Чувствительность к волнам на разных участках спектра различается. Любой может записаться на аудиометрию — обследование слуха, чтобы получить аудиограмму — кривую чувствительности своих ушей по частотам. Правда, в медицине она измеряется в диапазоне от 125 Гц до 8 кГц, но даже в таком укороченном отрезке у всех будет видна неравномерность слуха. Чувствительность ушей зависит даже от времени дня и настроения.
Кроме того, воспринимаемая громкость зависит от частоты звука. К примеру, на малой громкости низкие и высокие частоты слышны хуже. Это как раз следствие того, что человеческое ухо заточено под средние частоты, позволяющие распознавать речь. Эффективная коммуникация — одно из главных эволюционных преимуществ человека, поэтому эволюция и наделила нас тем слуховым диапазоном, что мы имеем.
В свою очередь, эволюционные преимущества других животных могут отличаться. К примеру, летучие мыши ориентируются в пространстве, издавая и улавливая ультразвук, поэтому и слышат до 200 кГц. А большая восковая моль часто становится добычей летучих мышей, поэтому ей пришлось развить слуховой диапазон до 300 кГц, чтобы избегать встреч с ужасом, летящим на крыльях ночи. Кошка слышит ультразвук, потому что многие грызуны общаются на высоких частотах, а киты слышат инфразвук, чтобы общаться самим, потому что низкочастотные волны лучше передаются на большие расстояния.
Фундаментальная частота голоса мужчины — в районе 80-150 Гц, женщины — 150-250 Гц. Однако телефонные линии обрезают в звуке все, что ниже 300 Гц и выше 3,5 кГц. Почему? Потому что кроме фундаментальной частоты есть еще обертона. Это призвуки, которые появляются из-за того, что у человека звучат не только голосовые связки, но и гортань, голова, да и все тело целиком. Обычно они находятся выше основного тона, поэтому так и называются.
У мужчин обертона голоса достигают 4 кГц, у женщин — 5-6 кГц. Они сильно влияют на звучание, благодаря им мы можем отличить одного человека от другого и даже определить по голосу его телосложение. Соответственно, именно они, а не фундаментальный тембр, важны для телефонных переговоров.
Частоты музыки
Бас гитара, как и контрабас, обычно настраиваются в ми контроктавы — это 41 Гц, гитара — на октаву выше, 82 Гц. Скрипка, один из самых писклявых инструментов в оркестре, начинается с соль малой октавы (196 Гц) и заканчивается на ля четвертой октавы (440 Гц). Диапазон большинства фортепиано — от ля субконтроктавы (27,5 Гц) до до 5 октавы (523 Гц).
Как можно заметить, диапазон большинства музыкальных инструментов находится довольно низко по спектру, не выше 4-5 кГц. Зачем тогда вообще что-то выше условных 5 кГц в аудиотехнике?
К слову, первые граммофоны умели воспроизводить от 170 до 2 000 Гц, а с появлением электронной записи их диапазон расширился на 2,5 октавы — от 100 до 5 000 Гц. То есть как раз, чтобы воспроизводить диапазон голоса и большинства инструментов в оркестре. А другой музыки в 20-х годах прошлого века и не было.
Однако, как и в случае с человеческим голосом, решающую роль играют обертона. Они также зависят от «телосложения» инструмента — его габаритов, плотности дерева или металла, массы и т. п. Ведь когда нажимаешь клавишу ля на фортепиано — звучит не чистый синус, а весь инструмент целиком, включая и ноты ля в других октавах — они начинают колебаться в унисон. На этом эффекте основано звучание ситара — у него есть дюжина резонирующих струн, производящих характерный звон.
Более того, даже части самой струны, кратные ее длине, начинают колебаться в унисон. К примеру, половина, треть, четверть, пятая части струны будут издавать обертона на октаву или несколько октав выше фундаментальной частоты.
Обертона, которые кратны основному тону, называют гармоническими, или, попросту, гармониками. Именно они придают инструменту свой уникальный характер звучания, именно в них вся красота, именно количеством обертонов хороший инструмент отличается от плохого. Благодаря обертонам и гармоникам музыка предстает перед нами во всей полноте. Для них и нужен этот, на первый взгляд, пустой участок от 5 до 20 кГц.
Частотный диапазон у аудиотехники
Производители аудиотехники всегда стремились расширить диапазон воспроизводимых частот, чтобы добиться красоты и величественности звучания настоящих инструментов. Во времена ламповой техники верхняя граница едва достигала 12 кГц. Магнитная запись повысила порог до 15 кГц, но даже этот показатель могла выдать только студийная магнитная пленка с высокой скоростью протягивания ленты. У бытового катушечного магнитофона верхняя граница воспроизводимых им частот падает до 10–12 кГц, а в кассетных магнитофонах — и того меньше.
Все изменилось с появлением цифровой записи и CD, позволивших кодировать весь диапазон от 20 Гц до 20 кГц. Но вновь откатилось с появлением интернета и mp3, срезающих значительную часть верхов во имя меньшего объема файлов.
При этом сделать колонки, воспроизводящие весь диапазон, оказалось проще. Одни из первых студийных мониторов на рынке, Altec 604, в некоторых модификациях уже могли воспроизводить от 20 Гц до 22 кГц, а это 70-е годы прошлого века. Большинство современных колонок без проблем воспроизводят до 20 кГц, а нижняя планка зависит от диаметра вуфера, конструкции фазоинвертора и наличия саба.
Также нередко встречаются колонки с диапазоном до 30–40 кГц. Но нужно всегда смотреть на АЧХ, чтобы понять, на какой громкости они могут эти частоты воспроизводить, и будет ли их вообще слышно.
Тем не менее, многие обладатели колонок и наушников с расширенным частотным диапазоном (от 5/10/15 Гц до 30/40/50 кГц) утверждают, что они звучат ярче и/или глубже. Правда, чтобы это услышать, нужно воспроизводить музыку, в которой есть соответствующая информация. К примеру, ютуб режет все, что выше 16 кГц, mp3 даже в 320 bpm режет до 19 кГц, а стандарт CD (16 bit 44.1 кГц) срезает все, что выше 22 кГц. Расширенным диапазоном могут похвастаться стандарты типа DVD-Audio, Super Audio CD, DSD и некоторые другие, но музыки в таких форматах не так уж и много.
Если же наушники еще и беспроводные, то диапазон частот дополнительно ограничен кодеками Bluetooth. Даже Aptx-HD имеет потолок в 19 кГц, и только LDAC от Sony умеет транслировать музыку в высоком разрешении, но многие жалуются на слабое качество сигнала в таком режиме.
Жанры музыки и частоты
Стоит сказать, что не всегда гармоники и обертона делают музыку лучше. Слышимый диапазон можно представить себе, как тесный лифт, инструменты — как его посетителей, а обертона и гармоники — как их вес и габариты. В этом случае оркестр будет похож на группу детей — большинство инструментов не обладают большим диапазоном и занимают строго свое место, поэтому их может поместиться много.
Но в той же рок-музыке звучание инструментов многократно усиливается, обертонов становится слишком много, это больше похоже на сумоистов в пуховиках. Чтобы уместить их в лифт, нужно убрать лишнее — снять пуховики. Этим занимается звукорежиссер — он ограничивает частотный диапазон каждого инструмента фильтрами хай-пасс и лоу-пасс, а с помощью эквалайзера убирает ненужные и выделяет нужные гармоники.
К примеру, электрогитары, вокал и рабочий барабан обычно ограничивают от 100–150 Гц до 8–12 кГц, бас и бочку — от 20–40 Гц до 6–10 кГц и т. п. Да, звучание каждого инструмента становится менее богатым, но за счет этого в общем миксе они не мешают, а дополняют друг друга.
Появление синтезаторов дало возможность сделать чистый синус без обертонов, и уже потом обогатить его нужным количеством гармоник. Это позволило создать очень густой и четкий бас глубиной до 20 Гц, что невозможно проделать с живыми инструментами.
Заключение
Теперь понятно, почему музыка в высоком разрешении — это по большей части всякий джаз, кантри и классика, где сведение выполняется по минимуму, либо вообще отсутствует. Вполне возможно, что такая музыка в ультравысоком разрешении будет звучать максимально живо и естественно в наушниках, играющих от 4 Гц до 51 кГц.
В некоторых жанрах электронной музыки также встречается бас в районе инфразвука. Однако чаще всего электроника, рок и метал не содержат информации за пределами слышимого диапазона. Там все лишние обертона заботливо вырезал господин звукорежиссер, а те, что как-то выжили, добил мастеринг-инженер. Зато осталась самая сочная часть, которую будут отлично воспроизводить любые колонки и наушники.
Король говорит: исследование показало, какой голос нужен для успешной карьеры
Нет никаких сомнений, что при помощи воображения люди способны дорисовать к голосу незнакомца настроение, внешность и даже характер. Ряд эмпирических исследований, проведенных в США Кейси Клофстад, профессором Университета Майами, говорит о том, что голос влияет на то, как люди относятся друг к другу. Кроме того, Клофстад вместе с другими учеными доказал, что наше восприятие привлекательности, физической силы или социального статуса во многом определяется высотой голоса. Специалисты научно-исследовательской лаборатории Business Speech Science Research решили провести свой эксперимент, чтобы посмотреть, как люди оценят человека, если в распоряжении у них только голос и больше ничего. В исследовании приняло участие 300 респондентов: 57,8% женщин и 42,2% мужчин в возрасте от 17 до 52 лет. 73,5% из них работают в коммерческой сфере, остальные 26,5% — в государственной.
4 «этажа голоса»
В основу исследования легла авторская классификация Анны Караваевой, тренера компании Business Speech, которая описывает 4 «этажа голоса» — босс, агитатор, философ и вдохновитель — каждый этаж отличается в первую очередь по высоте и частоте, а также несет свою смысловую нагрузку.
Самый низкий этаж голоса — «босс» (в среднем 175 Гц у женщин и 79 Гц у мужчин). Для него свойственна задача убеждать, что-то доказывать. Он же может быть запугивающим. Музыкальный аналог этого этажа — бас. В то же время такие низкие голоса расслабляют, успокаивают и даже соблазняют.
Агитатор
Более высокий голос — «агитатор» (в среднем 267 Гц у женщин и 256 Гц у мужчин). Его задача — привлечь внимание, спровоцировать или обвинить. Как голос спортивного тренера или учительницы, он резкий и пронзительный, способный пробудить ото сна любого студента на галерке.
Философ
«Философ» (в среднем 259 Гц у женщин и 165 Гц у мужчин) — это голос душевный, грустный, даже жалобный. Такой голос может быть у психотерапевта или фасилитатора. С одной стороны, таким голосом приглашают слушателя к размышлению, вызывают на откровенный разговор. С другой стороны, говорящему этим голосом трудно отказать в какой-нибудь просьбе.
Вдохновитель
«Вдохновитель» (в среднем 222 Гц у женщин и 249 Гц у мужчин) — позитивный энтузиаст, отлично выполняет задачу похвалить, обрадовать, зажечь толпу. В отличие от агитатора он добрый и радостный, любит рисовать радужные картины светлого будущего.
Мужчины-боссы больше располагают к себе, чем женщины
Женщина-босс (аудиодорожка) оказалась, по мнению участников, доминирующей, нерасполагающей и жестокой. Это вызвало раздражение (15%) и недоверие (13,3%), но больше всего равнодушие (35%). Большинство (58,3%) согласны с названием этого типа и действительно считают, что такая женщина имеет высокий социальный статус, скорее всего, она начальник. Самое интересное, что участники давали очень детальное описание внешности и характера. Говорящая голосом «босса», по мнению большинства, — это женщина средних лет в строгом костюме, консервативна и недружелюбна. Из известных персон к этому типу большинство респондентов отнесли Ангелу Меркель и Марию Захарову.
А вот мужчина-босс (аудиодорожка) вызвал несколько другие чувства у участников эксперимента. Он показался доминирующим (28,4%), но располагающим (35,8%) и спокойным (13,4%). У подавляющего большинства (74,6%) он вызвал доверие. Поэтому и внешность его показалась довольно приятной: это человек среднего возраста, уверенный в себе, спокойный, статусный, привлекательный. В качестве примера известных мужчин этого типа чаще всего называли Владимира Путина и Сергея Лаврова.
Это интересный результат, поскольку он противоречит тем, которые были получены в аналогичном исследовании в Канаде. Джиллиан О’Коннор, профессор Университета Конкордии в Монреале, пишет в своей работе 2017 года, что более высокие мужские голоса вызывают большее доверие и в общем, и в отдельных случаях, например в контексте романтических отношений.
«Серая мышь», или Как характеризуют философов
Женский голос категории «философ» (аудиодорожка) представился тревожным (30%) и зависимым (26,7%) и вызвал недоверие и беспокойство. В описательной части ей создали портрет неуверенного в себе подчиненного: она скромный сотрудник, читающий с листа и зависимый от окружающих людей, девушка худощавого телосложения, одетая как «серая мышь».
Мужчина-философ (аудиодорожка) спровоцировал другие ассоциации: он представился чувствительным и спокойным. У респондентов вызвал практически в равных долях чувство спокойствия (26,9%), недоверия (20,9%) и равнодушия (17,9%). Большей части слушающих он предстал в роли актера, писателя или подчиненного. Респонденты описали его как взрослого, уверенного в себе мужчину, но с лукавой улыбкой и хитрым взглядом.
Вдохновителей любят, но не доверяют
Женщина-вдохновитель (аудиодорожка) большинству показалась оптимистичной, также многие отметили ее чувствительность и миролюбивость. Описывая ее портрет, респонденты выделяли такие черты, как активность, улыбчивость, молодой возраст, достаточно худое телосложение. Парадоксально, но такая, казалось бы, приятная женщина вызвала у слушателей недоверие (18,3%), и скептицизм (18,3%).
Мужской голос этого типа (аудиодорожка) большинством также был воспринят как оптимистичный (52,2%) и вдохновляющий (22,4%). Возраст ближе к сорока годам, харизматичный и эмоциональный мужчина, приятно выглядит и располагает к себе. Но несмотря на этот привлекательный портрет, вдохновитель вызвал сложные эмоции у респондентов: вместе с положительными доверием (32,8%) и спокойствием (19,4%) этот голос вызвал у слушающих скептицизм (24,2%) и раздражение (37,9%). Кстати, идеальным примером мужчины-вдохновителя посчитали Сергея Безрукова.
Верной дорогой идете
Женщину-агитатора (аудиодорожка) испытуемые оценили как агрессивную, тревожную и доминирующую. Что, как следствие, вызвало у них раздражение (45%), беспокойство (23,3%) и недоверие (15%). Ее описали как взрослую женщину, имеющую властный характер, крупного телосложения и одетую в строгий костюм. Подавляющее большинство в качестве примера привели Ксению Собчак.
Мужской голос (аудиодорожка) также стал доминирующим и не располагающим. И вызвал эмоции недоверия, раздражения и скептицизма. Это человек среднего возраста, сильный, властный, консерватор. Владимир Ильич Ленин — самый часто встречающийся пример мужчин-агитаторов.
Высокий голос раздражает людей
Самый важный вывод по результатам исследования — это то, что голос непосредственно влияет на доверие со стороны аудитории. Женские и мужские голоса в низких частотах вызывают больше доверия, а высокие зачастую раздражают, вызывают скептицизм и внутреннее беспокойство.
Однако голос не только формирует отношение к говорящему. Используя голос в качестве источника информации, слушатель узнает о его социальном статусе. Люди склонны субъективно оценивать положение и экспертность оратора. Так, голоса «босс» и «вдохновитель», по мнению респондентов, присваивали людям более высокого статуса — руководителям, политикам, тем, кто наделен властью.
Самое удивительное, что субъективная оценка человека не ограничивается ярлыками «хороший» или «плохой», «доверяю» — «не доверяю». Воображение автоматически рисует очень конкретные детали. Это видно по тому, как детализированно участники эксперимента описывали одежду, прическу, аксессуары, даже некоторые поведенческие особенности говорящих. Например, женщина-босс, по их мнению, одета строго и элегантно, волосы убраны назад, а вот женщина-вдохновитель скорее предпочитает стиль casual, яркий макияж и распущенные волосы. Мужчина-философ скорее лохматый, рассеянный, с пятном от кетчупа на рукаве, а мужчина-агитатор одет аккуратно и со вкусом.
Параллельно с высоким статусом голосам «босса» и «вдохновителя» приписывают деловой стиль в одежде, ношение дорогих, «статусных» аксессуаров, уверенное поведение, спокойные жесты, сильные позы.
Кроме того, портрет человека активно менялся в зависимости от параметров голоса и среди женщин, и среди мужчин. Люди составляют совершенно разное представление о человеке в зависимости от того, как он использует свой голос.
Важность голоса в бизнесе
Понимание, какие ассоциации вызывает голос, имеет значительное практическое применение в бизнес контексте – при подборе персонала или подготовке к публичным выступлениям, выборе сотрудника для презентаций. В целом важно понимать, что голос — это такой же инструмент создания образа, как одежда и аксессуары. И если правильное использование и того, и другого идет на пользу, то невнимательность и ошибки могут повлечь неприятные последствия — в лучшем случае слон в балетной пачке вызовет когнитивный диссонанс.
Конечно, есть примеры, когда голос становился счастливым билетом для успешной карьеры. Например, история о Елене Строгановой, которая в 60-х годах вернувшись в Париж, работала в ювелирном магазине «Жансен». Там ее однажды увидел Ив Сен-Лоран. Застенчивый мэтр поинтересовался у молодой женщины: «Вы простужены или у вас всегда такой голос?» Она ответила, что это ее «обычный» голос. Через несколько дней Сен-Лоран, который даже не знал ее имени, предложил баронессе работу — наблюдать за своими бутиками во всем мире. Два года спустя, в 28 лет, она стала директором салона высокой моды дома «Ив Сен-Лоран». Этот пост она занимала до самого закрытия знаменитого дома — больше трех десятилетий.
Не Бриони единым успешен человек
Хорошая новость заключается в том, что над голосом можно и нужно работать. Поставленный голос может стать не менее выгодной инвестицией для современного бизнесмена, чем дорогущие часы или костюмы от Бриони. Осознанная работа над голосом и использование всех его возможностей — это гораздо более продуктивный ресурс, особенно для людей, находящихся в управляющей позиции. Однажды коллега рассказала историю о том, что она пришла в новую компанию в кризисный момент, который требовал от нее сложных решений, а от подчиненных полного доверия к руководителю и быстрого выполнения распоряжений. Однако, несмотря на свой огромный опыт, ей не удавалось заслужить это самое доверие и доказать свой авторитет. Она была готова пойти на НЛП, чтобы как питон Ка из «Маугли» гипнотизировать своих подчиненных. Ведь ей нужны были результаты, еще и в такие сроки. Хорошо, что попался умный человек, он не постеснялся указать ей зону роста, о которой как-то не принято говорить вслух. Он посоветовал поработать с голосом и подсказал хорошего специалиста. Воспользовавшись рекомендацией, позже она ощутила, как круто поменялось отношение коллег и подчиненных к ней. Теперь ее слова в большинстве случаев воспринимались как настоящая аксиома, не требующая доказательств.
Современный деловой человек уже прекрасно понимает, насколько важен его имидж и внешний вид. Ни для кого не является вопросом, зачем нужно учиться публично выступать. Мало кто спрашивает о важности обучения переговорам, ведь все понимают практичность этого навыка. Современный менеджер или предприниматель давно готов вкладывать в себя и свое обучение. Но почему-то мало кто думает о своем голосе. А ведь голос — это такой же важный инструмент, как убедительные аргументы или продуманная переговорная позиция, как репутация и имидж, как уверенность в любой коммуникации. Над голосом можно и нужно работать. Его, как и любой инструмент, можно настраивать на конкретные задачи. Голос можно монетизировать. Возможно, голос — один из будущих трендов!