Zene a fülek között |
- Fejezetek a pszicho- akusztikából - I.
Akusztikai cikksorozatunk első két része után egyszercsak
megakadtunk. Eddig ugyanis többé-kevésbé egzakt dolgokról volt szó,
amennyiben a hangszerek és a termek akusztikája a fizika egy-egy jól
definiálható fejezetét képezi, alapelvei tisztázottak, s ha van is
vita erről vagy arról az akusztikusok körében, az nemigen érinti a
High Fidelityt.
Egészen más a helyzet az úgynevezett szubjektív (pszicho-)
akusztikával, mely tudományág azt kutatja, hogyan hall az emberi fül,
vagy méginkább: az emberi agy. Nem állíthatjuk, hogy az akusztikának
ez a fejezete is ne volna egzakt. Hiszen: szabatos kérdéseket tesz fel
a természetnek, és gondosan regisztrálja az e kérdésekre kapott
válaszokat. A pszichoakusztika azonban pontosan az a határterület,
amelyen a tudomány (a fizika) érintkezik számunkra is fontos
alkalmazási területével, a stúdió-, illetve a hifi-technikával. A
hangátvitel gyakorlata a szubjektív akusztika adatain, statisztikáin,
felismerésein alapszik, és a hangmérnökök megszokták, hogy ezeket az
adatokat, statisztikákat, felismeréseket gondolkodás nélkül,
közvetlenül alkalmazhatják.
Egy ideig nem is volt ebből semmi baj, de a legutóbbi időkben, s
éppen a High Fidelity fejlődése nyomán, rendkívül komoly kételyek
merültek fel azokkal a következtetésekkel szemben, amelyeket a
szubjektív akusztikai alapelvekből lehet levonni. Még az is elhangzik,
s egyre gyakrabban, hogy a szubjektív akusztika állításait ma már
egyáltalán nem szabadna alkalmazni a felvételi, illetve a
lejátszótechnikára. Hangsúlyozzuk, ez a kritika nemhogy nem
tudományellenes, ellenkezőleg: éppen hogy a tudományosabb módszereket
kéri számon az akusztikusoktól. Ha ugyanis a pszichoakusztika jelzései
ellentmondanak a gyakorlatnak, akkor ez azt jelenti, hogy az
akusztikusok "nem jó kérdéseket tettek fel a természetnek", és így a
természet sem arra válaszolt, amire kellett volna. Ha ez így igaz, nem
előszörre fordulna elő, hogy a gyakorlat visszahat az alaptudományra,
s korrigálja annak irányvonalát. Az "igazán jó kérdéseket" azonban
nagyon nehéz lesz megfogalmazni (rendkívül bonyolult kísérletekről van
szó), s biztosra vehetjük, hogy még sokáig nem fogunk tisztán látni
attól a ködtől, amely a High Fidelity és a pszichoakusztika
határvidékén gomolyog.
Végiggondolva mindezt, szerkesztőségünk a szó szoros értelmében
patthelyzetbe került. Nyilván folytatni szeretnénk ismeretterjesztő
sorozatunkat - de nem tehetjük meg, hogy Olvasóinkat ne tájékoztassuk
kételyeinkről a szubjektív akusztikai alapismeretekből levonható,
népszerű következtetésekkel szemben. Másrészt viszont módszertanilag
is elfogadhatatlan, sőt, nevetséges dolog lenne, kételyekből fonni
füzért egy olyan alapvető ismeretanyag köré, amelyet többségünk
egyáltalán nem, vagy csak felületesen ismer.
Ezért aztán a következőképpen döntöttünk. Felkértük régi
ismerőseinket, Angster Judit és Miklós András fizikusokat (mindketten
a "fiatalabb" évjáratból valók), hogy foglalják össze számunkra az
alapismereteket - vagy legalábbis azok lényegét, sőt: koncentráljanak
inkább csak a High Fidelityvel közvetlenül is kapcsolatba hozható
tézisekre, amelyeket olyasféle címen prezentálhatunk, mint: "Fejezetek
a pszichoakusztikából". Ezek a fejezetek lazán kapcsolódnak egymáshoz,
és sorozatuk időnként megszakad, hogy vitáknak, illetve olyan
interpretációknak adjon helyet, amelyek esetleg más megvilágításban
láttatják az akkor már megismert tényanyagot. Így például a következő
számban - jelen cikkünkhöz kapcsolódva a HFM szerkesztője szeretné
kifejteni nézeteit a hangátvitel dinamikai követelményrendszeréről (s
szeretné, ha ezt az "interpretációt" azért tüstént lektorálná is AJ &
MA, a szakember szemével).
*
Akusztikai cikksorozatunk most következő részében eltérünk az
eddigi formától. Miközben folytatjuk az akusztika egyes fejezeteinek
felvázolását, mondandónkat egy-egy, a hifistát jobban érdeklő téma
köré csoportosítjuk. Mindenekelőtt azonban a hallásról és a
pszichoakusztika alapfogalmairól kell szólnunk. Három fontosabb
témakört szeretnénk ugyanis megvizsgálni: a jel-zaj viszony és
dinamika, a torzítások, illetve a térbeli hallás témakörét. Mindhárom
területnek nagyon sok pszichoakusztikai vonatkozása van, ezért nem
tekinthetünk el bizonyos alapfogalmaktól - de a kifejezetten szakmai
magyarázatokat kisbetűvel szedjük.
Tudjuk, hogy igencsak ingoványos vidékre tévedtünk. A
pszichoakusztika fogalmai körül nagyon sok a félreértés, a
hifi-szakirodalomban pedig sok olyan cikk található, amely bizonyos
pszichoakusztikai tételeket megkérdőjelez. Éppen ezért cikkünkben azt
a módszert fogjuk követni, hogy miközben ismertetjük a
pszichoakusztika alapvető tételeit, felhívjuk a figyelmet azokra a
részekre, amelyeknél véleményünk eltér az általánosan elfogadottól,
illetve ahol az utóbbiakat nem tartjuk kielégítőnek.
Az embert környezetéből mindenféle ingerek érik, ezeket
érzékszerveinkkel észleljük, és érzetek alakulnak ki bennünk. Az
akusztika a hangingerrel és a hangérzettel foglalkozik. Az inger
tulajdonságait az objektív akusztika, az érzetét a szubjektív vagy
pszichoakusztika tárgyalja. Mindkét terület sok-sok részterületre
oszlik, így például az objektív akusztika tárgyalja a hang
keletkezésével, terjedésével, elnyelődésével kapcsolatos kérdéseket, a
hang és környezete közötti kapcsolatokat és kölcsönhatásokat stb. A
szubjektív akusztikán belül a hallószerv működésével és
tulajdonságaival, a különféle érzetfajták (hangosság, hangmagasság,
hangszín stb.) jellemzőivel és az ingerek és érzetek közti
összefüggésekkel foglalkoznak.
Az ingerek hatására létrejövő érzetekből áll össze tudatunkban a
hangélmény. Élményünket azonban nagyon sok olyan tényező is
befolyásolja, amely nem tartozik sem az objektív, sem a szubjektív
akusztika tárgyába. Hangulatunk, fáradtságunk, figyelmi állapotunk,
ízlésünk, a hallgatott művel kapcsolatos várakozásunk mind-mind erősen
befolyásolja hangélményünket. Hogy az említett tényezők milyen
befolyással vannak az élményre, a pszichológia vizsgálja. Ebbe nem
fogunk belemenni, bár tudjuk, hogy a zenét hallgató ember
szempontjából igen fontos. A figyelem és az elvárás azonban igen
jelentős befolyást gyakorolhat a szubjektív akusztikai vizsgálatok
eredményére. Ezért, ha röviden is, de foglalkozni fogunk velük a
szubjektív akusztikai részben.
Ingerek és impulzusok
A hangingerek a fülünkön keresztül jutnak el hozzánk. Fülünk az
első eleme annak a láncnak, amely az ingerekből érzeteket hoz létre,
ezért mindenképpen kell pár szót ejtenünk az emberi fül működéséről.
(Lábjegvzetben egy kicsit részletesebben is ismertetjük a fül
felépítését.*) A fülünkbe jutó hang megrezegteti a dobhártyát, s ez a
rezgés a hallócsontocskák közvetítésével jut el a belső fül ovális
ablakára (1. ábra.)
1. ÁBRA.
A fül vázlatos metszete. Jelölések: a) fülkagyló, b) külső hallójárat,
c) dobhártya, d) középfül a hallócsontokkal, e) kengyel az ovális
ablakban, f) fülkürt a szájüreg felé, g) (és a feketén foltozott
területe): csont, h) agyvelő, i) csarnok, j) félkörös ívjáratok, k)
csiga (a fehér részek a hártyás. a vonalkázott részek a csontos
labirintus), l) idegkivezetés az agy felé.
(Tarnóczy)
* Az 1. ábrán a fül keresztmetszetének vázlatát tüntettük fel. A
fülkagyló kőzépső mélyedéséből kiindulva keskeny csatorna nyílik a
sziklacsontba. Ennek mélyén, minden oldalról védetten helyezkedik el a
hallószerv felfogó része, a csiga. A hallójárat nem hatol el idáig:
közben rugalmas hártya zárja le. Ezzel kialakul a fülkagylóból és
hallójáratból álló "külső fül". A dobhártya a "középfül" levegőüregét
(dobüreg) határolja, elzárja légmentesen, védelmet nyújtva a
fertőzések ellen. A dobüreg különben közlekedik a külső levegővel, a
fülkürtön keresztül, ami a szájüregbe nyílik. A 2 cm3 nagyságú üreg a
hallócsontocskákkal (kalapács-üllő-kengyel) és az azokat
egyensúlyban tartó izmokkal együtt alkotja a középfület. A kengyel
talpa a belső fül ovális ablakára illeszkedik. A "belső fül" igen
bonyolult szerkezet. Nemcsak a hallásérzékelés, hanem az
egyensúlyérzékelés szervét is tartalmazza. Ez utóbbi a három
térirányban elhelyezkedő három félkörös ívjárat. Maga a hallószerv egy
csigaszerűen 2,2-2,7-szer megcsavarodott üregfolyosó. A két szervet
nagyobb előtér (csarnok) köti össze, és az egész barlangrendszer
egyetlen közös, folyadékkal telt egységet alkot a sziklacsontban. A 2.
ábrán jól látható, hogy a csigát az ún. hártyás labirintus két részre
osztja: a csarnoki csatornára és a dobűri csatornára. A 3. ábrán a
csiga egyik menetének metszete látható. A két külső csatorna mellett a
hártyákkal határolt belső csatorna is kitűnik. A csiga közepén látható
csontlemez a csiga teljes hosszában csigavonalban halad, ezért
pörgecsontnak hívják. A pörgelemez belső folytatása az alaphártya. Az
alaphártya 30-35mm hosszú, az ovális ablaknál 0,08mm széles, a csiga
tetejéig (a csigalyukig) 0,5 mm szélesre növekszik. Az alaphártya és
az ún. Reissner-hártya zárja közre a középcsatornát. A Reissner-hártya
a csigalyuknál összezáródik az alaphártyával. A középcsatornában
folynak le az ingerátalakítás legalapvetőbb részletei. A hallás
felfogó készülékei az alaphártyán, az ún. Corti féle szervben
rendeződnek. A végkészülékek kétfélék: belső és külső szőrsejtek. A
végkészülékek (szőrsejtek) fölött lebeg, s azokkal csaknem összeér a
fedőhártya.
Az ovális ablak rezgése nyomáshullámot kelt a csigát kitöltő
folyadékban, és ez a nyomáshullám végighaladva a csiga fölső
csatornáján, egy kis nyíláson keresztül az alsó csigatérbe jut,
amelyen visszafelé haladva a kerek ablakhoz jut el (2. ábra).
2. ÁBRA.
A közép- és belsőfül vázlatos szerkezete. Jelölések: a) kalapács, b)
üllő, c) kengyel, d) kerek ablak, e) a csiga csarnoki csatornája, f) a
csiga dobűri csatornája, g) csarnok (vestibuium), h) a belsű
folyadékrendszer tartaléka (utriculus), i) a belső folyadékrendszer
pótlása (saccus endolymphaticus), j) agyvelő, k) csontos labirintus,
l) hártyás labirintus.
(Tarnóczy)
A kerek ablakot szintén rugalmas hártya zárja le, ezért a
nyomáshullám nem verődik vissza. A fülbe jutó hangok hatására tehát a
belső fülben nyomáshullámok alakulnak ki, amelyek egyre csökkenő
sebességgel haladnak a csigalyuk felé, és eközben mozgásba hozzák az
alaphártyát, amelyen az idegvégződések vannak. Ha a gerjesztés
folyamatos, az alaphártya is állandó mozgásban lesz, és mint Békésy
vizsgálatai óta tudjuk, adott frekvenciájú gerjesztő hang esetén az
alaphártya egy meghatározott helyén maximális a rezgésamplitúdó.
Magasabb frekvenciájú hangok hatására az ovális ablak közelében lesz a
maximális kitérés helye, s ahogy a hang mélyül, a csúcs egyre tovább
vándorol a csiga csúcsa felé (4. ábra). A 3. ábrán bemutatott
Corti-szervben az alaphártya mozgása idegimpulzusok sorozatává alakul
át.
3. ÁBRA.
A csiga egyik menetének metszete. Külön bemutatva a belső és külső
szőrsejtek alakja és a hozzájuk tapadó idegvégződések. A kiálló
csillócskák száma egy-egy szőrsejten elérheti a százat is. Ezek
meghajlítása indítja meg az elsődleges elektromos kisüléseket.
Jelölések: a) alaphártya (membrana basilaris) a Corti-féle szervvel,
b) Corti-féle alagút a keresztező idegekkel, c) fedőhártya (membrana
tectorialis), d) belső szőrsejtek, e) külső szőrsejtek, f) csillócskák
(cilia), g) tapadó idegvégződések, h-h) az idegkivezetés csontos
nyílása, i) Reissner-hártya, j) csigacsatorna.
4. ÁBRA.
A kiterítve elképzelt csiga oldal- és felülnézetben. A 32-35 mm hosszú
alaphártya hosszában a frekvenciaérzékelés helyeit nagyjából
bejelöltük. Betűjelölések: a) alaphártya, b) pörgecsont, c) csigalyuk
(helicotrema) d) kengyel.
Ha a fedőhártya hozzáér a szőrsejtek tetején levő szőrszálak
valamelyikéhez, a szőrsejtekből idegimpulzus indul ki. Ez csak akkor
következhet be, ha a fedőhártya s a Corti-szerv egymás felé mozog,
ezért a hangnak csak egyik félperiódusában jönnek létre idegkisülések.
Ez hasonló az egyenirányító működéséhez. Ha az alaphártya mozgása egy
bizonyos minimális értéknél kisebb, idegkisülés nem jön létre, ha
viszont a kitérés növekszik, akkor az egy félperiódus alatt keletkező
kisülések száma nőni fog. Így a hangintenzitás növekedésével egyre
több idegimpulzust kapunk.
A kisülések maximális számát viszont az egyidejűleg gerjeszthető
szőrsejtek száma határozza meg. Ezért azt várhatjuk, hogy az
intenzitás növekedésével a kialakult érzet telítésbe fog menni. Mint
majd látni fogjuk, ez tényleg így is van. Egy-egy szőrsejt a kisülés
után nem tud rögtön újabb impulzust kiadni magából. Az ehhez szükséges
feléledési idő körülbelül 1-l,5ms. Ezért kb. 800Hz-ig igaz csak az,
hogy a hang minden periódusában minden szőrsejt működőképes. Nagyobb
frekvenciáknál egy-egy szőrsejt csak minden második-harmadik
periódusra tud reagálni! Ha tehát az érzékenységet az időegység alatt
agyunkba érkező idegimpulzusok számával arányosnak képzeljük, akkor az
érzékenység egyenletesen fog nőni addig, amíg minden periódusban
minden szőrsejt működőképes. Nagyobb frekvenciákon viszont az
érzékenység állandó marad.
A hang erőssége tehát idegimpulzusok gyakoriságává alakul át,
frekvenciája pedig attól függ, hogy a hallószerv melyik részéről
érkezik a legtöbb impulzus az agyba. Mégsem jelenthetjük ki, hogy a
jel frekvenciáját egyértelműen a maximális kitérés helye határozza
meg. Frekvenciamegkülönböztető képességünk ugyanis sokkal jobb, mint
ami az alaphártyán kialakuló kitérésmaximum szélességéből adódna. (E
feltételezésnek egyéb tények is ellentmondanak.) Bizonyos jelkeverékek
hangmagassága más lehet, mint az alaphártya maximális kitéréséből
adódna. Az utóbbi időben - nagyon sok vizsgálat nyomán - egyre inkább
úgy vélik, hogy nagyon nagy szerepe van az idősorrendnek.
Tényleg, mit is csinál a fül egy, az időben sorba rendezett
impulzussorozatból? Egyáltalán, mi lesz egyetlen jel időtartamából,
miközben bejut a fülünkbe? Ez egy nagyon érdekes kérdés, amellyel
szerintünk még nem foglalkoztak eléggé a szakirodalomban. Ha egyetlen
keskeny impulzust küldünk a fülbe, hatására az alaphártyán egy kis
kiemelkedés vonul végig, amelynek a haladási sebessége egyre csökken,
s amely egyre jobban kiszélesedik a csiga csúcsa felé haladva.
Agyunkba mindaddig érkeznek idegimpulzusok e jel hatására, amíg a
kiemelkedés el nem ér az alaphártya végéig - vagy a kitérés a
küszöbérték alá nem csökken. Ez az időtartam egyes szerzők szerint
csak pár ms, mások szerint ennél jóval több, 10-30ms is lehet, de
mindenképpen független az impulzus élességétől, csak a fül
sajátosságaitól függ! Van tehát egy olyan legrövidebb időtartam, hogy
a még ennél is rövidebb jel hatására is már csak ugyanolyan érzet
alakulhat ki. Ezt tulajdonképpen nagyon jól ismerjük, hiszen minden
rövid hangimpulzust egyforma kattanásnak érzékelünk, és ha az impulzus
szélességét csökkentjük, a jellege nem változik meg, csak halkabb
lesz. Ha a jelünk összetett zenei hang, akkor a belső fülben a
magasabb komponensek korábban kezdenek idegkisüléseket létrehozni,
mint a mélyebbek! Így az a minta, amelyet az idegkisülésekből egy
adott időpontban veszünk, a korábban jött hang mélykomponenseit és a
későbben jött hang magas komponenseit tartalmazza! Ez a hatás nincs
kellően figyelembe véve a ma elfogadott elméletekben.
Ha egy újabb impulzus érkezik az alaphártyára, mielőtt a korábbi
hatás megszűnt volna, érzékelésünkben nem fog különválni a két jel.
Különféle kísérletekből tudjuk, hogy két impulzus között (jellegüktől
és intenzitásuktól függően) 20-35ms-nak kell eltelnie, hogy külön
halljuk őket, ezért valószínűnek látszik, hogy a jel végigfutási ideje
az alaphártyán a 10ms-os nagyságrendbe esik.
Hallószervünk eddig ismertetett sajátságaiból néhány
következtetést máris le tudunk vonni. Várható az, hogy az inger
erősségétől függő érzetre küszöbérzékenységet és telítődési jelenséget
találunk. Mint már említettük, az érzékenység kb. 800-1000Hz-ig
biztosan növekedni fog, egészen magas frekvenciákra viszont az
alaphártya merevsége miatt erősen csökken. A legnagyobb érzékenységet
a külső hallójárat rezonanciafrekvenciáján, 3kHz körül várhatjuk.
Valószínű az is, hogy az érzetek kialakulásához idő kell, s ez az idő
semmiképpen sem lehet rövidebb, mint az az időtartam, ameddig belső
fülünk működik egyetlen nagyon rövid kattanás hatására. Láttuk azt is,
hogy a frekvencia-, illetve időtartam-információ nagyon bonyolult
módon transzformálódik a hallószervben. Figyelemreméltó még az, hogy a
belső fül érzékelő rendszere különösen érzékeny a változásokra.
Állandó ingerlés hatására az idegimpulzusok száma csökken, de a
rendszer akármilyen változásra azonnal az impulzusszám növekedésével
válaszol (5. ábra).
5. ábra.
Egy idegszál kisülésének időfüggvénye állandó szinuszos ingerlés
hatására (Rose és társai, 1959)
Hallószervünk eddig ismertetett jellemzői objektív módszerekkel
mérhetők. A külső és a középfül átviteli tulajdonságait, impedanciáit
sokan és sokszor megmérték, a belsőfülben végbemenő hidrodinamikai
jelenségek mikéntjét részben állatkísérletekkel, részben pedig
modellkísérletekkel tisztázták. A legmodernebb kísérleti technikával
mérni lehet pl. az alaphártya különböző helyeinek kitérését, és
egyidejűleg az onnan kiinduló idegszálakon haladó kisülések számát.
Mód van arra is, hogy egy-egy szőrsejtbe mikroelektródát vezessünk, és
pontosan "nyomon kövessük" a kisüléseket. Így azt mondhatjuk, hogy
meglehetősen jól ismerjük az emberi fül működését, azt a módot, ahogy
az akusztikai jel impulzusokká alakul át, de mindez nem ad
magyarázatot arra, hogyan jön létre bennünk az érzet. Ehhez sokkal
jobban kellene ismernünk idegrendszerünk és agyunk működését.
Egy "lépcsővel" feljebb
Az érzetek vizsgálata egészen más módszerek segítségével történik.
Képzeljük el, hogy az ember érzékelő rendszere egy ismeretlen működésű
"fekete doboz", amelynek bemenetére ingereket adva, a kimeneten
érzetek jelennek meg. Ha megváltoztatjuk az ingereket, meg fognak
változni az érzetek is, és gondosan megtervezett vizsgálatokkal
felderíthetjük az ingerek és érzetek kapcsolatát anélkül, hogy
tudnánk, hogyan is működik érzékelő rendszerünk.
A hangjelenséget egyaránt jellemezhetjük objektív és szubjektív
tulajdonságaival. A hangnak lehet frekvenciája, hangnyomása (esetleg
hangnyomásszintben kifejezve), intenzitása, energiája, színképe és így
tovább - de azt is mondhatjuk, hogy a hangnak magassága, színe és
hangossága van. A pszichoakusztika egyik legfontosabb kérdése az, hogy
milyen összefüggés van az objektív és a szubjektív hangjellemzők
között. Ezeknek az összefüggéseknek a tisztázásával már legalább 100
éve sok szakember foglalkozik világszerte, de még mindig sok a vitás
kérdés. Hogyan lehet ez?
Először is: a szubjektív jellemzők nemcsak egyetlen objektív
jellemzőtől függenek, hanem általában többtől is. Például a hangosság
nemcsak a jel szintjétől, hanem a frekvenciától is erősen függ. És
hasonlóképpen a hangmagasság sem csak a frekvenciától függ, hanem a
jel intenzitásától is.
Másodszor: a szubjektív jellemzők mérése igen nehéz feladat. A
pszichológián belül a pszichofizikának nevezett tudomány próbálkozik
avval, hogy a természettudományokban kidolgozott, pontos és
megismételhető mérési eljárásokhoz hasonló módszereket találjon a
szubjektív vizsgálatokra is. A probléma azért igen nehéz, mert a mérés
eredményét a kísérleti személy válasza jelenti, és ez a válasz sokszor
nem elég világos, sokszor téves, és nagyon erősen függ a kísérleti
személy idegállapotától, figyelmétől, fáradtságától és együttműködési
készségétől. Ezeknek a zavaró tényezőknek a kiszűrése a pszichofizika
egyik legfontosabb feladata. Mindazonáltal, ma már gondosan
ellenőrzött módszerek állnak a kutatók rendelkezésére, és az ezekkel a
módszerekkel kapott eredmények megbízhatósága vetekszik a műszeres
mérések megbízhatóságával. Hadd ismertessük pár szóval a leggyakrabban
alkalmazott pszichofizikai vizsgálati módszerek lényegét.
E vizsgálati módszereknek az a közös vonásuk, hogy a kísérleti
személyek nagyon jól meghatározott feladatot kapnak. Például meg kell
mondaniuk, hogy két fényfelvillanással jelzett időintervallumban hány
hangjelet hallottak, egyet-e, vagy kettőt. A sok személlyel elvégzett
vizsgálatok eredményét a legkorszerűbb statisztikai módszerekkel
elemzik, s az így kapott eredmények nagyon megbízhatók. Ki kell
azonban emelnünk, hogy a pszichoakusztika, vagy tágabb értelemben a
pszichofizika vizsgálati módszerei már alapfeladatukban is teljesen
különböznek a tesztvizsgálatoktól.
Alapkövetelmény ugyanis, hogy eredményeinket ne befolyásolja a
magasabb tudati szintek működése. Hallásküszöb-vizsgálatnál pl.
teljesen hamis eredményt kaphatnánk, ha egy egyszerű dallam hangjait
adnánk egyre halkabban a kísérleti személyeknek. Az ember ilyenkor
ugyanis már várja a következő hangot, s esetleg akkor is meghallani
véli, amikor már nem is hallja. Ugyancsak nagy hibát okozhat, ha a
kísérleti személyek nem figyelnek eléggé az elvégzendő feladatra.
Ilyen esetben ugyanis előfordulhat, hogy nem az érzetre, hanem a
kísérleti személyek figyelmetlenségére kapunk jellemző adatot. Ezért a
szubjektív vizsgálatoknál a kísérleti személyeket úgy választják és
úgy tanítják be, hogy mindnyájan tisztában legyenek feladatukkal, és
igyekezzenek azt legjobb képességük szerint elvégezni.
További különbség a pszichofizikai és a tesztvizsgálatok között: a
pszichofizikai vizsgálatoknál alapkövetelmény, hogy egyszerre csak egy
inger, s az is jól kontrollált módon változzon. Csak így van remény
arra, hogy felderítsük: mennyiben függ a vizsgálat alá vont érzet a
különféle ingerektől. Ezért sokszor igencsak mesterkélt körülményeket
kell teremteni a vizsgálatokhoz. A tesztvizsgálatokon viszont
egyidejűleg sok-sok paraméter változik meg, és a feladat éppen az,
hogy a résztvevők a bonyolult változások figyelembevételével
próbáljanak ítélni.
Módszerek és korlátaik
Beszéljünk ezután egy pár szót a pszichoakusztika vizsgálati
módszereiről. Az egyik leggyakrabban használt módszerrel az érzet
létrejöttét kell megállapítani, s általában úgy, hogy kényszerítve
vagyunk a választásra. Korábban már említést tettünk erről a
módszerről. Tehát például fényjellel határolt időintervallumokban meg
kell állapítanunk, hogy egy vagy két hangot hallottunk-e. Az egyik
hang pl. állandó erősségű, a másiknak az erősségét statisztikusan
változtatjuk. Változik a kísérlet során a két hang sorrendje és
megjelenésük időpillanata is. Ezzel a módszerrel nagyon jól meg lehet
állapítani azt a küszöbértéket, amelynél a hangot éppen meghalljuk.
Hasonló módszerrel lehet meghatározni azt a legkisebb ingerváltozást,
amely az érzetben már éppen észrevehető változást okoz. Például ha az
a kérdés, hogy a két hang közül melyik a magasabb, az első vagy a
második, a válaszokból meg tudjuk állapítani, mi az a legkisebb
frekvenciaváltozás, amelyet már észlelünk.
Egy másik, gyakran használt módszer az, amikor egy fix, rögzített
ingerhez magunk állítjuk be a változtatható ingert úgy, hogy mindkettő
hatására egyforma érzet alakuljon ki. Természetesen a két inger nem
egyidejűleg éri fülünket, hanem egymás után halljuk a fixet és a
változót, s emlékezetünk alapján kell az egyformaságot beállítani. Ez
a módszer is nagyon pontosan reprodukálható eredményeket szolgáltat.
Gyakran használatos még az a módszer, amikor valamilyen szempontból
sorba kell rendeznünk az ingereket. Például egymást követő három
hangról kell megállapítani, melyik volt a leghangosabb, melyik a
leghalkabb. Ez a módszer azonban csak kb. 5-6 ingerig ad megbízható
eredményt; ha ennél több inger ér bennünket, ítéletünk egyre
bizonytalanabbá válik. (Pszichológiai alaptörvény ugyanis a "mágikus"
hetes szám törvénye: agyunk kb. 7 elemet tud megkülönböztetni egy-egy
vizsgálat során. A hetes számtól ±2 számú eltérés még lehetséges, de
9-nél több dolgot már semmiképpen sem tudunk megkülönböztetni. A
legkedvezőbb a hármas skála, s még éppen elfogadható eredményt szokott
adni 5 különböző elem sorbaállítása is.)
A fentebb vázolt eljárásokkal az érzetet nagyság szerinti sorba
tudjuk rendezni, feltéve, hogy ez a bizonyos érzet egydimenziójú. A
hangosság és hangmagasság ilyen, de pl. a hangszín már nem. Nem
mondhatjuk két különböző hang színéről hogy az egyik nagyobb, mint a
másik, vagy színesebb, mint a másik. Itt ugyanis már legalább két
különböző dimenzióval van dolgunk, amelyeket a fénylő-sötét és a
lágy-érdes jelzőpárokkal szemléltethetünk a legjobban.
A pszichoakusztikai vizsgálati módszerek arra is lehetőséget
adnak, hogy meghatározzuk, mennyiben függ egy-egy érzet minősége két
vagy több ingerváltozótól. Ha pl. adott frekvenciájú és intenzitású
hangjelhez keressük azokat az (eltérő) intenzitás- és
frekvenciaértékeket, amelyek ugyanolyan hangosságot eredményeznek,
megkapjuk az egyenlő hangosság görbéi néven jól ismert görbesereget
(6. ábra). Hasonló görbesereget kaphatunk mondjuk a hangmagasságra is,
ha pl. az intenzitást és a jel időtartamát változtatjuk.
6. ábra.
A szabadtéri hallás normális (2O évesekre vonatkozó) egyenlő
hangosságszintű görbéi (nemzetközi szabvány). Az ábrán látható, két
bejelölt helyen azonos hangosságszinthez az egyik esetben 80 dB a
másikban csak 50 dB fizikai intenzitásszínt tartozik, vagyis
fizikailag 1000-szeres a kérdéses hangintenzitások hányadosa.
Az eddig felsorolt vizsgálati módszerek azonban nem alkalmasak
arra, hogy egyértelmű skálát állapítsunk meg egy-egy érzetfajtára. Van
a pszichofizikában olyan módszer is, amely számszerű értékeket is tud
rendelni egy-egy érzetskálához. Ehhez először is egységet kell
választani. A hangosságnál pl. a 40dB intenzitású, 1kHz frekvenciájú
inger hangosságát választották egységül. Ezekután a szubjektív
akusztikai vizsgálatok úgy zajlanak le, hogy a kísérleti személyek
kétszer olyan hangos, illetve fele olyan hangos ingereket választanak
ki. Folytatva ezt az eljárást, megkapjuk a skála beosztásait. Ez a
módszer azonban nagyon bonyolult, és a megbízhatósága is vitatható. Az
általában nem okoz gondot a kísérleti személyeknek, hogy két jelről
megállapítsák, melyik a hangosabb, vagy melyik a magasabb. De, hogy
mikor kétszer olyan hangos, vagy kétszer olyan magas - ezt nagyon
nehéz meghatározni.
A szubjektív akusztikai vizsgálatok alapján a hangérzet nagyon sok
tulajdonsága tisztázódott. Ismerjük a különböző érzetekre vonatkozó
küszöbérzékenységet, azt a legkisebb ingerváltozást, amely már
észrevehető érzetváltozást okoz, tudjuk, hogyan függenek a különböző
érzetek a jel időtartamától stb. Ismét hangsúlyoznunk kell azonban:
ezek a vizsgálatok hallási érzékelésünk minél jobb megismerésére
irányultak, s ezért a kutatók tudatosan kizártak a vizsgálat köréből
minden olyan tényezőt, amelyek a magasabb tudati szintek működését
tükrözik. Csak a lehető legegyszerűbb esetekkel foglalkoztak. A
vizsgálatokhoz használt jelek pl. szinuszos vagy keskenysávú zajjelek
voltak; nagyon sok vizsgálatot végeztek fejhallgatós lehallgatással,
az úgynevezett szabadtéri vizsgálatok pedig a háttérzajok csökkentése
céljából nagyrészt süketszobában folytak. Általában elmondhatjuk, hogy
mind a vizsgálathoz használt jelek, mind a vizsgálati körülmények
természetellenesek voltak - viszont reprodukálhatók! Természetes
tehát, hogy a pszichoakusztika eredményei normális környezetben,
természetes hangjelek esetén nem írják le teljesen a jelenségeket. A
kutatások azonban nem álltak meg: manapság is végeznek kísérleteket.
De még sok-sok évi munka szükséges, hogy megbízható eredményt kapjunk.
Most pedig, e rövid pszichoakusztikai kirándulás után ígéretünkhöz
híven a hangosságról, pontosabban: hallórendszerünk dinamikájáról
fogunk beszélni.
Hangosság és dinamika
Mint említettük, a hangosság erősen függ a frekvenciától. E
frekvenciafüggést szemléltetik az egyenlő hangosság görbéi, amelyeket
süketszobai mérések során határoztak meg. A kísérleti személyek a
süketszobában a velük szemben elhelyezett hangszóróra figyeltek. Az
volt a feladatuk, hogy egy változó frekvenciájú jelet ugyanolyan
hangosra állítsanak be, mint amilyen hangos az 1000Hz-es
referencia-jel. A beállítandó és a referencia-jel egymást váltogatva
szólalt meg. A kísérletet nagyon sok kísérleti személlyel elvégezték;
szinuszos jelen kívül keskenysávú zajt is használtak. Az eredmények
eléggé megbízhatónak tekinthetők, de csak mint átlagértékek. A 6.
ábrán láthatjuk a szabad térben (süketszobában) szinuszos hangra
kapott eredményeket. A görbesereg jól szemlélteti, mennyire
frekvenciafüggő a hangosság. Fizikailag azonos intenzitású hangok a
frekvenciától függően más-más hangosságúak. Feltűnő, hogy a mély
hangok mennyire kis hangosságúak. Ezt kísérletileg is könnyű
ellenőrizni. Ha generátorhangot adunk egy hangszóróra, és a
frekvenciát csökkenteni kezdjük, a hang nemcsak mélyebb, hanem egyre
halkabb is lesz. A másik érdekes jelenség: egészen mély hangok esetén
sokkal kisebb ingerváltozás kell a hangosság megváltoztatásához, mint
közepes frekvenciákon.
Az egyenlő hangosság görbéit phon-görbéknek is nevezik. A phonban
mért hangosságot úgy definiálták, hogy feltételezték, miszerint
1kHz-en a hangosság logaritmusos törvény szerint függ a
hangnyomásszinttől. Vagyis 20dB hangnyomásszint 20 phon, 60dB=60 phon
és így tovább. Ez azt jelenti, hogy a kétszeres hangosság 6 phonnal
nagyobb, a 10-szeres 20 phonnal stb. - éppúgy, mint a decibelskálán. A
szigorú pszichoakusztikai vizsgálatok ezt nem erősítették meg, mert a
felezéses és kétszerezéses összehasonlító vizsgálatok szerint a
kétszeres hangossághoz 1kHz-en kb. 10dB hangnyomásszintnövekedés
szükséges. Az így fölállított, úgynevezett son-skála pontosabban
jellemzi a hangosságot, mint a phon. De a phon az ismertebb és
elterjedtebb mértékegység.
Az egyenlő hangosság görbéin (6. ábra, szaggatott vonal)
feltüntettük hallószervünk küszöbérzékenységét is. Természetesen ez a
görbe csak statisztikai átlagérték, egyénenként eltérő, azonban mégis
jól jellemzi a 20 év körüli, ép hallású emberek hallását. Láthatjuk,
hogy ez a küszöbérzékenység 2kHz körül 0dB, 100Hz-en már 25, 30Hz-en
már 60dB. Azt is megfigyelhetjük, hogy míg közepes frekvenciákon a
hangnyomásszintben mért dinamika kb. ugyanakkora, mint a phonban
mérhető, mély hangok esetén már kb. 50dB hangnyomásszint-változás is
80 phonnal változtatja meg a hangosságot. A 7. ábrán feltüntettük a
fájdalomküszöböt is. Elméletileg azt mondhatjuk, hogy hallószervünk
dinamikatartományát a fájdalomküszöb és a ha1lásküszöb-görbék közötti
távolság adja meg. Az ábrákból le tudjuk olvasni, hogy egy-egy
frekvencián mekkora jeldinamikát tud érzékelni a fülünk.
7. ábra.
A hallásterület a zene (vonalkázás) és a beszéd (keresztvonalkázás)
információs tartományaival. Az ábrában a hallásterület határait a
hallásküszöb (A-A) és a fájdalomküszöb (B-B) alkotja. Berajzoltuk még
az 55 éves korú férfiak átlagos hallásveszteségét (C) és egy közepesen
súlyos ipari zajártalom okozta hallásküszöb-eltolódás helyét (D) is.
Az alsó vastag szaggatott vonal a legkedvezőbb alapzaj mellett, a
hangversenytermi járulékos hallásküszöböt szemlélteti. Az alsó
árnyékolt területen tehát senki sem hall informatív hangot.
(Tarnóczy)
A zenehallgatás szempontjából figyelembe vehető dinamika azonban
nem ugyanaz, mint amit az egyenlő hangosság görbéiből leolvashatunk.
Figyelembe kell vennünk ugyanis, hogy a zenét hangversenyteremben,
vagy saját szobánkban hallgatjuk, de mindenképpen jelentős alapzaj
mellett. Ez a zaj a gyenge hangokat el fogja fedni. Az elfedés
jelensége nagyon fontos a pszichoakusztikában. Már a korábbi
vizsgálatok során rájöttek, hogy ha két hang szól egyidejűleg, a
hangosabb meg tudja akadályozni a halkabbik észlelését.
E jelenséget legjobban úgy lehet vizsgálni, ha keskenysávú zaj és
szinuszos hang szól egyidejűleg (két szinuszos hang ugyanis bizonyos
frekvenciáknál összelebeghet, - a lebegés megzavarná az elfedés
jelenségét). Csökken a zaj elfedő hatása, ha a szinuszos jel
frekvenciája lényegesen különbözik a zaj középfrekvenciájától, s
általában a mélyebb hang jobban elfedi a magasat, mint a magas a
mélyet. A vizsgálatok szerint egy szinuszos hangot legjobban a
közvetlen környezetébe eső frekvenciájú hangok fedik el, a távolabbi
hangok nem gyakorolnak rá nagy befolyást. Bár az összefüggések igen
bonyolultak, durván azt mondhatjuk, hogy az elfedéshez az kell, hogy a
jel szintje kb. 4 decibellel legyen kisebb a tercsávú zaj szintjénél.
Igazából nem tercsávban kell mérni a zajt, hanem a hallószervünk
tulajdonságai alapján megállapított ún. kritikus sávokban. Ezekből
összesen 24 van, sávszélességük 500Hz alatt 100Hz, fölötte nagyjából
egy tercnyi. (A pontosabb számításokban nemcsak egy kritikus sáv
elfedő hatását veszik figyelembe, hanem a szomszédosakét is.) Ha tehát
ismerjük a terem alapzaját tercsávokban, ki tudjuk számolni, mekkora
lesz a még éppen meghallható legkisebb hangintenzitás, s az így kapott
görbét tekinthetjük hallórendszerünk alapzajának - az adott
környezetben. Nyilvánvaló, hogy általában nem használhatjuk ki
hallórendszerünk dinamikatartományát egészen a fájdalomküszöbig, mert
az ennyire intenzív hangok hallgatása már nem kellemes, károsítja is a
fülünket (a károsító hatás szempontjából a jel csúcsértéke számít). A
fájdalomküszöböt elérő vagy meghaladó jelmaximumok kimutatható
szőrsejt-pusztulást okoznak a belső fülben. Tartós terhelés esetén nem
ajánlatos nagyobb jelszinteket hallgatni, mint a fájdalomküszöb mínusz
20dB. Így a maximális jelszint 100-110dB-re tehető. Meg kell
jegyeznünk, hogy még ez a hangerő is túlzott, ha valaki naponta órákat
tölt ilyen erősségű zene hallgatásával. A tartós terhelés okozta
hallásveszteség a közepes hangintenzitás és a hallgatási idő
szorzatával arányos, tehát hiába csökkentjük a hangerőt, ha közben
növeljük a hallgatás idejét. Ez a veszély főleg a szüntelenül
beat-zenét hallgató fiatalokat fenyegeti.
Hallórendszerünk dinamikatartománya tehát a környezettől és a
frekvenciától függően 80-100dB: ekkora dinamikájú ingerekre reagálunk
tartósan - és károsodás nélkül. Mint említettük, képesek vagyunk ennél
magasabb szintű jelek érzékelésére is, nagyon csöndes környezetben
pedig lefelé is kiterjeszthető a dinamikahatár, mindazonáltal átlagos
körülmények között az említett 80-100dB dinamikát tekinthetjük
jellemzőnek.
Zeneművek dinamikája
Ámde az ily módon meghatározott dinamikatartomány csak
hallórendszerünk képességét jellemzi, s nincs semmi összefüggésben a
hallgatott jel dinamikájával. A zenét hallgató ember számára a
dinamika mindig valamilyen zenemű dinamikája, ezért beszélnünk kell a
műsorjelek dinamikai tulajdonságairól is. Természetes, hogy egy
zeneműre, vagy annak egy kiválasztott szakaszára is meg lehet
állapítani a maximális és minimális jelszintet és ezek dB-ben megadott
viszonyát. Azonban szemléletünk szerint nem ez a műsor dinamikája.
Hiszen így a nagy hangerővel szóló, de egyébként teljesen monoton
beatzene nagy dinamikájúnak tűnne (mert a maximális szint és a
jelszünetekben mérhető minimális szint különbsége igen nagy!),
ugyanakkor a kisebb csúcsértékű, de a teljes dinamikatartományt jól
kihasználó szimfonikus zene dinamikája kisebbnek adódna. Valami azt
súgja nekünk, hogy ez pont fordítva van. Nézzük meg ezt a kérdést egy
kicsit közelebbről!
A zenében kialakult egy dinamikafokozati skála, amely a
pianissimótól a fortissimóig hat fokozatot tartalmaz. Nyilvánvaló,
hogy ezek a fogalmak nem vonatkozhatnak a zenei jel pillanatnyi
értékeire, hanem csak az átlagos szintértékekre. A csúcsérték és a
minimális érték csupán pillanatnyi, esetleg igen-igen rövid ideig
tartó jel. Hogyan lehetne a dinamikát valamilyen módon az átlagos
jelszinttel értelmezni? Ebben segít nekünk a statisztika.
8. ábra
Egy tetszőleges műsorjel amplitúdójele...
9.ábra
...és a 8. ábrán bemutatott műsorjel eloszlásfüggvénye
10. ábra
(eltérő eloszlásfüggvények)
Tekintsük a 8. ábrát, amelyen egy tetszőleges műsorjel
amplitúdóját rögzítettük az idő függvényében. Jelöljünk ki ezen az
ábrán egy szakaszt. Most készítsünk egy másik grafikont, amely
tájékoztatást nyújt majd a jel átlagos ingadozásáról. Az ábra
vízszintes tengelyén szintértékeket tüntetünk föl decibelben, a
függőlegesen pedig százalékokat, 0%-tól 100%-ig. A kérdés a következő:
a teljes műsoridő hány százalékában volt nagyobb a jelünk, mint x
decibel? A 8. ábráról leolvassuk, hogy a teljes szakaszban nagyobb
volt a jel, mint 10, 20, vagy 30dB, tehát a jelünk az időtartam
100%-ában volt nagyobb ezeknél az értékeknél. Így grafikonunk (a 9.
ábra) a 100%-nál húzott vízszintes vonallal indul. Ha a 8. ábrába
behúzunk egy vízszintes vonalat, mondjuk 45dB-nél, akkor már lesznek
kisebb és nagyobb jelszintek, mint 45dB, vagyis a jel már csak 100%nál
kevesebb ideig nagyobb 45dB-nél. Így végigvizsgálva a 8. ábrát,
megkapjuk a 9. ábrán vastagon kihúzott görbét, amelyet a vizsgált
jelszakasz eloszlásfüggvényének nevezünk. (Az eloszlásfüggvényt modern
műszerekkel ma már közvetlenül is mérhetjük.) A görbéből jól
következtethetünk a jel dinamikai viselkedésére. Az a szintérték, ahol
a görbe elindul lefelé, a minimális jelszint. Mivel ezt a helyet nehéz
egyértelműen megkeresni, a 99%-hoz tartozó szintértéket
(L99) szokás minimális szintnek, vagy a műsorjel
alapzajának tekinteni. Vigyázat, ez nem ugyanaz, mint az elektronikus
berendezések alapzaja! Inkább talán háttérzajnak kellene neveznünk,
mivel a zene szüneteiben hallható, akusztikai eredetű háttérzajból
ered.
A maximális jelszint az a szint lenne, amelynél a görbe eléri a
vízszintes tengelyt. Mivel ezt a helyet sem lehet mindig egyértelműen
megtalálni, az 1%-hoz tartozó szintértéket (L1) szokás a
jel csúcsértékének tekinteni. Ezeket az értékeket a 9. ábrán is
megjelöltük. Azonban a maximális és minimális szintek nem elegendőek a
jel dinamikai viselkedésének jellemzésére. Tekintsük a 10. ábrán
feltüntetett két eloszlásfüggvényt. A fekete és a színes vonallal
rajzolt görbék maximális és minimális szintértéke azonos
eloszlásfüggvényük azonban jelentősen eltér egymástól. A fekete
vonallal rajzolt eloszlásfüggvény meredek eséssel indul, és ugyanígy
is fejeződik be - a színnel írt viszont lankásan indul, és szinte
hozzásimul a vízszintes tengelyhez.
Mire következtetünk ebből? Rajzoljuk meg például a 90%-hoz és
10%-hoz tartozó vízszintes vonalat. Azt látjuk, hogy a fekete görbéből
a minimálisnál alig nagyobb szint tartozik a 90%-hoz, és a
maximálisnál alig kisebb a 10%-hoz. A jel a műsoridő 80%-ában e két
szintérték között ingadozott: jogos a feltevés, hogy a két érték
különbsége jellemző a jel átlagos dinamikájára. Ugyanez a különbség
sokkal kisebb a színnel írt görbén, tehát a jel átlagos dinamikája is
csekélyebb, noha a maximuma és a minimuma ugyanaz, mint az előbb volt.
A színes görbéhez hasonló eloszlásfüggvény jellemzi az olyan
zenét, amelyben rendkívül intenzív beütések és nagyon halk, de rövid
részletek vannak. A fekete görbe olyan műsorra jellemző, amelyben
nincsenek túl éles kiugrások és elhalkulások, hanem az egész zenekar
hangja erősödik fel, illetve halkul le. Az eloszlásfüggvény alakja
zenedarabonként más és más lesz, sőt, egyazon zenedarab
eloszlásfüggvénye is erősen változni fog az előadásmódtól függően. A
hallgató élményét döntően az így értelmezett átlagos dinamika fogja
meghatározni. Persze, ez azért vitatható, hiszen vannak, akik a
beütések nagyságán mérik le a dinamikát. Mi úgy gondoljuk - s ezzel is
foglaljuk össze a fentieket -, hogy a felvétel és a visszajátszás
minősége szempontjából az 1% és 99%-os gyakoriságot kell alapul
vennünk, s az így kapott mennyiséget a műsorjelre vonatkoztatott
jel-zaj viszonynak is nevezhetjük. Magára a zeneműre viszont az
L10-L90 különbséggel megadott átlagos dinamika a jellemző.
Ha jól számoljuk, már három dinamika-jellegű mennyiséget tudunk
megadni egyetlen jelszakaszra. Az első a jel abszolút maximumával és
minimumával definiálható teljes dinamikatartomány, a másik az
eloszlásfüggvénnyel értelmezett dinamikatartomány, azaz
L1-L99, végül az eloszlásfüggvénnyel értelmezett, de átlagos dinamika,
azaz L10-L90.
Zenekari művek átlagos dinamikája 25-50dB, abszolút dinamikatartománya
80dB is lehet. Ezek után érthető, miért is létezhetnek olyan végletes
vélemények a dinamikáról. Ha azt halljuk, hogy valaki a 100dB vagy még
annál is nagyobb dinamika mellett kardoskodik, biztosan a jel abszolút
dinamikatartományára gondol. Aki viszont elégnek tartja a 30-40dB
dinamikát is, a jel átlagos dinamikáját tartja szem előtt. (A
kísérletek szerint ugyanis kb. 6dB változás kell ahhoz, hogy az
átlagos szintű jelen egy dinamikafokozatnyi változást észleljünk. A 6
zenei dinamikafokozat észleléséhez tehát összesen kb. 30dB-re van
szükség. De ez természetesen csupán az átlagos dinamika, s nem pedig a
legnagyobb és legkisebb szintértékek különbsége.)
Az eloszlásfüggvénnyel értelmezett jeldinamika biztosan szokatlan
az olvasónak. Azonban még egyszer hangsúlyozni kívánjuk, hogy így
sokkal jobban jellemezhetjük a zeneművek átlagos dinamikai
viselkedését, mint akármilyen más módszerrel. Az, hogy az így kapott
dinamikák jóval kisebbek annál, amit a csúcsértékek és a minimális
értékek különbségéből számolhatunk ki, teljesen természetes. A
hangszerek akusztikai tulajdonságaival foglalkozó kutatók mindenesetre
hasonló módon értelmezik a hangszerek dinamikatartományát is, mivel
nem látják értelmét, hogy a dinamikát a lehetséges maximális és
minimális értékével definiálják. Az esetben ugyanis a húr elszakadását
kellene alapul venniük, illetve azt az esetet, amikor például a
hegedűn a zenész nem játszik. Így biztosan nagyon nagy dinamikát
kapnánk, de hát mi ennek az értelme? Ezért a vizsgálatot hosszabb
időre átlagolt jelekkel végzik, úgy, hogy pl. skálát játszatnak ff-ban
és pp-ban, s a műszerrel az átlagolt színképet mérik. Két hangszer
általunk mért dinamikatartományát a 11. ábrán mutatjuk be a frekvencia
függvényében. Látható, hogy az átlagolt dinamika hegedűn kb. 18,
harsonán kb. 20 decibelnek adódott. Ha viszont a zenész nem skálát
játszik, hanem kitart egy hangot, akkor a dinamikatartomány nagyobb
lesz, mint ahogy ezt a 12. ábrán láthatjuk.
11. ábra.
Hegedű (a) és harsona (b) hangteljesítményszintképe (a hangszeren
gyors skálát játszanak). Jelmagyarázat: - - - ff, . . . pp. Az ábrán a
frekvenciafüggetlen teljes teljesítményszintet is bejelöltük.
12. ábra
Hegedű (a) kitartott c#'" hangján 33dB, harsona (b)b' hangján 28dB
dinamikát mértünk
Ismételjük: a zenemű és az előadásmód dinamikusságára sokkal
jellemzőbb a statisztikusan értelmezett átlagos dinamika. A maximális
és minimális érték különbsége viszont elsődleges fontosságú lesz,
amikor a felvételi és lejátszási technika dinamikáját akarjuk
meghatározni.
Angster Judit & Miklós András