Geekly articles weekly

Perjuangan untuk suara: timbre - psychoacoustics vs subjektivitas

Di antara orang-orang yang, karena hobi dan (atau) tugas profesional, dihadapkan dengan menilai kualitas peralatan audio , dua kategori dapat dibedakan. Mereka yang lebih suka menilai kualitas berdasarkan kriteria obyektif (membandingkan data dengan standar yang diterima) dan mereka yang percaya bahwa kualitas suara harus lebih ditentukan oleh telinga dan percaya bahwa nilai indikator objektif dilebih-lebihkan.


Sejumlah besar artikel tentang kualitas dan fitur suara, serta komentar dan perselisihan dalam artikel ini di GT, menunjukkan minat asli pengguna dalam topik ini. Saya ragu bahwa artikel ini akan menghentikan perdebatan para penganut satu dan sudut pandang yang kedua, tetapi, mungkin, ini akan memancarkan sinar terang dalam "gelap gulita" dari pertanyaan penilaian kualitas.

Karena fakta bahwa telah banyak ditulis tentang kriteria klasik untuk mengevaluasi amplifier, akustik, misalnya, artikel baru - baru ini oleh Oleg Shulgin (saya sangat merekomendasikannya), dalam artikel ini saya akan memfokuskan pembaca pada kemungkinan pengukuran objektif fitur nada suara timbral.

Masalah Timbre


Sebagai aturan, pendukung subjektivisme mendasarkan "kebenaran" penilaian mereka pada pernyataan seperti: "Secara suara, tidak semua hal dapat diukur, oleh karena itu perlu untuk mengevaluasinya semata-mata dengan telinga dan tidak lebih. Data objektif memberi saya apa-apa sebagai pendengar. " Dalam kebanyakan kasus, batu sandungan adalah masalah mengevaluasi fitur nada suara dari peralatan.


Seringkali, orang-orang seperti itu menulis dan mengatakan bahwa gambar timbre sangat sulit untuk penilaian perangkat keras, tidak mencerminkan gambaran nyata dari apa yang mereka maksud dengan sifat suara. Jika Anda bertanya kepada mereka bagaimana mereka menggambarkan fitur-fitur ini, mereka akan segera menjawab bahwa suaranya harus “lembut” (“keras”, “lembut”), lapang (“bukan sabun”, “padat”, “habis”) , "Kering", "basah", dll.

Pada pandangan pertama, sulit untuk menyangkal atau mengkonfirmasi pernyataan mereka, karena baik perangkat terminologis deskriptif dan penilaian bersifat subjektif, namun, ini tidak sepenuhnya benar. Masalahnya adalah bahwa begitu banyak karakteristik "eksklusif subyektif", istilah deskriptif, dan efek lain yang sepenuhnya dapat dijelaskan, penyebab terukur, dan sebagian besar faktor yang mempengaruhi timbre dipelajari secara rinci.

Studi tentang timbre dalam psychoacoustics


Salah satu tugas utama psychoacoustics, sebagai cabang yang berdekatan dari pengetahuan fisik dan psikologis, adalah mencari korespondensi antara karakteristik fisik objektif dan penilaian subjektifnya. Fitur Timbral tidak terkecuali, dan terlepas dari kompleksitas tugas, mereka dipelajari dengan cukup baik.

Peneliti Irina Aldoshina pada timbre: "Dengan definisi istilah ini, muncul kesulitan yang sebanding dengan definisi istilah" hidup ": semua orang mengerti apa itu, tetapi sains telah berjuang dengan definisi ilmiah selama beberapa abad."

Studi tentang timbre sebagai fenomena akustik telah dilakukan selama 200 tahun. Faktor-faktor yang membentuk timbre telah ditemukan, dan masing-masing faktor ini memiliki karakteristik terukur yang jelas. Ilmuwan seperti Helmholtz (1877), Fletcher (1938), Liklide (1951), Plom (1976), Noutsm (1989), Rossing (1990), Hand (1995) berkontribusi pada identifikasi indikator timbre yang objektif.
Menurut standar American ANSI-60, timbre didefinisikan sebagai:

"Sebuah atribut persepsi pendengaran yang memungkinkan pendengar untuk menilai bahwa dua suara yang memiliki nada dan volume yang sama berbeda satu sama lain."

Sebagian besar peneliti memahami “kualitas nada” dan “nada warna” timbre. Ini untuk menggambarkan timbre bahwa pendukung pendekatan subyektif menggunakan istilah-istilah seperti: kering, nyaring, lembut, tajam, cerah dan hangat, dingin, indah, yang, pada pandangan pertama, tidak dapat mencerminkan parameter objektif.


Helmholtz, dalam definisi sebelumnya, memberikan karakteristik timbre sebagai berikut:

"Perbedaan dalam kualitas musik nada (timbre) hanya bergantung pada kehadiran dan kekuatan nada parsial (nada), dan tidak tergantung pada perbedaan fase dengan mana nada parsial ini memasuki komposisi"

Melaksanakan eksperimennya, ilmuwan juga melakukan beberapa pengamatan, yang sepenuhnya dikonfirmasi oleh penelitian modern. Misalnya, dalam karya Helmholtz untuk pertama kalinya ada informasi tentang ketergantungan persepsi timbre pada kecepatan "entri" nada parsial di awal suara dan "kematian" mereka pada akhirnya. Juga, pelopor akustik inilah yang menghubungkan persepsi timbre (pengenalan nada instrumen individu) dengan kehadiran suara dan penyimpangan tertentu.


H. Fletcher

Pada tahun 1938, Fletcher membuktikan bahwa warna nada tergantung pada struktur nada warna dan dapat sangat bervariasi tergantung pada volume dan nada. Pada tahun 1976, Plomp secara eksperimental mengkonfirmasi bahwa pendengaran manusia tidak menderita "fase tuli", dan karenanya, persepsi timbre tergantung pada bentuk amplop spektral dari spektrum amplitudo dan spektrum fase. Pada 1990, Rossing menambahkan bahwa timbre tergantung pada amplop temporal suara dan durasinya. Seperti dapat dilihat dari sejarah penelitian timbre, para ilmuwan telah sepenuhnya membuktikan kemungkinan pengukuran fisik parameter pewarnaan timbral.


Menurut penelitian, faktor fisik utama yang menentukan timbre suara adalah:

  • keselarasan amplitudo nada selama periode serangan;
  • ;
  • (, );
  • ( , ) ;
  • — () () ;
  • ;
  • () , .. ;
  • (, ).




, «» –


Sebagai dasar untuk studi korelasi berikutnya, tabel standar deskripsi subyektif dari timbre dibuat, sebagian besar dimasukkan dalam standar AES-20-96 - “Rekomendasi untuk penilaian subyektif dari pengeras suara”. Dari sinilah beberapa pemasar menggambar definisi untuk spekulasi.




Dalam proses penelitian, para ilmuwan mengungkapkan korespondensi yang ketat dari masing-masing deskripsi dengan parameter fisik yang tepat.

Karena pengaruh kompleks dari faktor-faktor yang membentuk timbre, tidak ada satuan ukuran yang umum. Ini tidak berarti ketidakmungkinan pengukuran objektif dan mendapatkan data yang akurat. Saat ini, Universitas Stanford, Laboratorium Harvard, IRKAM dan Universitas Berkeley sedang bekerja untuk menciptakan korespondensi yang tepat antara istilah deskriptif subyektif dan karakteristik obyektif dari faktor-faktor yang mempengaruhi pembentukan pewarnaan timbre.


Penelitian LA. Kuznetsova untuk membuat buku referensi "Akustik instrumen musik" (kesimpulan penelitian ini sepenuhnya valid untuk peralatan audio ) memberikan hasil untuk beberapa karakteristik timbre. Berkat karya ilmuwan, diketahui bahwa amplop dari spektrum amplitudo adalah parameter utama untuk karakteristik ini. Kesimpulan Kuznetsov dapat disajikan secara singkat sebagai berikut:

  • kenaikan amplop halus (peningkatan amplitudo dari kelompok nada tertentu) di wilayah 200 ... 700 Hz memungkinkan Anda untuk mendapatkan nuansa kesegaran, kedalaman;
  • kenaikan di wilayah 2,5 ... 3 kHz memberikan timbre "penerbangan", "kemerduan";
  • kenaikan di wilayah 3 ... 4,5 kHz memberi timbre "ketajaman", "penetrasi", dll.

Eksperimen lebih lanjut dengan penilaian karakteristik timbral dari suara sistem akustik memungkinkan untuk membangun korespondensi korelasi yang lebih akurat antara puncak-kemiringan dari respons frekuensi dengan perubahan subjektif pada timbre.


Ringkasan


Dari hal tersebut di atas, kesimpulan sederhana dapat dibuat: dalam fisika dan psikoacoustika ada definisi yang tepat untuk timbre, dan suara "udara", "kering" atau "tabung hangat" yang terkenal ditentukan oleh parameter fisik spesifik yang tidak ada hubungannya dengan representasi metafisik dari beberapa audiophile. Sampai pukulan terakhir pada mitos pemasaran, itu tidak lama, karena, misalnya, standar AES-20-96 - “Rekomendasi untuk penilaian subyektif dari penutur”, dalam terang studi tentang sifat timbre, tidak lagi relevan. Penelitian Hande tahun 1995, "Tentang Pengaruh Perubahan Bentuk Spektrum Amplop dan Karakter Perubahannya dalam Waktu di Timbre", dapat dianggap sebagai titik referensi, setelah itu pernyataan tentang ketidaktahuan tentang sifat "airiness", "keterbukaan" atau "transparansi" suara terlihat konyol.

Source: https://habr.com/ru/post/id399953/

More articles:


All Articles