Hva dypbass tilfører, betydning for lydkvalitet generelt, for musikk, for film.
Hørbarhet av utvidet frekvensområde
Jeg lurte på hvor lavt ned i frekvens det er mulig å registrere forskjell hvis den lavfrekvente lyden filtreres bort.
Med kontinuerlige toner er det lett å finne ut av ved å spille av sinustoner og redusere frekvensen til det ikke er noe fornuftig å høre lenger.
Med impulser blir det noe annet.
Jeg lager et testsignal med impulser med veldig kraftig lavfrekvent innhold, de ligner på en stepimpuls. Så filtrerer jeg dette med et 4. ordens høypassfilter, starter ved 10Hz og regner med at det kanskje blir hørbart når filteret flyttes nærmere 20Hz.
Det viser seg at 10Hz filteret er hørbart, det gir 10/10 i ABX mot ufiltrert.
Forskjellen er ikke stor, og det kreves ganske bra lydtrykk for å oppfatte, den ufiltrerte oppleves som litt fastere og mere kontant.
At dette er hørbart skyldes ikke at innhold under 10Hz er borte, det er fordi impulsresponsen blir dårligere, filteret tilfører ringing, som en resonans. Og dette virker inn også lenger opp i frekvens.
Konklusjonen blir derfor at å strekke frekvensresponsen ned under det hørbare området gir hørbar forbedring av lydkvaliteten.
Forklaring til frekvensspekter bildene
For å vise frekvensområdet til lydsignaler kan en bruke en spektumanalysator som logger frekvensspekteret over tid. Lydstyrken til signalet får da ikke plass i en todimensjonal figur, og vises derfor med forskjellig farge for forskjellig lydnivå.
X-aksen er tid, frekvens vises oppover langs y-aksen. Mere og mørkere rødfarge betyr høyere lydstyrke.
Hva finner vi i denne figuren – noe er vanlig bass, noe er dypbass, og noe er rett og slett bare støy. Generelt så er signal under rundt 10Hz støy, som ikke har noen relevans i forhold til det vi hører. Lyder ned mot og under 20Hz er veldig lavfrekvent lyd – skikkelig dypbass. Vi kan også se at transienter som har kort varighet i tid har bredt frekvensspekter.
Alle frekvensspekter figurene i denne artikkelen er laget ved analyse av lydfiler med programmet Sonic Visualiser.
Frekvensspekter kan også vises på en frekvensrespons graf. Både øyeblikksbilde fra et gitt tidspunkt, eller peakverdier logget over et tidsrom viser frekvensmessig fordeling av signalet. Et slikt bilde kan lages med en real-time spektrum analysator (RTA i REW), som kontinuerlig viser frekvensmessig innhold.
Alle frekvensrespons spektrumanalysator-figurene i denne artikkelen er laget med RTA i REW med mikrofon ved avspilling gjort i Den Moderate Kinoen.
Tid og frekvens og impulser
En forutsetning for at utvidet frekvensområde skal gi reell forbedring er at det som spilles har frekvensmessig innhold ved veldig lave frekvenser.
Transienter, slik som trommer, har et bredt frekvensmessig energiinnhold som inntreffer i et kort tidsrom. Det er slik, at jo kortere varighet et signal har, jo bredere frekvensspekter blir det.
Spekteret er forskjellig for forskjellige instrumenter, og faller av mot lave og høye frekvenser. En skarptromme har mere høyfrekvent innhold enn en stortromme, små trommer vil ha så lite innhold av dypbass at det ikke gjør noen forskjell.
En stor basstromme kan ha energien sentrert rundt 30-35Hz, med betydelig innhold av lavere frekvenser. Hvordan det blir er også avhengig av hvordan opptaket er gjort, der mikrofon og plassering av denne har stor betydning.
Dypbass i musikk
I gamletida så var det stort sett to ting som hadde dypbass. Orgelplata med det store orgelet som traff den aller laveste pipen på 16Hz et par ganger, og kanonene på Telarc sin versjon av 1812. Disse ble så spilt en gang, for å se at 15-tommerene bevegde seg når kanonene dundret løs, og konstatere at orgeltonene blåser luft gjennom de digre bassrefleksportene. Siden kirkeorgel ikke faller helt i smak, og 1812 fins i flere andre versjoner som faktisk er mye bedre på alt annet enn kanonene, så ble disse arkivert og ønsket om dypere bass enn de rundt 40Hz som monsterene på 400 liter kunne reprodusere falt bort.
I dag er situasjonen annerledes. Electronica og dub og dubstep kan ha mye og kraftig innhold ved lave frekvenser, kvaliteten på innspillingene er bedre og har bredere frekvensspekter, og så har vi fått filmer med mye kraftig lavfrekvens.
Flashbulb Leaves har kraftige dypbasstransienter med innhold ned til under 16Hz:
Å få med disse transientene er helt essensielt for opplevelsen av dette musikkstykket. De kommer veltende over deg med stor kraft, det høres ikke ut som bass eller vanlig lyd.
Flashbulb Near The Woods har trommer, disse har bred frekvensfordeling og betydelig innhold av dypbass:
RTA bildet tatt opp ved avspilling viser at dypbassinholdet er høyst reellt:
Flashbulb Starlight – her mangler det ikke på dypbass:
Yello – Takla Makan:
Skikkelig dypbass ned mot neste 10Hz. Legg merke til den kraftige dronetonen på 30Hz – det er denne de fleste hører, nyansene under krever kapasitet og kvalitet ned til godt under 20Hz for å bli med.
Men hvordan er det med andre typer musikk. For eksempel helt vanlig popmusikk, som Selena Gomez:
Eller Lorde – White Teeth Teens:
Ikke noe manko på dypbass her heller.
Så elektronika og popmusikk har dypbass. Men fins det dypbass i musikk basert på klassiske og tradisjonelle instrumenter – jazz, klassisk.
Gary Willlis – jazz, med bassgitar:
Her er det tydeligvis også dypbass. Denne dypbassen bidrar til innlevelse og atmosfære og engasjement.
Daniel Herskedal – jazz:
Hot Sardines – jazz:
Vestbo Trio – jazz:
Dypbass i alt dette, med varierende nivå og frekvensmessig utstrekning nedover. En generell trend er at nivået i dypbassen er lavere enn for film og eletronica, og strekker seg sjelden mye under 20Hz.
Klassisk musikk kan også ha dypbass. Dette er gjerne lavfrekvent støy som bidrar til amtosfære, samt transienter som forplantes til store gulvflater og slår an stående bølger i et stort rom.
Ensemble HD – lavfrekvent støy:
Voices of Music – La Folia, tramp på scenegulvet:
Som vi ser er det betydelig innhold av dypbass i mye musik, og dette er ikke begrenset til bare noen få spesielle «testlåter», dette er musikk fra veldig forskjellige sjangere og artister.
Dypbass i filmer
Fra del 1 vet vi at fysiske hendelser kan ha kraftig innhold av dypbass. Derfor kan vi forvente at lydeffekter i filmer også har lavfrekvent innhold, og det har de, til gangs. Dører som lukkes, jordskjelv, kanoner, vind, alt dette har lavfrekvens, hvis det ikke er filtrert bort.
Vi så i del 1 et frekvensspekter bilde fra filmen Kon-Tiki, storm på en flåte har mye dypbass:
I filmen Avatar er det en scene der helikopteret stuper ned over en kant ned mot avgrunnen, og dette føles som om du er med inni helikopteret og detter ned. Det er dypbassen som lager denne effekten, det er kraftig innhold rundt 13Hz i denne scenen:
I filmen Hanna er det en scene der det passer et fly rett over. Kanskje ikke helt realistisk at hele verden rister, men det bidrar til å gjøre det hele mye mer dramatisk:
Filmen Oblivion har heftig lyd med mye dypbass, spesielt med BassEQ så bidrar dypbassen med nyanser og fysikk som løfter opplevelsen til en annen divisjon. Her er «Coming in hot»-scenen:
Som vi ser er det mye og kraftig dypbass i mange filmer. Og denne dypbassen bidrar vesentlig til opplevelsen, når det er gjort på rett vis.
Dypbass og lydnivå
Vi har nå sett at impulser kan inneholde dypbass, musikk og film kan ha dypbass, og lyden blir bedre hvis vi får med disse laveste frekvensene. Men kurven for hørbarhet viser at det må ganske høyt lydnivå til for å høre dypbassen.
Når lydnivået reduseres kan vi ikke lenger høre det lavfrekvente innholdet. Det viser seg at impulsgjengivelsen ikke oppfattes som dårligere av den grunn, det vil bare mangle vekt og kraft.
Derfor kan vi redusere kravet til frekvensområde hvis det ikke spilles særlig høyt. Rundt 30Hz kan være et godt kompromiss.
Hvis vi ser på bildene av frekvensspekter for musikk og kurven for høreterskel (Se del 1), ser vi at nivået under 30Hz fort faller så langt ned i nivå at det ikke kan høres.
Oppsummering
- Mye musikk har betydelig innhold av dypbass.
- Fullfrekvent gjengivelse kan gi bedre lydkvalitet.
- Hvis en spiller lavt så er det nok å gjengi ned til 30Hz.
- Lydeffekter i filmer kan ha kraftig dypbass med mye energi ved veldig lave frekvenser.
- Dypbass har stor betydning for filmopplevelsen.
Del 3 skal handle om hvordan spille dypbass.