Nahráváme a mástrujeme: ostrost pomůže i uškodí Jak ji změřit a porovnávat?

Ostrost není v hudbě nebo akustice nic nového

Přídavné jméno ostrý je spojováno s nástroji, které dokáží proniknout i do tvrdší hmoty a třeba ji i rozřezat (nůž, pila, ale i vrták). V přeneseném slova smyslu potom slouží i k označení vlastností jiných, třeba i abstraktnějších: ostrá slova – slova co zraní, anebo ostrý vítr – vítr, co dokáže proniknout až k tělu člověka.

Proto se s adjektivem "ostrý" pojí i synonyma (slova s podobným či stejným významem) jako pronikavý či průrazný. A v muzice to platí rovněž. Složkou ostrosti vlastně zvyšujeme pronikavost tónu a tím i jeho čitelnost. K podobnému účelu slouží třeba na panelu kytarových komb otočný potenciometr presence. Vlastně přidáváním ostrosti činím barvu čitelnější, jinými slovy přítomnější v instrumentačně zahlceném okolí.

Tip1: Pokud je do barvy přidáno správné množství ostrosti, dodá ji to charakter mohutnosti.

Tip 2: Ostrost pomůže průraznosti či brilanci barvy, a tím i lepší čitelnosti nástroje.

Mikrofonní předzesilovač Tone Beast TB 12 od Warm Audio používá v obvodech 2 transformátory: výstupní s železným jádrem (steel) přibarvuje zvuk úměrnou ostrostí, než neutrální „nickel“ se železoniklovým jádrem.

Dá se ale ostrost nějak číselně či množstevně popsat? Uchopit? Abychom mohli definovat, jak mnoho ostrosti v dané barvě je či není? Ano, k tomuto účelu vlastně vnikl psychoakustický parametr nazvaný ostrost - sharpness, který numericky měří a vyhodnocuje pocit ostrosti na základě množství vysokofrekvenčních složek ve zvuku.

Tip3: Ostrost je metrika, pomocí které můžeme změřit lidské vnímání zvuků s různou měrou vysokofrekvenčních složek.

 

Pozor: neznamená to, že čím více ostrý zvuk bude, tím bude pro posluchače hezčí či lákavější. Nadměrná míra ostrosti může přerůst až v agresivitu a nepříjemnost dané barvy.

Těžiště, aneb maximální koncentrace energie ve spektru

V případě ostrosti není ve spektru důležitá jedna složka či diskrétně oddělené (harmonické) složky, ale vyhraněné pásmo, ve kterém je soustředěno největší množství energie. Podle polohy a rozsahu této oblasti/úzkého pásma dokážeme potom změřit a spočítat, jak moc je daná barva subjektivně ostrá.

Proto jsou v případě stanovení míry ostrosti důležité pojmy, jako kritické pásmo (pokud dva frekvenčně blízké tóny způsobí dvě oddělená vychýlení na bazilární membráně (v hlemýždi vnitřního ucha), jejich frekvenční interval pak odpovídá kritickému pásmu), barková škála (bark je definován tak, že tón je maskován pásmem šumu vystředěném kolem něj a při překročení určité hranice šířky pásma se maskování již nijak subjektivně nezvyšuje - tato šířka pásma odpovídá 1 barku), těžiště a váhové funkce.

Pokud budou na třetino oktávovém filtru dosahovat vyčnívající pásma s totožným okolím stejné intenzity, na frekvenci 100 Hz bude ostrost činit 0,31 acum, zatímco na 10 kHz půjde již o ostrost 7 acum.

Tip4: Míra ostrosti nezáleží na tom, zda bude spektrum hustěji harmonické, či neharmonické nebo i ruchové. Týká se pozice těžiště v úzkém pásmu s kritickou šířkou.

Není bez důležitosti, že podle dosavadních výzkumů je náplň (spektrum) kritického pásma (ať jde o složky harmonické, neharmonické či šumové) zanedbatelná, stejně jako různé úrovně akustického tlaku.

Ostrost činelu  Anatolian Kappadokia Heavy Ride můžeme změřit pomocí tříoktávového filtru. Jen je zapotřebí mít kalibrační signál, s jehož pomocí se přepočítá úroveň digitálního signálu na hladinu akustického tlaku. V tomto případě činí ostrost 1,84 acum.

Činel Zildjian K Sweet Ride už má méně složek ve spektrogramu i menší úrovně ve třetinách oktáv, má proto i nižší ostrost 1,66 acum.

Jednotka acum

Jednotkou ostrosti je „acum“, kdy 1 acum, odpovídající ostrosti úzkopásmového šumu se středem 1 kHz, o šířce 1 kritického pásma a úrovni 60 dB. Ostrost je tak vlastně vypočítána jako vážený součet specifických úrovní hlasitosti vztažených ke globální hlasitosti.

Se stoupající výškou zvuku se zvyšuje i ostrost (acumy).

Výpočet ostrosti mimochodem vychází z výpočtu hlasitosti podle Zwickerovy metody a mohou při něm být uplatněny různé váhové funkce: Aures, Fastl, Von Bismarck.

V praxi se ostrost uvádí nejčastěji v deciacumech.

Tip5: Jednotkou ostrosti je „acum“,

Tip6: Jeden acum odpovídá ostrosti úzkopásmového šumu se středem 1 kHz, o šířce 1 kritického pásma a úrovni 60 dB.

Zkreslením kytary rozšíříte spektrum o vyšší složky a tím i zvýšíte ostrost - zvláště u tónu, méně pak u akordu (jednotky jsou v acumech).

Proč ostrost stoupá při posouvání těžiště výš?

K dosažení velkých hodnot ostrosti je třeba, aby byly výrazně zastoupeny vysoké kmitočty. Aby těžiště energie leželo ve výškách. Proč?

Citlivost lidského sluchu jako senzorického orgánu je charakterizována tzv. křivkami citlivosti. Pro ty je typické, že subbasy vnímáme nejhůře, nejtišeji. V pásmu 1000 až 3000 Hz, ve středech začínáme už slyšet velmi citlivě. Nejcitlivějším pásmem je potom rozmezí mezi 3500-5000 Hz, tedy vyšší středy a část nižších výšek. Mohli bychom je označit za barevně strategické. Od 5000 do 20 000 Hz se práh citlivosti zase výrazně zhoršuje.

Tip7: Při přidání nízkofrekvenčních frekvencí se těžiště ostrosti pohybuje směrem dolů. To povede k tomu, že při stejném množství energie ve středech či výškách bude zvuk navíc obohacený o basy působit méně ostřeji.

Tip8: Přílišná ostrost může způsobit, že zvuk bude nežádoucím způsobem agresivní.

Ostrost šesti klarinetů (2 řádek odspoda) se liší jen v řádu deciacumů. I tak je již zřetelná.

Různé prahy citlivosti se tak z velké části podílejí i na tom, že ve středech a nižších výškách vnímáme těžiště úzkopásmové energie nejhlasitěji, nejostřeji a tedy i nejprůrazněji a nejčitelněji.

Tip9: Americký sound je založen na izolovanějších složkách ve středech a výškách, je výrazně ostrý. Opakem je britský hutnější zvuk se změkčujícími složkami v basech.

Nejen hudba ale i v průmyslu

Uplatňuje se parametr ostrosti jen v hudbě či mluveném slovu? Zdaleka ne. Ostrost zvuku hraje velice důležitou roli např. při konstrukci motorů, ale i obecně dopravních prostředků. průmyslových a stavebních strojů atd.. Např. hučící motor je pro člověka daleko méně „otravnější“ a rušící než stejně hlasitý motor se zvukem ostrým. Dobří konstruktéři to berou v potaz.

Ekvalizér top kvality xfilter 500 a sofistikovaný kompresor xpressor 500 z dílny Elysia nabízejí skvělý mód „Hit It“ - vyrovnanou ostrostí zajistí úderný rockový nebo popový sound.

Opakem parametru ostrosti může být např. booming měřící podobně hluboká pásma. Je užitečnou měřící metodou v automobilovém průmyslu, kdy kvantifikuje temnost a dunivost motorů.

Tip10: Ve spektru s ryze harmonickými složkami se zvuk lehce od šesté (kvinta ve třetí oktávě od fundamentu) a naprosto zřetelně od sedmé složky (septima ve třetí oktávě od fundamentu) nahoru začíná stávat více a více ostrým.