Co je to Fletcher-Munson Curve

Co se nevešlo do definovaných kategorií a souvisí s tvorbou hudby
Odpovědět
Uživatelský avatar
Stan
Příspěvky: 1936
Registrován: 27 dub 2013 15:26

Co je to Fletcher-Munson Curve

Příspěvek od Stan » 23 lis 2014 01:35

V roce 1930 došli dva vědci z laboratoří Bell Labs k závěru že lidský sluch vnímá zvuk jinak než se se té doby myslelo. Tito pánové, Harvey Fletcher a Wilden Munson na základě svých výzkumů přišli na to, že lidský sluch nevnímá hlasitost zvuku ve všech pásmech se stejnou intenzitou a na základě jejich testů vytvořili tabulku která nám ukazuje jak lidský sluch vnímá stejnou hlasitost v celém frekvenčním pásmu tedy 20Hz - 20 kHz.

Vnímání hlasitosti je velmi subjektivní a proto výzkum byl prováděn s početnou skupinou lidí splňující daná kritéria, a měli určit zda hlasitost testovacího signálu vnímají jako sejnou, vyšší či nižší. Jak bylo zjištěno tak lidský sluch nejenom že nevnímá všechny frekvence o stejné ampitudě stejnou hlasitosti, ale rozpětí citlivosti našeho sluchu se mění s měnící se amplitudou.

Jinými slovy určité části frekvenčního spektra (basy - středy - výšky) budeme vnímat hlasitěji či slaběji než ostatní i když všechny frekvence budou mít stejnou amplitudu. Jakmile se amplituda bude zvyšovat či snižovat náš sluch bude tyto frekvence vnímat s rozdílnou hlasitostí. Pokud například budeme poslouchat hudbu na svém sound systému a zvýšíme hlasitost, pak budeme vnímat basy a výšky hlasitěji zatímco středové pásmo frekvencí budeme vnímat jako ustupující či nevýrazné.

Pro lepší porozumění a pochopení proč tomu tak je nám pomůže právě Fletcher-Munson graf který nám znázorňuje rozdíl potřebný k tomu aby lidský sluch vnímal všechny frekvence se stejnou hlasitostí. V dnešní době se používají již poněkud přesnější Equal-Loudnes Conturs jelikož za dobu od prvního uvedení Fletcher-Munson grafu proběhlo mnoho dalších testů s testovanými subjekty, ale i tak jsou tyto křivky stále označovány jak Fletcher-Munson.

Fletcher-Munson Curve
Fletcher-Munson_CurveM_600-450.png
Fletcher-Munson_CurveM_600-450.png (48.25 KiB) Zobrazeno 1017 x
Na jedné ose je vyobrazen Sound Pressure Level (dB SPL) a na druhé ose je znázorněn frekvenční rozsah (Hz). Hlasitost je pak uváděna v Phon jednotkách. Tato jednotka se používá pro vyjádření subjektivního vnímání hlasitosti zvuku či šumu a je používána pouze pro vyjádření stejné hlasitosti zvuku. To znamená že křivka znázorňuje vztah mezi dB SPL a frekvenčním spektrem která lidský sluch vnímá jako stejnou hlasitost.

Pro vysvětlení by jsem se ještě v krátkosti vrátil k testům. Jako výchozí jednotka byla určena frekvence 1000 Hz, kde 0 Phons bylo určeno jako 0dB tedy práh sluchu. Jelikož 1000Hz je referenční frekvence pak 110 Phons na 1000 Hz bude odpovídat 110 dB. Jak již však víme sluch nevnímá všechny frekvence se stejnou hlasitostí a proto 110 dB na 30Hz bude odpovídat hodnotě pouze 90 Phons. Proto jednotka Phon nemůže být použita pro měření vztahu mezi zvuky s rozdílnou hlasitostí pro tato meřeni se použivá stupnice s jednotkami Sones.

Jak je vidět z grafu, náš sluch je díky evoluci nejvice citlivý ve středním pásmu, tedy v oblasti rozsahu lidského hlasu. Opět es vrátíme k poslechu hudby na našem sound systému. Pokud budeme poslouchat hudbu při nízké hlasitosti, pak nejvýraznější z celého pásma budou právě středové frekvence. Nízké a vysoké frekvence pak budou nevýrazné. Občas se setkáme s funkcí "Bass Boost" zejména u auto rádií. Tato funkce není určena pro "Blast Bass",
ale je to v podstatě dá se říci EQ založený na Munson-Fletcher křivce pro zesílení nízkých a vysokých frekvencí pro vyvážený poslech při nízké hlasitosti.

Pokud pominu akustiku a další faktory pak má při mixingu na naše rozhodování velký vliv právě hlasitost našeho monitorovacího systému. Pokud monitorujeme na velmi nízké úrovni pak budeme vnímat jako nejhlasitější právě středové pásmo a výsledkem pak bude neúměrná kompenzace (zesílení) nízkých a vysokých frekvencí. Pokud je náš monitorovací level velmi hlasitý pak se naše rozhodování o kompenzaci zaměří na střední pásmo. Pokud se podíváme na Equal-Sound Conture pak nám bude dávat větší smysl doporučovaná hladina mezi 80-85 dB SPL.

V této hladině vnímá lidský sluch nejvíce vyváženě. Tuto hladinu lze změřit SPL metry které je možné zakoupit buď jako hardware v prodejnách hudebních nástrojů nebo jako software pro mobilní zařízení a to jak placené či zdarma. Pak již nezbývá nic jiného než spustit pink noise a zesilovat hlasitost až do požadované hodnoty (např. 83 dB SPL) a tuto pozici buď uložit, pokud nám to ovladač monitorů umožňuje, či si tuto pozici označit na mixu nebo zvukové kartě. Pokud budeme potřebovat zesílit poslech určité pasáže návrat na základní poslechovou hladinu bude věcí okamžiku.

Na tomto grafu je obrácený průběh s hladinou 80 dB SPL na 1000Hz. Takto bude náš sluch vnímat hlasitost signálu s konstantní amplitudou při průběhu frekvenčním spektrem.
80 dB SPL.png
80 dB SPL.png (20.21 KiB) Zobrazeno 1017 x
Snad se to někomu bude hodit.
Naposledy upravil(a) Stan dne 23 lis 2014 21:40, celkem upraveno 5 x.

Uživatelský avatar
maux
Příspěvky: 382
Registrován: 21 zář 2010 16:29

Re: Co je to Fletcher-Munson Curve

Příspěvek od maux » 23 lis 2014 01:47

Super. Díky. Početl jsem si... :palec+:

Uživatelský avatar
marylin
Příspěvky: 240
Registrován: 25 bře 2013 15:18

Re: Co je to Fletcher-Munson Curve

Příspěvek od marylin » 23 lis 2014 13:03

Díky za pěkný článek...
Kytarista v Renewal, vznikající domácí VAMI Sound Studio

Uživatelský avatar
biscuit
Příspěvky: 8807
Registrován: 22 črc 2004 02:58

Re: Co je to Fletcher-Munson Curve

Příspěvek od biscuit » 23 lis 2014 13:37

Jen si dovolim poznamku - ta funkce se podle meho nazoru nejmenuje bass boost, ale loudness.

Uživatelský avatar
nixx
Příspěvky: 753
Registrován: 25 led 2008 23:18

Re: Co je to Fletcher-Munson Curve

Příspěvek od nixx » 23 lis 2014 17:21

Fajn článek, je hezký, že si někdo dá tu práci :palec+:
Já jen doplním, že jednotka hlasitosti v angličtině není Phone, ale phon (množné číslo phons, ne Phones). A že má v české akustické terminologii zavedený a používaný překlad fon (někde fón). Stejně tak sone je česky prostě son. Dokonce je v odborné literatuře běžné i spojení Fletcher-Munsonovy křivky. Není tedy třeba používat neobratné anglicismy jako "Hlasitost je pak uváděna v Phone jednotkách" nebo "Fletcher-Munson Curve" uprostřed českého textu.

Uživatelský avatar
Stan
Příspěvky: 1936
Registrován: 27 dub 2013 15:26

Re: Co je to Fletcher-Munson Curve

Příspěvek od Stan » 23 lis 2014 18:05

Diky za upozorneni (opraveno) "e" se mi tam nejak pripletlo, cetl jsem to nekolikrat a tohle jsem prehledl, ale na grafech je to tak jak to ma byt. Anglicke vyrazy mixuju s pocestenymi zamerne jelikoz neni moc clanku v cestine o aspektech spojenych s hudebni produkci. Nebavim se o velmi odborne literature. Proto pokud bude nekdo mit zajem si vyhledat neco vic o problematice na netu pak muze pouzit ve vyhledavaci prave uvedene Anglické vyrazy. Navic nektere vyrazy se nedaji prelozit vubec ci tak aby davaly smysl nebo nepusobily komicky. Pokud se nekdo zajima o hudebni produkci mel by znat Anglickou terminologii pro lepsi porozumeni, ale to je jen muj nazor. Jinak diky ze se libilo chtel jsem to napsat tak aby to nebylo az moc technicke a bylo to srozumitelne. Chybami se clovek uci tak priste to snad bude lepsi. :)
Naposledy upravil(a) Stan dne 23 lis 2014 21:33, celkem upraveno 1 x.

Uživatelský avatar
Pierre niko
Příspěvky: 719
Registrován: 28 pro 2004 11:04

Re: Co je to Fletcher-Munson Curve

Příspěvek od Pierre niko » 23 lis 2014 19:18

Díky Stane, fajn cteni. Jen me utvrzuje, ze chci svuj DIY kontroler monitoru vybavit radeji krokove prepinanou hlasitosti, pricemz jedna z urovni hlaistosti by mela byt nejakych tech 82 dB SPL. Jeste jednou palec nahoru!

Uživatelský avatar
biscuit
Příspěvky: 8807
Registrován: 22 črc 2004 02:58

Re: Co je to Fletcher-Munson Curve

Příspěvek od biscuit » 23 lis 2014 21:37

krokovej ovladac byl pro me jen cesta za "dokonalym" soubehem a az pouzivanim jsem zjistil, ze mi odkrokovani vubec nevadi ba dokonce vyhovuje. nicmene myslet si, ze jeden krok (vzdy ten stale stejnej) bude odpovidat optimalni hlasitosti pro mix je trochu naivni. on kazdej ten mix hraje precijen trochu jinak... tuidz stejne nejlepsi berlickou pro me je a bude reference, srovnana na subjektivne stejnou hlasitost jako mix a switch a/b.

Uživatelský avatar
nixx
Příspěvky: 753
Registrován: 25 led 2008 23:18

Re: Co je to Fletcher-Munson Curve

Příspěvek od nixx » 23 lis 2014 22:21

Ono dost dobře nejde mít na monitor controlleru stupnici v dB SPL (nebo obecně přiřadit nějaké poloze poťáku konkrétní hodnotu SPL). Hladina akustického tlaku je závislá ještě na dalších faktorech, než je poloha toho knoflíku. Třeba na úrovni vstupního signálu, zisku zesilovače monitorů, účinnosti měničů, akustice místnosti atd. Ten knoflík prostě ovládá jinou veličinu...

Uživatelský avatar
Pierre niko
Příspěvky: 719
Registrován: 28 pro 2004 11:04

Re: Co je to Fletcher-Munson Curve

Příspěvek od Pierre niko » 23 lis 2014 22:55

nixx píše:Ono dost dobře nejde mít na monitor controlleru stupnici v dB SPL (nebo obecně přiřadit nějaké poloze poťáku konkrétní hodnotu SPL). Hladina akustického tlaku je závislá ještě na dalších faktorech, než je poloha toho knoflíku. Třeba na úrovni vstupního signálu, zisku zesilovače monitorů, účinnosti měničů, akustice místnosti atd. Ten knoflík prostě ovládá jinou veličinu...
co mozna nejpresnejsi mereni+kalibrace, zadna veda.
biscuit píše:nicmene myslet si, ze jeden krok (vzdy ten stale stejnej) bude odpovidat optimalni hlasitosti pro mix je trochu naivni. on kazdej ten mix hraje precijen trochu jinak...
jde o to stanovit si referencni bod. 0 dB v kompu = 82 dB SPL, zadna veda.

Uživatelský avatar
nixx
Příspěvky: 753
Registrován: 25 led 2008 23:18

Re: Co je to Fletcher-Munson Curve

Příspěvek od nixx » 23 lis 2014 23:17

S jakým signálem? Bílý šum? Sinus (každá frekvence bude hrát jinak)? Bude to strašně hrubé přiblížení. Nevidím tam moc velký praktický přínos. Ale nakonec, proč ne... :)

Uživatelský avatar
Stan
Příspěvky: 1936
Registrován: 27 dub 2013 15:26

Re: Co je to Fletcher-Munson Curve

Příspěvek od Stan » 23 lis 2014 23:19

Kalibrace a nastaveni hlasitosti aby kontroler daval smysl je nutna a zejmena pak pri pouzivani vice monitorovacich sestav, navic to neni nic sloziteho a je popsana snad v kazdem manualu si myslim. Pokud neni kontroler i tak je nastaveni a oznaceni pozice vhodne. Tohle jsem v clanku ale rozebirat nechtel proto jsem se o tom zminil jen okrajove. To je na jine tema: aktivni / pasivni monitory a kontrolery. Tento clanek byl jen o lidskem sluchu a jednoduchem vysvetleni co to je Fletcher-Munson krivka jak vyplyva z nadpisu.

@Nixx: PINK NOISE jak jsem psal.

Uživatelský avatar
Pierre niko
Příspěvky: 719
Registrován: 28 pro 2004 11:04

Re: Co je to Fletcher-Munson Curve

Příspěvek od Pierre niko » 23 lis 2014 23:29

Stan: Sory za OT. Prvni odpoved je asi k tematu, to ale necham na tobe, tu druhou a tuto klidne smaz.
nixx: Z tvych minulych odpovedi na tema akustiky vim, ze to mas asi vystudovano, respektuju te. Myslim na GS je tomu venovano par temat, ja jsem muzikant a delam muziku, nehledam tip-top reseni... Priblizne...

Uživatelský avatar
nixx
Příspěvky: 753
Registrován: 25 led 2008 23:18

Re: Co je to Fletcher-Munson Curve

Příspěvek od nixx » 23 lis 2014 23:39

OK OK, proč ne... Když je ve studiu víc monitorů, tak to asi není od věci - pravda. Už mlčím :)

Uživatelský avatar
biscuit
Příspěvky: 8807
Registrován: 22 črc 2004 02:58

Re: Co je to Fletcher-Munson Curve

Příspěvek od biscuit » 23 lis 2014 23:45

pierre niko: jj rozumim... jako pomocnik se da vyuzit i appka pro telefon ;-) uspesne jsem takovou pouzil pro nastaveni zisku zesilovacu v monitorech

Odpovědět