Ses sinyali

İnsan kulağının algıladığı frekanslar 20 Hz ile 20 kHz (20 000 Hz.) arasındadır. Düşük frekans kalın, yüksek frekanslar ise ince seslere aittir. Ancak burada belirtilen sınırlar kulakları olağanüstü duyarlı genç insanlarda ölçülmüş uç değerlerdir. İnsanların büyük bölümünün kulakları bu derece duyarlı değildir.

Bu sebepten kaliteli müzik dinletisi için ses bandının üst sınırının 15 kHz olması yeterli sayılır.

En kalın erkek sesinin (bas) frekansı 85 Hz civarında,en ince kadın sesinin frekansı ise (soprano) 1050 Hz civarındadır.

Müzik aletlerinin ürettiği ses (nota) frekansı ölçülmüştür. Nota frekans aralığı toplam 8 oktava ayrılmıştır. 12^[1] notalık dilime bir oktav denir. Bir oktavlık nota frekansı aşağıdaki tabloda görülmektedir. Bu tabloda (4. oktav) sadece müzik aletlerinin en çok kullandıkları oktav gösterilmiştir. Diğer oktavlarda ise frekanslar bu tabloda gösterilen nota frekanslarının tam sayı ast veya üstü katıdır. Mesela la (A4) notasının frekansı 440 Hz.dir.Bir oktav yüksek (ince) la notasının frekansı bunun iki mislidir. Müzik aletleri arasında en ince ses piyanonun ince do sesidir. 4186 Hz.lik bu nota 261.6 Hz.lik do notasının 4 oktav üstündedir. Kemanın en ince sesi ise ince soldur. (3136 Hz)

İnsan ve müzik aletlerinin ürettiği seslerin insan kulak duyarlılık bölgesinin ancak bir bölümünü oluşturduğu görülmektedir. Ne var ki ses bandını müzik aletinin en ince sesi frekansında, mesela 4186 Hz.de sınırlamak sesleri madenileştirir ve müzik keyfini tamamen ortadan kaldırır.Çünkü bu durumda farklı müzik aletlerinden gelen tiz sesler arasında fark kalmaz ve dinleyici kulağına gelen sesin hangi müzik aletinden geldiğini bile anlayamaz. Her müzik aleti farklı bir harmonik yapıya sahiptir. Bu harmonik yapıya ses kalitesi veya ses rengi denilir. Müzik aletinin kendine özgü ses rengiyle kulağa iletilmesi için de ses bandı çok daha yüksek frekanslı sesleri geçirebilecek nitelikte olmalıdır.

Her müzik aleti belli bir frekansta titreşim yaparak ses üretir. Ne var ki üretilen ses uygun bir ölçü aletinde incelendiğinde müzik aletinin sadece bir frekansta değil, pek çok frekansta ses ürettiği görülür. Bu seslerden en düşük frekanslı olan aynı zamanda en yüksek genliğe sahiptir. Çalınan notayı da o frekans belirler. Bu frekansa ana frekans (fundamental) denilir. Diğer sesler ise daha düşük genlikli, fakat daha yüksek frekanslıdır. Frekansları genellikle ana frekansın tam sayı katıdır. Bu küçük genlikli, yüksek frekanslı seslere harmonik denilir. İşte kulağın farklı müzik aletlerini birbirinden ayırmasını sağlayan bu harmoniklerdir.

İdeal diyapazonun harmoniği yoktur. Ancak bütün müzik aletleri (ve tabii insan seslerinin) kendilerine özgü harmonik yapıları vardır. Özellikle akordeon çok sayıda harmoniği ile dikkat çeker ve halk arasında bu alet için “sesi zengin” tanımlaması yapılır.15 kHz lik ses bandı çok sayıda harmoniğin iletilmesine uygundur.

Günümüz teknolojisinde ses saklamak için çok geniş ses bantları kullanmak mümkündür. Özellikle CD ler kulak duyarlılığının çok ötesinde bir bantla kayıt yapabilirler. Ne var ki, ses iletiminde bazı sınırlamalar vardır. Yayıncılıkta yayına tahsis edilen radyo frekans alanının sınırlı oluşu ve ses bandı genişledikçe bu bölgenin de genişleme zorunluluğunun oluşu yayınlanan seslerin bandında bazı sınırlamalara yol açmıştır. (Ancak sayısal yayıncılık bu sınırlamaları büyük ölçüde kaldıracaktır.) Buna göre ses bandı FM radyo vericilerinde 15 kHz., genlik modüleli (AM) radyo vericilerinde 5 kHz. ve telefonda da 3.4 kHz.dir.