Bezpieczeństwo korzystania z systemów IEM

2018-07-17
Bezpieczeństwo korzystania z systemów IEM

Systemy IEM (ang. In-Ear Monitoring), czyli odsłuchu dousznego, to pod wieloma względami prawdziwe błogosławieństwo. Tak dla muzyków – nie muszą już kurczowo trzymać się monitorów, by należycie się słyszeć, jak ma to miejsce w przypadku odsłuchów podłogowych – jak i realizatorów – ryzyko wystąpienia sprzężeń jest zminimalizowane praktycznie do zera. Owszem, istnieją procesory anti-feedback, i to one stanowią tu pierwszą linię obrony, ale przecież strzeżonego Pan Bóg strzeże.

To oczywiście nie jedyna zaleta systemów dousznych. Kolejną jest to, iż odsłuch taki zapewnia – a szczególnie dotyczy to wokalistów – zwiększenie dokładności intonacji, a jednocześnie zmniejszenie ryzyka nadwerężenia głosu, co może się przytrafić przy nieefektywnym odsłuchu podłogowym. Wszystko fajnie i pięknie, ale czy odsłuchy douszne są bezpieczne? W sensie wpływu na słuch?

Zadaniem realizatora odsłuchów jest zapewnienie muzykom na scenie takiego miksu, jakiego ci oczekują. I jakkolwiek to człowiek za konsoletą konfiguruje ów miks, to jednak ostateczne słowo w kwestii głośności odsłuchu dousznego ma sam wykonawca: to pokrętło regulatora poziomu w odbiorniku osobistym. A zatem to muzyk decyduje o tym, co ma się znaleźć w jego indywidualnym miksie i jak głośno ma być on słyszalny.

 

Zadaniem realizatora odsłuchów jest zapewnienie muzykom na scenie takiego miksu, jakiego ci oczekują.

 

Co to znaczy „dwukrotnie głośniej”? Nie jest to ani 3 dB, ani 6 dB – bardziej 10 dB. Przyrost SPL o 3 dB oznacza jedynie podwojenie mocy, wzrost o 6 dB wymaga mocy o czterokrotnie większej wartości, a dopiero jej zwiększenie o 10 dB przynosi dwukrotne zwiększenie głośności. Oznacza to, że uczynienie miksu IEM po dwakroć głośniejszym powoduje znaczącą redukcję czasu bezpiecznej pracy z takim odsłuchem. Z drugiej strony, o bezpieczeństwie słuchu zadecydować może obniżenie poziomu o 3 dB.

Dlaczego dźwięk głośniejszy brzmi lepiej? To wynik z kilku tysięcy lat nasłuchiwania niebezpieczeństwa czającego się wśród drzew i zarośli. Wszyscy znamy słynny wykres Fletchera-Munsona, który ilustruje efektywność słuchu w poszczególnych pasmach przy różnych wartościach SPL. Starsze systemy stereo „hi-fi” wyposażone są w filtry „loudness”, które automatycznie podnoszą poziom basów i sopranów, gdy zmniejszana jest głośność odsłuchu, niwelując różnice w stosunku do pasma średniego, w którym to słuch jest najskuteczniejszy. W miarę zwiększania głośności odpowiedź częstotliwościowa słuchu staje się coraz bardziej płaska, a tony zarówno wysokie, jak i niskie wyraźnie słyszalne.

 

Większość konsolet standardowo wyposażona jest w czteropasmowe korektory wyjściowe. Delikatne konturowanie miksu IEM za pomocą korektora może poprawić jego jakość przy niższych poziomach odsłuchu. Podbicie pasm 10 kHz i 100 Hz, przy jednoczesnym podcięciu 3 kHz i 300 Hz, pozwala „otworzyć” cichszy miks, dzięki czemu będzie on lepiej słyszalny przy mniejszej głośności. Tak czy siak, muzycy korzystający z IEM mają tendencje ku temu, by wraz z upływem czasu zwiększać głośność odsłuchu – po pierwsze dlatego, że miks wówczas lepiej brzmi, a po drugie z racji narastającego zmęczenia słuchu.

 

POZIOM I CZAS

 

Każdy dźwięk, jeśli cechuje się wystarczającą głośnością i czasem trwania, może spowodować uszkodzenie słuchu. Owo uszkodzenie jest bowiem pochodną nie tylko głośności, z jaką dany dźwięk oddziałuje na bębenki uszne, ale też tego, jak długo. Degradacja słuchu może więc następować tygodniami, miesiącami, a nawet latami. Słuchu uszkodzonego nie da się naprawić.

 

Jak głośna jest Twoja scena? Większość doświadczonych realizatorów konfiguruje miks, obserwując miernik poziomu dźwięku. Na rynku dostępne są całkiem efektywne aplikacje tego typu. Kilka przykładów. Log SPL to w pełni funkcjonalny miernik z analogowym wyświetlaczem, odczytem cyfrowym i wykresem FFT, Sound-Meter+ pełni rolę dźwiękowego dozymetru, z kolei StudioSixDigital SPL Meter to replika starego miernika analogowego Radio Shack, wciąż jeszcze pozostającego w użyciu.

 

Mierniki natężenia dźwięku można wykorzystać nie tylko na scenie, ale też w dowolnym otoczeniu, szczególnie w miejscach, w których przebywamy dłuższy czas: w sali prób, samochodzie, autokarze, a także samolocie. Hałas wewnątrz kabiny samolotu ma zwykle natężenie 85-90 dB, do 105 dB podczas startu. Miejsca przy oknie są o 4 dB głośniejsze niż te w środku i przy przejściu. Miejsca w rzędach znajdujących się przed silnikami są cichsze, niż te znajdujące się bardziej z tyłu.

 

W miarę zwiększania głośności odpowiedź częstotliwościowa słuchu staje się coraz bardziej płaska, a tony zarówno wysokie, jak i niskie wyraźnie słyszalne.

 

Zatyczki do uszu, słuchawki z układami wyciszającymi hałas i, oczywiście, IEM-y mogą redukować ekspozycję słuchu na dźwięk, a tym samym ryzyko jego uszkodzenia. Ale jak głośny jest dźwięk wpuszczany z IEM wprost do kanałów usznych? Oprócz możliwości pomiaru natężenia dźwięku w otoczeniu, Sensaphonics dB Check udostępnia opcję mierzenia SPL w słuchawkach dokanałowych. Wylicza przy tym bezpieczne czasy ekspozycji dla systemów IEM Sensaphonics i Shure, zgodnie ze standardami OSHA oraz NIOSH.

 

Np. w USA dopuszczalny przez obowiązującą tam normę OSHA limit ekspozycji (PEL), ustanowiony w 1969 roku, to 8 godzin dla 90 dB(A). OSHA stosuje przy tym 5-decybelowy współczynnik przyrostu, co oznacza, że gdy poziom ciśnienia dźwięku (SPL) wzrasta o 5 dB, dopuszczalny czas ekspozycji ulega skróceniu o połowę. Inaczej mówiąc, przy 95 dB wynosić on może 4 godziny, przy 100 dB zmniejsza się do dwóch, zaś przy 105 dB do zaledwie jednej.

 

Standard NIOSH jest jeszcze bardziej zachowawczy, dopuszczając natężenie dźwięku 85 dB dla 8-godzinnej ekspozycji, a dodatkowo wprowadzając 3-decybelowy współczynnik przyrostu. W tym więc przypadku skrócenie ekspozycji o połowę wymagane jest już przy zwiększeniu SPL do 88 dB, zaś przy 91 dB nie może ona być dłuższa niż 2 godziny, czyli aż o 9 dB mniej niż w przypadku standardu OSHA. A zatem jaki poziom określany jest przez NIOSH jako bezpieczny dla jednogodzinnej ekspozycji? Odpowiedź jest prosta: 94 dB, o 11 dB mniej niż OSHA.

 

Poziom natężenia dźwięku na scenie w przypadku typowego koncertu rockowego lub muzyki pop to około 105 dB, co oznacza, że po godzinie następuje tymczasowe przesunięcie granicy czułości słuchu. Jest to jednym z powodów, dla których często dłuższe koncerty czy imprezy są przeplatane antraktami, w czasie których z głośników puszczana jest cichsza muzyka, co pozwala uszom zarówno słuchaczy, jak i wykonawców na „złapanie oddechu”. Poza tym mają dobroczynny wpływ na towarzyszącą imprezie działalność handlową, zwłaszcza gastronomiczną. Ponadto przerwy te ułatwiają przestrzeganie norm w zakresie poziomu równoważnego, czyli mierzonego w określonym czasie (Leq), gdyż pozwalają obniżyć uśrednione wyniki pomiarów, a tym samym zachować rezerwę na wielki finał.

 

TYMCZASOWE PRZESUNIĘCIE PROGU SŁYSZENIA

 

Głośne dźwięki powodują, że uszy stopniowo „zamykają się”, a zjawisko to określane jest mianem tymczasowego przesunięcia progu słyszenia. Rzęski, czyli cieniutkie włoski zatopione w płynie usznym, znajdującym się wewnątrz narządu Cortiego, ulegają spłaszczeniu. Po upływie pewnego czasu ciszy podnoszą się one, a narząd słuchu odzyskuje swoją sprawność. Można to porównać do zachowania trawnika po zakończeniu garden party.

 

Jeśli nie zapewnimy słuchowi odpowiednich możliwości regeneracji, tymczasowe przesunięcie progu słyszenia przechodzi w przesunięcie stałe, ale dzieje się to stopniowo, dlatego trudno jest owe postępy degradacji słuchu zauważyć. Dlatego właśnie najlepszą metodą monitorowania stanu słuchu są przeprowadzane co roku badania naszego narządu słyszenia.

 

TYPY WKŁADEK DOUSZNYCH

 

Wkładki douszne wykonywane na zamówienie projektowane są w oparciu o indywidualne preferencje muzyka, a ścisłe dopasowanie do kształtu kanału usznego pozwala uzyskać nawet 26-decybelową izolację od otoczenia. Standardowe słuchawki do mp3-ki zapewniają słabą izolację, w rezultacie czego, gdy są używane na głośnej scenie, wymuszają podawanie miksu monitorowego z wysokim poziomem głośności, co z kolei pociąga za sobą tymczasowe przesunięcie progu słyszenia w czasie znacząco krótszym w porównaniu ze słuchawkami, nawet standardowymi, o dobrej izolacji. Tym samym ich używanie może na dłuższym odcinku czasu prowadzić do trwałego pogorszenia stanu słuchu. Standardowe słuchawki dostarczane wraz z IEM mogą nie dopasowywać się do kanałów usznych tak dobrze, jak te wykonane na zamówienie, a oferowany stopień izolacyjności może być różny dla poszczególnych modeli.

 

Standardowe słuchawki do mp3-ki zapewniają słabą izolację, w rezultacie czego, gdy są używane na głośnej scenie, wymuszają podawanie miksu monitorowego z wysokim poziomem głośności.

 

DO OBU USZU

 

Używanie dwóch słuchawek w porównaniu do jednej ma ogromne znaczenie w kontekście długofalowego korzystania z IEM. Gdy systemu dousznego używamy w konfiguracji dwuusznej, pojawia się efekt sumowania binauralnego, który powoduje, że odbierany dźwięk wydaje się być aż o 6 dB głośniejszy, niż wynikałoby to z ustawienia poziomu sygnału. A zatem mamy tu „coś praktycznie za nic”.

 

Jeśli więc umieścimy słuchawki IEM w obojgu uszu wykonawcy, a każda z nich wytworzy dźwięk o poziomie 90 dB, mózg zsumuje oba sygnały, w rezultacie czego muzyk będzie słyszał go z takim natężeniem, z jakim słyszałby sygnał 96 dB z pojedynczej słuchawki. Odbierany 6-decybelowy przyrost pozwala na czterokrotne wydłużenie czasu ekspozycji, bez ryzyka potencjalnego uszkodzenia słuchu, jakie mogłoby nastąpić przy rzeczywistym podniesieniu poziomu ciśnienia dźwięku o 6 dB.

 

Metoda polegająca na jednoczesnym korzystaniu z jednej słuchawki IEM i monitora podłogowego, co ma na celu wykorzystanie wszystkiego, co w obu formach najlepsze, skutkuje zwiększaniem poziomu odsłuchu dousznego. Głośność sygnału w pojedynczej słuchawce musi bowiem być odpowiednio wysoka, by zrównoważyć poziom dźwięku na scenie, co oznacza jej zwiększenie o 6 dB, a nawet więcej, a tym samym znaczące, nawet czterokrotne, skrócenie czasu bezpiecznej ekspozycji.

 

Rezygnacja z dobrodziejstw IEM, czyli sumowania binauralnego oraz stereofonicznej postaci miksu, sprawia, że jednosłuchawkowy odsłuch douszny musi grać z poziomem nawet o 10 dB wyższym, co może stać się przyczyną stopniowego pogarszania stanu słuchu, w podobny sposób, jak niekorzystanie z IEM w ogóle. Proces ten postępuje z intensywnością wprost proporcjonalną do poziomu głośności dźwięku na scenie lub w odsłuchach IEM.

 

Jak już wiemy ze wzmianki o współczynniku przyrostu SPL dla dopuszczalnego limitu czasu ekspozycji, każdy wzrost o 5 dB (lub 3 dB) skraca ów czas o połowę, a to oznacza, że wykonawca korzystający z pojedynczej słuchawki IEM może doświadczyć czasowego obniżenia progu słyszenia w tempie dwukrotnie szybszym w porównaniu do osoby używającej systemu dwuusznego. Inaczej mówiąc, podczas koncertu trwającego 2 godziny wykonawca, który korzysta z odsłuchu dwuusznego może bezpiecznie pracować z taką głośnością monitoringu (odczuwaną), jak użytkownik używający odsłuchu jednousznego przez godzinę.

 

ISTOTNE RÓŻNICE

 

Przestawiając się na korzystanie z odsłuchu dousznego muzycy przyzwyczajeni do pracy z monitorami podłogowymi często starają się dopasować głośność dźwięku w słuchawkach do tej sobie wcześniej znanej, tym sposobem znacząco, lub nawet całkowicie, niwelując korzyści wynikające z ochrony słuchu.

 

Przeprowadzone w 2008 studium Federmana i Rickettsa, zatytułowane Preferred and Minimum Listening Levels for Musicians While Using Floor and In-Ear Monitors, wykazało, że minimalny akceptowalny poziom odsłuchu przy użyciu monitorów podłogowych jest o zaledwie 2 dB niższy niż poziom preferowany, podczas gdy w przypadku monitorów dousznych różnica ta wynosi aż 6 dB, co oznacza, że system IEM daje możliwość znaczniejszego obniżenia głośności odsłuchu słuchawkowego. A pamiętajmy, że 6-decybelowa redukcja pozwala na czterokrotne wydłużenie czasu bezpiecznej ekspozycji.

 

Przestawiając się na korzystanie z odsłuchu dousznego muzycy przyzwyczajeni do pracy z monitorami podłogowymi często starają się dopasować głośność dźwięku w słuchawkach do tej sobie wcześniej znanej

 

Jakkolwiek różnica pomiędzy poziomami preferowanymi w przypadku odsłuchów podłogowych i dousznych jest niewielka, to jednak widać tu wyraźnie, że te drugie pozwalają w większym stopniu zadbać o słuch użytkowników.

 

MIKS SKONCENTROWANY

 

Jakiego rodzaju miks zapewnia lepszą ochronę słuchu? Miks „skoncentrowany” pozwala wykonawcom skoncentrować się na elementach z ich punktu widzenia najważniejszych. Które jednak elementy są tymi „najważniejszymi”?

 

Muzycy odkryli, że miks skoncentrowany, podany zamiast pełnego miksu, pomaga im skupić się na wykonywanej przez siebie partii, a przy tym pozwala zmniejszyć poziom głośności odsłuchu. Miks skoncentrowany polega na tym, że każdy muzyk słyszy swój instrument jako główny, centralny element, zaś pozostałe, ale tylko te konieczne dla zachowania właściwego timingu i intonacji – na przykład fortepian czy keyboard, hi-hat, bas i stopa – rozmieszczone są po bokach panoramy, z wyraźnie niższymi poziomami.

 

Monitoring z wykorzystaniem kanału hi-hatu, bez odsłuchu sygnału z mikrofonu werblowego, pozwala zmniejszyć głośność miksu, bo przecież mikrofon hi-hatowy wyłapuje na tyle dużo dźwięku werbla, że wystarcza to zdecydowanej większości wykonawców – no, może poza perkusistami. Niektórzy użytkownicy IEM chcą słyszeć jedynie perkusyjne overheady, dzięki czemu bębny są w odsłuchu mniej agresywne. Innym z kolei wystarcza jedynie dźwięk stopy. Kluczem do sukcesu jest tutaj to, aby podawać na odsłuch tylko te elementy, które są danemu muzykowi niezbędne do prawidłowego wykonania jego partii.

 

PANORAMOWANIE TO TWÓJ SPRZYMIERZENIEC

 

Nasze mózgi przyzwyczajone są do stereofonicznego odbierania dźwięku. Panoramowanie wokali ułatwia śpiewanie harmoniczne. Oprócz tego pozwala obniżyć poziom sygnału wejściowego z mikrofonów innych wykonawców, a tym samym uczynić cały miks cichszym. Niektórzy perkusiści nie lubią jednak, gdy panoramuje im się tomy w odsłuchu, a wynika to z faktu, że wykonując na nich przejścia obracają głowę.

 

Poziom natężenia dźwięku na scenie w przypadku typowego koncertu rockowego lub muzyki pop to około 105 dB, co oznacza, że po godzinie następuje tymczasowe przesunięcie granicy czułości słuchu.

 

Bezprzewodowe systemy IEM bazują na „multipleksie FM”, czyli MPX, który daje możliwość transmisji stereo w sygnale mono, ale separacja kanałów jest tu cokolwiek ograniczona: sygnały panoramowane skrajnie na godzinie 7 i 5 są w rzeczywistości na godzinach 9 i 3. Systemy te ponadto cechują się zazwyczaj słabą odpowiedzią w paśmie powyżej 15 kHz. Przewodowe IEM-y oferują wyższą jakość transmisji i brzmienie lepsze niż analogowe systemy bezprzewodowe, dlatego są preferowane przez perkusistów.

 

NA KONIEC

 

Systemy IEM-y, w połączeniu z typowymi słuchawkami dousznymi, są zdolne wytworzyć ciśnienie dźwięku o poziomie mogącym spowodować uszkodzenia słuchu, przy dłuższym użytkowaniu: dźwięk o SPL 100 dB, słyszany z odległości 2,5 cm (długość kanału usznego) działa podobnie, jak dźwięk o SPL 136 dB, słyszany z 1,5 metra (monitor podłogowy). Dlatego zawsze zwracajcie uwagę na ustawienie pokrętła głośności w Waszych bodypackach i obserwujcie zmiany czułości słuchu, zarówno w trakcie poszczególnych występów, jak i w dłuższej perspektywie.

Live Sound & Instalation Newsletter
Krótko i na temat, zawsze najświeższe informacje