Tonfiks. Käsittelee ääntä.

Hurinan kääntöpuoli

Tiistai 16.10.2018 - Eero Aro


Kärinän huuntopuoli

Vielä hurinasta. Äänitteen hurina ei nimittäin ole pelkästään haitallinen asia, vaan siitä on myös hyötyä, vaikka häiriöääni sitten restauroidessa poistettaisiinkin.

Suomen sähkönjakeluverkon nimellistaajuus on 50 Hz. Tämä tarkoittaa, että verkkotaajuus ei ole koko ajan tarkalleen 50 hertsiä, vaan taajuus vaihtelee hieman vuorokauden kuluessa, kuitenkin yleensä alle hertsin verran. 24 tunnin kuluttua taajuusmuutokset on kuitenkin aina tasattu, jonka ansiosta vuorokauden keskimääräinen verkkotaajuus on 50 Hz.

Vielä 1990-luvulla oli käytössä esimerkiksi herätyskelloja, jotka tahdistuivat verkkotaajuuteen, ja pysyivät sen perusteella ajassa.

Kun vanhan äänitteen verkkotaajuutta tutkitaan spektrianalysaattorilla tai editointiohjelman spektrogrammista, niin vain harvoin sen hurinataajuus on tarkalleen 50 Hz. Esimerkiksi viime postaukseni hurinan tarkka taajuus onkin 50,47 Hz.

50_47Hz.jpg

Hurinan avulla voidaan päätellä ainakin suuntaa antavasti, mikä äänitteen alkuperäinen nauhanopeus on ollut. Kun esimerkiksi tuo 50,47 hertsin hurinainen äänite säädetään hieman (= 0,94%) hitaammaksi, niin hurina asettuu 50 Hz:n kohdalle.

Jaa että miksi 0,94% ? Tällä perusteella: 50,47 Hz:n ensimmäinen harmoninen kerrannaistaajuus, eli 2 x perustaajuus (kuvaajassa tuo seuraava korkea piikki) on 100,94 Hz. Kun äänitteen nopeutta pienennetään 0,94%, niin kerrannaistaajuus asettuu 100 Hz:n kohdalle. Digitaalisesti "nopeutta pienennetään" niin, että äänenkorkeutta (pitch) lasketaan, ja äänitteen kestoa pidennetään, mielellään yhtenä toimenpiteenä.

Nopeussäädön jälkeen henkilöiden puhe toistuu oikealla nopeudella ja luonnollisella korkeudella, se ei kuulosta Mikki-Hiireltä eikä Darth Vaderilta. Musiikki soi oikeassa vireessä ja oikeassa sävellajissa. Musiikkiäänitteiden nopeudenkorjaus saadaan tosin tarkimmin tehdyksi nuottien avulla, mutta hurinataajuus antaa jo hyvää vinkkiä siitä, mihin suuntaan nopeus on pielessä.

Audioforensiikassa verkkotaajuutta käytetään myös äänitteen äänitysajankohdan määrittämiseen. Puhelinvastaajaan tallentuneessa äänitteessä on lähes aina jälkiä verkkohurinasta. Vaikka se ei olisi korvin helposti kuultavissa, niin spektrianalysaattori sen kyllä näyttää. Jos taajuus voidaan selvittää, niin sitä voidaan verrata sähköverkon taajuusvaihteluihin. Näin voidaan määritellä äänitteessä olevan hurinan perusteella puhelun kellonaika hyvinkin tarkasti, tai ainakin se pystytään rajaamaan tiettyihin ajanjaksoihin. Äänitteessä on eräänlainen "aikaleima".

Esimerkiksi Saksan sähköverkon taajuus on koko ajan nähtävissä netissä:

http://www.netzfrequenz.info/verlauf-3-minuten

Tätä kirjoittaessani se näyttää olevan 50,025 Hz, eli hiuksenhienosti nopsanpuoleinen. Mutta ei hätää, jakeluverkon operaattori hidastaa taajuutta kuluvan vuorokauden sisällä niin, että taajuus on keskimäärin 50 Hz.