Звуков диапазон. „Минимално забележима разлика“

Загубата на слуха е патологично състояние, характеризиращ се със загуба на слуха и затруднено разбиране на говоримия език. Среща се доста често, особено при възрастни хора. В наши дни обаче има тенденция към повече ранно развитиезагуба на слуха, включително при млади хора и деца. В зависимост от това колко е отслабен слухът, загубата на слуха се разделя на различни степени.

Какво са децибели и херци

Всеки звук или шум може да се характеризира с два параметъра: височина и интензитет на звука.

Стъпка

Височината на звука се определя от броя на осцилациите на звуковата вълна и се изразява в херци (Hz): колкото по-висок е херцът, толкова по-висока е височината. Например, най-първият бял клавиш отляво на обикновено пиано ("A" от субконтрактава) произвежда нисък звук при 27 500 Hz, а последният бял клавиш отдясно ("C" от петата октава ) произвежда нисък звук от 4186,0 Hz.

Човешкото ухо е в състояние да различи звуци в диапазона 16–20 000 Hz. Всичко под 16 Hz се нарича инфразвук, а над 20 000 се нарича ултразвук. И ултразвукът, и инфразвукът не се възприемат от човешкото ухо, но могат да повлияят на тялото и психиката.

По честота всички звукови звуци могат да бъдат разделени на високо-, средно- и нискочестотни. Нискочестотните звуци включват звуци до 500 Hz, средночестотните звуци в диапазона 500-10 000 Hz, високочестотните звуци всички звуци с честота над 10 000 Hz. Човешко ухопри същата сила на удара е по-добре да чуете средночестотни звуци, които се възприемат като по-силни. Съответно, ниско- и високочестотните честоти се „чуват“ по-тихо или дори „спират да звучат“ напълно. Като цяло, след 40-50 години горен лимитчуваемостта на звуците намалява от 20 000 до 16 000 Hz.

Сила на звука

Ако ухото е изложено на много силен звук, тъпанчето може да се спука. На снимката по-долу има нормална мембрана, отгоре има мембрана с дефект.

Всеки звук може да повлияе на слуховия орган по различни начини. Това зависи от неговия интензитет на звука или силата на звука, която се измерва в децибели (dB).

Нормалният слух е в състояние да различи звуци от 0 dB и повече. При излагане на силен звук над 120 dB.

Човешкото ухо се чувства най-удобно в диапазона до 80–85 dB.

За сравнение:

• зимна гора при тихо време - около 0 dB,
• шумолене на листа в гората, парка – 20–30 dB,
• нормална разговорна реч, офис работа – 40–60 dB,
• шум от двигателя в салона на автомобила – 70–80 dB,
• силни писъци - 85-90 dB,
• гръмотевици - 100 dB,
• ударен чук на разстояние 1 метър от него - около 120 dB.

Степени на загуба на слуха спрямо нивата на звука

Обикновено се разграничават следните степени на загуба на слуха:

• Нормален слух - човек чува звуци в диапазона от 0 до 25 dB и повече. Той може да чуе шумоленето на листата, пеенето на птиците в гората, тиктакането на стенен часовник и др.
• Загуба на слуха:

1. I степен (лека) - човек започва да чува звуци от 26–40 dB.
2. II степен (умерена) - прагът за възприемане на звуци започва от 40–55 dB.
3. III степен (тежка) - чува звуци от 56–70 dB.
4. IV степен (дълбока) – от 71–90 dB.

• Глухотата е състояние, при което човек не може да чуе звук, по-силен от 90 dB.

Съкратена версия на степените на загуба на слуха:

1. Лека степен - способността да се възприемат звуци под 50 dB. Човек разбира почти напълно говоримия език на разстояние повече от 1 m.
2. Средна степен - прагът за възприемане на звуци започва при обем от 50–70 dB. Комуникацията помежду си е трудна, тъй като в този случай човек чува добре речта на разстояние до 1 m.
3. Тежка степен - над 70 dB. Речта с нормална интензивност вече не се чува или е неразбираема за ухото. Трябва да крещите или да използвате специален слухов апарат.

В ежедневния практически живот специалистите могат да използват друга класификация на загубата на слуха:

1. Нормален слух. Човек чува устна реч и шепот на разстояние повече от 6 m.
2. Лека загуба на слуха. Човек разбира устната реч от разстояние над 6 м, но чува шепот на не повече от 3–6 метра. Пациентът може да различи речта дори във фонов шум.
3. Умерена загуба на слуха. Шепотът може да се различи на разстояние не повече от 1–3 м, а обикновената устна реч – до 4–6 м. Възприемането на речта може да бъде нарушено от външен шум.
4. Значителна степен на загуба на слуха. Разговорната реч се чува на разстояние не повече от 2–4 м, а шепотът – до 0,5–1 м. Възприемането на думите е нечетливо, някои отделни фрази или думи трябва да се повтарят няколко пъти.
5. Тежка степен. Шепотът е почти неразличим дори близо до ухото, устната реч трудно може да се различи дори при викане на разстояние по-малко от 2 м. Той чете повече по устните.

Степени на загуба на слуха спрямо височината на звуците

• I група. Пациентите могат да възприемат само ниски честоти в диапазона 125–150 Hz. Те реагират само на ниски и силни гласове.
• II група. В този случай стават достъпни за възприемане по-високи честоти, които варират от 150 до 500 Hz. Обикновено простите изговорени гласни „o“ и „u“ стават доловими.
• III група. Добро възприемане на ниски и средни честоти (до 1000 Hz). Такива пациенти вече слушат музика, различават звънеца на вратата, чуват почти всички гласни и разбират значението на прости фрази и отделни думи.
• IV група. Честотите до 2000 Hz стават достъпни за възприемане. Пациентите различават почти всички звуци, както и отделни фрази и думи. Те разбират речта.

Тази класификация на загубата на слуха е важна не само за правилен изборслухов апарат, но и настаняване на деца в редовно или специализирано училище за.

Диагностика на загуба на слуха

Аудиометрията ще помогне да се определи степента на загуба на слуха на пациента.

Най-точният и надежден начин за идентифициране и определяне на степента на загуба на слуха е аудиометрията. За тази цел пациентът носи специални слушалки, в които се подава сигнал с подходяща честота и сила. Ако субектът чуе сигнала, той го уведомява, като натиска бутона на устройството или кима с глава. Въз основа на резултатите от аудиометрията се изгражда съответна крива на слухово възприятие (аудиограма), чийто анализ позволява не само да се идентифицира степента на загуба на слуха, но и в някои ситуации да се получи по-задълбочено разбиране на природата на загуба на слуха.
Понякога, когато провеждат аудиометрия, те не носят слушалки, а използват камертон или просто произнасят определени думи на известно разстояние от пациента.

Кога да посетите лекар

Необходимо е да се свържете с УНГ лекар, ако:

1. Започнахте да обръщате глава към говорещия и в същото време се напрягахте да го чуете.
2. Роднини, които живеят с вас, или приятели, които идват на гости, коментират факта, че сте включили телевизора, радиото или плейъра твърде силно.
3. Звънецът на вратата не звъни толкова ясно, колкото преди, или може вече изобщо да не го чувате.
4. Когато говорите по телефона, вие молите другия човек да говори по-силно и по-ясно.
5. Започнаха да ви молят да повторите това, което ви казаха отново.
6. Ако около вас има шум, тогава става много по-трудно да чуете събеседника си и да разберете какво казва.

Въпреки факта, че по принцип колкото по-рано се постави правилната диагноза и започне лечението, толкова по-добри резултатии толкова по-вероятно е слухът да продължи много години напред.

След като разгледахме теорията за разпространението и механизмите, чрез които възникват звуковите вълни, е полезно да разберем как звукът се „интерпретира“ или възприема от хората. Сдвоен орган, ухото, е отговорен за възприемането на звуковите вълни в човешкото тяло. Човешко ухо- много сложен орган, който отговаря за две функции: 1) възприема звукови импулси 2) действа като вестибуларен апарат на цялото човешкото тяло, определя позицията на тялото в пространството и дава жизненоважната способност за поддържане на равновесие. Средното човешко ухо е в състояние да засече вибрации от 20 - 20 000 Hz, но има отклонения нагоре или надолу. В идеалния случай звуковият честотен диапазон е 16 - 20 000 Hz, което също съответства на 16 m - 20 cm дължина на вълната. Ухото е разделено на три компонента: външно, средно и вътрешно ухо. Всяко от тези „разделения“ изпълнява своя собствена функция, но и трите отдела са тясно свързани помежду си и всъщност предават звукови вълни един на друг.

Външно (външно) ухо

Външното ухо се състои от ушна мида и външен слухов канал. Ушната мида е еластичен хрущял със сложна форма, покрит с кожа. В долната част на ушната мида има лоб, който се състои от мастна тъкан и също е покрит с кожа. Ушната мида действа като приемник на звукови вълни от околното пространство. Специалната форма на структурата на ушната мида дава възможност за по-добро улавяне на звуци, особено на звуците от средния честотен диапазон, който е отговорен за предаването на речева информация. Този факт до голяма степен се дължи на еволюционната необходимост, тъй като човек прекарва по-голямата част от живота си в устна комуникация с представители на своя вид. Човешката ушна мида е практически неподвижна, за разлика от голям брой представители на животинския вид, които използват движения на ухото, за да се настроят по-точно към източника на звук.

Гънките на човешката ушна мида са проектирани по такъв начин, че да внасят корекции (незначителни изкривявания) по отношение на вертикалното и хоризонталното разположение на източника на звук в пространството. Това се дължи на това уникална функциячовек е в състояние съвсем ясно да определи местоположението на обект в пространството спрямо себе си, ръководейки се само от звука. Тази функция е добре позната и под термина "локализация на звука". Основната функция на ушната мида е да улавя възможно най-много звуци в звуковия честотен диапазон. По-нататъшната съдба на "уловените" звукови вълни се решава в ушния канал, чиято дължина е 25-30 мм. При него хрущялната част на външната ушна мида преминава в костта, а кожната повърхност на слуховия канал е снабдена с мастни и серни жлези. В края на ушния канал има еластично тъпанче, до което достигат вибрации на звукови вълни, като по този начин предизвикват отговорните му вибрации. Тъпанчето от своя страна предава тези получени вибрации към средното ухо.

Средно ухо

Вибрациите, предавани от тъпанчето, навлизат в област на средното ухо, наречена "тимпанична област". Това е област с обем около един кубичен сантиметър, в която са разположени три слухови костици: малеус, инкус и стреме.Именно тези „междинни“ елементи изпълняват най-важната функция: Предава звукови вълни във вътрешното ухо и същевременно ги усилва. Слуховите костици представляват изключително сложна верига за предаване на звука. И трите кости са тясно свързани помежду си, както и с тъпанчето, поради което вибрациите се предават „по веригата“. По пътя към района вътрешно ухоима прозорец на вестибюла, който е преграден от основата на стълбите. За да се изравни налягането от двете страни на тъпанчето (например при промени във външното налягане), областта на средното ухо е свързана с назофаринкса чрез евстахиева тръба. Всички сме запознати с ефекта на запушените уши, който се получава именно поради тази фина настройка. От средното ухо звуковите вибрации, вече усилени, навлизат в областта на вътрешното ухо, най-сложната и чувствителна.

Вътрешно ухо

Най-сложната форма е вътрешното ухо, наречено по тази причина лабиринт. Костният лабиринт включва: вестибюл, кохлея и полукръгли канали, както и вестибуларен апарат , отговарящ за баланса. Кохлеята е пряко свързана със слуха в тази връзка. Кохлеята има спираловидна форма мембранен каналпълни с лимфна течност. Вътре каналът е разделен на две части от друга мембранна преграда, наречена "главна мембрана". Тази мембрана се състои от влакна с различна дължина (общо повече от 24 000), опънати като струни, всяка струна резонира със собствената си определен звук. Каналът е разделен от мембрана на горна и долна скала, комуникиращи на върха на кохлеята. В противоположния край каналът се свързва с рецепторния апарат на слуховия анализатор, който е покрит с малки косъмчета. Това устройство за анализ на слуха се нарича още „Органът на Корти“. Когато вибрациите от средното ухо навлязат в кохлеята, лимфната течност, изпълваща канала, също започва да вибрира, предавайки вибрации към основната мембрана. В този момент влиза в действие апаратът на слуховия анализатор, чиито космени клетки, разположени в няколко реда, трансформират звуковите вибрации в електрически „нервни“ импулси, които се предават по слуховия нерв до темпорална зонамозъчната кора. По такъв сложен и богато украсен начин човек в крайна сметка ще чуе желания звук.

Характеристики на възприятието и формирането на речта

Механизмът на формиране на речта се формира при хората през целия еволюционен етап. Смисълът на тази способност е да предава вербална и невербална информация. Първият носи вербален и семантичен товар, вторият е отговорен за предаването на емоционалния компонент. Процесът на създаване и възприемане на речта включва: формулиране на съобщението; кодиране в елементи според правилата на съществуващия език; преходни невромускулни действия; движение гласни струни; излъчване на звуков сигнал; След това слушателят влиза в действие, като извършва: спектрален анализ на получения акустичен сигнал и избор на акустични характеристики в периферната слухова система, предаване на избрани характеристики чрез невронни мрежи, разпознаване на езиковия код ( лингвистичен анализ), разбиране на смисъла на съобщението.
Апаратът за генериране на речеви сигнали може да се сравни със сложен духов инструмент, но гъвкавостта и гъвкавостта на конфигурацията и способността за възпроизвеждане на най-малките тънкости и детайли няма аналози в природата. Механизмът за образуване на глас се състои от три неразривни компонента:

1. Генератор- белите дробове като резервоар за обем въздух. Енергията на свръхналягане се съхранява в белите дробове, след което през отделителния канал, с помощта на мускулната система, тази енергия се отстранява през трахеята, свързана с ларинкса. На този етап въздушният поток се прекъсва и модифицира;
2. Вибратор- състои се от гласни струни. Потокът също се влияе от турбулентни въздушни струи (създаване на ръбови тонове) и импулсни източници (експлозии);
3. Резонатор- включва резонансни кухини със сложна геометрична форма (фаринкс, устна и носна кухини).

Съвкупността от индивидуалната подредба на тези елементи формира уникалния и индивидуален тембър на гласа на всеки човек поотделно.

Енергията на въздушния стълб се генерира в белите дробове, които създават определен въздушен поток по време на вдишване и издишване поради разликата в атмосферното и вътребелодробното налягане. Процесът на натрупване на енергия се осъществява чрез вдишване, процесът на освобождаване се характеризира с издишване. Това се дължи на компресията и разширяването на гръдния кош, което се извършва с помощта на две мускулни групи: междуребрие и диафрагма; с дълбоко дишане и пеене мускулите на коремната преса, гърдите и шията също се свиват. Когато вдишвате, диафрагмата се свива и се движи надолу, свиването на външните междуребрени мускули повдига ребрата и ги премества настрани, а гръдната кост напред. Увеличаването на гръдния кош води до спад на налягането в белите дробове (спрямо атмосферното налягане) и това пространство бързо се запълва с въздух. Когато издишате, мускулите се отпускат съответно и всичко се връща в предишното си състояние ( гръден кошсе връща в първоначалното си състояние поради собствената си гравитация, диафрагмата се повдига, обемът на предишните разширени бели дробове намалява, вътребелодробното налягане се повишава). Вдишването може да се опише като процес, който изисква разход на енергия (активен); издишването е процес на натрупване на енергия (пасивен). Контролът на процеса на дишане и формиране на речта се случва несъзнателно, но при пеене контролът на дишането изисква съзнателен подход и дългосрочно допълнително обучение.

Количеството енергия, което впоследствие се изразходва за формирането на речта и гласа, зависи от обема на съхранявания въздух и от количеството на допълнителното налягане в белите дробове. Максималното развито налягане при трениран човек оперен певецможе да достигне 100-112 dB. Модулиране на въздушния поток чрез вибрации на гласните струни и създаване на субфарингеално излишно налягане, тези процеси се случват в ларинкса, който е вид клапан, разположен в края на трахеята. Вентилът изпълнява двойна функция: предпазва белите дробове от чужди тела и опори високо налягане. Ларинксът е този, който действа като източник на реч и пеене. Ларинксът е колекция от хрущяли, свързани с мускули. Ларинксът има доста сложна структура, чийто основен елемент е чифт гласни струни. Гласните струни са основният (но не единственият) източник на гласова продукция или „вибратор“. По време на този процес гласните струни започват да се движат, придружени от триене. За да се предпази от това, се отделя специален лигавичен секрет, който действа като лубрикант. Образуването на звуци на речта се определя от вибрациите на връзките, което води до образуването на поток от въздух, издишан от белите дробове, до определен тип амплитудна характеристика. Между гласните гънки има малки кухини, които действат като акустични филтри и резонатори, когато е необходимо.

Характеристики на слухово възприятие, безопасност при слушане, прагове на чуване, адаптация, правилно ниво на звука

Както може да се види от описанието на структурата на човешкото ухо, този орган е много деликатен и доста сложен по структура. Като вземем предвид този факт, не е трудно да се определи, че това изключително деликатно и чувствително устройство има набор от ограничения, прагове и т.н. Човешката слухова система е адаптирана да възприема тихи звуци, както и звуци със средна интензивност. Дълготрайна експозиция силни звуциводи до необратими промени в праговете на слуха, както и други проблеми със слуха, до пълна глухота. Степента на увреждане е право пропорционална на времето на излагане в шумна среда. В този момент влиза в сила и адаптационният механизъм – т.е. Под въздействието на продължителни силни звуци, чувствителността постепенно намалява, възприеманият обем намалява и слухът се адаптира.

Адаптирането първоначално се стреми да защити слуховите органи от твърде силни звуци, но именно влиянието на този процес най-често принуждава човек неконтролируемо да увеличи нивото на звука на аудиосистемата. Защитата се осъществява благодарение на работата на механизма на средното и вътрешното ухо: стремето се прибира от овалния прозорец, като по този начин предпазва от прекалено силни звуци. Но механизмът за защита не е идеален и има забавяне във времето, като се задейства само 30-40 ms след началото на пристигането на звука, а пълна защита не се постига дори след продължителност от 150 ms. Защитният механизъм се задейства, когато силата на звука надвиши 85 dB, а самата защита е до 20 dB.
Най-опасният в този случай може да се счита за феномена на „изменение на слуховия праг“, който обикновено се появява на практика в резултат на продължително излагане на силни звуци над 90 dB. Процесът на възстановяване на слуховата система след такива вредни ефекти може да продължи до 16 часа. Изместването на прага започва още при ниво на интензитет от 75 dB и се увеличава пропорционално с увеличаване на нивото на сигнала.

При разглеждане на проблема правилно нивоинтензитета на звука, най-лошото е да осъзнаем факта, че проблемите (придобити или вродени), свързани със слуха, са практически нелечими в нашата епоха на доста развита медицина. Всичко това би трябвало да накара всеки здравомислещ човек да се замисли дали да се погрижи добре за слуха си, ако, разбира се, смята да запази девствената му цялост и способността да чува целия честотен диапазон възможно най-дълго. За щастие, всичко не е толкова страшно, колкото може да изглежда на пръв поглед, и като следвате редица предпазни мерки, можете лесно да запазите слуха си дори в напреднала възраст. Преди да разгледаме тези мерки, е необходимо да запомним една важна характеристика на човешкото слухово възприятие. Слуховият апарат възприема звуците нелинейно. Това явление е следното: ако си представим една честота на чист тон, например 300 Hz, тогава се появява нелинейност, когато обертоновете на тази основна честота се появяват в ушната мида според логаритмичния принцип (ако основната честота се приеме за f, тогава обертоновете на честотата ще бъдат 2f, 3f и т.н. във възходящ ред). Тази нелинейност също е по-лесна за разбиране и е позната на мнозина под името "нелинейни изкривявания". Тъй като такива хармоници (обертонове) не се появяват в оригиналния чист тон, се оказва, че ухото само прави свои корекции и обертонове на оригиналния звук, но те могат да бъдат определени само като субективни изкривявания. При нива на интензитет под 40 dB не възниква субективно изкривяване. С увеличаване на интензитета от 40 dB, нивото на субективните хармоници започва да нараства, но дори при ниво от 80-90 dB техният отрицателен принос към звука е сравнително малък (следователно това ниво на интензитет може условно да се счита за вид „ златна среда” в музикалната сфера).

Въз основа на тази информация можете лесно да определите безопасно и приемливо ниво на звука, което няма да навреди на слуховите органи и в същото време ще ви позволи да чуете абсолютно всички характеристики и детайли на звука, например в случай на работа с “hi-fi” система. Това ниво на "златната среда" е приблизително 85-90 dB. Именно при този интензитет на звука е възможно да се чуе всичко, което се съдържа в аудио пътя, докато рискът от преждевременно увреждане и загуба на слуха е сведен до минимум. Ниво на звука от 85 dB може да се счита за почти напълно безопасно. За да разберете какви са опасностите от силното слушане и защо твърде ниското ниво на звука не ви позволява да чуете всички нюанси на звука, нека разгледаме този проблем по-подробно. Що се отнася до ниските нива на звука, липсата на целесъобразност (но по-често субективно желание) за слушане на музика на ниски нива се дължи на следните причини:

1. Нелинейност на човешкото слухово възприятие;
2. Характеристики на психоакустичното възприятие, които ще бъдат разгледани отделно.

Нелинейността на слуховото възприятие, обсъдена по-горе, има значителен ефект при всяка сила на звука под 80 dB. На практика изглежда така по следния начин: Ако включите музиката на тихо ниво, например 40 dB, тогава средночестотният диапазон на музикалната композиция ще се чува най-ясно, било то вокалите на изпълнителя или инструментите, свирещи в този диапазон. В същото време ще има ясна липса на ниски и високи честоти, дължаща се именно на нелинейността на възприятието, а също и на факта, че различните честоти звучат с различна сила. По този начин е очевидно, че за да се възприеме напълно цялата картина, нивото на честотния интензитет трябва да бъде максимално изравнено с едно значение. Въпреки факта, че дори при ниво на звука от 85-90 dB идеализираното изравняване на звука различни честотине се появи, нивото става приемливо за нормално ежедневно слушане. Колкото по-малка е силата на звука в същото време, толкова по-ясно ще се възприема характерната нелинейност от ухото, а именно усещането за липса на необходимото количество високи и ниски честоти. В същото време се оказва, че при такава нелинейност е невъзможно да се говори сериозно за възпроизвеждане на висококачествен „hi-fi“ звук, тъй като точността на оригиналната звукова картина ще бъде изключително ниска в тази конкретна ситуация.

Ако се задълбочите в тези констатации, става ясно защо слушането на музика с ниска сила на звука, макар и най-безопасно от здравословна гледна точка, е изключително негативно за ухото поради създаването на явно неправдоподобни изображения на музикални инструменти и гласове , и липсата на мащаб на звуковата сцена. По принцип тихото възпроизвеждане на музика може да се използва като фонов акомпанимент, но е напълно противопоказано да се слуша високо "hi-fi" качество при ниска сила на звука, поради горните причини за невъзможността за създаване на натуралистични изображения на звуковата сцена, която беше формирана от звуковия инженер в студиото, на етап звукозапис. Но не само ниската сила на звука въвежда определени ограничения върху възприемането на крайния звук; ситуацията е много по-лоша с повишена сила на звука. Възможно е и доста лесно да увредите слуха си и значително да намалите чувствителността си, ако слушате музика на нива над 90 dB за дълго време. Тези данни се основават на голям брой медицински изследвания, заключаващи, че звук над 90 dB причинява реална и почти непоправима вреда на здравето. Механизмът на това явление се крие в слуховото възприятие и структурните особености на ухото. Когато звукова вълна с интензитет над 90 dB навлезе в ушния канал, органите на средното ухо влизат в действие, причинявайки феномен, наречен слухова адаптация.

Принципът на това, което се случва в този случай е следният: стремето се отдалечава от овалния прозорец и предпазва вътрешното ухо от твърде силни звуци. Този процес се нарича акустичен рефлекс. На ухото това се възприема като краткотрайно намаляване на чувствителността, което може да е познато на всеки, който някога е посещавал рок концерти в клубове, например. След такъв концерт настъпва краткотрайно намаляване на чувствителността, която след определен период от време се възстановява до предишното си ниво. Възстановяването на чувствителността обаче не винаги ще се случи и зависи пряко от възрастта. Зад всичко това се крие голямата опасност от слушане на силна музика и други звуци, чийто интензитет надхвърля 90 dB. Появата на акустичен рефлекс не е единствената „видима“ опасност от загуба на слухова чувствителност. Когато са изложени на твърде силни звуци за дълго време, космите, разположени в областта на вътрешното ухо (които реагират на вибрации), силно се изкривяват. В този случай се получава ефектът, че косата, отговорна за възприемането на определена честота, се отклонява под въздействието на звукови вибрации с висока амплитуда. В определен момент такъв косъм може да се отклони твърде много и да не може да се върне обратно. Това ще доведе до съответната загуба на чувствителност при определена честота!

Най-лошото в цялата тази ситуация е, че болестите на ушите са практически нелечими дори и с най-модерните методи, познати на медицината. Всичко това води до някои сериозни заключения: звук над 90 dB е опасен за здравето и почти гарантирано ще причини преждевременна загуба на слуха или значително намаляване на чувствителността. Още по-неприятното е, че споменатото по-горе свойство на адаптация се проявява с времето. Този процес в човешките слухови органи протича почти незабележимо, т.е. човек, който бавно губи чувствителност, е почти 100% вероятно да не забележи това, докато самите хора около него не обърнат внимание на постоянно повтарящите се въпроси като: „Какво каза току-що?“ Изводът в крайна сметка е изключително прост: когато слушате музика, е жизнено важно да не допускате нива на интензитет на звука над 80-85 dB! Има и положителна страна на това: нивото на звука от 80-85 dB приблизително съответства на нивото на запис на музика в студийна среда. Тук възниква концепцията за „златната среда“, над която е по-добре да не се издигате, ако здравословните проблеми са важни.

Дори слушането на музика за кратък период от време на ниво от 110-120 dB може да причини проблеми със слуха, например по време на концерт на живо. Очевидно е, че понякога е невъзможно или много трудно да се избегне това, но е изключително важно да се опитате да направите това, за да запазите целостта на слуховото възприятие. Теоретично, краткосрочното излагане на силни звуци (не надвишаващи 120 dB), дори преди появата на „слухова умора“, не води до сериозни негативни последици. Но на практика обикновено има случаи на продължително излагане на звук с такава интензивност. Хората се оглушават, без да осъзнават цялата опасност в кола, когато слушат аудио система, у дома при подобни условия или в слушалките на преносим плейър. Защо се случва това и какво кара звукът да става все по-силен и по-силен? Има два отговора на този въпрос: 1) Влиянието на психоакустиката, за което ще стане дума отделно; 2) Постоянната нужда да „извикате“ някои външни звуци със силата на музиката. Първият аспект на проблема е доста интересен и ще бъде обсъден подробно по-нататък, но втората страна на проблема е по-подсказваща негативни мислии заключения за погрешно разбиране на истинските основи на правилното слушане на звук от hi-fi клас.

Без да навлизам в подробности, общо заключениеотносно слушането на музика и правилната сила на звука е както следва: слушането на музика трябва да става при нива на интензитет на звука не по-високи от 90 dB, не по-ниски от 80 dB в стая, в която външните звуци от външни източници са силно заглушени или напълно липсват (като като говорене на съседи и друг шум, зад стената на апартамента; уличен шум и технически шум, ако сте в кола и др.). Бих искал да подчертая веднъж завинаги, че точно в случай на съответствие с такова е вероятно строги изискванияможете да постигнете дългоочаквания баланс на силата на звука, който няма да причини преждевременни нежелани увреждания на слуховите органи, а също така ще ви достави истинско удоволствие от слушането на любимата ви музика с най-малките детайли на звука при високи и ниски честоти и точността, която самата концепция за „hi-fi“ звук преследва.

Психоакустика и особености на възприятието

За да се отговори най-пълно на някои важни въпроси относно крайното човешко възприемане на звукова информация, съществува цял клон на науката, който изучава огромно разнообразие от такива аспекти. Този раздел се нарича "психоакустика". Факт е, че слуховото възприятие не свършва само с функционирането на слуховите органи. След директното възприемане на звука от органа на слуха (ухото) влиза в действие най-сложният и малко проучен механизъм за анализ на получената информация, за който отговаря изцяло човешкият мозък, който е устроен така че по време на работа той генерира вълни с определена честота и те също се обозначават в херци (Hz). Различните честоти на мозъчните вълни отговарят на определени човешки състояния. Така се оказва, че слушането на музика помага да се промени честотната настройка на мозъка и това е важно да се има предвид при слушане на музикални композиции. Въз основа на тази теория съществува и метод за звукова терапия чрез директно въздействие върху психическото състояние на човека. Има пет вида мозъчни вълни:

1. Делта вълни (вълни под 4 Hz).Отговаря на състоянието дълбок сънбез сънища, докато има пълна липса на телесни усещания.
2. Тета вълни (4-7 Hz вълни).Състояние на сън или дълбока медитация.
3. Алфа вълни (вълни 7-13 Hz).Състояние на релаксация и релаксация по време на будност, сънливост.
4. Бета вълни (вълни 13-40 Hz).Състояние на активност, ежедневно мислене и умствена дейност, възбуда и познание.
5. Гама вълни (вълни над 40 Hz).Състояние на интензивна умствена дейност, страх, възбуда и осъзнатост.

Психоакустиката, като клон на науката, търси отговори на най-интересните въпроси относно крайното човешко възприемане на звукова информация. В процеса на изучаване на този процес се разкрива голяма сумафактори, чието влияние неизменно се проявява както в процеса на слушане на музика, така и във всеки друг случай на обработка и анализ на всяка звукова информация. Психоакустиката разглежда почти цялото многообразие възможни влияниякато се започне от емоционалното и психическо състояниечовек по време на слушане, завършвайки със структурните характеристики на гласните струни (ако говорим за особеностите на възприемане на всички тънкости на вокалното изпълнение) и механизма за преобразуване на звука в електрически импулси на мозъка. Най-интересното и най-важното важни фактори(които са жизненоважни да се вземат предвид всеки път, когато слушате любимите си музикални композиции, както и при изграждането на професионална аудио система) ще бъдат обсъдени допълнително.

Понятието за съзвучие, музикално съзвучие

Структурата на човешката слухова система е уникална преди всичко в механизма на възприятие на звука, нелинейността на слуховата система и способността за групиране на звуци по височина с доста висока степен на точност. Повечето интересна функциявъзприятие, може да се отбележи нелинейността на слуховата система, която се проявява под формата на появата на допълнителни несъществуващи (в основния тон) хармоници, особено често проявяващи се при хора с музикална или абсолютна височина. Ако се спрем по-подробно и анализираме всички тънкости на възприемането на музикалния звук, тогава лесно може да се разграничи понятието „консонанс“ и „дисонанс“ на различни акорди и звукови интервали. Концепция "съзвучие"се определя като съгласен (от френската дума „съгласие“) звук и съответно обратното, "дисонанс"- несъгласен, несъгласен звук. Въпреки разнообразието различни интерпретацииТези понятия са характеристики на музикални интервали, най-удобно е да се използва „музикално-психологическото“ декодиране на термините: съзвучиесе определя и усеща от човека като приятен и комфортен, мек звук; дисонансот друга страна, може да се характеризира като звук, който предизвиква раздразнение, безпокойство и напрежение. Подобна терминология е леко субективна по природа и също така през цялата история на развитието на музиката напълно различни интервали са били приемани като „съгласни“ и обратно.

В днешно време тези понятия също трудно се възприемат еднозначно, тъй като има различия между хората с различни музикални предпочитания и вкусове и няма общоприето и съгласувано понятие за хармония. Психоакустичната основа за възприемането на различни музикални интервали като съзвучни или дисонантни зависи пряко от концепцията за „критичната лента“. Критична лента- това е определена честотна лента, в рамките на която слуховите усещания се променят драматично. Ширината на критичните ленти нараства пропорционално с увеличаване на честотата. Следователно усещането за съзвучия и дисонанси е пряко свързано с наличието на критични ленти. Човешкият слухов орган (ухо), както беше споменато по-рано, играе ролята на лентов филтър на определен етап от анализа на звуковите вълни. Тази роля е възложена на базиларната мембрана, върху която са разположени 24 критични ивици с честотно зависими ширини.

По този начин съзвучието и непоследователността (консонанс и дисонанс) пряко зависят от разделителната способност на слуховата система. Оказва се, че ако два различни тона звучат в унисон или честотната разлика е нула, то това е съвършено съзвучие. Същото съзвучие възниква, ако честотната разлика е по-голяма от критичната лента. Дисонанс възниква само когато честотната разлика е от 5% до 50% от критичната лента. Най-високата степен на дисонанс в даден сегмент се чува, ако разликата е една четвърт от ширината на критичната лента. Въз основа на това е лесно да се анализира всеки смесен музикален запис и комбинация от инструменти за консонанс или дисонанс на звука. Не е трудно да се досетите каква голяма роля играят в този случай звуковият инженер, звукозаписното студио и други компоненти на крайния цифров или аналогов аудио запис, и всичко това дори преди да се опитате да го възпроизведете на оборудване за възпроизвеждане на звук.

Локализация на звука

Системата за бинаурален слух и пространствена локализация помага на човек да възприеме пълнотата на пространствената звукова картина. Този механизъм на възприемане се осъществява чрез два слухови приемника и два слухови канала. Звуковата информация, която пристига по тези канали, впоследствие се обработва в периферната част на слуховата система и се подлага на спектро-времеви анализ. По-нататък тази информация се предава към по-високите части на мозъка, където се сравнява разликата между левия и десния звуков сигнал и се формира единен звуков образ. Този описан механизъм се нарича бинаурален слух . Благодарение на това човек има следните уникални способности:

1) локализиране на звукови сигнали от един или повече източници, като по този начин се формира пространствена картина на възприятието на звуковото поле
2) разделяне на сигнали, идващи от различни източници
3) подчертаване на някои сигнали на фона на други (например изолиране на реч и глас от шум или звук на инструменти)

Пространствената локализация е лесна за наблюдение прост пример. На концерт, със сцена и определен брой музиканти на нея на определено разстояние един от друг, можете лесно (ако желаете, дори като затворите очи) да определите посоката на пристигането на звуковия сигнал на всеки инструмент, да оцените дълбочината и пространствеността на звуковото поле. По същия начин се оценява добрата hi-fi система, способна надеждно да „възпроизвежда“ такива ефекти на пространственост и локализация, като по този начин всъщност „излъгва“ мозъка да почувства пълно присъствие при изпълнението на живо на любимия ви изпълнител. Локализацията на източник на звук обикновено се определя от три основни фактора: време, интензитет и спектрален. Независимо от тези фактори, има редица модели, които могат да се използват за разбиране на основите относно локализирането на звука.

Най-големият възприет ефект на локализация човешки органислухът се намира в областта на средните честоти. В същото време е почти невъзможно да се определи посоката на звуците с честоти над 8000 Hz и под 150 Hz. Последният факт е особено широко използван в системите за hi-fi и домашно кино при избора на местоположението на субуфера (нискочестотна секция), чието разположение в стаята, поради липсата на локализация на честоти под 150 Hz, е практически без значение, а слушателят във всеки случай има цялостен образ на звуковата сцена. Точността на локализиране зависи от местоположението на източника на излъчване на звукова вълна в пространството. По този начин най-голямата точност на локализиране на звука се наблюдава в хоризонталната равнина, достигайки стойност от 3 °. Във вертикална равнина слуховата система на човека е много по-лоша при определяне на посоката на източника, точността в този случай е 10-15 ° (поради специфичната структура на ушите и сложната геометрия). Точността на локализиране варира леко в зависимост от ъгъла на звукоизлъчващите обекти в пространството спрямо слушателя, а крайният ефект се влияе и от степента на дифракция на звуковите вълни от главата на слушателя. Трябва също да се отбележи, че широколентовите сигнали се локализират по-добре от теснолентовия шум.

Ситуацията с определянето на дълбочината на насочения звук е много по-интересна. Например, човек може да определи разстоянието до обект по звук, но това се случва в по-голяма степен поради промени в звуковото налягане в пространството. Обикновено, колкото по-далеч е обектът от слушателя, толкова повече се отслабват звуковите вълни в свободното пространство (в стаята се добавя влиянието на отразените звукови вълни). Така можем да заключим, че точността на локализация е по-висока в затворено помещение именно поради появата на реверберация. Отразени вълни, възникващи в на закрито, дават възможност за такива интересни ефекти, като разширяване на звуковата сцена, обгръщане и др. Тези явления са възможни именно поради чувствителността на триизмерната локализация на звука. Основните зависимости, които определят хоризонталната локализация на звука: 1) разликата във времето на пристигане на звуковата вълна отляво и дясното ухо; 2) разлики в интензитета поради дифракция върху главата на слушателя. За да се определи дълбочината на звука, разликата в нивото на звуковото налягане и разликата в спектралния състав са важни. Локализацията във вертикалната равнина също е силно зависима от дифракцията в ушната мида.

Ситуацията е по-сложна при модерните системи за съраунд звук, базирани на dolby surround технология и аналози. Изглежда, че принципите за изграждане на системи за домашно кино ясно регулират метода за пресъздаване на доста натуралистична пространствена картина на 3D звук с присъщия обем и локализация на виртуални източници в пространството. Не всичко обаче е толкова тривиално, тъй като самите механизми на възприемане и локализиране на голям брой звукови източници обикновено не се вземат предвид. Трансформацията на звука от органите на слуха включва процеса на добавяне на сигнали от различни източници, достигащи до различни уши. Освен това, ако фазова структураразлични звуци са повече или по-малко синхронни, такъв процес се възприема от ухото като звук, излъчван от един източник. Съществуват и редица трудности, включително особеностите на механизма за локализация, което затруднява точното определяне на посоката на източника в пространството.

С оглед на горното, най-трудната задача става разделянето на звуци от различни източници, особено ако тези различни източници възпроизвеждат подобен амплитудно-честотен сигнал. И точно това се случва на практика във всяка съвременна система за съраунд звук и дори в конвенционалната стерео система. Когато човек слуша голям бройзвуци, излъчвани от различни източници, първо се определя, че всеки конкретен звук принадлежи на източника, който го създава (групиране по честота, височина, тембър). И едва на втория етап слухът се опитва да локализира източника. След това входящите звуци се разделят на потоци въз основа на пространствени характеристики (разлика във времето на пристигане на сигнали, разлика в амплитудата). Въз основа на получената информация се формира повече или по-малко статичен и фиксиран слухов образ, от който е възможно да се определи откъде идва всеки конкретен звук.

Много е удобно да проследявате тези процеси, като използвате примера на обикновена сцена, на която музикантите са неподвижно разположени. В същото време е много интересно, че ако вокалистът/изпълнителят, заемащ първоначално определена позиция на сцената, започне плавно да се движи около сцената във всяка посока, формираният преди това слухов образ няма да се промени! Определянето на посоката на звука, излъчван от вокалиста, ще остане субективно същото, сякаш той стои на същото място, където е стоял преди да се движи. Само при внезапна промяна в местоположението на изпълнителя на сцената формираният звуков образ ще бъде разделен. В допълнение към обсъжданите проблеми и сложността на процесите на локализиране на звуци в пространството, в случай на многоканални системи за съраунд звук, процесът на реверберация в крайната стая за слушане играе доста голяма роля. Тази зависимост се наблюдава най-ясно, когато голямо числоотразените звуци идват от всички страни - точността на локализацията се влошава значително. Ако енергийната наситеност на отразените вълни е по-голяма (преобладаваща) от директните звуци, критерият за локализация в такава стая става изключително размит и е изключително трудно (ако не и невъзможно) да се говори за точността на определяне на такива източници.

Въпреки това, в стая със силно ехтене теоретично възниква локализация; в случай на широколентови сигнали, слухът се ръководи от параметъра на разликата в интензитета. В този случай посоката се определя с помощта на високочестотния компонент на спектъра. Във всяка стая точността на локализиране ще зависи от времето на пристигането на отразените звуци след директните звуци. Ако разликата между тези звукови сигнали е твърде малка, „законът на директната вълна“ започва да работи, за да помогне на слуховата система. Същността на това явление: ако звуци с кратък интервал на забавяне идват от различни посоки, тогава локализирането на целия звук става според първия пристигащ звук, т.е. ухото игнорира до известна степен отразения звук, ако той пристигне твърде скоро след директния звук. Подобен ефект се проявява и при определяне на посоката на пристигане на звука във вертикалната равнина, но в този случай той е много по-слаб (поради факта, че чувствителността на слуховата система към локализация във вертикалната равнина е значително по-лоша).

Същността на ефекта на предшестване е много по-дълбока и има психологически, а не физиологичен характер. Проведени са голям брой експерименти, въз основа на които е установена зависимостта. Този ефект възниква предимно когато времето на възникване на ехото, неговата амплитуда и посока съвпадат с някои от „очакванията“ на слушателя за това как акустиката на дадено помещение формира звуковия образ. Може би човекът вече е имал опит със слушане в тази стая или подобни, което предразполага слуховата система към появата на „очаквания“ ефект на предходство. За да се заобиколят тези присъщи ограничения на човешкия слух, в случай на няколко източника на звук се използват различни трикове и трикове, с помощта на които в крайна сметка се формира повече или по-малко правдоподобна локализация на музикални инструменти/други източници на звук в пространството. Като цяло възпроизвеждането на стерео и многоканални звукови изображения се основава на голяма измама и създаване на слухова илюзия.

Когато две или повече системи от високоговорители (например 5.1 или 7.1 или дори 9.1) възпроизвеждат звук от различни точки в стаята, слушателят чува звуци, излъчвани от несъществуващи или въображаеми източници, възприемайки определена звукова панорама. Възможността за тази измама се крие в биологичните особености на човешкото тяло. Най-вероятно човек не е имал време да се адаптира към разпознаването на такава измама поради факта, че принципите на „изкуственото“ възпроизвеждане на звука се появиха сравнително наскоро. Но въпреки че процесът на създаване на въображаема локализация се оказа възможен, изпълнението все още е далеч от перфектното. Факт е, че ухото наистина възприема източник на звук там, където всъщност не съществува, но правилността и точността на предаване на звукова информация (по-специално тембър) е голям въпрос. Чрез многобройни експерименти в реални реверберационни помещения и в безехови камери е установено, че тембърът на звуковите вълни от реални и въображаеми източници е различен. Това засяга главно субективното възприемане на спектралната сила на звука; тембърът в този случай се променя значително и забележимо (в сравнение с подобен звук, възпроизведен от реален източник).

В случай на многоканални системи за домашно кино, нивото на изкривяване е забележимо по-високо поради няколко причини: 1) Много звукови сигнали, сходни по амплитудно-честотни и фазови характеристики, пристигат едновременно от различни източници и посоки (включително отразени вълни) до всяко ухо канал. Това води до повишено изкривяване и появата на гребеновидно филтриране. 2) Силното разделяне на високоговорителите в пространството (едни спрямо други; в многоканалните системи това разстояние може да бъде няколко метра или повече) допринася за нарастването на тембърните изкривявания и оцветяването на звука в областта на въображаемия източник. В резултат на това можем да кажем, че оцветяването на тембъра в многоканалните и съраунд звуковите системи на практика възниква по две причини: феноменът на филтриране на гребена и влиянието на процесите на реверберация в конкретна стая. Ако повече от един източник е отговорен за възпроизвеждането на звукова информация (това важи и за стерео система с 2 източника), появата на ефект на „гребеново филтриране“, причинен от по различно времепристигане на звукови вълни във всеки слухов канал. Особена неравномерност се наблюдава в горната средна честота от 1-4 kHz.

Лицето се влошава и с времето губим способността да откриваме определена честота.

Видео направено от канала AsapSCIENCE, е вид тест за загуба на слуха, свързан с възрастта, който ще ви помогне да разберете вашите граници на слуха.

Във видеото се възпроизвеждат различни звуци, започвайки от 8000 Hz, което означава, че слухът ви не е увреден.

След това честотата се увеличава и това показва възрастта на слуха ви въз основа на това кога сте спрели да чувате определен звук.

Така че, ако чуете честота:

12 000 Hz – вие сте под 50 години

15 000 Hz – вие сте под 40 години

16 000 Hz – вие сте под 30 години

17 000 – 18 000 – вие сте под 24 години

19 000 – вие сте под 20 години

Ако искате тестът да бъде по-точен, трябва да зададете качеството на видеото на 720p или още по-добре 1080p и да слушате със слушалки.

Тест за слуха (видео)

Загуба на слуха

Ако сте чули всички звуци, най-вероятно сте под 20 години. Резултатите зависят от сетивните рецептори в ухото ви, наречени космени клеткикоито се увреждат и дегенерират с времето.

Този вид загуба на слуха се нарича сензорна загуба на слуха. Разнообразие от инфекции, лекарства и автоимунни заболявания могат да причинят това разстройство. Външните космени клетки, които са настроени да откриват по-високи честоти, обикновено са първите, които умират, причинявайки ефектите на свързаната с възрастта загуба на слуха, както е показано в това видео.

Човешки слух: интересни факти

1. Сред здрави хора честотен диапазон, който човешкото ухо може да разпознаеварира от 20 (по-ниска от най-ниската нота на пиано) до 20 000 херца (по-висока от най-високата нота на малка флейта). Въпреки това, горната граница на този диапазон намалява стабилно с възрастта.

2. Хора говорят помежду си на честота от 200 до 8000 Hz, а човешкото ухо е най-чувствително към честота от 1000 – 3500 Hz

3. Звуците, които са над границата на човешката чуваемост, се наричат ултразвук, а тези по-долу - инфразвук.

4. Нашите ушите ми не спират да работят дори на сън, продължавайки да чувате звуци. Нашият мозък обаче ги игнорира.

5. Звукът се разпространява със скорост 344 метра в секунда. Звуков бум възниква, когато даден обект превиши скоростта на звука. Звуковите вълни пред и зад обекта се сблъскват и създават удар.

6. Уши - самопочистващ се орган. Пори в Ушния каналразпределя ушна кал, а малките косъмчета, наречени реснички, избутват кал от ухото

7. Звукът на бебешки плач е приблизително 115 dBи е по-силен от клаксон на кола.

8. В Африка има племе маабан, което живее в такава тишина, че дори и в напреднала възраст те чуйте шепот на разстояние до 300 метра.

9. Ниво звук на булдозерна празен ход е около 85 dB (децибела), което може да причини увреждане на слуха само след един 8-часов работен ден.

10. Седнал отпред оратори на рок концерт, вие се излагате на 120 dB, което започва да уврежда слуха ви само след 7,5 минути.

Честоти
​

Честота - физическо количество, характеристика на периодичен процес, е равна на броя на повторенията или появата на събития (процеси) за единица време.

Както знаем, човешкото ухо чува честоти от 16 Hz до 20 000 kHz. Но това е много средно.

Звукът идва от различни причини. Звукът е вълнообразно въздушно налягане. Ако нямаше въздух, нямаше да чуваме никакъв звук. В космоса няма звук.
Ние чуваме звук, защото ушите ни са чувствителни към промените във въздушното налягане - звукови вълни. Най-простата звукова вълна е кратък звуков сигнал - така:

Звуковите вълни, навлизащи в ушния канал, вибрират тъпанчето. Чрез веригата от осикули на средното ухо осцилаторното движение на мембраната се предава на течността на кохлеята. Вълнообразното движение на тази течност от своя страна се предава на основната мембрана. Движението на последното води до дразнене на окончанията слухов нерв. Ето как Основен начинзвук от неговия източник до нашето съзнание. TYTS
​

Когато пляскате с ръце, въздухът между дланите ви се изтласква и се създава звукова вълна. Повишеното налягане кара молекулите на въздуха да се разпространяват във всички посоки със скоростта на звука, която е 340 m/s. Когато вълната достигне до ухото, тя вибрира в тъпанчето, от което сигналът се предава към мозъка и се чува пукане.
Пукането е кратко, единично трептене, което бързо изчезва. Графиката на звуковите вибрации на типичен звук от памук изглежда така:

Друг типичен пример за проста звукова вълна е периодично трептене. Например, когато звъни камбана, въздухът се разклаща от периодични вибрации на стените на камбаната.

И така, на каква честота обикновеното човешко ухо започва да чува? Той няма да чуе честота от 1 Hz, но може да го види само като използва примера на осцилаторна система. Човешкото ухо чува точно, започвайки от честоти от 16 Hz. Тоест, когато въздушните вибрации се възприемат от ухото ни като определен звук.

Колко звука чува човек?

Не всички хора с нормален слух чуват еднакво. Някои са в състояние да различават звуци, които са близки по височина и сила, и да откриват отделни тонове в музиката или шума. Други не могат да направят това. За човек с тънък слух има повече звуци, отколкото за човек с неразвит слух.

Но колко различни трябва да бъдат честотите на два звука, за да бъдат чути като два различни тона? Възможно ли е например да се различат тоновете един от друг, ако разликата в честотите е равна на една вибрация в секунда? Оказва се, че за някои тонове това е възможно, но за други не. Така тон с честота 435 може да се различи по височина от тонове с честоти 434 и 436. Но ако вземем по-високи тонове, разликата вече е очевидна при по-голяма честотна разлика. Ухото възприема тонове с брой вибрации 1000 и 1001 като идентични и долавя разликата в звука само между честоти 1000 и 1003. При по-високите тонове тази разлика в честотите е още по-голяма. Например за честоти около 3000 е равно на 9 трептения.

По същия начин способността ни да различаваме звуци, които са сходни по сила на звука, не е същата. При честота 32 могат да се чуят само 3 звука с различна сила на звука; при честота 125 вече има 94 звука с различна сила, при 1000 вибрации - 374, при 8000 - отново по-малко и накрая при честота 16 000 чуваме само 16 звука. Общо ухото ни може да улови повече от половин милион звуци, различни по височина и сила! Това са само половин милион прости звуци. Добавете към това безбройните комбинации от два или повече тона – съзвучие, и ще добиете представа за многообразието на звуковия свят, в който живеем и в който ухото ни е толкова свободно да се ориентира. Ето защо ухото се смята, наред с окото, за най-чувствителния сетивен орган.

Ето защо, за удобство на разбирането на звука, използваме необичайна скала с деления от 1 kHz

И логаритмичен. С разширено честотно представяне от 0 Hz до 1000 Hz. Следователно честотният спектър може да бъде представен под формата на диаграма като тази от 16 до 20 000 Hz.

Но не всички хора, дори и с нормален слух, са еднакво чувствителни към звуци с различна честота. По този начин децата обикновено възприемат звуци с честота до 22 хиляди без напрежение. При повечето възрастни чувствителността на ухото към високи звуци вече е намалена до 16-18 хиляди вибрации в секунда. Чувствителността на ухото при възрастни хора е ограничена до звуци с честота 10-12 хиляди. Те често изобщо не чуват пеенето на комар, цвърченето на скакалец, щурец или дори цвърченето на врабче. Така от перфектен звук(фиг. по-горе) с възрастта човек вече чува звуци от по-тясна перспектива

Нека ви дам пример за честотния диапазон на музикалните инструменти

Сега във връзка с нашата тема. Динамиката, като осцилаторна система, поради редица свои характеристики не може да възпроизведе целия спектър от честоти с постоянни линейни характеристики. В идеалния случай това би бил високоговорител с пълен обхват, който възпроизвежда честотен спектър от 16 Hz до 20 kHz при едно ниво на звука. Ето защо в автомобилното аудио се използват няколко вида високоговорители за възпроизвеждане на определени честоти.

Засега изглежда така (за трилентова система + субуфер).

Субуфер 16 Hz до 60 Hz
Мидбас 60 Hz до 600 Hz
Среден диапазон от 600 Hz до 3000 Hz
Високочестотен говорител от 3000 Hz до 20 000 Hz

Относно секцията

Този раздел съдържа статии, посветени на явления или версии, които по един или друг начин могат да бъдат интересни или полезни за изследователите на необяснимото.
Статиите са разделени на категории:
Информационен.Те съдържат полезна информация за изследователи от различни области на знанието.
Аналитичен.Те включват анализ на натрупаната информация за версии или явления, както и описания на резултатите от проведени експерименти.
Технически.Те натрупват информация за технически решения, които могат да бъдат използвани в областта на изучаването на необясними факти.
Техники.Съдържа описание на методите, използвани от членовете на групата при изследване на факти и изучаване на явления.
Медия.Съдържа информация за отразяването на явления в развлекателната индустрия: филми, анимационни филми, игри и др.
Известни погрешни схващания.Разкрития на известни необясними факти, събрани включително от източници на трети страни.

Тип артикул:

Информация

Особености на човешкото възприятие. Слух

Звукът е вибрации, т.е. периодични механични смущения в еластични среди - газообразни, течни и твърди. Такова смущение, което представлява някаква физическа промяна в средата (например промяна в плътността или налягането, изместване на частици), се разпространява в нея под формата на звукова вълна. Звук може да не се чува, ако неговата честота е извън чувствителността на човешкото ухо или ако преминава през среда, като например твърдо вещество, което не може да има пряк контакт с ухото, или ако енергията му бързо се разсейва в средата. По този начин процесът на възприемане на звука, който е обичаен за нас, е само едната страна на акустиката.

Звукови вълни

Звукова вълна

Звуковите вълни могат да служат като пример за колебателен процес. Всяко колебание е свързано с нарушение равновесно състояниесистема и се изразява в отклонението на нейните характеристики от равновесните стойности с последващо връщане към първоначалната стойност. За звуковите вибрации тази характеристика е налягането в точка на средата, а нейното отклонение е звуковото налягане.

Помислете за дълга тръба, пълна с въздух. В него в левия край се вкарва бутало, което приляга плътно към стените. Ако буталото се премести рязко надясно и спре, въздухът в непосредствена близост до него ще се компресира за момент. След това сгъстеният въздух ще се разшири, изтласквайки въздуха в съседство с него надясно и зоната на компресия, първоначално създадена близо до буталото, ще се движи през тръбата с постоянна скорост. Тази компресионна вълна е звуковата вълна в газа.
Тоест, рязкото изместване на частици от еластична среда на едно място ще увеличи налягането на това място. Благодарение на еластичните връзки на частиците, налягането се предава на съседните частици, които от своя страна действат върху следващите и площта високо кръвно наляганесякаш се движат в еластична среда. Зоната на високо налягане е последвана от зона ниско кръвно наляганеи по този начин се образуват серия от редуващи се области на компресия и разреждане, разпространяващи се в средата под формата на вълна. Всяка частица от еластичната среда в този случай ще извършва осцилаторни движения.

Звуковата вълна в газ се характеризира със свръхналягане, свръхплътност, изместване на частиците и тяхната скорост. За звуковите вълни тези отклонения от равновесните стойности винаги са малки. По този начин свръхналягането, свързано с вълната, е много по-малко от статичното налягане на газа. В противен случай имаме работа с друго явление - ударна вълна. В звукова вълна, съответстваща на нормална реч, свръхналягането е само около една милионна от атмосферното налягане.

Важното е, че веществото не се отнася от звуковата вълна. Вълната е само временно смущение, преминаващо през въздуха, след което въздухът се връща в равновесно състояние.
Вълновото движение, разбира се, не е уникално за звука: светлината и радиосигналите се разпространяват под формата на вълни и всеки е запознат с вълните на повърхността на водата.

По този начин звукът в широк смисъл е еластични вълни, които се разпространяват в някаква еластична среда и създават механични вибрации в нея; в тесен смисъл, субективното възприемане на тези вибрации от специалните сетивни органи на животни или хора.
Както всяка вълна, звукът се характеризира с амплитуда и честотен спектър. Обикновено човек чува звуци, предавани по въздуха в честотния диапазон от 16-20 Hz до 15-20 kHz. Звук под обхвата на човешката чуваемост се нарича инфразвук; по-високи: до 1 GHz, - ултразвук, от 1 GHz - хиперзвук. Сред звуковите звуци трябва да подчертаем фонетичните, речеви звуци и фонеми (които съставляват говорима реч) и музикални звуци (които съставляват музика).

Надлъжните и напречните звукови вълни се различават в зависимост от съотношението на посоката на разпространение на вълната и посоката на механичните вибрации на частиците на средата за разпространение.
В течни и газообразни среди, където няма значителни колебания в плътността, акустичните вълни са надлъжни по природа, т.е. посоката на вибрациите на частиците съвпада с посоката на движение на вълната. IN твърди вещества, в допълнение към надлъжните деформации възникват и еластични деформации на срязване, причиняващи възбуждане на напречни (срязващи) вълни; в този случай частиците осцилират перпендикулярно на посоката на разпространение на вълната. Скоростта на разпространение на надлъжните вълни е много по-голяма от скоростта на разпространение на срязващите вълни.

Въздухът не е еднакъв за звук навсякъде. Известно е, че въздухът е постоянно в движение. Скоростта на движението му в различните слоеве не е еднаква. В слоеве близо до земята въздухът влиза в контакт с нейната повърхност, сгради, гори и следователно скоростта му тук е по-малка, отколкото на върха. Поради това звуковата вълна не се движи еднакво бързо отгоре и отдолу. Ако движението на въздуха, т.е. вятърът, е спътник на звука, тогава горни слоевевъздух, вятърът ще управлява звуковата вълна по-силно, отколкото в по-ниските. Когато има насрещен вятър, звукът отгоре се разпространява по-бавно, отколкото отдолу. Тази разлика в скоростта влияе върху формата на звуковата вълна. В резултат на изкривяването на вълната звукът не се разпространява право. При попътен вятър линията на разпространение на звуковата вълна се огъва надолу, а при попътен вятър се извива нагоре.

Друга причина за неравномерното разпространение на звука във въздуха. Това е различната температура на отделните му слоеве.

Неравномерно нагрятите слоеве въздух, подобно на вятъра, променят посоката на звука. През деня звуковата вълна се извива нагоре, защото скоростта на звука в долните, по-горещи слоеве е по-голяма, отколкото в горните слоеве. Вечер, когато земята, а с нея и близките слоеве въздух, бързо се охлаждат, горните слоеве стават по-топли от долните, скоростта на звука в тях е по-голяма и линията на разпространение на звуковите вълни се огъва надолу. Ето защо, вечер, неочаквано, можете да чуете по-добре.

Гледайки облаци, често можете да забележите как те се движат на различни височини не само с на различни скорости, но понякога в различни посоки. Това означава, че вятърът на различни височини от земята може да има различни скорости и посоки. Формата на звуковата вълна в такива слоеве също ще варира от слой на слой. Нека например звукът идва срещу вятъра. В този случай линията на разпространение на звука трябва да се огъне и да върви нагоре. Но ако слой бавно движещ се въздух попадне на пътя му, той отново ще промени посоката си и може отново да се върне на земята. Тогава в пространството от мястото, където вълната се издига във височина до мястото, където се връща към земята, се появява „зона на тишина“.

Органи на звуково възприятие

Слух - способност биологични организмивъзприема звуците със слуховите органи; специална функцияслухов апарат, възбуден от звукови вибрации заобикаляща среда, например въздух или вода. Едно от петте биологични сетива, наричано още акустично възприятие.

Човешкото ухо възприема звукови вълни с дължина приблизително от 20 m до 1,6 cm, което съответства на 16 - 20 000 Hz (колебания в секунда), когато вибрациите се предават във въздуха, и до 220 kHz, когато звукът се предава през костите на черепа. Тези вълни имат важно биологично значение, например звукови вълни в диапазона 300-4000 Hz съответстват на човешкия глас. Звуци над 20 000 Hz са от малко практическо значение, тъй като се забавят бързо; вибрации под 60 Hz се възприемат чрез усещането за вибрации. Диапазонът от честоти, които човек може да чуе, се нарича слухов или звуков диапазон; по-високите честоти се наричат ​​ултразвук, а по-ниските честоти се наричат ​​инфразвук.
Способността за разграничаване на звуковите честоти зависи до голяма степен от индивида: неговата възраст, пол, предразположеност към слухови заболявания, обучение и слухова умора. Индивидите са способни да възприемат звук до 22 kHz и вероятно по-високи.
Човек може да различи няколко звука едновременно поради факта, че в кохлеята може да има няколко стоящи вълни едновременно.

Ухото е сложен вестибуларно-слухов орган, който изпълнява две функции: възприема звуковите импулси и отговаря за положението на тялото в пространството и способността за поддържане на равновесие. Това е сдвоен орган, който се намира в темпоралните кости на черепа, ограничен отвън от ушите.

Органът на слуха и равновесието е представен от три части: външно, средно и вътрешно ухо, всяка от които изпълнява свои специфични функции.

Външното ухо се състои от ушна мида и външен слухов канал. Ушната мида е еластичен хрущял със сложна форма, покрит с кожа, долната му част, наречена лоб, е кожна гънка, който се състои от кожа и мастна тъкан.
Ушната мида в живите организми работи като приемник на звукови вълни, които след това се предават във вътрешността на слуховия апарат. Стойността на ушната мида при хората е много по-малка, отколкото при животните, така че при хората тя е практически неподвижна. Но много животни, като движат ушите си, са в състояние да определят местоположението на източника на звук много по-точно от хората.

Гънките на човешката ушна мида допринасят за входящите Ушния каналзвук - леки честотни изкривявания, в зависимост от хоризонталната и вертикалната локализация на звука. Така мозъкът получава допълнителна информация, за да изясни местоположението на източника на звук. Този ефект понякога се използва в акустиката, включително за създаване на усещане за съраунд звук при използване на слушалки или слухови апарати.
Функцията на ушната мида е да улавя звуци; неговото продължение е хрущялът на външния слухов канал, чиято дължина е средно 25-30 mm. Хрущялна частСлуховият канал преминава в костта, а целият външен слухов канал е облицован с кожа, съдържаща мастни и серни жлези, които са видоизменени потни жлези. Този проход завършва сляпо: той е отделен от средното ухо от тъпанчето. Звуковите вълни, уловени от ушната мида, удрят тъпанчето и го карат да вибрира.

От своя страна вибрациите от тъпанчето се предават към средното ухо.

Средно ухо
Основната част на средното ухо е тъпанчевата кухина - малко пространство с обем около 1 cm³, разположено в темпоралната кост. Слуховите костици са три: чука, накрайник и стреме - те предават звуковите вибрации от външното към вътрешното ухо, като едновременно с това ги усилват.

Слуховите костици, като най-малките фрагменти от човешкия скелет, представляват верига, която предава вибрации. Дръжката на чука е плътно слята с тъпанчето, главата на чука е свързана с инкуса, а той от своя страна с дългия си израстък е свързан със стремето. Основата на стремето затваря прозореца на вестибюла, като по този начин се свързва с вътрешното ухо.
Кухината на средното ухо е свързана с назофаринкса чрез евстахиевата тръба, чрез която се изравнява средното налягане на въздуха вътре и извън тъпанчето. Когато външното налягане се промени, ушите понякога се запушват, което обикновено се разрешава чрез рефлексивно прозяване. Опитът показва, че задръстванията на ушите се решават още по-ефективно чрез преглъщане или издухване в стиснат нос в този момент.

Вътрешно ухо
От трите отдела на органа на слуха и равновесието най-сложното е вътрешното ухо, което поради сложната си форма се нарича лабиринт. Костният лабиринт се състои от преддверие, кохлея и полукръгли канали, но само кохлеята, пълна с лимфна течност, е пряко свързана със слуха. Вътре в кохлеята има мембранен канал, също пълен с течност, на долната стена на който има рецепторен апарат на слуховия анализатор, покрит с космени клетки. Космените клетки отчитат вибрациите на течността, изпълваща канала. Всяка клетка от косъм е настроена за определена аудио честота, с клетки, настроени на ниски честоти, разположени в горната част на кохлеята, а високите честоти се улавят от клетки в долната част на кохлеята. Когато космените клетки умират от възрастта или по други причини, човек губи способността да възприема звуци със съответните честоти.

Граници на възприятието

Човешкото ухо номинално чува звуци в диапазона от 16 до 20 000 Hz. Горната граница има тенденция да намалява с възрастта. Повечето възрастни не могат да чуят звуци над 16 kHz. Самото ухо не реагира на честоти под 20 Hz, но те могат да бъдат усетени чрез сетивата за допир.

Обхватът на силата на възприеманите звуци е огромен. Но тъпанчето в ухото е чувствително само към промени в налягането. Нивото на звуково налягане обикновено се измерва в децибели (dB). Долният праг на чуваемост се определя като 0 dB (20 микропаскала), а определението за горна граница на чуваемост се отнася по-скоро до прага на дискомфорт и след това до увреждане на слуха, сътресение и т.н. Тази граница зависи от това колко дълго слушаме звукът. Ухото може да понесе краткотрайни увеличения на звука до 120 dB без последствия, но дългосрочното излагане на звуци над 80 dB може да причини загуба на слуха.

По-внимателни изследвания на долната граница на слуха показват, че минималният праг, при който звукът остава чуваем, зависи от честотата. Тази графика се нарича абсолютен праг на слуха. Средно той има област на най-голяма чувствителност в диапазона от 1 kHz до 5 kHz, въпреки че чувствителността намалява с възрастта в диапазона над 2 kHz.
Съществува и начин за възприемане на звук без участието на тъпанчето - така нареченият микровълнов слухов ефект, когато модулирано излъчване в микровълновия диапазон (от 1 до 300 GHz) засяга тъканта около кохлеята, карайки човек да възприема различни звуци.
Понякога човек може да чуе звуци в нискочестотната област, въпреки че в действителност не е имало звуци с тази честота. Това се случва, защото вибрациите на базиларната мембрана в ухото не са линейни и в нея могат да възникнат вибрации с разлика в честотата между две по-високи честоти.

Синестезия

Едно от най-необичайните психоневрологични явления, при което видът на стимула и видът на усещанията, които човек изпитва, не съвпадат. Синестетическото възприятие се изразява във факта, че в допълнение към обикновените качества могат да възникнат допълнителни, по-прости усещания или устойчиви „елементарни“ впечатления - например цвят, мирис, звуци, вкусове, качества на текстурирана повърхност, прозрачност, обем и форма, място в пространството и други качества, които не се приемат чрез сетивата, а съществуват само под формата на реакции. Такива допълнителни качества могат или да възникнат като изолирани сетивни впечатления, или дори да се проявят физически.

Има например слухова синестезия. Това е способността на някои хора да "чуват" звуци, когато наблюдават движещи се обекти или светкавици, дори и да не са придружени от действителни звукови явления.
Трябва да се има предвид, че синестезията е по-скоро психоневрологична особеност на човек, а не психично разстройство. Това възприемане на света около нас може да бъде усетено от обикновен човек чрез употребата на определени наркотични вещества.

Все още няма обща теория за синестезията (научно доказана, универсална идея за нея). В момента има много хипотези и се провеждат много изследвания в тази област. Вече се появиха оригинални класификации и сравнения и се появиха определени строги модели. Например, ние, учените, вече сме открили, че синестетите имат специален характер на внимание - сякаш „предсъзнателно“ - към онези явления, които причиняват синестезия в тях. Синестетите имат малко по-различна мозъчна анатомия и радикално различно активиране на мозъка към синестетични „стимули“. И изследователи от Оксфордския университет (Великобритания) проведоха серия от експерименти, по време на които установиха, че причината за синестезията може да са свръхвъзбудими неврони. Единственото нещо, което може да се каже със сигурност е, че такова възприятие се получава на ниво мозъчна функция, а не на ниво първично възприемане на информация.

Заключение

Вълните на налягане преминават през външното ухо, тъпанчето и костичките на средното ухо, за да достигнат пълното с течност вътрешно ухо с форма на кохлеар. Течността, осцилираща, удря мембрана, покрита с малки косми, реснички. Синусоидалните компоненти на сложен звук причиняват вибрации в различни части на мембраната. Ресничките, които вибрират заедно с мембраната, възбуждат ресничките, свързани с тях. нервни влакна; в тях се появява поредица от импулси, в които честотата и амплитудата на всеки компонент на сложна вълна са „кодирани“; тези данни се предават електрохимично на мозъка.

От целия спектър от звуци те основно различават звуков диапазон: от 20 до 20 000 херца, инфразвуци (до 20 херца) и ултразвук - от 20 000 херца и повече. Човек не може да чуе инфразвуците и ултразвуците, но това не означава, че те не му влияят. Известно е, че инфразвуците, особено под 10 херца, могат да повлияят на човешката психика и да причинят депресивни състояния. Ултразвуците могат да причинят астено-вегетативни синдроми и др.
Чуваемата част от звуковия диапазон се разделя на нискочестотни звуци - до 500 херца, средночестотни - 500-10 000 херца и високочестотни - над 10 000 херца.

Това разделение е много важно, тъй като човешкото ухо не е еднакво чувствително към различни звуци. Ухото е най-чувствително към сравнително тесен диапазон от звуци със средна честота от 1000 до 5000 херца. За звуци с по-ниска и по-висока честота чувствителността пада рязко. Това води до факта, че човек е в състояние да чува звуци с енергия около 0 децибела в средночестотния диапазон и да не чува нискочестотни звуци от 20-40-60 децибела. Тоест звуци с еднаква енергия в средночестотния диапазон могат да се възприемат като силни, но в нискочестотния диапазон като тихи или изобщо да не се чуват.

Тази особеност на звука не е формирана от природата случайно. Звуците, необходими за неговото съществуване: реч, звуци от природата, са предимно в средночестотния диапазон.
Възприемането на звуци е значително нарушено, ако в същото време се чуват други звуци, шумове, подобни по честота или хармоничен състав. Това означава, от една страна, че човешкото ухо не възприема добре нискочестотните звуци, а от друга страна, ако в стаята има външен шум, тогава възприемането на такива звуци може да бъде допълнително нарушено и изкривено.