звуков диапазон. „Минимална забележима разлика“

Глухотата е патологично състояниехарактеризиращ се със загуба на слуха и затруднено разбиране на говоримия език. Среща се доста често, особено при възрастни хора. Днес обаче има тенденция към повече ранно развитиезагуба на слуха, включително при млади хора и деца. В зависимост от степента на отслабване на слуха, 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 вибрациите на звуковата вълна и се изразява в херци (Hz): колкото по-висок е херцът, толкова по-висок е тонът. Например, най-първият бял клавиш отляво на конвенционално пиано („A“ subcontroctave) произвежда нисък звук при 27,500 Hz, докато последният бял клавиш отдясно („до“ петата октава) произвежда 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 нещо 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 високи, средни и ниски честоти. Нискочестотните звуци са до 500 Hz, средночестотните - в рамките на 500-10 000 Hz, високочестотните - 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 звуци се „чуват“ по-тихо или дори „спират да звучат“ напълно. Като цяло след 40-50г Горна границачуваемостта на звуците намалява от 20 000 до 16 000 Hz.

звукова мощност

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

Всеки звук може да повлияе на органа на слуха по различни начини. Зависи от силата на звука или силата на звука, която се измерва в децибели (dB).

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

Най-комфортно човешкото ухо се чувства в диапазона до 80-85 dB.

За сравнение:

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

Степени на загуба на слуха спрямо силата 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 различава 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. Степен на светлина - способността да се възприемат звуци под 50 dB. Човек разбира почти напълно разговорната реч 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 - повече от 70 dB. Речта с нормална интензивност вече не се чува или е неразбираема близо до 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 разговорна реч и шепот на разстояние повече от 6 m.
2. Лека загуба на слуха. Човек разбира разговорната реч от разстояние повече от 6 м, но чува шепот на не повече от 3-6 метра от себе си. Пациентът може да различи речта дори с външен шум.
3. Средна степен на загуба на слуха. Шепотът разграничава на разстояние не повече от 1-3 м, а обикновената разговорна 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. Има нечетливо възприемане на думи, някои отделни фрази или думи трябва да се повтарят няколко пъти.
5. Тежка степен. Шепотът е почти неразличим дори до самото ухо, разговорната реч, дори когато крещи, трудно се различава на разстояние по-малко от 2 м. Чете повече по устните.

Степени на загуба на слуха спрямо височината

• 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 са в диапазона от 150 до 500 Hz. Обикновено простите разговорни гласни "o", "y" стават различими за възприемане.
• 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 улавят значението на прости фрази и отделни думи.
• IV група. Станете достъпни за възприемане на честоти до 2000 Hz. 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 определянето на деца в редовно или специализирано училище за.

Диагностика на загуба на слуха

Аудиометрията може да помогне да се определи степента на загуба на слуха при пациента.

Най-точният надежден начин за идентифициране и определяне на степента на загуба на слуха е аудиометрията. За тази цел на пациента се поставят специални слушалки, в които се подава сигнал с подходяща честота и сила. Ако субектът чуе сигнал, той го уведомява чрез натискане на бутона на устройството или като кима с глава. Въз основа на резултатите от аудиометрията се изгражда подходяща 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 извършват 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 този, който говори, и в същото време да се напрягате да го чуете.
2. Роднини, живеещи с вас, или приятели, които са дошли на гости, правят забележка за това, че сте включили телевизора, радиото, плейъра твърде силно.
3. Звънецът на вратата вече не е толкова ясен, колкото преди, или изобщо сте спрели да 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 наоколо има шум, тогава става много по-трудно да чуете събеседника и да разберете за какво говори.

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 се запази за години напред.

След като разгледахме теорията на разпространението и механизмите на възникване на звуковите вълни, препоръчително е да разберем как звукът се "интерпретира" или възприема от човек. 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) изпълнява ролята на вестибуларния апарат на целия човешкото тяло, определя позицията на тялото в пространството и дава жизненоважната способност за поддържане на равновесие. Средното човешко ухо е в състояние да улови колебания 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 части: външно, средно и вътрешно ухо. Всеки от тези "отдели" изпълнява своя собствена функция, но и трите отдела са тясно свързани помежду си и всъщност осъществяват предаването на вълна от звукови вибрации един към 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 е лобът, 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 ви позволява по-добре да улавяте звуци, особено 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 движенията на ушите, за да се настроят по-точно към източника на звук.

Гънките на човешката ушна мида са подредени по такъв начин, че правят корекции (незначителни изкривявания) спрямо вертикалното и хоризонталното разположение на източника на звук в пространството. Именно поради това уникална функциячовек е в състояние съвсем ясно да определи местоположението на обект в пространството спрямо себе си, като се фокусира само върху 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 слуховия канал има еластична тимпанична мембрана, до която достигат вибрации на звукови вълни, като по този начин предизвикват нейните отговорни вибрации. Тъпанчевата мембрана от своя страна предава тези получени вибрации в областта на средното ухо.

Средно ухо

Вибрациите, предавани от тимпаничната мембрана, 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: чук, наковалня и стреме.Именно тези "междинни" елементи изпълняват основна функция: Предаване на звукови вълни към вътрешното ухо и усилване едновременно. Слуховите костици са изключително сложна верига за предаване на звука. И трите кости са тясно свързани помежду си, както и с тъпанчето, поради което се осъществява предаването на вибрации "по веригата". По пътя към района вътрешно ухоима прозорец на вестибюла, който е преграден от основата на стремето. За изравняване на налягането от двете страни на тимпаничната мембрана (например при промени във външното налягане), областта на средното ухо е свързана с назофаринкса чрез евстахиева тръба. Всички сме добре запознати с ефекта на запушване на ушите, който се получава именно поради тази фина настройка. От средното ухо звуковите вибрации, вече усилени, попадат в областта на вътрешното ухо, най-сложната и чувствителна.

вътрешно ухо

Най-сложната форма е вътрешното ухо, което поради тази причина се нарича лабиринт. Костният лабиринт включва: вестибюл, кохлея и полукръгли канали и вестибуларен апарат отговорен за баланса. Това е кохлеята, която е пряко свързана със слуха в този пакет. Охлювът е спирала мембранен каналпълни с лимфна течност. Отвътре каналът е разделен на две части от друга мембранна преграда, наречена "основна 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 стълба, които комуникират в горната част на кохлеята. От противоположния край каналът се свързва с рецепторния апарат на слуховия анализатор, който е покрит с малки космени клетки. Този апарат на слуховия анализатор се нарича още Кортиев орган. Когато вибрациите от средното ухо навлязат в кохлеята, лимфната течност, която изпълва канала, също започва да вибрира, предавайки вибрации към основната мембрана. В този момент влиза в действие апаратът на слуховия анализатор, чиито космени клетки, подредени в няколко реда, преобразуват 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 производство на реч се е формирал при хората през целия еволюционен етап. Смисълът на тази способност е да предава вербална и невербална информация. Първият носи словесно и семантично натоварване, вторият е отговорен за прехвърлянето на емоционалния компонент. Процесът на създаване и възприемане на речта включва: формулиране на съобщение; кодиране в елементи според правилата на съществуващия език; преходни невромускулни действия; движения гласни струни; излъчване на звуков сигнал; След това слушателят влиза в действие, като извършва: спектрален анализ на получения акустичен сигнал и селекция на акустични характеристики в периферната слухова система, предаване на избраните характеристики чрез невронни мрежи, разпознаване на езиковия код ( лингвистичен анализ), разбиране на смисъла на съобщението.
Устройството за генериране на речеви сигнали може да се сравни със сложен духов инструмент, но гъвкавостта и гъвкавостта на настройката и възможността за възпроизвеждане на най-малките тънкости и детайли нямат аналози в природата. Механизмът за образуване на глас се състои от три неразделни компонента:

1. Генератор- белите дробове като резервоар за обем въздух. Излишната енергия от налягане 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 (създайте ръбови тонове) и източници на импулси (експлозии);
3. Резонатор- включва резонансни кухини със сложна геометрична форма (фаринкс, устна и носна кухини).

В съвкупността от индивидуалното устройство на тези елементи се формира уникален 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 случва поради компресия и разширяване на гръдния кош, които се извършват с помощта на две мускулни групи: междуребрие и диафрагма, с дълбоко дишане и пеене, коремните мускули, гърдите и шията също се свиват. При вдишване диафрагмата се свива и пада надолу, свиването на външните междуребрени мускули повдига ребрата и ги отвежда встрани, а гръдната кост напред. Разширяването на гръдния кош води до спад на налягането в белите дробове (спрямо атмосферното) и това пространство бързо се запълва с въздух. При издишване мускулите съответно се отпускат 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 процесът на натрупване на енергия (пасивен). Контролът на процеса на дишане и формирането на речта става несъзнателно, но при пеене настройката 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 оперен певецможе да достигне 100-112 dB. Модулирането на въздушния поток чрез вибрациите на гласните струни и създаването на субфарингеално свръхналягане, тези процеси протичат в ларинкса, който е вид клапа, разположена в края на трахеята. Клапата изпълнява двойна функция: предпазва белите дробове от чужди тела и поддържа 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. Именно гласните струни са основният (но не единственият) източник на гласообразуване или "вибратор". По време на този процес гласните струни 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 въздушен поток, 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 този изключително тънък и чувствителен апарат има набор от ограничения, прагове и т.н. Човешката слухова система е адаптирана към възприемането на 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 експозиция 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, слухът се адаптира.

Адаптирането първоначално се стреми да защити слуховите органи от твърде силни звуци, но именно влиянието на този процес най-често кара човек да увеличи неконтролируемото ниво на звука на аудиосистемата. Защитата се осъществява благодарение 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, освен това пълна защита не се постига дори при продължителност от 150 ms. Защитният механизъм се задейства, когато силата на звука премине нивото от 85 dB, освен това самата защита е до 20 dB.
Най-опасният в този случай може да се счита за явлението "изместване на прага на слуха", което обикновено се случва 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 нараства пропорционално с увеличаване на нивото на сигнала.

При разглеждане на проблем правилно нивоинтензитета на звука, най-лошото нещо, което трябва да осъзнаете, е фактът, че проблемите със слуха (придобити или вродени) са практически нелечими в тази епоха на доста напреднала медицина. Всичко това трябва да накара всеки здравомислещ човек да се замисли за грижата за слуха си, освен ако, разбира се, не се планира да се запази първоначалната му цялост и способност 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 си припомним една важна характеристика на човешкото слухово възприятие. Слуховият апарат възприема звуците нелинейно. Подобно явление се състои в следното: ако си представите една честота на чист тон, например 300 Hz, тогава нелинейността се проявява, когато обертоновете на тази основна честота се появяват в ушната мида според логаритмичния принцип (ако основната честота е взети като f, тогава честотните обертонове 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 "нелинейно изкривяване". Тъй като такива хармоници (обертонове) не се срещат в оригиналния чист тон, се оказва, че ухото само внася свои корекции и обертонове в оригиналния звук, но те могат да бъдат определени само като субективни изкривявания. При ниво 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 силата на звука, което няма да навреди на слуховите органи и в същото време дава възможност 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 наистина е възможно да чуете всичко, което е вградено в аудио пътя, докато рискът от преждевременно увреждане и загуба на слуха е сведен до минимум. Почти напълно безопасно може да се счита за ниво на звука от 85 dB. За да разберете каква е опасността от силно слушане и защо твърде ниското ниво на звука не ви позволява да чуете всички нюанси на звука, нека разгледаме този въпрос 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 средният честотен диапазон на музикалната композиция ще бъде най-ясно чуваем, независимо дали става дума за вокалите на изпълнителя / 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, както и на факта, че различните честоти звучат с различна сила на звука. По този начин е очевидно, че за пълното възприемане на цялата картина, честотното ниво на интензитет трябва да бъде изравнено възможно най-добре с едно значение. Въпреки че дори при 85-90 dB идеализирано изравняване на силата 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 предаване на оригиналния звуков образ ще бъде изключително ниска в тази конкретна ситуация.

Ако се задълбочите в тези заключения, става ясно защо слушането на музика с ниска сила на звука, макар и най-безопасно от гледна точка на здравето, се усеща изключително негативно от ухото поради създаването на явно неправдоподобни изображения на музикални инструменти и глас, липсата на звукова сценична гама. 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 е невъзможно да се създадат натуралистични изображения на звуковата сцена, която е била формирана от звуковия инженер в студиото по време на етапа на запис. Но не само ниският обем въвежда определени ограничения върху възприемането на крайния звук, ситуацията е много по-лоша с увеличен обем. Възможно е и доста лесно да увредите слуха си и да намалите достатъчно чувствителността, ако слушате музика на нива над 90 dB за дълго време. Тези данни се основават на голям брой медицински изследвания, които заключават, че нивата на звука над 90 dB причиняват 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 прибира 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. Въпреки това, възстановяването на чувствителността не винаги ще бъде и пряко зависи 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. При продължително излагане на твърде силни звуци космите, разположени в областта на вътрешното ухо (които реагират на вибрации), се отклоняват много силно. В този случай възниква ефектът, че косата, отговорна за възприемането на определена честота, се отклонява под въздействието на звукови вибрации с голяма амплитуда. В един момент такава коса може да се отклони твърде много и никога да не се върне. Това ще доведе до съответен ефект на загуба на чувствителност при определена специфична честота!

Най-ужасното в цялата тази ситуация е, че болестите на ушите са практически нелечими дори и с най-съвременните 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-разочароващо е, че споменатото по-рано свойство на адаптация се проявява с течение на времето. Този процес в човешките слухови органи протича почти незабележимо; човек, който бавно губи чувствителност, близо до 100% вероятност, няма да забележи това до момента, в който хората около него обърнат внимание на постоянните въпроси като: „Какво каза току-що?“. Изводът в крайна сметка е изключително прост: когато слушате музика, жизненоважно е да не допускате нива на интензитет на звука над 80-85 dB! В същото време има и положителна страна: нивото на звука от 80-85 dB приблизително съответства на нивото на звукозапис на музика в студийна среда. Така възниква концепцията за „златната среда“, над която е по-добре да не се издигате, ако здравословните проблеми имат поне някакво значение.

Дори краткотрайното слушане на музика на ниво 110-120 dB може да причини проблеми със слуха, например по време на концерт на живо. Очевидно избягването на това понякога е невъзможно или много трудно, 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, докато слушат аудио система, у дома при подобни условия или със слушалки на преносим плейър. Защо се случва това и какво прави звука 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 "крещи" някои външни звуци с обема на музиката. Първият аспект на проблема е доста интересен и ще бъде разгледан подробно по-долу, но втората страна на проблема е по-внушителна. негативни мислии изводи за неразбирането на истинските основи на правилното слушане на звука от клас "hi-fi".

Без да навлизам в конкретика, общо заключениеотносно слушането на музика и правилната сила на звука е както следва: слушането на музика трябва да се извършва 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: разговори на съседи и друг шум зад стената на апартамента, уличен шум и технически шум, ако сте в колата и др.). Бих искал да подчертая веднъж завинаги, че точно в случай на спазване на такива, вероятно строги изисквания, можете да постигнете дългоочаквания баланс на силата на звука, който няма да причини преждевременни нежелани увреждания на слуховите органи, както и да донесе истинско удоволствие от слушането на любимата ви музика с най-фините детайли на високи и ниски честоти и точността, която самата преследва концепцията за "hi-fi" звук.

Психоакустика и особености на възприятието

За да се отговори най-пълно на някои важни въпроси относно окончателното възприемане на звукова информация от човек, съществува цял клон на науката, който изучава огромно разнообразие от такива аспекти. Този раздел се нарича "психоакустика". Факт е, че слуховото възприятие не се изчерпва само с работата на слуховите органи. След директно възприемане на звука от органа на слуха (ухото), тогава влиза в действие най-сложният и малко проучен механизъм за анализ на получената информация, за това е изцяло отговорен човешкият мозък, който е устроен по такъв начин, че по време на при работа той генерира вълни с определена честота и те също са посочени в херци (Hz). Различните честоти на мозъчните вълни отговарят на определени състояния на човек. Така се оказва, че слушането на музика допринася за промяна в 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 пряко въздействие върху психическото състояние на човек. Мозъчните вълни са пет вида:

1. Делта вълни (вълни под 4 Hz).Съобразете се с условието дълбок сънбез сънища, без никакви телесни усещания.
2. Тета вълни (вълни 4-7 Hz).Състоянието на сън или дълбока медитация.
3. Алфа вълни (вълни 7-13 Hz).Състояния 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 възприемане на звукова информация от човек. В процеса на изучаване на този процес, голяма сумафактори, влиянието на които неизменно се проявява както в процеса на слушане на музика, така и във всеки друг случай на обработка и анализ на всякаква звукова информация. Психоакустиката изучава почти цялото разнообразие възможни влияниязапочвайки с емоционални и психическо състояниена човек по време на слушане, завършвайки с особеностите на структурата на гласните струни (ако говорим за особеностите на възприемането на всички тънкости на вокалното изпълнение) и механизма за преобразуване на звука в електрически импулси на мозък. Най-интересното и най-важното важни фактори(което е жизненоважно да се има предвид всеки път, когато слушате любимата си музика, както и при изграждането на професионална аудио система) ще бъде обсъдено допълнително.

Понятието за съзвучие, музикално съзвучие

Устройството на човешката слухова система е уникално, на първо място, в механизма на възприятие на звука, нелинейността на слуховата система, 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 се разграничава понятието "консонанс" и "дисонанс" на различни акорди и звукови интервали. концепция "съзвучие"се определя като съгласен (от френската дума „съгласие“) звук и съответно обратно, "дисонанс"- непоследователен, несъгласуващ звук. Въпреки разнообразието различни интерпретацииот тези концепции за характеристиките на музикалните интервали е най-удобно да се използва "музикално-психологическата" интерпретация 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. Такава терминология е леко субективна и също така в историята на развитието на музиката са взети напълно различни интервали за "съгласна" и обратно.

В днешно време тези понятия също са трудни за еднозначно възприемане, тъй като има различия между хората с различни музикални предпочитания и вкусове, а също така няма общопризнато и съгласувано понятие за хармония. Психоакустичната основа за възприемането на различни музикални интервали като съзвучни или дисонантни пряко зависи от концепцията за "критична лента". Критична лента- това е определена ширина на лентата, 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 има 24 критични ивици с честотно зависима ширина.

По този начин съзвучието и непоследователността (консонанс и дисонанс) директно 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 между 5% и 50% от критичната лента. Най-високата степен на дисонанс в този 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 звукорежисьорът, звукозаписното студио и други компоненти на окончателния цифров или аналогов оригинален звуков 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 от два слухови апарата и два слухови канала. Звуковата информация, която идва по тези канали, впоследствие се обработва в периферната част на слуховата система и се подлага на спектрален и 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 също се формира единен звуков образ. Този описан механизъм се нарича бинаурален слух . Благодарение на това човек има такива уникални възможности:

1) локализиране на звукови сигнали от един или повече източници, като същевременно се формира пространствена картина на възприятието на звуковото поле
2) разделяне на сигнали, идващи от различни източници
3) избор на някои сигнали на фона на други (например избор 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 е лесно (при желание дори със затваряне на очите) да се определи посоката на пристигане на звуковия сигнал на всеки инструмент, за оценка на 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 „измамва“ мозъка, карайки ви да почувствате пълното присъствие на любимия си изпълнител на живо изпълнение. Локализацията на източник на звук обикновено се определя от три основни фактора: времеви, интензитет и спектрален. Независимо от тези фактори, има редица модели, които могат да се използват за разбиране на основите на звуковата локализация.

Най-големият възприет ефект на локализация човешки органислух, е в областта на средната честота. 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 субуфер (нискочестотна връзка), чието разположение в стаята, поради липсата на локализиране на честоти под 150 Hz, практически няма значение и слушателят във всеки случай получава цялостен образ на звуковата сцена. Точността на локализирането зависи от местоположението на източника на излъчване на звукови вълни в пространството. По този начин най-голямата точност на локализиране на звука се отбелязва в хоризонталната равнина, достигайки стойност от 3 °. Във вертикалната равнина човешката слухова система определя посоката на източника много по-лошо, точността в този случай е 10-15 ° (поради специфичната структура на ушните миди и сложната геометрия). Точността на локализиране варира леко в зависимост от ъгъла на звукоизлъчващите обекти в пространството с ъгли спрямо слушателя, а степента на дифракция на звуковите вълни от главата на слушателя също влияе върху крайния ефект. Трябва също да се отбележи, че широколентовите сигнали са по-добре локализирани от теснолентовия шум.

Много по-интересна е ситуацията с определянето на дълбочината на насочения звук. Например, човек може да определи разстоянието до обект по звук, но това се случва в по-голяма степен поради промяна на звуковото налягане в пространството. Обикновено, колкото по-далеч е обектът от слушателя, толкова повече звукови вълни се отслабват в свободното пространство (на закрито се добавя влиянието на отразените звукови вълни). Така можем да заключим, че точността на локализиране е по-висока в затворено помещение именно поради появата на ревербация. Отразени вълни, генерирани в затворени пространства, пораждат такива интересни ефекти, като разширяване на звуковата сцена, обгръщане и т.н. Тези явления са възможни именно поради податливостта на триизмерната локализация на звуците. Основните зависимости, които определят хоризонталната локализация на звука, са: 1) разликата във времето на пристигане на звукова вълна отляво и дясното ухо; 2) разликата в интензитета, дължаща се на дифракция в 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 принципът на изграждане на системи за домашно кино ясно регулира 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 механизмите 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, които са дошли до различни уши. Освен това, ако фазова структураразлични звуци е повече или по-малко синхронен, 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 е да се разделят звуците 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 принадлежността на всеки отделен звук към източника, който го създава (групиране по честота, височина, тембър). И едва на втория етап мълвата 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 отделен звук.

Много е удобно да се проследят тези процеси на примера на обикновена сцена с музиканти, фиксирани върху нея. В същото време е много интересно, че ако вокалистът/изпълнителят, заемащ първоначално определена позиция на сцената, започне да се движи плавно по сцената във всяка посока, формираният преди това слухов образ няма да се промени! Определянето на посоката на звука, идващ от вокалиста, ще остане субективно същото, сякаш той стои на същото място, където е стоял преди да се движи. Само при рязка промяна в местоположението на изпълнителя на сцената ще настъпи разцепване на формирания звуков образ. В допълнение към разглежданите проблеми и сложността на процесите на локализиране на звука в пространството, в случай на многоканални системи за съраунд звук, процесът на ревербация в крайната стая за слушане играе доста голяма роля. Тази връзка е най-силно изразена, когато голямо числоотразените звуци идват от всички посоки - точността на локализация се влошава значително. Ако енергийната наситеност на отразените вълни е по-голяма (преобладава) от директните звуци, критерият за локализация в такава стая става изключително размит, изключително трудно (ако не и невъзможно) е да се говори за точността на определяне на такива източници.

Въпреки това, в силно ревербериращо помещение, теоретично възниква локализация; в случай на широколентови сигнали, слухът се ръководи от параметъра на разликата в интензитета. В този случай посоката се определя от високочестотния компонент на спектъра. Във всяка стая точността на локализиране ще зависи от времето на пристигането на отразените звуци след директните звуци. Ако интервалът между тези звукови сигнали е твърде малък, "законът за 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 пристигнал звук, т.е. слухът игнорира до известна степен отразения звук, ако идва твърде кратко време след директния. 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 главно когато времето на възникване на ехото, неговата амплитуда и посока съвпадат с някакво "очакване" на слушателя от това как акустиката на това конкретно помещение формира звуков образ. Може би човекът вече е имал опит със слушане в тази стая или подобна, което формира предразположението на слуховата система към появата на "очаквания" ефект на предимство. За да заобиколите тези ограничения, които са човешки 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 много измама и създаване на слухова илюзия.

Когато два или повече високоговорителя (например 5.1 или 7.1 или дори 9.1) възпроизвеждат звук от различни точки в стаята, слушателят чува звуци, идващи от несъществуващи или въображаеми източници, възприемайки определена звукова панорама. Възможността за тази измама се крие в биологичните особености на структурата 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 слухът 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. По метода на многобройни експерименти в реални реверберационни помещения и в заглушени камери беше установено, че тембърът на звуковите вълни се различава от реалните и въображаемите източници. 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 значително по-високо поради няколко причини: 1) Много звукови сигнали, сходни по амплитудно-честотна и фазова характеристика, идват едновременно от различни източници и посоки (включително повторно отразени вълни) към всеки ушен канал. Това води до повишено изкривяване и появата на гребеновидно филтриране. 2) Голямото разстояние на високоговорителите в пространството (едни спрямо други, в многоканалните системи това разстояние може да бъде няколко метра или повече) допринася за нарастването на тембърното изкривяване 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 се случва на практика по две причини: феноменът на филтрирането 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 ефекта на "гребен филтриране", причинен от различни временапристигането на звукови вълни във всеки слухов канал. Особена неравномерност се наблюдава в областта на горната средна 1-4 kHz.

Лицето се влошава и с течение на времето губим способността да улавяме определена честота.

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

Във видеото се възпроизвеждат различни звуци, започвайки от 8000 Hz, което означава, че нямате увреден слух.

След това честотата се повишава и това показва възрастта на вашия слух, в зависимост от 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 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. Редица инфекции, лекарства и автоимунни заболявания могат да причинят това разстройство. Външните космени клетки, които са настроени да улавят по-високи честоти, обикновено умират първи и така възниква ефектът на свързаната с възрастта загуба на слуха, както е показано в това видео.

Човешки слух: интересни факти

1. Сред здрави хора честотен диапазон, който може да бъде чут от човешкото уховарира 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 постоянно намалява 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 човешкия слух, се наричат ултразвук, и тези по-долу инфразвук.

4. Нашите ушите не спират да работят дори по време на съндокато продължавате да чувате звуци. Нашият мозък обаче ги игнорира.

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

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 племето Маабан, които живеят в такава тишина, че дори са в напреднала възраст. чуйте шепот на разстояние до 300 метра.

9. Ниво звукът на булдозернеактивен е около 85 dB (децибели), 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 е много посредствено.

Звукът идва от различни причини. Звукът е вълнообразното налягане на въздуха. 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 кости на средното ухо осцилаторното движение на мембраната се предава на течността на кохлеята. Вълнообразното движение на тази течност на свой ред се предава на подлежащата мембрана. Движението на последното води до дразнене на окончанията слухов нерв. Такива 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 кара тъпанчето да вибрира, от което сигналът се предава към мозъка и вие чувате пукане.
Пляскането е кратко единично трептене, което бързо затихва. Графика на звуковите вибрации на типичен 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 започва да чува нормалното човешко ухо? Той няма да чуе честота от 1 Hz, а може да го види само на примера на осцилаторна система. Човешкото ухо всъщност чува от честоти от 16 Hz. Тоест, когато въздушните вибрации възприемат ухото ни като вид звук.

Колко звука чува човек?

Не всички хора с нормален слух чуват по един и същи начин. Някои са в състояние да различават звуци, близки по височина и сила, и да улавят отделни тонове в музика или шум. Други не могат да направят това. За човек с тънък слух има повече звуци, отколкото за човек с неразвит слух.

Но колко различна трябва да бъде честотата на два звука, за да се чуят като два различни тона? Възможно ли е например да се различат тоновете един от друг, ако разликата в честотите е равна на едно трептене в секунда? Оказва се, че за някои тонове това е възможно, но не и за други. И така, тон с честота 435 може да се различи по височина от тонове с честоти 434 и 436. Но ако вземем по-високи тонове, тогава разликата е вече при по-голяма честотна разлика. Тонове с вибрационно число 1000 и 1001 се възприемат от ухото като еднакви и улавят разликата в звука само между честоти 1000 и 1003. При по-високи 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 близки по сила, не е същата. При честота 32 могат да се чуят само 3 звука с различна сила; 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 звуци, различни по височина и сила, ухото ни може да улови повече от половин милион! Това са само половин милион прости звуци. Добавете към това безброй 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 ориентирано. 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 като такава диаграма от 16 до 20 000 Hz.

Но не всички хора, дори и с нормален слух, са еднакво чувствителни към звуци с различна честота. Така че 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 на възрастните хора е ограничена до звуци с честота 10-12 хиляди. Те често не чуват пеенето на комара, чуруликането на скакалеца, щуреца и дори чуруликането на врабчето. Така че от перфектен звук(фиг. по-горе) с възрастта човек вече чува звуците в по-тесен ъгъл

Ще дам пример за честотния диапазон на музикалните инструменти

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

Засега условно изглежда така (за трилентова система + субуфер).

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

Относно раздел

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 експериментите.
Технически.Те натрупват информация за технически решения, които могат да бъдат използвани в областта на изучаването на необясними факти.
Методи.Те съдържат описания на методите, използвани от членовете на групата при изследване на факти и изучаване на явления.
Медия.Те съдържат информация за отразяването на явления в развлекателната индустрия: филми, анимационни филми, игри и др.
Известни погрешни схващания.Разкриване на известни необясними факти, събрани включително от източници на трети страни.

Тип артикул:

Информационен

Характеристики на човешкото възприятие. Слух

Звукът е вибрации, т.е. периодично механично смущение в еластични среди - газообразни, течни и твърди. Такова смущение, което е някаква физическа промяна в средата (например промяна в плътността или налягането, изместване на частици), се разпространява в нея под формата на звукова вълна. Звукът може да не се чува, ако честотата му е извън чувствителността на човешкото ухо или ако се разпространява в среда като твърдо вещество, което не може да има пряк контакт с ухото, или ако енергията му бързо се разсейва в средата. По този начин обичайният процес на звуково възприятие 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 такава характеристика е налягането в точка на средата, а нейното отклонение е звуковото налягане.

Помислете за дълга тръба, пълна с въздух. От левия край в него се вкарва бутало, плътно прилепнало към стените. Ако буталото се премести рязко надясно и спре, тогава въздухът в непосредствена близост до него ще се компресира за момент. След това сгъстеният въздух ще се разшири, изтласквайки въздуха в съседство с него отдясно, а 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 прехвърля върху съседните частици, които от своя страна действат върху следващите и зоната високо кръвно наляганесякаш се движат в еластична среда. Зоната на високо налягане е последвана от зоната понижено наляганеи по този начин се образува 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 трепти.

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 обикновена реч, свръхналягането е само около една милионна от атмосферното налягане.

Важно е веществото да не бъде отнесено 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, разпространяващи се във всяка еластична среда и създаващи механични вибрации в нея; в тесен смисъл - субективното възприемане на тези вибрации от специални 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 човешкия слух се нарича инфразвук; по-високи: до 1 GHz - чрез ултразвук, от 1 GHz - чрез хиперзвук. Сред звуковите звуци трябва да се подчертаят и фонетичните, речеви звуци и фонеми (от които се състои устната реч) и музикални звуци (от които се състои музиката).

Различават се надлъжни и напречни звукови вълни в зависимост от съотношението на посоката на разпространение на вълната и посоката на механичните трептения 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 трептене 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 навсякъде по отношение на звука. Знаем, 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 в горни слоевевъздух, вятърът ще управлява звуковата вълна по-силно, отколкото в по-ниските. При насрещен вятър звукът се разпространява по-бавно отгоре, отколкото отдолу. Тази разлика в скоростта влияе върху формата на звуковата вълна. В резултат на изкривяването на вълната звукът не се разпространява по права линия. При попътен вятър линията на разпространение на звукова вълна се огъва надолу, при попътен вятър - нагоре.

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

Различно нагретите слоеве въздух, подобно на вятъра, променят посоката на звука. През деня звуковата вълна се извива нагоре, тъй като скоростта на звука в долните, по-топли слоеве е по-голяма, отколкото в горните слоеве. Вечер, когато земята, а с нея и околните 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 . Затова вечер изневиделица е по-добре да се чуе.

Когато наблюдавате облаците, често можете да забележите как на различни височини те се движат не само с различна скорост, но понякога в различни посоки. Това означава, че вятърът на различни височини от земята може да има различна скорост и посока. Формата на звуковата вълна в такива слоеве също ще варира от слой на слой. Нека, например, звукът върви срещу вятъра. В този случай линията на разпространение на звука трябва да се огъне и да се издигне. Но ако по пътя си срещне слой бавно движещ се въздух, 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 мълчание".

Органи на звуково възприятие

Слух - способност биологични организмивъзприема звуци с органите на слуха; специална функцияслухов апарат, възбуден от звукови вибрации заобикаляща средакато 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) при предаване на вибрации във въздуха и до 220 kHz при предаване на звук през костите на черепа. . Тези вълни имат важно биологично значение, например звукови вълни в диапазона 300-4000 Hz съответстват на човешкия глас. Звуците над 20 000 Hz са с малка практическа стойност, тъй като бързо се забавят; вибрации под 60 Hz се възприемат чрез вибрационното сетиво. 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 силно от индивида: неговата възраст, пол, предразположеност към слухови заболявания, обучение и умора на слуха. Индивидите са в състояние да възприемат звук до 22 kHz, а вероятно и 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 своите специфични функции.

Външното ухо се състои от ушна мида и външен слухов проход. Ушната мида е еластичен хрущял със сложна форма, покрит с кожа, долната му част, наречена лоб, - кожна гънкакоято е изградена 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, движейки ушите си, са в състояние да определят местоположението на източника на звук много по-точно от хората.

Гънките на човешката ушна мида се вкарват във входящия Ушния каналзвуково малко честотно изкривяване, 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 средна дължина е 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 модифицирани потни жлези. Този проход завършва сляпо: той е отделен от средното ухо от тъпанчевата мембрана. Звуковите вълни, уловени от ушната мида, удрят тъпанчето и го карат да вибрира.

От своя страна вибрациите на тъпанчевата мембрана се предават на средното ухо.

Средно ухо
Основната част на средното ухо е тъпанчевата кухина - малко пространство с обем около 1 cm³, разположено в темпоралната кост. Тук има три слухови костици: чукче, наковалня и стреме - те предават звуковите вибрации от външното ухо към вътрешното, като същевременно ги усилват.

Слуховите костици - като най-малките фрагменти от човешкия скелет, представляват верига, която предава вибрации. Дръжката на чука е плътно слята с тъпанчевата мембрана, главата на чука е свързана с наковалнята, а тя от своя страна с дългия си процес - 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, през която се изравнява средното налягане на въздуха вътре и извън тъпанчевата мембрана. Когато външното налягане се промени, понякога ушите "лежат", което обикновено се разрешава от факта, че прозяването се предизвиква рефлекторно. Опитът показва, че още по-ефективно запушените уши се решават чрез преглъщане или ако в този момент духате в затиснат нос.

вътрешно ухо
От трите части на органа на слуха и равновесието най-сложно 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 лимфни течности, е пряко свързана със слуха. Вътре в кохлеята има мембранен канал, също изпълнен с течност, на долната стена на който е разположен рецепторният апарат на слуховия анализатор, покрит с космени клетки. Космените клетки улавят колебанията в течността, която изпълва 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 звук над 16 kHz. Самото ухо не реагира на честоти под 20 Hz, но те могат да бъдат усетени чрез допир.

Обхватът 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). Долната граница на чуваемост се определя като 0 dB (20 микропаскала), а дефиницията на горната граница на чуваемост се отнася повече до прага на дискомфорт и след това до загуба на слуха, контузия и т.н. Тази граница зависи от това колко дълго слушаме звукът. Ухото може да понесе краткотрайни увеличения на силата 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 с 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 тъканите около кохлеята, карайки човек да възприема различни звуци.
Понякога човек може да чуе звуци в областта на ниските честоти, въпреки че в действителност не е имало звуци с такава честота. Това се дължи на факта, че трептенията на базиларната мембрана в ухото не са линейни и в него могат да възникнат трептения с различна честота между две по-високи честоти.

Синестезия

Едно от най-необичайните нервно-психични явления, при което видът на стимула и видът на усещанията, които човек изпитва, не съвпадат. Синестетическото възприятие се изразява в това, че в допълнение към обичайните качества могат да възникнат допълнителни, по-прости усещания или устойчиви "елементарни" впечатления - например цветове, миризми, звуци, вкусове, качества на текстурирана повърхност, прозрачност, обем и форма , местоположение в пространството и други качества. , които не се получават с помощта на 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 при наблюдение на движещи се обекти или светкавици, дори и да не са придружени от реални звукови явления.
Трябва да се има предвид, че синестезията е по-скоро невропсихиатрична особеност на човек, а не психично разстройство. Такова възприемане на околния свят може да се усети от обикновен човек чрез употребата на определени наркотици.

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 им причиняват синестезия. Синестетите имат малко по-различна мозъчна анатомия и радикално различно активиране към синестетични „стимули“. И изследователи от Оксфордския университет (Великобритания) поставиха серия от експерименти, по време на които установиха, че хипервъзбудимите неврони могат да бъдат причина за синестезия. Единственото нещо, което може да се каже със сигурност е, че такова възприятие се получава на ниво мозък, а не на ниво първично възприемане на информация.

Заключение

Вълните на налягане преминават през външното ухо, тимпаничната мембрана и осикулите на средното ухо, за да достигнат пълното с течност вътрешно ухо с форма на охлюв. 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 асоциираните нервни влакна; в тях има серия от импулси, в които са „кодирани“ честотата и амплитудата на всеки компонент на сложна вълна; тези данни се предават електрохимично на мозъка.

От целия спектър от звуци, на първо място, те разграничават чуваем диапазон: от 20 до 20 000 херца, инфразвуци (до 20 херца) и ултразвук - от 20 000 херца и повече. Човек не чува инфразвуци и ултразвуци, но това не означава, че те не му въздействат. Известно е, че инфразвуците, особено под 10 херца, могат да повлияят на човешката психика, причинявайки 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 звуци - 500-10000 херца и високочестотни звуци - 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, а в нискочестотния диапазон като тихи или изобщо да не се чуват.

Тази особеност на звука се формира от природата не случайно. Звуците, необходими за неговото съществуване: речта, звуците от природата, са предимно в средночестотния диапазон.
Възприемането на звуци е значително нарушено, ако в същото време звучат други звуци, шумове, които са подобни по честота или състав на хармоници. Това означава, че, от една страна, човешкото ухо не възприема добре нискочестотните звуци, а от друга страна, ако в стаята има външни шумове, тогава възприемането на такива звуци може да бъде още по-нарушено и изкривено .