Rango audible. "Diferencia mínima notable"
La pérdida de audición es condición patológica, caracterizado por pérdida de audición y dificultad para comprender el lenguaje hablado. Ocurre con bastante frecuencia, especialmente en personas mayores. Sin embargo, hoy en día existe una tendencia hacia más desarrollo temprano pérdida de audición, incluso entre jóvenes y niños. Dependiendo de qué tan debilitada esté la audición, la pérdida auditiva se divide en diferentes grados.
¿Qué son los decibeles y los hercios?
Cualquier sonido o ruido se puede caracterizar por dos parámetros: tono e intensidad del sonido.
Paso
El tono de un sonido está determinado por el número de veces que oscila una onda sonora y se expresa en hercios (Hz): cuanto más alto es el hercio, más alto es el tono. Por ejemplo, la primera tecla blanca a la izquierda de un piano normal (la "A" de la subcontrata) produce un sonido grave a 27.500 Hz, y la última tecla blanca a la derecha (la "C" de la quinta octava ) produce un sonido bajo de 4186,0 Hz.
El oído humano es capaz de distinguir sonidos dentro del rango de 16 a 20 000 Hz. Todo lo que esté por debajo de 16 Hz se llama infrasonido y por encima de 20.000 se llama ultrasonido. Tanto el ultrasonido como el infrasonido no son percibidos por el oído humano, pero pueden afectar el cuerpo y la psique.
Por frecuencia, todos los sonidos audibles se pueden dividir en frecuencias altas, medias y bajas. Los sonidos de baja frecuencia incluyen sonidos de hasta 500 Hz, sonidos de frecuencia media dentro del rango de 500-10 000 Hz, sonidos de alta frecuencia todos los sonidos con una frecuencia de más de 10 000 Hz. oído humano Con la misma fuerza de impacto se escuchan mejor los sonidos de frecuencia media, que se perciben más fuertes. En consecuencia, las frecuencias bajas y altas se “escuchan” más silenciosamente o incluso “dejan de sonar” por completo. En general, después de 40 a 50 años. limite superior la audibilidad de los sonidos disminuye de 20.000 a 16.000 Hz.
poder del sonido
Si el oído se expone a un sonido muy fuerte, el tímpano puede romperse. En la imagen de abajo hay una membrana normal, en la parte superior hay una membrana con un defecto.Cualquier sonido puede afectar el órgano auditivo de diferentes formas. Esto depende de la intensidad del sonido o volumen, que se mide en decibelios (dB).
La audición normal es capaz de distinguir sonidos a partir de 0 dB. Cuando se expone a un sonido fuerte de más de 120 dB.
El oído humano se siente más cómodo en el rango de 80 a 85 dB.
Para comparacion:
- bosque invernal en tiempo tranquilo: alrededor de 0 dB,
- susurro de hojas en el bosque, parque – 20–30 dB,
- habla conversacional normal, trabajo de oficina – 40–60 dB,
- ruido del motor en el interior del coche: 70-80 dB,
- gritos fuertes – 85–90 dB,
- truenos - 100 dB,
- un martillo neumático a una distancia de 1 metro de él: aproximadamente 120 dB.
Grados de pérdida auditiva en relación con los niveles de volumen
Normalmente, se distinguen los siguientes grados de pérdida auditiva:
- Audición normal: una persona escucha sonidos en el rango de 0 a 25 dB y más. Puede oír el susurro de las hojas, el canto de los pájaros en el bosque, el tictac de un reloj de pared, etc.
- Pérdida de la audición:
- I grado (leve): una persona comienza a escuchar sonidos entre 26 y 40 dB.
- Grado II (moderado): el umbral para la percepción de sonidos comienza entre 40 y 55 dB.
- III grado (severo): escucha sonidos de 56 a 70 dB.
- Grado IV (profundo): de 71 a 90 dB.
- La sordera es una condición en la que una persona no puede oír un sonido superior a 90 dB.
Una versión abreviada de los grados de pérdida auditiva:
- Grado leve: la capacidad de percibir sonidos de menos de 50 dB. Una persona comprende casi por completo el lenguaje hablado a una distancia de más de 1 m.
- Grado medio: el umbral para la percepción de sonidos comienza con un volumen de 50 a 70 dB. La comunicación entre ellos es difícil, porque en este caso una persona escucha bien el habla a una distancia de hasta 1 m.
- Grado severo: más de 70 dB. El habla de intensidad normal ya no es audible o es ininteligible al oído. Tienes que gritar o utilizar un audífono especial.
En la vida práctica cotidiana, los especialistas pueden utilizar otra clasificación de pérdida auditiva:
- Audición normal. Una persona escucha conversaciones y susurros a una distancia de más de 6 m.
- Pérdida auditiva leve. Una persona entiende el habla desde una distancia de más de 6 m, pero escucha susurros a no más de 3 a 6 metros de distancia. El paciente puede distinguir el habla incluso con ruido de fondo.
- Pérdida auditiva moderada. Los susurros se pueden distinguir a una distancia de no más de 1 a 3 m, y el habla ordinaria, hasta 4 a 6 m. La percepción del habla puede verse alterada por ruidos extraños.
- Grado significativo de pérdida auditiva. El habla conversacional no se puede escuchar más allá de una distancia de 2 a 4 m, y los susurros, de 0,5 a 1 m. Hay una percepción ilegible de las palabras, algunas frases o palabras individuales deben repetirse varias veces.
- Grado severo. Los susurros son prácticamente indistinguibles incluso cerca del oído, el habla apenas se distingue incluso cuando se grita a una distancia de menos de 2 m. Lee más los labios.
Grados de pérdida auditiva en relación con el tono de los sonidos.
- Grupo I. Los pacientes sólo pueden percibir frecuencias bajas en el rango de 125 a 150 Hz. Sólo responden a voces bajas y fuertes.
- Grupo II. En este caso, se dispone de frecuencias más altas para la percepción, que oscilan entre 150 y 500 Hz. Por lo general, las vocales habladas simples “o” y “u” se vuelven perceptibles.
- III grupo. Buena percepción de frecuencias bajas y medias (hasta 1000 Hz). Estos pacientes ya escuchan música, distinguen el timbre de la puerta, escuchan casi todas las vocales y captan el significado de frases sencillas y palabras individuales.
- IV grupo. Para la percepción quedan disponibles frecuencias de hasta 2000 Hz. Los pacientes distinguen casi todos los sonidos, así como frases y palabras individuales. Entienden el habla.
Esta clasificación de la pérdida auditiva es importante no sólo para selección correcta audífonos, sino también colocar a los niños en una escuela regular o especializada.
Diagnóstico de pérdida auditiva.
La audiometría ayudará a determinar el grado de pérdida auditiva de un paciente. La forma más precisa y fiable de identificar y determinar el grado de pérdida auditiva es la audiometría. Para ello, el paciente lleva unos auriculares especiales a los que se suministra una señal de frecuencia y potencia adecuadas. Si el sujeto escucha la señal, se lo hace saber presionando el botón del dispositivo o asintiendo con la cabeza. A partir de los resultados de la audiometría, se construye la correspondiente curva de percepción auditiva (audiograma), cuyo análisis permite no solo identificar el grado de pérdida auditiva, sino también, en algunas situaciones, obtener una comprensión más profunda de la naturaleza. de pérdida auditiva.
En ocasiones, al realizar la audiometría, no usan auriculares, sino que utilizan un diapasón o simplemente pronuncian determinadas palabras a cierta distancia del paciente.
Cuando ver a un medico
Es necesario contactar a un otorrinolaringólogo si:
- Comenzaste a girar la cabeza hacia el que hablaba, y al mismo tiempo te esforzaste por escucharlo.
- Los familiares que viven con usted o los amigos que vienen de visita hacen comentarios sobre el hecho de que ha encendido el televisor, la radio o el reproductor a un volumen demasiado alto.
- El timbre de la puerta no suena tan claramente como antes o es posible que ya no lo escuches.
- Cuando hablas por teléfono, le pides a la otra persona que hable más alto y con mayor claridad.
- Empezaron a pedirte que repitieras lo que te habían dicho.
- Si hay ruido a tu alrededor, resulta mucho más difícil escuchar a tu interlocutor y entender lo que dice.
A pesar de que, en general, cuanto antes se establezca el diagnóstico correcto y se inicie el tratamiento, más Mejores resultados y es más probable que la audiencia persista durante muchos años más.
Habiendo considerado la teoría de la propagación y los mecanismos por los cuales surgen las ondas sonoras, es útil comprender cómo los humanos “interpretan” o perciben el sonido. Un órgano par, el oído, es responsable de la percepción de las ondas sonoras en el cuerpo humano. oído humano- un órgano muy complejo que es responsable de dos funciones: 1) percibe los impulsos sonoros 2) actúa como el aparato vestibular del conjunto cuerpo humano, determina la posición del cuerpo en el espacio y otorga la capacidad vital de mantener el equilibrio. El oído humano medio es capaz de detectar vibraciones de 20 a 20.000 Hz, pero existen desviaciones hacia arriba o hacia abajo. Idealmente, el rango de frecuencia audible es de 16 - 20.000 Hz, lo que también corresponde a una longitud de onda de 16 m - 20 cm. El oído se divide en tres componentes: oído externo, medio e interno. Cada una de estas "divisiones" realiza su propia función, pero las tres divisiones están estrechamente relacionadas entre sí y, de hecho, se transmiten ondas sonoras entre sí. 
Oído externo (exterior)
El oído externo está formado por el pabellón auricular y el conducto auditivo externo. La aurícula es un cartílago elástico de forma compleja, cubierto de piel. En la parte inferior del pabellón auricular hay un lóbulo que está formado por tejido adiposo y también está cubierto de piel. La aurícula actúa como receptor de ondas sonoras del espacio circundante. La forma especial de la estructura del pabellón auricular permite captar mejor los sonidos, especialmente los sonidos del rango de frecuencia media, que es responsable de la transmisión de la información del habla. Este hecho se debe en gran medida a la necesidad evolutiva, ya que una persona pasa la mayor parte de su vida en comunicación oral con representantes de su especie. La aurícula humana está prácticamente inmóvil, a diferencia de una gran cantidad de representantes de especies animales, que utilizan los movimientos del oído para sintonizar con mayor precisión la fuente de sonido.
Los pliegues de la aurícula humana están diseñados de tal manera que introducen correcciones (distorsiones menores) con respecto a la ubicación vertical y horizontal de la fuente de sonido en el espacio. Es debido a esto característica única una persona es capaz de determinar con bastante claridad la ubicación de un objeto en el espacio en relación con él mismo, guiada únicamente por el sonido. Esta característica también se conoce con el término "localización de sonido". La función principal del pabellón auricular es captar tantos sonidos como sea posible en el rango de frecuencia audible. El destino posterior de las ondas sonoras "captadas" se decide en el canal auditivo, cuya longitud es de 25 a 30 mm. En él, la parte cartilaginosa de la aurícula externa pasa al hueso y la superficie de la piel del canal auditivo está dotada de glándulas sebáceas y sulfurosas. Al final del canal auditivo hay un tímpano elástico, al que llegan las vibraciones de las ondas sonoras, provocando así su respuesta vibratoria. El tímpano, a su vez, transmite estas vibraciones resultantes al oído medio.
Oído medio
Las vibraciones transmitidas por el tímpano ingresan a una zona del oído medio llamada “región timpánica”. Se trata de una zona con un volumen de aproximadamente un centímetro cúbico en la que se sitúan tres huesecillos auditivos: martillo, yunque y estribo. Son estos elementos "intermedios" los que realizan la función más importante: Transmite ondas sonoras al oído interno y simultáneamente las amplifica. Los huesecillos auditivos representan una cadena de transmisión de sonido extremadamente compleja. Los tres huesos están estrechamente conectados entre sí, así como con el tímpano, por lo que las vibraciones se transmiten "a lo largo de la cadena". De camino a la zona oído interno hay una ventana del vestíbulo, que está bloqueada por la base del estribo. Para igualar la presión en ambos lados del tímpano (por ejemplo, en caso de cambios en la presión externa), la zona del oído medio se conecta a la nasofaringe a través de la trompa de Eustaquio. Todos conocemos el efecto de los oídos tapados, que se produce precisamente debido a una sintonización tan fina. Desde el oído medio, las vibraciones sonoras, ya amplificadas, entran en la zona del oído interno, la más compleja y sensible.
Oído interno
La forma más compleja es el oído interno, llamado por este motivo laberinto. El laberinto óseo incluye: vestíbulo, cóclea y canales semicirculares, así como aparato vestibular , responsable del equilibrio. En este sentido, la cóclea está directamente relacionada con la audición. La cóclea tiene forma de espiral. canal membranoso lleno de líquido linfático. En el interior, el canal está dividido en dos partes por otro tabique membranoso llamado "membrana principal". Esta membrana consta de fibras de varias longitudes (más de 24.000 en total), estiradas como cuerdas, cada cuerda resuena con su propia un cierto sonido. El canal está dividido por una membrana en la escala superior e inferior, comunicándose en el vértice de la cóclea. En el extremo opuesto, el canal se conecta con el aparato receptor del analizador auditivo, que está cubierto de pequeñas células ciliadas. Este dispositivo analizador de audición también se llama “Órgano de Corti”. Cuando las vibraciones del oído medio ingresan a la cóclea, el líquido linfático que llena el canal también comienza a vibrar, transmitiendo vibraciones a la membrana principal. En este momento entra en acción el aparato del analizador auditivo, cuyas células ciliadas, ubicadas en varias filas, transforman las vibraciones sonoras en impulsos eléctricos "nerviosos", que se transmiten a lo largo del nervio auditivo a zona temporal corteza cerebral. De una manera tan compleja y ornamentada, una persona finalmente escuchará el sonido deseado.
Características de la percepción y la formación del habla.
El mecanismo de formación del habla se formó en los humanos a lo largo de toda la etapa evolutiva. El significado de esta capacidad es transmitir información verbal y no verbal. El primero lleva una carga verbal y semántica, el segundo se encarga de transmitir el componente emocional. El proceso de creación y percepción del habla incluye: redactar el mensaje; codificar en elementos de acuerdo con las reglas del lenguaje existente; acciones neuromusculares transitorias; movimiento cuerdas vocales; emisión de una señal acústica; A continuación, entra en acción el oyente, que realiza: análisis espectral de la señal acústica recibida y selección de características acústicas en el sistema auditivo periférico, transmisión de características seleccionadas a través de redes neuronales, reconocimiento del código del lenguaje ( análisis lingüístico), comprendiendo el significado del mensaje. 
El aparato para generar señales de voz se puede comparar con un instrumento de viento complejo, pero la versatilidad y flexibilidad de configuración y la capacidad de reproducir las más mínimas sutilezas y detalles no tienen análogos en la naturaleza. El mecanismo de formación de voz consta de tres componentes inextricables:
- Generador- los pulmones como reservorio de volumen de aire. La energía del exceso de presión se almacena en los pulmones, luego a través del canal excretor, con la ayuda del sistema muscular, esta energía se elimina a través de la tráquea conectada a la laringe. En esta etapa, la corriente de aire se interrumpe y modifica;
- Vibrador- consta de cuerdas vocales. El flujo también se ve afectado por chorros de aire turbulentos (que crean tonos de borde) y fuentes pulsadas (explosiones);
- Resonador- incluye cavidades resonantes de forma geométrica compleja (faringe, cavidades bucales y nasales).
La totalidad de la disposición individual de estos elementos forma el timbre único e individual de la voz de cada persona individualmente.
La energía de la columna de aire se genera en los pulmones, que crean un cierto flujo de aire durante la inhalación y la exhalación debido a la diferencia de presión atmosférica e intrapulmonar. El proceso de acumulación de energía se lleva a cabo mediante la inhalación, el proceso de liberación se caracteriza por la exhalación. Esto sucede debido a la compresión y expansión del tórax, que se realiza con la ayuda de dos grupos de músculos: intercostales y diafragma, al respirar profundamente y cantar, los músculos de la prensa abdominal, el tórax y el cuello también se contraen. Al inhalar, el diafragma se contrae y baja, la contracción de los músculos intercostales externos eleva las costillas y las mueve hacia los lados y el esternón hacia adelante. Un aumento en el pecho provoca una caída de la presión dentro de los pulmones (en relación con la presión atmosférica) y este espacio se llena rápidamente de aire. Al exhalar, los músculos se relajan en consecuencia y todo vuelve a su estado anterior ( Caja torácica vuelve a su estado original por su propia gravedad, el diafragma se eleva, el volumen de los pulmones previamente expandidos disminuye, la presión intrapulmonar aumenta). La inhalación puede describirse como un proceso que requiere gasto de energía (activo); la exhalación es un proceso de acumulación de energía (pasivo). El control del proceso de respiración y formación del habla se produce de forma inconsciente, pero al cantar, el control de la respiración requiere un enfoque consciente y un entrenamiento adicional a largo plazo.
La cantidad de energía que se gasta posteriormente en la formación del habla y la voz depende del volumen de aire almacenado y de la cantidad de presión adicional en los pulmones. La presión máxima desarrollada en una persona entrenada. Cantante de opera puede alcanzar 100-112 dB. La modulación del flujo de aire mediante la vibración de las cuerdas vocales y la creación de un exceso de presión subfaríngea, estos procesos ocurren en la laringe, que es una especie de válvula ubicada al final de la tráquea. La válvula realiza una doble función: protege los pulmones de objetos extraños y soporta alta presión. Es la laringe la que actúa como fuente del habla y del canto. La laringe es una colección de cartílago conectado por músculos. La laringe tiene una estructura bastante compleja, cuyo elemento principal es un par de cuerdas vocales. Son las cuerdas vocales las que son la principal (pero no la única) fuente de producción de voz o "vibrador". Durante este proceso, las cuerdas vocales comienzan a moverse, acompañadas de fricción. Para protegerse contra esto, se secreta una secreción mucosa especial, que actúa como lubricante. La formación de los sonidos del habla está determinada por las vibraciones de los ligamentos, lo que conduce a la formación de un flujo de aire exhalado desde los pulmones con un cierto tipo de amplitud característica. Entre las cuerdas vocales existen pequeñas cavidades que actúan como filtros acústicos y resonadores cuando es necesario.
Características de la percepción auditiva, seguridad auditiva, umbrales auditivos, adaptación, nivel de volumen correcto.
Como puede verse en la descripción de la estructura del oído humano, este órgano es muy delicado y de estructura bastante compleja. Teniendo en cuenta este hecho, no es difícil determinar que este dispositivo extremadamente delicado y sensible tiene una serie de limitaciones, umbrales, etc. El sistema auditivo humano está adaptado para percibir sonidos suaves, así como sonidos de intensidad media. Exposición a largo plazo sonidos fuertes Implica cambios irreversibles en los umbrales auditivos, así como otros problemas auditivos, hasta la sordera total. El grado de daño es directamente proporcional al tiempo de exposición en un ambiente ruidoso. En este momento también entra en vigor el mecanismo de adaptación, es decir, Bajo la influencia de sonidos fuertes y prolongados, la sensibilidad disminuye gradualmente, el volumen percibido disminuye y la audición se adapta.
La adaptación inicialmente busca proteger los órganos auditivos de sonidos demasiado fuertes, sin embargo, es la influencia de este proceso lo que más a menudo obliga a una persona a aumentar incontrolablemente el nivel de volumen del sistema de audio. La protección se logra gracias al funcionamiento del mecanismo del oído medio e interno: el estribo se retrae de la ventana ovalada, protegiendo así contra sonidos excesivamente fuertes. Pero el mecanismo de protección no es ideal y tiene un retardo de tiempo, se activa solo 30-40 ms después del inicio de la llegada del sonido, y la protección completa no se logra incluso después de una duración de 150 ms. El mecanismo de protección se activa cuando el nivel de volumen supera los 85 dB, mientras que la protección en sí es de hasta 20 dB. 
El más peligroso, en este caso, puede considerarse el fenómeno del "cambio del umbral auditivo", que suele ocurrir en la práctica como resultado de una exposición prolongada a sonidos fuertes superiores a 90 dB. El proceso de restauración del sistema auditivo después de efectos tan nocivos puede durar hasta 16 horas. El cambio de umbral comienza ya en un nivel de intensidad de 75 dB y aumenta proporcionalmente al aumentar el nivel de la señal.
Al considerar el problema nivel correcto intensidad del sonido, lo peor es darse cuenta de que los problemas (adquiridos o congénitos) asociados con la audición son prácticamente intratables en nuestra era de medicina bastante desarrollada. Todo esto debería llevar a cualquier persona en su sano juicio a pensar en cuidar bien su audición, si, por supuesto, planea preservar su integridad prístina y la capacidad de escuchar todo el rango de frecuencia durante el mayor tiempo posible. Afortunadamente, no todo es tan aterrador como podría parecer a primera vista y, si sigue una serie de precauciones, podrá conservar fácilmente su audición incluso en la vejez. Antes de considerar estas medidas, es necesario recordar una característica importante de la percepción auditiva humana. El audífono percibe los sonidos de forma no lineal. Este fenómeno es el siguiente: si imaginamos una frecuencia de un tono puro, por ejemplo 300 Hz, entonces aparece no linealidad cuando aparecen armónicos de esta frecuencia fundamental en la aurícula según el principio logarítmico (si se toma la frecuencia fundamental como f, entonces los armónicos de la frecuencia serán 2f, 3f, etc. en orden creciente). Esta no linealidad también es más fácil de entender y muchos la conocen con el nombre "distorsiones no lineales". Dado que tales armónicos (sobretonos) no aparecen en el tono puro original, resulta que el oído mismo hace sus propias correcciones y sobretonos al sonido original, pero sólo pueden determinarse como distorsiones subjetivas. En niveles de intensidad inferiores a 40 dB, no se produce distorsión subjetiva. A medida que la intensidad aumenta desde 40 dB, el nivel de armónicos subjetivos comienza a aumentar, pero incluso a un nivel de 80-90 dB su contribución negativa al sonido es relativamente pequeña (por lo tanto, este nivel de intensidad puede considerarse condicionalmente una especie de " media dorada” en el campo musical).
Con base en esta información, puede determinar fácilmente un nivel de volumen seguro y aceptable que no dañe los órganos auditivos y al mismo tiempo permita escuchar absolutamente todas las características y detalles del sonido, por ejemplo, en el caso de trabajando con un sistema de “alta fidelidad”. Este nivel de "media dorada" es de aproximadamente 85-90 dB. Es con esta intensidad de sonido que es posible escuchar todo lo que está contenido en la ruta de audio, mientras se minimiza el riesgo de daños prematuros y pérdida de audición. Un nivel de volumen de 85 dB puede considerarse casi completamente seguro. Para comprender cuáles son los peligros de escuchar en voz alta y por qué un nivel de volumen demasiado bajo no permite escuchar todos los matices del sonido, veamos este tema con más detalle. En cuanto a los niveles de volumen bajos, la falta de conveniencia (pero más a menudo el deseo subjetivo) de escuchar música a niveles bajos se debe a las siguientes razones:
- No linealidad de la percepción auditiva humana;
- Características de la percepción psicoacústica, que se discutirán por separado.
La no linealidad de la percepción auditiva discutida anteriormente tiene un efecto significativo en cualquier volumen por debajo de 80 dB. En la práctica parece de la siguiente manera: Si enciende la música a un nivel bajo, por ejemplo 40 dB, entonces se escuchará con mayor claridad el rango de frecuencia media de la composición musical, ya sea la voz del intérprete o los instrumentos que tocan en este rango. Al mismo tiempo, habrá una clara falta de frecuencias bajas y altas, debido precisamente a la no linealidad de la percepción y también al hecho de que diferentes frecuencias suenan a diferentes volúmenes. Por lo tanto, es obvio que para percibir completamente la totalidad de la imagen, el nivel de intensidad de frecuencia debe estar alineado al máximo con significado único. A pesar de que incluso a un nivel de volumen de 85-90 dB de ecualización de volumen ideal diferentes frecuencias esto no ocurre, el nivel se vuelve aceptable para la escucha diaria normal. Cuanto más bajo sea el volumen, más claramente se percibirá en el oído la no linealidad característica, es decir, la sensación de ausencia de la cantidad adecuada de frecuencias altas y bajas. Al mismo tiempo, resulta que con tal no linealidad es imposible hablar seriamente sobre la reproducción de sonido "hi-fi" de alta fidelidad, porque la precisión de la imagen sonora original será extremadamente baja en esta situación particular.
Si se profundiza en estos hallazgos, queda claro por qué escuchar música a un volumen bajo, aunque es el más seguro desde el punto de vista de la salud, es extremadamente negativo para el oído debido a la creación de imágenes claramente inverosímiles de instrumentos y voces musicales. , y la falta de escala del escenario sonoro. En general, la reproducción de música tranquila se puede utilizar como acompañamiento de fondo, pero está completamente contraindicado escuchar alta calidad "hi-fi" a bajo volumen, por las razones anteriores de la imposibilidad de crear imágenes naturalistas del escenario sonoro, que era Formado por el ingeniero de sonido en el estudio, en la etapa de grabación de sonido. Pero no sólo un volumen bajo introduce ciertas restricciones en la percepción del sonido final; la situación es mucho peor con un volumen elevado. Es posible y bastante sencillo dañar su audición y reducir significativamente la sensibilidad si escucha música a niveles superiores a 90 dB durante mucho tiempo. Estos datos se basan en una gran cantidad de estudios médicos que concluyen que un sonido superior a 90 dB causa daños reales y casi irreparables a la salud. El mecanismo de este fenómeno radica en la percepción auditiva y las características estructurales del oído. Cuando una onda sonora con una intensidad superior a 90 dB ingresa al canal auditivo, los órganos del oído medio entran en acción, provocando un fenómeno llamado adaptación auditiva.
El principio de lo que sucede en este caso es el siguiente: el estribo se aleja de la ventana oval y protege el oído interno de sonidos demasiado fuertes. Este proceso se llama reflejo acústico. Para el oído, esto se percibe como una disminución a corto plazo de la sensibilidad, algo que puede resultar familiar para cualquiera que haya asistido alguna vez, por ejemplo, a conciertos de rock en clubes. Después de tal concierto, se produce una disminución a corto plazo de la sensibilidad, que después de un cierto período de tiempo vuelve a su nivel anterior. Sin embargo, la recuperación de la sensibilidad no siempre sucederá y depende directamente de la edad. Detrás de todo esto se esconde el gran peligro de escuchar música a alto volumen y otros sonidos cuya intensidad supere los 90 dB. La aparición de un reflejo acústico no es el único peligro "visible" de pérdida de la sensibilidad auditiva. Cuando se exponen a sonidos demasiado fuertes durante mucho tiempo, los pelos situados en la zona del oído interno (que responden a las vibraciones) se desvían mucho. En este caso se produce el efecto de que el cabello responsable de la percepción de una determinada frecuencia se desvía bajo la influencia de vibraciones sonoras de gran amplitud. En cierto punto, dicho cabello puede desviarse demasiado y no puede regresar. ¡Esto provocará la correspondiente pérdida de sensibilidad en una frecuencia específica!
Lo peor de toda esta situación es que las enfermedades del oído son prácticamente intratables, incluso con los métodos más modernos conocidos por la medicina. Todo esto lleva a algunas conclusiones serias: el sonido por encima de 90 dB es peligroso para la salud y es casi seguro que provocará una pérdida auditiva prematura o una disminución significativa de la sensibilidad. Lo que es aún más desagradable es que la propiedad de adaptación mencionada anteriormente entra en juego con el tiempo. Este proceso en los órganos auditivos humanos ocurre casi imperceptiblemente, es decir. una persona que está perdiendo sensibilidad lentamente tiene casi un 100% de probabilidades de no darse cuenta de esto hasta que las personas que la rodean presten atención a las preguntas repetidas constantemente, como: "¿Qué acabas de decir?" La conclusión al final es extremadamente simple: al escuchar música, es de vital importancia no permitir niveles de intensidad del sonido superiores a 80-85 dB. También hay un lado positivo en este punto: el nivel de volumen de 80-85 dB corresponde aproximadamente al nivel de grabación de música en un entorno de estudio. De aquí surge el concepto de “Promedio Áureo”, por encima del cual es mejor no elevarse si los problemas de salud son de alguna importancia.
Incluso escuchar música durante un breve periodo de tiempo a un nivel de 110-120 dB puede provocar problemas de audición, por ejemplo durante un concierto en directo. Obviamente, a veces es imposible o muy difícil evitar esto, pero es extremadamente importante intentar hacerlo para mantener la integridad de la percepción auditiva. Teóricamente, la exposición a corto plazo a sonidos fuertes (que no excedan los 120 dB), incluso antes de la aparición de la "fatiga auditiva", no provoca enfermedades graves. consecuencias negativas. Pero en la práctica suele darse casos de exposición prolongada a sonidos de tal intensidad. Las personas se ensordecen sin darse cuenta de la magnitud del peligro en un automóvil cuando escuchan un sistema de audio, en casa en condiciones similares o en los auriculares de un reproductor portátil. ¿Por qué sucede esto y qué hace que el sonido sea cada vez más fuerte? Hay dos respuestas a esta pregunta: 1) La influencia de la psicoacústica, que se discutirá por separado; 2) La necesidad constante de “gritar” algunos sonidos externos con el volumen de la música. El primer aspecto del problema es bastante interesante y se discutirá en detalle más adelante, pero el segundo lado del problema es más sugerente. pensamientos negativos y conclusiones sobre una comprensión errónea de los verdaderos fundamentos de una escucha adecuada del sonido de alta fidelidad.
Sin entrar en detalles, Conclusión general sobre escuchar música y el volumen correcto es el siguiente: escuchar música debe realizarse a niveles de intensidad de sonido no superiores a 90 dB, no inferiores a 80 dB en una habitación en la que los sonidos extraños de fuentes externas estén muy amortiguados o completamente ausentes (como como conversaciones de vecinos y otros ruidos, detrás de la pared del apartamento; ruido de la calle y ruido técnico si estás dentro de un coche, etc.). Me gustaría subrayar de una vez por todas que es precisamente en el caso de su cumplimiento cuando es probable requisitos estrictos, podrá lograr el equilibrio de volumen tan esperado, que no causará daños prematuros no deseados a los órganos auditivos, y también le brindará un verdadero placer al escuchar su música favorita con los detalles de sonido más pequeños en frecuencias altas y bajas y la precisión que el persigue el mismo concepto de sonido “hi-fi”.
Psicoacústica y características de la percepción.
Para responder de la manera más completa a algunas preguntas importantes sobre la percepción final humana de la información sonora, existe toda una rama de la ciencia que estudia una gran variedad de estos aspectos. Esta sección se llama "psicoacústica". El caso es que la percepción auditiva no acaba únicamente con el funcionamiento de los órganos auditivos. Después de la percepción directa del sonido por el órgano del oído (oído), entra en juego el mecanismo más complejo y poco estudiado para analizar la información recibida; esto es enteramente responsabilidad del cerebro humano, que está diseñado de tal manera. que durante el funcionamiento genera ondas de una determinada frecuencia, y también se designan en Hercios (Hz). Diferentes frecuencias de ondas cerebrales corresponden a ciertos estados humanos. Por lo tanto, resulta que escuchar música ayuda a cambiar la sintonización de frecuencia del cerebro, y es importante tener esto en cuenta al escuchar composiciones musicales. Basado en esta teoría, también existe un método de terapia de sonido que influye directamente en el estado mental de una persona. Hay cinco tipos de ondas cerebrales:
- Ondas delta (ondas inferiores a 4 Hz). Corresponde a la condición sueño profundo sin sueños, mientras que hay una ausencia total de sensaciones corporales.
- Ondas theta (ondas de 4-7 Hz). Estado de sueño o meditación profunda.
- Ondas alfa (ondas 7-13 Hz). Estado de relajación y relajación durante la vigilia, somnolencia.
- Ondas beta (ondas 13-40 Hz). Estado de actividad, pensamiento cotidiano y actividad mental, excitación y cognición.
- Ondas gamma (ondas superiores a 40 Hz). Un estado de intensa actividad mental, miedo, excitación y conciencia.
La psicoacústica, como rama de la ciencia, busca respuestas a las preguntas más interesantes sobre la percepción humana final de la información sonora. En el proceso de estudio de este proceso, se revela. gran cantidad factores cuya influencia se da invariablemente tanto en el proceso de escucha musical como en cualquier otro caso de procesamiento y análisis de cualquier información sonora. La psicoacústica examina casi toda la diversidad. posibles influencias empezando por lo emocional y estado mental una persona en el momento de escuchar, terminando con las características estructurales de las cuerdas vocales (si hablamos de las peculiaridades de la percepción de todas las sutilezas de la interpretación vocal) y el mecanismo para convertir el sonido en impulsos eléctricos del cerebro. Lo más interesante y lo más importante. factores importantes(que es de vital importancia tener en cuenta cada vez que escuche sus composiciones musicales favoritas, así como cuando construya un sistema de audio profesional) se analizarán más a fondo.
El concepto de consonancia, consonancia musical.
La estructura del sistema auditivo humano es única principalmente en el mecanismo de percepción del sonido, la no linealidad del sistema auditivo y la capacidad de agrupar sonidos por altura con un grado bastante alto de precisión. Mayoría característica interesante En la percepción, se puede notar la no linealidad del sistema auditivo, que se manifiesta en la forma de la aparición de armónicos adicionales inexistentes (en el tono fundamental), que se manifiestan especialmente en personas con tono musical o absoluto. Si nos detenemos con más detalle y analizamos todas las sutilezas de la percepción del sonido musical, entonces se pueden distinguir fácilmente los conceptos de "consonancia" y "disonancia" de varios acordes e intervalos de sonido. Concepto "consonancia" se define como un sonido consonante (de la palabra francesa "acuerdo") y, en consecuencia, viceversa, "disonancia"- sonido discordante, discordante. A pesar de la diversidad diferentes interpretaciones Estos conceptos son característicos de los intervalos musicales, lo más conveniente es utilizar la decodificación “musical-psicológica” de los términos: consonancia es definido y sentido por una persona como un sonido suave, agradable, confortable; disonancia por otro lado, se puede caracterizar como un sonido que provoca irritación, ansiedad y tensión. Esta terminología es de naturaleza ligeramente subjetiva y, además, a lo largo de la historia del desarrollo de la música, se han tomado como “consonantes” intervalos completamente diferentes y viceversa.
Hoy en día, estos conceptos también son difíciles de percibir sin ambigüedades, ya que existen diferencias entre personas con diferentes preferencias y gustos musicales, y no existe un concepto de armonía generalmente aceptado y acordado. La base psicoacústica para la percepción de varios intervalos musicales como consonantes o disonantes depende directamente del concepto de "banda crítica". banda critica- Este es un cierto ancho de banda dentro del cual las sensaciones auditivas cambian dramáticamente. El ancho de las bandas críticas aumenta proporcionalmente al aumentar la frecuencia. Por tanto, la sensación de consonancias y disonancias está directamente relacionada con la presencia de bandas críticas. El órgano auditivo humano (oído), como se mencionó anteriormente, desempeña el papel de filtro de paso de banda en una determinada etapa del análisis de las ondas sonoras. Esta función se asigna a la membrana basilar, en la que se encuentran 24 bandas críticas con anchos que dependen de la frecuencia.
Así, la consonancia y la inconsistencia (consonancia y disonancia) dependen directamente de la resolución del sistema auditivo. Resulta que si dos tonos diferentes suenan al unísono o la diferencia de frecuencia es cero, entonces se trata de una consonancia perfecta. La misma consonancia ocurre si la diferencia de frecuencia es mayor que la banda crítica. La disonancia ocurre sólo cuando la diferencia de frecuencia es del 5% al 50% de la banda crítica. El mayor grado de disonancia en un segmento dado es audible si la diferencia es un cuarto del ancho de la banda crítica. En base a esto, es fácil analizar cualquier grabación musical mixta y combinación de instrumentos en busca de consonancia o disonancia de sonido. No es difícil adivinar el papel importante que desempeñan en este caso el ingeniero de sonido, el estudio de grabación y otros componentes de la pista de audio digital o analógica final, y todo esto incluso antes de intentar reproducirla en un equipo de reproducción de sonido.
Localización de sonido
El sistema de audición binaural y localización espacial ayuda a una persona a percibir la plenitud de la imagen sonora espacial. Este mecanismo de percepción se realiza a través de dos receptores auditivos y dos canales auditivos. La información sonora que llega por estos canales es posteriormente procesada en la parte periférica del sistema auditivo y sometida a análisis espectrotemporal. Además, esta información se transmite a las partes superiores del cerebro, donde se compara la diferencia entre las señales sonoras izquierda y derecha y se forma una única imagen sonora. Este mecanismo descrito se llama audición binaural . Gracias a esto, una persona tiene las siguientes capacidades únicas:
1) localización de señales de sonido de una o más fuentes, formando así una imagen espacial de la percepción del campo sonoro
2) separación de señales provenientes de diferentes fuentes
3) resaltar algunas señales en comparación con otras (por ejemplo, aislar el habla y la voz del ruido o el sonido de instrumentos)
La localización espacial es fácil de observar en ejemplo sencillo. En un concierto, con un escenario y un cierto número de músicos en él a cierta distancia entre sí, puede determinar fácilmente (si lo desea, incluso cerrando los ojos) la dirección de llegada de la señal sonora de cada instrumento, evaluar la profundidad y espacialidad del campo sonoro. Del mismo modo, se valora un buen sistema de alta fidelidad, capaz de “reproducir” de forma fiable tales efectos de espacialidad y localización, “engañando” así al cerebro haciéndole sentir una presencia plena en la actuación en directo de su artista favorito. La localización de una fuente sonora suele estar determinada por tres factores principales: tiempo, intensidad y espectral. Independientemente de estos factores, existen varios patrones que se pueden utilizar para comprender los conceptos básicos relacionados con la localización del sonido.
Mayor efecto de localización percibido órganos humanos La audición se encuentra en la región de frecuencia media. Al mismo tiempo, es casi imposible determinar la dirección de los sonidos de frecuencias superiores a 8000 Hz y inferiores a 150 Hz. Este último hecho se utiliza especialmente en sistemas de alta fidelidad y cine en casa a la hora de elegir la ubicación del subwoofer (sección de baja frecuencia), cuya ubicación en la habitación, debido a la falta de localización de frecuencias por debajo de 150 Hz, es prácticamente irrelevante y el oyente tiene en cualquier caso una imagen holística del escenario sonoro. La precisión de la localización depende de la ubicación de la fuente de radiación de ondas sonoras en el espacio. Así, la mayor precisión de localización del sonido se observa en el plano horizontal, alcanzando un valor de 3°. En el plano vertical, el sistema auditivo humano es mucho peor para determinar la dirección de la fuente; la precisión en este caso es de 10-15° (debido a la estructura específica de los oídos y a la geometría compleja). La precisión de la localización varía ligeramente dependiendo del ángulo de los objetos que emiten sonido en el espacio con respecto al oyente, y el efecto final también está influenciado por el grado de difracción de las ondas sonoras de la cabeza del oyente. También cabe señalar que las señales de banda ancha se localizan mejor que el ruido de banda estrecha.
La situación a la hora de determinar la profundidad del sonido direccional es mucho más interesante. Por ejemplo, una persona puede determinar la distancia a un objeto mediante el sonido, pero esto sucede en mayor medida debido a los cambios en la presión del sonido en el espacio. Normalmente, cuanto más lejos está el objeto del oyente, más se atenúan las ondas sonoras en el espacio libre (en la habitación se añade la influencia de las ondas sonoras reflejadas). Por tanto, podemos concluir que la precisión de la localización es mayor en una habitación cerrada precisamente debido a la aparición de reverberación. Ondas reflejadas que surgen en adentro, hacer posible que tales efectos interesantes, como expansión del escenario sonoro, envolvente, etc. Estos fenómenos son posibles precisamente debido a la sensibilidad de la localización del sonido tridimensional. Las principales dependencias que determinan la localización horizontal del sonido: 1) la diferencia en el tiempo de llegada de la onda sonora hacia la izquierda y oreja derecha; 2) diferencias de intensidad debidas a la difracción en la cabeza del oyente. Para determinar la profundidad del sonido, son importantes la diferencia en el nivel de presión sonora y la diferencia en la composición espectral. La localización en el plano vertical también depende en gran medida de la difracción en la aurícula.
La situación es más complicada con los sistemas de sonido envolvente modernos basados en tecnología Dolby Surround y análogos. Parecería que los principios de construcción de sistemas de cine en casa regulan claramente el método de recrear una imagen espacial bastante naturalista de sonido 3D con el volumen y la localización inherentes de fuentes virtuales en el espacio. Sin embargo, no todo es tan trivial, ya que no se suelen tener en cuenta los propios mecanismos de percepción y localización de un gran número de fuentes sonoras. La transformación del sonido por parte de los órganos de la audición implica el proceso de agregar señales de diferentes fuentes que llegan a diferentes oídos. Es más, si estructura de fases diferentes sonidos son más o menos sincrónicos, este proceso se percibe de oído como un sonido que emana de una fuente. También existen una serie de dificultades, incluidas las peculiaridades del mecanismo de localización, que dificulta determinar con precisión la dirección de la fuente en el espacio.
En vista de lo anterior, la tarea más difícil es separar sonidos de diferentes fuentes, especialmente si estas diferentes fuentes reproducen una señal de amplitud-frecuencia similar. Y esto es exactamente lo que ocurre en la práctica en cualquier sistema de sonido envolvente moderno, e incluso en un sistema estéreo convencional. Cuando una persona esta escuchando un gran número de sonidos que emanan de diferentes fuentes, primero se determina que cada sonido específico pertenece a la fuente que lo crea (agrupación por frecuencia, tono, timbre). Y sólo en la segunda etapa el oído intenta localizar la fuente. Después de esto, los sonidos entrantes se dividen en corrientes según las características espaciales (diferencia en el tiempo de llegada de las señales, diferencia en amplitud). A partir de la información recibida se forma una imagen auditiva más o menos estática y fija, a partir de la cual es posible determinar de dónde procede cada sonido concreto.
Es muy conveniente seguir estos procesos usando el ejemplo de un escenario ordinario, con músicos ubicados fijamente en él. Al mismo tiempo, es muy interesante que si el vocalista/intérprete, que inicialmente ocupa una determinada posición en el escenario, comienza a moverse suavemente por el escenario en cualquier dirección, ¡la imagen auditiva previamente formada no cambiará! La determinación de la dirección del sonido que emana del vocalista seguirá siendo subjetivamente la misma, como si estuviera parado en el mismo lugar donde estaba antes de moverse. Sólo en caso de un cambio repentino en la ubicación del intérprete en el escenario se dividirá la imagen sonora formada. Además de los problemas discutidos y la complejidad de los procesos de localización de sonidos en el espacio, en el caso de los sistemas de sonido envolvente multicanal, el proceso de reverberación en la sala de escucha final juega un papel bastante importante. Esta dependencia se observa más claramente cuando Número grande Los sonidos reflejados provienen de todos lados: la precisión de la localización se deteriora significativamente. Si la saturación de energía de las ondas reflejadas es mayor (predominante) que los sonidos directos, el criterio de localización en una habitación así se vuelve extremadamente borroso y es extremadamente difícil (si no imposible) hablar sobre la precisión de la determinación de tales fuentes.
Sin embargo, en una sala con fuertes reverberaciones, en teoría se produce una localización; en el caso de señales de banda ancha, la audición se guía por el parámetro de diferencia de intensidad. En este caso, la dirección se determina utilizando el componente de alta frecuencia del espectro. En cualquier habitación, la precisión de la localización dependerá del tiempo de llegada de los sonidos reflejados después de los sonidos directos. Si la brecha entre estas señales sonoras es demasiado pequeña, la "ley de la onda directa" comienza a actuar para ayudar al sistema auditivo. La esencia de este fenómeno: si los sonidos con un intervalo de retardo corto provienen de diferentes direcciones, entonces la localización de todo el sonido se produce según el primer sonido que llega, es decir, el oído ignora, hasta cierto punto, el sonido reflejado si llega demasiado pronto después del sonido directo. Un efecto similar aparece cuando se determina la dirección de llegada del sonido en el plano vertical, pero en este caso es mucho más débil (debido a que la sensibilidad del sistema auditivo a la localización en el plano vertical es notablemente peor).
La esencia del efecto de precedencia es mucho más profunda y es de naturaleza psicológica más que fisiológica. Se llevaron a cabo una gran cantidad de experimentos, a partir de los cuales se estableció la dependencia. Este efecto se produce principalmente cuando el momento de aparición del eco, su amplitud y dirección coinciden con algunas de las "expectativas" del oyente sobre cómo la acústica de una habitación en particular forma la imagen del sonido. Quizás la persona ya haya tenido experiencias auditivas en esta sala o en otras similares, lo que predispone al sistema auditivo a que se produzca el efecto de precedencia "esperado". Para eludir estas limitaciones inherentes al oído humano En el caso de varias fuentes de sonido se utilizan diferentes trucos y trucos con los que finalmente se consigue una localización más o menos plausible de los instrumentos musicales/otras fuentes de sonido en el espacio. En general, la reproducción de imágenes sonoras estéreo y multicanal se basa en un gran engaño y en la creación de una ilusión auditiva.
Cuando dos o más sistemas de altavoces (por ejemplo, 5.1 o 7.1, o incluso 9.1) reproducen sonido desde diferentes puntos de la habitación, el oyente escucha sonidos que emanan de fuentes inexistentes o imaginarias, percibiendo un determinado panorama sonoro. La posibilidad de este engaño radica en las características biológicas del cuerpo humano. Lo más probable es que una persona no haya tenido tiempo de adaptarse para reconocer tal engaño debido a que los principios de la reproducción de sonido "artificial" aparecieron hace relativamente poco tiempo. 
Pero, aunque el proceso de creación de una localización imaginaria resultó posible, la implementación aún está lejos de ser perfecta. El hecho es que el oído realmente percibe una fuente de sonido donde en realidad no existe, pero la exactitud y precisión de la transmisión de la información sonora (en particular el timbre) es una gran pregunta. A través de numerosos experimentos en salas de reverberación reales y en cámaras anecoicas, se estableció que el timbre de las ondas sonoras de fuentes reales e imaginarias es diferente. Esto afecta principalmente a la percepción subjetiva del volumen espectral; el timbre en este caso cambia de manera significativa y notable (en comparación con un sonido similar reproducido por una fuente real).
En el caso de los sistemas de cine en casa multicanal, el nivel de distorsión es notablemente mayor por varias razones: 1) Muchas señales de sonido similares en amplitud, frecuencia y características de fase llegan simultáneamente desde diferentes fuentes y direcciones (incluidas las ondas reflejadas) a cada oído. canal. Esto conduce a una mayor distorsión y a la aparición de un filtrado de peine. 2) La fuerte separación de los altavoces en el espacio (entre sí; en sistemas multicanal esta distancia puede ser de varios metros o más) contribuye al crecimiento de las distorsiones del timbre y la coloración del sonido en el área de la fuente imaginaria. Como resultado, podemos decir que la coloración del timbre en los sistemas de sonido envolvente y multicanal en la práctica ocurre por dos razones: el fenómeno del filtrado en peine y la influencia de los procesos de reverberación en una habitación en particular. Si más de una fuente es responsable de la reproducción de la información de sonido (esto también se aplica a un sistema estéreo con 2 fuentes), la aparición de un efecto de "filtrado en peine" causado por En Diferentes Momentos Llegada de ondas sonoras a cada canal auditivo. Se observa una irregularidad particular en el rango medio superior de 1-4 kHz.
La persona se está deteriorando y con el tiempo perdemos la capacidad de detectar una determinada frecuencia.
Vídeo realizado por el canal. AsapCIENCIA, es un tipo de prueba de pérdida auditiva relacionada con la edad que le ayudará a conocer sus límites auditivos.
En el vídeo se reproducen varios sonidos, a partir de 8000 Hz, lo que significa que su audición no se ve afectada.
Luego, la frecuencia aumenta y esto indica la edad de su audición en función de cuándo deja de escuchar un sonido en particular.
Entonces, si escuchas una frecuencia:
12.000 Hz – tienes menos de 50 años
15.000 Hz – tienes menos de 40 años
16.000 Hz – tienes menos de 30 años
17.000 – 18.000 – tienes menos de 24 años
19.000 – tienes menos de 20 años
Si desea que la prueba sea más precisa, debe configurar la calidad del video en 720p o, mejor aún, 1080p, y escuchar con auriculares.
Prueba de audición (vídeo)
Pérdida de la audición
Si escuchaste todos los sonidos, lo más probable es que tengas menos de 20 años. Los resultados dependen de unos receptores sensoriales en el oído llamados Las células de pelo que se dañan y degeneran con el tiempo.
Este tipo de pérdida auditiva se llama pérdida de audición neurosensorial. Una variedad de infecciones, medicamentos y enfermedades autoinmunes pueden causar este trastorno. Las células ciliadas externas, que están sintonizadas para detectar frecuencias más altas, suelen ser las primeras en morir, lo que provoca los efectos de la pérdida auditiva relacionada con la edad, como se demuestra en este vídeo.
Audición humana: hechos interesantes
1. Entre personas sanas Rango de frecuencia que el oído humano puede detectar. oscila entre 20 (más bajo que la nota más baja de un piano) y 20.000 Hertz (más alto que la nota más alta de una flauta pequeña). Sin embargo, el límite superior de este rango disminuye constantemente con la edad.
2 personas hablan entre sí a una frecuencia de 200 a 8000 Hz, y el oído humano es más sensible a una frecuencia de 1000 – 3500 Hz
3. Los sonidos que están por encima del límite de la audibilidad humana se llaman ultrasonido, y los de abajo - infrasonido.
4. Nuestro mis oídos no dejan de funcionar incluso mientras duermo, continuando escuchando sonidos. Sin embargo, nuestro cerebro los ignora.
5. El sonido viaja a 344 metros por segundo. Un boom sónico ocurre cuando un objeto excede la velocidad del sonido. Las ondas sonoras delante y detrás del objeto chocan y crean un shock.
6. Orejas - órgano autolimpiante. Poros en canal auditivo asignar cerumen y unos pelos diminutos llamados cilios empujan la cera fuera del oído
7. El sonido del llanto de un bebé es de aproximadamente 115 dB., y es más fuerte que la bocina de un auto.
8. En África hay una tribu Maaban que vive en tal silencio que incluso en la vejez escuchar susurros hasta a 300 metros de distancia.
9. Nivel sonido de excavadora el ralentí es de unos 85 dB (decibelios), lo que puede causar daños auditivos después de sólo una jornada de 8 horas.
10. Sentado al frente oradores en un concierto de rock, te expones a 120 dB, que empiezan a dañar tu audición después de sólo 7,5 minutos.
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Peculiaridades de la percepción humana. Audiencia
El sonido son vibraciones, es decir. perturbación mecánica periódica en medios elásticos: gaseosos, líquidos y sólidos. Tal perturbación, que representa algún cambio físico en el medio (por ejemplo, un cambio de densidad o presión, desplazamiento de partículas), se propaga en él en forma de onda sonora. Un sonido puede ser inaudible si su frecuencia está más allá de la sensibilidad del oído humano, o si viaja a través de un medio, como un sólido, que no puede tener contacto directo con el oído, o si su energía se disipa rápidamente en el medio. Por tanto, el proceso de percepción del sonido que nos es habitual es sólo una cara de la acústica.
Ondas sonoras
Onda de sonido
Las ondas sonoras pueden servir como ejemplo de proceso oscilatorio. Cualquier duda está asociada con una violación. estado de equilibrio sistema y se expresa en la desviación de sus características de los valores de equilibrio con un posterior retorno al valor original. Para las vibraciones del sonido, esta característica es la presión en un punto del medio y su desviación es la presión del sonido.
Considere un tubo largo lleno de aire. En el extremo izquierdo se inserta un pistón que se ajusta firmemente a las paredes. Si el pistón se mueve bruscamente hacia la derecha y se detiene, el aire que se encuentra en las inmediaciones se comprime por un momento. Luego, el aire comprimido se expandirá, empujando el aire adyacente hacia la derecha, y el área de compresión creada inicialmente cerca del pistón se moverá a través de la tubería a una velocidad constante. Esta onda de compresión es la onda sonora en el gas.
Es decir, un desplazamiento brusco de partículas de un medio elástico en un lugar aumentará la presión en ese lugar. Gracias a los enlaces elásticos de las partículas, la presión se transmite a las partículas vecinas, que, a su vez, actúan sobre las siguientes, y el área hipertensión como si se moviera en un medio elástico. A la zona de alta presión le sigue una zona presión arterial baja, y así se forman una serie de regiones alternas de compresión y rarefacción, que se propagan en el medio en forma de onda. Cada partícula del medio elástico en este caso realizará movimientos oscilatorios.
Una onda de sonido en un gas se caracteriza por un exceso de presión, un exceso de densidad, el desplazamiento de partículas y su velocidad. Para las ondas sonoras, estas desviaciones de los valores de equilibrio son siempre pequeñas. Por tanto, el exceso de presión asociado con la ola es mucho menor que la presión estática del gas. De lo contrario, estamos ante otro fenómeno: una onda de choque. En una onda sonora correspondiente al habla normal, el exceso de presión es sólo aproximadamente una millonésima parte de la presión atmosférica.
Lo importante es que la sustancia no sea arrastrada por la onda sonora. Una onda es sólo una perturbación temporal que atraviesa el aire, después de la cual el aire vuelve a un estado de equilibrio.
El movimiento ondulatorio, por supuesto, no es exclusivo del sonido: las señales de luz y de radio viajan en forma de ondas, y todo el mundo está familiarizado con las ondas en la superficie del agua.
Así, el sonido, en un sentido amplio, son ondas elásticas que se propagan en algún medio elástico y crean en él vibraciones mecánicas; en un sentido estricto, la percepción subjetiva de estas vibraciones por parte de los órganos sensoriales especiales de los animales o del hombre.
Como cualquier onda, el sonido se caracteriza por su amplitud y espectro de frecuencia. Normalmente, una persona escucha sonidos transmitidos a través del aire en el rango de frecuencia de 16 a 20 Hz a 15 a 20 kHz. El sonido por debajo del rango de audibilidad humana se llama infrasonido; más alto: hasta 1 GHz, - ultrasonido, desde 1 GHz - hipersonido. Entre los sonidos audibles también cabe destacar los fonéticos, los sonidos y fonemas del habla (que componen el habla hablada) y los sonidos musicales (que componen la música).
Las ondas sonoras longitudinales y transversales se distinguen según la relación entre la dirección de propagación de la onda y la dirección de las vibraciones mecánicas de las partículas del medio de propagación.
En medios líquidos y gaseosos, donde no hay fluctuaciones significativas de densidad, las ondas acústicas son de naturaleza longitudinal, es decir, la dirección de vibración de las partículas coincide con la dirección del movimiento de la onda. EN sólidos, además de las deformaciones longitudinales, también se producen deformaciones elásticas de corte, que provocan la excitación de ondas transversales (de corte); en este caso, las partículas oscilan perpendicularmente a la dirección de propagación de la onda. La velocidad de propagación de las ondas longitudinales es mucho mayor que la velocidad de propagación de las ondas transversales.
El aire no es uniforme para el sonido en todas partes. Se sabe que el aire está en constante movimiento. La velocidad de su movimiento en diferentes capas no es la misma. En las capas cercanas al suelo, el aire entra en contacto con su superficie, edificios, bosques y, por tanto, su velocidad aquí es menor que en la parte superior. Debido a esto, la onda sonora no viaja con la misma velocidad hacia arriba y hacia abajo. Si el movimiento del aire, es decir, el viento, acompaña al sonido, entonces capas superiores aire, el viento impulsará la onda sonora con más fuerza que en las más bajas. Cuando hay viento en contra, el sonido en la parte superior viaja más lento que en la parte inferior. Esta diferencia de velocidad afecta la forma de la onda sonora. Como resultado de la distorsión de las ondas, el sonido no viaja en línea recta. Con viento de cola, la línea de propagación de la onda sonora se dobla hacia abajo y con viento en contra, se dobla hacia arriba.
Otra razón para la propagación desigual del sonido en el aire. Esta es la diferente temperatura de sus capas individuales.
Las capas de aire calentadas de manera desigual, como el viento, cambian la dirección del sonido. Durante el día, la onda sonora se curva hacia arriba porque la velocidad del sonido en las capas inferiores y más calientes es mayor que en las capas superiores. Por la noche, cuando la Tierra, y con ella las capas de aire cercanas, se enfrían rápidamente, las capas superiores se vuelven más cálidas que las inferiores, la velocidad del sonido en ellas es mayor y la línea de propagación de las ondas sonoras se curva hacia abajo. Por lo tanto, por las noches, de la nada, se oye mejor.
Al observar las nubes, a menudo se puede notar cómo se mueven a diferentes alturas, no solo con a diferentes velocidades, pero a veces en direcciones diferentes. Esto significa que el viento a diferentes alturas del suelo puede tener diferentes velocidades y direcciones. La forma de la onda sonora en dichas capas también variará de una capa a otra. Dejemos, por ejemplo, que el sonido llegue contra el viento. En este caso, la línea de propagación del sonido debe doblarse y subir. Pero si una capa de aire que se mueve lentamente se interpone en su camino, volverá a cambiar de dirección y puede regresar al suelo nuevamente. Es entonces que en el espacio desde el lugar donde la ola sube de altura hasta el lugar donde regresa al suelo aparece una “zona de silencio”.
Órganos de percepción del sonido.
Audición - capacidad organismos biológicos percibir sonidos con los órganos auditivos; funcion especial audífono, excitado por vibraciones sonoras ambiente, por ejemplo aire o agua. Uno de los cinco sentidos biológicos, también llamado percepción acústica.
El oído humano percibe ondas sonoras con una longitud de aproximadamente 20 ma 1,6 cm, lo que corresponde a 16 - 20.000 Hz (oscilaciones por segundo) cuando las vibraciones se transmiten a través del aire, y hasta 220 kHz cuando el sonido se transmite a través de los huesos. la calavera. Estas ondas tienen un significado biológico importante; por ejemplo, las ondas sonoras en el rango de 300 a 4000 Hz corresponden a la voz humana. Los sonidos superiores a 20.000 Hz tienen poca importancia práctica ya que desaceleran rápidamente; Las vibraciones por debajo de 60 Hz se perciben a través del sensor de vibración. El rango de frecuencias que una persona es capaz de oír se llama rango auditivo o sonoro; Las frecuencias más altas se llaman ultrasonidos y las frecuencias más bajas se llaman infrasonidos.
La capacidad de distinguir las frecuencias del sonido depende en gran medida del individuo: su edad, sexo, susceptibilidad a enfermedades auditivas, entrenamiento y fatiga auditiva. Los individuos son capaces de percibir sonidos de hasta 22 kHz y posiblemente más.
Una persona puede distinguir varios sonidos al mismo tiempo debido a que en la cóclea puede haber varias ondas estacionarias al mismo tiempo.
El oído es un órgano vestibular-auditivo complejo que realiza dos funciones: percibe los impulsos sonoros y es responsable de la posición del cuerpo en el espacio y de la capacidad de mantener el equilibrio. Este es un órgano par que se encuentra en los huesos temporales del cráneo, limitado externamente por las aurículas.
El órgano de la audición y el equilibrio está representado por tres secciones: el oído externo, medio e interno, cada una de las cuales realiza sus funciones específicas.
El oído externo está formado por el pabellón auricular y el conducto auditivo externo. La aurícula es un cartílago elástico de forma compleja cubierto de piel, su parte inferior, llamada lóbulo, es pliegue de la piel, que consta de piel y tejido adiposo.
La aurícula en los organismos vivos funciona como receptor de ondas sonoras, que luego se transmiten al interior del audífono. El tamaño de la aurícula en los humanos es mucho menor que en los animales, por lo que en los humanos está prácticamente inmóvil. Pero muchos animales, al mover las orejas, pueden determinar la ubicación de la fuente del sonido con mucha más precisión que los humanos.
Los pliegues de la aurícula humana contribuyen a la entrada. canal auditivo sonido: ligeras distorsiones de frecuencia, dependiendo de la localización horizontal y vertical del sonido. Así, el cerebro recibe información adicional para aclarar la ubicación de la fuente del sonido. Este efecto se utiliza a veces en acústica, incluso para crear la sensación de sonido envolvente cuando se utilizan auriculares o audífonos.
La función del pabellón auricular es captar sonidos; su continuación es el cartílago del conducto auditivo externo, cuya longitud es en promedio de 25 a 30 mm. parte cartilaginosa El conducto auditivo pasa al hueso y todo el conducto auditivo externo está revestido de piel que contiene glándulas sebáceas y azufradas, que son glándulas sudoríparas modificadas. Este pasaje termina a ciegas: está separado del oído medio por el tímpano. Las ondas sonoras captadas por la aurícula golpean el tímpano y lo hacen vibrar.
A su vez, las vibraciones del tímpano se transmiten al oído medio.
Oído medio
La parte principal del oído medio es la cavidad timpánica, un pequeño espacio con un volumen de aproximadamente 1 cm³ ubicado en el hueso temporal. Hay tres huesecillos auditivos: el martillo, el yunque y el estribo: transmiten vibraciones sonoras desde el oído externo al oído interno y las amplifican simultáneamente.
Los huesecillos auditivos, como fragmentos más pequeños del esqueleto humano, representan una cadena que transmite vibraciones. El mango del martillo está estrechamente fusionado con el tímpano, la cabeza del martillo está conectada al yunque y éste, a su vez, con su largo proceso, está conectado al estribo. La base del estribo cierra la ventana del vestíbulo, conectándose así con el oído interno.
La cavidad del oído medio está conectada a la nasofaringe a través de la trompa de Eustaquio, a través de la cual se iguala la presión media del aire dentro y fuera del tímpano. Cuando cambia la presión externa, los oídos a veces se tapan, lo que suele solucionarse bostezando de forma refleja. La experiencia demuestra que la congestión del oído se soluciona aún más eficazmente con movimientos de deglución o soplando en la nariz apretada en este momento.
Oído interno
De las tres secciones del órgano de la audición y el equilibrio, la más compleja es el oído interno, que debido a su intrincada forma se llama laberinto. El laberinto óseo está formado por el vestíbulo, la cóclea y los canales semicirculares, pero sólo la cóclea, llena de líquido linfático, está directamente relacionada con la audición. Dentro de la cóclea hay un canal membranoso, también lleno de líquido, en cuya pared inferior se encuentra un aparato receptor del analizador auditivo, cubierto de células ciliadas. Las células ciliadas detectan vibraciones del líquido que llena el canal. Cada célula ciliada está sintonizada con una función específica. frecuencia de audio, con células sintonizadas a bajas frecuencias ubicadas en la parte superior de la cóclea, y las altas frecuencias son captadas por células en la parte inferior de la cóclea. Cuando las células ciliadas mueren por la edad o por otras razones, una persona pierde la capacidad de percibir sonidos de las frecuencias correspondientes.
Límites de la percepción
El oído humano nominalmente escucha sonidos en el rango de 16 a 20.000 Hz. El límite superior tiende a disminuir con la edad. La mayoría de los adultos no pueden oír sonidos superiores a 16 kHz. El oído en sí no responde a frecuencias inferiores a 20 Hz, pero se pueden sentir a través de los sentidos del tacto.
La gama de intensidad de los sonidos percibidos es enorme. Pero el tímpano del oído sólo es sensible a los cambios de presión. El nivel de presión sonora normalmente se mide en decibelios (dB). El umbral inferior de audibilidad se define como 0 dB (20 micropascales), y la definición del límite superior de audibilidad se refiere más bien al umbral de malestar y luego a la discapacidad auditiva, conmoción cerebral, etc. Este límite depende de cuánto tiempo escuchamos. El sonido. El oído puede tolerar aumentos de volumen a corto plazo de hasta 120 dB sin consecuencias, pero la exposición prolongada a sonidos superiores a 80 dB puede provocar pérdida de audición.
Estudios más detallados sobre el límite inferior de la audición han demostrado que el umbral mínimo en el que el sonido sigue siendo audible depende de la frecuencia. Este gráfico se llama umbral auditivo absoluto. En promedio, tiene una región de mayor sensibilidad en el rango de 1 kHz a 5 kHz, aunque la sensibilidad disminuye con la edad en el rango por encima de 2 kHz.
También existe una forma de percibir el sonido sin la participación del tímpano: el llamado efecto auditivo de microondas, cuando la radiación modulada en el rango de microondas (de 1 a 300 GHz) afecta el tejido alrededor de la cóclea, lo que hace que una persona perciba varios sonidos.
A veces, una persona puede escuchar sonidos en la región de baja frecuencia, aunque en realidad no había sonidos de esta frecuencia. Esto sucede porque las vibraciones de la membrana basilar en el oído no son lineales y pueden ocurrir vibraciones en ella con una frecuencia diferente entre dos frecuencias más altas.
sinestesia
Uno de los fenómenos psiconeurológicos más inusuales, en el que el tipo de estímulo y el tipo de sensaciones que experimenta una persona no coinciden. La percepción sinestésica se expresa en el hecho de que, además de las cualidades ordinarias, pueden surgir sensaciones adicionales más simples o impresiones "elementales" persistentes, por ejemplo, color, olor, sonidos, sabores, cualidades de una superficie texturizada, transparencia, volumen y forma. ubicación en el espacio y otras cualidades, no recibidas a través de los sentidos, sino que existen sólo en forma de reacciones. Estas cualidades adicionales pueden surgir como impresiones sensoriales aisladas o incluso manifestarse físicamente.
Existe, por ejemplo, la sinestesia auditiva. Se trata de la capacidad que tienen algunas personas de "escuchar" sonidos al observar objetos en movimiento o destellos, incluso si no van acompañados de fenómenos sonoros reales.
Hay que tener en cuenta que la sinestesia es más bien una característica psiconeurológica de una persona y no es un trastorno mental. Esta percepción del mundo que nos rodea la puede sentir una persona común y corriente mediante el uso de determinadas sustancias narcóticas.
Todavía no existe una teoría general de la sinestesia (una idea universal y científicamente probada al respecto). Actualmente existen muchas hipótesis y se están realizando muchas investigaciones en esta área. Ya han aparecido clasificaciones y comparaciones originales y han surgido ciertos patrones estrictos. Por ejemplo, los científicos ya hemos descubierto que los sinestésicos tienen una naturaleza especial de atención, como si fuera "preconsciente", hacia los fenómenos que les causan sinestesia. Los sinestésicos tienen una anatomía cerebral ligeramente diferente y una activación del cerebro radicalmente diferente a los “estímulos” sinestésicos. Y los investigadores de la Universidad de Oxford (Reino Unido) realizaron una serie de experimentos durante los cuales descubrieron que la causa de la sinestesia puede ser la sobreexcitación de las neuronas. Lo único que se puede decir con seguridad es que dicha percepción se obtiene en el nivel de función cerebral y no en el nivel de percepción primaria de información.
Conclusión
Las ondas de presión viajan a través del oído externo, el tímpano y los huesecillos del oído medio para llegar al oído interno, lleno de líquido y con forma de coclear. El líquido, oscilando, golpea una membrana cubierta de diminutos pelos, los cilios. Los componentes sinusoidales de un sonido complejo provocan vibraciones en varias partes de la membrana. Los cilios que vibran junto con la membrana excitan los cilios asociados a ellos. fibras nerviosas; en ellos aparecen una serie de pulsos, en los que se “codifican” la frecuencia y amplitud de cada componente de una onda compleja; Estos datos se transmiten electroquímicamente al cerebro.
De todo el espectro de sonidos, distinguen principalmente rango audible: de 20 a 20.000 hercios, infrasonidos (hasta 20 hercios) y ultrasonidos, a partir de 20.000 hercios. Una persona no puede oír los infrasonidos y los ultrasonidos, pero esto no significa que no le afecten. Se sabe que los infrasonidos, especialmente por debajo de 10 hercios, pueden influir en la psique humana y provocar estados depresivos. Los ultrasonidos pueden provocar síndromes asteno-vegetativos, etc.
La parte audible del rango de sonido se divide en sonidos de baja frecuencia (hasta 500 hercios), frecuencia media (500-10 000 hercios) y alta frecuencia (más de 10 000 hercios).
Esta división es muy importante, ya que el oído humano no es igualmente sensible a diferentes sonidos. El oído es más sensible a una gama relativamente estrecha de sonidos de frecuencia media, entre 1.000 y 5.000 hercios. Ante sonidos de frecuencias más bajas y más altas, la sensibilidad cae bruscamente. Esto lleva al hecho de que una persona puede escuchar sonidos con una energía de aproximadamente 0 decibelios en el rango de frecuencia media y no escuchar sonidos de baja frecuencia de 20-40-60 decibeles. Es decir, los sonidos con la misma energía en el rango de frecuencia media pueden percibirse como fuertes, pero en el rango de baja frecuencia como silenciosos o no escucharse en absoluto.
Esta característica del sonido no fue formada por la naturaleza por casualidad. Los sonidos necesarios para su existencia: el habla, los sonidos de la naturaleza, se encuentran principalmente en el rango de frecuencia media.
La percepción de los sonidos se ve significativamente afectada si se escuchan al mismo tiempo otros sonidos, ruidos similares en frecuencia o composición armónica. Esto significa, por un lado, que el oído humano no percibe bien los sonidos de baja frecuencia y, por otro lado, si hay ruidos extraños en la habitación, la percepción de dichos sonidos puede verse perturbada y distorsionada aún más.
