Na kojoj udaljenosti čovjek može čuti? Psihoakustika i značajke percepcije

Često procjenjujemo kvalitetu zvuka. Prilikom odabira mikrofona, programa za obradu zvuka ili formata snimanja audio datoteka, jedan je od najvažnijih važna pitanja- kako će dobro zvučati. Ali postoje razlike između karakteristika zvuka koji se može izmjeriti i onih koji se mogu čuti.

Ton, timbar, oktava.

Mozak percipira zvukove određenih frekvencija. To je zbog osobitosti mehanizma unutarnjeg uha. Receptori smješteni na glavnoj membrani unutarnje uho pretvaraju zvučne vibracije u električne potencijale koji pobuđuju vlakna slušnog živca. Vlakna slušnog živca imaju frekvencijsku selektivnost zbog ekscitacije stanica Cortijevog organa koji se nalazi u razna mjesta glavna membrana: visoke frekvencije se percipiraju u blizini ovalnog prozora, niske frekvencije se percipiraju na vrhu spirale.

Fizička karakteristika zvuka, frekvencija, usko je povezana s visinom koju opažamo. Frekvencija se mjeri kao količina puni ciklusi sinusni val u jednoj sekundi (herc, Hz). Ova definicija frekvencije temelji se na činjenici da sinusni val ima potpuno isti valni oblik. U stvarnom životu vrlo malo zvukova ima ovo svojstvo. Međutim, bilo koji zvuk može se prikazati kao skup sinusoidnih oscilacija. Ovaj skup obično nazivamo tonom. To jest, ton je signal određene visine koji ima diskretan spektar (glazbeni zvukovi, samoglasnici govora), u kojem je istaknuta frekvencija sinusnog vala, koji ima najveću amplitudu u ovom skupu. Signal širokog kontinuiranog spektra, čije sve frekvencijske komponente imaju isti prosječni intenzitet, naziva se bijeli šum.

Postupno povećanje frekvencije zvučnih vibracija percipira se kao postupna promjena tona od najnižeg (bas) prema najvišem.

Stupanj točnosti s kojim osoba određuje visinu zvuka na uho ovisi o oštrini i uvježbanosti njegova sluha. Ljudsko uho jasno razlikuje dva tona bliska po visini. Na primjer, u frekvencijskom području od približno 2000 Hz, osoba može razlikovati dva tona koji se međusobno razlikuju po frekvenciji za 3-6 Hz ili čak manje.

Frekvencijski spektar glazbenog instrumenta ili glasa sadrži niz ravnomjerno raspoređenih vrhova – harmonika. Oni odgovaraju frekvencijama koje su višekratnici određene osnovne frekvencije, najintenzivnijeg od sinusnih valova koji čine zvuk.

Određeni zvuk (timbar) glazbenog instrumenta (glasa) povezan je s relativnom amplitudom različitih harmonika, a visina koju osoba percipira najtočnije prenosi osnovnu frekvenciju. Tinbra, kao subjektivni odraz percipiranog zvuka, nema kvantitativnu procjenu i karakterizira se samo kvalitativno.

U "čistom" tonu postoji samo jedna frekvencija. Tipično, percipirani zvuk sastoji se od frekvencije glavnog tona i nekoliko "nečistoća" frekvencija, koje se nazivaju prizvuci. Prizvuci su višestruki od frekvencije glavnog tona i manje su amplitude. Boja zvuka ovisi o distribuciji intenziteta među prizvucima. Spektar kombinacija glazbenih zvukova, koji se naziva akord, ovisi o raspodjeli intenziteta među prizvucima. Takav spektar sadrži nekoliko osnovnih frekvencija zajedno s popratnim prizvucima.

Ako je frekvencija jednog zvuka točno dvostruko veća od frekvencije drugog, zvučni valovi "staju" jedan u drugi. Frekvencijska udaljenost između takvih zvukova naziva se oktava. Raspon frekvencija koje ljudi percipiraju, 16-20 000 Hz, pokriva otprilike deset do jedanaest oktava.

Amplituda zvučnih vibracija i glasnoća.

Čujni dio raspona zvuka dijeli se na zvukove niske frekvencije - do 500 Hz, srednje frekvencije - 500-10 000 Hz i visoke frekvencije - preko 10 000 Hz. Uho je najosjetljivije na relativno uzak raspon zvukova srednje frekvencije od 1000 do 4000 Hz. Odnosno, zvukovi iste jačine u srednjofrekventnom području mogu se percipirati kao glasni, ali u niskofrekventnom ili visokofrekventnom području mogu se percipirati kao tihi ili se uopće ne čuti. Ova značajka percepcije zvuka posljedica je činjenice da se zvučne informacije potrebne za ljudsko postojanje - govor ili zvukovi prirode - prenose uglavnom u srednjem frekvencijskom rasponu. Dakle, glasnoća nije fizički parametar, već intenzitet slušnog osjeta, subjektivna karakteristika zvuka povezana s karakteristikama naše percepcije.

Slušni analizator percipira povećanje amplitude zvučnog vala zbog povećanja amplitude vibracije glavne membrane unutarnjeg uha i stimulacije sve većeg broja dlačica s prijenosom električnih impulsa veće frekvencije i frekvencije. . više živčana vlakna.

Naše uho može razlikovati intenzitet zvuka u rasponu od najslabijeg šapata do najglasnijeg šuma, što otprilike odgovara povećanju amplitude kretanja glavne membrane za milijun puta. Međutim, uho tu ogromnu razliku u amplitudi zvuka tumači kao promjenu od približno 10 000 puta. To jest, ljestvica intenziteta je snažno "komprimirana" mehanizmom percepcije zvuka slušni analizator. To omogućuje osobi tumačenje razlika u intenzitetu zvuka u iznimno širokom rasponu.

Intenzitet zvuka mjeri se u decibelima (dB) (1 bel je jednak deseterostrukoj amplitudi). Isti se sustav koristi za određivanje promjena volumena.

Za usporedbu možemo dati približnu razinu intenziteta različitih zvukova: jedva zvučni zvuk(prag čujnosti) 0 dB; šapat uz uho 25-30 dB; prosječna glasnoća govora 60-70 dB; vrlo glasan govor (vrištanje) 90 dB; na koncertima rock i pop glazbe u središtu dvorane 105-110 dB; pored aviona koji uzlijeće 120 dB.

Veličina prirasta glasnoće percipiranog zvuka ima diskriminacijski prag. Broj gradacija glasnoće koji se razlikuju na srednjim frekvencijama ne prelazi 250; na niskim i visokim frekvencijama naglo se smanjuje i prosječno iznosi oko 150.

Svatko je vidio takav parametar glasnoće ili onaj povezan s njim na audiogramima ili audio opremi. Ovo je mjerna jedinica za glasnoću. Nekada davno ljudi su se složili i označili da čovjek normalno čuje od 0 dB, što zapravo znači određeni zvučni tlak koji se percipira uhom. Statistika kaže da je normalan raspon ili blagi pad do 20 dB, ili je sluh iznad normale u obliku -10 dB! Delta "norme" je 30 dB, što je nekako dosta.

Što je dinamički raspon sluha? Ovo je sposobnost da čujete zvukove različite glasnoće. Obično se prihvaća kao činjenica da ljudsko uho može čuti od 0dB do 120-140dB. Preporučljivo je ne slušati zvukove od 90 dB i više dulje vrijeme.

Dinamički raspon svakog uha nam govori da pri 0dB uho čuje dobro i detaljno, pri 50dB uho čuje dobro i detaljno. Moguće je na 100dB. U praksi, svatko je bio u klubu ili na koncertu gdje se glazba puštala glasno – a detalji su bili prekrasni. Preslušavali smo snimku hrane, jedva tiho kroz slušalice, ležeći tiha soba- i također su svi detalji na mjestu.

Zapravo, smanjenje sluha može se opisati kao smanjenje dinamičkog raspona. Zapravo, osoba sa slabim sluhom ne može čuti detalje pri niskoj glasnoći. Njegov dinamički raspon je sužen. Umjesto 130dB postaje 50-80dB. Zato: ne postoji način da se informacije koje su u stvarnosti u rasponu od 130 dB “uguraju” u područje od 80 dB. A ako se također sjetimo da su decibeli nelinearni odnos, onda postaje jasna tragedija situacije.

Ali sad se prisjetimo dobar sluh. Ovdje netko sve čuje na razini pada od oko 10 dB. To je normalno i društveno prihvatljivo. U praksi takva osoba može čuti normalan govor s udaljenosti od 10 metara. Ali onda se pojavi čovjek sa savršeni korak-- iznad 0 sa 10 dB -- i čuje isti govor s 50 metara pod jednakim uvjetima. Dinamički raspon je širi - ima više detalja i mogućnosti.

Širok dinamički raspon čini mozak da radi na potpuno, kvalitativno drugačiji način. Ima puno više informacija, puno su točnije i detaljnije, jer... čuju se sve više različiti prizvuci i harmonici koji uz uski dinamički raspon nestati: izbjeći pozornost osobe, jer nemoguće ih je čuti.

Usput, budući da je dostupan dinamički raspon od 100dB+, to također znači da ga osoba može stalno koristiti. Upravo sam slušao na razini glasnoće od 70 dB, a onda sam odjednom počeo slušati - 20 dB, pa 100 dB. Prijelaz bi trebao trajati minimalno. I zapravo, možemo reći da osoba s padom ne dopušta sebi veliki dinamički raspon. Čini se da nagluhi ljudi zamjenjuju ideju da je sada sve jako glasno - i uho se priprema čuti glasno ili vrlo glasno, umjesto stvarne situacije.

Istodobno, prisutnost dinamičkog raspona pokazuje da uho ne samo da snima zvukove, već se i prilagođava trenutnoj glasnoći kako bi sve dobro čulo. Opći parametar glasnoće prenosi se u mozak na isti način kao zvučni signali.

Ali osoba sa savršenom visinom zvuka može vrlo fleksibilno mijenjati svoj dinamički raspon. A da bi nešto čuo, ne napne se, već se jednostavno opusti. Dakle, sluh ostaje izvrstan kako u dinamičkom rasponu tako iu frekvencijskom području.

Nedavni postovi iz ovog časopisa

• Kako počinje pad na visokim frekvencijama? Bez sluha i pažnje? (20000 Hz)

  Možete provesti pošten eksperiment. Uzmimo ga obični ljudi, čak 20 godina. I uključite glazbu. Istina, postoji jedna nijansa. Moramo to uzeti i učiniti na ovaj način...

• 
  Kukanje radi kukanja. Video

  Ljudi se naviknu kukati. Čini se da je to obavezno i ​​nužno. Takvi su čudni osjećaji i osjećaji unutra. Ali svi zaboravljaju da kuknjava nije...

• Ako govorite o problemu, to znači da vam je stalo do njega. Stvarno ne znaš šutjeti. Oni to govore cijelo vrijeme. Ali u isto vrijeme im nedostaje...

• Što je važan događaj? Je li to uvijek nešto što stvarno utječe na osobu? Ili? Zapravo, važan događaj je samo etiketa u glavi...

• 
  Uklanjanje slušnog aparata: poteškoće prijelaza. Ispravci sluha #260. Video

  Dolazi do zanimljivog trenutka: sada je sluh postao dovoljno dobar da je ponekad moguće sasvim dobro čuti i bez slušnih aparata. Ali kada ga pokušate ukloniti, sve se čini...

• 
  Slušalice za koštanu provodljivost. Zašto, što i kako će se dogoditi sa sluhom?

  Svaki dan možete čuti sve više i više o slušalicama i zvučnicima sa koštana provodljivost. Osobno, po mom mišljenju, ovo je jako loša ideja u kombinaciji s oba...

7. veljače 2018

Često ljudi (čak i oni koji su dobro upućeni u temu) imaju zbunjenost i poteškoće u jasnom razumijevanju kako je točno frekvencijski raspon zvuka koji ljudi čuju podijeljen u opće kategorije (nisko, srednje, visoko) i u uže podkategorije (gornji bas, donja sredina i tako dalje.). U isto vrijeme, ove informacije su izuzetno važne ne samo za pokuse s automobilskim zvukom, već i korisne za opći razvoj. Znanje će svakako dobro doći pri postavljanju audio sustava bilo koje složenosti i, što je najvažnije, pomoći će u ispravnoj procjeni prednosti ili slabe strane ovaj ili onaj akustični sustav ili nijanse glazbene slušaonice (u našem slučaju interijer automobila je relevantniji), jer ima izravan utjecaj na konačni zvuk. Ako imate dobro i jasno razumijevanje prevlasti određenih frekvencija u zvučnom spektru na uho, tada možete lako i brzo procijeniti zvuk određene glazbene kompozicije, dok jasno čujete utjecaj akustike prostorije na boju zvuka. , doprinos samog akustičnog sustava zvuku, a suptilnije srediti sve nijanse, čemu teži ideologija “hi-fi” zvuka.

Podjela čujnog raspona u tri glavne skupine

Terminologija za podjelu zvučnog frekvencijskog spektra došla nam je dijelom iz glazbenog svijeta, dijelom iz znanstvenog svijeta, i općenito je poznata gotovo svima. Najjednostavnija i najrazumljivija podjela kojom se može testirati frekvencijski raspon zvuka općenito izgleda ovako:

• Niske frekvencije. Granice niskofrekventnog područja su unutar 10 Hz (donja granica) - 200 Hz (gornja granica). Donja granica počinje upravo na 10 Hz, iako u klasičnom pogledu čovjek može čuti od 20 Hz (sve ispod spada u područje infrazvuka), preostalih 10 Hz još uvijek se može djelomično čuti, a može se i osjetiti taktilno u slučaju dubokog niskog basa i čak utjecati na psihičko raspoloženje osobe.
  Niskofrekventni raspon zvuka ima funkciju obogaćivanja, emocionalnog zasićenja i konačnog odgovora – ako je pad u niskofrekventnom dijelu akustike ili izvorne snimke jak, to ni na koji način neće utjecati na prepoznavanje određene kompozicije, melodije ili glasa, ali zvuk će biti percipiran kao oskudan, osiromašen i osrednji, dok će subjektivno biti sve oštriji u smislu percepcije, jer će srednje i visoke frekvencije stršati i prevladavati na pozadini odsutnosti dobro područje bogatog basa.
  
  Dovoljno veliki broj glazbeni instrumenti reproduciraju zvukove u niskofrekventnom području, uključujući muške vokale koji se mogu spustiti do 100 Hz. Najizraženiji instrument koji svira od samog početka čujni raspon(od 20 Hz) bez problema možemo nazvati puhačkim orguljama.
• Srednje frekvencije. Granice srednjeg frekvencijskog područja su unutar 200 Hz (donja granica) - 2400 Hz (gornja granica). Srednji ton uvijek će biti temeljan, definirajući i zapravo čini osnovu zvuka ili glazbe skladbe, stoga je njegovu važnost teško precijeniti.
  To se može objasniti na različite načine, ali uglavnom je ova značajka ljudske slušne percepcije određena evolucijom - tijekom mnogih godina našeg formiranja dogodilo se da slušni aparat najoštrije i jasnije hvata srednji frekvencijski raspon, jer unutar svojih granica je ljudski govor, i to je glavni alat za učinkovita komunikacija i opstanak. Ovo također objašnjava određenu nelinearnost slušne percepcije, uvijek usmjerenu na prevlast srednjih frekvencija pri slušanju glazbe, jer naše slušno pomagalo je najosjetljivije na ovaj raspon, a također mu se automatski prilagođava, kao da ga više "pojačava" u odnosu na pozadinu drugih zvukova.
  
  Apsolutna većina zvukova, glazbenih instrumenata ili vokala nalazi se u srednjem rasponu, čak i ako je zahvaćen uski raspon iznad ili ispod, raspon se i dalje obično proteže do gornje ili donje sredine. U skladu s tim, vokal (i muški i ženski), kao i gotovo svi poznati instrumenti, poput gitare i drugih žica, klavira i drugih klavijatura, puhačkih instrumenata itd., nalaze se u srednjem frekvencijskom području.
• Visoke frekvencije. Granice visokofrekventnog područja su unutar 2400 Hz (donja granica) - 30000 Hz (gornja granica). Gornja je granica, kao iu slučaju niskofrekventnog područja, donekle proizvoljna i također individualna: prosječna osoba ne može čuti iznad 20 kHz, ali postoje rijetki ljudi s osjetljivošću do 30 kHz.
  Također, brojni glazbeni prizvuci teoretski se mogu protezati u područje iznad 20 kHz, a kao što je poznato, prizvuci su u konačnici odgovorni za boju zvuka i konačnu tembralnu percepciju ukupne zvučne slike. Naizgled "nečujne" ultrazvučne frekvencije mogu jasno utjecati na psihičko stanje osobe, iako neće biti čujne na uobičajeni način. Inače, uloga visokih frekvencija, opet po analogiji s niskim frekvencijama, više je obogaćujuća i komplementarna. Iako visokofrekventno područje ima mnogo veći utjecaj na prepoznavanje pojedinog zvuka, pouzdanost i očuvanje izvornog tona, nego niskofrekventni dio. Visoke frekvencije daju glazbenim zapisima "prozračnost", transparentnost, čistoću i jasnoću.
  
  Mnogi glazbeni instrumenti također sviraju u visokofrekventnom području, uključujući vokale koji mogu doseći područje od 7000 Hz i više uz pomoć prizvuka i harmonika. Najizraženija skupina instrumenata u visokofrekventnom segmentu su gudači i puhači, a zvučno potpunije dosegnu gotovo Gornja granicačujno područje (20 kHz) činele i violina.

U svakom slučaju, uloga apsolutno svih frekvencija u rasponu čujnih ljudskom uhu je impresivna i problemi u putanji na bilo kojoj frekvenciji će najvjerojatnije biti jasno vidljivi, posebno treniranom slušnom aparatu. Cilj reprodukcije visokopreciznog zvuka “hi-fi” klase (ili više) je pouzdan i maksimalno ujednačen zvuk svih frekvencija međusobno, kao što se dogodilo u vrijeme snimanja fonograma u studiju. Prisutnost jakih padova ili vrhova u frekvencijskom odzivu sustava zvučnika ukazuje na to da, zbog svojih značajki dizajna, nije u stanju reproducirati glazbu onako kako je autor ili inženjer zvuka izvorno namjeravao u vrijeme snimanja.

Slušajući glazbu, osoba čuje kombinaciju zvukova instrumenata i glasova, od kojih svaki zvuči u nekom dijelu frekvencijskog raspona. Neki instrumenti mogu imati vrlo uzak (ograničen) frekvencijski raspon, dok se kod drugih, naprotiv, može doslovno protezati od donje do gornje granice čujnosti. Mora se uzeti u obzir da unatoč istom intenzitetu zvukova u različitim frekvencijskim rasponima, ljudsko uho percipira te frekvencije s različitim glasnoćama, što je opet zbog mehanizma biološkog uređaja slušni aparat. Priroda ovog fenomena također se uvelike objašnjava biološkom potrebom prilagodbe primarno srednjofrekventnom rasponu zvuka. Tako će u praksi zvuk frekvencije od 800 Hz pri intenzitetu od 50 dB subjektivno uho percipirati kao glasniji od zvuka istog intenziteta, ali frekvencije od 500 Hz.

Štoviše, različite zvučne frekvencije koje preplavljuju čujni frekvencijski raspon zvuka imat će različit prag osjetljivosti na bol! Prag boli smatra se standardom srednje frekvencije 1000 Hz s osjetljivošću od približno 120 dB (može malo varirati ovisno o individualnim karakteristikama). Kao i u slučaju nejednake percepcije intenziteta na različitim frekvencijama kada normalne razine glasnoće, približno ista ovisnost uočena je u odnosu na prag boli: ona se najbrže javlja na srednjim frekvencijama, ali na rubovima čujnog raspona prag postaje viši. Za usporedbu, prag boli na prosječnoj frekvenciji od 2000 Hz je 112 dB, dok će prag boli na niskoj frekvenciji od 30 Hz biti 135 dB. Prag boli kod niske frekvencije uvijek viši nego na srednjim i visokim.

Sličan nesrazmjer uočen je u odnosu na prag sluha- ovo je donji prag nakon kojeg zvukovi postaju čujni ljudskom uhu. Uobičajeno se smatra da je prag čujnosti 0 dB, ali opet vrijedi za referentnu frekvenciju od 1000 Hz. Ako za usporedbu uzmemo zvuk niske frekvencije od 30 Hz, tada će on postati čujan tek pri intenzitetu valnog zračenja od 53 dB.

Navedene značajke ljudske slušne percepcije, naravno, imaju izravan utjecaj kada se postavi pitanje slušanja glazbe i postizanja određene razine. psihološki učinak percepcija. Sjećamo se da su zvukovi jačine iznad 90 dB štetni za zdravlje i mogu dovesti do degradacije i značajnog oštećenja sluha. Međutim, zvuk niskog intenziteta koji je previše tih će patiti od ozbiljne neujednačenosti frekvencije zbog biološke značajke slušna percepcija, koja je nelinearne prirode. Dakle, glazbeni put s glasnoćom od 40-50 dB bit će percipiran kao iscrpljen, s izraženim nedostatkom (moglo bi se reći neuspjehom) niskih i visokih frekvencija. Ovaj problem poznat je već duže vrijeme; za njegovo suzbijanje uvedena je dobro poznata funkcija tzv tonska kompenzacija, koji ekvilizacijom izjednačava razine niskih i visokih frekvencija blizu srednje razine, čime se eliminira neželjeni pad bez potrebe za podizanjem razine glasnoće, čineći čujni frekvencijski raspon zvuka subjektivno ujednačenim u stupnju distribucije zvuka. energije.

Uzimajući u obzir zanimljive i jedinstvene značajke ljudskog sluha, korisno je primijetiti da kako se glasnoća zvuka povećava, krivulja frekvencijske nelinearnosti se izravnava, a na približno 80-85 dB (i više), zvučne frekvencije će postati subjektivno ekvivalentne u intenzitet (s odstupanjem od 3-5 dB). Iako do izravnavanja ne dolazi u potpunosti i na grafu će i dalje biti vidljiva izglađena, ali zakrivljena linija, koja će zadržati tendenciju prema prevlasti intenziteta srednjih frekvencija u odnosu na ostale. U audiosustavima se takva neravnomjernost može riješiti ili uz pomoć ekvilizatora, ili uz pomoć zasebnih kontrola glasnoće u sustavima s odvojenim pojačanjem kanala.

Podjela čujnog raspona na manje podskupine

Uz općeprihvaćenu i dobro poznatu podjelu u tri opće skupine, ponekad postoji potreba da se detaljnije i detaljnije razmotri ovaj ili onaj uski dio, čime se frekvencijski raspon zvuka dijeli na još manje "fragmente". Zahvaljujući tome pojavila se detaljnija podjela pomoću koje možete brzo i prilično točno odrediti očekivani segment zvučnog raspona. Razmotrite ovu podjelu:

Mali odabrani broj instrumenata spada u područje najnižeg basa i posebno subbasa: kontrabas (40-300 Hz), violončelo (65-7000 Hz), fagot (60-9000 Hz), tuba (45-2000). Hz), rogovi (60-5000 Hz), bas gitara (32-196 Hz), bas bubanj (41-8000 Hz), saksofon (56-1320 Hz), klavir (24-1200 Hz), sintesajzer (20-20000) Hz), orgulje (20-7000 Hz), harfa (36-15000 Hz), kontrafagot (30-4000 Hz). Navedeni rasponi uzimaju u obzir sve harmonike instrumenta.

Gornji bas (80 Hz do 200 Hz) predstavljen gornjim notama klasičnih bas instrumenata, kao i najnižim čujnim frekvencijama pojedinih žica, poput gitare. Gornji raspon basa odgovoran je za osjećaj snage i prijenos energetskog potencijala zvučnog vala. Također daje osjećaj pogona; gornji bas je dizajniran da u potpunosti otkrije perkusivni ritam plesnih kompozicija. Za razliku od donjeg basa, gornji bas je odgovoran za brzinu i pritisak bas područja i cjelokupnog zvuka, stoga se u visokokvalitetnom audio sustavu uvijek izražava brzo i oštro, poput opipljivog taktilnog udarca istovremeno s izravna percepcija zvuka.
Dakle, gornji bas je odgovoran za napad, pritisak i glazbeni pogon, a također je samo ovaj uski segment zvučnog raspona sposoban dati slušatelju osjećaj legendarnog "udarca" (od engleskog punch - udarac ), kada se snažan zvuk doživljava kao opipljiv i jakim udarcem u grudima. Tako dobro formiran i ispravan brzi gornji bas u glazbenom sustavu možete prepoznati po kvalitetnom razvoju energičnog ritma, sabranom napadu i dobrom dizajnu instrumenata u donjem registru nota, poput violončela, klavir ili puhački instrumenti.

Kod audio sustava najpoželjnije je segment gornjeg basa dati midbas zvučnicima prilično velikog promjera 6,5"-10" i dobrih karakteristika snage te jakog magneta. Pristup se objašnjava činjenicom da će upravo zvučnici ove konfiguracije moći u potpunosti otkriti energetski potencijal svojstven ovom vrlo zahtjevnom području čujnog raspona.
Ali ne zaboravite na detalje i razumljivost zvuka; ti su parametri jednako važni u procesu rekreacije određene glazbene slike. Budući da je gornji bas na sluh već dobro lokaliziran/definiran u prostoru, raspon iznad 100 Hz mora se dati isključivo prednjim zvučnicima koji će oblikovati i graditi scenu. U segmentu gornjeg basa savršeno se čuje stereo panorama, ako je to predviđeno samom snimkom.

Gornje bas područje već dovoljno pokriva veliki broj instrumenata pa čak i niskih muških vokala. Stoga su među instrumentima isti oni koji su svirali niski bas, ali im se dodaju i mnogi drugi: tomovi (70-7000 Hz), mali bubanj (100-10000 Hz), udaraljke (150-5000 Hz), tenor trombon ( 80-10000 Hz), truba (160-9000 Hz), tenor saksofon (120-16000 Hz), alt saksofon (140-16000 Hz), klarinet (140-15000 Hz), alt violina (130-6700 Hz), gitara (80-5000 Hz). Navedeni rasponi uzimaju u obzir sve harmonike instrumenta.

Donja sredina (200 Hz do 500 Hz)- najopsežnije područje, koje pokriva većinu instrumenata i vokala, muških i ženskih. Budući da se područje donjeg srednjeg tona zapravo kreće od energetski zasićenog gornjeg basa, možemo reći da ono “preuzima palicu” te je također odgovorno za točan prijenos ritam sekcije u kombinaciji s pogonom, iako je taj utjecaj već opada prema čistoj frekvenciji srednjeg opsega
U tom rasponu su koncentrirani niži harmonici i prizvuci koji ispunjavaju glas, pa je on iznimno važan za pravilan prijenos vokala i zasićenost. Također, u donjoj sredini nalazi se cjelokupni energetski potencijal glasa izvođača, bez kojega neće biti odgovarajućeg utjecaja i emocionalnog odgovora. Po analogiji s prijenosom ljudskog glasa, mnoga živa glazbala također kriju svoj energetski potencijal u ovom dijelu raspona, posebice ona čija donja granica čujnosti kreće od 200-250 Hz (oboa, violina). Donja sredina omogućuje vam da čujete melodiju zvuka, ali ne omogućuje jasno razlikovanje instrumenata.

Prema tome, donja sredina je odgovorna za ispravan dizajn većinu instrumenata i glasova, zasićujući potonje i čineći ih prepoznatljivima po boji boje. Također, donji srednji je iznimno zahtjevan u pogledu ispravnog prijenosa punog bas raspona, jer on “pokupi” pogon i napad glavnog udarnog basa te bi ga trebao pravilno poduprijeti i glatko “završiti” postupno smanjujući na ništa. Osjećaji čistoće zvuka i razumljivosti basa leže upravo u ovom području, a ako postoje problemi u donjoj sredini zbog viška ili prisutnosti rezonantnih frekvencija, tada će zvuk umoriti slušatelja, bit će prljav i lagano bučan.
Ako postoji manjak u nižim sredinama, tada će patiti ispravan osjećaj basa i pouzdan prijenos vokalne dionice, koja će biti lišena pritiska i vraćanja energije. Isto vrijedi i za većinu instrumenata koji će bez potpore donje sredine izgubiti “lice”, postat će krivo oblikovani i zvuk će im osjetno osiromašiti, čak i ako ostane prepoznatljiv, više neće biti tako potpun.

Prilikom izgradnje audio sustava, raspon donje sredine i iznad (do gornjeg) obično se daje srednjofrekventnim zvučnicima (MF), koji bi, bez sumnje, trebali biti smješteni u prednjem dijelu ispred slušatelja. i izgraditi pozornicu. Za ove zvučnike veličina nije toliko bitna, može biti 6,5" ili niža, već je bitna detaljnost i mogućnost otkrivanja nijansi zvuka, što se postiže dizajnerskim značajkama samog zvučnika (difuzor, ovjes i dr.) karakteristike).
Također, za cijeli srednjofrekventni raspon, točna lokalizacija je od vitalne važnosti, a doslovno najmanji nagib ili rotacija zvučnika može imati primjetan utjecaj na zvuk sa stajališta ispravne realne rekreacije slike instrumenata i vokala. u prostoru, iako će to uvelike ovisiti o značajkama dizajna same membrane zvučnika.

Donja sredina pokriva gotovo sve postojeće instrumente i ljudske glasove, iako ne igra temeljnu ulogu, ali je još uvijek vrlo važna za potpunu percepciju glazbe ili zvukova. Među instrumentima bit će isti set koji je bio sposoban svirati donji raspon bas regije, ali im se dodaju drugi koji počinju od donje sredine: činele (190-17000 Hz), oboa (247-15000 Hz) , flauta (240-17000 Hz), 14500 Hz), violina (200-17000 Hz). Navedeni rasponi uzimaju u obzir sve harmonike instrumenta.

Srednje srednje (500 Hz do 1200 Hz) ili jednostavno čista sredina, gotovo prema teoriji ravnoteže, ovaj se segment raspona može smatrati temeljnim i fundamentalnim u zvuku i s pravom nazvati "zlatnom sredinom". U predstavljenom segmentu frekvencijskog raspona možete pronaći temeljne note i harmonike apsolutne većine instrumenata i glasova. Jasnoća, razumljivost, svjetlina i kreštavost zvuka ovise o zasićenosti sredine. Možemo reći da cijeli zvuk kao da se “rasprostire” u stranu od baze, što je srednjofrekventni raspon.

Ako sredina zakaže, zvuk postaje dosadan i neizražajan, gubi zvučnost i svjetlinu, vokali prestaju očaravati i zapravo nestaju. Sredina je također odgovorna za razumljivost osnovnih informacija koje dolaze iz instrumenata i vokala (u manjoj mjeri, budući da su suglasnici viši u rasponu), pomažući da se dobro razlikuju na uho. Većina postojećih instrumenata oživljava u tom rasponu, postaje energična, informativna i opipljiva, a isto se događa i s vokalima (osobito ženskim) koji se pune energijom u sredini.

Osnovni raspon srednjih frekvencija pokriva veliku većinu instrumenata koji su već navedeni ranije, a također otkriva puni potencijal muških i ženskih vokala. Samo nekoliko odabranih instrumenata započinje svoj život na srednjim frekvencijama, svirajući u početku u relativno uskom rasponu, na primjer, mala flauta (600-15000 Hz).

Gornji srednji (1200 Hz do 2400 Hz) predstavlja vrlo delikatan i zahtjevan dio asortimana s kojim se mora postupati pažljivo i oprezno. U ovom području nema mnogo temeljnih nota koje čine temelj zvuka instrumenta ili glasa, već veliki broj prizvuka i harmonika, zahvaljujući kojima se zvuk boji, izoštrava i svijetli karakter. Upravljajući ovim područjem frekvencijskog raspona, zapravo se možete igrati s bojom zvuka, čineći ga živahnim, svjetlucavim, transparentnim i oštrim; ili, naprotiv, suhoparan, umjeren, ali u isto vrijeme nametljiviji i poletniji.

Ali prenaglašavanje ovog raspona ima izrazito nepoželjan učinak na zvučnu sliku, jer počinje primjetno boljeti uši, iritirati i čak uzrokovati bol nelagoda. Stoga, gornja sredina zahtijeva delikatan i pažljiv stav, jer Zbog problema u ovom području, vrlo je lako pokvariti zvuk, ili, naprotiv, učiniti ga zanimljivim i vrijednim. Tipično, boja u gornjem srednjem području uvelike određuje subjektivni žanr zvučničkog sustava.

Zahvaljujući gornjoj sredini, vokali i mnogi instrumenti konačno se formiraju, postaju jasno razlučivi na uho i pojavljuje se razumljivost zvuka. To posebno vrijedi za nijanse reprodukcije ljudskog glasa, jer je u gornjoj sredini smješten spektar suglasnika i nastavljaju se samoglasnici koji su se pojavili u ranim rasponima sredine. U općenitom smislu, gornji srednjotonac povoljno naglašava i potpuno otkriva one instrumente ili glasove koji su bogati gornjim harmonicima i prizvucima. Konkretno, ženski vokali i mnogi gudački, gudački i puhački instrumenti otkrivaju se uistinu živopisno i prirodno u gornjoj sredini.

Velika većina instrumenata još uvijek svira u gornjoj sredini, iako su mnogi već zastupljeni samo u obliku omotača i harmonika. Izuzetak su neki rijetki, u početku karakterizirani ograničenim niskofrekventnim rasponom, na primjer, tuba (45-2000 Hz), koja završava svoje postojanje u potpunosti u gornjoj sredini.

Niski visoki tonovi (2400 Hz do 4800 Hz)- ovo je zona/regija povećane distorzije, koja, ako je prisutna na putanji, obično postaje uočljiva u ovom segmentu. Također, niži visoki tonovi preplavljeni su raznim harmonijama instrumenata i vokala, koji istovremeno nose vrlo specifičan i važna uloga u konačnom dizajnu umjetno rekreirane glazbene slike. Niži visoki tonovi nose glavno opterećenje visokofrekventnog raspona. U zvuku se manifestiraju uglavnom kao zaostali i lako čujni harmonici vokala (najčešće ženskih) i postojani jaki harmonici nekih instrumenata, koji zaokružuju sliku završnim detaljima prirodnog zvukovnog kolorita.

Oni praktički ne igraju ulogu u razlikovanju instrumenata i prepoznavanju glasova, iako donji gornji ostaje iznimno informativno i temeljno područje. U biti, te frekvencije ocrtavaju glazbene slike instrumenata i vokala, ukazuju na njihovu prisutnost. Ako donji visoki segment frekvencijskog raspona zakaže, govor će postati suh, beživotan i nedovršen, otprilike ista stvar se događa s instrumentalnim dijelovima - gubi se svjetlina, sama bit izvora zvuka je iskrivljena, postaje jasno nedovršena i ispod - formiran.

U svakom normalnom audio sustavu ulogu visokih frekvencija preuzima poseban zvučnik koji se zove visokotonac (visokofrekventni). Obično malih dimenzija, nezahtjevan je u pogledu uložene snage (u razumnim granicama) slično srednjim i posebno niskim dijelovima, ali je također iznimno važno da zvuk svira ispravno, realno i barem lijepo. Visokotonac pokriva cijeli čujni visokofrekventni raspon od 2000-2400 Hz do 20 000 Hz. U slučaju visokofrekventnih zvučnika, gotovo po analogiji sa srednjotonskim dijelom, vrlo je važna ispravna fizička lokacija i usmjerenost, budući da su visokotonci maksimalno uključeni ne samo u formiranje zvučne pozornice, već iu procesu finog ugađajući ga.

Uz pomoć visokotonaca možete upravljati pozornicom na mnogo načina, približavati/udaljavati izvođače, mijenjati oblik i prezentaciju instrumenata, igrati se bojom zvuka i njegovom svjetlinom. Kao i u slučaju podešavanja srednjetonskih zvučnika, na ispravan zvuk visokotonaca utječe gotovo sve, a često vrlo, vrlo osjetljivo: rotacija i nagib zvučnika, njegov okomiti i vodoravni položaj, udaljenost od obližnjih površina itd. Međutim, uspjeh pravilnog ugađanja i finoća HF sekcije ovisi o dizajnu zvučnika i njegovom polarnom uzorku.

Instrumenti koji sviraju na niže visoke tonove čine to prvenstveno kroz harmonike, a ne temeljne note. Inače, u niže-visokom rasponu "žive" gotovo svi isti kao iu srednjefrekventnom segmentu, tj. gotovo sve postojeće. Isto vrijedi i za glas, koji je posebno aktivan u nižim visokim frekvencijama, s posebnom svjetlinom i utjecajem u ženskim vokalnim dionicama.

Srednje visoko (4800 Hz do 9600 Hz) Srednje-visoki frekvencijski raspon često se smatra granicom percepcije (na primjer, u medicinskoj terminologiji), iako to u praksi nije točno i ovisi kako o individualnim karakteristikama osobe tako i o njezinoj dobi (što je osoba starija, to više smanjuje se prag percepcije). U glazbenom putu te frekvencije daju osjećaj čistoće, transparentnosti, “prozračnosti” i određene subjektivne potpunosti.

Zapravo, predstavljeni segment raspona usporediv je s povećanom jasnoćom i detaljima zvuka: ako nema pada u srednje-visoko, tada je izvor zvuka dobro mentalno lokaliziran u prostoru, koncentriran u određenoj točki i izražen osjećaj određene udaljenosti; i obrnuto, ako postoji nedostatak donjeg vrha, tada se čini da je jasnoća zvuka zamagljena i slike se gube u prostoru, zvuk postaje mutan, komprimiran i sintetički nerealan. Sukladno tome, regulacija nižeg visokofrekventnog segmenta usporediva je sa sposobnošću virtualnog “pomicanja” zvučne pozornice u prostoru, tj. odmaknite ga ili približite.

Srednje visoke frekvencije u konačnici daju željeni efekt prisutnosti (točnije, zaokružuju ga do kraja, budući da su temelj efekta duboke i prodorne niske frekvencije), zahvaljujući tim frekvencijama instrumenti i glas postaju maksimalno realistični i pouzdani koliko je moguće. Za srednje visoke možemo reći i da su zaslužni za detalj u zvuku, za brojne sitne nijanse i prizvuke kako u odnosu na instrumentalni dio tako iu vokalnim dionicama. Na kraju srednje-visokog segmenta počinje “zrak” i prozirnost, što se također dosta jasno osjeti i utječe na percepciju.

Unatoč tome što je zvuk u stalnom padu, u ovom dijelu raspona i dalje su aktivni: muški i ženski vokali, bas bubanj (41-8000 Hz), tomovi (70-7000 Hz), mali bubanj (100-10000). Hz), činele (190-17000 Hz), trombon (80-10000 Hz), truba (160-9000 Hz), fagot (60-9000 Hz), saksofon (56-1320 Hz), klarinet (140-15000) Hz), oboa (247-15000 Hz), flauta (240-14500 Hz), mala flauta (600-15000 Hz), violončelo (65-7000 Hz), violina (200-17000 Hz), harfa (36-15000 Hz) ), orgulje (20-7000 Hz), sintesajzer (20-20000 Hz), timpani (60-3000 Hz).

Gornji visoki tonovi (9600 Hz do 30000 Hz) vrlo složen i mnogima neshvatljiv raspon, pružajući uglavnom podršku za određene instrumente i vokale. Gornji visoki tonovi primarno daju zvuku karakteristike prozračnosti, prozirnosti, kristalnosti, ponekad suptilnih dodataka i boja, što se mnogima može činiti beznačajnim, pa čak i nečujnim, ali u isto vrijeme nosi vrlo određeno i specifično značenje. Kada se pokušava stvoriti “hi-fi” ili čak “hi-end” zvuk visoke klase, najveća se pozornost posvećuje gornjem visokofrekventnom području, jer S pravom se vjeruje da se u zvuku ne može izgubiti ni najmanji detalj.

Osim toga, osim neposrednog zvučnog dijela, područje gornjih visokih tonova, glatko prelazeći u ultrazvučne frekvencije, još uvijek može imati neki učinak psihološki utjecaj: čak i ako se ti zvukovi ne čuju jasno, valovi se emitiraju u svemir i osoba ih može percipirati, štoviše, na razini formiranja raspoloženja. Oni također u konačnici utječu na kvalitetu zvuka. Općenito, ove su frekvencije najsuptilnije i najnježnije u cijelom rasponu, ali su i zaslužne za osjećaj ljepote, elegancije i iskričavog retrookusa glazbe. Ako postoji nedostatak energije u gornjem visokom rasponu, sasvim je moguće osjetiti nelagodu i glazbeno podcjenjivanje. Osim toga, hirovit raspon gornjih visokih tonova daje slušatelju osjećaj prostorne dubine, kao da je uronjen duboko u pozornicu i obavija zvuk. Međutim, višak zasićenja zvuka u naznačenom uskom rasponu može učiniti zvuk pretjerano "pješčanim" i neprirodno tankim.

Kada govorimo o gornjem visokofrekventnom području, vrijedi spomenuti i visokotonac nazvan "super visokotonac", koji je zapravo strukturno proširena verzija običnog visokotonca. Takav zvučnik je dizajniran da pokrije veći dio raspona u gornjem smjeru. Ako radni raspon konvencionalnog visokotonca završava na navodnoj graničnoj oznaci, iznad koje ljudski sluh teoretski ne percipira zvučne informacije, tj. 20 kHz, tada super visokotonac može podići ovu granicu na 30-35 kHz.

Ideja iza implementacije tako sofisticiranog zvučnika vrlo je zanimljiva i čudna, dolazi iz svijeta "hi-fi" i "hi-enda", gdje se vjeruje da se nijedna frekvencija ne može zanemariti u glazbenom putu i, čak i ako ih ne čujemo izravno, oni su ipak inicijalno prisutni tijekom live izvedbe određene skladbe, što znači da neizravno mogu utjecati. Situacija sa super visokotoncem komplicirana je samo činjenicom da nije sva oprema (izvori zvuka/reproduktori, pojačala itd.) sposobna emitirati signal u punom rasponu, bez rezanja frekvencija odozgo. Isto vrijedi i za samu snimku, koja se često radi uz rezanje frekvencijskog raspona i gubitak kvalitete.

Podjela zvučnog frekvencijskog područja na konvencionalne segmente u stvarnosti izgleda otprilike ovako kako je gore opisano, uz pomoć podjele lakše je razumjeti probleme u zvučnom putu kako bi ih otklonili ili izravnali zvuk. Unatoč tome što svatko zamišlja neku isključivo svoju i samo njemu razumljivu standardnu ​​sliku zvuka u skladu samo s vlastitim preferencije okusa, priroda izvornog zvuka teži ravnoteži, odnosno usrednjavanju svih zvučnih frekvencija. Stoga je ispravan studijski zvuk uvijek uravnotežen i smiren, cijeli spektar zvučnih frekvencija u njemu teži ravnoj liniji na grafu frekvencijskog odziva (amplitudno-frekvencijski odziv). Isti smjer pokušava implementirati beskompromisni "hi-fi" i "hi-end": dobiti što ujednačeniji i uravnoteženiji zvuk, bez vrhova i padova u cijelom čujnom rasponu. Takav zvuk prosječnom neiskusnom slušatelju može izgledati dosadno i neizražajno, bez svjetline i bez interesa, ali upravo je taj zvuk zapravo istinski ispravan, teži ravnoteži po analogiji s time kako zakoni samog svemira u koje živimo manifestiraju se.

Na ovaj ili onaj način, želja za rekreacijom određenog zvučnog karaktera u okviru vlastitog audio sustava u potpunosti ovisi o preferencijama samog slušatelja. Neki ljudi vole zvuk u kojem prevladavaju snažni niski tonovi, drugi vole povećanu svjetlinu "povišenih" visokih tonova, treći mogu satima uživati ​​u oštrim vokalima naglašenim u sredini... Mogu postojati različite mogućnosti percepcije velika raznolikost, a informacija o frekvencijskoj podjeli raspona na konvencionalne segmente upravo će pomoći svakome tko želi stvoriti zvuk iz snova, samo sada s potpunijim razumijevanjem nijansi i suptilnosti zakona kojima je zvuk kao fizički fenomen podložan. subjekt.

Razumijevanje procesa zasićenja određenim frekvencijama zvučnog raspona (punjenje energijom u svakom od odjeljaka) u praksi ne samo da će olakšati postavljanje bilo kojeg audio sustava i omogućiti izgradnju pozornice u načelu, već će također pružiti neprocjenjivo iskustvo u procjeni specifične prirode zvuka. S iskustvom, osoba će moći odmah prepoznati zvučne nedostatke na uho i, štoviše, vrlo precizno opisati probleme u određenom dijelu raspona i napraviti pretpostavke Moguće rješenje za poboljšanje zvučne slike. Moguće je izvršiti prilagodbe zvuka razne metode, gdje možete koristiti ekvilizator kao "poluge", na primjer, ili se "igrati" s položajem i smjerom zvučnika - mijenjajući tako karakter rana razmišljanja valova, uklanjanje stojnih valova itd. To će biti “potpuno druga priča” i tema za posebne članke.

Frekvencijski raspon ljudskog glasa u glazbenoj terminologiji

Ljudski glas igra zasebnu i posebnu ulogu u glazbi kao vokalni dio, jer je priroda ovog fenomena doista nevjerojatna. Ljudski glas je tako višestruk i njegov raspon (u usporedbi s glazbeni instrumenti) najširi, s izuzetkom nekih instrumenata, poput glasovira.
Štoviše, u različite dobi osoba može proizvoditi zvukove različite visine, djetinjstvo do ultrazvučnih visina, u odrasloj dobi muški glas sasvim je sposoban pasti ekstremno nisko. Ovdje je, kao i do sada, izuzetno važno individualne karakteristike glasnice osoba, jer Postoje ljudi koji mogu zadiviti svojim glasom u rasponu od 5 oktava!

Dječji
• Alt (nisko)
• Sopran (visoki)
• Visoki (visoki za dječake)

muški
• Profundo bas (super niski) 43,7-262 Hz
• Bas (niski) 82-349 Hz
• Bariton (srednji) 110-392 Hz
• Tenor (visoki) 132-532 Hz
• Tenor-altino (super visoko) 131-700 Hz

Ženski
• Kontral (niski) 165-692 Hz
• Mezzosopran (srednji) 220-880 Hz
• Sopran (visoki) 262-1046 Hz
• Koloraturni sopran (super visoki) 1397 Hz

Video koji je napravio kanal AsapSCIENCE svojevrstan je test nagluhosti ovisnog o dobi koji će vam pomoći da saznate granice vašeg sluha.

U videu se reproduciraju različiti zvukovi, počevši od 8000 Hz, što znači da vaš sluh nije oštećen.

Frekvencija se tada povećava i to ukazuje na starost vašeg sluha na temelju toga kada prestanete čuti određeni zvuk.

Dakle, ako čujete frekvenciju:

12 000 Hz – imate manje od 50 godina

15 000 Hz – imate manje od 40 godina

16 000 Hz – imate manje od 30 godina

17 000 – 18 000 – imate manje od 24 godine

19 000 – imate manje od 20 godina

Ako želite da test bude točniji, kvalitetu videa postavite na 720p ili još bolje 1080p i slušajte sa slušalicama.

Ispitivanje sluha (video)

Gubitak sluha

Ako ste čuli sve zvukove, najvjerojatnije imate manje od 20 godina. Rezultati ovise o osjetnim receptorima u vašem uhu koji se zovu stanice kose koji se s vremenom oštećuju i degeneriraju.

Ova vrsta gubitka sluha naziva se senzorineuralni gubitak sluha. Ovaj poremećaj može biti uzrokovan cijela linija infekcije, lijekovi i autoimune bolesti. Vanjske stanice s dlačicama, koje su podešene da detektiraju više frekvencije, obično prve umiru, uzrokujući učinke gubitka sluha povezanog sa starenjem, kao što je prikazano u ovom videu.

Ljudski sluh: zanimljive činjenice

1. Među zdravim ljudima frekvencijski raspon koji ljudsko uho može detektirati kreće se od 20 (niža od najniže note na glasoviru) do 20 000 Hertza (viša od najviše note na maloj flauti). Međutim, gornja granica ovog raspona stalno se smanjuje s godinama.

2. Ljudi međusobno razgovaraju na frekvenciji od 200 do 8000 Hz, a ljudsko uho je najosjetljivije na frekvenciju od 1000 – 3500 Hz

3. Zvukovi koji su iznad granice ljudske čujnosti nazivaju se ultrazvuk, i oni ispod - infrazvuk.

4. Naši uši mi ne prestaju raditi ni u snu, nastavljajući čuti zvukove. Međutim, naš ih mozak ignorira.

5. Zvuk putuje brzinom od 344 metra u sekundi. Zvučni udar nastaje kada objekt premaši brzinu zvuka. Zvučni valovi ispred i iza objekta sudaraju se i stvaraju udar.

6. Uši - organ za samočišćenje. Pore ​​u ušnom kanalu izlučuju ušni vosak, a sitne dlačice zvane resice guraju vosak iz uha

7. Zvuk dječjeg plača je otprilike 115 dB, i glasniji je od automobilske sirene.

8. U Africi postoji pleme Maaban koji žive u takvoj tišini da čak i u starosti oni čuti šapat do 300 metara udaljenosti.

9. Razina zvuk buldožera u praznom hodu je oko 85 dB (decibela), što može uzrokovati oštećenje sluha nakon samo jednog 8-satnog dana.

10. Sjedeći ispred govornici na rock koncertu, izlažete se 120 dB, što počinje oštećivati ​​vaš sluh nakon samo 7,5 minuta.

Ljudski sluh

Sluh- sposobnost bioloških organizama da zvukove percipiraju slušnim organima; posebna funkcija slušni aparat, uzbuđen zvučne vibracije okoliš, poput zraka ili vode. Jedan od bioloških osjeta daljine, koji se naziva i akustična percepcija. Omogućuje ga slušni senzorni sustav.

Ljudski sluh sposoban je čuti zvuk u rasponu od 16 Hz do 22 kHz kada se vibracije prenose kroz zrak, i do 220 kHz kada se zvuk prenosi kroz kosti lubanje. Ovi valovi imaju važnu biološki značaj, Na primjer, zvučni valovi u rasponu od 300-4000 Hz odgovaraju ljudskom glasu. Zvukovi iznad 20 000 Hz imaju malo praktični značaj, jer brzo usporavaju; vibracije ispod 60 Hz percipiraju se osjetilom vibracija. Raspon frekvencija koje osoba može čuti naziva se slušni ili zvučni raspon; više frekvencije nazivaju se ultrazvuk, a niže frekvencije infrazvuk.

Sposobnost razlikovanja zvučnih frekvencija uvelike ovisi o pojedincu: njegovoj dobi, spolu, nasljeđu, sklonosti bolestima sluha, obučenosti i zamoru sluha. Neki ljudi mogu percipirati zvukove relativno visokih frekvencija - do 22 kHz, a možda i više.
Kod ljudi, kao i kod većine sisavaca, organ sluha je uho. Kod brojnih životinja, slušna percepcija se provodi zahvaljujući kombinaciji raznih organa, koji se u strukturi može značajno razlikovati od uha sisavaca. Neke životinje mogu percipirati akustične vibracije bez njih čujni za ljude(ultrazvuk ili infrazvuk). Šišmiši Tijekom leta koriste ultrazvuk za eholokaciju. Psi mogu čuti ultrazvuk, na što rade tihe zviždaljke. Postoje dokazi da kitovi i slonovi mogu koristiti infrazvuk za komunikaciju.
Osoba može razlikovati nekoliko zvukova u isto vrijeme zbog činjenice da u pužnici može biti nekoliko stojećih valova u isto vrijeme.

Mehanizam rada slušni sustav:

Zvučni signal bilo koje prirode može se opisati određenim skupom fizičkih karakteristika:
frekvencija, intenzitet, trajanje, vremenska struktura, spektar itd.

Oni odgovaraju određenim subjektivnim osjećajima koji nastaju kada slušni sustav percipira zvukove: glasnoća, visina, boja, otkucaji, konsonancija-disonanca, maskiranje, lokalizacija-stereo efekt itd.
Slušni osjećaji povezani su s fizičke karakteristike dvosmislen i nelinearan, na primjer, glasnoća ovisi o intenzitetu zvuka, njegovoj frekvenciji, spektru itd. Još u prošlom stoljeću ustanovljen je Fechnerov zakon koji je potvrdio da je ovaj odnos nelinearan: “Osjeti
proporcionalni su omjeru logaritama podražaja." Na primjer, osjećaji promjene volumena prvenstveno su povezani s promjenom logaritma intenziteta, visine - s promjenom logaritma frekvencije itd.

On uz pomoć slušnog sustava i radom viših dijelova mozga prepoznaje sve zvučne informacije koje čovjek prima iz vanjskog svijeta (to je otprilike 25% ukupnog broja), prevodi ih u svijet svojih osjeta. , te donosi odluke o tome kako na to reagirati.
Prije nego počnemo proučavati problem kako slušni sustav percipira visinu, ukratko se zadržimo na mehanizmu rada slušnog sustava.
Mnogi novi i vrlo zanimljivi rezultati sada su dobiveni u tom smjeru.
Slušni sustav je svojevrsni prijemnik informacija i sastoji se od perifernog dijela i viših dijelova slušnog sustava. Najviše su proučavani procesi transformacije zvučnih signala u perifernom dijelu slušnog analizatora.

Periferni dio

Ovo je akustična antena koja prima, lokalizira, fokusira i pojačava zvučni signal;
- mikrofon;
- analizator frekvencije i vremena;
- analogno-digitalni pretvarač koji analogni signal pretvara u binarne živčane impulse - električna pražnjenja.

Opći prikaz perifernog slušnog sustava prikazan je na prvoj slici. Obično je periferni slušni sustav podijeljen u tri dijela: vanjski, srednji i unutarnje uho.

Vanjsko uho sastoji se od ušne školjke i zvukovoda, koji završava tankom membranom koja se naziva bubnjić.
Vanjske uši i glava sastavni su dijelovi vanjske akustične antene koja povezuje (usklađuje) bubnjić s vanjskim zvučnim poljem.
Glavne funkcije vanjskog uha su binauralna (prostorna) percepcija, lokalizacija izvora zvuka i pojačanje zvučne energije, osobito u područjima srednje i visoke frekvencije.

Slušni kanal Riječ je o zakrivljenoj cilindričnoj cijevi duljine 22,5 mm, koja ima prvu rezonantnu frekvenciju od oko 2,6 kHz, pa u tom frekvencijskom području znatno pojačava zvučni signal, a tu se nalazi područje maksimalne osjetljivosti sluha.

Bubnjić - tanki film debljine 74 mikrona, ima oblik stošca, s vrhom okrenutim prema srednjem uhu.
Na niskim frekvencijama kreće se poput klipa, na višim frekvencijama formira složeni sustav čvornih linija, što je također važno za pojačavanje zvuka.

Srednje uho- šupljina ispunjena zrakom povezana s nazofarinksom Eustahijeva cijev za izravnavanje atmosferski pritisak.
Kada se atmosferski tlak promijeni, zrak može ući ili izaći iz srednjeg uha, tako da bubnjić ne reagira na spore promjene statičkog tlaka - spuštanje i podizanje itd. U srednjem uhu nalaze se tri male slušne koščice:
malleus, incus i stapes.
Čekić je pričvršćen na bubnjić jednim krajem, drugim dolazi u dodir s nakovnjem, koji je spojen sa stremenom uz pomoć malog ligamenta. Baza stapesa je povezana s ovalni prozor u unutarnje uho.

Srednje uho obavlja sljedeće funkcije:
usklađivanje impedancije zračnog okruženja s tekućim okruženjem pužnice unutarnjeg uha; obrana od glasni zvukovi(akustični refleks); pojačanje (mehanizam poluge), zahvaljujući kojem se zvučni tlak koji se prenosi u unutarnje uho pojačava za gotovo 38 dB u odnosu na onaj koji pogađa bubnjić.

Unutarnje uho nalazi se u labirintu kanala u temporalna kost, a uključuje i organ ravnoteže ( vestibularnog aparata) i puž.

Puž(pužnica) ima veliku ulogu u slušnoj percepciji. To je cijev promjenjivog presjeka, triput smotana poput zmijskog repa. U rasklopljenom stanju dugačak je 3,5 cm.Unutra je puž izuzetno složena struktura. Po cijeloj dužini podijeljena je dvjema membranama u tri šupljine: predvorje skale, šupljinu medijanu i šupljinu timpani.

Transformacija mehaničkih vibracija membrane u diskretne električne impulse živčanih vlakana događa se u Cortijevom organu. Kada bazilarna membrana vibrira, trepetljike na stanicama dlačica se savijaju i to stvara električni potencijal, koji uzrokuje strujanje struje. živčanih impulsa, prenoseći sve potrebne informacije o primljenom zvučnom signalu u mozak na daljnju obradu i odgovor.

Viši dijelovi slušnog sustava (uključujući slušni korteks) mogu se smatrati logičkim procesorom koji identificira (dekodira) korisne zvučne signale na pozadini buke, grupira ih prema određenim karakteristikama, uspoređuje ih sa slikama u memoriji, određuje njihove vrijednost informacija i donosi odluke o akcijama odgovora.