Koliko daleko čovjek može čuti? Psihoakustika i značajke percepcije

Često procjenjujemo kvalitetu zvuka. Prilikom odabira mikrofona, programa za obradu zvuka ili formata snimanja audio datoteke, jedno od najvažnijih pitanja je koliko 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 koji se nalaze na glavnoj membrani unutarnjeg uha pretvaraju zvučne vibracije u električne potencijale koji pobuđuju vlakna slušnog živca. Vlakna slušnog živca imaju frekvencijsku selektivnost zbog ekscitacije stanica Cortijevog organa koji se nalaze na različitim mjestima glavne membrane: visoke frekvencije se percipiraju u blizini ovalnog prozora, niske frekvencije - na vrhu spirale.

Visina koju osjećamo usko je povezana s fizičkom karakteristikom zvuka, frekvencijom. Frekvencija se mjeri kao broj potpunih ciklusa sinusnog vala 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 skupom sinusoidnih oscilacija. Takav sklop obično nazivamo tonom. To jest, ton je signal određene visine, koji ima diskretni spektar (glazbeni zvukovi, samoglasnici govora), u kojem se razlikuje frekvencija sinusoidnog vala, koja ima najveću amplitudu u ovom skupu. Signal koji ima širok kontinuirani spektar, 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 uhom određuje visinu zvuka ovisi o oštrini i uvježbanosti njegova sluha. Ljudsko uho dobro 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 neke osnovne frekvencije, najintenzivnijeg od sinusnih valova koji čine zvuk.

Poseban zvuk (timbar) glazbenog instrumenta (glas) 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. Obično se percipirani zvuk sastoji od frekvencije osnovnog tona i nekoliko "nečistoća" frekvencija, koje se nazivaju prizvuci. Prizvuci su višekratnik frekvencije osnovnog tona i manji od njegove amplitude. Boja zvuka ovisi o intenzitetu raspodjela po prizvucima.Spektar kombinacije glazbenih zvukova, nazvan akord, pokazuje se složenijim.U takvom spektru postoji nekoliko temeljnih frekvencija uz popratne prizvuke.

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. Frekvencijski raspon koji osoba percipira, 16-20 000 Hz, pokriva približno deset do jedanaest oktava.

Amplituda zvučnih vibracija i glasnoća.

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

Slušni analizator percipira povećanje amplitude zvučnog vala zbog povećanja amplitude vibracije glavne membrane unutarnjeg uha i stimulacije sve većeg broja stanica dlačica uz prijenos električnih impulsa na višoj frekvenciji i duž većeg broja živčanih vlakana.

Naše uho može razlikovati intenzitet zvuka u rasponu od najslabijeg šapata do najglasnijeg šuma, što otprilike odgovara milijun puta povećanju amplitude kretanja glavne membrane. Međutim, uho ovu ogromnu razliku u amplitudi zvuka tumači kao otprilike 10 000 puta veću promjenu. To jest, ljestvica intenziteta je snažno "komprimirana" mehanizmom percepcije zvuka slušnog analizatora. 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 sustav koristi se za određivanje promjene volumena.

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

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

Što je dinamički raspon sluha? Ovo je sposobnost da čujete zvukove različite glasnoće. Opće je prihvaćena činjenica da ljudsko uho može čuti od 0dB do 120-140dB. Ne preporučuje se dugotrajno slušanje zvukova već od 90 dB i više.

Dinamički raspon svakog uha nam govori da pri 0dB uho čuje dobro i detaljno, pri 50dB čuje dobro i detaljno. Možete to učiniti na 100 dB. U praksi, svatko je bio u klubu ili na koncertu gdje je glazba svirala glasno - a detalji su prekrasni. Preslušali smo snimku jedva tiho kroz slušalice, ležeći u tihoj sobi - i također su svi detalji bili na svom mjestu.

Zapravo, gubitak sluha može se opisati kao smanjenje dinamičkog raspona. Zapravo, osoba sa slabim sluhom ne može čuti detalje pri niskoj glasnoći. Njegov dinamički raspon se sužava. Umjesto 130dB, postaje 50-80dB. Zato: ne postoji način da se informacije koje su u stvarnosti u rasponu od 130dB "uguraju" u područje od 80dB. A ako se također sjetite da su decibeli nelinearna ovisnost, onda postaje jasna cijela tragedija situacije.

Ali sada razgovarajmo o dobrom sluhu. Ovdje netko sve čuje na razini pada od oko 10 dB. To je normalno i društveno prihvatljivo. U praksi takva osoba može čuti običan govor s udaljenosti od 10 metara. Ali onda se pojavi osoba sa savršenim sluhom - iznad 0 sa 10 dB - i čuje isti govor sa 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. Mnogo više informacija, mnogo je točnije i detaljnije, jer. čuje se sve više različitih prizvuka i harmonika koji nestaju uskom dinamičkom rasponu: izmiču pozornosti 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 zatim sam naglo počeo slušati - 20 dB, pa 100 dB. Prijelaz bi trebao trajati što je moguće kraće. I zapravo se može reći da osoba s padom ne dopušta sebi veliki dinamički raspon. Gluhe osobe kao da zamjenjuju ideju da je sada sve jako glasno – i uho se priprema čuti glasno ili vrlo glasno, umjesto stvarne situacije.

Istodobno, dinamički raspon svojom prisutnošću pokazuje da uho ne samo da snima zvukove, već se i prilagođava trenutnoj glasnoći kako bi sve dobro čulo. Ukupni parametar glasnoće prenosi se u mozak na potpuno isti način kao i zvučni signali.

Ali osoba sa savršenim sluhom može vrlo fleksibilno mijenjati svoj dinamički raspon. A da bi nešto čuo, ne napne se, nego se čisto opusti. Dakle, sluh ostaje izvrstan kako u dinamičkom rasponu tako iu frekvencijskom području.

Nedavni postovi iz ovog časopisa

• Kako pad počinje na visokim frekvencijama? Nema načina za čuti ili pozornost? (20000 Hz)

  Možete provesti pošten eksperiment. Uzimamo obične ljude, čak i ako imaju 20 godina. I uključite glazbu. Istina, postoji jedno upozorenje. Moraš to uzeti i učiniti...

• 
  Kukati radi kukanja. Video

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

• Govorite o nekom problemu - znači da vam je stalo do njega. Stvarno ne možeš šutjeti. Oni to govore cijelo vrijeme. Ali u isto vrijeme im nedostaje...

• Što je važan događaj? Utječe li uvijek nešto na osobu? Ili? Zapravo, važan događaj je samo etiketa u glavi...

• 
  Uklanjanje slušnog aparata: složenost prijelaza. Popravci sluha #260. Video

  Dolazi zanimljiv trenutak: sada je sluh postao dovoljno dobar da se ponekad sasvim dobro čuje i bez SA. Ali pokušavajući ga skinuti - sve se čini ...

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

  Svaki dan sve više i više možete čuti o slušalicama i zvučnicima s koštanom vodljivošću. Osobno, po mom mišljenju, ovo je vrlo loša ideja u kombinaciji s oba ...

7. veljače 2018

Često ljudi (čak i oni koji su dobro upućeni u materiju) imaju zbunjenost i teškoće u jasnom razumijevanju kako je točno frekvencijski raspon zvuka koji osoba čuje podijeljen u opće kategorije (nisko, srednje, visoko) i uže podkategorije (gornji bas, donja sredina itd.). 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 pravilnoj procjeni prednosti ili slabosti određenog sustava zvučnika ili nijansi prostorije u kojoj se sluša glazba (u našem slučaju, unutrašnjost automobila relevantnija), jer ima izravan utjecaj na konačni zvuk. Ako postoji dobro i jasno razumijevanje prevlasti određenih frekvencija u zvučnom spektru na uho, tada je elementarno i brzo moguće procijeniti zvuk određene glazbene kompozicije, a pritom jasno čuti utjecaj akustike prostorije na bojenje zvuka, doprinos samog akustičnog sustava zvuku i suptilnije razaznati sve nijanse, čemu teži ideologija "hi-fi" zvuka.

Podjela čujnog raspona u tri glavne skupine

Terminologija podjele zvučnog frekvencijskog spektra došla nam je dijelom iz glazbenog, dijelom iz znanstvenog svijeta i općenito je poznata gotovo svima. Najjednostavnija i najrazumljivija podjela kojom se može doživjeti frekvencijski raspon zvuka općenito je sljedeća:

• niske frekvencije. Granice niskofrekventnog područja su unutar 10 Hz (donja granica) - 200 Hz (gornja granica). Donja granica počinje točno od 10 Hz, iako u klasičnom prikazu čovjek može čuti od 20 Hz (sve ispod spada u infrazvučno područje), preostalih 10 Hz još se djelomično čuje, ali i taktilno osjeti u slučaju dubokog niskog basa i čak utjecati na mentalno stanje osobe.
  Niskofrekventni raspon zvuka ima funkciju obogaćivanja, emocionalnog zasićenja i konačnog odgovora – ako je kvar u niskofrekventnom dijelu akustike ili izvorne snimke jak, tada to neće utjecati na prepoznavanje određene skladbe, melodiju ili glas, ali zvuk će se percipirati loše, osiromašeno i osrednje, dok će subjektivno biti oštriji i oštriji u smislu percepcije, budući da će se srednji i visoki tonovi ispupčiti i dominirati na pozadini odsustva dobre zasićene bas regije.
  
  Prilično velik broj glazbenih instrumenata reproducira zvukove u niskofrekventnom rasponu, uključujući muške vokale koji mogu pasti u područje do 100 Hz. Najizraženiji instrument koji svira od samog početka čujnog raspona (od 20 Hz) sa sigurnošću se može nazvati puhačkim orguljama.
• Srednje frekvencije. Granice srednjeg frekvencijskog raspona su unutar 200 Hz (donja granica) - 2400 Hz (gornja granica). Srednji raspon uvijek će biti temeljan, definirajući i zapravo čini osnovu zvuka ili glazbe skladbe, stoga se njegova važnost ne može precijeniti.
  To se objašnjava na različite načine, ali uglavnom je ova značajka ljudske slušne percepcije određena evolucijom - tako se dogodilo tijekom mnogih godina naše formacije da slušni aparat najoštrije i jasnije hvata srednji frekvencijski raspon, jer. unutar njega je ljudski govor, a on je glavni alat za učinkovitu komunikaciju i preživljavanje. To također objašnjava određenu nelinearnost slušne percepcije, koja je uvijek usmjerena na prevlast srednjih frekvencija prilikom slušanja glazbe, jer. naše slušno pomagalo je najosjetljivije na ovaj raspon, i također mu se automatski prilagođava, kao da se više "pojačava" u odnosu na pozadinu drugih zvukova.
  
  U srednjem rasponu je velika većina zvukova, glazbenih instrumenata ili vokala, čak i ako se utječe na uzak raspon odozgo ili odozdo, tada se raspon obično proteže do gornje ili donje sredine. Shodno tome, vokali (i muški i ženski) nalaze se u srednjefrekventnom području, kao i gotovo svi poznati instrumenti, kao što su: gitara i druge žice, klavir i druge klavijature, puhački instrumenti itd.
• Visoke frekvencije. Granice visokofrekventnog područja su unutar 2400 Hz (donja granica) - 30000 Hz (gornja granica). Gornja granica je, kao iu slučaju niskofrekventnog područja, donekle proizvoljna i također individualna: prosječna osoba ne čuje iznad 20 kHz, ali rijetki su ljudi s osjetljivošću do 30 kHz.
  Također, brojni glazbeni prizvuci teoretski mogu ići u područje iznad 20 kHz, a kao što znate prizvuci su u konačnici odgovorni za obojenost zvuka i konačnu percepciju boje cijele zvučne slike. Naizgled "nečujne" ultrazvučne frekvencije mogu jasno utjecati na psihičko stanje osobe, iako se neće čuti na uobičajen način. Inače, uloga visokih frekvencija, opet po analogiji s niskima, više je obogaćujuća i komplementarna. Iako visokofrekventno područje ima puno 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 ići u područje od 7000 Hz i više uz pomoć prizvuka i harmonika. Najizraženija skupina instrumenata u visokofrekventnom segmentu su gudači i puhači, a činele i violina zvučno potpunije dosežu gotovo gornju granicu čujnog raspona (20 kHz).

U svakom slučaju, uloga apsolutno svih frekvencija u rasponu čujnom ljudskom uhu je impresivna, a problemi u putanji na bilo kojoj frekvenciji vjerojatno će biti jasno vidljivi, posebno obučenom slušnom aparatu. Cilj reprodukcije high-fidelity hi-fi zvuka klase (ili više) je osigurati da sve frekvencije zvuče što je moguće točnije i ravnomjernije jedna s drugom, kao što se dogodilo u vrijeme kada je zvučni zapis sniman u studiju. Prisutnost jakih padova ili vrhova u frekvencijskom odzivu akustičnog sustava ukazuje na to da, zbog svojih dizajnerskih značajki, nije u mogućnosti reproducirati glazbu na način na koji su autor ili inženjer zvuka izvorno namjeravali u vrijeme snimanja.

Slušajući glazbu, osoba čuje kombinaciju zvuka instrumenata i glasova, od kojih svaki zvuči u svom segmentu frekvencijskog raspona. Neki instrumenti mogu imati vrlo uzak (ograničen) frekvencijski raspon, dok se drugi, naprotiv, mogu doslovno protezati od donje do gornje granice čujnosti. Treba imati na umu da unatoč istom intenzitetu zvukova na različitim frekvencijskim rasponima, ljudsko uho percipira te frekvencije s različitom glasnoćom, što je opet zbog mehanizma biološkog uređaja slušnog aparata. Priroda ovog fenomena također se u mnogočemu objašnjava biološkom nužnošću prilagodbe uglavnom na srednjofrekventni raspon zvuka. Tako će u praksi zvuk frekvencije 800 Hz i intenziteta 50 dB subjektivno uho percipirati kao glasniji od zvuka iste jačine, ali frekvencije 500 Hz.

Štoviše, različite zvučne frekvencije koje preplavljuju čujni frekvencijski raspon zvuka imat će različit prag osjetljivosti na bol! prag boli referenca se smatra prosječnom frekvencijom od 1000 Hz s osjetljivošću od približno 120 dB (može malo varirati ovisno o individualnim karakteristikama osobe). Kao iu slučaju nejednake percepcije intenziteta na različitim frekvencijama pri normalnim razinama glasnoće, približno ista ovisnost uočena je s obzirom 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 već 135 dB. Prag boli na niskim frekvencijama uvijek je viši nego na srednjim i visokim frekvencijama.

Sličan nesrazmjer uočen je u odnosu na prag sluha 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 niskofrekventni zvuk s frekvencijom od 30 Hz, tada će on postati čujan tek pri intenzitetu emisije vala od 53 dB.

Navedene značajke ljudske slušne percepcije, naravno, imaju izravan utjecaj kada se postavi pitanje slušanja glazbe i postizanja određenog psihološkog učinka percepcije. Sjećamo se da su zvukovi jačine iznad 90 dB štetni za zdravlje i mogu dovesti do degradacije i značajnog oštećenja sluha. Ali u isto vrijeme, previše tihi zvuk niskog intenziteta će patiti od jake neujednačenosti frekvencije zbog bioloških karakteristika slušne percepcije, koja je nelinearne prirode. Tako će se glazbeni put s glasnoćom od 40-50 dB percipirati kao iscrpljen, s izraženim nedostatkom (moglo bi se reći neuspjehom) niskih i visokih frekvencija. Navedeni problem dobro je i odavno poznat, a za njegovo suzbijanje postoji čak i dobro poznata funkcija tzv kompenzacija glasnoće, koji ekvilizacijom izjednačava razine niskih i visokih frekvencija blizu razine srednjih, čime se eliminira neželjeni pad bez potrebe za podizanjem razine glasnoće, čineći čujni frekvencijski raspon zvuka subjektivno ujednačenim po stupnju raspodjele zvučne energije.

Uzimajući u obzir zanimljive i jedinstvene značajke ljudskog sluha, korisno je primijetiti da se s povećanjem glasnoće zvuka krivulja frekvencijske nelinearnosti izravnava, a na oko 80-85 dB (i više) frekvencije zvuka postat će subjektivno jednaki po intenzitetu (s odstupanjem od 3-5 dB). Iako poravnanje nije potpuno i na grafikonu će i dalje biti vidljiva, iako 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 zasebnim pojačavanjem kanala po kanalu.

Podjela čujnog raspona na manje podskupine

Uz općeprihvaćenu i dobro poznatu podjelu u tri opće skupine, ponekad postaje potrebno detaljnije i detaljnije razmotriti jedan ili drugi uski dio, čime se frekvencijski raspon zvuka dijeli na još manje "fragmente". Zahvaljujući tome pojavila se detaljnija podjela pomoću koje možete jednostavno brzo i prilično točno naznačiti željeni segment zvučnog raspona. Razmotrite ovu podjelu:

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

Gornji bas (80 Hz do 200 Hz) predstavljena visokim tonovima 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 je odgovoran za brzinu i pritisak bas područja i cjelokupnog zvuka, stoga se u visokokvalitetnom audio sustavu uvijek izražava kao brz i jedak, kao opipljiv taktilni udar istodobno s neposrednim opažanjem zvuka.
Dakle, gornji bas je odgovoran za napad, pritisak i glazbeni pogon, a samo ovaj uski segment zvučnog raspona može pružiti slušatelju osjećaj legendarnog "puncha" (od engleskog punch - udarac), kada snažan zvuk se percipira opipljivim i snažnim udarcem u prsa. Dakle, dobro formiran i ispravan brzi gornji bas u glazbenom sustavu moguće je prepoznati po kvalitetnoj razrađenosti energičnog ritma, sabranog napada, te po dobro oblikovanim instrumentima u donjem registru nota, poput violončela, klavira ili puhačkih instrumenata.

U audio sustavima najprikladnije je dati segment gornjeg raspona basa zvučnicima srednjeg basa prilično velikog promjera 6,5 ​​"-10" i s dobrim pokazateljima snage, jakim magnetom. Pristup se tumači činjenicom da će upravo ovi zvučnici konfiguracijski moći u potpunosti otkriti energetski potencijal svojstven ovom vrlo zahtjevnom području čujnog raspona.
Ali ne zaboravite na detalje i razumljivost zvuka, ti su parametri također važni u procesu rekreacije određene glazbene slike. Budući da je gornji bas već dobro lokaliziran/definiran u prostoru na sluh, raspon iznad 100 Hz mora se dati isključivo prednjim zvučnicima koji će formirati i graditi scenu. U segmentu gornjeg basa savršeno se čuje stereo panorama, ako je predviđena samom snimkom.

Gornje bas područje već pokriva prilično velik broj instrumenata, pa čak i niske muške vokale. 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 uključuju sve harmonike instrumenata.

Donja sredina (200 Hz do 500 Hz)- najopsežnije područje, koje obuhvaća većinu instrumenata i vokala, muških i ženskih. Budući da područje nižeg srednjeg tona zapravo prelazi iz energetski zasićenog gornjeg basa, može se reći da ono "preuzima" i odgovorno je za pravilan prijenos ritam sekcije u kombinaciji s pogonom, iako taj utjecaj već opada prema čistim frekvencijama 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 nema odgovarajućeg povratka i emocionalnog odaziva. Po analogiji s prijenosom ljudskog glasa, mnogi živi instrumenti također kriju svoj energetski potencijal u ovom segmentu raspona, posebice oni 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.

U skladu s tim, donja sredina odgovorna je za ispravan dizajn većine instrumenata i glasova, zasićujući potonje i čineći ih prepoznatljivim po boji. Također, donja srednja izrazito je zahtjevna u smislu korektnog prijenosa punog bas raspona, jer "pokupi" pogon i napad glavnog perkusijskog basa i očekuje se da ga pravilno podupre i glatko "završi", postupno ga svodeći na ništa. Osjećaji čistoće zvuka i razumljivosti basa leže upravo u ovom području, a ako postoje problemi u donjoj sredini zbog preobilja ili prisutnosti rezonantnih frekvencija, tada će zvuk umoriti slušatelja, bit će prljav i lagano mrmljajući .
Ako postoji manjak u području donje sredine, tada će stradati pravilan osjećaj basa i pouzdan prijenos vokalnog dijela koji će biti lišen pritiska i vraćanja energije. Isto vrijedi i za većinu instrumenata koji će bez potpore donje sredine izgubiti svoje "lice", krivo se uokviriti i zvuk će im osjetno osiromašiti, ako i ostane prepoznatljiv, više neće biti tako pun.

Prilikom izgradnje audio sustava, raspon donje sredine i iznad (do vrha) obično se daje srednjotonskim 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" i niža, koliko je važan detalj i mogućnost otkrivanja nijansi zvuka, što se postiže dizajnerskim značajkama samog zvučnika (difuzor, ovjes i druge karakteristike).
Također, pravilna lokalizacija je od vitalnog značaja za cijeli srednjofrekventni raspon, a doslovno i najmanji nagib ili okret zvučnika može imati opipljiv utjecaj na zvuk u smislu pravilne realne reprodukcije slike instrumenata i vokala u prostoru, iako to će 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 će biti isti set koji je uspio osvojiti niži raspon bas regije, ali im se dodaju drugi koji počinju već od donje sredine: činele (190-17000 Hz), oboa (247-15000). Hz), flauta (240-14500 Hz), violina (200-17000 Hz). Navedeni rasponi uključuju sve harmonike instrumenata.

Srednji srednji (500 Hz do 1200 Hz) ili tek čista sredina, gotovo po teoriji ravnoteže, ovaj se segment raspona može smatrati fundamentalnim i temeljnim zvukom te s pravom nazvati "zlatnom sredinom". U prikazanom segmentu frekvencijskog raspona možete pronaći glavne note i harmonike velike većine instrumenata i glasova. Jasnoća, razumljivost, svjetlina i prodoran zvuk ovise o zasićenosti sredine. Možemo reći da se cijeli zvuk, takoreći, "širi" u stranu od baze, a to je srednjofrekventno područje.

U slučaju kvara u sredini, zvuk postaje dosadan i neizražajan, gubi svoju zvučnost i svjetlinu, vokali prestaju fascinirati i zapravo nestaju. Također, središnji je odgovoran za razumljivost glavnih informacija koje dolaze iz instrumenata i vokala (u manjoj mjeri, jer suglasnici idu u viši raspon), pomažući da se dobro razlikuju na uho. Većina postojećih instrumenata u tom rasponu oživi, ​​postane energična, informativna i opipljiva, isto se događa i s vokalima (osobito ženskim), koji se pune energijom u sredini.

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

Gornja sredina (1200 Hz do 2400 Hz) predstavlja vrlo delikatan i zahtjevan dio asortimana, s kojim se mora pažljivo i pažljivo rukovati. U ovom području nema toliko temeljnih nota koje čine temelj zvuka instrumenta ili glasa, već veliki broj prizvuka i harmonika, zbog kojih je zvuk obojen, postaje oštar i svijetao. Kontroliranjem ovog područja frekvencijskog raspona, zapravo se može igrati s bojom zvuka, čineći ga živahnim, iskričavim, transparentnim i oštrim; ili obrnuto suhoparan, umjeren, ali u isto vrijeme agresivniji i vozniji.

Ali prenaglašavanje ovog raspona ima izrazito nepoželjan učinak na zvučnu sliku, jer. počinje zamjetno rezati uho, iritirati i čak uzrokovati bolnu nelagodu. Stoga, gornja sredina zahtijeva delikatan i pažljiv stav s njim, tk. zbog problema u ovom području, vrlo je lako pokvariti zvuk, ili, naprotiv, učiniti ga zanimljivim i vrijednim. Obično bojanje u gornjem srednjem području uvelike određuje subjektivni aspekt žanra akustičnog sustava.

Zahvaljujući gornjoj sredini, vokali i mnogi instrumenti konačno se formiraju, postaju dobro razaznati uhu 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 općem smislu, gornja sredina povoljno naglašava i potpuno otkriva one instrumente ili glasove koji su zasićeni gornjim harmonicima, prizvucima. Konkretno, ženski vokali, mnogi gudački, gudački i puhački instrumenti otkrivaju se na istinski živ i prirodan način u gornjoj sredini.

Velika većina instrumenata još uvijek svira u gornjem srednjem dijelu, iako su mnogi već zastupljeni samo u obliku wrapova i harmonika. Izuzetak su neki rijetki, koji se u početku razlikuju ograničenim niskofrekventnim rasponom, na primjer, tuba (45-2000 Hz), koja potpuno završava svoje postojanje u gornjoj sredini.

Niski visoki tonovi (2400 Hz do 4800 Hz)- ovo je zona / područje povećanog izobličenja, koje, ako je prisutno na putu, obično postaje vidljivo u ovom segmentu. Niži visoki tonovi također su preplavljeni raznim harmonijama instrumenata i vokala, koji ujedno igraju vrlo specifičnu i važnu ulogu u konačnom oblikovanju umjetno rekreirane glazbene slike. Niži visoki tonovi nose glavno opterećenje visokofrekventnog raspona. U zvuku se očituju najvećim dijelom zaostalim i dobro slušljivim harmonicima vokala (uglavnom ženskih) i neprestanim jakim harmonicima nekih instrumenata, koji zaokružuju sliku završnim dodirima prirodnog zvukovnog kolorita.

Oni praktički ne igraju ulogu u smislu razlikovanja instrumenata i prepoznavanja glasova, iako donji vrh ostaje visoko informativno i temeljno područje. Zapravo, te frekvencije ocrtavaju glazbene slike instrumenata i vokala, ukazuju na njihovu prisutnost. U slučaju kvara nižeg visokog segmenta frekvencijskog raspona, govor će postati suh, beživotan i nepotpun, otprilike isto se događa s instrumentalnim dijelovima - gubi se svjetlina, iskrivljuje se sama bit izvora zvuka, postaje izrazito nepotpun i nedovoljno oblikovan.

U svakom normalnom audio sustavu, ulogu visokih frekvencija preuzima poseban zvučnik koji se zove visokotonac (visoka frekvencija). Obično malih dimenzija, nezahtjevan je prema ulaznoj snazi ​​(u razumnim granicama) po analogiji sa srednjom i posebno bas sekcijom, ali je također iznimno važno da zvuk svira ispravno, realno i barem lijepo. Visokotonac pokriva cijeli čujni visokofrekventni raspon od 2000-2400 Hz do 20000 Hz. U slučaju visokotonaca, poput srednjetonskog dijela, pravilan fizički položaj i usmjerenost vrlo su važni, budući da visokotonci ne samo da sudjeluju u oblikovanju zvučne scene, već i u njenom finom podešavanju.

Uz pomoć visokotonaca možete u velikoj mjeri kontrolirati scenu, zumirati/udaljavati izvođače, mijenjati oblik i tijek instrumenata, igrati se bojom zvuka i njegovom svjetlinom. Kao i u slučaju podešavanja srednjetonskih zvučnika, gotovo sve utječe na ispravan zvuk visokotonaca, a često vrlo, vrlo osjetljivo: okretanje i nagib zvučnika, njegov položaj okomito i vodoravno, udaljenost od obližnjih površina itd. Međutim, uspjeh ispravnog ugađanja i izbirljivosti HF sekcije ovisi o dizajnu zvučnika i njegovom polarnom uzorku.

Instrumenti koji sviraju do nižih visokih tonova, uglavnom to rade kroz harmonike, a ne temelje. Inače u donjem visokom rasponu "žive" gotovo svi isti koji su bili u srednjefrekventnom segmentu, tj. gotovo sve postojeće. Isto je i s glasom, koji je posebno aktivan u nižim visokim frekvencijama, posebna svjetlina i utjecaj čuje se u ženskim vokalnim dionicama.

Srednje visoka (4800 Hz do 9600 Hz) Srednje-visoki frekvencijski raspon često se smatra granicom percepcije (npr. 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, više se smanjuje prag percepcije). U glazbenom putu te frekvencije daju osjećaj čistoće, transparentnosti, "prozračnosti" i određene subjektivne zaokruženosti.

Zapravo, predstavljeni segment raspona usporediv je s povećanom jasnoćom i detaljima zvuka: ako nema pada u središnjem vrhu, tada je izvor zvuka mentalno dobro 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, stegnut i sintetički nerealan. Sukladno tome, regulacija nižih visokih frekvencija 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, upotpunjuju ga do kraja, jer se efekt temelji na dubokom i dubokom basu), zahvaljujući tim frekvencijama instrumenti i glas postaju što realističniji i pouzdaniji. . Za srednje vrhove također možemo reći 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 "zračnost" i prozirnost koja se također dosta jasno osjeti i utječe na percepciju.

Unatoč tome što je zvuk u stalnom padu, u ovom segmentu asortimana 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 za zračnu podršku (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), pikolo (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).

Gornja visoka (9600 Hz do 30000 Hz) vrlo složen i mnogima nerazumljiv raspon, koji najvećim dijelom pruža podršku za određene instrumente i vokale. Gornji visoki tonovi uglavnom daju zvuk sa karakteristikama prozračnosti, prozirnosti, kristalnosti, ponekad suptilnih dodataka i boja, što se mnogim ljudima može činiti beznačajnim, pa čak i nečujnim, ali ipak nosi vrlo određeno i specifično značenje. Kada pokušavate izgraditi high-end "hi-fi" ili čak "hi-end" zvuk, gornjim visokim tonovima pridaje se najveća pozornost, jer s pravom se vjeruje da se u zvuku ne može izgubiti ni najmanji detalj.

Osim toga, osim neposrednog čujnog dijela, gornje visoko područje, koje glatko prelazi u ultrazvučne frekvencije, još uvijek može imati neki psihološki učinak: čak i ako se ti zvukovi ne čuju jasno, valovi se zrače u svemir i mogu se percipirati osoba, dok je više na razini formiranja raspoloženja. Oni također u konačnici utječu na kvalitetu zvuka. Općenito, ove frekvencije su najsuptilnije i najnježnije u cijelom rasponu, ali su također zaslužne za osjećaj ljepote, elegancije, iskričavog aftertaste glazbe. S nedostatkom energije u gornjem visokom rasponu, vrlo je moguće osjetiti nelagodu i glazbeno podcjenjivanje. Osim toga, kapriciozni gornji visoki raspon daje slušatelju osjećaj prostorne dubine, kao da zaranja duboko u pozornicu i obavija ga zvuk. Međutim, višak zasićenja zvuka u navedenom uskom rasponu može učiniti zvuk nepotrebno "pješčanim" i neprirodno tankim.

Kada govorimo o gornjem visokofrekventnom području, vrijedi spomenuti i visokotonac nazvan "super visokotonac", koji je zapravo strukturno proširena verzija konvencionalnog visokotonca. Takav zvučnik je dizajniran da pokrije veći dio raspona na gornjoj strani. Ako radni raspon konvencionalnog visokotonca završi na očekivanoj graničnoj oznaci, iznad koje ljudsko uho teoretski ne percipira zvučnu informaciju, tj. 20 kHz, tada super visokotonac može podići ovu granicu na 30-35 kHz.

Ideja implementacije tako sofisticiranog zvučnika vrlo je zanimljiva i neobična, a došla je iz svijeta "hi-fi" i "hi-enda", gdje se vjeruje da se niti jedna frekvencija na glazbenom putu ne može zanemariti i , čak i ako ih ne čujemo izravno, oni su ipak inicijalno prisutni tijekom izvedbe uživo pojedine skladbe, što znači da neizravno mogu imati neku vrstu utjecaja. Situaciju sa super visokotoncem komplicira samo činjenica da nije sva oprema (izvori zvuka/playeri, pojačala itd.) sposobna emitirati signal u punom rasponu, bez rezanja frekvencija odozgo. Isto vrijedi i za samu snimku, koja se često radi uz rez frekvencijskog raspona i gubitak kvalitete.

Otprilike na gore opisani način podjela zvučnog frekvencijskog raspona na uvjetne segmente izgleda u stvarnosti, uz pomoć podjele lakše je razumjeti probleme u audio putu kako bi ih eliminirali ili ujednačili zvuk. Unatoč činjenici da svaka osoba zamišlja neku vrstu isključivo svoje vlastite i samo njemu razumljive referentne slike zvuka u skladu samo s njegovim preferencijama ukusa, priroda izvornog zvuka teži uravnotežiti, odnosno usrednjiti sve zvučne frekvencije. 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, po svojoj prirodi, može djelovati dosadno i neizražajno, lišen blistavosti i nezanimljiv običnom neiskusnom slušatelju, ali upravo je taj zvuk zapravo istinski ispravan, teži ravnoteži po analogiji sa zakonima očituje se sam svemir u kojem živimo. .

Na ovaj ili onaj način, želja za rekreacijom nekog specifičnog karaktera zvuka unutar vašeg audio sustava u potpunosti je u preferencijama slušatelja. Neki ljudi vole zvuk s prevladavajućim snažnim niskim tonom, drugi vole povećanu svjetlinu "povišenih" visokih tonova, treći mogu satima uživati ​​u oštrim vokalima naglašenim u sredini ... Može postojati velika raznolikost opcija percepcije, a informacija o frekvencijska podjela raspona u uvjetne segmente samo će pomoći svima koji žele stvoriti zvuk svojih snova, samo sada s potpunijim razumijevanjem nijansi i suptilnosti zakona kojima se zvuk pokorava kao fizički fenomen.

Razumijevanje procesa zasićenja određenim frekvencijama zvučnog raspona (punjenje energijom u svakom od odjeljaka) u praksi ne samo da će olakšati ugađanje bilo kojeg audio sustava i omogućiti izgradnju scene u načelu, već će također dati neprocjenjivo iskustvo u procjeni specifične prirode zvuka. S iskustvom, osoba će moći odmah na sluh prepoznati nedostatke zvuka, štoviše vrlo precizno opisati probleme u određenom dijelu raspona i predložiti moguće rješenje za poboljšanje zvučne slike. Korekcija zvuka može se provesti različitim metodama, pri čemu se kao "poluge" može koristiti, na primjer, ekvilizator ili se možete "igrati" s položajem i smjerom zvučnika - mijenjajući tako prirodu ranih refleksija valova, eliminirajući stojni valovi itd. To će već biti "potpuno druga priča" i tema za posebne članke.

Frekvencijski raspon ljudskog glasa u glazbenoj terminologiji

Zasebno i zasebno u glazbi se dodjeljuje uloga ljudskog glasa kao vokalnog dijela, jer je priroda ovog fenomena doista nevjerojatna. Ljudski glas je tako višestruk i njegov je raspon (u usporedbi s glazbalima) najširi, s izuzetkom nekih instrumenata, poput klavira.
Štoviše, u različitim godinama osoba može proizvoditi zvukove različitih visina, u djetinjstvu do ultrazvučnih visina, u odrasloj dobi muški glas sasvim je sposoban pasti vrlo nisko. Ovdje su, kao i prije, individualne karakteristike ljudskih glasnica izuzetno važne, jer. ima ljudi koji mogu zadiviti svojim glasom u rasponu od 5 oktava!

Dijete
• Alt (nisko)
• Sopran (visoki)
• Visoko (visoko kod dječaka)

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

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

Video koji je napravio AsapSCIENCE svojevrsni je test gubitka sluha vezan uz dob koji će vam pomoći da saznate granice vašeg sluha.

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

Tada frekvencija raste, a to ukazuje na starost vašeg sluha, ovisno o tome 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 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 tzv stanice kose koji se s vremenom oštećuju i degeneriraju.

Ova vrsta gubitka sluha naziva se senzorineuralni gubitak sluha. Niz infekcija, lijekova i autoimunih bolesti može uzrokovati ovaj poremećaj. Vanjske stanice s dlačicama, koje su podešene za primanje viših frekvencija, obično prve umiru, pa se javlja učinak gubitka sluha povezanog sa starenjem, kao što je prikazano u ovom videu.

Ljudski sluh: zanimljive činjenice

1. Među zdravim ljudima frekvencijski raspon koji može čuti ljudsko uho 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 ljudskog sluha nazivaju se ultrazvuk, i one ispod infrazvuk.

4. Naš uši 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 neki objekt prevlada brzinu zvuka. Zvučni valovi ispred i iza objekta sudaraju se i stvaraju udarac.

6. Uši - organ za samočišćenje. Pore ​​u ušnom kanalu izlučuju ušni vosak, a sitne dlačice zvane cilije 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 su čak iu dubokoj starosti. čuti šapat do 300 metara udaljenosti.

9. Razina zvuk buldožera u mirovanju je oko 85 dB (decibela), što može uzrokovati oštećenje sluha nakon samo jednog 8-satnog radnog 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 organima sluha; posebna funkcija slušnog aparata koja se pobuđuje zvučnim vibracijama okoline, poput zraka ili vode. Jedan od bioloških osjeta daljine, koji se naziva i akustična percepcija. Omogućuje ga slušni senzorni sustav.

Ljudski sluh može 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 važno biološko značenje, na primjer, zvučni valovi u rasponu od 300-4000 Hz odgovaraju ljudskom glasu. Zvukovi iznad 20 000 Hz imaju malu praktičnu vrijednost jer se brzo usporavaju; vibracije ispod 60 Hz percipiraju se putem vibracijskog osjetila. 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 pojedinoj osobi: njegovoj dobi, spolu, nasljeđu, sklonosti bolestima slušnog organa, obučenosti i umoru sluha. Neki ljudi mogu percipirati zvukove relativno visoke frekvencije - do 22 kHz, a možda i više.
Kod ljudi, kao i kod većine sisavaca, organ sluha je uho. Kod niza životinja, slušna percepcija se provodi kombinacijom različitih organa, koji se u svojoj strukturi mogu značajno razlikovati od uha sisavaca. Neke životinje mogu osjetiti akustične vibracije koje ljudi ne čuju (ultrazvuk ili infrazvuk). Šišmiši koriste ultrazvuk za eholokaciju tijekom leta. Psi mogu čuti ultrazvuk, koji je osnova za rad tihih zviždaljki. 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 slušnog sustava:

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

Oni odgovaraju određenim subjektivnim osjećajima koji proizlaze iz percepcije zvukova slušnim sustavom: glasnoća, visina, boja, otkucaji, konsonancije-disonance, maskiranje, lokalizacija-stereoefekt itd.
Slušni osjećaji povezani su s fizičkim karakteristikama na dvosmislen i nelinearan način, na primjer, glasnoća ovisi o intenzitetu zvuka, o njegovoj frekvenciji, o spektru itd. Još u prošlom stoljeću ustanovljen je Fechnerov zakon koji je potvrdio da je ovaj odnos nelinearan: "Osjeti
proporcionalan omjeru logaritma podražaja. "Na primjer, osjećaji promjene glasnoće prvenstveno su povezani s promjenom logaritma intenziteta, visine - s promjenom logaritma frekvencije itd.

Sve zvučne informacije koje čovjek prima iz vanjskog svijeta (čini ih oko 25% od ukupnog broja), prepoznaje uz pomoć slušnog sustava i radom viših dijelova mozga, prevodi ih u svijet svoje osjete i donosi odluke kako na njih odgovoriti.
Prije nego što pređemo na proučavanje problema kako slušni sustav percipira visinu, ukratko se zadržimo na mehanizmu 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 pretvorbe 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. Periferni slušni sustav obično se dijeli na tri dijela: vanjsko, srednje i unutarnje uho.

vanjsko uho sastoji se od ušne školjke i zvukovoda, a završava tankom opnom koja se naziva bubnjić.
Vanjske uši i glava komponente su 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 srednjim i visokim frekvencijama.

zvukovod je zakrivljena cilindrična cijev duljine 22,5 mm, koja ima prvu rezonantnu frekvenciju od oko 2,6 kHz, pa u tom frekvencijskom području značajno pojačava zvučni signal, a upravo se tu nalazi područje maksimalne osjetljivosti sluha.

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

Srednje uho- šupljina ispunjena zrakom povezana s nazofarinksom Eustahijevom cijevi radi izjednačavanja atmosferskog tlaka.
Kada se atmosferski tlak promijeni, zrak može ući ili izaći iz srednjeg uha, tako da bubnjić ne reagira na spore promjene statičkog tlaka - gore-dolje, itd. U srednjem uhu nalaze se tri male slušne koščice:
čekić, nakovanj i stremen.
Malleus je jednim krajem pričvršćen za bubnu opnu, a drugi je kraj u kontaktu s nakovnjem koji je malim ligamentom povezan sa stremenom. Baza stremena povezana je s ovalnim prozorom unutarnjeg uha.

Srednje uho obavlja sljedeće funkcije:
usklađivanje impedancije zračnog okruženja s tekućim okruženjem pužnice unutarnjeg uha; zaštita od glasnih zvukova (akustični refleks); pojačanje (mehanizam poluge), zbog čega se zvučni tlak koji se prenosi u unutarnje uho povećava za gotovo 38 dB u odnosu na onaj koji ulazi u bubnjić.

unutarnje uho nalazi se u labirintu kanala u temporalnoj kosti, a uključuje organ za ravnotežu (vestibularni aparat) i pužnicu.

Puž(pužnica) ima veliku ulogu u slušnoj percepciji. To je cijev promjenjivog presjeka, presavijena tri puta poput zmijskog repa. U rasklopljenom stanju ima duljinu od 3,5 cm, a iznutra puž ima izuzetno složenu strukturu. Po cijeloj dužini podijeljena je dvjema membranama u tri šupljine: scala vestibuli, median cavity i scala tympani.

Transformacija mehaničkih vibracija membrane u diskretne električne impulse živčanih vlakana događa se u Cortijevom organu. Kada bazilarna membrana vibrira, trepavice na stanicama dlačica se savijaju, a to stvara električni potencijal, koji uzrokuje struju električnih živčanih impulsa koji prenose sve potrebne informacije o dolaznom zvučnom signalu u mozak na daljnju obradu i odgovor.

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