Hallható tartomány. "Minimális észrevehető különbség"

A halláskárosodás az kóros állapot, amelyet halláskárosodás és a beszélt nyelv megértésének nehézségei jellemeznek. Elég gyakran előfordul, különösen időseknél. Napjainkban azonban egyre többfelé mutatkozik a tendencia korai fejlesztés halláskárosodás, beleértve a fiatalokat és a gyermekeket. Attól függően, hogy mennyire gyengült a hallás, a halláskárosodás különböző fokozatokra oszlik.

Mi a decibel és a hertz

Bármilyen hang vagy zaj két paraméterrel jellemezhető: hangmagasság és hangintenzitás.

Hangmagasság

A hang magasságát a hanghullám rezgésének száma határozza meg, és hertzben (Hz) fejezzük ki: minél magasabb a hertz, annál magasabb a hangmagasság. Például egy normál zongorán a legelső fehér billentyű a bal oldalon (az alvállalkozó "A" jele) halk hangot ad ki 27 500 Hz-en, és a legutolsó fehér billentyű a jobb oldalon (az ötödik oktáv "C" jele) ) alacsony, 4186,0 Hz-es hangot produkál.

Az emberi fül képes megkülönböztetni a 16-20 000 Hz tartományban lévő hangokat. 16 Hz alatt mindent infrahangnak, 20 000 felett pedig ultrahangnak nevezünk. Az ultrahangot és az infrahangot sem az emberi fül nem érzékeli, de hatással lehet a testre és a pszichére.

Frekvencia alapján az összes hallható hang felosztható magas, közepes és alacsony frekvenciára. Az alacsony frekvenciájú hangok közé tartoznak az 500 Hz-ig terjedő hangok, a közepes frekvenciájú hangok az 500-10 000 Hz-es tartományban, a magas frekvenciájú hangok mind a 10 000 Hz-nél nagyobb frekvenciájú hangok. Emberi fül azonos ütőerő mellett jobb hallani a közepes frekvenciájú hangokat, amelyek hangosabbak. Ennek megfelelően az alacsony- és magasfrekvenciás frekvenciák halkabban „hallhatók”, vagy akár teljesen leállnak. Általában 40-50 év után felső határ a hangok hallhatósága 20 000-ről 16 000 Hz-re csökken.

A hang ereje

Ha a fül nagyon hangos hangnak van kitéve, a dobhártya megrepedhet. Az alábbi képen normál membrán, felül egy hibás membrán.

Bármely hang különböző módon hathat a hallószervre. Ez a hangintenzitástól vagy hangerőtől függ, amelyet decibelben (dB) mérnek.

A normál hallás képes megkülönböztetni a 0 dB-től kezdődő hangokat. Ha 120 dB-nél nagyobb hangerőnek van kitéve.

Az emberi fül a legkényelmesebben a 80-85 dB tartományban érzi magát.

Összehasonlításképpen:

• téli erdő nyugodt időben - körülbelül 0 dB,
• lombsuhogás az erdőben, parkban – 20-30 dB,
• normál társalgási beszéd, irodai munka – 40-60 dB,
• motorzaj az autó belsejében – 70-80 dB,
• hangos sikolyok – 85-90 dB,
• mennydörgés - 100 dB,
• egy légkalapács tőle 1 méter távolságra - körülbelül 120 dB.

A halláskárosodás mértéke a hangerőszinthez viszonyítva

Általában a halláskárosodás következő fokozatait különböztetjük meg:

• Normál hallás – egy személy a 0 és 25 dB közötti tartományba eső hangokat hall. Hallja a levelek susogását, az erdőben a madarak énekét, a falióra ketyegését stb.
• Halláskárosodás:

1. I. fokozat (enyhe) – az ember 26-40 dB hangokat kezd hallani.
2. II fokozat (közepes) - a hangok érzékelésének küszöbe 40-55 dB között kezdődik.
3. III fokú (súlyos) – 56-70 dB hangokat hall.
4. IV fok (mély) - 71-90 dB.

• A süketség olyan állapot, amikor egy személy nem hall 90 dB-nél hangosabb hangot.

A halláskárosodás mértékének rövidített változata:

1. Enyhe fokozat - az 50 dB-nél kisebb hangok érzékelésének képessége. Egy személy 1 m-nél nagyobb távolságból szinte teljesen megérti a beszélt nyelvet.
2. Közepes fokú - a hangok érzékelésének küszöbe 50–70 dB hangerőnél kezdődik. Az egymással való kommunikáció nehézkes, mert ebben az esetben az ember jól hallja a beszédet akár 1 m távolságból.
3. Súlyos fokozat - több mint 70 dB. A normál intenzitású beszéd már nem hallható vagy nem érthető a fülnél. Sikoltoznia kell, vagy speciális hallókészüléket kell használnia.

A mindennapi gyakorlatban a szakemberek a halláskárosodás egy másik osztályozását használhatják:

1. Normál hallás. Egy személy hallja a beszédet és a suttogást 6 m-nél nagyobb távolságból.
2. Enyhe halláskárosodás. Az ember a beszédet 6 méternél nagyobb távolságból érti, de a suttogást legfeljebb 3-6 méter távolságból hallja. A páciens még háttérzajban is képes megkülönböztetni a beszédet.
3. Mérsékelt halláskárosodás. A suttogás legfeljebb 1–3 m távolságból, a szokásos beszéd – akár 4–6 m távolságból is megkülönböztethető.
4. Jelentős mértékű halláskárosodás. A társalgási beszéd legfeljebb 2-4 m távolságból hallható, a suttogás pedig 0,5-1 m-ig. Egyes szavakat vagy szavakat többször is meg kell ismételni.
5. Súlyos fokozat. A suttogás még a fül közelében is alig megkülönböztethető, még 2 m-nél kisebb távolságból is kiabál.

A halláskárosodás mértéke a hangmagassághoz viszonyítva

• I. csoport. A betegek csak a 125-150 Hz tartományban lévő alacsony frekvenciákat képesek érzékelni. Csak halk és hangos hangokra reagálnak.
• csoport II. Ebben az esetben magasabb frekvenciák válnak elérhetővé az érzékeléshez, amelyek 150 és 500 Hz között mozognak. Általában az egyszerű kimondott „o” és „u” magánhangzók válnak érzékelhetővé.
• III csoport. Az alacsony és közepes frekvenciák jó érzékelése (1000 Hz-ig). Az ilyen betegek már hallgatnak zenét, megkülönböztetik a csengőt, szinte minden magánhangzót hallanak, és megértik az egyszerű kifejezések és az egyes szavak jelentését.
• IV csoport. 2000 Hz-ig terjedő frekvenciák válnak elérhetővé az érzékeléshez. A betegek szinte az összes hangot, valamint az egyes kifejezéseket és szavakat megkülönböztetik. Értik a beszédet.

A halláskárosodás ezen osztályozása nemcsak azért fontos helyes kiválasztás hallókészüléket, hanem a gyermekek szokásos vagy speciális iskolába való elhelyezését is.

A halláskárosodás diagnózisa

Az audiometria segít meghatározni a beteg halláskárosodásának mértékét.

A halláskárosodás mértékének azonosításának és meghatározásának legpontosabb és legmegbízhatóbb módja az audiometria. Erre a célra a páciens speciális fejhallgatót visel, amelybe megfelelő frekvenciájú és erősségű jel kerül. Ha az alany meghallja a jelzést, a készülék gombjának megnyomásával vagy fejbiccentéssel tudatja vele. Az audiometria eredményei alapján létrejön egy megfelelő hallási percepció görbe (audiogram), amelynek elemzése nemcsak a halláskárosodás mértékének meghatározását teszi lehetővé, hanem bizonyos helyzetekben a halláskárosodás természetének alaposabb megértését is lehetővé teszi. a halláskárosodástól.
Néha, amikor audiometriát végeznek, nem viselnek fejhallgatót, hanem hangvillát használnak, vagy egyszerűen csak bizonyos szavakat ejtenek ki bizonyos távolságra a pácienstől.

Mikor kell orvoshoz fordulni

Szükséges a fül-orr-gégészeti orvoshoz fordulni, ha:

1. Elkezdted a fejedet a beszélő felé fordítani, és ugyanakkor erőlködtél, hogy meghalld.
2. Az Önnel együtt élő rokonok vagy a látogatóba érkező barátok megjegyzéseket tesznek arról, hogy túl hangosan kapcsolta be a tévét, a rádiót vagy a lejátszót.
3. Az ajtócsengő nem cseng olyan tisztán, mint korábban, vagy előfordulhat, hogy már egyáltalán nem hallja.
4. Amikor telefonon beszél, megkéri a másik személyt, hogy hangosabban és tisztábban beszéljen.
5. Elkezdték kérni, hogy ismételje meg, amit mondtak.
6. Ha zaj van körülötted, akkor sokkal nehezebb lesz hallani a beszélgetőpartnerét, és megérteni, amit mond.

Annak ellenére, hogy általában minél korábban állapítják meg a helyes diagnózist és kezdik meg a kezelést, a jobb eredményeketés annál valószínűbb, hogy a meghallgatás még sok évig fennmarad.

Figyelembe véve a terjedés elméletét és a hanghullámok keletkezésének mechanizmusait, hasznos megérteni, hogyan „értelmezik” vagy érzékelik a hangot az emberek. Egy páros szerv, a fül felelős a hanghullámok érzékeléséért az emberi testben. Emberi fül- egy nagyon összetett szerv, amely két funkcióért felelős: 1) érzékeli a hangimpulzusokat 2) az egész vestibularis apparátusaként működik emberi test, meghatározza a test helyzetét a térben és létfontosságú képességet ad az egyensúly megtartásához. Az átlagos emberi fül képes érzékelni 20-20 000 Hz-es rezgéseket, de vannak eltérések felfelé vagy lefelé. Ideális esetben a hallható frekvenciatartomány 16 - 20 000 Hz, ami szintén 16 m - 20 cm hullámhossznak felel meg. A fül három részre oszlik: külső, középső és belső fülre. Ezen „felosztások” mindegyike ellátja a saját funkcióját, de mindhárom részleg szorosan összefügg egymással, és valójában hanghullámokat továbbít egymásnak.

Külső (külső) fül

A külső fül a fülkagylóból és a külső hallójáratból áll. A fülkagyló egy összetett alakú, bőrrel borított rugalmas porc. A fülkagyló alján egy lebeny található, amely zsírszövetből áll, és szintén bőrrel borított. A fülkagyló a környező térből érkező hanghullámok vevőjeként működik. A fülkagyló szerkezetének speciális formája lehetővé teszi a hangok, különösen a beszédinformáció továbbításáért felelős középfrekvencia tartomány hangjainak jobb rögzítését. Ez a tény nagyrészt az evolúciós szükségszerűségnek köszönhető, mivel az ember élete nagy részét szóbeli kommunikációban tölti fajának képviselőivel. Az emberi fülkagyló gyakorlatilag mozdulatlan, ellentétben az állatfajok nagyszámú képviselőjével, amelyek fülmozgásokat használnak a hangforrás pontosabb hangolására.

Az emberi fülkagyló redői úgy vannak kialakítva, hogy korrekciókat (kisebb torzításokat) okozzanak a hangforrás függőleges és vízszintes térbeli elhelyezkedését illetően. Ennek köszönhető egyedi tulajdonsága az ember képes elég egyértelműen meghatározni egy tárgy helyét a térben önmagához képest, csak a hang vezérli. Ez a funkció a "hang lokalizáció" kifejezés alatt is jól ismert. A fülkagyló fő funkciója, hogy a hallható frekvenciatartományban a lehető legtöbb hangot elkapja. Az „elkapott” hanghullámok további sorsa a hallójáratban dől el, melynek hossza 25-30 mm. Ebben a külső fülkagyló porcos része átjut a csontba, és a hallójárat bőrfelülete faggyú- és kénmirigyekkel van ellátva. A hallójárat végén egy rugalmas dobhártya található, amelyre a hanghullámok rezgései érnek, ezáltal válaszrezgéseket okozva. A dobhártya pedig továbbítja ezeket a rezgéseket a középfül felé.

Középfül

A dobhártya által közvetített rezgések a középfülnek a „timpan régiónak” nevezett területére jutnak. Ez egy körülbelül egy köbcentiméter térfogatú terület, amelyben három hallócsont található: malleus, incus és stapes. Ezek a „köztes” elemek teljesítenek legfontosabb funkciója: Hanghullámokat továbbít a belső fülbe, és egyidejűleg fel is erősíti azokat. A hallócsontok a hangátvitel rendkívül összetett láncát képviselik. Mindhárom csont szorosan kapcsolódik egymáshoz, valamint a dobhártyához, aminek köszönhetően a rezgések „a lánc mentén” továbbadódnak. Útban a környék felé belső fül az előszoba ablaka van, amelyet a szalagok alapja eltakar. A dobhártya mindkét oldalán kialakuló nyomás kiegyenlítésére (például külső nyomás változása esetén) a középfül területe a nasopharynxen keresztül kapcsolódik az orrgarathoz. eustachian cső. Mindannyian ismerjük a füldugás hatását, ami éppen az ilyen finomhangolás miatt jelentkezik. A középfülből a már felerősített hangrezgések belépnek a belső fül területére, amely a legösszetettebb és legérzékenyebb.

Belső fül

A legösszetettebb forma a belső fül, amelyet ezért labirintusnak neveznek. A csontos labirintus a következőket tartalmazza: előcsarnok, cochlea és félkör alakú csatornák, valamint vesztibuláris készülék , felelős az egyensúlyért. A cochlea ebben az összefüggésben közvetlenül kapcsolódik a halláshoz. A cochlea spirál alakú hártyás csatorna tele van nyirokfolyadékkal. Belül a csatornát két részre osztja egy másik membrános válaszfal, az úgynevezett "fő membrán". Ez a membrán különböző hosszúságú (összesen több mint 24 000) szálakból áll, amelyek húrként vannak megfeszítve, és mindegyik húr a sajátjára rezonál. egy bizonyos hang. A csatornát egy membrán osztja fel a felső és az alsó scálára, amelyek a fülkagyló csúcsán kommunikálnak. A másik végén a csatorna a hallóanalizátor receptor apparátusához csatlakozik, amelyet apró szőrsejtek borítanak. Ezt a halláselemző készüléket „Corti orgonának” is nevezik. Amikor a középfül felől érkező rezgések bejutnak a fülkagylóba, a csatornát kitöltő nyirokfolyadék is vibrálni kezd, rezgéseket továbbítva a főhártyára. Ebben a pillanatban működésbe lép a hallóanalizátor készüléke, amelynek több sorban elhelyezkedő szőrsejtjei a hangrezgéseket elektromos „idegimpulzusokká” alakítják át, amelyek a hallóideg mentén továbbítják időbeli zóna agykéreg. Ilyen összetett és díszes módon az ember végül meghallja a kívánt hangot.

Az észlelés és a beszédképzés sajátosságai

A beszédképzés mechanizmusa az emberben a teljes evolúciós szakaszban kialakult. Ennek a képességnek a jelentése verbális és nonverbális információ továbbítása. Az első verbális és szemantikai terhelést hordoz, a második az érzelmi komponens közvetítéséért felelős. A beszéd létrehozásának és észlelésének folyamata magában foglalja: az üzenet megfogalmazását; kódolás elemekre a meglévő nyelv szabályai szerint; átmeneti neuromuszkuláris hatások; mozgás hangszálak; hangjelzés kibocsátása; Ezután a hallgató akcióba lép, és elvégzi: a vett akusztikus jel spektrális elemzését és a perifériás hallórendszer akusztikus jellemzőinek kiválasztását, a kiválasztott jellemzők továbbítását neurális hálózatokon keresztül, a nyelvi kód felismerését ( nyelvi elemzés), megértve az üzenet jelentését.
A beszédjeleket generáló berendezés összehasonlítható egy összetett fúvós hangszerrel, de a konfiguráció sokoldalúsága és rugalmassága, valamint a legkisebb finomságok és részletek reprodukálhatósága nem rendelkezik analógiával. A hangképző mechanizmus három elválaszthatatlan összetevőből áll:

1. Generátor- a tüdő, mint a légtérfogat tárolója. A túlnyomás energiája a tüdőben raktározódik, majd a kiválasztó csatornán keresztül, az izomrendszer segítségével ez az energia a gégehez kapcsolódó légcsövön keresztül távozik. Ebben a szakaszban a légáram megszakad és módosul;
2. Vibrátor- hangszálakból áll. Az áramlást turbulens légsugarak (élhangokat keltve) és impulzusforrások (robbanások) is befolyásolják;
3. Rezonátor- magában foglalja a bonyolult geometriai alakú rezonáns üregeket (garat, száj- és orrüreg).

Ezeknek az elemeknek az egyedi elrendezésének összessége alkotja minden ember egyedi és egyéni hangszínét.

A légoszlop energiája a tüdőben keletkezik, amely belégzéskor és kilégzéskor a légköri és intrapulmonális nyomáskülönbség miatt bizonyos légáramlást hoz létre. Az energiafelhalmozás folyamata belégzéssel történik, a felszabadulás folyamatát a kilégzés jellemzi. Ez a mellkas kompressziója és tágulása miatt történik, amely két izomcsoport segítségével történik: bordaközi és rekeszizom mély légzéssel és énekléssel, a hasprés, a mellkas és a nyak izmai is összehúzódnak. Belégzéskor a rekeszizom összehúzódik és lefelé mozog, a külső bordaközi izmok összehúzódása megemeli a bordákat és oldalra mozgatja, a szegycsont pedig előre. A mellkas növekedése a tüdőben nyomáseséshez vezet (a légköri nyomáshoz képest), és ez a tér gyorsan megtelik levegővel. Kilégzéskor az izmok ennek megfelelően ellazulnak, és minden visszatér a korábbi állapotába ( bordaív saját gravitációja hatására visszatér eredeti állapotába, a rekeszizom megemelkedik, a korábban kitágult tüdő térfogata csökken, az intrapulmonális nyomás nő). A belégzés energiafelhasználást igénylő folyamatként írható le (aktív); a kilégzés energiafelhalmozási folyamat (passzív). A légzés és a beszédképzés folyamatának irányítása öntudatlanul történik, de énekléskor a légzésszabályozás tudatos megközelítést és hosszú távú kiegészítő edzést igényel.

A beszéd- és hangképzésre utólag felhasznált energia mennyisége a tárolt levegő mennyiségétől és a tüdőben jelentkező többletnyomás mértékétől függ. A maximálisan kialakult nyomás képzett személyben operaénekes elérheti a 100-112 dB-t. A légáramlás szabályozása a hangszálak rezgésével és a garat alatti túlnyomás létrehozásával, ezek a folyamatok a gégeben mennek végbe, amely egyfajta szelep, amely a légcső végén található. A szelep kettős funkciót lát el: védi a tüdőt az idegen tárgyaktól és megtámasztja magas vérnyomás. A gége az, amely a beszéd és az ének forrásaként szolgál. A gége izmokkal összekapcsolt porcok gyűjteménye. A gége meglehetősen összetett szerkezetű, amelynek fő eleme egy pár hangszál. A hangszálak jelentik a hangképzés fő (de nem egyetlen) forrását vagy „vibrátorát”. E folyamat során a hangszálak súrlódás kíséretében mozogni kezdenek. Ez ellen védekezésre speciális nyálkahártya váladék választódik ki, amely kenőanyagként működik. A beszédhangok kialakulását a szalagok rezgései határozzák meg, ami a tüdőből kilélegzett levegő áramlásának kialakulásához vezet egy bizonyos típusú amplitúdójellemzőhöz. A hangredők között kis üregek vannak, amelyek szükség esetén akusztikus szűrőként és rezonátorként működnek.

A hallási észlelés jellemzői, a hallásbiztonság, a hallásküszöbök, az alkalmazkodás, a megfelelő hangerőszint

Amint az az emberi fül szerkezetének leírásából látható, ez a szerv nagyon finom és meglehetősen összetett szerkezetű. Ezt a tényt figyelembe véve nem nehéz megállapítani, hogy ennek a rendkívül kényes és érzékeny eszköznek van egy sor korlátja, küszöbértéke stb. Az emberi hallórendszer a csendes hangok, valamint a közepes intenzitású hangok érzékelésére van kialakítva. Hosszú távú expozíció hangos hangok visszafordíthatatlan eltolódásokkal jár a hallásküszöbben, valamint egyéb hallásproblémákkal, egészen a teljes süketségig. A károsodás mértéke egyenesen arányos a hangos környezetben való expozíció idejével. Ebben a pillanatban lép életbe az alkalmazkodási mechanizmus is - pl. A hosszan tartó hangos hangok hatására az érzékenység fokozatosan csökken, az érzékelt hangerő csökken, a hallás alkalmazkodik.

Az adaptáció kezdetben arra törekszik, hogy megvédje a hallószerveket a túl hangos hangoktól, azonban ennek a folyamatnak a hatása leggyakrabban arra kényszeríti az embert, hogy ellenőrizhetetlenül növelje az audiorendszer hangerejét. A védelem a középső és a belső fül mechanizmusának köszönhetően valósul meg: a szalagok visszahúzódnak az ovális ablakból, ezáltal védenek a túl hangos hangoktól. De a védelmi mechanizmus nem ideális, és késleltetett, csak 30-40 ms-mal aktiválódik a hang érkezése után, és a teljes védelem még 150 ms után sem érhető el. A védelmi mechanizmus akkor lép működésbe, ha a hangerő meghaladja a 85 dB-t, míg maga a védelem legfeljebb 20 dB.
A legveszélyesebbnek ebben az esetben a „hallási küszöbeltolódás” jelensége tekinthető, amely a gyakorlatban általában a 90 dB feletti hangos hangok hosszan tartó kitettsége következtében fordul elő. A hallórendszer helyreállításának folyamata az ilyen káros hatások után akár 16 óráig is eltarthat. A küszöbeltolódás már 75 dB-es intenzitásnál kezdődik, és a jelszint növekedésével arányosan növekszik.

A probléma mérlegelésekor megfelelő szint A hangintenzitás miatt az a legrosszabb, ha ráébredünk arra a tényre, hogy a hallással kapcsolatos (szerzett vagy veleszületett) problémák gyakorlatilag kezelhetetlenek az orvostudomány meglehetősen fejlett korában. Mindez minden épeszű embert arra késztet, hogy elgondolkodjon a hallásáról, ha természetesen azt tervezi, hogy a lehető leghosszabb ideig megőrzi annak érintetlen épségét és a teljes frekvenciatartomány hallásának képességét. Szerencsére nem minden olyan ijesztő, mint amilyennek első pillantásra tűnhet, és számos óvintézkedést betartva könnyedén megőrizheti hallását idős korban is. Mielőtt megvizsgálnánk ezeket az intézkedéseket, emlékeznünk kell az emberi hallásérzékelés egy fontos jellemzőjére. A hallókészülék nemlineárisan érzékeli a hangokat. Hasonló jelenség a következő: ha elképzelünk egy tiszta hang egy frekvenciáját, például 300 Hz-et, akkor a nemlinearitás akkor nyilvánul meg, amikor ennek az alapfrekvenciának a felhangjai megjelennek a fülben a logaritmikus elv szerint (ha az alapfrekvenciát vesszük f, akkor a frekvencia felhangjai 2f, 3f stb. lesznek növekvő sorrendben). Ez a nemlinearitás is könnyebben érthető, és sokak számára ismerős a név alatt "nemlineáris torzítások". Mivel az ilyen harmonikusok (felhangok) nem jelennek meg az eredeti tiszta hangban, kiderül, hogy a fül maga is elvégzi a maga korrekcióit és felhangjait az eredeti hangon, de ezek csak szubjektív torzításként határozhatók meg. 40 dB alatti intenzitási szinten szubjektív torzítás nem lép fel. Ahogy az intenzitás 40 dB-ről nő, a szubjektív harmonikusok szintje emelkedni kezd, de még 80-90 dB-es szinten is viszonylag kicsi a negatív hozzájárulásuk a hanghoz (ezért ez az intenzitásszint feltételesen egyfajta „ arany középút” a zenei szférában).

Ezen információk alapján könnyen meghatározhat egy biztonságos és elfogadható hangerőszintet, amely nem károsítja a hallószerveket, és ugyanakkor lehetővé teszi a hang minden jellemzőjének és részletének hallását, például „hifi” rendszerrel dolgozik. Ez az "arany középút" szint körülbelül 85-90 dB. Ezen a hangintenzitáson lehet hallani mindent, ami a hangútban van, miközben az idő előtti károsodás és halláskárosodás kockázata minimális. A 85 dB-es hangerő szinte teljesen biztonságosnak tekinthető. Hogy megértsük a hangos hallgatás veszélyeit, és azt, hogy a túl alacsony hangerő miért nem teszi lehetővé a hang minden árnyalatának hallását, nézzük meg ezt a kérdést részletesebben. Ami az alacsony hangerőt illeti, az alacsony hangerőn történő zenehallgatás célszerűtlensége (de gyakrabban szubjektív vágya) a következő okokra vezethető vissza:

1. Az emberi hallási észlelés nemlinearitása;
2. A pszichoakusztikus észlelés jellemzői, amelyekről külön lesz szó.

A hallási észlelés fentebb tárgyalt nemlinearitása minden 80 dB alatti hangerő esetén jelentős hatást gyakorol. A gyakorlatban úgy néz ki alábbiak szerint: Ha csendes szinten, például 40 dB-en kapcsolja be a zenét, akkor a zenei kompozíció középfrekvenciás tartománya lesz a legtisztábban hallható, legyen szó az előadó énekéről vagy az ebben a tartományban játszó hangszerekről. Ugyanakkor egyértelműen hiányozni fog az alacsony és a magas frekvenciák, pontosan az érzékelés nemlinearitása miatt, valamint annak, hogy különböző hangerőn különböző frekvenciák szólalnak meg. Nyilvánvaló tehát, hogy a teljes kép teljes érzékeléséhez a frekvencia intenzitás szintjét maximálisan hozzá kell igazítani egyetlen jelentése. Annak ellenére, hogy még 85-90 dB hangerőszinten is idealizált hangerő-kiegyenlítés különböző frekvenciák nem fordul elő, a szint elfogadhatóvá válik a normál mindennapi hallgatáshoz. Minél kisebb egyidejűleg a hangerő, annál tisztábban lesz hallható a jellegzetes nemlinearitás, vagyis a megfelelő mennyiségű magas és alacsony frekvenciák hiányának érzése. Ugyanakkor kiderül, hogy ekkora nemlinearitás mellett nem lehet komolyan beszélni a nagy hűségű „hifi” hang reprodukálásáról, mert az eredeti hangkép pontossága ebben a helyzetben rendkívül alacsony lesz.

Ha belemélyedünk ezekbe a megállapításokba, világossá válik, hogy az alacsony hangerőn történő zenehallgatás, bár egészségügyi szempontból a legbiztonságosabb, miért rendkívül negatív a fül számára a hangszerekről és hangokról szóló egyértelműen valószínűtlen képek létrehozása miatt. , valamint a hangszíntér léptékének hiánya. Általában a csendes zenelejátszás használható háttérkíséretként, de teljes mértékben ellenjavallt magas „hifi” minőséget hallgatni alacsony hangerőn, mivel a fenti okok miatt nem lehet naturalisztikus képet alkotni a hangszínpadról. a hangmérnök alkotta a stúdióban, a hangfelvételi színpadon. De nem csak az alacsony hangerő korlátozza a végső hang érzékelését, a helyzet sokkal rosszabb a hangerő növelésével. Lehetséges és nagyon egyszerű károsítani a hallását és jelentősen csökkenteni az érzékenységet, ha hosszan 90 dB felett hallgat zenét. Ezek az adatok nagyszámú orvosi tanulmányon alapulnak, amelyek arra a következtetésre jutottak, hogy a 90 dB feletti hang valódi és szinte helyrehozhatatlan egészségkárosodást okoz. Ennek a jelenségnek a mechanizmusa a hallásérzékelésben és a fül szerkezeti jellemzőiben rejlik. Amikor egy 90 dB feletti intenzitású hanghullám belép a hallójáratba, a középfülszervek lépnek működésbe, ami a hallási adaptációnak nevezett jelenséget okozza.

Az elve, ami ebben az esetben történik, a következő: a ragasztószalagok távolodnak az ovális ablaktól, és megvédik a belső fület a túl hangos hangoktól. Ezt a folyamatot ún akusztikus reflex. A fül számára ez az érzékenység rövid távú csökkenéseként érzékelhető, ami mindenkinek ismerős lehet, aki járt már például klubokbeli rockkoncerteken. Egy ilyen koncert után az érzékenység rövid távú csökkenése következik be, amely egy bizonyos idő elteltével visszaáll a korábbi szintre. Az érzékenység helyreállítása azonban nem mindig történik meg, és közvetlenül az életkortól függ. Mindezek mögött a hangos zene és egyéb hangok hallgatásának nagy veszélye húzódik meg, melynek intenzitása meghaladja a 90 dB-t. Az akusztikus reflex fellépése nem az egyetlen „látható” veszélye a hallási érzékenység elvesztésének. Ha hosszú ideig túl hangos hangoknak van kitéve, a belső fül területén található szőrszálak (amelyek reagálnak a rezgésekre) nagyon elhajlanak. Ebben az esetben az a hatás jelentkezik, hogy egy bizonyos frekvencia érzékeléséért felelős haj elhajlik a nagy amplitúdójú hangrezgések hatására. Egy bizonyos ponton egy ilyen szőr túlságosan eltérhet, és nem térhet vissza. Ez megfelelő érzékenységvesztést okoz egy adott frekvencián!

A legrosszabb ebben az egész helyzetben, hogy a fülbetegségek gyakorlatilag kezelhetetlenek még az orvostudomány által ismert legmodernebb módszerekkel sem. Mindez bizonyos komoly következtetésekhez vezet: a 90 dB feletti hang veszélyes az egészségre, és szinte garantáltan idő előtti halláskárosodást vagy jelentős érzékenységcsökkenést okoz. Ami még kellemetlen, hogy az alkalmazkodás korábban említett tulajdonsága idővel működésbe lép. Ez a folyamat az emberi hallószervekben szinte észrevétlenül megy végbe, i.e. Az a személy, aki lassan elveszíti érzékenységét, közel 100%-os valószínűséggel nem veszi észre ezt mindaddig, amíg a körülöttük lévő emberek nem figyelnek az állandóan ismétlődő kérdésekre, mint például: "Mit mondtál?" A végkövetkeztetés rendkívül egyszerű: zenehallgatáskor létfontosságú, hogy ne engedjük meg a 80-85 dB feletti hangintenzitást! Ennek van egy pozitív oldala is: a 80-85 dB-es hangerő megközelítőleg megfelel a stúdiókörnyezetben történő zenefelvétel szintjének. Itt születik meg az „arany középút” fogalma, amely fölé jobb nem emelkedni, ha az egészségügyi kérdéseknek van valami jelentősége.

Már a rövid ideig tartó, 110-120 dB-es zenehallgatás is hallásproblémákat okozhat, például egy élő koncert során. Nyilvánvaló, hogy ezt néha lehetetlen vagy nagyon nehéz elkerülni, de rendkívül fontos, hogy megpróbáljuk ezt megtenni az auditív észlelés integritásának megőrzése érdekében. Elméletileg a rövid ideig tartó (120 dB-t nem meghaladó) hangoknak való kitettség még a „hallófáradtság” megjelenése előtt sem vezet súlyos negatív következményei. De a gyakorlatban általában előfordulnak olyan esetek, amikor ilyen intenzitású hangot érnek el hosszan. Az emberek anélkül süketítik meg magukat, hogy észrevennék a veszély teljes mértékét egy autóban, amikor audiorendszert hallgatnak, otthon, hasonló körülmények között, vagy egy hordozható lejátszó fejhallgatójában. Miért történik ez, és mi kényszeríti arra, hogy a hang egyre hangosabb legyen? Erre a kérdésre két válasz adható: 1) A pszichoakusztika hatása, amelyről külön lesz szó; 2) Állandó igény, hogy a zene hangereje mellett valamilyen külső hangot „kiáltassunk”. A probléma első aspektusa meglehetősen érdekes, és a továbbiakban részletesen tárgyaljuk, de a probléma második oldala sokkal szuggesztív negatív gondolatokés következtetések a hi-fi hangok megfelelő hallgatásának valódi alapjainak téves megértésével kapcsolatban.

Anélkül, hogy belemennénk a részletekbe, általános következtetés A zenehallgatás és a megfelelő hangerő a következő: a zenehallgatást 90 dB-nél nem magasabb, 80 dB-nél nem alacsonyabb hangintenzitás mellett kell végezni olyan helyiségben, ahol a külső forrásokból származó idegen hangok erősen tompítottak vagy teljesen hiányoznak (pl. a szomszédok beszélgetnek és egyéb zajok, a lakás fala mögött utcai zaj és műszaki zaj, ha autóban tartózkodik, stb.). Szeretném egyszer s mindenkorra hangsúlyozni, hogy éppen az ilyenek betartása esetén valószínű szigorú követelményeket, akkor elérheti a várva várt hangerő egyensúlyt, amely nem okoz idő előtti nem kívánt károsodást a hallószervekben, és igazi élvezetet nyújt kedvenc zenéjének hallgatása során a legapróbb hangrészletekkel magas és alacsony frekvenciákon, valamint az általa nyújtott pontossággal. maga a „hi-fi” hangzás koncepciója követi.

Pszichoakusztika és az észlelés sajátosságai

Annak érdekében, hogy a legteljesebb választ adhassunk néhány fontos kérdésre az egészséges információ végső emberi észlelésével kapcsolatban, a tudománynak egy egész ága foglalkozik az ilyen szempontok széles skálájával. Ezt a részt "pszichoakusztikának" hívják. A helyzet az, hogy a hallásérzékelés nem csak a hallószervek működésével ér véget. A hallószerv (fül) általi közvetlen hangérzékelés után a kapott információ elemzésének legbonyolultabb és legkevésbé tanulmányozott mechanizmusa lép működésbe, ez teljes mértékben az emberi agy feladata, amely így van kialakítva hogy működés közben meghatározott frekvenciájú hullámokat generál, és azokat is Hertzben (Hz) jelöljük. Az agyhullámok különböző frekvenciái bizonyos emberi állapotoknak felelnek meg. Így kiderül, hogy a zenehallgatás segít megváltoztatni az agy frekvenciahangolását, és ezt fontos figyelembe venni zenei kompozíciók hallgatásakor. Ezen elmélet alapján létezik egy hangterápiás módszer is az ember mentális állapotának közvetlen befolyásolásával. Ötféle agyhullám létezik:

1. Delta hullámok (4 Hz alatti hullámok). Megfelel az állapotnak mély alvásálmok nélkül, miközben a testérzetek teljes hiánya.
2. Theta hullámok (4-7 Hz hullámok). Alvó állapot vagy mély meditáció.
3. Alfa-hullámok (7-13 Hz-es hullámok). Elernyedt és ellazult állapot ébrenlét alatt, álmosság.
4. Béta hullámok (13-40 Hz-es hullámok). Tevékenységi állapot, mindennapi gondolkodás és szellemi tevékenység, izgalom és megismerés.
5. Gamma hullámok (40 Hz feletti hullámok). Az intenzív mentális tevékenység, a félelem, az izgalom és a tudatosság állapota.

A pszichoakusztika, mint tudományág a hanginformációk végső emberi felfogásával kapcsolatos legérdekesebb kérdésekre keresi a választ. Ennek a folyamatnak a tanulmányozása során kiderül hatalmas mennyiség olyan tényezők, amelyek befolyása mind a zenehallgatás folyamatában, mind a hanginformáció feldolgozásának és elemzésének bármely más esetben érvényesül. A pszichoakusztikus szinte az összes sokféleséget megvizsgálja lehetséges hatások kezdve az érzelmi és mentális állapot egy személy a hallgatás idején, a hangszálak szerkezeti jellemzőivel (ha a hangteljesítmény összes finomságának észlelésének sajátosságairól beszélünk) és a hangnak az agy elektromos impulzusaivá történő átalakításának mechanizmusával. A legérdekesebb, és a legfontosabb fontos tényezők(amelyeket létfontosságúak minden alkalommal figyelembe venni kedvenc zenei kompozíciói hallgatásakor, valamint egy professzionális audiorendszer felépítésekor) a továbbiakról lesz szó.

A konszonancia, zenei összhang fogalma

Az emberi hallórendszer felépítése elsősorban a hangészlelés mechanizmusában, a hallórendszer nemlinearitásában, valamint a hangok magasság szerinti, meglehetősen nagy pontosságú csoportosításának képességében egyedülálló. Legtöbb érdekes tulajdonság Az észlelés során megfigyelhető a hallórendszer nemlinearitása, amely további nem létező (alaphangú) harmonikusok megjelenésében nyilvánul meg, különösen gyakran zenei vagy abszolút hangmagasságú embereknél. Ha részletesebben megállunk, és elemezzük a zenei hang érzékelésének minden finomságát, akkor könnyen megkülönböztethető a különféle akkordok és hangközök „konszonanciája” és „disszonanciája” fogalma. Koncepció "együtthangzás" mássalhangzóként határozzák meg (a francia „megegyezés” szóból), és ennek megfelelően fordítva, "disszonancia"- diszharmonikus, diszharmonikus hangzás. A sokszínűség ellenére különböző értelmezések Ezek a fogalmak a zenei intervallumok jellemzői, a legkényelmesebb a kifejezések „zenei-pszichológiai” dekódolását használni: együtthangzás az ember kellemes és kényelmes, lágy hangként határozza meg és érzi; disszonancia másrészt irritációt, szorongást és feszültséget okozó hangként jellemezhető. Az ilyen terminológia enyhén szubjektív jellegű, és a zene fejlődésének története során egészen más hangközöket vettek „mássalhangzónak” és fordítva.

Manapság ezeket a fogalmakat is nehéz egyértelműen felfogni, mivel a különböző zenei preferenciákkal és ízléssel rendelkező emberek között különbségek vannak, és nincs általánosan elfogadott és elfogadott harmóniafogalom. A különböző zenei intervallumok mássalhangzóként vagy disszonánsként való észlelésének pszichoakusztikus alapja közvetlenül függ a „kritikus sáv” fogalmától. Kritikus zenekar- ez egy bizonyos sávszélesség, amelyen belül a hallásérzések drámaian megváltoznak. A kritikus sávok szélessége a frekvencia növekedésével arányosan növekszik. Ezért a konszonanciák és disszonanciák érzete közvetlenül összefügg a kritikus sávok jelenlétével. Az emberi hallószerv (fül), amint azt korábban említettük, a hanghullámok elemzésének egy bizonyos szakaszában sávszűrő szerepét tölti be. Ez a szerep a basilaris membránhoz van rendelve, amelyen 24 frekvenciafüggő szélességű kritikus sáv található.

Így a konszonancia és az inkonzisztencia (konszonancia és disszonancia) közvetlenül függ a hallórendszer felbontásától. Kiderült, hogy ha két különböző hang egyhangúan szólal meg, vagy a frekvenciakülönbség nulla, akkor ez tökéletes összhang. Ugyanez a konszonancia lép fel, ha a frekvenciakülönbség nagyobb, mint a kritikus sáv. Disszonancia csak akkor lép fel, ha a frekvenciakülönbség a kritikus sáv 5%-a és 50%-a között van. Egy adott szegmensben a legnagyobb fokú disszonancia akkor hallható, ha a különbség a kritikus sáv szélességének egynegyede. Ez alapján könnyen elemezhető bármilyen kevert zenei felvétel és hangszerkombináció a hang konszonanciája vagy disszonanciája szempontjából. Nem nehéz kitalálni, hogy ebben az esetben mekkora szerepe van a hangmérnöknek, a hangstúdiónak és a végső digitális vagy analóg hangsáv egyéb alkatrészeinek, és mindezt még azelőtt, hogy megkísérelnénk a hangvisszaadó berendezésen játszani.

Hang lokalizáció

A binaurális hallás és a térbeli lokalizáció rendszere segíti az embert a térbeli hangkép teljességének érzékelésében. Ez az észlelési mechanizmus két hallóvevőn és két hallócsatornán keresztül valósul meg. Az ezeken a csatornákon érkező hanginformációkat ezt követően a hallórendszer perifériás részében dolgozzák fel, és spektrotemporális elemzésnek vetik alá. Továbbá ez az információ az agy magasabb részeibe kerül, ahol összehasonlítják a bal és jobb hangjelek közötti különbséget, és egyetlen hangkép alakul ki. Ezt a leírt mechanizmust ún binaurális hallás . Ennek köszönhetően egy személy a következő egyedi képességekkel rendelkezik:

1) egy vagy több forrásból származó hangjelek lokalizálása, ezáltal térbeli kép kialakítása a hangtér érzékeléséről
2) a különböző forrásokból érkező jelek elkülönítése
3) egyes jelek kiemelése mások hátterében (például a beszéd és a hang elkülönítése a zajtól vagy a hangszerek hangjától)

A térbeli lokalizáció könnyen megfigyelhető egyszerű példa. Egy koncerten, ahol egy színpad és egy bizonyos számú zenész van rajta egymástól bizonyos távolságra, könnyedén (ha kívánja, akár szem becsukásával) meghatározhatja az egyes hangszerek hangjelzésének érkezési irányát, értékelheti a hangtér mélysége és térbelisége. Ugyanígy értékelik a jó hi-fi rendszert, amely képes megbízhatóan „reprodukálni” a térbeliség és a lokalizáció ilyen hatását, ezáltal ténylegesen „megtéveszti” az agyat, hogy teljes jelenlétet érezzen kedvenc előadója élő előadásában. A hangforrás lokalizációját általában három fő tényező határozza meg: az idő, az intenzitás és a spektrum. Ezektől a tényezőktől függetlenül számos minta használható a hang lokalizációjával kapcsolatos alapok megértéséhez.

A legnagyobb lokalizációs hatás észlelhető emberi szervek a hallás a középfrekvenciás régióban található. Ugyanakkor szinte lehetetlen meghatározni a 8000 Hz feletti és 150 Hz alatti frekvenciák hangjainak irányát. Ez utóbbi tényt különösen széles körben alkalmazzák hi-fi és házimozi rendszerekben a mélysugárzó (alacsonyfrekvenciás rész) helyének megválasztásakor, amelynek helye a helyiségben a 150 Hz alatti frekvenciák lokalizációjának hiánya miatt gyakorlatilag irreleváns, és a hallgatónak mindenképpen holisztikus képe van a hangszínpadról. A lokalizáció pontossága a hanghullám-sugárzás forrásának térbeli elhelyezkedésétől függ. Így a hang lokalizációjának legnagyobb pontossága a vízszintes síkban figyelhető meg, elérve a 3°-os értéket. Függőleges síkban az emberi hallórendszer sokkal rosszabbul tudja meghatározni a forrás irányát, a pontosság ebben az esetben 10-15° (a fülek sajátos szerkezete és bonyolult geometriája miatt). A lokalizáció pontossága kismértékben változik attól függően, hogy a térben a hangot kibocsátó objektumok milyen szögben helyezkednek el a hallgatóhoz képest, és a végső hatást a hallgató fejétől érkező hanghullámok diffrakciójának mértéke is befolyásolja. Azt is meg kell jegyezni, hogy a szélessávú jelek jobban lokalizáltak, mint a keskeny sávú zajok.

Sokkal érdekesebb a helyzet az irányított hang mélységének meghatározásával. Például egy személy hang alapján meg tudja határozni a távolságot egy tárgytól, ez azonban nagyobb mértékben történik a hangnyomás változása miatt a térben. Jellemzően minél távolabb van a tárgy a hallgatótól, annál inkább csillapodik a szabad térben lévő hanghullám (a helyiségben a visszavert hanghullámok hatása is hozzáadódik). Ebből arra következtethetünk, hogy zárt helyiségben éppen a visszhang fellépése miatt nagyobb a lokalizációs pontosság. Visszavert hullámok keletkeznek fedett, lehetővé tegyék az ilyeneket érdekes hatások, mint például a hangterep kiterjesztése, beburkolása stb. Ezek a jelenségek éppen a háromdimenziós hanglokalizáció érzékenysége miatt lehetségesek. A hang vízszintes elhelyezkedését meghatározó fő függőségek: 1) a hanghullám balra érkezési idejének különbsége ill. jobb fül; 2) intenzitásbeli különbségek a hallgató fején fellépő diffrakció miatt. A hangmélység meghatározásához fontos a hangnyomásszint és a spektrális összetétel különbsége. A függőleges síkban való lokalizáció szintén erősen függ a fülkagyló diffrakciójától.

Bonyolultabb a helyzet a modern, dolby surround technológián és analógokon alapuló surround hangrendszerekkel. Úgy tűnik, hogy a házimozi-rendszerek felépítésének elvei egyértelműen szabályozzák a 3D hang meglehetősen naturalisztikus térbeli képének újraalkotásának módszerét a virtuális források térbeli hangereje és lokalizációja mellett. Azonban nem minden olyan triviális, mivel általában nem veszik figyelembe a nagyszámú hangforrás észlelésének és lokalizációjának mechanizmusait. A hangnak a hallószervek általi átalakítása magában foglalja azt a folyamatot, hogy a különböző forrásokból érkező jeleket adják hozzá a különböző fülekhez. Sőt, ha fázisszerkezet a különböző hangok többé-kevésbé szinkronban vannak, az ilyen folyamatot a fül egy forrásból származó hangként érzékeli. Számos nehézség is felmerül, köztük a lokalizációs mechanizmus sajátosságai, amelyek megnehezítik a forrás térbeli irányának pontos meghatározását.

A fentiek fényében a legnehezebb feladat a különböző forrásokból származó hangok elkülönítése, különösen, ha ezek a különböző források hasonló amplitúdó-frekvenciás jelet játszanak le. És pontosan ez történik a gyakorlatban minden modern térhatású hangrendszerben, sőt még egy hagyományos sztereó rendszerben is. Amikor az ember hallgat nagy számban Különböző forrásokból származó hangok esetén először meg kell határozni, hogy az egyes hangok az azt létrehozó forráshoz tartoznak (frekvencia, hangmagasság, hangszín szerinti csoportosítás). És csak a második szakaszban próbálja meg a hallás lokalizálni a forrást. Ezt követően a bejövő hangokat a térbeli jellemzők (jelek érkezési idejének eltérése, amplitúdókülönbség) alapján folyamokra osztják. A kapott információk alapján többé-kevésbé statikus és rögzített hallási kép alakul ki, amelyből megállapítható, hogy az egyes hangok honnan származnak.

Nagyon kényelmes ezeknek a folyamatoknak a követése egy közönséges színpad példáján, ahol a zenészek fixen helyezkednek el. Ugyanakkor nagyon érdekes, hogy ha a színpadon kezdetben bizonyos pozíciót elfoglaló énekes/előadó zökkenőmentesen elkezd mozogni a színpadon bármilyen irányba, akkor a korábban kialakult hallási kép nem változik! Az énekesből kiáradó hang irányának meghatározása szubjektíven ugyanaz marad, mintha ugyanazon a helyen állna, ahol a mozgás előtt állt. Csak az előadó színpadi helyének hirtelen megváltozása esetén válik ketté a kialakult hangkép. A tárgyalt problémák és a hangok térbeli lokalizálási folyamatainak összetettsége mellett a többcsatornás surround hangrendszerek esetében a végső hallóteremben zajló zengetési folyamat igen nagy szerepet játszik. Ez a függőség akkor figyelhető meg legvilágosabban, ha nagy számban visszavert hangok minden oldalról érkeznek - a lokalizáció pontossága jelentősen romlik. Ha a visszavert hullámok energiatelítettsége nagyobb (dominánsabb), mint a közvetlen hangoké, akkor egy ilyen helyiségben a lokalizációs kritérium rendkívül elmosódik, és rendkívül nehéz (ha nem lehetetlen) beszélni az ilyen források meghatározásának pontosságáról.

Erősen visszhangzó helyiségben azonban szélessávú jelek esetén a hallást az intenzitáskülönbség paraméter vezérli. Ebben az esetben az irányt a spektrum nagyfrekvenciás komponensével határozzuk meg. A lokalizáció pontossága bármely helyiségben a visszavert hangok közvetlen hangok utáni érkezési idejétől függ. Ha a hangjelek közötti rés túl kicsi, akkor a „közvetlen hullám törvénye” elkezdi segíteni a hallórendszert. Ennek a jelenségnek a lényege: ha rövid időkésleltetésű hangok különböző irányokból érkeznek, akkor a teljes hang lokalizációja az elsőként érkező hang szerint történik, azaz. a fül bizonyos mértékig figyelmen kívül hagyja a visszavert hangot, ha az túl rövid időn belül érkezik a közvetlen hang után. Hasonló hatás jelentkezik a függőleges síkban történő hang érkezési irányának meghatározásakor is, de ebben az esetben jóval gyengébb (annak oka, hogy a hallórendszer érzékenysége a függőleges síkban történő lokalizációra észrevehetően rosszabb).

Az elsőbbségi hatás lényege sokkal mélyebb, és inkább pszichológiai, mint fiziológiai jellegű. Nagyszámú kísérletet végeztek, amelyek alapján megállapították a függőséget. Ez a hatás elsősorban akkor jelentkezik, ha a visszhang fellépésének időpontja, amplitúdója és iránya egybeesik a hallgató „elvárásaival”, hogy az adott helyiség akusztikája hogyan alakítja a hangképet. Lehetséges, hogy az illetőnek már volt hallási tapasztalata ebben a vagy hasonló helyiségben, ami hajlamosítja a hallórendszert a „várható” elsőbbségi hatás kialakulására. Ezeket a benne rejlő korlátozásokat megkerülni az emberi hallásra, több hangforrás esetén különféle trükköket, trükköket alkalmaznak, melyek segítségével végső soron kialakul a hangszerek/egyéb hangforrások többé-kevésbé hihető térbeli lokalizációja. Általában véve a sztereó és többcsatornás hangképek reprodukálása nagy megtévesztésen és hallási illúzió létrehozásán alapul.

Amikor két vagy több hangsugárzórendszer (például 5.1 vagy 7.1, vagy akár 9.1) a szoba különböző pontjairól reprodukálja a hangot, a hallgató nem létező vagy képzeletbeli forrásokból származó hangokat hall, egy bizonyos hangpanorámát érzékelve. Ennek a megtévesztésnek a lehetősége az emberi test biológiai jellemzőiben rejlik. Valószínűleg az embernek nem volt ideje alkalmazkodni az ilyen megtévesztés felismeréséhez, mivel a „mesterséges” hangvisszaadás elvei viszonylag nemrég jelentek meg. De bár a képzeletbeli lokalizáció létrehozásának folyamata lehetségesnek bizonyult, a megvalósítás még mindig messze van a tökéletestől. A helyzet az, hogy a fül valóban ott érzékeli a hangforrást, ahol az valójában nem létezik, de a hanginformáció (különösen a hangszín) továbbításának helyessége és pontossága nagy kérdés. Valódi visszhangzó helyiségekben és visszhangmentes kamrákban végzett számos kísérlet során megállapították, hogy a valós és a képzeletbeli forrásokból származó hanghullámok hangszíne eltérő. Ez elsősorban a spektrális hangerő szubjektív érzékelését érinti, ebben az esetben a hangszín jelentősen és észrevehetően módosul (ha összehasonlítjuk egy valódi forrás által reprodukált hasonló hanggal).

A többcsatornás házimozi rendszerek esetében a torzítás mértéke több okból is észrevehetően magasabb: 1) Sok amplitúdó-frekvenciában és fázisjellemzőben hasonló hangjel érkezik egyszerre különböző forrásokból és irányokból (beleértve a visszavert hullámokat is) mindkét fülbe. csatorna. Ez fokozott torzításhoz és fésűszűrés megjelenéséhez vezet. 2) A hangszórók térbeli erős elkülönülése (egymáshoz viszonyítva; többcsatornás rendszerekben ez a távolság több méter vagy több is lehet) hozzájárul a hangszín-torzulások és a hangszínek növekedéséhez a képzeletbeli forrás területén. Ennek eredményeként elmondhatjuk, hogy a hangszín színezése a többcsatornás és térhatású hangrendszerekben a gyakorlatban két okból következik be: a fésűszűrés jelensége és a visszhangzási folyamatok hatása egy adott helyiségben. Ha egynél több forrás felelős a hanginformáció reprodukálásáért (ez vonatkozik a 2 forrásból álló sztereó rendszerre is), a „fésűszűrő” effektus megjelenése különböző időpontokban hanghullámok érkezése az egyes hallójáratokban. Különös egyenetlenségek figyelhetők meg az 1-4 kHz-es felső középső tartományban.

A személy romlik, és idővel elveszítjük egy bizonyos frekvencia észlelésének képességét.

A videót a csatorna készítette AsapSCIENCE, egyfajta életkorral összefüggő halláskárosodásteszt, amely segít kideríteni halláshatárait.

Különféle hangok szólalnak meg a videóban, 8000 Hz-től kezdődően, ami azt jelenti, hogy hallása nem károsodott.

A frekvencia ezután növekszik, és ez jelzi a hallás életkorát attól függően, hogy mikor hagyja abba az adott hangot.

Tehát ha frekvenciát hall:

12 000 Hz – Ön 50 év alatti

15 000 Hz – Ön 40 év alatti

16 000 Hz – Ön 30 év alatti

17 000 – 18 000 – 24 év alatti vagy

19 000 – 20 év alatti vagy

Ha azt szeretné, hogy a teszt pontosabb legyen, állítsa a videó minőségét 720p-re vagy még jobb 1080p-re, és hallgassa fejhallgatóval.

Hallásvizsgálat (videó)

Halláscsökkenés

Ha az összes hangot hallottad, valószínűleg 20 év alatti vagy. Az eredmények a fülében lévő szenzoros receptoroktól, az úgynevezett szőrsejtek amelyek idővel megsérülnek és elfajulnak.

Ezt a típusú halláskárosodást ún szenzorineurális hallásvesztés. Különféle fertőzések, gyógyszerek és autoimmun betegségek okozhatják ezt a rendellenességet. A magasabb frekvenciák érzékelésére hangolt külső szőrsejtek általában elsőként pusztulnak el, ami az életkorral összefüggő hallásvesztés következményeit okozza, amint azt ez a videó is bemutatja.

Emberi hallás: érdekes tények

1. Egészséges emberek között frekvenciatartomány, amelyet az emberi fül képes érzékelni 20 (alacsonyabb, mint a zongora legalacsonyabb hangja) és 20 000 Hertz között (magasabb, mint egy kis fuvola legmagasabb hangja). Ennek a tartománynak a felső határa azonban az életkorral folyamatosan csökken.

2. Emberek beszéljenek egymással 200 és 8000 Hz közötti frekvencián, és az emberi fül az 1000 – 3500 Hz-es frekvenciára a legérzékenyebb

3. Az emberi hallhatóság határa feletti hangokat hívjuk ultrahang, és az alatta lévők - infrahang.

4. A miénk a fülem még álmomban sem áll le, továbbra is hallja a hangokat. Az agyunk azonban figyelmen kívül hagyja őket.

5. A hang sebessége 344 méter másodpercenként. Hangrobbanás akkor következik be, amikor egy tárgy meghaladja a hangsebességet. A tárgy előtti és mögötti hanghullámok ütköznek, és sokkot okoznak.

6. Fülek - öntisztító szerv. Pórusok be hallójárat kiosztani fülzsír, és a csillóknak nevezett apró szőrszálak kinyomják a fülből a viaszt

7. Egy baba sírásának hangja körülbelül 115 dB, és hangosabb, mint egy autókürt.

8. Afrikában van egy maaban törzs, akik olyan csendben élnek, hogy még idős korukban is suttogást hallani akár 300 méteres távolságból.

9. Szint buldózer hangja Az alapjárat körülbelül 85 dB (decibel), ami már egy 8 órás munkanap után halláskárosodást okozhat.

10. Elöl ülve hangszórók egy rockkoncerten, 120 dB-nek teszi ki magát, ami már 7,5 perc elteltével károsítja a hallását.

Frekvenciák
​

Frekvencia - fizikai mennyiség, egy periodikus folyamat jellemzője, egyenlő az események (folyamatok) időegységenkénti ismétlődéseinek vagy előfordulásának számával.

Mint tudjuk, az emberi fül 16 Hz és 20 000 kHz közötti frekvenciákat hall. De ez nagyon átlagos.

A hang onnan jön különféle okok miatt. A hang hullámszerű légnyomás. Ha nem lenne levegő, nem hallanánk hangot. Az űrben nincs hang.
Hangot hallunk, mert fülünk érzékeny a légnyomás változásaira – hanghullámokra. A legegyszerűbb hanghullám egy rövid hangjelzés – így:

A hallójáratba belépő hanghullámok vibrálják a dobhártyát. A középfül csontjainak láncán keresztül a membrán rezgőmozgása a fülkagyló folyadékába kerül. Ennek a folyadéknak a hullámszerű mozgása viszont átkerül a fő membránra. Az utóbbi mozgása a végződések irritációját vonja maga után hallóideg. így főútvonal hangot a forrásától a tudatunkig. TYTS
​

Amikor összecsapja a kezét, a tenyerek közötti levegő kiszorul, és hanghullám keletkezik. A megnövekedett nyomás hatására a levegőmolekulák minden irányba terjednek hangsebességgel, ami 340 m/s. Amikor a hullám eléri a fület, megrezegteti a dobhártyát, ahonnan a jel továbbítódik az agyba, és pukkanást hall.
A pop egy rövid, egyszeri rezgés, amely gyorsan elmúlik. Egy tipikus pamuthang hangrezgési grafikonja így néz ki:

Az egyszerű hanghullám másik tipikus példája a periodikus rezgés. Például ha megszólal egy harang, a levegőt a harang falainak időszakos rezgései megrázzák.

Tehát milyen frekvencián kezd hallani a hétköznapi emberi fül? 1 Hz-es frekvenciát nem hall, de csak egy oszcillációs rendszer példáján láthatja. Az emberi fül 16 Hz-es frekvenciáktól kezdve pontosan hall. Vagyis amikor a levegő rezgéseit a fülünk egy bizonyos hangként érzékeli.

Hány hangot hall egy ember?

Nem minden normális hallású ember hallja ugyanazt. Egyesek képesek megkülönböztetni a hangmagasságban és hangerőben közel álló hangokat, és felismerni az egyes hangokat a zenében vagy a zajban. Mások ezt nem tudják megtenni. A jó hallású ember számára több hang jut, mint a fejletlen hallásúaknak.

De mennyire kell különbözőnek lennie két hang frekvenciájának ahhoz, hogy két különböző hangként hallhatóak legyenek? Meg lehet-e különböztetni például a hangokat egymástól, ha a frekvenciák különbsége másodpercenként egy rezgés? Kiderült, hogy egyes hangszíneknél ez lehetséges, másoknak viszont nem. Így a 435-ös frekvenciájú hangokat meg lehet különböztetni a hangmagasságban a 434-es és 436-os frekvenciájú hangoktól. De ha magasabb hangokat vesszük, akkor a különbség már nagyobb frekvenciakülönbségnél is nyilvánvaló. A fül az 1000 és 1001 rezgésszámú hangokat azonosnak érzékeli, és csak az 1000 és 1003 frekvenciák közötti hangkülönbséget érzékeli. Magasabb hangok esetén ez a frekvenciakülönbség még nagyobb. Például 3000 körüli frekvenciák esetén ez 9 oszcillációnak felel meg.

Ugyanígy a hangerőben hasonló hangok megkülönböztetésének képessége sem egyforma. 32-es frekvencián csak 3 különböző hangerő hallható; 125-ös frekvencián már 94 változó hangerős hang hallható, 1000 rezgésnél - 374, 8000-nél - ismét kevesebb, és végül 16 000-es frekvencián csak 16 hangot hallunk. Összesen több mint félmillió hangot képes megfogni a fülünk, változó magasságban és hangerőben! Ez csak félmillió egyszerű hang. Ha ehhez hozzáadjuk két vagy több hangszín – összhangzat – számtalan kombinációját, benyomást nyerünk a hangzásvilág sokszínűségéről, amelyben élünk, és amelyben fülünk olyan szabadon navigálhat. Ezért a fület a szemmel együtt a legérzékenyebb érzékszervnek tekintik.

Ezért a hang könnyebb megértése érdekében egy nem megszokott skálát használunk 1 kHz-es felosztással

És logaritmikus. Kibővített frekvencia megjelenítéssel 0 Hz-től 1000 Hz-ig. A frekvenciaspektrum így 16 és 20 000 Hz között ábrázolható diagram formájában.

De nem minden ember, még normál hallással sem, egyformán érzékeny a különböző frekvenciájú hangokra. Így a gyerekek általában feszültség nélkül érzékelik a legfeljebb 22 ezer frekvenciájú hangokat. A legtöbb felnőttnél a fül érzékenysége a magas hangokra már 16-18 ezer rezgésre csökkent másodpercenként. Az idős emberek fülének érzékenysége a 10–12 ezer hangfrekvenciás hangokra korlátozódik. Gyakran egyáltalán nem hallják a szúnyog énekét, a szöcske, a tücsök, de még a veréb csiripelését sem. Így attól tökéletes hangzás(Fenti ábra) ahogy az ember öregszik, már szűkebb perspektívából hallja a hangokat

Hadd mondjak egy példát a hangszerek frekvenciatartományára

Most témánkkal kapcsolatban. A dinamika, mint oszcillációs rendszer számos sajátossága miatt nem képes állandó lineáris karakterisztikával reprodukálni a teljes frekvenciaspektrumot. Ideális esetben ez egy teljes tartományú hangszóró lenne, amely 16 Hz-től 20 kHz-ig terjedő frekvenciaspektrumot reprodukál egyetlen hangerőszinten. Ezért az autóhangosításban többféle hangszórót használnak meghatározott frekvenciák reprodukálására.

Eddig így néz ki (háromutas rendszerhez + mélynyomó).

Mélynyomó 16 Hz - 60 Hz
Középmély 60 Hz-től 600 Hz-ig
Középtartomány 600 Hz és 3000 Hz között
Magassugárzó 3000 Hz-től 20000 Hz-ig

A szakaszról

Ez a rész olyan jelenségeknek vagy változatoknak szentelt cikkeket tartalmaz, amelyek valamilyen módon érdekesek vagy hasznosak lehetnek a megmagyarázhatatlan dolgok kutatói számára.
A cikkek kategóriákra vannak osztva:
Tájékoztató. Különböző tudományterületek kutatói számára hasznos információkat tartalmaznak.
Elemző. Tartalmazzák a verziókról vagy jelenségekről felhalmozott információk elemzését, valamint az elvégzett kísérletek eredményeinek leírását.
Műszaki. Információkat halmoznak fel olyan műszaki megoldásokról, amelyek felhasználhatók a megmagyarázhatatlan tények tanulmányozása terén.
Technikák. Tartalmazza a csoporttagok által a tények vizsgálatakor és a jelenségek tanulmányozása során alkalmazott módszerek leírását.
Média. Információkat tartalmaz a szórakoztatóipar jelenségeinek tükröződéséről: filmek, rajzfilmek, játékok stb.
Ismert tévhitek. Ismert, megmagyarázhatatlan tények feltárása, többek között harmadik felek forrásaiból gyűjtve.

Cikk típusa:

Információ

Az emberi felfogás sajátosságai. Meghallgatás

A hang rezgések, azaz. időszakos mechanikai zavarok rugalmas közegben - gáznemű, folyékony és szilárd halmazállapotú. Az ilyen zavar, amely valamilyen fizikai változást jelent a közegben (például sűrűség- vagy nyomásváltozás, részecskék elmozdulása), hanghullám formájában terjed benne. Egy hang akkor lehet hallhatatlan, ha frekvenciája meghaladja az emberi fül érzékenységét, vagy ha olyan közegen, például szilárd testen halad át, amely nem érintkezhet közvetlenül a füllel, vagy ha energiája gyorsan disszipálódik a közegben. Így a számunkra megszokott hangérzékelési folyamat csak az akusztika egyik oldala.

Hanghullámok

hanghullám

A hanghullámok példaként szolgálhatnak az oszcillációs folyamatra. Bármilyen habozás jogsértéssel jár egyensúlyi állapot rendszert, és jellemzőinek az egyensúlyi értékektől való eltérésében fejeződik ki, majd az eredeti értékhez való visszatéréssel. Hangrezgések esetén ez a jellemző a közeg egy pontjában lévő nyomás, eltérése pedig a hangnyomás.

Vegyünk egy hosszú, levegővel töltött csövet. A falhoz szorosan illeszkedő dugattyút helyeznek be a bal oldalon. Ha a dugattyút élesen jobbra mozdítjuk és leállítjuk, a közvetlen közelében lévő levegő egy pillanatra összenyomódik. A sűrített levegő ezután kitágul, jobbra tolja a szomszédos levegőt, és a kezdetben a dugattyú közelében létrehozott kompressziós terület állandó sebességgel mozog a csövön. Ez a kompressziós hullám a hanghullám a gázban.
Vagyis egy rugalmas közeg részecskéinek éles elmozdulása egy helyen növeli a nyomást ezen a helyen. A részecskék rugalmas kötéseinek köszönhetően a nyomás átkerül a szomszédos részecskékre, amelyek viszont hatnak a következő részecskékre, és a területre magas vérnyomás mintha egy rugalmas közegben mozogna. A magas nyomású területet egy terület követi alacsony vérnyomás, és így váltakozó kompressziós és ritkulási régiók sora jön létre, amelyek hullám formájában terjednek a közegben. Ebben az esetben a rugalmas közeg minden részecskéje oszcilláló mozgásokat végez.

A gázban lévő hanghullámot a túlnyomás, a túlzott sűrűség, a részecskék elmozdulása és sebessége jellemzi. A hanghullámok esetében ezek az egyensúlyi értékektől való eltérések mindig kicsik. Így a hullámhoz kapcsolódó túlnyomás sokkal kisebb, mint a gáz statikus nyomása. Ellenkező esetben egy másik jelenséggel van dolgunk - lökéshullámmal. A normál beszédnek megfelelő hanghullámban a túlnyomás csak körülbelül egymilliomod része a légköri nyomásnak.

A fontos tény az, hogy az anyagot nem viszi el a hanghullám. A hullám csak átmeneti, a levegőn áthaladó zavar, amely után a levegő visszaáll egyensúlyi állapotába.
A hullámmozgás természetesen nem csak a hangra jellemző: a fény- és rádiójelek hullámok formájában terjednek, a víz felszínén pedig mindenki ismeri a hullámokat.

Így a hang tág értelemben rugalmas hullámok, amelyek valamilyen rugalmas közegben terjednek, és mechanikai rezgéseket keltenek benne; szűk értelemben ezeknek a rezgéseknek az állatok vagy emberek speciális érzékszervei általi szubjektív érzékelése.
Mint minden hullámot, a hangot is amplitúdó és frekvenciaspektrum jellemzi. Jellemzően az ember hallja a levegőben átvitt hangokat a 16-20 Hz és 15-20 kHz közötti frekvenciatartományban. Az emberi hallhatóság tartománya alatti hangot infrahangnak nevezzük; magasabb: 1 GHz-ig, - ultrahang, 1 GHz-től - hiperhang. A hallható hangok közül ki kell emelnünk még a fonetikus, beszédhangokat és fonémákat (amelyek a beszédet alkotják), valamint a zenei hangokat (amelyek a zenét alkotják).

A hosszirányú és keresztirányú hanghullámokat a hullám terjedési irányának és a terjedő közeg részecskéinek mechanikai rezgésének irányának arányától függően különböztetjük meg.
Folyékony és gáznemű közegekben, ahol nincs jelentős sűrűségingadozás, az akusztikus hullámok longitudinális jellegűek, vagyis a részecskék rezgési iránya egybeesik a hullám mozgási irányával. IN szilárd anyagok, a hosszanti deformációk mellett rugalmas nyírási alakváltozások is fellépnek, amelyek keresztirányú (nyíró) hullámok gerjesztését okozzák; ilyenkor a részecskék a hullámterjedés irányára merőlegesen oszcillálnak. A longitudinális hullámok terjedési sebessége sokkal nagyobb, mint a nyíróhullámok terjedési sebessége.

A levegő nem mindenhol egyenletes a hangzás szempontjából. Ismeretes, hogy a levegő folyamatosan mozgásban van. Különböző rétegekben mozgásának sebessége nem azonos. A talajhoz közeli rétegekben a levegő érintkezik felszínével, épületeivel, erdőivel, ezért sebessége itt kisebb, mint a tetején. Emiatt a hanghullám nem egyformán gyorsan halad fent és alul. Ha a levegő mozgása, azaz a szél a hang kísérője, akkor felső rétegek levegő, a szél erősebben hajtja a hanghullámot, mint az alsóbbakban. Ha ellenszél van, a hang felülről lassabban terjed, mint lent. Ez a sebességkülönbség befolyásolja a hanghullám alakját. A hullámtorzítás következtében a hang nem halad egyenesen. Hátszélnél a hanghullám terjedési vonala lefelé, ellenszélnél pedig felfelé hajlik.

Egy másik oka a hang egyenetlen terjedésének a levegőben. Ez az egyes rétegeinek eltérő hőmérséklete.

Az egyenetlenül felmelegedett levegőrétegek, mint a szél, megváltoztatják a hang irányát. Napközben a hanghullám felfelé hajlik, mert az alsó, melegebb rétegekben nagyobb a hangsebesség, mint a felsőbb rétegekben. Este, amikor a föld és vele a közeli légrétegek gyorsan lehűlnek, a felső rétegek felmelegednek, mint az alsók, nagyobb bennük a hangsebesség, a hanghullámok terjedési vonala lefelé hajlik. Ezért esténként, a semmiből, jobban lehet hallani.

A felhőket figyelve gyakran észreveheti, hogyan mozognak különböző magasságokban, nemcsak különböző sebességgel, de néha be különböző irányokba. Ez azt jelenti, hogy a talajtól eltérő magasságban a szél eltérő sebességű és irányú lehet. Az ilyen rétegekben a hanghullám alakja is rétegről rétegre változik. Jöjjön például a hang a széllel szemben. Ebben az esetben a hangterjedési vonalnak meg kell hajolnia és felfelé kell mennie. De ha egy lassan mozgó levegőréteg az útjába kerül, akkor ismét irányt változtat, és ismét visszatérhet a talajra. Ekkor jelenik meg a „csend zóna” a térben attól a helytől, ahol a hullám magasságba emelkedik a földre való visszatérésig.

A hangérzékelés szervei

Hallás - képesség biológiai szervezetek hallószervekkel érzékeli a hangokat; speciális funkció hallókészülék, hangrezgések által izgatott környezet például levegő vagy víz. Az öt biológiai érzék egyike, más néven akusztikus érzékelés.

Az emberi fül körülbelül 20 m és 1,6 cm közötti hosszúságú hanghullámokat érzékel, ami 16-20 000 Hz-nek (másodpercenkénti oszcilláció) felel meg, amikor a rezgések a levegőn keresztül, és akár 220 kHz-nek felelnek meg, ha a hangot a csontokon keresztül továbbítják. a koponya. Ezek a hullámok fontos biológiai jelentőséggel bírnak, például a 300-4000 Hz-es hanghullámok megfelelnek az emberi hangnak. A 20 000 Hz feletti hangoknak nincs gyakorlati jelentősége, mivel gyorsan lelassulnak; a 60 Hz alatti rezgéseket a rezgésérzékelésen keresztül érzékeljük. A frekvenciatartományt, amelyet egy személy hall, hallási vagy hangtartománynak nevezzük; a magasabb frekvenciákat ultrahangnak, az alacsonyabb frekvenciákat infrahangnak nevezzük.
A hangfrekvenciák megkülönböztetésének képessége nagymértékben függ az egyéntől: életkorától, nemétől, hallásbetegségekre való hajlamától, képzettségétől és hallásfáradtságától. Az egyének képesek 22 kHz-ig, és esetleg magasabb hangok érzékelésére is.
Egy személy egyszerre több hangot is meg tud különböztetni, mivel egyszerre több állóhullám is lehet a fülkagylóban.

A fül egy összetett vesztibuláris-hallószerv, amely két funkciót lát el: érzékeli a hangimpulzusokat, és felelős a test térbeli helyzetéért és az egyensúly megtartásának képességéért. Ez egy páros szerv, amely a koponya halántékcsontjaiban található, kívülről a fülkagylók korlátozzák.

A hallás és az egyensúly szervét három rész képviseli: a külső, a középső és a belső fül, amelyek mindegyike ellátja sajátos funkcióit.

A külső fül a fülkagylóból és a külső hallójáratból áll. A fülkagyló egy összetett alakú rugalmas porc, amelyet bőr borít, alsó része, az úgynevezett lebeny bőrredő, amely bőrből és zsírszövetből áll.
Az élő szervezetekben a fülkagyló a hanghullámok vevőjeként működik, amelyeket aztán a hallókészülék belsejébe továbbítanak. A fülkagyló értéke az emberben jóval kisebb, mint az állatokban, így az emberben gyakorlatilag mozdulatlan. De sok állat a füle mozgatásával sokkal pontosabban tudja meghatározni a hangforrás helyét, mint az ember.

Az emberi fülcsont redői hozzájárulnak a beérkezéshez hallójárat hang - enyhe frekvencia torzulások, a hang vízszintes és függőleges lokalizációjától függően. Így az agy további információkat kap a hangforrás helyének tisztázásához. Ezt az effektust néha használják az akusztikában, többek között a térhatású hangzás érzetének megteremtésére fejhallgató vagy hallókészülék használatakor.
A fülkagyló feladata a hangok felfogása; folytatása a külső hallójárat porcikája, melynek hossza átlagosan 25-30 mm. Porcos rész A hallójárat átjut a csontba, és a teljes külső hallójáratot faggyú- és kénmirigyeket tartalmazó bőr borítja, amelyek módosított verejtékmirigyek. Ez a járat vakon végződik: a dobhártya választja el a középfültől. A fülkagyló által felfogott hanghullámok elérik a dobhártyát, és rezgésbe hoznak.

A dobhártya rezgését viszont a középfülbe továbbítják.

Középfül
A középfül fő része a dobüreg - egy kis, körülbelül 1 cm³ térfogatú hely a halántékcsontban. Három hallócsont van: a malleus, az incus és a kengyel - ezek továbbítják a hangrezgéseket a külső fülből a belső fülbe, egyidejűleg erősítve azokat.

A hallócsontok, mint az emberi csontváz legkisebb töredékei, egy rezgéseket közvetítő láncot képviselnek. A malleus nyele szorosan egybeforrt a dobhártyával, a malleus feje az incushoz, az pedig hosszú folyamatával a kapcsokhoz kapcsolódik. A szalagok alapja lezárja az előszoba ablakát, így csatlakozik a belső fülhöz.
A középfül ürege az orrgarathoz kapcsolódik az Eustachianus csövön keresztül, amelyen keresztül a dobhártyán belüli és kívüli átlagos légnyomás kiegyenlítődik. A külső nyomás változásakor a fülek néha elzáródnak, ami általában reflexszerű ásítással oldódik meg. A tapasztalatok azt mutatják, hogy a füldugulást még hatékonyabban oldják meg nyelési mozdulatokkal, vagy a beszorult orrba fújással ebben a pillanatban.

Belső fül
A hallás- és egyensúlyszerv három szakasza közül a legösszetettebb a belső fül, amelyet bonyolult formája miatt labirintusnak neveznek. A csontos labirintus az előcsarnokból, a fülkagylóból és a félkör alakú csatornákból áll, de csak a nyirokfolyadékkal teli cochlea kapcsolódik közvetlenül a halláshoz. A fülkagyló belsejében szintén folyadékkal töltött membráncsatorna található, melynek alsó falán a hallóelemző készülék szőrsejtekkel borított receptora található. A szőrsejtek érzékelik a csatornát kitöltő folyadék rezgését. Minden szőrsejt egy meghatározottra van hangolva hangfrekvencia, az alacsony frekvenciára hangolt sejtekkel a fülkagyló felső részében helyezkednek el, a magas frekvenciákat pedig a fülkagyló alsó részének sejtjei veszik fel. Ha a szőrsejtek életkor miatt vagy más okok miatt elhalnak, az ember elveszíti a megfelelő frekvenciájú hangok érzékelését.

Az érzékelés határai

Az emberi fül névlegesen 16 és 20 000 Hz közötti hangokat hall. A felső határ az életkorral csökken. A legtöbb felnőtt nem hallja a 16 kHz feletti hangokat. Maga a fül nem reagál a 20 Hz alatti frekvenciákra, de azok a tapintáson keresztül érzékelhetők.

Az észlelt hangok hangerejének tartománya óriási. De a dobhártya a fülben csak a nyomásváltozásokra érzékeny. A hangnyomásszintet általában decibelben (dB) mérik. A hallhatóság alsó küszöbe 0 dB (20 mikropascal), a hallhatóság felső határának meghatározása pedig inkább a kényelmetlenség küszöbére, majd a halláskárosodásra, zúzódásra stb. utal. Ez a határ attól függ, hogy mennyi ideig hallgatunk a hangot. A fül akár 120 dB-ig terjedő rövid távú hangerőnövekedést is elviseli következmények nélkül, de a 80 dB feletti hangok hosszú távú kitettsége halláskárosodást okozhat.

A hallás alsó határának alaposabb vizsgálata kimutatta, hogy a minimális küszöb, amelynél a hang hallható marad, a frekvenciától függ. Ezt a grafikont abszolút hallásküszöbnek nevezzük. Átlagosan a legnagyobb érzékenységű tartománya az 1 kHz és 5 kHz közötti tartományban van, bár az érzékenység a korral csökken a 2 kHz feletti tartományban.
Van egy mód a hang érzékelésére a dobhártya részvétele nélkül is - az úgynevezett mikrohullámú hallási hatás, amikor a mikrohullámú tartományban (1-300 GHz) a modulált sugárzás hatással van a fülkagyló körüli szövetekre, aminek következtében a személy különféle érzékelést okoz. hangokat.
Néha egy személy hallhat hangokat az alacsony frekvenciájú tartományban, bár a valóságban nem voltak ilyen frekvenciájú hangok. Ez azért van így, mert a fülben lévő basilaris membrán rezgései nem lineárisak, és két magasabb frekvencia közötti frekvenciakülönbséggel léphetnek fel benne rezgések.

Szinesztézia

Az egyik legszokatlanabb pszichoneurológiai jelenség, amelyben az inger típusa és az érzések típusa, amelyeket egy személy tapasztal, nem esik egybe. A szinesztetikus észlelés abban nyilvánul meg, hogy a hétköznapi minőségeken túl további, egyszerűbb érzetek vagy tartós „elemi” benyomások is felmerülhetnek - például szín, szag, hangok, ízek, texturált felület tulajdonságai, átlátszóság, térfogat és forma, hely a térben és más minőségek, amelyeket nem érzékszerveken keresztül kapunk, hanem csak reakciók formájában léteznek. Az ilyen további tulajdonságok vagy elszigetelt érzékszervi benyomások formájában jelentkezhetnek, vagy akár fizikailag is megnyilvánulhatnak.

Létezik például hallási szinesztézia. Ez az a képesség, hogy egyes emberek hangokat „hallanak”, amikor mozgó tárgyakat vagy villanásokat figyelnek meg, még akkor is, ha azokat nem kísérik tényleges hangjelenségek.
Nem szabad megfeledkezni arról, hogy a szinesztézia inkább az ember pszichoneurológiai jellemzője, és nem mentális rendellenesség. A körülöttünk lévő világnak ezt a felfogását egy hétköznapi ember bizonyos kábítószerek használatán keresztül érezheti meg.

A szinesztéziának még nincs általános elmélete (tudományosan bizonyított, univerzális elképzelés róla). Jelenleg számos hipotézis létezik, és sok kutatás folyik ezen a területen. Eredeti osztályozások, összehasonlítások már megjelentek, és bizonyos szigorú minták is kialakultak. Például mi, tudósok már rájöttünk, hogy a szinesztétáknak sajátos figyelmük van - mintha „tudat előtt” lennének - azokra a jelenségekre, amelyek szinesztéziát okoznak bennük. A szinesztéták agyi anatómiája kissé eltérő, és az agy aktivációja gyökeresen eltérő a szinesztetikus „ingerekhez”. Az Oxfordi Egyetem (Egyesült Királyság) kutatói pedig egy sor kísérletet végeztek, amelyek során azt találták, hogy a szinesztézia oka a túlzottan ingerelhető idegsejtek lehetnek. Az egyetlen dolog, amit biztosan lehet mondani, az az, hogy az ilyen észlelés az agyműködés szintjén érhető el, és nem az elsődleges információérzékelés szintjén.

Következtetés

A nyomáshullámok áthaladnak a külső fülön, a dobhártyán és a középfül csontjain, hogy elérjék a folyadékkal telt, cochleáris alakú belső fület. A folyadék oszcillálva egy apró szőrszálakkal, csillókkal borított membránba ütközik. Egy összetett hang szinuszos komponensei rezgéseket okoznak a membrán különböző részein. A membránnal együtt vibráló csillók gerjesztik a hozzájuk kapcsolódó csillókat. idegrostok; impulzusok sorozata jelenik meg bennük, amelyben egy komplex hullám egyes összetevőinek frekvenciája és amplitúdója „kódolva” van; ezeket az adatokat elektrokémiai úton továbbítják az agyba.

A hangok teljes spektrumából elsősorban megkülönböztetnek hallható tartomány: 20-20 000 hertz, infrahangok (20 Hz-ig) és ultrahangok - 20 000 Hz-től és afelett. Egy személy nem hallja az infrahangokat és az ultrahangokat, de ez nem jelenti azt, hogy ezek nem hatnak rá. Ismeretes, hogy az infrahangok, különösen a 10 hertz alatti frekvenciák, befolyásolhatják az emberi pszichét és okokat depresszív állapotok. Az ultrahangok astheno-vegetatív szindrómákat stb.
A hangtartomány hallható része alacsony frekvenciájú - 500 Hz-ig, középfrekvenciás - 500-10 000 Hertz és magas - 10 000 Hz feletti hangokra van felosztva.

Ez a felosztás nagyon fontos, mivel az emberi fül nem egyformán érzékeny rá különböző hangok. A fül a közepes frekvenciájú hangok viszonylag szűk tartományára érzékeny, 1000 és 5000 hertz között. Az alacsonyabb és magasabb frekvenciájú hangok esetében az érzékenység élesen csökken. Ez oda vezet, hogy az ember képes hallani a körülbelül 0 decibel energiájú hangokat a középfrekvenciás tartományban, és nem hallani az alacsony frekvenciájú, 20-40-60 decibeles hangokat. Vagyis az azonos energiájú hangok a középfrekvenciás tartományban hangosnak, az alacsony frekvenciájú tartományban azonban halknak vagy egyáltalán nem hallhatók.

A hangnak ezt a sajátosságát nem véletlenül alakította ki a természet. A létezéséhez szükséges hangok: beszéd, természethangok, főként a középfrekvencia tartományban vannak.
A hangok érzékelése jelentősen romlik, ha egyidejűleg más hangok, hasonló frekvenciájú vagy harmonikus összetételű zajok hallhatók. Ez egyrészt azt jelenti, hogy az emberi fül nem érzékeli jól az alacsony frekvenciájú hangokat, másrészt, ha idegen zaj van a helyiségben, akkor az ilyen hangok érzékelése tovább zavarható és torzulhat.