La frequenza delle vibrazioni sonore udibili dall'uomo. Quando vedere un medico

7 febbraio 2018

Spesso le persone (anche quelle che sono esperte in materia) sperimentano confusione e difficoltà nel comprendere chiaramente come una persona possa sentire intervallo di frequenze il suono è suddiviso in categorie generali (bassi, medi, alti) e in sottocategorie più ristrette (bassi superiori, medi inferiori, ecc.). Allo stesso tempo, queste informazioni sono estremamente importanti non solo per gli esperimenti con l'audio dell'auto, ma anche utili per lo sviluppo generale. La conoscenza tornerà sicuramente utile quando si configura un sistema audio di qualsiasi complessità e, soprattutto, aiuterà a valutare correttamente i punti di forza o di debolezza di un particolare sistema acustico o le sfumature della stanza di ascolto della musica (nel nostro caso, l'interno dell'auto è più rilevante), perché ha un impatto diretto sul suono finale. Se hai una buona e chiara comprensione a orecchio della predominanza di determinate frequenze nello spettro sonoro, puoi valutare facilmente e rapidamente il suono di una particolare composizione musicale, ascoltando chiaramente l'influenza dell'acustica della stanza sulla colorazione del suono , il contributo del sistema acustico stesso al suono e, più sottilmente, a risolvere tutte le sfumature, che è ciò a cui aspira l'ideologia del suono "hi-fi".

Divisione della gamma udibile in tre gruppi principali

La terminologia per la suddivisione dello spettro delle frequenze udibili ci è venuta in parte dal mondo musicale, in parte dal mondo scientifico e in vista generaleè familiare a quasi tutti. La divisione più semplice e comprensibile che può testare la gamma di frequenze del suono in generale è simile alla seguente:

Basse frequenze. I limiti della gamma delle basse frequenze rientrano 10 Hz (limite inferiore) - 200 Hz (limite superiore). Il limite inferiore inizia proprio a 10 Hz, anche se nella visione classica una persona è in grado di sentire a partire da 20 Hz (tutto al di sotto rientra nella regione degli infrasuoni), i restanti 10 Hz possono ancora essere parzialmente udibili e possono essere percepiti anche tattilmente in il caso dei bassi profondi e persino l'influenza su atteggiamento psicologico persona.
La gamma sonora a bassa frequenza ha la funzione di arricchimento, saturazione emotiva e risposta finale: se il calo nella parte a bassa frequenza dell'acustica o della registrazione originale è forte, ciò non influenzerà in alcun modo il riconoscimento di un suono. particolare composizione, melodia o voce, ma il suono sarà percepito come scarno, impoverito e mediocre, mentre soggettivamente sarà sempre più acuto in termini di percezione, poiché le frequenze medie e alte sporgeranno e prevarranno sullo sfondo dell'assenza di una buona regione dei bassi ricca.

Abbastanza un gran numero di gli strumenti musicali riproducono suoni nella gamma delle basse frequenze, comprese le voci maschili che possono scendere fino a 100 Hz. Lo strumento più pronunciato, che suona fin dall'inizio della gamma udibile (da 20 Hz), può essere tranquillamente chiamato organo a fiato.
Medie frequenze. I limiti della gamma delle frequenze medie sono entro 200 Hz (limite inferiore) - 2400 Hz (limite superiore). La gamma media sarà sempre fondamentale, definendo e formando effettivamente la base del suono o della musica di una composizione, quindi la sua importanza è difficile da sopravvalutare.
Ciò può essere spiegato in diversi modi, ma principalmente questa caratteristica umano percezione uditivaè determinato dall'evoluzione: nel corso di molti anni della nostra formazione è successo che l'apparecchio acustico catturi in modo più acuto e chiaro la gamma delle frequenze medie, perché entro i suoi confini si trova il linguaggio umano, ed è lo strumento principale per comunicazione effettiva e sopravvivenza. Ciò spiega anche una certa non linearità della percezione uditiva, sempre volta alla predominanza delle frequenze medie nell'ascolto della musica, perché il nostro apparecchio acustico è più sensibile a questa gamma e si adatta automaticamente ad essa, come se “amplificasse” maggiormente sullo sfondo di altri suoni.

La maggioranza assoluta dei suoni, degli strumenti musicali o delle voci si trova nella gamma media, anche se viene interessata una gamma ristretta sopra o sotto, la gamma si estende di solito fino alla metà superiore o inferiore. Di conseguenza, le voci (sia maschili che femminili), così come quasi tutti gli strumenti conosciuti, come chitarra e altri archi, pianoforte e altre tastiere, strumenti a fiato, ecc., si trovano nella gamma delle frequenze medie.
Alte frequenze. I limiti della gamma delle alte frequenze rientrano 2400 Hz (limite inferiore) - 30000 Hz (limite superiore). Il limite superiore, come nel caso della gamma delle basse frequenze, è alquanto arbitrario e anche individuale: la persona media non può sentire al di sopra di 20 kHz, ma ci sono persone rare con sensibilità fino a 30 kHz.
Inoltre, un certo numero di armonici musicali possono teoricamente estendersi nella regione superiore a 20 kHz e, come è noto, gli armonici sono in ultima analisi responsabili del colore del suono e della percezione timbrica finale dell'immagine sonora complessiva. Le frequenze ultrasoniche apparentemente “impercettibili” possono chiaramente influenzare condizione psicologica persona, anche se non verranno sfruttati nel modo consueto. Diversamente, il ruolo delle alte frequenze, sempre per analogia con le basse frequenze, è più arricchente e complementare. Sebbene la gamma delle alte frequenze abbia un impatto molto maggiore sul riconoscimento di un particolare suono, sull'affidabilità e sulla conservazione del timbro originale, rispetto alla sezione delle basse frequenze. Le alte frequenze conferiscono ai brani musicali "ariosità", trasparenza, purezza e chiarezza.

Molti strumenti musicali suonano anche nella gamma delle alte frequenze, comprese le voci che possono raggiungere la regione di 7000 Hz e oltre con l'aiuto di sovratoni e armoniche. Il gruppo di strumenti più pronunciato nel segmento delle alte frequenze sono gli archi e i fiati, mentre i piatti e il violino raggiungono quasi il limite superiore della gamma udibile (20 kHz) nel suono.

In ogni caso, il ruolo di assolutamente tutte le frequenze della gamma udibile dall'orecchio umano è impressionante e i problemi nel percorso a qualsiasi frequenza saranno molto probabilmente chiaramente visibili, soprattutto per un apparecchio acustico esperto. L'obiettivo della riproduzione del suono ad alta precisione della classe "hi-fi" (o superiore) è il suono affidabile e il più uniforme possibile di tutte le frequenze tra loro, come è successo quando il fonogramma è stato registrato in studio. La presenza di forti cali o picchi nella risposta in frequenza del sistema di altoparlanti indica che, a causa delle sue caratteristiche costruttive, non è in grado di riprodurre la musica come originariamente previsto dall'autore o dal tecnico del suono al momento della registrazione.

Ascoltando la musica, una persona sente la combinazione di suoni di strumenti e voci, ognuno dei quali suona in una parte della gamma di frequenze. Alcuni strumenti possono avere una gamma di frequenze molto ristretta (limitata), mentre per altri, al contrario, può letteralmente estendersi dal limite udibile inferiore a quello superiore. Va tenuto presente che nonostante la stessa intensità dei suoni frequenze diverse ah, l'orecchio umano percepisce queste frequenze con intensità diversa, il che è dovuto ancora una volta al meccanismo della struttura biologica dell'apparecchio acustico. La natura di questo fenomeno è in gran parte spiegata anche dalla necessità biologica di adattarsi principalmente alla gamma sonora delle medie frequenze. Quindi, in pratica, un suono con una frequenza di 800 Hz con un'intensità di 50 dB verrà percepito soggettivamente dall'orecchio come più forte rispetto a un suono della stessa intensità, ma con una frequenza di 500 Hz.

Inoltre, le diverse frequenze sonore che inondano la gamma di frequenze udibili del suono avranno soglie diverse sensibilità al dolore! Soglia del dolore è considerato uno standard media frequenza 1000 Hz con una sensibilità di circa 120 dB (può variare leggermente a seconda delle caratteristiche individuali). Come per la percezione irregolare dell'intensità a frequenze diverse a livelli di volume normali, si osserva approssimativamente la stessa relazione rispetto alla soglia del dolore: si verifica più rapidamente alle frequenze medie, ma ai margini della gamma udibile la soglia diventa più alta. Per fare un confronto, la soglia del dolore ad una frequenza media di 2000 Hz è di 112 dB, mentre la soglia del dolore ad una bassa frequenza di 30 Hz sarà di 135 dB. La soglia del dolore alle basse frequenze è sempre più alta rispetto alle frequenze medie e alte.

Una disparità simile si osserva in relazione a soglia uditiva- questa è la soglia inferiore oltre la quale i suoni diventano udibili dall'orecchio umano. Convenzionalmente la soglia uditiva è considerata pari a 0 dB, ma anche in questo caso è valida per la frequenza di riferimento di 1000 Hz. Se, per confronto, prendiamo un suono a bassa frequenza di 30 Hz, diventerà udibile solo con un'intensità di radiazione dell'onda di 53 dB.

Le caratteristiche elencate della percezione uditiva umana, ovviamente, hanno un impatto diretto quando viene sollevata la questione dell'ascolto della musica e del raggiungimento di un certo effetto psicologico della percezione. Ricordiamo da questo che i suoni con intensità superiore a 90 dB sono dannosi per la salute e possono comportare un degrado e un notevole deterioramento dell'udito. Tuttavia, un suono a bassa intensità troppo debole soffrirà di gravi irregolarità di frequenza dovute a caratteristiche biologiche percezione uditiva, che è di natura non lineare. Pertanto, un percorso musicale con un volume di 40-50 dB verrà percepito come impoverito, con una marcata mancanza (si potrebbe dire fallimento) di frequenze basse e alte. Questo problema è noto da molto tempo; per combatterlo è stata utilizzata una nota funzione chiamata compensazione del tono, che, attraverso l'equalizzazione, equalizza i livelli delle frequenze basse e alte vicino al livello medio, eliminando così cali indesiderati senza la necessità di aumentare il livello del volume, rendendo soggettivamente uniforme la gamma di frequenze udibili del suono nel grado di distribuzione del suono energia.

Tenendo conto dell'interessante e caratteristiche uniche dell'udito umano, è utile notare che con l'aumento del volume del suono, la curva di non linearità della frequenza si livella e, a circa 80-85 dB (e oltre), le frequenze del suono diventeranno soggettivamente equivalenti in intensità (con una deviazione di 3-5 dB). Anche se il livellamento non avviene completamente e sul grafico sarà comunque visibile una linea smussata ma curva, che manterrà una tendenza verso la predominanza dell'intensità delle frequenze medie rispetto al resto. Nei sistemi audio, tali irregolarità possono essere risolte con l'aiuto di un equalizzatore o con l'aiuto di controlli del volume separati nei sistemi con amplificazione di canali separati.

Suddivisione della gamma udibile in sottogruppi più piccoli

Oltre alla divisione generalmente accettata e conosciuta in tre gruppi generali, a volte è necessario considerare questa o quella parte ristretta in modo più dettagliato e dettagliato, dividendo così la gamma di frequenze del suono in “frammenti” ancora più piccoli. Grazie a ciò, è apparsa una divisione più dettagliata, utilizzando la quale è possibile designare in modo rapido e accurato il segmento previsto della gamma sonora. Considera questa divisione:

Un piccolo numero selezionato di strumenti rientra nella regione dei bassi più gravi e soprattutto dei sub-bassi: contrabbasso (40-300 Hz), violoncello (65-7000 Hz), fagotto (60-9000 Hz), tuba (45-2000 Hz), corni (60-5000 Hz), basso (32-196 Hz), grancassa (41-8000 Hz), sassofono (56-1320 Hz), pianoforte (24-1200 Hz), sintetizzatore (20-20000 Hz) Hz), organo (20-7000 Hz), arpa (36-15000 Hz), controfagotto (30-4000 Hz). Gli intervalli indicati tengono conto di tutte le armoniche dello strumento.

Bassi superiori (da 80 Hz a 200 Hz) rappresentato dalle note più alte degli strumenti bassi classici, nonché dalle frequenze udibili più basse delle singole corde, come una chitarra. La gamma dei bassi superiori è responsabile della sensazione di potenza e della trasmissione del potenziale energetico onda sonora. Dà anche una sensazione di spinta; il basso superiore è progettato per rivelare pienamente il ritmo percussivo delle composizioni di danza. A differenza dei bassi più bassi, i bassi più alti sono responsabili della velocità e della pressione della regione dei bassi e dell'intero suono, quindi in un sistema audio di alta qualità viene sempre espresso in modo rapido e netto, come un colpo tattile tangibile contemporaneamente al suono percezione diretta del suono.

Pertanto, è il basso superiore ad essere responsabile dell'attacco, della pressione e della spinta musicale, e anche solo questo segmento ristretto della gamma sonora è in grado di dare all'ascoltatore la sensazione del leggendario “pugno” (dall'inglese punch - colpo ), quando un suono potente viene percepito come un colpo tangibile e forte al petto. Pertanto, in un sistema musicale, un basso superiore veloce, ben formato e corretto si riconosce dallo sviluppo di alta qualità di un ritmo energico, da un attacco raccolto e dalla buona progettazione degli strumenti nel registro inferiore delle note, come il violoncello, pianoforte o strumenti a fiato.

Negli impianti audio è consigliabile affidare un segmento dei bassi superiori agli altoparlanti dei medi con un diametro abbastanza grande di 6,5"-10" e con buoni indicatori di potenza e un forte magnete. L'approccio è spiegato dal fatto che sono gli altoparlanti di questa configurazione che saranno in grado di rivelare pienamente il potenziale energetico insito in questa regione molto esigente della gamma udibile.
Ma non dimenticare il dettaglio e l'intelligibilità del suono: questi parametri sono altrettanto importanti nel processo di ricreazione di una particolare immagine musicale. Poiché i bassi superiori sono già ben localizzati/definiti nello spazio a orecchio, la gamma superiore a 100 Hz deve essere affidata esclusivamente agli altoparlanti montati frontalmente, che modelleranno e costruiranno la scena. Nel segmento dei bassi superiori è possibile ascoltare perfettamente il panorama stereo, se previsto dalla registrazione stessa.

La regione dei bassi superiori copre già un numero abbastanza elevato di strumenti e persino voci maschili gravi. Pertanto tra gli strumenti ci sono gli stessi che suonavano il basso basso, ma a essi se ne aggiungono molti altri: tom (70-7000 Hz), rullante (100-10000 Hz), percussioni (150-5000 Hz), trombone tenore ( 80-10000 Hz), tromba (160-9000 Hz), sassofono tenore (120-16000 Hz), sassofono contralto (140-16000 Hz), clarinetto (140-15000 Hz), violino contralto (130-6700 Hz), chitarra (80-5000Hz). Gli intervalli indicati tengono conto di tutte le armoniche dello strumento.

Medio-bassi (da 200 Hz a 500 Hz)- l'area più estesa, che copre la maggior parte degli strumenti e delle voci, sia maschili che femminili. Dato che la regione medio-bassa si muove effettivamente dal basso alto energicamente saturo, possiamo dire che "prende il testimone" ed è anche responsabile della corretta trasmissione della sezione ritmica insieme al drive, sebbene questa influenza sia già in calo verso la pura frequenza media

In questa gamma si concentrano gli armonici inferiori e gli armonici che riempiono la voce, quindi è estremamente importante per la corretta trasmissione della voce e della saturazione. Inoltre, è nella parte medio-bassa che si trova l’intero potenziale energetico della voce dell’esecutore, senza il quale non ci sarà alcun impatto e risposta emotiva corrispondenti. Per analogia con la trasmissione della voce umana, anche molti strumenti dal vivo nascondono il loro potenziale energetico in questa parte della gamma, soprattutto quelli il cui limite udibile inferiore inizia da 200-250 Hz (oboe, violino). La parte centrale inferiore consente di ascoltare la melodia del suono, ma non consente di distinguere chiaramente gli strumenti.

Di conseguenza, il medio inferiore è responsabile della corretta progettazione della maggior parte degli strumenti e delle voci, saturando queste ultime e rendendole riconoscibili per la loro colorazione timbrica. Inoltre, i medi inferiori sono estremamente esigenti per quanto riguarda la corretta trasmissione dell'intera gamma dei bassi, poiché "raccoglie" la spinta e l'attacco del basso principale e dovrebbe supportarlo adeguatamente e "finirlo" dolcemente, riducendolo gradualmente a niente. Le sensazioni di purezza del suono e intelligibilità dei bassi risiedono proprio in quest'area, e se ci sono problemi nella parte medio-bassa per eccesso o presenza di frequenze di risonanza, allora il suono stancherà l'ascoltatore, sarà sporco e leggermente rimbombante.
Se c'è una carenza nei medi inferiori, ne risentiranno la corretta sensazione dei bassi e la trasmissione affidabile della parte vocale, che sarà priva di pressione e ritorno di energia. Lo stesso vale per la maggior parte degli strumenti, che senza il supporto del medio basso perderanno “la loro faccia”, assumeranno una forma errata e il loro suono diventerà notevolmente più povero, anche se rimane riconoscibile, non sarà più così completo.

Quando si costruisce un sistema audio, la gamma medio-bassa e superiore (fino a quella superiore) viene solitamente assegnata agli altoparlanti a media frequenza (MF), che, senza dubbio, dovrebbero essere posizionati nella parte anteriore davanti all'ascoltatore e costruire il palco. Per questi altoparlanti, la dimensione non è così importante, può essere 6,5" o inferiore, ma sono importanti il dettaglio e la capacità di rivelare le sfumature del suono, che si ottiene grazie alle caratteristiche di design dell'altoparlante stesso (diffusore, sospensione e altro caratteristiche).
Inoltre, per l'intera gamma delle frequenze medie, la corretta localizzazione è di vitale importanza e letteralmente la minima inclinazione o rotazione dell'altoparlante può avere un impatto notevole sul suono dal punto di vista della corretta riproduzione realistica delle immagini di strumenti e voci. nello spazio, anche se ciò dipenderà in gran parte dalle caratteristiche di progettazione del cono dell'altoparlante stesso.

Il medio-basso copre quasi tutti gli strumenti e le voci umane esistenti, sebbene non svolga un ruolo fondamentale, ma è comunque molto importante per la piena percezione della musica o dei suoni. Tra gli strumenti ci sarà lo stesso set che era in grado di suonare la gamma più bassa della regione dei bassi, ma se ne aggiungono altri che partono dal medio-basso: piatti (190-17000 Hz), oboe (247-15000 Hz) , flauto (240-17000 Hz), 14500 Hz), violino (200-17000 Hz). Gli intervalli indicati tengono conto di tutte le armoniche dello strumento.

Medio medio (da 500 Hz a 1200 Hz) o semplicemente un mezzo puro, quasi secondo la teoria dell'equilibrio, questo segmento della gamma può essere considerato fondamentale e fondamentale nel suono e giustamente chiamato la “media aurea”. Nel segmento presentato della gamma di frequenza puoi trovare le note fondamentali e gli armonici della maggioranza assoluta degli strumenti e delle voci. La chiarezza, l'intelligibilità, la brillantezza e l'acutezza del suono dipendono dalla saturazione della parte centrale. Possiamo dire che l'intero suono sembra “diffondersi” ai lati a partire dalla base, che è la gamma delle frequenze medie.

Se la parte centrale fallisce, il suono diventa noioso e inespressivo, perde sonorità e luminosità, la voce cessa di ammaliare e anzi svanisce. Il medio è anche responsabile della comprensibilità delle informazioni di base provenienti dagli strumenti e dalle voci (in misura minore, poiché i suoni consonantici sono più alti nella gamma), aiutando a distinguerli bene a orecchio. La maggior parte degli strumenti esistenti prende vita in questa gamma, diventando energici, informativi e tangibili, e lo stesso accade con le voci (soprattutto quelle femminili), che sono piene di energia nella parte centrale.

La gamma fondamentale delle frequenze medie copre la stragrande maggioranza degli strumenti già elencati in precedenza e rivela anche tutto il potenziale delle voci maschili e femminili. Solo pochi strumenti selezionati iniziano la loro vita a frequenze medie, suonando inizialmente in una gamma relativamente ristretta, ad esempio il piccolo flauto (600-15.000 Hz).

Medi superiori (da 1200 Hz a 2400 Hz) rappresenta una sezione della gamma molto delicata ed esigente che deve essere maneggiata con cura e cautela. In quest'area non ci sono molte note fondamentali che costituiscono la base del suono di uno strumento o di una voce, ma un gran numero di sovratoni e armonici, grazie ai quali il suono si colora, acquisisce nitidezza e un carattere brillante. Controllando quest'area della gamma di frequenze, puoi effettivamente giocare con il colore del suono, rendendolo vivace, brillante, trasparente e nitido; o, al contrario, secco, moderato, ma allo stesso tempo più deciso e trascinante.

Ma enfatizzare eccessivamente questa gamma ha un effetto estremamente indesiderato sull'immagine sonora, perché inizia a ferire notevolmente l'orecchio, irritare e persino causare disagio doloroso. Pertanto, il medio-alto richiede un atteggiamento delicato e attento, perché A causa di problemi in quest'area, è molto facile rovinare il suono o, al contrario, renderlo interessante e degno. Normalmente il colore nella zona centrale superiore determina in gran parte il genere soggettivo del sistema di altoparlanti.

Grazie alla parte centrale superiore si formano finalmente la voce e molti strumenti, diventano chiaramente distinguibili all'orecchio e appare l'intelligibilità del suono. Ciò è particolarmente vero per le sfumature della riproduzione della voce umana, perché è nella parte centrale superiore che si trova lo spettro dei suoni consonantici e continuano le vocali che apparivano nelle prime gamme centrali. In senso generale, la gamma medio-alta enfatizza favorevolmente e rivela pienamente quegli strumenti o voci che sono ricchi di armoniche e sovratoni superiori. In particolare, le voci femminili e molti strumenti ad arco, a corda e a fiato si rivelano in modo davvero vivido e naturale nella parte centrale superiore.

La stragrande maggioranza degli strumenti suona ancora nella parte medio-alta, sebbene molti siano già rappresentati solo sotto forma di involucri e armonici. Fanno eccezione alcuni rari, inizialmente caratterizzati da una gamma bassa limitata, ad esempio la tuba (45-2000 Hz), che termina completamente la sua esistenza nella parte medio-alta.

Bassi alti (da 2400 Hz a 4800 Hz)- si tratta di una zona/regione di maggiore distorsione che, se presente nel percorso, di solito diventa evidente in questo particolare segmento. Inoltre, gli alti più bassi sono inondati da varie armoniche di strumenti e voci, che allo stesso tempo portano con sé un suono molto specifico e ruolo importante nel progetto finale di un'immagine musicale ricreata artificialmente. Gli alti più bassi portano il carico principale della gamma delle alte frequenze. Nel suono si manifestano per lo più come armonici residui e facilmente udibili delle voci (per lo più femminili) e forti armonici persistenti di alcuni strumenti, che completano l'immagine con il tocco finale della colorazione naturale del suono.

Praticamente non hanno alcun ruolo nel distinguere gli strumenti e nel riconoscere le voci, sebbene il basso-alto rimanga un'area estremamente informativa e fondamentale. Essenzialmente, queste frequenze delineano le immagini musicali di strumenti e voci, ne indicano la presenza. Se il segmento inferiore e alto della gamma di frequenza fallisce, il discorso diventerà secco, senza vita e incompleto, accade più o meno la stessa cosa con le parti strumentali: la luminosità è persa, l'essenza stessa della sorgente sonora è distorta, diventa chiaramente incompiuta e sotto -formato.

In qualsiasi normale sistema audio, il ruolo delle alte frequenze viene assunto da un altoparlante separato chiamato tweeter (alta frequenza). Di solito di piccole dimensioni, è poco impegnativo in termini di potenza assorbita (entro limiti ragionevoli) simile alle sezioni medie e soprattutto basse, ma è anche estremamente importante che il suono venga riprodotto correttamente, realisticamente e almeno magnificamente. Il tweeter copre l'intera gamma udibile delle alte frequenze da 2000-2400 Hz a 20.000 Hz. Nel caso degli altoparlanti ad alta frequenza, quasi per analogia con la sezione dei medi, la corretta posizione fisica e direzionalità è molto importante, poiché i tweeter sono coinvolti al massimo non solo nella formazione del palcoscenico, ma anche nel processo di rifinitura sintonizzandolo.

Con l'aiuto dei tweeter puoi controllare il palco in molti modi, avvicinare/allontanare gli artisti, cambiare la forma e la presentazione degli strumenti, giocare con il colore del suono e la sua luminosità. Come nel caso della regolazione degli altoparlanti di gamma media, il suono corretto dei tweeter è influenzato da quasi tutto, e spesso in modo molto, molto sensibile: la rotazione e l'inclinazione dell'altoparlante, la sua posizione verticale e orizzontale, la distanza dalle superfici vicine, ecc. Tuttavia, il successo di una corretta accordatura e la meticolosità della sezione HF dipendono dal design dell'altoparlante e dal suo diagramma polare.

Gli strumenti che suonano sugli acuti più bassi lo fanno principalmente attraverso gli armonici piuttosto che le note fondamentali. Per il resto nella gamma degli alti e dei bassi “vivono” quasi tutti gli stessi che nel segmento delle frequenze medie, cioè quasi tutti quelli esistenti. Lo stesso vale per la voce, che è particolarmente attiva nelle frequenze alte più basse, con particolare brillantezza e influenza che si avvertono nelle parti vocali femminili.

Medio-alti (da 4800 Hz a 9600 Hz) La gamma di frequenze medio-alte è spesso considerata il limite della percezione (ad esempio nella terminologia medica), anche se nella pratica ciò non è vero e dipende sia dalle caratteristiche individuali della persona che dalla sua età (più la persona è anziana, più la soglia di percezione diminuisce). Nel percorso musicale, queste frequenze danno una sensazione di purezza, trasparenza, “ariosità” e una certa completezza soggettiva.

Infatti, il segmento di gamma presentato è paragonabile ad una maggiore chiarezza e dettaglio del suono: se non c'è flessione nella gamma medio-alta, allora la sorgente sonora è ben localizzata mentalmente nello spazio, concentrata in un certo punto ed espressa da un sensazione di una certa distanza; e viceversa, se manca il top inferiore, allora la limpidezza del suono sembra offuscata e le immagini si perdono nello spazio, il suono diventa torbido, compresso e sinteticamente irrealistico. Di conseguenza, la regolazione del segmento inferiore delle alte frequenze è paragonabile alla capacità di “muovere” virtualmente la scena sonora nello spazio, cioè allontanarlo o avvicinarlo.

Le frequenze medio-alte forniscono in definitiva l'effetto di presenza desiderato (o meglio, lo completano al meglio, poiché alla base dell'effetto ci sono le frequenze basse profonde e penetranti), grazie a queste frequenze gli strumenti e la voce diventano altrettanto realistici e affidabili possibile. Possiamo anche dire dei medio-alti che sono responsabili del dettaglio del suono, di numerose piccole sfumature e sovratoni sia in relazione alla parte strumentale che nelle parti vocali. Alla fine del segmento medio-alto iniziano “l'aria” e la trasparenza, che si avvertono anche abbastanza chiaramente e influenzano la percezione.

Nonostante il suono sia in costante declino, in questa parte della gamma sono ancora attivi: voci maschili e femminili, grancassa (41-8000 Hz), tom (70-7000 Hz), rullante (100-10000 Hz), piatti (190-17000 Hz), trombone di supporto aereo (80-10000 Hz), tromba (160-9000 Hz), fagotto (60-9000 Hz), sassofono (56-1320 Hz), clarinetto (140-15000 Hz), oboe (247-15000 Hz), flauto (240-14500 Hz), flauto piccolo (600-15000 Hz), violoncello (65-7000 Hz), violino (200-17000 Hz), arpa (36-15000 Hz ), organo (20-7000 Hz), sintetizzatore (20-20000 Hz), timpani (60-3000 Hz).

Alti superiori (da 9600 Hz a 30000 Hz) una gamma molto complessa e per molti incomprensibile, che fornisce principalmente il supporto per determinati strumenti e voci. Gli acuti superiori conferiscono al suono principalmente caratteristiche di ariosità, trasparenza, cristallinità, qualche aggiunta e colorazione a volte sottile, che può sembrare insignificante e persino impercettibile a molte persone, ma allo stesso tempo porta comunque un significato molto definito e specifico. Quando si cerca di creare un suono “hi-fi” o addirittura “hi-end” di alta classe, la massima attenzione viene prestata alla gamma delle alte frequenze superiori, perché Si ritiene giustamente che nel suono non si possa perdere il minimo dettaglio.

Inoltre, oltre alla parte udibile immediata, la regione degli alti superiori, trasformandosi dolcemente in frequenze ultrasoniche, può ancora avere qualche effetto impatto psicologico: anche se questi suoni non vengono uditi chiaramente, le onde vengono emesse nello spazio e possono essere percepite da una persona, inoltre, a livello della formazione dell'umore. In definitiva influenzano anche la qualità del suono. In generale, queste frequenze sono le più sottili e delicate dell'intera gamma, ma sono anche responsabili della sensazione di bellezza, eleganza e retrogusto frizzante della musica. Se c'è una mancanza di energia nella gamma alta, è del tutto possibile provare disagio e eufemismo musicale. Inoltre, la gamma capricciosa degli acuti superiori dà all'ascoltatore un senso di profondità spaziale, come se fosse immerso nel profondo del palco e avvolgesse il suono. Tuttavia, un eccesso di saturazione del suono nell’intervallo ristretto designato può rendere il suono eccessivamente “sabbioso” e innaturalmente sottile.

Quando si parla della gamma delle alte frequenze superiori, vale la pena menzionare anche il tweeter chiamato "super tweeter", che in realtà è una versione strutturalmente ampliata di un normale tweeter. Un altoparlante di questo tipo è progettato per coprire una parte più ampia della gamma nella direzione superiore. Se il raggio d'azione di un tweeter convenzionale termina al presunto limite, al di sopra del quale l'orecchio umano teoricamente non percepisce le informazioni sonore, cioè 20 kHz, il super tweeter può aumentare questo limite a 30-35 kHz.

L’idea alla base della realizzazione di un altoparlante così sofisticato è molto interessante e curiosa, proviene dal mondo “hi-fi” e “hi-end”, dove si ritiene che nessuna frequenza possa essere ignorata nel percorso musicale e, anche se non li sentiamo direttamente, sono comunque inizialmente presenti durante l'esecuzione dal vivo di una particolare composizione, il che significa che possono indirettamente avere una certa influenza. La situazione con un super tweeter è complicata solo dal fatto che non tutte le apparecchiature (sorgenti/lettori sonori, amplificatori, ecc.) sono in grado di emettere un segnale nell'intera gamma, senza tagliare le frequenze dall'alto. Lo stesso vale per la registrazione stessa, che spesso avviene con tagli della gamma di frequenze e perdita di qualità.

La divisione della gamma di frequenze udibili in segmenti convenzionali in realtà appare più o meno come quella descritta sopra; con l'aiuto della divisione è più facile comprendere i problemi nel percorso del suono per eliminarli o livellare il suono. Nonostante il fatto che ogni persona immagini un'immagine standard del suono esclusivamente propria e comprensibile solo a lui, in accordo solo con la propria preferenze di gusto, la natura del suono originale tende all'equilibrio, o meglio alla media di tutte le frequenze sonore. Pertanto, il suono corretto in studio è sempre equilibrato e calmo, l'intero spettro delle frequenze sonore in esso tende a una linea piatta sul grafico della risposta in frequenza (risposta in ampiezza-frequenza). La stessa direzione sta cercando di implementare "hi-fi" e "hi-end" senza compromessi: ottenere il suono più uniforme ed equilibrato, senza picchi e buchi nell'intera gamma udibile. Un suono del genere può sembrare noioso e di natura inespressiva all'ascoltatore medio inesperto, privo di brillantezza e di nessun interesse, ma è proprio questo suono che in effetti è veramente corretto, cercando l'equilibrio per analogia con come le leggi dell'universo stesso in che viviamo si manifestano.

In un modo o nell'altro, il desiderio di ricreare un certo carattere sonoro nell'ambito del proprio sistema audio dipende interamente dalle preferenze dell'ascoltatore stesso. Ad alcuni piace un suono con una predominanza di bassi potenti, ad altri piace la maggiore brillantezza degli alti “in rilievo”, altri possono trascorrere ore godendo di voci aspre enfatizzate al centro... Ci possono essere un numero enorme di opzioni di percezione e informazioni su la divisione di frequenza della gamma in segmenti condizionali aiuterà chiunque voglia creare il suono dei propri sogni, solo ora con una comprensione più completa delle sfumature e delle sottigliezze delle leggi a cui è soggetto il suono come fenomeno fisico.

Comprendere il processo di saturazione con determinate frequenze della gamma sonora (riempiendola di energia in ciascuna delle sezioni) nella pratica non solo faciliterà l'installazione di qualsiasi sistema audio e consentirà in linea di principio di costruire un palco, ma fornirà anche preziosa esperienza nella valutazione della natura specifica del suono. Con l'esperienza, una persona sarà in grado di identificare immediatamente i difetti del suono a orecchio, descrivere in modo molto accurato i problemi in una determinata parte della gamma e suggerire una possibile soluzione per migliorare l'immagine sonora. È possibile effettuare regolazioni del suono vari metodi, dove è possibile utilizzare un equalizzatore come "leve", ad esempio, o "giocare" con la posizione e la direzione degli altoparlanti, modificando così la natura delle prime riflessioni delle onde, eliminando le onde stazionarie, ecc. Questa sarà una “storia completamente diversa” e un argomento per articoli separati.

Gamma di frequenze della voce umana nella terminologia musicale

La voce umana gioca un ruolo separato e distinto nella musica come parte vocale, perché la natura di questo fenomeno è davvero sorprendente. La voce umana è così multiforme e la sua estensione (rispetto agli strumenti musicali) è la più ampia, ad eccezione di alcuni strumenti, come il pianoforte.
Inoltre, in età diverse una persona può produrre suoni di tonalità diverse, nell'infanzia fino ad altezze ultrasoniche, nell'età adulta la voce di un uomo è perfettamente in grado di cadere estremamente bassa. Qui, come prima, le caratteristiche individuali delle corde vocali di una persona sono estremamente importanti, perché Ci sono persone che riescono a stupire con la loro voce nell'estensione delle 5 ottave!

Bambini

Alto (basso)
Soprano (alto)
Alti (alti per i ragazzi)

Uomo

Bassi profondi (super bassi) 43,7-262 Hz
Bassi (bassi) 82-349 Hz
Baritono (medio) 110-392 Hz
Tenore (alto) 132-532 Hz
Tenore-altino (altissimo) 131-700 Hz

Da donna

Contralto (basso) 165-692 Hz
Mezzosoprano (medio) 220-880 Hz
Soprano (alto) 262-1046 Hz
Coloratura soprano (altissimo) 1397 Hz

Oggi scopriremo come decifrare un audiogramma. Svetlana Leonidovna Kovalenko, dottoressa dell'istruzione superiore, ci aiuta in questo categoria di qualificazione, capo audiologo-otorinolaringoiatra pediatrico di Krasnodar, candidato in scienze mediche.

Riepilogo

L'articolo si è rivelato ampio e dettagliato: per capire come decifrare un audiogramma, devi prima acquisire familiarità con i termini di base dell'audiometria e guardare gli esempi. Se non hai tempo di leggere a lungo e comprendere i dettagli, nella scheda sottostante - riepilogo articoli.

Un audiogramma è un grafico delle sensazioni uditive del paziente. Aiuta a diagnosticare i disturbi dell'udito. Nell'audiogramma sono presenti due assi: orizzontale - frequenza (numero vibrazioni sonore al secondo, espresso in hertz) e verticale - intensità del suono (valore relativo, espresso in decibel). L'audiogramma mostra la conduzione ossea (il suono che vibra nell'orecchio interno attraverso le ossa del cranio) e la conduzione aerea (il suono che raggiunge l'orecchio interno nel modo consueto - attraverso l'orecchio esterno e medio).

Durante l'audiometria, al paziente viene fornito un segnale di diverse frequenze e intensità e l'entità del suono minimo che il paziente sente è contrassegnata da punti. Ogni punto rappresenta l'intensità sonora minima alla quale il paziente può sentire ad una frequenza specifica. Unendo i punti, otteniamo un grafico, o meglio due: uno per la conduzione del suono osseo, l'altro per la conduzione del suono aereo.

La norma uditiva è quando i grafici rientrano nell'intervallo da 0 a 25 dB. La differenza tra i grafici della conduzione ossea e aerea è chiamata intervallo aria-ossa. Se il grafico della conduzione ossea è normale e il grafico della conduzione aerea è al di sotto del normale (c'è un intervallo ossa-aria), questo è un indicatore di perdita dell'udito trasmissiva. Se il grafico della conduzione del suono osseo ripete il grafico della conduzione aerea, ed entrambi si trovano sotto intervallo normale, questo indica una perdita dell'udito neurosensoriale. Se l'intervallo aereo-osseo è chiaramente definito ed entrambi i grafici mostrano disturbi, si parla di perdita uditiva mista.

Concetti base di audiometria

Per capire come decifrare un audiogramma, diamo prima un'occhiata ad alcuni termini e alla tecnica audiometrica stessa.

Il suono ha due principali caratteristiche fisiche: intensità e frequenza.

Intensità del suonoè determinato dalla forza della pressione sonora, che è molto variabile nell'uomo. Pertanto, per comodità, è consuetudine utilizzare valori relativi, come decibel (dB): questa è una scala decimale di logaritmi.

La frequenza di un tono è stimata dal numero di vibrazioni sonore al secondo ed è espressa in hertz (Hz). Convenzionalmente, la gamma delle frequenze sonore è divisa in bassa - inferiore a 500 Hz, media (parlato) 500-4000 Hz e alta - 4000 Hz e superiore.

L'audiometria è la misurazione dell'acuità uditiva. Questa tecnica è soggettiva e richiede feedback con il paziente. L'esaminatore (colui che conduce la ricerca) utilizza un audiometro per dare un segnale e il soggetto (il cui udito viene esaminato) gli fa sapere se sente o meno questo suono. Molto spesso, per farlo, preme un pulsante, meno spesso alza la mano o annuisce, ei bambini mettono i giocattoli in un cestino.

Esistere diversi tipi audiometria: soglia del tono, soprasoglia e parlato. In pratica, il metodo più comunemente utilizzato è l'audiometria a soglia tonale pura, che determina la soglia uditiva minima (il suono più silenzioso che una persona può sentire, misurato in decibel (dB)) a varie frequenze (di solito nell'intervallo 125 Hz - 8000 Hz, meno spesso fino a 12.500 e anche fino a 20.000 Hz). Tali dati vengono annotati su un apposito modulo.

Un audiogramma è un grafico delle sensazioni uditive del paziente. Queste sensazioni possono dipendere sia dalla persona stessa, dalle sue condizioni generali, dalla pressione arteriosa ed intracranica, dall'umore, ecc., sia da fattori esterni- fenomeni atmosferici, rumori ambientali, distrazioni, ecc.

Come costruire un grafico dell'audiogramma

Per ciascun orecchio, la conduzione aerea (tramite cuffie) e la conduzione ossea (tramite un vibratore osseo posizionato dietro l'orecchio) vengono misurate separatamente.

Conduzione aerea- questo è l'udito diretto del paziente, e la conduzione ossea è l'udito umano, escluso il sistema di conduzione del suono (orecchio esterno e medio), è anche chiamata riserva della coclea (orecchio interno).

Conduzione ossea a causa del fatto che le ossa del cranio captano le vibrazioni sonore che entrano nell'orecchio interno. Pertanto, se è presente un'ostruzione nell'orecchio esterno e medio (qualsiasi condizione patologica), l'onda sonora raggiunge la coclea grazie alla conduzione ossea.

Modulo audiogramma

Sul modulo dell'audiogramma, molto spesso il diritto e orecchio sinistro sono raffigurati separatamente e firmati (il più delle volte l'orecchio destro è a sinistra e l'orecchio sinistro è a destra), come nelle Figure 2 e 3. A volte entrambe le orecchie sono contrassegnate sullo stesso modulo, si distinguono per colore ( l'orecchio destro è sempre rosso e l'orecchio sinistro è sempre blu) o da simboli (quello destro è un cerchio o quadrato (0---0---0) e quello sinistro è una croce (x-- -x---x)). La conduzione aerea è sempre contrassegnata da una linea continua, mentre la conduzione ossea da una linea tratteggiata.

Verticalmente, il livello uditivo (intensità dello stimolo) viene indicato in decibel (dB) in incrementi di 5 o 10 dB, dall'alto verso il basso, iniziando da −5 o −10 e terminando con 100 dB, meno spesso 110 dB, 120 dB . Le frequenze sono contrassegnate orizzontalmente, da sinistra a destra, partendo da 125 Hz, poi 250 Hz, 500 Hz, 1000 Hz (1 kHz), 2000 Hz (2 kHz), 4000 Hz (4 kHz), 6000 Hz (6 kHz), 8000 Hz (8 kHz), ecc., possono esserci alcune variazioni. Ad ogni frequenza viene annotato il livello uditivo in decibel, quindi i punti vengono collegati per creare un grafico. Più alto è il grafico, migliore è l'udito.

Come decifrare un audiogramma

Quando si esamina un paziente, è prima necessario determinare l'argomento (livello) della lesione e il grado di deficit uditivo. L’audiometria eseguita correttamente risponde a entrambe queste domande.

La patologia dell'udito può essere a livello della conduzione delle onde sonore (responsabili di questo meccanismo l'orecchio esterno e medio); tale perdita uditiva è detta conduttiva o conduttiva; a livello dell'orecchio interno (apparato recettivo della coclea), questa perdita dell'udito è neurosensoriale (neurosensoriale), a volte è presente una lesione combinata, tale perdita dell'udito è detta mista. I disturbi a livello delle vie uditive e della corteccia cerebrale sono estremamente rari, e quindi si parla di perdita dell'udito retrococleare.

Gli audiogrammi (grafici) possono essere ascendenti (il più delle volte con perdita dell'udito trasmissiva), discendenti (di solito con perdita dell'udito neurosensoriale), orizzontali (piatti), così come un'altra configurazione. Lo spazio tra il grafico della conduzione ossea e il grafico della conduzione aerea è l'intervallo osso-aria. Viene utilizzato per determinare con quale tipo di perdita uditiva abbiamo a che fare: neurosensoriale, conduttiva o mista.

Se il grafico dell'audiogramma rientra nell'intervallo da 0 a 25 dB per tutte le frequenze testate, si ritiene che la persona abbia un udito normale. Se il grafico dell'audiogramma scende, allora questa è una patologia. La gravità della patologia è determinata dal grado di perdita dell'udito. Esistere calcoli vari grado di perdita dell'udito. Tuttavia, quella più utilizzata è la classificazione internazionale della perdita dell'udito, che calcola la media aritmetica della perdita dell'udito a 4 frequenze principali (le più importanti per la percezione del parlato): 500 Hz, 1000 Hz, 2000 Hz e 4000 Hz.

1 grado di perdita dell'udito— violazione entro 26-40 dB,
2o grado - violazione nell'intervallo 41-55 dB,
3o grado - violazione 56-70 dB,
4° grado - 71-90 dB e oltre 91 dB - zona di sordità.

Il grado 1 è definito lieve, 2 moderato, 3 e 4 grave e la sordità è estremamente grave.

Se la conduzione del suono osseo è normale (0-25 dB) e la conduzione aerea è compromessa, questo è un indicatore perdita dell'udito conduttivo. Nei casi in cui sia la conduzione del suono ossea che quella aerea sono compromesse, ma è presente un intervallo osso-aria, il paziente tipo misto perdita dell'udito(violazioni sia in media che in orecchio interno). Se la conduzione del suono osseo ripete la conduzione aerea, allora questo perdita dell'udito neurosensoriale. Tuttavia, quando si determina la conduzione del suono osseo, è necessario ricordare che le basse frequenze (125 Hz, 250 Hz) danno l'effetto della vibrazione e il soggetto può confondere questa sensazione con quella uditiva. Pertanto, è necessario essere critici nei confronti dell'intervallo aereo-osseo a queste frequenze, soprattutto in caso di gravi gradi di perdita dell'udito (gradi 3-4 e sordità).

La perdita dell'udito trasmissiva è raramente grave, molto spesso una perdita dell'udito di grado 1-2. Le eccezioni includono la cronica malattie infiammatorie orecchio medio, dopo interventi chirurgici sull'orecchio medio, ecc., anomalie congenite dell'orecchio esterno e medio (microotia, atresia esterna canali uditivi ecc.), così come con l'otosclerosi.

La Figura 1 è un esempio di audiogramma normale: conduzione aerea e ossea entro 25 dB su tutta la gamma di frequenze studiate su entrambi i lati.

Le figure 2 e 3 mostrano esempi tipici di perdita dell'udito trasmissiva: la conduzione del suono osseo rientra nei limiti normali (0-25 dB), ma la conduzione aerea è compromessa, c'è un intervallo osseo-aria.

Riso. 2. Audiogramma di un paziente con ipoacusia trasmissiva bilaterale.

Per calcolare il grado di perdita dell'udito, sommare 4 valori: intensità del suono a 500, 1000, 2000 e 4000 Hz e dividere per 4 per ottenere la media aritmetica. Arriviamo a destra: a 500Hz - 40dB, 1000Hz - 40dB, 2000Hz - 40dB, 4000Hz - 45dB, in totale - 165 dB. Dividere per 4 equivale a 41,25 dB. Secondo la classificazione internazionale si tratta di una perdita uditiva di grado 2. Determiniamo la perdita dell'udito a sinistra: 500Hz - 40dB, 1000Hz - 40 dB, 2000Hz - 40 dB, 4000Hz - 30dB = 150, dividendo per 4, otteniamo 37,5 dB, che corrisponde a 1 grado di perdita dell'udito. Sulla base di questo audiogramma si può trarre la seguente conclusione: perdita dell'udito trasmissiva bilaterale a destra, 2° grado, a sinistra, 1° grado.

Riso. 3. Audiogramma di un paziente con ipoacusia trasmissiva bilaterale.

Eseguiamo un'operazione simile per la Figura 3. Grado di perdita uditiva a destra: 40+40+30+20=130; 130:4=32,5, ovvero 1 grado di perdita dell'udito. A sinistra rispettivamente: 45+45+40+20=150; 150:4=37,5, che è anche 1 grado. Pertanto, possiamo trarre la seguente conclusione: perdita dell'udito trasmissiva bilaterale di 1 grado.

Esempi di perdita dell'udito neurosensoriale sono le Figure 4 e 5. Esse mostrano che la conduzione ossea segue la conduzione aerea. Allo stesso tempo, nella Figura 4, l'udito nell'orecchio destro è normale (entro 25 dB), e a sinistra c'è una perdita dell'udito neurosensoriale, con una lesione predominante delle alte frequenze.

Riso. 4. Audiogramma di un paziente con perdita dell'udito neurosensoriale a sinistra, l'orecchio destro è normale.

Calcoliamo il grado di perdita uditiva dell'orecchio sinistro: 20+30+40+55=145; 145:4=36,25, che corrisponde a 1 grado di perdita dell'udito. Conclusione: perdita dell'udito neurosensoriale sinistra di 1° grado.

Riso. 5. Audiogramma di un paziente con ipoacusia neurosensoriale bilaterale.

Per questo audiogramma è indicativa l'assenza di conduzione ossea a sinistra. Ciò è spiegato dalle limitazioni dei dispositivi (l'intensità massima del vibratore osseo è 45-70 dB). Calcoliamo il grado di perdita dell'udito: a destra: 20+25+40+50=135; 135:4=33,75, che corrisponde a 1 grado di perdita dell'udito; sinistra - 90+90+95+100=375; 375:4=93,75, che corrisponde alla sordità. Conclusione: ipoacusia neurosensoriale bilaterale di 1° grado a destra, sordità a sinistra.

Audiogramma a perdita dell'udito mista mostrato nella Figura 6.

Figura 6. Sono presenti disturbi nella conduzione del suono sia aerea che ossea. L'intervallo aria-ossa è chiaramente definito.

Il grado di perdita dell'udito viene calcolato secondo la classificazione internazionale, che è un valore medio aritmetico di 31,25 dB per l'orecchio destro e 36,25 dB per l'orecchio sinistro, che corrisponde a 1 grado di perdita dell'udito. Conclusione: perdita uditiva bilaterale di 1° grado di tipo misto.

Hanno fatto un audiogramma. Cosa poi?

In conclusione, va notato che l'audiometria non è l'unico metodo per studiare l'udito. Di norma, per stabilire una diagnosi definitiva, è necessario un esame audiologico completo che, oltre all'audiometria, comprende misurazioni dell'impedenza acustica, emissioni otoacustiche, potenziali evocati uditivi e test dell'udito utilizzando parlato sussurrato e parlato. Inoltre, in alcuni casi, l'esame audiologico deve essere integrato con altri metodi di ricerca, nonché con il coinvolgimento di specialisti in specialità correlate.

Dopo aver diagnosticato i disturbi dell'udito, è necessario risolvere i problemi di trattamento, prevenzione e riabilitazione dei pazienti con perdita dell'udito.

Il trattamento più promettente è per la perdita dell’udito conduttiva. La scelta della direzione del trattamento: farmaci, fisioterapia o intervento chirurgico è determinata dal medico curante. In caso di perdita dell'udito neurosensoriale, il miglioramento o il ripristino dell'udito è possibile solo nella sua forma acuta (con una durata della perdita dell'udito non superiore a 1 mese).

In caso di perdita uditiva persistente e irreversibile, il medico determina i metodi di riabilitazione: apparecchi acustici o impianto cocleare. Tali pazienti dovrebbero essere osservati da un audiologo almeno 2 volte l'anno e, al fine di prevenire un'ulteriore progressione della perdita dell'udito, ricevere cicli di trattamento farmacologico.

La psicoacustica, un campo della scienza al confine tra fisica e psicologia, studia i dati sulla sensazione uditiva di una persona quando uno stimolo fisico, il suono, viene applicato all’orecchio. È stata accumulata una grande quantità di dati sulle reazioni umane agli stimoli uditivi. Senza questi dati è difficile comprendere correttamente il funzionamento dei sistemi di trasmissione audio. Consideriamo le caratteristiche più importanti della percezione umana del suono.
Una persona avverte cambiamenti nella pressione sonora che si verificano a una frequenza di 20-20.000 Hz. I suoni con frequenze inferiori a 40 Hz sono relativamente rari nella musica e non esistono nel linguaggio parlato. A frequenze molto alte, la percezione musicale scompare e appare una certa vaga sensazione sonora, a seconda dell'individualità dell'ascoltatore e della sua età. Con l'età, la sensibilità uditiva di una persona diminuisce, soprattutto nelle frequenze superiori della gamma sonora.
Sarebbe però sbagliato concludere su questa base che la trasmissione di un'ampia banda di frequenza da parte di un impianto di riproduzione del suono non sia importante per le persone anziane. Gli esperimenti hanno dimostrato che le persone, anche se riescono a malapena a percepire i segnali superiori a 12 kHz, riconoscono molto facilmente la mancanza di alte frequenze in una trasmissione musicale.

Caratteristiche di frequenza delle sensazioni uditive

La gamma di suoni udibili dall'uomo nell'intervallo 20-20.000 Hz è limitata in intensità da soglie: sotto - udibilità e sopra - dolore.
La soglia uditiva è stimata dalla pressione minima, o più precisamente, l'incremento minimo di pressione rispetto al confine è sensibile alle frequenze di 1000-5000 Hz - qui la soglia uditiva è la più bassa (pressione sonora circa 2-10 Pa). Verso le frequenze sonore più basse e più alte, la sensibilità uditiva diminuisce drasticamente.
La soglia del dolore determina il limite superiore della percezione dell'energia sonora e corrisponde approssimativamente ad un'intensità sonora di 10 W/m ovvero 130 dB (per un segnale di riferimento con una frequenza di 1000 Hz).
All'aumentare della pressione sonora, aumenta anche l'intensità del suono e la sensazione uditiva aumenta a salti, chiamati soglia di discriminazione dell'intensità. Il numero di questi salti alle frequenze medie è di circa 250, alle frequenze basse e alte diminuisce e in media nell'intervallo di frequenze è di circa 150.

Poiché l'intervallo di variazione dell'intensità è di 130 dB, il salto elementare delle sensazioni in media nell'intervallo di ampiezza è di 0,8 dB, che corrisponde a una variazione dell'intensità del suono di 1,2 volte. A livelli uditivi bassi questi salti raggiungono i 2-3 dB, a livelli alti diminuiscono fino a 0,5 dB (1,1 volte). Un aumento della potenza del percorso di amplificazione inferiore a 1,44 volte non viene praticamente rilevato dall'orecchio umano. Con una minore pressione sonora sviluppata dall'altoparlante, anche raddoppiando la potenza dello stadio di uscita potrebbe non produrre un risultato apprezzabile.

Caratteristiche sonore soggettive

La qualità della trasmissione del suono viene valutata in base alla percezione uditiva. Pertanto, è possibile determinare correttamente i requisiti tecnici per il percorso di trasmissione del suono o i suoi singoli collegamenti solo studiando i modelli che collegano la sensazione del suono percepita soggettivamente e le caratteristiche oggettive del suono sono altezza, volume e timbro.
Il concetto di altezza implica una valutazione soggettiva della percezione del suono attraverso la gamma di frequenze. Il suono è solitamente caratterizzato non dalla frequenza, ma dall'altezza.
Un tono è un segnale di una certa altezza che ha uno spettro discreto (suoni musicali, suoni vocalici del parlato). Un segnale che ha un ampio spettro continuo, le cui componenti di frequenza hanno tutte la stessa potenza media, è chiamato rumore bianco.

Incremento graduale le frequenze sonore da 20 a 20.000 Hz sono percepite come un graduale cambiamento di tono dal più basso (basso) al più alto.
Il grado di precisione con cui una persona determina l'altezza di un suono a orecchio dipende dall'acutezza, dalla musicalità e dall'allenamento del suo orecchio. Va notato che l'altezza di un suono dipende in una certa misura dall'intensità del suono (a livelli elevati, i suoni di maggiore intensità appaiono più bassi di quelli più deboli.
L'orecchio umano può distinguere chiaramente due toni di tono vicino. Ad esempio, nella gamma di frequenza di circa 2000 Hz, una persona può distinguere tra due toni che differiscono l'uno dall'altro in frequenza di 3-6 Hz.
La scala soggettiva della percezione del suono in frequenza è vicina alla legge logaritmica. Pertanto, il raddoppio della frequenza di vibrazione (indipendentemente dalla frequenza iniziale) viene sempre percepito come lo stesso cambiamento di altezza. L'intervallo di altezza corrispondente a una variazione di frequenza pari a 2 volte è chiamato ottava. La gamma di frequenze percepite dall'uomo è 20-20.000 Hz, che copre circa dieci ottave.
Un'ottava è un intervallo abbastanza ampio di variazione di intonazione; una persona distingue intervalli significativamente più piccoli. Così in dieci ottave percepite dall'orecchio si possono distinguere più di mille gradazioni di altezza. La musica utilizza intervalli più piccoli chiamati semitoni, che corrispondono a un cambiamento di frequenza di circa 1.054 volte.
Un'ottava è divisa in mezze ottave e un terzo di ottava. Per quest'ultimo è standardizzato il seguente range di frequenze: 1; 1,25; 1,6; 2; 2,5; 3; 3,15; 4; 5; 6,3:8; 10, che sono i confini di un terzo di ottava. Se queste frequenze sono poste a distanze uguali lungo l'asse delle frequenze, si ottiene una scala logaritmica. Sulla base di ciò, tutte le caratteristiche di frequenza dei dispositivi di trasmissione del suono vengono tracciate su scala logaritmica.
L'intensità della trasmissione dipende non solo dall'intensità del suono, ma anche dalla composizione spettrale, dalle condizioni di percezione e dalla durata dell'esposizione. Pertanto, due toni sonori di media e bassa frequenza, aventi la stessa intensità (o la stessa pressione sonora), non vengono percepiti da una persona come ugualmente forti. Pertanto, è stato introdotto il concetto di livello di intensità negli sfondi per designare suoni con la stessa intensità. Per livello di volume sonoro negli sfondi si intende il livello di pressione sonora in decibel dello stesso volume di un tono puro con una frequenza di 1000 Hz, cioè per una frequenza di 1000 Hz i livelli di volume negli sfondi e in decibel sono gli stessi. Ad altre frequenze, i suoni possono apparire più forti o più deboli alla stessa pressione sonora.
L'esperienza degli ingegneri del suono nella registrazione e nel montaggio di opere musicali mostra che, per rilevare meglio i difetti sonori che possono verificarsi durante il lavoro, il livello del volume durante l'ascolto di controllo dovrebbe essere mantenuto alto, corrispondente approssimativamente al livello del volume nella sala.
Con l'esposizione prolungata a un suono intenso, la sensibilità dell'udito diminuisce gradualmente e maggiore è il volume del suono. La diminuzione della sensibilità rilevata è associata alla reazione dell'udito al sovraccarico, ad es. con il suo adattamento naturale.Dopo qualche interruzione nell'ascolto, la sensibilità uditiva viene ripristinata. A ciò va aggiunto che l'apparecchio acustico, quando percepisce segnali di alto livello, introduce le proprie distorsioni, cosiddette soggettive (che indicano la non linearità dell'udito). Pertanto, ad un livello del segnale di 100 dB, la prima e la seconda armonica soggettiva raggiungono livelli di 85 e 70 dB.
Un livello significativo di volume e la durata della sua esposizione provocano fenomeni irreversibili nell'organo uditivo. È stato notato che le soglie uditive dei giovani sono aumentate notevolmente negli ultimi anni. La ragione di ciò era la passione per la musica pop, caratterizzata da alti livelli di volume.
Il livello del volume viene misurato utilizzando un dispositivo elettroacustico: un fonometro. Il suono misurato viene prima convertito in vibrazioni elettriche dal microfono. Dopo l'amplificazione mediante uno speciale amplificatore di tensione, queste oscillazioni vengono misurate con uno strumento indicatore regolato in decibel. Affinché le letture del dispositivo corrispondano nel modo più accurato possibile alla percezione soggettiva del volume, il dispositivo è dotato di filtri speciali che modificano la sua sensibilità alla percezione del suono di frequenze diverse in base alle caratteristiche della sensibilità uditiva.
Una caratteristica importante del suono è il timbro. La capacità dell'udito di distinguerlo consente di percepire segnali con un'ampia varietà di sfumature. Il suono di ciascuno degli strumenti e delle voci, grazie alle loro sfumature caratteristiche, diventa multicolore e ben riconoscibile.
Il timbro, essendo un riflesso soggettivo della complessità del suono percepito, non ha una valutazione quantitativa ed è caratterizzato da termini qualitativi (bello, morbido, succoso, ecc.). Quando si trasmette un segnale lungo un percorso elettroacustico, le distorsioni risultanti influenzano principalmente il timbro del suono riprodotto. La condizione per la corretta trasmissione del timbro dei suoni musicali è la trasmissione non distorta dello spettro del segnale. Lo spettro del segnale è l'insieme delle componenti sinusoidali di un suono complesso.
Lo spettro più semplice è il cosiddetto tono puro; contiene solo una frequenza. Più interessante è il suono di uno strumento musicale: il suo spettro è costituito dalla frequenza del tono fondamentale e da alcune frequenze "impurità" chiamate sovratoni (toni più alti). Gli sovratoni sono multipli della frequenza del tono fondamentale e solitamente hanno un'ampiezza minore .
Il timbro del suono dipende dalla distribuzione dell'intensità sugli armonici. I suoni dei diversi strumenti musicali variano nel timbro.
Più complesso è lo spettro di combinazioni di suoni musicali chiamato accordo. In tale spettro ci sono diverse frequenze fondamentali insieme ai corrispondenti armonici
Le differenze timbriche sono dovute principalmente alle componenti di frequenza medio-bassa del segnale, pertanto una grande varietà di timbri è associata a segnali che si trovano nella parte inferiore della gamma di frequenza. I segnali appartenenti alla sua parte superiore, man mano che aumentano, perdono sempre più la loro colorazione timbrica, dovuta al graduale allontanamento delle loro componenti armoniche oltre i limiti delle frequenze udibili. Ciò può essere spiegato dal fatto che fino a 20 o più armonici sono attivamente coinvolti nella formazione del timbro dei suoni bassi, medi 8 - 10, alti 2 - 3, poiché il resto è debole o non rientra nella gamma udibile frequenze. Pertanto, i suoni acuti, di regola, hanno un timbro più povero.
Quasi tutte le fonti sonore naturali, comprese le fonti di suoni musicali, hanno una dipendenza specifica del timbro dal livello del volume. Anche l'udito è adattato a tale dipendenza, perché lo è definizione naturale intensità della sorgente in base al colore del suono. I suoni più forti sono solitamente più aspri.

Sorgenti sonore musicali

Grande influenza influenza la qualità del suono dei sistemi elettroacustici una serie di fattori, caratterizzando le fonti primarie dei suoni.
I parametri acustici delle fonti musicali dipendono dalla composizione degli esecutori (orchestra, ensemble, gruppo, solista e tipo di musica: sinfonica, folk, pop, ecc.).

L'origine e la formazione del suono su ciascuno strumento musicale ha le sue specifiche associate alle caratteristiche acustiche della produzione del suono in un particolare strumento musicale.
Un elemento importante del suono musicale è l'attacco. Questo è un processo di transizione specifico durante il quale vengono stabilite caratteristiche sonore stabili: volume, timbro, intonazione. Qualsiasi suono musicale attraversa tre fasi: inizio, metà e fine, e sia la fase iniziale che quella finale hanno una certa durata. La fase iniziale è chiamata attacco. La sua durata è diversa: per gli strumenti a pizzico, le percussioni e alcuni strumenti a fiato dura 0-20 ms, per il fagotto dura 20-60 ms. Un attacco non è solo un aumento del volume di un suono da zero a un valore stabile; può essere accompagnato dallo stesso cambiamento nell'altezza del suono e nel suo timbro. Inoltre, le caratteristiche di attacco dello strumento non sono le stesse nelle diverse parti della sua gamma con stili esecutivi diversi: il violino è lo strumento più perfetto in termini di ricchezza di possibili metodi espressivi di attacco.
Una delle caratteristiche di qualsiasi strumento musicale è la sua gamma di frequenza. Oltre alle frequenze fondamentali, ogni strumento è caratterizzato da componenti aggiuntivi di alta qualità: armonici (o, come è consuetudine nell'elettroacustica, armoniche superiori), che ne determinano il timbro specifico.
È noto che l'energia sonora è distribuita in modo non uniforme sull'intero spettro delle frequenze sonore emesse da una sorgente.
La maggior parte degli strumenti sono caratterizzati dall'amplificazione delle frequenze fondamentali, nonché dei singoli armonici, in alcune (una o più) bande di frequenza relativamente strette (formanti), diverse per ciascuno strumento. Le frequenze di risonanza (in hertz) della regione formante sono: per tromba 100-200, corno 200-400, trombone 300-900, tromba 800-1750, sassofono 350-900, oboe 800-1500, fagotto 300-900, clarinetto 250 -600.
Un'altra proprietà caratteristica degli strumenti musicali è la forza del loro suono, che è determinata dalla maggiore o minore ampiezza (span) del loro corpo sonoro o colonna d'aria (ad un'ampiezza maggiore corrisponde un suono più forte e viceversa). I valori di potenza acustica di picco (in watt) sono: per grande orchestra 70, grancassa 25, timpani 20, rullante 12, trombone 6, pianoforte 0,4, tromba e sassofono 0,3, tromba 0,2, contrabbasso 0,(6, flauto piccolo 0,08, clarinetto, corno e triangolo 0,05.
Il rapporto tra la potenza sonora estratta da uno strumento quando suonato “fortissimo” e la potenza del suono quando suonato “pianissimo” è solitamente chiamato gamma dinamica del suono degli strumenti musicali.
La gamma dinamica di una sorgente sonora musicale dipende dal tipo di gruppo che si esibisce e dalla natura dell'esecuzione.
Consideriamo la gamma dinamica delle singole sorgenti sonore. La gamma dinamica dei singoli strumenti musicali e degli ensemble (orchestre e cori di varie composizioni), nonché delle voci, è intesa come il rapporto tra la pressione sonora massima creata da una determinata sorgente e quella minima, espressa in decibel.
In pratica, quando si determina la gamma dinamica di una sorgente sonora, si opera solitamente solo sui livelli di pressione sonora, calcolando o misurando la loro corrispondente differenza. Ad esempio, se il livello sonoro massimo di un'orchestra è 90 e il minimo è 50 dB, la gamma dinamica si dice che sia 90 - 50 = 40 dB. In questo caso 90 e 50 dB sono livelli di pressione sonora relativi al livello acustico zero.
La gamma dinamica per una determinata sorgente sonora non è un valore costante. Dipende dalla natura dell'opera eseguita e dalle condizioni acustiche della stanza in cui si svolge la performance. Il riverbero espande la gamma dinamica, che tipicamente raggiunge il suo massimo in ambienti con grandi volumi e minimo assorbimento acustico. Quasi tutti gli strumenti e le voci umane hanno una gamma dinamica non uniforme tra i registri sonori. Ad esempio, il livello del volume del suono più basso di un forte per un cantante è uguale al livello del suono più alto di un pianoforte.

La gamma dinamica di un particolare programma musicale è espressa allo stesso modo delle singole sorgenti sonore, ma la pressione sonora massima viene indicata con un tono dinamico ff (fortissimo) e la minima con pp (pianissimo).

Il volume più alto, indicato nelle note fff (forte, fortissimo), corrisponde ad un livello di pressione sonora acustica di circa 110 dB, e il volume più basso, indicato nelle note ppr (piano-pianissimo), di circa 40 dB.
Va notato che le sfumature dinamiche dell'esecuzione musicale sono relative e la loro relazione con i corrispondenti livelli di pressione sonora è in una certa misura condizionata. La gamma dinamica di un particolare programma musicale dipende dalla natura della composizione. Pertanto, la gamma dinamica delle opere classiche di Haydn, Mozart, Vivaldi raramente supera i 30-35 dB. La gamma dinamica della musica pop di solito non supera i 40 dB, mentre quella della musica dance e jazz è solo di circa 20 dB. La maggior parte delle opere per orchestra di strumenti popolari russi hanno anche una piccola gamma dinamica (25-30 dB). Questo vale anche per una banda di ottoni. Tuttavia, il livello sonoro massimo di una banda di ottoni in una stanza può raggiungere un livello abbastanza elevato (fino a 110 dB).

Effetto mascherante

La valutazione soggettiva del volume dipende dalle condizioni in cui il suono viene percepito dall'ascoltatore. In condizioni reali non esiste un segnale acustico nel silenzio assoluto. Allo stesso tempo, il rumore estraneo influisce sull'udito, rendendolo difficile percezione del suono, mascherando in una certa misura il segnale principale. L'effetto del mascheramento di un'onda sinusoidale pura da parte di rumore estraneo viene misurato dal valore indicato. di quanti decibel aumenta la soglia di udibilità del segnale mascherato sopra la soglia della sua percezione nel silenzio.
Esperimenti per determinare il grado di mascheramento di un segnale sonoro da parte di un altro mostrano che un tono di qualsiasi frequenza viene mascherato dai toni più bassi in modo molto più efficace che da quelli più alti. Ad esempio, se due diapason (1200 e 440 Hz) emettono suoni con la stessa intensità, allora smettiamo di sentire il primo tono, esso viene mascherato dal secondo (spegnendo la vibrazione del secondo diapason, sentiremo il primo Ancora).
Se due complessi segnali sonori, costituito da determinati spettri di frequenze sonore, si verifica l'effetto del mascheramento reciproco. Inoltre, se l'energia principale di entrambi i segnali si trova nella stessa regione della gamma di frequenze audio, l'effetto di mascheramento sarà più forte, quindi durante la trasmissione di un brano orchestrale, a causa del mascheramento da parte dell'accompagnamento, la parte del solista potrebbe risultare poco nitida. intelligibile e indistinto.
Raggiungere la chiarezza o, come si suol dire, la “trasparenza” del suono nella trasmissione del suono di orchestre o ensemble pop diventa molto difficile se uno strumento o singoli gruppi di strumenti dell'orchestra suonano contemporaneamente in uno o registri simili.
Il regista, quando registra un'orchestra, deve tenere conto delle caratteristiche del camuffamento. Durante le prove, con l'aiuto del direttore, stabilisce un equilibrio tra la forza del suono degli strumenti di un gruppo, nonché tra i gruppi dell'intera orchestra. La chiarezza delle principali linee melodiche e delle singole parti musicali è ottenuta in questi casi grazie al posizionamento ravvicinato dei microfoni rispetto agli esecutori, alla scelta deliberata da parte del tecnico del suono degli strumenti più importanti in un dato luogo dell'opera e ad altri strumenti sonori speciali. tecniche di ingegneria.
Al fenomeno del mascheramento si oppone la capacità psicofisiologica degli organi uditivi di individuare dalla massa generale dei suoni uno o più suoni che portano maggiormente Informazioni importanti. Ad esempio, quando suona un'orchestra, il direttore nota la minima imprecisione nell'esecuzione di una parte su qualsiasi strumento.
Il mascheramento può influenzare notevolmente la qualità della trasmissione del segnale. Una percezione chiara del suono ricevuto è possibile se la sua intensità supera significativamente il livello dei componenti di interferenza situati nella stessa banda del suono ricevuto. Con un'interferenza uniforme, l'eccesso di segnale dovrebbe essere di 10-15 dB. Questa caratteristica della percezione uditiva è uso pratico, ad esempio, quando si valutano le caratteristiche elettroacustiche dei media. Pertanto, se il rapporto segnale-rumore di una registrazione analogica è 60 dB, la gamma dinamica del programma registrato non può essere superiore a 45-48 dB.

Caratteristiche temporali della percezione uditiva

L'apparecchio acustico, come qualsiasi altro sistema oscillatorio, è inerziale. Quando il suono scompare, la sensazione uditiva non scompare immediatamente, ma gradualmente, diminuendo fino a zero. Il tempo durante il quale il livello del rumore diminuisce di 8-10 sottofondi è chiamato costante di tempo dell'udito. Questa costante dipende da una serie di circostanze, nonché dai parametri del suono percepito. Se all'ascoltatore arrivano due brevi impulsi sonori, identici nella composizione di frequenza e nel livello, ma uno di essi è ritardato, verranno percepiti insieme con un ritardo non superiore a 50 ms. A grandi intervalli di ritardo, entrambi gli impulsi vengono percepiti separatamente e si verifica un'eco.
Questa caratteristica dell'udito viene presa in considerazione quando si progettano alcuni dispositivi di elaborazione del segnale, ad esempio linee di ritardo elettroniche, riverberi, ecc.
Va notato che grazie a proprietà speciale udito, la percezione del volume di un impulso sonoro a breve termine dipende non solo dal suo livello, ma anche dalla durata dell'impatto dell'impulso sull'orecchio. Pertanto, un suono a breve termine, della durata di soli 10-12 ms, viene percepito dall'orecchio in modo più silenzioso di un suono dello stesso livello, ma che influenza l'udito, ad esempio, per 150-400 ms. Pertanto, quando si ascolta una trasmissione, il volume è il risultato della media dell'energia dell'onda sonora su un certo intervallo. Inoltre, l'udito umano ha inerzia, in particolare, quando percepisce distorsioni non lineari, non le avverte se la durata dell'impulso sonoro è inferiore a 10-20 ms. Questo è il motivo per cui negli indicatori di livello delle apparecchiature radioelettroniche domestiche per la registrazione del suono, i valori istantanei del segnale vengono mediati su un periodo selezionato in base alle caratteristiche temporali degli organi uditivi.

Rappresentazione spaziale del suono

Una delle abilità umane importanti è la capacità di determinare la direzione di una sorgente sonora. Questa capacità è chiamata effetto binaurale ed è spiegata dal fatto che una persona ha due orecchie. I dati sperimentali mostrano da dove proviene il suono: uno per i toni ad alta frequenza, uno per i toni a bassa frequenza.

Il suono percorre una distanza più breve verso l'orecchio rivolto verso la sorgente rispetto all'altro orecchio. Di conseguenza, la pressione delle onde sonore entra canali uditivi differisce in fase e ampiezza. Le differenze di ampiezza sono significative solo alle alte frequenze, quando la lunghezza d'onda del suono diventa paragonabile alla dimensione della testa. Quando la differenza di ampiezza supera un valore di soglia di 1 dB, la sorgente sonora sembra trovarsi sul lato dove l'ampiezza è maggiore. L'angolo di deviazione della sorgente sonora dalla linea centrale (linea di simmetria) è approssimativamente proporzionale al logaritmo del rapporto di ampiezza.
Per determinare la direzione di una sorgente sonora con frequenze inferiori a 1500-2000 Hz, le differenze di fase sono significative. A una persona sembra che il suono provenga dal lato da cui l'onda, che è in fase anticipata, raggiunge l'orecchio. L'angolo di deviazione del suono dalla linea mediana è proporzionale alla differenza nel tempo di arrivo delle onde sonore ad entrambe le orecchie. Una persona addestrata può notare una differenza di fase con una differenza temporale di 100 ms.
La capacità di determinare la direzione del suono sul piano verticale è molto meno sviluppata (circa 10 volte). Questa caratteristica fisiologica è associata all'orientamento degli organi uditivi sul piano orizzontale.
Caratteristica specifica la percezione spaziale del suono da parte di una persona si manifesta nel fatto che gli organi uditivi sono in grado di percepire la localizzazione totale e integrale creata con l'aiuto di mezzi di influenza artificiali. Ad esempio, in una stanza, due altoparlanti sono installati frontalmente a una distanza di 2-3 m l'uno dall'altro. L'ascoltatore si trova alla stessa distanza dall'asse del sistema di collegamento, rigorosamente al centro. In una stanza, attraverso gli altoparlanti vengono emessi due suoni di uguale fase, frequenza e intensità. Come risultato dell'identità dei suoni che passano nell'organo dell'udito, una persona non può separarli; le sue sensazioni danno idee su un'unica, apparente fonte sonora (virtuale), che si trova rigorosamente al centro sull'asse di simmetria.
Se ora riduciamo il volume di un altoparlante, la sorgente apparente si sposterà verso l'altoparlante più forte. L'illusione di una sorgente sonora in movimento può essere ottenuta non solo modificando il livello del segnale, ma anche ritardando artificialmente un suono rispetto a un altro; in questo caso la sorgente apparente si sposterà verso l'altoparlante che emette anticipatamente il segnale.
Per illustrare la localizzazione integrale, diamo un esempio. La distanza tra gli altoparlanti è di 2 m, la distanza dalla prima linea all'ascoltatore è di 2 m; affinché la sorgente si sposti di 40 cm a sinistra o a destra, è necessario inviare due segnali con una differenza di livello di intensità di 5 dB o con un ritardo di 0,3 ms. Con una differenza di livello di 10 dB o un ritardo di 0,6 ms, la sorgente si “sposterà” di 70 cm dal centro.
Pertanto, se si modifica la pressione sonora creata dall'altoparlante, nasce l'illusione di spostare la sorgente sonora. Questo fenomeno è chiamato localizzazione sommaria. Per creare una localizzazione sommaria viene utilizzato un sistema di trasmissione del suono stereofonico a due canali.
Nella stanza principale sono installati due microfoni, ognuno dei quali funziona sul proprio canale. Il secondario ha due altoparlanti. I microfoni si trovano ad una certa distanza l'uno dall'altro lungo una linea parallela alla posizione dell'emettitore sonoro. Quando si sposta l'emettitore sonoro, sul microfono agirà una pressione sonora diversa e il tempo di arrivo dell'onda sonora sarà diverso a causa della distanza ineguale tra l'emettitore sonoro e i microfoni. Questa differenza crea un effetto di localizzazione totale nell'ambiente secondario, per cui la sorgente apparente viene localizzata in un certo punto dello spazio situato tra due altoparlanti.
Va detto del sistema di trasmissione del suono binaurale. Con questo sistema, chiamato sistema a testa artificiale, nella stanza principale vengono posizionati due microfoni separati, distanziati l'uno dall'altro pari alla distanza tra le orecchie di una persona. Ciascuno dei microfoni dispone di un canale di trasmissione del suono indipendente, la cui uscita nella stanza secondaria comprende i telefoni per l'orecchio sinistro e destro. Se i canali di trasmissione del suono sono identici, un tale sistema trasmette accuratamente l'effetto binaurale creato vicino alle orecchie della “testa artificiale” nella stanza principale. Avere le cuffie e doverle utilizzare per molto tempo è uno svantaggio.
L'organo dell'udito determina la distanza dalla sorgente sonora utilizzando una serie di segni indiretti e con alcuni errori. A seconda che la distanza dalla sorgente del segnale sia piccola o grande, la sua valutazione soggettiva cambia sotto l'influenza vari fattori. Si è riscontrato che se le distanze determinate sono piccole (fino a 3 m), la loro valutazione soggettiva è quasi linearmente correlata alla variazione del volume della sorgente sonora che si muove lungo la profondità. Un ulteriore fattore per un segnale complesso è il suo timbro, che diventa sempre più “pesante” man mano che la sorgente si avvicina all'ascoltatore, ciò è dovuto alla crescente amplificazione degli armonici bassi rispetto a quelli del registro acuto, causata dal conseguente aumento del livello del volume.
Per distanze medie di 3-10 m, l'allontanamento della sorgente dall'ascoltatore sarà accompagnato da una proporzionale diminuzione del volume, e questa variazione si applicherà ugualmente alla frequenza fondamentale e alle componenti armoniche. Di conseguenza, si verifica un relativo rafforzamento della parte ad alta frequenza dello spettro e il timbro diventa più luminoso.
All’aumentare della distanza, le perdite di energia nell’aria aumenteranno in proporzione al quadrato della frequenza. Una maggiore perdita delle armoniche del registro acuto risulterà in una diminuzione della brillantezza timbrica. Pertanto, la valutazione soggettiva delle distanze è associata a cambiamenti nel suo volume e timbro.
In un ambiente chiuso i segnali delle prime riflessioni, ritardati di 20-40 ms rispetto alla riflessione diretta, vengono percepiti dall'organo uditivo come provenienti da direzioni diverse. Allo stesso tempo, il loro crescente ritardo crea l'impressione di una distanza significativa dai punti da cui avvengono queste riflessioni. Pertanto, dal tempo di ritardo si può giudicare la distanza relativa delle fonti secondarie o, che è lo stesso, la dimensione della stanza.

Alcune caratteristiche della percezione soggettiva delle trasmissioni stereofoniche.

Un sistema di trasmissione del suono stereofonico presenta una serie di caratteristiche significative rispetto a quello monofonico convenzionale.
La qualità che distingue il suono stereofonico, il volume, cioè la prospettiva acustica naturale può essere valutata utilizzando alcuni indicatori aggiuntivi che non hanno senso con una tecnica di trasmissione del suono monofonica. Tali indicatori aggiuntivi includono: angolo di udienza, ad es. l'angolo al quale l'ascoltatore percepisce l'immagine sonora stereofonica; risoluzione stereo, ad es. localizzazione determinata soggettivamente di singoli elementi dell'immagine sonora in determinati punti dello spazio all'interno dell'angolo udibile; atmosfera acustica, ad es. l'effetto di dare all'ascoltatore una sensazione di presenza nella stanza primaria in cui avviene l'evento sonoro trasmesso.

Sul ruolo dell'acustica ambientale

Il suono colorato si ottiene non solo con l'aiuto di apparecchiature di riproduzione del suono. Anche con apparecchiature abbastanza buone, la qualità del suono potrebbe essere scarsa se la stanza di ascolto non presenta determinate caratteristiche. È noto che in un ambiente chiuso si verifica un fenomeno sonoro nasale chiamato riverbero. Colpendo gli organi dell'udito, il riverbero (a seconda della sua durata) può migliorare o peggiorare la qualità del suono.

Una persona in una stanza percepisce non solo le onde sonore dirette create direttamente dalla sorgente sonora, ma anche le onde riflesse dal soffitto e dalle pareti della stanza. Le onde riflesse si sentono per qualche tempo dopo che la sorgente sonora si è fermata.
A volte si ritiene che i segnali riflessi svolgano solo un ruolo negativo, interferendo con la percezione del segnale principale. Tuttavia, questa idea non è corretta. Parte specifica L'energia dei segnali eco riflessi iniziali, raggiungendo le orecchie umane con brevi ritardi, amplifica il segnale principale e ne arricchisce il suono. Al contrario, gli echi successivi si riflettevano. il cui tempo di ritardo supera un certo valore critico, formano un sottofondo sonoro che rende difficile la percezione del segnale principale.
La stanza di ascolto non dovrebbe avere un lungo tempo di riverbero. I soggiorni, di norma, hanno poco riverbero a causa delle loro dimensioni limitate e della presenza di superfici fonoassorbenti, mobili imbottiti, tappeti, tende, ecc.
Ostacoli di diversa natura e proprietà sono caratterizzati da un coefficiente di assorbimento acustico, che è il rapporto tra l'energia assorbita e l'energia totale dell'onda sonora incidente.

Per aumentare le proprietà fonoassorbenti del tappeto (e ridurre il rumore in soggiorno), è consigliabile appendere il tappeto non vicino al muro, ma con uno spazio di 30-50 mm).

La perdita dell'udito lo è condizione patologica, caratterizzato da perdita dell'udito e difficoltà a comprendere il linguaggio parlato. Si verifica abbastanza spesso, soprattutto negli anziani. Tuttavia, in questi giorni c’è una tendenza verso qualcosa di più sviluppo iniziale perdita dell’udito, anche tra i giovani e i bambini. A seconda di quanto l’udito è indebolito, la perdita dell’udito è divisa in diversi gradi.

Cosa sono i decibel e gli hertz

Qualsiasi suono o rumore può essere caratterizzato da due parametri: altezza e intensità del suono.

Pece

L'altezza di un suono è determinata dal numero di volte in cui un'onda sonora oscilla ed è espressa in hertz (Hz): maggiore è l'hertz, più alta è l'altezza. Ad esempio, il primo tasto bianco a sinistra su un pianoforte normale (il "LA" del subcontratto) produce un suono basso a 27.500 Hz, e l'ultimo tasto bianco a destra (il "DO" della quinta ottava ) produce un suono basso di 4186,0 Hz.

L'orecchio umano è in grado di distinguere i suoni nell'intervallo 16-20.000 Hz. Tutto ciò che è inferiore a 16 Hz è chiamato infrasuono e superiore a 20.000 è chiamato ultrasuono. Sia gli ultrasuoni che gli infrasuoni non vengono percepiti dall'orecchio umano, ma possono influenzare il corpo e la psiche.

Tutto per frequenza suoni udibili possono essere suddivisi in alta, media e bassa frequenza. I suoni a bassa frequenza includono suoni fino a 500 Hz, i suoni a media frequenza nell'intervallo 500-10.000 Hz, i suoni ad alta frequenza tutti i suoni con una frequenza superiore a 10.000 Hz. Orecchio umano a parità di forza d'impatto si sentono meglio i suoni a media frequenza, che vengono percepiti più forti. Di conseguenza, le frequenze basse e alte vengono “sentite” più silenziose o addirittura “smettono di suonare” del tutto. In generale, dopo 40-50 anni, il limite superiore di udibilità dei suoni diminuisce da 20.000 a 16.000 Hz.

Potenza del suono

Se esposto all'orecchio, molto forte suono potrebbe esserci una rottura timpano. Nella foto sotto c'è una membrana normale, in alto c'è una membrana con un difetto.

Qualsiasi suono può influenzare l'organo uditivo in diversi modi. Ciò dipende dall'intensità del suono, o volume, che viene misurato in decibel (dB).

L'udito normale è in grado di distinguere i suoni da 0 dB e oltre. Se esposto a un suono forte superiore a 120 dB.

L'orecchio umano si sente più a suo agio nell'intervallo fino a 80–85 dB.

Per confronto:

foresta invernale con tempo calmo - circa 0 dB,
fruscio delle foglie nel bosco, parco – 20–30 dB,
discorso normale, lavoro d'ufficio – 40–60 dB,
rumore del motore all’interno dell’auto – 70–80 dB,
urla forti – 85–90 dB,
tuoni - 100 dB,
un martello pneumatico a una distanza di 1 metro da esso - circa 120 dB.

Gradi di perdita dell'udito rispetto ai livelli di volume

Tipicamente, si distinguono i seguenti gradi di perdita dell'udito:

Udito normale: una persona sente suoni nell'intervallo da 0 a 25 dB e oltre. Può sentire il fruscio delle foglie, il canto degli uccelli nella foresta, il ticchettio di un orologio a muro, ecc.
Perdita dell'udito:

I grado (lieve): una persona inizia a sentire suoni da 26 a 40 dB.
II grado (moderato) - la soglia per la percezione dei suoni inizia da 40–55 dB.
III grado (grave): sente suoni da 56 a 70 dB.
IV grado (profondo) – da 71–90 dB.

La sordità è una condizione in cui una persona non riesce a sentire un suono più forte di 90 dB.

Una versione abbreviata dei gradi di perdita dell'udito:

Grado lieve: capacità di percepire suoni inferiori a 50 dB. L'uomo capisce discorso colloquiale quasi completamente ad una distanza superiore a 1 m.
Grado medio: la soglia per la percezione dei suoni inizia con un volume di 50–70 dB. La comunicazione tra loro è difficile, perché in questo caso una persona sente bene il discorso a una distanza massima di 1 m.
Grado grave – più di 70 dB. Il parlato di intensità normale non è più udibile o è incomprensibile all'orecchio. Devi urlare o usare un apparecchio acustico speciale.

Nella vita pratica di tutti i giorni, gli specialisti possono utilizzare un’altra classificazione della perdita dell’udito:

Udito normale. Una persona sente il parlato e sussurra a una distanza superiore a 6 m.
Lieve perdita dell'udito. Una persona capisce il parlato da una distanza superiore a 6 m, ma sente i sussurri a non più di 3-6 metri di distanza. Il paziente può distinguere il parlato anche nel rumore di fondo.
Perdita dell'udito moderata. I sussurri possono essere distinti a una distanza non superiore a 1–3 me il normale parlato parlato fino a 4–6 m La percezione del parlato può essere disturbata da rumori estranei.
Grado significativo di perdita dell'udito. Il discorso colloquiale può essere ascoltato al massimo a una distanza di 2-4 m, mentre il sussurro fino a 0,5-1 m. La percezione delle parole è illeggibile, alcune singole frasi o parole devono essere ripetute più volte.
Grado severo. I sussurri sono praticamente indistinguibili anche vicino all'orecchio, il parlato difficilmente si distingue anche gridando a una distanza inferiore a 2 metri, legge di più le labbra.

Gradi di perdita dell'udito rispetto all'altezza dei suoni

Gruppo I. I pazienti sono in grado di percepire solo le basse frequenze nell’intervallo 125-150 Hz. Rispondono solo a voci basse e forti.
Gruppo II. In questo caso diventano disponibili per la percezione frequenze più alte, che vanno da 150 a 500 Hz. Di solito diventano percepibili le vocali semplici “o” e “u”.
III gruppo. Buona percezione delle frequenze basse e medie (fino a 1000 Hz). Tali pazienti ascoltano già la musica, distinguono il campanello, sentono quasi tutte le vocali e ne comprendono il significato frasi semplici e singole parole.
IV gruppo. Per la percezione diventano disponibili frequenze fino a 2000 Hz. I pazienti distinguono quasi tutti i suoni, nonché singole frasi e parole. Capiscono il discorso.

Questa classificazione della perdita dell'udito è importante non solo per la corretta selezione dell'apparecchio acustico, ma anche per l'inserimento dei bambini in una scuola normale o specializzata per la perdita dell'udito.

Diagnosi di perdita dell'udito

L'audiometria aiuterà a determinare il grado di perdita dell'udito in un paziente.

Il modo più accurato e affidabile per identificare e determinare il grado di perdita dell'udito è l'audiometria. A tale scopo, il paziente indossa cuffie speciali nelle quali viene fornito un segnale con frequenze e intensità adeguate. Se il soggetto sente il segnale, lo avvisa premendo il pulsante del dispositivo o annuendo con la testa. Sulla base dei risultati dell'audiometria, viene costruita una corrispondente curva di percezione uditiva (audiogramma), la cui analisi consente non solo di identificare il grado di perdita dell'udito, ma anche in alcune situazioni di ottenere una comprensione più approfondita della natura della perdita dell'udito.
A volte, quando conducono l'audiometria, non indossano le cuffie, ma usano un diapason o semplicemente pronunciano determinate parole a una certa distanza dal paziente.

Quando vedere un medico

È necessario contattare un medico ORL se:

Cominciavi a girare la testa verso chi parlava, e allo stesso tempo ti sforzavi di ascoltarlo.
I parenti che vivono con te o gli amici che vengono a trovarti commentano il fatto che hai acceso la TV, la radio o il lettore a un volume troppo alto.
Il campanello non suona più così chiaramente come prima, oppure potresti non sentirlo più.
Quando parli al telefono, chiedi all'altra persona di parlare più forte e più chiaramente.
Hanno iniziato a chiederti di ripetere di nuovo ciò che ti era stato detto.
Se c'è rumore intorno a te, diventa molto più difficile ascoltare il tuo interlocutore e capire cosa sta dicendo.

Nonostante il fatto che, in generale, quanto prima si effettua una diagnosi corretta e si inizia il trattamento, migliori saranno i risultati e maggiore sarà la probabilità che l'udito persista per molti anni.

Argomenti audio di cui vale la pena parlare udito umano un po' più di dettaglio. Quanto è soggettiva la nostra percezione? E' possibile fare un test dell'udito? Oggi imparerai il modo più semplice per scoprire se il tuo udito corrisponde pienamente ai valori della tabella.

È noto che la persona media è in grado di percepire le onde acustiche con gli organi dell'udito nell'intervallo da 16 a 20.000 Hz (a seconda della sorgente - 16.000 Hz). Questa gamma è chiamata gamma udibile.

20 Hz	Un ronzio che si sente solo, ma non si sente. Viene riprodotto principalmente da sistemi audio di fascia alta, quindi in caso di silenzio è lui la colpa
30 Hz	Se non riesci a sentire, molto probabilmente ci sono nuovamente problemi di riproduzione
40 Hz	Sarà udibile negli altoparlanti economici e di prezzo medio. Ma è molto tranquillo
50 Hz	Rombo corrente elettrica. Deve essere udibile
60 Hz	Udibile (come tutto fino a 100 Hz, piuttosto tangibile a causa della riflessione del canale uditivo) anche attraverso le cuffie e gli altoparlanti più economici
100 Hz	La fine delle basse frequenze. Inizio del campo udibile diretto
200 Hz	Medie frequenze
500 Hz
1kHz
2kHz
5kHz	Inizio della gamma delle alte frequenze
10kHz	Se questa frequenza non viene ascoltata, è probabile problemi seri con l'udito. È necessaria la consultazione del medico
12kHz	L'incapacità di sentire questa frequenza può indicare uno stadio iniziale di perdita dell'udito.
15kHz	Un suono che alcune persone sopra i 60 anni non riescono a sentire
16kHz	A differenza della precedente, questa frequenza non viene udita da quasi tutte le persone dopo i 60 anni
17kHz	La frequenza è problematica per molti già nella mezza età
18kHz	Problemi con l'ascolto di questa frequenza: l'inizio cambiamenti legati all’età udito Ora sei un adulto. :)
19kHz	Limitare la frequenza dell'udito medio
20kHz	Solo i bambini possono sentire questa frequenza. È vero

»
Questo test è sufficiente per darti una stima approssimativa, ma se non riesci a sentire i suoni superiori a 15 kHz, dovresti consultare un medico.

Tieni presente che il problema di udibilità a bassa frequenza è molto probabilmente correlato a .

Molto spesso, l'iscrizione sulla scatola nello stile di "Intervallo riproducibile: 1–25.000 Hz" non è nemmeno marketing, ma una vera e propria bugia da parte del produttore.

Sfortunatamente, le aziende non sono obbligate a certificare tutti i sistemi audio, quindi è quasi impossibile dimostrare che questa sia una bugia. Gli altoparlanti o le cuffie possono riprodurre frequenze limite... La domanda è come e a quale volume.

I problemi di spettro superiori a 15 kHz sono un fenomeno legato all'età abbastanza comune che gli utenti potrebbero incontrare. Ma 20 kHz (gli stessi per cui gli audiofili lottano così duramente) vengono solitamente ascoltati solo dai bambini di età inferiore agli 8-10 anni.

È sufficiente ascoltare tutti i file in sequenza. Per più ricerca dettagliataÈ possibile riprodurre campioni partendo dal volume minimo e aumentandolo gradualmente. Questo ti permetterà di ottenere un risultato più corretto se il tuo udito è già leggermente danneggiato (ricorda che per percepire alcune frequenze è necessario superare un certo valore di soglia, che, per così dire, apre e aiuta l'apparecchio acustico a sentirlo).

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