La frequenza delle vibrazioni sonore udibili dall'uomo. Quando vedere un dottore
7 febbraio 2018
Spesso le persone (anche quelle esperte in materia) hanno confusione e difficoltà a comprendere chiaramente come esattamente la gamma di frequenze del suono ascoltato da una persona sia suddivisa in categorie generali (bassi, medi, alti) e sottocategorie più ristrette (bassi alti, medio-basso ecc.). Allo stesso tempo, queste informazioni sono estremamente importanti non solo per gli esperimenti con l'audio per 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 di altoparlanti o le sfumature della stanza in cui si ascolta la musica (nel nostro caso, il l'interno dell'auto è più rilevante), perché ha un impatto diretto sul suono finale. Se c'è una buona e chiara comprensione della predominanza di determinate frequenze nello spettro sonoro a orecchio, allora è elementare e rapidamente possibile valutare il suono di una particolare composizione musicale, ascoltando chiaramente l'influenza dell'acustica ambientale sulla colorazione del suono, il contributo del sistema acustico stesso al suono e più sottilmente per distinguere 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 della divisione dello spettro delle frequenze udibili ci è venuta in parte dal mondo musicale, in parte dal mondo scientifico, e in generale è familiare a quasi tutti. La divisione più semplice e comprensibile che può sperimentare la gamma di frequenze del suono in termini generali è la seguente:
- basse frequenze. I limiti della gamma delle basse frequenze sono all'interno 10 Hz (limite inferiore) - 200 Hz (limite superiore). Il limite inferiore parte esattamente da 10 Hz, anche se nella visione classica una persona è in grado di sentire da 20 Hz (tutto al di sotto cade nella regione infrasuonica), i restanti 10 Hz possono ancora essere parzialmente ascoltati, oltre che tattilmente percepiti nel caso di bassi profondi e persino influenzare lo stato mentale di una persona.
La gamma del suono a bassa frequenza ha la funzione di arricchimento, saturazione emotiva e risposta finale: se il guasto nella parte a bassa frequenza dell'acustica o della registrazione originale è forte, ciò non influirà sul riconoscimento di una particolare composizione, melodia o voce, ma il suono sarà percepito male, impoverito e mediocre, mentre soggettivamente sarà sempre più acuto in termini di percezione, poiché i medi e gli alti si gonfieranno e prevarranno sullo sfondo dell'assenza di una buona regione satura dei bassi. 
Un numero abbastanza elevato di strumenti musicali riproduce suoni nella gamma delle basse frequenze, comprese le voci maschili che possono rientrare nella regione 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 fiati. - Medie frequenze. I limiti della gamma delle frequenze medie sono all'interno 200 Hz (limite inferiore) - 2400 Hz (limite superiore). La gamma media sarà sempre fondamentale, determinante e di fatto costituisce la base del suono o della musica della composizione, quindi la sua importanza non può essere sopravvalutata.
Questo è spiegato in diversi modi, ma principalmente questa caratteristica della percezione uditiva umana è determinata dall'evoluzione: è successo così in molti anni della nostra formazione che l'apparecchio acustico cattura in modo più nitido e chiaro la gamma delle frequenze medie, perché. al suo interno c'è il linguaggio umano ed è lo strumento principale per una comunicazione efficace e per la sopravvivenza. Questo spiega anche una certa non linearità della percezione uditiva, che è sempre mirata alla predominanza delle medie frequenze nell'ascolto della musica, perché. il nostro apparecchio acustico è più sensibile a questa gamma e si adatta automaticamente anche ad essa, come se "amplificasse" di più sullo sfondo di altri suoni. 
Nella gamma media c'è la stragrande maggioranza dei suoni, degli strumenti musicali o delle voci, anche se una gamma ristretta è influenzata dall'alto o dal basso, la gamma di solito si estende comunque al centro superiore o inferiore. Di conseguenza, le voci (sia maschili che femminili) si trovano nella gamma delle frequenze medie, così come quasi tutti gli strumenti noti, come: chitarra e altre corde, pianoforte e altre tastiere, strumenti a fiato, ecc. - Alte frequenze. I confini della gamma delle alte frequenze sono all'interno 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 riesce a sentire oltre i 20 kHz, ma ci sono rare persone con sensibilità fino a 30 kHz.
Inoltre, un certo numero di armonici musicali può teoricamente entrare nella regione sopra i 20 kHz e, come sapete, gli armonici sono in definitiva responsabili della colorazione del suono e della percezione timbrica finale dell'intera immagine sonora. Le frequenze ultrasoniche apparentemente "non udibili" possono chiaramente influenzare lo stato psicologico di una persona, anche se non verranno ascoltate nel solito modo. Diversamente, il ruolo delle alte frequenze, sempre per analogia con quelle basse, è più arricchente e complementare. Sebbene la gamma delle alte frequenze abbia un impatto molto maggiore sul riconoscimento di un particolare suono, l'affidabilità e la 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 arrivare nella regione di 7000 Hz e oltre con l'aiuto di sfumature 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) in modo più completo nel suono.
In ogni caso, il ruolo di assolutamente tutte le frequenze nella gamma udibile dall'orecchio umano è impressionante, ed è probabile che i problemi nel percorso a qualsiasi frequenza siano chiaramente visibili, specialmente a un apparecchio acustico addestrato. L'obiettivo di riprodurre un suono hi-fi ad alta fedeltà di classe (o superiore) è garantire che tutte le frequenze suonino nel modo più accurato e uniforme possibile l'una con l'altra, come accadeva al momento della registrazione della colonna sonora in studio. La presenza di forti cali o picchi nella risposta in frequenza del sistema acustico indica che, per le sue caratteristiche costruttive, non è in grado di riprodurre la musica nel modo che l'autore o il tecnico del suono intendeva originariamente al momento della registrazione. 
Ascoltando la musica, una persona sente una combinazione del suono di strumenti e voci, ognuna delle quali suona nel proprio segmento della gamma di frequenze. Alcuni strumenti possono avere una gamma di frequenze molto ristretta (limitata), mentre altri, al contrario, possono letteralmente estendersi dal limite udibile inferiore a quello superiore. Va tenuto presente che, nonostante la stessa intensità dei suoni a diverse gamme di frequenza, l'orecchio umano percepisce queste frequenze con un volume diverso, il che è ancora una volta dovuto al meccanismo del dispositivo biologico dell'apparecchio acustico. La natura di questo fenomeno è spiegata sotto molti aspetti anche dalla necessità biologica di adattamento principalmente alla gamma sonora delle frequenze medie. Quindi, in pratica, un suono avente una frequenza di 800 Hz con un'intensità di 50 dB sarà percepito soggettivamente dall'orecchio come più forte di un suono della stessa forza, ma con una frequenza di 500 Hz.
Inoltre, diverse frequenze sonore che inondano la gamma di frequenze udibili del suono avranno una sensibilità al dolore di soglia diversa! soglia del dolore il riferimento è considerato ad una frequenza media di 1000 Hz con una sensibilità di circa 120 dB (può variare leggermente a seconda delle caratteristiche individuali della persona). Come nel caso della percezione non uniforme dell'intensità a diverse frequenze a livelli di volume normali, si osserva all'incirca la stessa dipendenza rispetto alla soglia del dolore: si manifesta più rapidamente alle medie frequenze, ma ai margini del range udibile la soglia diventa più alto. Per confronto, la soglia del dolore a una frequenza media di 2000 Hz è di 112 dB, mentre la soglia del dolore a una frequenza bassa di 30 Hz sarà già di 135 dB. La soglia del dolore alle basse frequenze è sempre più alta che alle medie e alte frequenze. 
Una simile disparità si osserva rispetto a soglia uditivaè la soglia inferiore dopo la quale i suoni diventano udibili dall'orecchio umano. Convenzionalmente, la soglia dell'udito è considerata 0 dB, ma ancora una volta è vero per la frequenza di riferimento di 1000 Hz. Se, per confronto, prendiamo un suono a bassa frequenza con una frequenza di 30 Hz, diventerà udibile solo con un'intensità di emissione d'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 che i suoni con un'intensità superiore a 90 dB sono dannosi per la salute e possono portare a degrado e notevoli danni all'udito. Ma allo stesso tempo, un suono a bassa intensità troppo basso soffrirà di forti irregolarità di frequenza dovute alle caratteristiche biologiche della percezione uditiva, che è di natura non lineare. Pertanto, un percorso musicale con un volume di 40-50 dB sarà percepito come esaurito, con una marcata mancanza (si potrebbe dire un fallimento) di basse e alte frequenze. Il problema nominato è noto da tempo, per combatterlo anche una nota funzione chiamata compensazione del volume, che, per equalizzazione, equalizza i livelli delle frequenze basse e alte vicino al livello delle medie, eliminando così un calo indesiderato senza la necessità di alzare il livello del volume, rendendo la gamma di frequenze udibili del suono soggettivamente uniforme in termini di grado di distribuzione dell'energia sonora. 
Tenendo conto delle caratteristiche interessanti e uniche dell'udito umano, è utile notare che con un aumento del volume del suono, la curva di non linearità della frequenza si appiattisce e a circa 80-85 dB (e oltre) le frequenze del suono diventeranno soggettivamente equivalente in intensità (con una deviazione di 3-5 dB). Anche se l'allineamento non è completo e il grafico sarà comunque visibile, seppur smussato, ma una linea curva, che manterrà una tendenza alla predominanza dell'intensità delle frequenze medie rispetto al resto. Nei sistemi audio, tale irregolarità può essere risolta con l'aiuto di un equalizzatore o con l'aiuto di controlli del volume separati in sistemi con amplificazione canale per canale separata.
Dividere la gamma udibile in sottogruppi più piccoli
Oltre alla divisione generalmente accettata e ben nota in tre gruppi generali, a volte diventa necessario considerare l'una o l'altra 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 indicare semplicemente in modo rapido e abbastanza preciso il segmento previsto della gamma sonora. Considera questa divisione:
Un piccolo numero selezionato di strumenti scendono nella regione del basso più basso, e ancor di più il sub-basso: contrabbasso (40-300 Hz), violoncello (65-7000 Hz), fagotto (60-9000 Hz), tuba ( 45-2000 Hz), fiati (60-5000Hz), basso (32-196Hz), grancassa (41-8000Hz), sassofono (56-1320Hz), pianoforte (24-1200Hz), sintetizzatore (20-20000Hz) , organo (20-7000 Hz), arpa (36-15000 Hz), controfagotto (30-4000 Hz). Le gamme indicate comprendono tutte le armoniche degli strumenti.
Pertanto, è il basso superiore che è responsabile dell'attacco, della pressione e della spinta musicale, e solo questo segmento ristretto della gamma sonora può dare all'ascoltatore la sensazione del leggendario "pugno" (dall'inglese pugno - colpo), quando un suono potente è percepito da un colpo tangibile e forte al petto. Pertanto, è possibile riconoscere un basso superiore veloce ben formato e corretto in un sistema musicale dall'elaborazione di alta qualità di un ritmo energico, un attacco raccolto e dagli strumenti ben formati nel registro inferiore delle note, come violoncello, pianoforte o strumenti a fiato. Nei sistemi audio, è più opportuno dare un segmento della gamma dei bassi alti a altoparlanti medio-bassi di diametro abbastanza grande 6,5 "-10" e con buoni indicatori di potenza, un forte magnete. L'approccio è spiegato dal fatto che sono proprio questi altoparlanti in termini di configurazione che saranno in grado di rivelare pienamente il potenziale energetico insito in questa regione molto esigente della gamma udibile. 
Ma non dimenticare i dettagli e l'intelligibilità del suono, questi parametri sono importanti anche nel processo di ricreazione di una particolare immagine musicale. Poiché il basso superiore è già ben localizzato/definito nello spazio a orecchio, la gamma sopra i 100 Hz deve essere data esclusivamente agli altoparlanti frontali che formeranno e costruiranno la scena. Nel segmento dei bassi superiori si sente perfettamente un panorama stereo, se previsto dalla registrazione stessa.
L'area dei bassi superiori copre già un numero abbastanza elevato di strumenti e persino voci maschili a bassa frequenza. Pertanto, tra gli strumenti ci sono gli stessi che suonavano il basso, ma ad 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 (80-5000 Hz). Le gamme indicate comprendono tutte le armoniche degli strumenti.
In questa gamma sono concentrate le armoniche più basse e gli armonici che riempiono la voce, quindi è estremamente importante per la corretta trasmissione della voce e della saturazione. È anche nella parte centrale inferiore che si trova l'intero potenziale energetico della voce dell'esecutore, senza il quale non ci sarà un corrispondente ritorno e risposta emotiva. Per analogia con la trasmissione della voce umana, anche molti strumenti dal vivo nascondono il loro potenziale energetico in questo segmento della gamma, specialmente quelli il cui limite udibile inferiore parte 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, la parte centrale inferiore è responsabile del corretto design della maggior parte degli strumenti e delle voci, saturando queste ultime e rendendole riconoscibili dal timbro. Inoltre, la parte medio-bassa è estremamente impegnativa in termini di corretta trasmissione di una gamma di bassi a tutti gli effetti, poiché "raccoglie" l'unità e l'attacco del basso a percussione principale e ci si aspetta che lo supporti correttamente e "finisca" senza intoppi. riducendolo gradualmente a nulla. Le sensazioni di purezza sonora e di intelligibilità dei bassi risiedono proprio in quest'area, e se ci sono problemi nella parte medio-bassa da una sovrabbondanza o dalla presenza di frequenze risonanti, allora il suono stancherà l'ascoltatore, risulterà sporco e leggermente borbottio . 
Se c'è una carenza nella regione medio-bassa, 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", verranno inquadrati in modo errato e il loro suono diventerà notevolmente più povero, anche se rimane riconoscibile, non sarà più così pieno.
Quando si costruisce un sistema audio, la gamma della parte medio-bassa e superiore (fino alla parte superiore) viene solitamente assegnata agli altoparlanti di fascia media (MF), che, senza dubbio, dovrebbero essere posizionati nella parte anteriore davanti all'ascoltatore e costruisci il palcoscenico. Per questi diffusori, la dimensione non è così importante, può essere 6,5" e inferiore, quanto è importante il dettaglio e la capacità di rivelare le sfumature del suono, che si ottiene dalle caratteristiche di design del diffusore stesso (diffusore, sospensione e altre caratteristiche). 
Inoltre, una corretta localizzazione è fondamentale per l'intera gamma delle frequenze medie, e letteralmente la minima inclinazione o rotazione dell'altoparlante può avere un impatto tangibile sul suono in termini di corretta riproduzione realistica delle immagini di strumenti e voci nello spazio, sebbene ciò dipenderà in gran parte dalle caratteristiche del design del cono dell'altoparlante stesso.
Il medio basso copre quasi tutti gli strumenti esistenti e le voci umane, anche se non gioca 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 ha saputo riconquistare la gamma bassa della regione dei bassi, ma ad essi se ne aggiungono altri che partono già dal medio basso: piatti (190-17000 Hz), oboe (247-15000 Hz), flauto (240-14500 Hz), violino (200-17000 Hz). Le gamme indicate comprendono tutte le armoniche degli strumenti.
In caso di cedimento nel mezzo, il suono diventa noioso e inespressivo, perde sonorità e luminosità, la voce cessa di affascinare e di fatto scompare. Inoltre, la parte centrale è responsabile dell'intelligibilità delle informazioni principali provenienti dagli strumenti e dalla voce (in misura minore, perché le consonanti vanno in una gamma più alta), aiutando a distinguerle bene a orecchio. La maggior parte degli strumenti esistenti prendono vita in questa gamma, diventano energici, informativi e tangibili, lo stesso accade con le voci (soprattutto quelle femminili), che sono piene di energia nel mezzo. 
La gamma fondamentale delle frequenze medie copre la maggioranza assoluta degli strumenti che sono già stati elencati in precedenza e rivela anche il pieno potenziale delle voci maschili e femminili. Solo rari strumenti selezionati iniziano la loro vita a frequenze medie, suonando inizialmente in una gamma relativamente ristretta, ad esempio un piccolo flauto (600-15000 Hz).
Ma enfatizzare eccessivamente questa gamma ha un effetto estremamente indesiderabile sull'immagine sonora, perché. inizia a tagliare notevolmente l'orecchio, irritare e persino causare doloroso disagio. Pertanto, il centro superiore richiede un atteggiamento delicato e attento con esso, tk. a causa di problemi in quest'area, è molto facile rovinare il suono o, al contrario, renderlo interessante e degno. Di solito, la colorazione nella regione medio-alta determina in gran parte l'aspetto soggettivo del genere del sistema acustico. Grazie alla parte medio-alta, alla fine si formano voci e molti strumenti, che si distinguono bene per l'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 colloca lo spettro delle consonanti e continuano le vocali che apparivano nelle prime gamme del mezzo. In senso generale, la parte centrale superiore enfatizza favorevolmente e rivela pienamente quegli strumenti o voci che sono saturati di armoniche superiori, armoniche. In particolare, le voci femminili, molti strumenti ad arco, ad arco ea fiato si rivelano in modo davvero vivace e naturale nella parte medio alta. 
La stragrande maggioranza degli strumenti suona ancora nella parte medio-alta, sebbene molti siano già rappresentati solo sotto forma di avvolgimenti e armoniche. L'eccezione sono alcuni rari, inizialmente contraddistinti da una gamma di basse frequenze limitata, ad esempio una tuba (45-2000 Hz), che termina completamente la sua esistenza nella parte medio-alta.
Praticamente non svolgono un ruolo in termini di distinzione degli strumenti e riconoscimento delle voci, sebbene la parte superiore inferiore rimanga un'area altamente informativa e fondamentale. Queste frequenze, infatti, delineano le immagini musicali di strumenti e voci, ne indicano la presenza. In caso di guasto del segmento alto inferiore della gamma di frequenze, il discorso diventerà secco, senza vita e incompleto, all'incirca la stessa cosa accade con le parti strumentali: la luminosità viene persa, l'essenza stessa della sorgente sonora viene distorta, diventa nettamente incompleto e sottoformato. In qualsiasi sistema audio normale, il ruolo delle alte frequenze è assunto da un altoparlante separato chiamato tweeter (alta frequenza). Solitamente di piccole dimensioni, non è impegnativo per la potenza in ingresso (entro limiti ragionevoli) per analogia con la sezione centrale e soprattutto con la sezione dei bassi, ma è anche estremamente importante che il suono suoni correttamente, realisticamente e almeno magnificamente. Il tweeter copre l'intera gamma udibile delle alte frequenze da 2000-2400 Hz a 20000 Hz. Nel caso dei tweeter, proprio come la sezione dei medi, il posizionamento fisico e la direzionalità corretti sono molto importanti, poiché i tweeter non sono coinvolti solo nella modellazione del palcoscenico, ma anche nella messa a punto. 
Con l'aiuto dei tweeter, puoi controllare in gran parte la scena, ingrandire/ridurre gli artisti, cambiare la forma e il flusso degli strumenti, giocare con il colore del suono e la sua luminosità. Come nel caso della regolazione degli altoparlanti di fascia media, quasi tutto influisce sul suono corretto dei tweeter, e spesso in modo molto, molto sensibile: rotazione e inclinazione dell'altoparlante, posizione verticale e orizzontale, distanza dalle superfici vicine, ecc. Tuttavia, il successo dell'accordatura corretta e la delicatezza della sezione HF dipendono dal design dell'altoparlante e dal suo diagramma polare.
Strumenti che suonano fino agli alti più bassi, lo fanno principalmente attraverso gli armonici piuttosto che i fondamentali. Diversamente, negli acuti più bassi, quasi tutti gli stessi che erano nel segmento dei medi "live", cioè quasi tutti quelli esistenti. È lo stesso con la voce, che è particolarmente attiva nelle alte frequenze più basse, una particolare luminosità e influenza si può sentire nelle parti vocali femminili.
In effetti, il segmento di gamma presentato è paragonabile con una maggiore chiarezza e dettaglio del suono: se non c'è avvallamento nella parte centrale alta, allora la sorgente sonora è mentalmente ben localizzata nello spazio, concentrata in un certo punto ed espressa da un sensazione di una certa distanza; e viceversa, se manca la parte superiore inferiore, la nitidezza del suono sembra essere sfocata e le immagini si perdono nello spazio, il suono diventa torbido, serrato e sinteticamente irrealistico. Di conseguenza, la regolazione delle alte frequenze più basse è paragonabile alla capacità di "spostare" virtualmente il palcoscenico sonoro nello spazio, cioè allontanalo o avvicinalo. 
Le frequenze medio-alte alla fine forniscono l'effetto presenza desiderato (più precisamente, lo completano al meglio, poiché l'effetto si basa su bassi profondi e pieni di sentimento), grazie a queste frequenze, gli strumenti e la voce diventano il più realistici e affidabili possibile . Possiamo anche dire dei medi alti che sono responsabili del dettaglio nel suono, di numerose piccole sfumature e sfumature sia in relazione alla parte strumentale che nelle parti vocali. Alla fine del segmento medio-alto, iniziano "aria" e trasparenza, che possono anche essere percepite abbastanza chiaramente e influenzare la percezione.
Nonostante il suono sia in costante diminuzione, in questo segmento 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 Air Support (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), ottavino (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).
Inoltre, oltre alla parte udibile immediata, la regione alta superiore, trasformandosi dolcemente in frequenze ultrasoniche, può avere ancora qualche effetto psicologico: anche se questi suoni non sono udibili chiaramente, le onde vengono irradiate nello spazio e possono essere percepite da un persona, mentre più a livello di formazione dell'umore. Alla fine influiscono anche sulla 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, retrogusto frizzante della musica. Con una mancanza di energia nella gamma alta superiore, è del tutto possibile provare disagio e understatement musicale. Inoltre, la capricciosa gamma alta superiore dà all'ascoltatore un senso di profondità spaziale, come se si immergesse in profondità nel palcoscenico e fosse avvolto dal suono. Tuttavia, un eccesso di saturazione del suono nell'intervallo ristretto indicato può rendere il suono inutilmente "sabbioso" e innaturalmente sottile. 
Quando si parla della gamma delle alte frequenze superiori, vale anche la pena menzionare il tweeter chiamato "super tweeter", che in realtà è una versione strutturalmente ampliata del tweeter convenzionale. Tale altoparlante è progettato per coprire una porzione più ampia della gamma nella parte superiore. Se la portata operativa di un tweeter convenzionale termina al limite previsto, al di sopra del quale l'orecchio umano teoricamente non percepisce informazioni sonore, ad es. 20 kHz, quindi il super tweeter può aumentare questo confine a 30-35 kHz. L'idea perseguita dalla realizzazione di un diffusore così sofisticato è molto interessante e curiosa, proveniva dal mondo "hi-fi" e "hi-end", dove si ritiene che nessuna frequenza nel percorso musicale possa essere ignorata 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 qualche tipo di influenza. La situazione con il super tweeter è complicata solo dal fatto che non tutte le apparecchiature (sorgenti sonore/lettori, 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 viene eseguita con un taglio nella gamma di frequenze e una perdita di qualità.
Approssimativamente nel modo sopra descritto, la divisione della gamma di frequenze udibili in segmenti condizionali appare nella realtà, con l'aiuto della divisione è più facile capire i problemi nel percorso audio per eliminarli o equalizzare il suono. Nonostante il fatto che ogni persona immagini una sorta di immagine di riferimento esclusivamente propria e comprensibile solo per lui in accordo solo con le sue preferenze di gusto, la natura del suono originale tende a bilanciare, o meglio a mediare tutte le frequenze del suono. Pertanto, il suono da studio corretto è sempre equilibrato e calmo, l'intero spettro delle frequenze sonore in esso contenuto tende a una linea piatta sul grafico della risposta in frequenza (risposta ampiezza-frequenza). La stessa direzione sta cercando di implementare "hi-fi" e "hi-end" senza compromessi: per ottenere il suono più uniforme ed equilibrato, senza picchi e cali su tutta la gamma udibile. Un tale suono, per sua natura, può sembrare noioso e inespressivo, privo di lucentezza e di nessun interesse per un normale ascoltatore inesperto, ma è proprio questo suono che è veramente corretto in effetti, cercando l'equilibrio per analogia con come le leggi della lo stesso universo in cui viviamo si manifesta. .
In un modo o nell'altro, il desiderio di ricreare un carattere specifico del suono all'interno del proprio sistema audio dipende interamente dalle preferenze dell'ascoltatore. Ad alcune persone piace il suono con bassi potenti prevalenti, ad altri piace la maggiore luminosità degli alti "sollevati", altri possono godersi la voce aspra enfatizzata nel mezzo per ore ... Può esserci un'enorme varietà di opzioni di percezione e informazioni su la divisione in frequenza della gamma in segmenti condizionali aiuterà solo chiunque voglia creare il suono dei propri sogni, solo ora con una comprensione più completa delle sfumature e delle sottigliezze delle leggi a cui obbedisce un fenomeno fisico. 
Comprendere il processo di saturazione con determinate frequenze della gamma sonora (riempiendolo di energia in ciascuna delle sezioni) in pratica non solo faciliterà la messa a punto di qualsiasi sistema audio e consentirà in linea di principio di costruire una scena, ma darà anche preziosa esperienza nella valutazione della specificità del suono. Con l'esperienza, una persona sarà in grado di identificare istantaneamente le carenze del suono a orecchio, inoltre, descrivere in modo molto accurato i problemi in una determinata parte dell'intervallo e suggerire una possibile soluzione per migliorare l'immagine sonora. La correzione del suono può essere eseguita con vari metodi, in cui un equalizzatore può essere utilizzato come "leve", ad esempio, oppure è possibile "giocare" con la posizione e la direzione degli altoparlanti, modificando così la natura delle prime riflessioni delle onde, eliminando onde stazionarie, ecc. Questa sarà già una "storia completamente diversa" e un argomento per articoli separati.
La gamma di frequenze della voce umana nella terminologia musicale
Separatamente e separatamente nella musica, viene assegnato il ruolo della voce umana come parte vocale, perché la natura di questo fenomeno è davvero sorprendente. La voce umana è così sfaccettata e la sua estensione (rispetto agli strumenti musicali) è la più ampia, ad eccezione di alcuni strumenti, come il pianoforte. 
Inoltre, a diverse età una persona può emettere suoni di diverse altezze, nell'infanzia fino ad altezze ultrasoniche, nell'età adulta una voce maschile è abbastanza capace di cadere estremamente bassa. Qui, come prima, le caratteristiche individuali delle corde vocali umane sono estremamente importanti, perché. ci sono persone che possono stupire con la loro voce nella gamma di 5 ottave!
- Bambino
- Contralto (basso)
- Soprano (alto)
- Alti (alto nei ragazzi)
- Uomini
- Basso profondo (extra basso) 43,7-262 Hz
- Bassi (bassi) 82-349 Hz
- Baritono (medio) 110-392 Hz
- Tenore (acuto) 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 (altissima) 1397 Hz
Oggi capiamo come decifrare un audiogramma. Svetlana Leonidovna Kovalenko ci aiuta in questo: un medico della più alta categoria di qualificazione, capo audiologo pediatrico-otorinolaringoiatra di Krasnodar, candidato alle scienze mediche.
Riepilogo
L'articolo si è rivelato ampio e dettagliato: per capire come decifrare un audiogramma, devi prima familiarizzare con i termini di base dell'audiometria e analizzare gli esempi. Se non hai tempo per leggere e capire i dettagli, la scheda qui sotto è un riassunto dell'articolo.
Un audiogramma è un grafico delle sensazioni uditive del paziente. Aiuta a diagnosticare la perdita dell'udito. Ci sono due assi sull'audiogramma: orizzontale - frequenza (il numero di vibrazioni sonore al secondo, espresso in hertz) e verticale - intensità del suono (valore relativo, espresso in decibel). L'audiogramma mostra la conduzione ossea (suono che sotto forma di vibrazioni raggiunge l'orecchio interno attraverso le ossa del cranio) e la conduzione aerea (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 diversa frequenza e intensità e il valore del suono minimo che il paziente sente è contrassegnato da punti. Ogni punto indica l'intensità sonora minima alla quale il paziente sente a una determinata frequenza. Collegando i punti, otteniamo un grafico, o meglio, due: uno per la conduzione del suono ossea, l'altro per l'aria.
La norma dell'udito è quando i grafici sono nell'intervallo da 0 a 25 dB. La differenza tra il programma di conduzione ossea e quella del suono aereo è chiamata intervallo osso-aria. Se il programma di conduzione del suono osseo è normale e il programma dell'aria è al di sotto della norma (c'è un intervallo aria-osso), questo è un indicatore di perdita dell'udito conduttivo. Se il pattern di conduzione ossea ripete il pattern di conduzione aerea ed entrambi si trovano al di sotto del range normale, ciò indica una perdita dell'udito neurosensoriale. Se l'intervallo aria-osso è chiaramente definito ed entrambi i grafici mostrano delle violazioni, la perdita dell'udito è mista.
Concetti di base dell'audiometria
Per capire come decifrare un audiogramma, soffermiamoci prima su alcuni termini e sulla tecnica stessa dell'audiometria.
Il suono ha due caratteristiche fisiche principali: intensità e frequenza.
Intensità del suonoè determinato dalla forza della pressione sonora, che è molto variabile negli esseri umani. Pertanto, per comodità, è consuetudine utilizzare valori relativi, come decibel (dB): questa è una scala decimale di logaritmi.
La frequenza di un tono è misurata dal numero di vibrazioni sonore al secondo ed è espressa in hertz (Hz). Convenzionalmente, la gamma di frequenza del suono è suddivisa in bassa - inferiore a 500 Hz, media (vocale) 500-4000 Hz e alta - 4000 Hz e oltre.
L'audiometria è una misura dell'acuità uditiva. Questa tecnica è soggettiva e richiede il feedback del paziente. L'esaminatore (colui che conduce lo studio) fornisce un segnale utilizzando un audiometro e il soggetto (il cui udito è in esame) fa sapere se sente questo suono o meno. Molto spesso, per questo, preme un pulsante, meno spesso alza la mano o annuisce e i bambini mettono i giocattoli in un cestino.
Esistono diversi tipi di audiometria: soglia del tono, soprasoglia e parlato. In pratica viene utilizzata più spesso l'audiometria della soglia del tono, che determina la soglia uditiva minima (il suono più basso che una persona sente, 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). Questi dati sono 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 e intracranica, dall'umore, ecc., sia da fattori esterni: fenomeni atmosferici, rumore nella stanza, distrazioni, ecc.
Come viene tracciato un audiogramma
La conduzione aerea (attraverso le cuffie) e la conduzione ossea (attraverso un vibratore osseo posizionato dietro l'orecchio) vengono misurate separatamente per ciascun orecchio.
Conduzione aerea- questo è direttamente l'udito del paziente e la conduzione ossea è l'udito di una persona, 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 catturano le vibrazioni sonore che arrivano all'orecchio interno. Pertanto, se c'è un'ostruzione nell'orecchio esterno e medio (qualsiasi condizione patologica), l'onda sonora raggiunge la coclea a causa della conduzione ossea.
Audiogramma vuoto
Nella forma dell'audiogramma, il più delle volte le orecchie destra e sinistra sono mostrate separatamente e firmate (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 nella stessa forma si distinguono o per colore (l'orecchio destro è sempre rosso e quello sinistro è blu), o simboli (quello destro è un cerchio o un quadrato (0---0---0), e quella di sinistra è una croce (x---x---x)). La conduzione aerea è sempre contrassegnata da una linea continua e la conduzione ossea da una linea tratteggiata.
Il livello di udito (intensità dello stimolo) è segnato verticalmente in decibel (dB) a passi di 5 o 10 dB, dall'alto verso il basso, a partire da -5 o -10, e termina con 100 dB, meno spesso 110 dB, 120 dB . Le frequenze sono contrassegnate orizzontalmente, da sinistra a destra, a partire 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 essere alcune variazioni. Ad ogni frequenza viene annotato il livello di udito in decibel, quindi vengono collegati i punti, si ottiene un grafico. Più alto è il grafico, migliore è l'udito.
Come trascrivere un audiogramma
Quando si esamina un paziente, prima di tutto, è necessario determinare l'argomento (livello) della lesione e il grado di compromissione dell'udito. L'audiometria eseguita correttamente risponde a entrambe queste domande.
La patologia dell'udito può essere a livello di conduzione di un'onda sonora (l'orecchio esterno e medio sono responsabili di questo meccanismo), tale perdita dell'udito è chiamata conduttiva o conduttiva; a livello dell'orecchio interno (l'apparato recettore della coclea), questa perdita dell'udito è neurosensoriale (neurosensoriale), a volte c'è una lesione combinata, tale perdita dell'udito è chiamata mista. Molto raramente ci sono violazioni a livello delle vie uditive e della corteccia cerebrale, quindi parlano di perdita dell'udito retrococleare.
Gli audiogrammi (grafici) possono essere ascendenti (il più delle volte con ipoacusia conduttiva), discendenti (più spesso con ipoacusia neurosensoriale), orizzontali (piatti) e anche di configurazione diversa. Lo spazio tra il grafico di conduzione ossea e il grafico di conduzione aerea è l'intervallo aria-osso. Determina con quale tipo di perdita uditiva abbiamo a che fare: neurosensoriale, conduttiva o mista.
Se il grafico dell'audiogramma è compreso tra 0 e 25 dB per tutte le frequenze studiate, si considera 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. Ci sono vari calcoli del grado di perdita dell'udito. Tuttavia, la 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,
2 gradi - violazione nell'intervallo 41-55 dB,
3 gradi - violazione 56-70 dB,
4 gradi - 71-90 dB e oltre 91 dB - zona di sordità.
Il grado 1 è definito come lieve, il grado 2 è moderato, i gradi 3 e 4 sono gravi e la sordità è estremamente grave.
Se la conduzione ossea è normale (0-25 dB) e la conduzione aerea è compromessa, questo è un indicatore ipoacusia conduttiva. Nei casi in cui la conduzione del suono sia ossea che aerea è compromessa, ma c'è un divario osso-aria, il paziente tipo misto di ipoacusia(violazioni sia nell'orecchio medio che nell'orecchio interno). Se la conduzione ossea ripete la conduzione aerea, allora questo ipoacusia neurosensoriale. Tuttavia, nel determinare la conduzione ossea, va ricordato che le basse frequenze (125 Hz, 250 Hz) danno l'effetto di vibrazione e il soggetto può percepire questa sensazione come uditiva. Pertanto, è necessario essere critici nei confronti dell'intervallo aria-osso a queste frequenze, specialmente con gravi gradi di ipoacusia (3-4 gradi e sordità).
La perdita dell'udito conduttiva è raramente grave, più spesso la perdita dell'udito di grado 1-2. Le eccezioni sono le malattie infiammatorie croniche dell'orecchio medio, dopo interventi chirurgici sull'orecchio medio, ecc., Anomalie congenite nello sviluppo dell'orecchio esterno e medio (microozia, atresia dei canali uditivi esterni, ecc.), nonché con otosclerosi.
Figura 1 - un esempio di audiogramma normale: conduzione aerea e ossea entro 25 dB nell'intera gamma di frequenze studiate su entrambi i lati.
Le figure 2 e 3 mostrano esempi tipici di ipoacusia conduttiva: la conduzione del suono ossea rientra nell'intervallo normale (0-25 dB), mentre la conduzione dell'aria è disturbata, c'è un traferro osso-aria.
Riso. 2. Audiogramma di un paziente con ipoacusia conduttiva bilaterale.
Per calcolare il grado di perdita dell'udito, aggiungi 4 valori: l'intensità del suono a 500, 1000, 2000 e 4000 Hz e dividi per 4 per ottenere la media aritmetica. Andiamo a destra: a 500Hz - 40dB, 1000Hz - 40dB, 2000Hz - 40dB, 4000Hz - 45dB, in totale - 165dB. Dividere per 4, equivale a 41,25 dB. Secondo la classificazione internazionale, questo è il 2° grado di perdita dell'udito. Determiniamo la perdita dell'udito a sinistra: 500Hz - 40dB, 1000Hz - 40dB, 2000Hz - 40dB, 4000Hz - 30dB = 150, diviso per 4, otteniamo 37,5 dB, che corrisponde a 1 grado di perdita dell'udito. Secondo questo audiogramma, si può trarre la seguente conclusione: perdita dell'udito conduttiva bilaterale a destra del 2° grado, a sinistra del 1° grado.
Riso. 3. Audiogramma di un paziente con ipoacusia conduttiva bilaterale.
Eseguiamo un'operazione simile per la Figura 3. Grado di perdita dell'udito 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 il 1° grado. Pertanto, possiamo trarre la seguente conclusione: perdita dell'udito conduttiva bilaterale di 1° grado.
Le figure 4 e 5 sono esempi di ipoacusia neurosensoriale e mostrano che la conduzione ossea ripete 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 ipoacusia neurosensoriale a sinistra, l'orecchio destro è normale.
Il grado di perdita dell'udito è calcolato per l'orecchio sinistro: 20+30+40+55=145; 145:4=36,25, che corrisponde a 1 grado di perdita dell'udito. Conclusione: ipoacusia neurosensoriale di 1° grado.
Riso. 5. Audiogramma di un paziente con ipoacusia neurosensoriale bilaterale.
Per questo audiogramma, l'assenza di conduzione ossea a sinistra è indicativa. Ciò è dovuto ai limiti degli strumenti (l'intensità massima del vibratore osseo è 45-70 dB). Calcoliamo il grado di ipoacusia: a destra: 20+25+40+50=135; 135:4=33,75, che corrisponde a 1 grado di perdita dell'udito; a sinistra — 90+90+95+100=375; 375:4=93.75, che corrisponde alla sordità. Conclusione: sordità neurosensoriale bilaterale a destra 1 grado, sordità a sinistra.
L'audiogramma per la perdita dell'udito mista è mostrato nella Figura 6.
Figura 6. Sono presenti disturbi della conduzione sia aerea che ossea. L'intervallo aria-osso è chiaramente definito.
Il grado di perdita dell'udito è calcolato secondo la classificazione internazionale, che è la media aritmetica di 31,25 dB per l'orecchio destro e 36,25 dB per quello sinistro, che corrisponde a 1 grado di perdita dell'udito. Conclusione: ipoacusia 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 la diagnosi finale, è necessario uno studio audiologico completo che, oltre all'audiometria, includa l'impedenza acustica, l'emissione otoacustica, i potenziali evocati uditivi, i test dell'udito tramite il parlato sussurrato e colloquiale. Inoltre, in alcuni casi, l'esame audiologico deve essere integrato con altri metodi di ricerca, nonché con il coinvolgimento di specialisti di specialità correlate.
Dopo aver diagnosticato i disturbi dell'udito, è necessario affrontare le questioni di trattamento, prevenzione e riabilitazione dei pazienti con perdita dell'udito.
Il trattamento più promettente per la perdita dell'udito conduttivo. La scelta della direzione del trattamento: farmaci, fisioterapia o chirurgia 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).
Nei casi di perdita dell'udito irreversibile persistente, il medico determina le modalità di riabilitazione: apparecchi acustici o impianto cocleare. Tali pazienti devono essere osservati almeno 2 volte l'anno da un audiologo 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 - agisce sull'orecchio. È stata accumulata una grande quantità di dati sulle reazioni umane agli stimoli uditivi. Senza questi dati, è difficile ottenere una corretta comprensione del funzionamento dei sistemi di segnalazione di frequenza audio. Considera 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 al di sotto dei 40 Hz sono relativamente rari nella musica e non esistono nella lingua parlata. A frequenze molto alte, la percezione musicale scompare e sorge una certa sensazione sonora indefinita, a seconda dell'individualità dell'ascoltatore, della sua età. Con l'età, la sensibilità dell'udito negli esseri umani diminuisce, specialmente nelle frequenze superiori della gamma sonora.
Ma sarebbe sbagliato concludere su questa base che la trasmissione di un'ampia banda di frequenza da parte di un impianto di riproduzione del suono non è importante per le persone anziane. Gli esperimenti hanno dimostrato che le persone, anche percependo a malapena segnali superiori a 12 kHz, riconoscono molto facilmente la mancanza di alte frequenze in una trasmissione musicale.
Caratteristiche di frequenza delle sensazioni uditive
L'area dei suoni udibili da una persona nell'intervallo 20-20000 Hz è limitata in intensità da soglie: dal basso - udibilità e dall'alto - sensazioni di dolore.
La soglia dell'udito è stimata dalla pressione minima, più precisamente dall'incremento minimo di pressione rispetto al confine; è sensibile a frequenze di 1000-5000 Hz - qui la soglia dell'udito è la più bassa (la pressione sonora è di circa 2 -10 Pa). Nella direzione di frequenze sonore sempre più basse, la sensibilità dell'udito 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 o 130 dB (per un segnale di riferimento con una frequenza di 1000 Hz).
Con un aumento della pressione sonora, aumenta anche l'intensità del suono e la sensazione uditiva aumenta nei salti, chiamata 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, sulla gamma di frequenze è di circa 150.
Poiché l'intervallo di variazione dell'intensità è 130 dB, il salto elementare delle sensazioni in media nell'intervallo di ampiezza è 0,8 dB, che corrisponde a una variazione dell'intensità del suono di 1,2 volte. A bassi livelli di udito, questi salti raggiungono 2-3 dB, ad alti livelli scendono a 0,5 dB (1,1 volte). Un aumento della potenza del percorso di amplificazione di meno di 1,44 volte non è praticamente risolto dall'orecchio umano. Con una pressione sonora più bassa sviluppata dall'altoparlante, anche un doppio aumento della potenza dello stadio di uscita potrebbe non dare un risultato tangibile.
Caratteristiche soggettive del suono
La qualità della trasmissione del suono viene valutata sulla base della percezione uditiva. Pertanto, è possibile determinare correttamente i requisiti tecnici per il percorso di trasmissione del suono o i suoi singoli collegamenti solo studiando gli schemi che collegano la sensazione soggettiva del suono e le caratteristiche oggettive del suono sono altezza, volume e timbro.
Il concetto di altezza implica una valutazione soggettiva della percezione del suono nella gamma di frequenze. Il suono è solitamente caratterizzato non dalla frequenza, ma dal tono.
Il tono è un segnale di una certa altezza, con uno spettro discreto (suoni musicali, vocali della parola). Un segnale che ha un ampio spettro continuo, le cui componenti di frequenza hanno tutte la stessa potenza media, è chiamato rumore bianco.
Un graduale aumento della frequenza delle vibrazioni sonore da 20 a 20.000 Hz è percepito come un graduale cambiamento di tono dal più basso (basso) al più alto.
Il grado di precisione con cui una persona determina il tono a orecchio dipende dalla nitidezza, dalla musicalità e dall'allenamento del suo orecchio. Va notato che l'altezza dipende in una certa misura dall'intensità del suono (a livelli elevati, i suoni di maggiore intensità sembrano inferiori a quelli più deboli..
L'orecchio umano è bravo a distinguere due toni che sono vicini nel tono. 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 termini di frequenza è vicina alla legge logaritmica. Pertanto, un raddoppio della frequenza di oscillazione (indipendentemente dalla frequenza iniziale) viene sempre percepito come la stessa variazione di intonazione. L'intervallo di altezza corrispondente a una variazione di frequenza di 2 volte è chiamato ottava. La gamma di frequenza percepita da una persona è 20-20.000 Hz, copre circa dieci ottave.
Un'ottava è un intervallo di cambio di intonazione abbastanza ampio; una persona distingue intervalli molto 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 una variazione di frequenza di circa 1.054 volte.
Un'ottava è divisa in mezze ottave e un terzo di ottava. Per questi ultimi è stata standardizzata la seguente gamma di frequenze: 1; 1.25; 1.6; 2; 2.5; 3; 3.15; quattro; 5; 6.3:8; 10, che sono i limiti di un terzo di ottava. Se queste frequenze sono poste a distanze uguali lungo l'asse delle frequenze, si otterrà una scala logaritmica. Sulla base di ciò, tutte le caratteristiche di frequenza dei dispositivi di trasmissione del suono sono costruite su scala logaritmica.
Il volume di trasmissione dipende non solo dall'intensità del suono, ma anche dalla composizione spettrale, dalle condizioni di percezione e dalla durata dell'esposizione. Quindi, 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, il concetto di livello sonoro negli sfondi è stato introdotto per denotare suoni con lo stesso volume. Il livello di pressione sonora in decibel dello stesso volume di un tono puro con una frequenza di 1000 Hz è preso come livello del volume del suono in phon, cioè per una frequenza di 1000 Hz, i livelli di volume in phon e decibel sono gli stessi. Ad altre frequenze, a parità di pressione sonora, i suoni possono apparire più forti o più bassi.
L'esperienza dei tecnici del suono nella registrazione e nell'editing di opere musicali mostra che per rilevare meglio i difetti sonori che possono verificarsi durante il lavoro, il livello del volume durante l'ascolto controllato dovrebbe essere mantenuto alto, approssimativamente corrispondente al livello del volume nella sala.
Con un'esposizione prolungata a un suono intenso, la sensibilità all'udito diminuisce gradualmente e più, maggiore è il volume del suono. La riduzione rilevabile della sensibilità è correlata alla risposta uditiva al sovraccarico, ad es. con il suo naturale adattamento, dopo una pausa nell'ascolto, viene ripristinata la sensibilità uditiva. A ciò va aggiunto che l'apparecchio acustico, nel percepire segnali di alto livello, introduce le proprie, cosiddette distorsioni soggettive (che indicano la non linearità dell'udito). Pertanto, a un livello di segnale di 100 dB, la prima e la seconda armonica soggettiva raggiungono livelli di 85 e 70 dB.
Un livello di volume significativo e la durata della sua esposizione provocano fenomeni irreversibili nell'organo uditivo. Si noti che negli ultimi anni le soglie uditive sono notevolmente aumentate tra i giovani. La ragione di ciò era la passione per la musica pop, caratterizzata da livelli sonori elevati.
Il livello del volume viene misurato utilizzando un dispositivo elettroacustico: un fonometro. Il suono misurato viene prima convertito dal microfono in vibrazioni elettriche. Dopo l'amplificazione da parte di uno speciale amplificatore di tensione, queste oscillazioni vengono misurate con un dispositivo puntatore regolato in decibel. Per garantire che le letture del dispositivo corrispondano il più possibile alla percezione soggettiva del volume, il dispositivo è dotato di filtri speciali che ne modificano la sensibilità alla percezione del suono di diverse frequenze in base alla caratteristica 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, per le loro caratteristiche sfumature, 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 un ordine qualitativo (bello, morbido, succoso, ecc.). Quando un segnale viene trasmesso attraverso un percorso elettroacustico, le distorsioni risultanti influiscono principalmente sul 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 un insieme di componenti sinusoidali di un suono complesso.
Il cosiddetto tono puro ha lo spettro più semplice, contiene solo una frequenza. Il suono di uno strumento musicale risulta essere più interessante: il suo spettro è costituito dalla frequenza fondamentale e da diverse frequenze di "impurità", dette armoniche (toni più alti).Gli armonici sono multipli della frequenza fondamentale e sono generalmente di ampiezza minore.
Il timbro del suono dipende dalla distribuzione dell'intensità sugli armonici. I suoni di diversi strumenti musicali differiscono nel timbro.
Più complesso è lo spettro della combinazione di suoni musicali, chiamato accordo. In un tale spettro, ci sono diverse frequenze fondamentali insieme alle corrispondenti sfumature.
Le differenze di timbro sono condivise principalmente dalle componenti di frequenza medio-bassa del segnale, quindi una grande varietà di timbri è associata a segnali che si trovano nella parte inferiore della gamma di frequenze. I segnali relativi alla sua parte superiore, man mano che aumentano, perdono sempre di più la loro colorazione timbrica, a causa del progressivo allontanamento delle loro componenti armoniche oltre i limiti delle frequenze udibili. Ciò può essere spiegato dal fatto che fino a 20 o più armoniche sono attivamente coinvolte nella formazione del timbro dei suoni bassi, medi 8 - 10, alti 2 - 3, poiché il resto è debole o cade fuori dalla regione di frequenze udibili. Pertanto, i suoni acuti, di regola, sono più poveri di timbro.
Quasi tutte le sorgenti sonore naturali, comprese le sorgenti di suoni musicali, hanno una specifica dipendenza del timbro dal livello del volume. Anche l'udito si adatta a questa dipendenza: è naturale che determini l'intensità della sorgente dal colore del suono. I suoni forti sono generalmente più aspri.
Fonti sonore musicali
Numerosi fattori che caratterizzano le sorgenti sonore primarie hanno una grande influenza sulla qualità del suono dei sistemi elettroacustici.
I parametri acustici delle sorgenti 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 ogni strumento musicale ha le sue specificità associate alle caratteristiche acustiche della formazione del suono in un particolare strumento musicale.
Un elemento importante del suono musicale è l'attacco. Questo è uno specifico processo transitorio durante il quale vengono stabilite caratteristiche sonore stabili: volume, timbro, altezza. Qualsiasi suono musicale passa attraverso tre fasi: inizio, metà e fine, e sia la fase iniziale che quella finale hanno una certa durata. La fase iniziale è chiamata attacco. Dura in modo diverso: per strumenti a pizzico, percussioni e alcuni strumenti a fiato 0-20 m, per fagotto 20-60 m. Un attacco non è solo un aumento del volume del suono da zero a un valore stabile, può essere accompagnato dallo stesso cambiamento di intonazione e timbro. Inoltre, le caratteristiche dell'attacco dello strumento non sono le stesse in diverse parti della sua estensione con differenti stili esecutivi: il violino è lo strumento più perfetto per la ricchezza dei possibili metodi espressivi di attacco.
Una delle caratteristiche di qualsiasi strumento musicale è la gamma di frequenza del suono. Oltre alle frequenze fondamentali, ogni strumento è caratterizzato da componenti aggiuntivi di alta qualità - armonici (o, come è consuetudine nell'elettroacustica, armoniche più alte), 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 dalla sorgente.
La maggior parte degli strumenti è caratterizzata dall'amplificazione delle frequenze fondamentali, nonché da armoniche individuali in determinate (una o più) bande di frequenza (formanti) relativamente strette, che sono diverse per ogni 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 da un'ampiezza (span) maggiore o minore del loro corpo sonoro o colonna d'aria (un'ampiezza maggiore corrisponde a un suono più forte e viceversa). Il valore delle potenze acustiche di picco (in watt) è: 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, ottavino 0,08, clarinetto, corno e triangolo 0,05.
Il rapporto tra la potenza sonora estratta dallo strumento durante l'esecuzione di "fortissimo" e la potenza sonora durante l'esecuzione di "pianissimo" è comunemente chiamato gamma dinamica del suono degli strumenti musicali.
La gamma dinamica di una sorgente sonora musicale dipende dal tipo di gruppo e dalla natura della performance.
Considera la gamma dinamica delle singole sorgenti sonore. Sotto la gamma dinamica dei singoli strumenti musicali e degli ensemble (orchestre e cori di varia composizione), nonché delle voci, si intende il rapporto tra la pressione sonora massima creata da una data sorgente e il minimo, espresso in decibel.
In pratica, quando si determina la gamma dinamica di una sorgente sonora, si opera solitamente solo con i 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, si dice che la gamma dinamica è 90 - 50 = = 40 dB. In questo caso, 90 e 50 dB sono i livelli di pressione sonora relativi al livello acustico zero.
La gamma dinamica per una data sorgente sonora non è costante. Dipende dalla natura del lavoro svolto e dalle condizioni acustiche del locale in cui si svolge la performance. Il riverbero espande la gamma dinamica, che di solito raggiunge il suo valore massimo in ambienti con un volume elevato e un assorbimento acustico minimo. Quasi tutti gli strumenti e le voci umane hanno una gamma dinamica irregolare nei registri sonori. Ad esempio, il livello del volume del suono più basso del "forte" del cantante è uguale al livello del suono più alto del "pianoforte".
La gamma dinamica di un programma musicale viene espressa allo stesso modo delle singole sorgenti sonore, ma la pressione sonora massima viene rilevata con una tonalità dinamica ff (fortissimo) e la minima con pp (pianissimo).
Il volume più alto, indicato in note fff (forte, fortissimo), corrisponde a un livello di pressione sonora acustica di circa 110 dB, e il volume più basso, indicato in note prr (piano-pianissimo), di circa 40 dB.
Va notato che le sfumature dinamiche dell'esecuzione nella musica sono relative e la loro connessione con i corrispondenti livelli di pressione sonora è in una certa misura condizionale. La gamma dinamica di un particolare programma musicale dipende dalla natura della composizione. Pertanto, la gamma dinamica delle opere classiche di Haydn, Mozart, Vivaldi supera raramente i 30-35 dB. La gamma dinamica della musica di varietà di solito non supera i 40 dB, mentre la danza e il jazz - solo circa 20 dB. La maggior parte delle opere per l'orchestra di strumenti popolari russi ha anche una piccola gamma dinamica (25-30 dB). Questo vale anche per la banda di ottoni. Tuttavia, il livello sonoro massimo di una banda di ottoni in una stanza può raggiungere un livello abbastanza alto (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, il segnale acustico non esiste nel silenzio assoluto. Allo stesso tempo, il rumore estraneo colpisce l'udito, rendendo difficile la percezione del suono, mascherando in una certa misura il segnale principale. L'effetto di mascherare un tono sinusoidale puro da rumore estraneo è stimato da un valore indicativo. di quanti decibel la soglia di udibilità del segnale mascherato sale al di sopra della soglia della sua percezione in silenzio.
Gli esperimenti per determinare il grado di mascheramento di un segnale sonoro da parte di un altro mostrano che il tono di qualsiasi frequenza è mascherato dai toni più bassi in modo molto più efficace rispetto a 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, viene mascherato dal secondo (spenta la vibrazione del secondo diapason, sentiremo il il primo ancora).
Se sono presenti due segnali audio complessi contemporaneamente, costituiti da determinati spettri di frequenze audio, si verifica l'effetto di 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 il più forte.Quindi, durante la trasmissione di un'opera orchestrale, a causa del mascheramento dell'accompagnamento, la parte del solista potrebbe diventare scarsa leggibile, indistinto.
Raggiungere la chiarezza o, come si suol dire, la "trasparenza" del suono nella trasmissione sonora di orchestre o gruppi pop diventa molto difficile se lo strumento oi singoli gruppi di strumenti dell'orchestra suonano nello stesso registro o in registri ravvicinati contemporaneamente.
Durante la registrazione di un'orchestra, il direttore deve tenere conto delle peculiarità del travestimento. Durante le prove, con l'aiuto di un direttore d'orchestra, stabilisce un equilibrio tra la potenza sonora degli strumenti di un gruppo, nonché tra i gruppi dell'intera orchestra. La chiarezza delle linee melodiche principali e delle singole parti musicali è raggiunta in questi casi dalla posizione ravvicinata dei microfoni agli esecutori, dalla scelta deliberata da parte del tecnico del suono degli strumenti più importanti in un determinato luogo e da altre tecniche speciali di ingegneria del suono .
Al fenomeno del mascheramento si oppone la capacità psicofisiologica degli organi uditivi di individuare uno o più suoni dalla massa generale che veicola le informazioni più importanti. Ad esempio, quando l'orchestra sta suonando, il direttore nota la minima imprecisione nell'esecuzione della parte su qualsiasi strumento.
Il mascheramento può influire in modo significativo sulla qualità della trasmissione del segnale. Una chiara percezione del suono ricevuto è possibile se la sua intensità supera significativamente il livello delle componenti di interferenza che si trovano nella stessa banda del suono ricevuto. Con un'interferenza uniforme, l'eccesso di segnale dovrebbe essere 10-15 dB. Questa caratteristica della percezione uditiva trova applicazione pratica, ad esempio, nella valutazione delle caratteristiche elettroacustiche dei portatori. Quindi, se il rapporto segnale/rumore di un record analogico 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 la sensazione in termini di volume diminuisce di 8-10 phon è chiamato costante di tempo dell'udito. Questa costante dipende da una serie di circostanze, nonché dai parametri del suono percepito. Se due brevi impulsi sonori arrivano all'ascoltatore con la stessa composizione di frequenza e livello, ma uno di essi è in ritardo, verranno percepiti insieme con un ritardo non superiore a 50 ms. Per ampi intervalli di ritardo, entrambi gli impulsi vengono percepiti separatamente, 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 a causa della speciale proprietà dell'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. Quindi, un suono a breve termine, della durata di soli 10-12 ms, viene percepito dall'orecchio più silenzioso di un suono dello stesso livello, ma colpisce l'orecchio per, ad esempio, 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 si sente tale se la durata dell'impulso sonoro è inferiore a 10-20 ms. Ecco perché negli indicatori di livello delle apparecchiature radioelettroniche domestiche di registrazione del suono, i valori del segnale istantaneo 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 della 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, l'altro per quelli a bassa frequenza.
Il suono percorre un percorso più breve verso l'orecchio rivolto verso la sorgente rispetto al secondo orecchio. Di conseguenza, la pressione delle onde sonore nei canali uditivi differisce in fase e ampiezza. Le differenze di ampiezza sono significative solo alle alte frequenze, quando la lunghezza dell'onda sonora diventa paragonabile alle dimensioni della testa. Quando la differenza di ampiezza supera la soglia di 1 dB, la sorgente sonora sembra trovarsi sul lato in cui 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 della 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 avanti nella fase, 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 di tempo di 100 ms.
La capacità di determinare la direzione del suono sul piano verticale è molto meno sviluppata (circa 10 volte). Questa caratteristica della fisiologia è associata all'orientamento degli organi uditivi sul piano orizzontale.
Una caratteristica specifica della 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 artificiali di influenza. Ad esempio, due altoparlanti sono installati in una stanza lungo la parte anteriore a una distanza di 2-3 m l'uno dall'altro. Alla stessa distanza dall'asse del sistema di connessione, l'ascoltatore si trova rigorosamente al centro. Nella stanza, attraverso gli altoparlanti vengono emessi due suoni della stessa 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 un'idea di un'unica sorgente sonora apparente (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 del movimento della sorgente sonora 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 un segnale in anticipo.
Facciamo un esempio per illustrare la localizzazione integrale. La distanza tra i diffusori 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 oa destra, è necessario applicare 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 "sposta" di 70 cm dal centro.
Pertanto, se si modifica la pressione sonora generata dagli altoparlanti, si crea l'illusione di spostare la sorgente sonora. Questo fenomeno è chiamato localizzazione totale. Per creare una localizzazione totale, 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. Nel secondario - due altoparlanti. I microfoni si trovano a una certa distanza l'uno dall'altro lungo una linea parallela al posizionamento dell'emettitore di suoni. Quando l'emettitore di suoni viene spostato, sul microfono agirà una pressione sonora diversa e il tempo di arrivo dell'onda sonora sarà diverso a causa della distanza disuguale tra l'emettitore di suoni e i microfoni. Questa differenza crea l'effetto di una localizzazione totale nella stanza secondaria, per cui la sorgente apparente viene localizzata in un certo punto dello spazio posto tra i due altoparlanti.
Va detto del sistema di trasmissione del suono binourale. Con questo sistema, chiamato sistema a "testa artificiale", nella stanza principale vengono collocati due microfoni separati, posizionati ad una distanza l'uno dall'altro pari alla distanza tra le orecchie di una persona. Ciascuno dei microfoni ha un canale di trasmissione del suono indipendente, all'uscita del quale vengono accesi i telefoni per l'orecchio sinistro e destro nella stanza secondaria. Con identici canali di trasmissione del suono, un tale sistema riproduce accuratamente l'effetto binaurale creato vicino alle orecchie della "testa artificiale" nella stanza principale. La presenza delle cuffie e la necessità di usarle a lungo è uno svantaggio.
L'organo dell'udito determina la distanza dalla sorgente sonora mediante 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 di 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, a causa del crescente aumento degli armonici del registro grave rispetto agli armonici del registro acuto, causato dal conseguente aumento del volume.
Per distanze medie di 3-10 m, l'allontanamento della sorgente dall'ascoltatore sarà accompagnato da una diminuzione proporzionale del volume, e tale variazione si applicherà in egual modo alla frequenza fondamentale e alle componenti armoniche. Di conseguenza, c'è un'amplificazione relativa della parte ad alta frequenza dello spettro e il timbro diventa più brillante.
All'aumentare della distanza, la perdita di energia nell'aria aumenterà in proporzione al quadrato della frequenza. Una maggiore perdita di armoniche di registro acuto risulterà in una riduzione della luminosità del timbro. Pertanto, la valutazione soggettiva delle distanze è associata a un cambiamento nel volume e nel timbro.
In condizioni di spazio chiuso, i segnali delle prime riflessioni, ritardate di 20-40 ms rispetto a quella diretta, vengono percepiti dall'orecchio come provenienti da direzioni diverse. Allo stesso tempo, il loro ritardo crescente crea l'impressione di una distanza significativa dai punti da cui provengono queste riflessioni. Quindi, in base al tempo di ritardo, si può giudicare la relativa lontananza delle sorgenti secondarie o, che è la stessa, la dimensione della stanza.
Alcune caratteristiche della percezione soggettiva delle trasmissioni stereo.
Un sistema di trasmissione del suono stereofonico ha una serie di caratteristiche significative rispetto a un sistema monofonico convenzionale.
La qualità che contraddistingue il suono stereofonico, surround, cioè la prospettiva acustica naturale può essere valutata utilizzando alcuni indicatori aggiuntivi che non hanno senso con una tecnica di trasmissione del suono monofonica. Questi indicatori aggiuntivi includono: l'angolo di udienza, ad es. l'angolo con cui l'ascoltatore percepisce l'immagine stereo del suono; risoluzione stereo, cioè localizzazione soggettivamente determinata di singoli elementi dell'immagine sonora in determinati punti dello spazio all'interno dell'angolo di udibilità; atmosfera acustica, cioè l'effetto di far sentire l'ascoltatore presente nella stanza principale in cui si verifica l'evento sonoro trasmesso.
Sul ruolo dell'acustica della stanza
La brillantezza del suono si ottiene non solo con l'aiuto di apparecchiature di riproduzione del suono. Anche con apparecchiature sufficientemente buone, la qualità del suono può essere scarsa se la stanza di ascolto non ha determinate proprietà. È noto che in una stanza chiusa si verifica un fenomeno di sprofondamento, chiamato riverbero. Colpendo gli organi uditivi, il riverbero (a seconda della sua durata) può migliorare o degradare 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 sono ancora udibili per qualche tempo dopo la cessazione della sorgente sonora.
A volte si ritiene che i segnali riflessi svolgano solo un ruolo negativo, interferendo con la percezione del segnale principale. Tuttavia, questa vista non è corretta. Una certa parte dell'energia dei segnali di eco riflessi iniziali, raggiungendo le orecchie di una persona con brevi ritardi, amplifica il segnale principale e ne arricchisce il suono. Al contrario, echi riflessi in seguito. 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 tendono ad avere un basso riverbero a causa delle loro dimensioni contenute e della presenza di superfici fonoassorbenti, mobili imbottiti, tappeti, tende, ecc.
Le barriere di diversa natura e proprietà sono caratterizzate dal 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), si consiglia di appendere il tappeto non vicino al muro, ma con uno spazio di 30-50 mm).
La perdita dell'udito è una condizione patologica caratterizzata da perdita dell'udito e difficoltà nella comprensione della lingua parlata. Si verifica abbastanza spesso, soprattutto negli anziani. Tuttavia, oggi c'è una tendenza verso uno sviluppo precoce della perdita dell'udito, anche tra i giovani e i bambini. A seconda di quanto è indebolito l'udito, 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.
Intonazione
L'altezza di un suono è determinata dal numero di vibrazioni dell'onda sonora ed è espressa in hertz (Hz): più alto è l'hertz, più alto è il tono. Ad esempio, il primo tasto bianco a sinistra su un pianoforte convenzionale (sottocontrottava "LA") produce un suono basso a 27,500 Hz, mentre l'ultimo tasto bianco a destra ("fino" alla quinta ottava) produce 4186,0 Hz .
L'orecchio umano è in grado di distinguere i suoni nella gamma di 16–20.000 Hz. Qualsiasi cosa inferiore a 16 Hz viene chiamata infrasuoni e qualsiasi cosa superiore a 20.000 viene chiamata ultrasuoni. Sia gli ultrasuoni che gli infrasuoni non vengono percepiti dall'orecchio umano, ma possono influenzare il corpo e la psiche.
Per frequenza, tutti i suoni udibili possono essere suddivisi in frequenze alte, medie e basse. I suoni a bassa frequenza sono fino a 500 Hz, le medie frequenze - entro 500-10.000 Hz, le alte frequenze - tutti i suoni con una frequenza superiore a 10.000 Hz. L'orecchio umano, con la stessa forza d'impatto, sente meglio i suoni a media frequenza, che sono percepiti come più forti. Di conseguenza, i suoni a bassa e alta frequenza vengono "sentiti" più bassi 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 sonora
Se l'orecchio è esposto a un suono molto forte, il timpano potrebbe rompersi. Nella foto sotto - una membrana normale, sopra - una membrana con un difetto.Qualsiasi suono può influenzare l'organo dell'udito in modi diversi. Dipende dalla sua potenza sonora, o volume, che si misura in decibel (dB).
L'udito normale è in grado di distinguere i suoni che vanno da 0 dB e oltre. Se esposto a un suono forte superiore a 120 dB.
L'orecchio umano più confortevole si sente nella gamma fino a 80-85 dB.
Per confronto:
- foresta invernale con tempo calmo - circa 0 dB,
- fruscio di foglie nella foresta, parco - 20-30 dB,
- discorso colloquiale ordinario, lavoro d'ufficio - 40-60 dB,
- rumore del motore 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 al volume
Di solito si distinguono i seguenti gradi di perdita dell'udito:
- Udito normale: una persona sente suoni nell'intervallo da 0 a 25 dB e oltre. Distingue il fruscio delle foglie, il canto degli uccelli nella foresta, il ticchettio di un orologio da parete, ecc.
- Perdita dell'udito:
- I grado (lieve) - una persona inizia a sentire suoni da 26-40 dB.
- II grado (moderato) - la soglia per la percezione dei suoni parte da 40–55 dB.
- III grado (grave) - sente suoni da 56-70 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 di luce: la capacità di percepire suoni inferiori a 50 dB. Una persona comprende il discorso colloquiale quasi per intero a 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 parlato a una distanza massima di 1 m.
- Grado severo - più di 70 dB. Il discorso di intensità normale non è più udibile o incomprensibile vicino all'orecchio. Devi urlare o usare un apparecchio acustico speciale.
Nella vita pratica quotidiana, gli specialisti possono utilizzare un'altra classificazione della perdita dell'udito:
- Udito normale. Una persona sente un discorso colloquiale e sussurra a una distanza superiore a 6 m.
- Perdita dell'udito lieve. Una persona comprende il discorso colloquiale da una distanza superiore a 6 m, ma sente un sussurro a non più di 3-6 metri da lui. Il paziente può distinguere il parlato anche con rumore estraneo.
- Grado moderato di perdita dell'udito. Un sussurro distingue a una distanza non superiore a 1-3 m e il normale discorso colloquiale - fino a 4-6 m La percezione del parlato può essere disturbata da rumori estranei.
- Grado significativo di perdita dell'udito. Il discorso conversazionale non viene ascoltato oltre a una distanza di 2-4 m e un sussurro - fino a 0,5-1 m C'è una percezione illeggibile delle parole, alcune singole frasi o parole devono essere ripetute più volte.
- Grado grave. Il sussurro è quasi indistinguibile anche all'orecchio, il discorso colloquiale, anche quando si urla, si distingue a malapena a una distanza inferiore a 2 m Legge di più le labbra.
Gradi di perdita dell'udito rispetto al tono
- io gruppo. I pazienti sono in grado di percepire solo le basse frequenze nell'intervallo 125–150 Hz. Rispondono solo a voci basse e alte.
- II gruppo. In questo caso, diventano disponibili per la percezione frequenze più alte, che sono nell'intervallo da 150 a 500 Hz. Di solito, le vocali colloquiali semplici "o", "y" diventano distinguibili per la percezione.
- III gruppo. Buona percezione delle basse e medie frequenze (fino a 1000 Hz). Tali pazienti ascoltano già musica, distinguono il campanello, ascoltano quasi tutte le vocali e colgono il significato di frasi semplici e singole parole.
- IV gruppo. Diventa accessibile alla percezione di 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 di un apparecchio acustico, ma anche per determinare i bambini in una scuola regolare o specializzata.
Diagnosi di perdita dell'udito
L'audiometria può aiutare 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, al paziente vengono indossate cuffie speciali, nelle quali viene applicato un segnale di frequenze e forza adeguate. Se il soggetto sente un segnale, lo avverte premendo il pulsante del dispositivo o annuendo. Sulla base dei risultati dell'audiometria, viene costruita un'opportuna 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 dell'ipoacusia. perdita dell'udito.
A volte, quando eseguono l'audiometria, non indossano le cuffie, ma usano un diapason o semplicemente pronunciano determinate parole a una certa distanza dal paziente.
Quando vedere un dottore
È necessario contattare un medico ORL se:
- Hai cominciato a volgere la testa verso colui che sta parlando, e allo stesso tempo a sforzarti di ascoltarlo.
- I parenti che vivono con te o gli amici che sono venuti a trovarti fanno un'osservazione sul fatto che hai acceso la TV, la radio e il lettore a volume troppo alto.
- Il campanello ora non è più chiaro come prima o hai smesso di sentirlo del tutto.
- Quando parli al telefono, chiedi all'altra persona di parlare più forte e più chiaramente.
- Cominciarono a chiederti di ripetere quello che ti era stato detto di nuovo.
- Se c'è rumore intorno, diventa molto più difficile ascoltare l'interlocutore e capire di cosa sta parlando.
Nonostante il fatto che, in generale, prima si fa la diagnosi corretta e si inizia il trattamento, migliori sono i risultati e più è probabile che l'udito persista per molti anni a venire.
L'argomento dell'audio vale la pena parlare dell'udito umano in modo un po' più dettagliato. Quanto è soggettiva la nostra percezione? Puoi testare il tuo udito? Oggi imparerai il modo più semplice per scoprire se il tuo udito è pienamente coerente con i valori della tabella.
È noto che la persona media è in grado di percepire onde acustiche nell'intervallo da 16 a 20.000 Hz (16.000 Hz a seconda della sorgente). Questo intervallo è chiamato intervallo 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 lei la colpa |
| 30 Hz | Se non riesci a sentirlo, molto probabilmente è di nuovo un problema di riproduzione. |
| 40 Hz | Sarà udibile nel budget e negli oratori tradizionali. Ma molto tranquillo |
| 50 Hz | Il rombo della corrente elettrica. Deve essere ascoltato |
| 60 Hz | Udibile (come tutto fino a 100 Hz, piuttosto tangibile per riflesso del canale uditivo) anche attraverso le cuffie e gli altoparlanti più economici |
| 100 Hz | Fine del basso. Inizio della gamma di udienza diretta |
| 200 Hz | Frequenze medie |
| 500 Hz | |
| 1 kHz | |
| 2 kHz | |
| 5 kHz | Inizio della gamma delle alte frequenze |
| 10 kHz | Se questa frequenza non viene ascoltata, sono probabili seri problemi di udito. Hai bisogno di un consulto medico |
| 12 kHz | L'impossibilità di sentire questa frequenza può indicare la fase iniziale della perdita dell'udito. |
| 15 kHz | Un suono che alcune persone sopra i 60 anni non riescono a sentire |
| 16 kHz | A differenza del precedente, quasi tutte le persone con più di 60 anni non sentono questa frequenza. |
| 17 kHz | La frequenza è un problema per molti già nella mezza età |
| 18 kHz | I problemi con l'udibilità di questa frequenza sono l'inizio dei cambiamenti dell'udito legati all'età. Adesso sei un adulto. :) |
| 19 kHz | Limitare la frequenza dell'udito medio |
| 20 kHz | Solo i bambini sentono questa frequenza. Verità |
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Questo test è sufficiente per una stima approssimativa, ma se non senti suoni superiori a 15 kHz, dovresti consultare un medico.
Si prega di notare che il problema dell'udibilità a bassa frequenza è molto probabilmente correlato a.
Molto spesso, l'iscrizione sulla scatola nello stile "Gamma riproducibile: 1–25.000 Hz" non è nemmeno di marketing, ma una vera e propria bugia da parte del produttore.
Sfortunatamente, le aziende non sono obbligate a certificare non tutti i sistemi audio, quindi è quasi impossibile dimostrare che si tratta di una bugia. Altoparlanti o cuffie, magari, riproducono le frequenze limite... La domanda è come ea quale volume.
I problemi di spettro sopra i 15 kHz sono un fenomeno dell'età abbastanza comune che è probabile che gli utenti incontrino. Ma i 20 kHz (gli stessi per i quali gli audiofili si battono così tanto) sono di solito ascoltati solo dai bambini di età inferiore agli 8-10 anni.
È sufficiente ascoltare tutti i file in sequenza. Per uno studio più dettagliato, puoi riprodurre campioni, partendo dal volume minimo, aumentandolo gradualmente. Questo vi permetterà di ottenere un risultato più corretto se l'udito è già leggermente danneggiato (ricordate che per la percezione di alcune frequenze è necessario superare un certo valore di soglia, che, per così dire, si apre e aiuta l'apparecchio acustico a sentire esso).
Senti l'intera gamma di frequenze di cui è capace?
