La ce distanță poate auzi o persoană? Psihoacustică și trăsături ale percepției

Evaluăm adesea calitatea sunetului. Atunci când alegeți un microfon, un program de procesare audio sau un format de înregistrare a fișierelor audio, unul dintre cele mai multe probleme importante- cât de bine va suna. Există însă diferențe între caracteristicile sunetului care pot fi măsurate și cele care pot fi auzite.

Ton, timbru, octava.

Creierul percepe sunete de anumite frecvențe. Acest lucru se datorează particularităților mecanismului urechii interne. Receptorii situati pe membrana principala urechea internă transformă vibrațiile sonore în potențiale electrice care excită fibrele nervoase auditive. Fibrele nervoase auditive au selectivitate în frecvență datorită excitației celulelor organului Corti situat în locuri diferite membrana principala: frecventele inalte sunt percepute langa fereastra ovala, frecventele joase sunt percepute in varful spiralei.

Caracteristica fizică a sunetului, frecvența, este strâns legată de înălțimea pe care o percepem. Frecvența este măsurată ca mărime cicluri complete undă sinusoidală într-o secundă (hertz, Hz). Această definiție a frecvenței se bazează pe faptul că o undă sinusoidală are exact aceeași formă de undă. În viața reală, foarte puține sunete au această proprietate. Cu toate acestea, orice sunet poate fi reprezentat ca un set de oscilații sinusoidale. De obicei numim acest set un ton. Adică un ton este un semnal de o anumită înălțime care are un spectru discret (sunete muzicale, sunete vocale ale vorbirii), în care este evidențiată frecvența unei unde sinusoidale, care are amplitudinea maximă în acest set. Un semnal cu un spectru larg continuu, ale cărui componente de frecvență au aceeași intensitate medie, se numește zgomot alb.

O creștere treptată a frecvenței vibrațiilor sonore este percepută ca o schimbare treptată a tonului de la cel mai scăzut (bas) la cel mai înalt.

Gradul de acuratețe cu care o persoană determină înălțimea unui sunet după ureche depinde de acuitatea și antrenamentul auzului său. Urechea umană poate distinge clar două tonuri apropiate în înălțime. De exemplu, în intervalul de frecvență de aproximativ 2000 Hz, o persoană poate distinge între două tonuri care diferă unul de celălalt ca frecvență cu 3-6 Hz sau chiar mai puțin.

Spectrul de frecvență al unui instrument muzical sau al unei voci conține o secvență de vârfuri uniform distanțate - armonici. Ele corespund unor frecvențe care sunt multipli ai unei anumite frecvențe de bază, cea mai intensă dintre undele sinusoidale care alcătuiesc sunetul.

Sunetul (timbrul) particular al unui instrument muzical (voce) este asociat cu amplitudinea relativă a diferitelor armonici, iar înălțimea percepută de o persoană transmite cel mai precis frecvența de bază. Timbre, fiind o reflectare subiectivă a sunetului perceput, nu are evaluare cantitativă și se caracterizează doar calitativ.

Într-un ton „pur” există o singură frecvență. În mod obișnuit, sunetul perceput constă din frecvența tonului principal și mai multe frecvențe „impurite”, numite hartonii. Harmonisurile sunt multipli ai frecvenței tonului principal și sunt mai mici ca amplitudine. Timbrul sunetului depinde de distribuția intensității. între tonuri.Spectrul de combinații de sunete muzicale, numite acord, depinde de distribuția intensității între tonuri.Un astfel de spectru conține mai multe frecvențe fundamentale împreună cu tonurile însoțitoare.

Dacă frecvența unui sunet este exact de două ori mai mare decât frecvența altuia, unda sonoră „se potrivește” una în cealaltă. Distanța de frecvență dintre astfel de sunete se numește octavă. Gama de frecvențe percepute de oameni, 16-20.000 Hz, acoperă aproximativ zece până la unsprezece octave.

Amplitudinea vibrațiilor sonore și volumul.

Partea audibilă a gamei de sunet este împărțită în sunete de joasă frecvență - până la 500 Hz, frecvență medie - 500-10.000 Hz și frecvență înaltă - peste 10.000 Hz. Urechea este cea mai sensibilă la o gamă relativ îngustă de sunete cu frecvență medie, de la 1000 la 4000 Hz. Adică, sunetele de aceeași putere în intervalul de frecvență medie pot fi percepute ca puternice, dar în intervalul de frecvență joasă sau înaltă pot fi percepute ca silențioase sau nu pot fi auzite deloc. Această caracteristică a percepției sunetului se datorează faptului că informația sonoră necesară existenței umane - vorbirea sau sunete ale naturii - este transmisă în principal în intervalul de frecvență medie. Astfel, zgomotul nu este un parametru fizic, ci intensitatea senzației auditive, o caracteristică subiectivă a sunetului asociată cu caracteristicile percepției noastre.

Analizatorul auditiv percepe o creștere a amplitudinii undei sonore datorită creșterii amplitudinii vibrației membranei principale a urechii interne și stimulării unui număr tot mai mare de celule de păr cu transmiterea impulsurilor electrice cu frecvență și frecvență mai mare. . Mai mult fibrele nervoase.

Urechea noastră poate distinge intensitatea sunetului în intervalul de la cea mai slabă șoaptă până la cel mai puternic zgomot, ceea ce corespunde aproximativ unei creșteri a amplitudinii mișcării membranei principale de 1 milion de ori. Cu toate acestea, urechea interpretează această diferență enormă de amplitudine a sunetului ca o schimbare de aproximativ 10.000 de ori. Adică, scala de intensitate este puternic „comprimată” de mecanismul percepției sunetului analizor auditiv. Acest lucru permite unei persoane să interpreteze diferențele de intensitate a sunetului într-un interval extrem de larg.

Intensitatea sunetului este măsurată în decibeli (dB) (1 bel este egal cu de zece ori amplitudinea). Același sistem este utilizat pentru a determina modificările de volum.

Pentru comparație, putem da un nivel aproximativ de intensitate a diferitelor sunete: abia sunet audibil(pragul de auz) 0 dB; șoaptă lângă ureche 25-30 dB; volum mediu de vorbire 60-70 dB; vorbire foarte tare (țipete) 90 dB; la concertele de muzică rock și pop din centrul sălii 105-110 dB; lângă un avion de linie care decolează 120 dB.

Mărimea creșterii volumului sunetului perceput are un prag de discriminare. Numărul de gradații de sonoritate distinse la frecvențe medii nu depășește 250; la frecvențe joase și înalte scade brusc și are o medie de aproximativ 150.

Toată lumea a văzut un astfel de parametru de volum sau unul asociat cu acesta pe audiograme sau echipamente audio. Aceasta este o unitate de măsură pentru volum. Pe vremuri, oamenii au fost de acord și au desemnat că o persoană aude în mod normal de la 0 dB, ceea ce înseamnă de fapt o anumită presiune sonoră care este percepută de ureche. Statisticile spun că intervalul normal este fie o scădere ușoară de până la 20 dB, fie auzul este peste normal sub formă de -10 dB! Delta „normei” este de 30 dB, ceea ce este cumva destul de mult.

Ce este intervalul dinamic al auzului? Aceasta este capacitatea de a auzi sunete la diferite volume. De obicei este acceptat ca fapt că urechea umană se aude de la 0 dB la 120-140 dB. Este foarte recomandat să nu ascultați sunete de 90 dB și peste pentru o perioadă lungă de timp.

Gama dinamică a fiecărei urechi ne spune că la 0dB urechea aude bine și în detaliu, la 50dB urechea aude bine și în detaliu. Este posibil la 100dB. În practică, toată lumea a fost la un club sau la un concert în care muzica se cânta tare – iar detaliul era minunat. Am ascultat înregistrarea mâncării, abia în liniște prin căști, în timp ce stăm întinși camera linistita- și, de asemenea, toate detaliile sunt la locul lor.

De fapt, o scădere a auzului poate fi descrisă ca o reducere a intervalului dinamic. De fapt, o persoană cu auz slab nu poate auzi detalii la volume reduse. Gama sa dinamică este restrânsă. În loc de 130dB, devine 50-80dB. De aceea: nu există nicio modalitate de a „împinge” informații care în realitate se află în intervalul de 130 dB în intervalul de 80 dB. Și dacă ne amintim și că decibelii sunt o relație neliniară, atunci tragedia situației devine clară.

Dar acum să ne amintim auz bun. Aici cineva aude totul la un nivel de scădere de aproximativ 10 dB. Acest lucru este normal și acceptabil din punct de vedere social. În practică, o astfel de persoană poate auzi vorbirea normală de la 10 metri distanță. Dar apoi apare un bărbat cu o aruncătură perfectă-- peste 0 cu 10 dB -- și aude același discurs de la 50 de metri cu condiții egale. Gama dinamică este mai largă - există mai multe detalii și posibilități.

O gamă dinamică largă face ca creierul să funcționeze într-un mod complet, calitativ diferit. Există mult mai multe informații, sunt mult mai precise și detaliate, pentru că... se aud din ce în ce mai multe tonuri și armonice diferite, care, cu un îngust interval dinamic dispărea: scăpa de atenția unei persoane, pentru că imposibil să le auzi.

Apropo, deoarece este disponibilă o gamă dinamică de 100dB+, aceasta înseamnă și că o persoană o poate folosi în mod constant. Tocmai am ascultat la un nivel de volum de 70 dB, apoi am început brusc să ascult - 20 dB, apoi 100 dB. Tranziția ar trebui să dureze minim. Și, de fapt, putem spune că o persoană cu un declin nu își permite să aibă o gamă dinamică mare. Oamenii cu deficiențe de auz par să înlocuiască ideea că totul este foarte tare acum - iar urechea se pregătește să audă tare sau foarte tare, în locul situației reale.

În același timp, prezența intervalului dinamic arată că urechea nu numai că înregistrează sunete, ci se adaptează și la volumul curent pentru a auzi totul bine. Parametrul general al sonorității este transmis creierului în același mod ca și semnale sonore.

Dar o persoană cu înclinație perfectă își poate varia gama dinamică foarte flexibil. Și pentru a auzi ceva, el nu se încordează, ci pur și simplu se relaxează. Astfel, auzul rămâne excelent atât în ​​intervalul dinamic, cât și în același timp în domeniul de frecvență.

Postări recente din acest Jurnal

• Cum începe scăderea la frecvențe înalte? Fără auz sau atenție? (20000 Hz)

  Puteți face un experiment sincer. Să o luăm oameni normali, chiar 20 de ani. Și pornește muzica. Adevărat, există o singură nuanță. Trebuie să o luăm și să o facem așa...

• 
  A te plânge de dragul a te plânge. Video

  Oamenii se obișnuiesc să se plângă. Se pare că acest lucru este obligatoriu și necesar. Acestea sunt emoțiile și senzațiile ciudate din interior. Dar toată lumea uită că plânsul nu este...

• Dacă vorbești despre o problemă, înseamnă că îți pasă de ea. Chiar nu poți să taci. Ei spun asta tot timpul. Dar în același timp le este dor...

• Ce este un eveniment important? Este întotdeauna ceva care afectează cu adevărat o persoană? Sau? De fapt, un eveniment important este doar o etichetă în interiorul capului...

• 
  Îndepărtarea unui aparat auditiv: dificultăți de tranziție. Corecții auditive #260. Video

  Vine un moment interesant: acum auzul a devenit suficient de bun încât uneori este posibil să auziți destul de bine fără aparate auditive. Dar când încerci să-l elimini, totul pare...

• 
  Căști cu conducție osoasă. De ce, ce și cum se va întâmpla cu auzul?

  În fiecare zi puteți auzi din ce în ce mai multe despre căști și difuzoare cu conducere osoasă. Personal, în opinia mea, aceasta este o idee foarte proastă împreună cu ambele...

7 februarie 2018

Adesea, oamenii (chiar și cei care sunt bine versați în subiect) se confruntă cu confuzie și dificultăți în a înțelege clar cum exact gama de frecvență a sunetului auzit de oameni este împărțită în categorii generale (jos, mediu, înalt) și în subcategorii mai restrânse (bas superior, mijlocul inferior și așa mai departe.). În același timp, aceste informații sunt extrem de importante nu numai pentru experimente cu audio auto, ci și utile pentru dezvoltarea generală. Cunoștințele vor fi cu siguranță utile atunci când se instalează un sistem audio de orice complexitate și, cel mai important, vor ajuta la evaluarea corectă a punctelor forte sau părțile slabe cutare sau cutare sistem acustic sau nuanțele camerei de ascultare a muzicii (în cazul nostru, interiorul mașinii este mai relevant), deoarece are un impact direct asupra sunetului final. Dacă aveți o înțelegere bună și clară a predominanței anumitor frecvențe în spectrul sonor după ureche, atunci puteți evalua ușor și rapid sunetul unei anumite compoziții muzicale, auzind în același timp clar influența acusticii camerei asupra colorării sunetului. , contribuția sistemului acustic însuși la sunet și, mai subtil, de a sorta toate nuanțele, ceea ce vizează ideologia sunetului „hi-fi”.

Împărțirea domeniului sonor în trei grupuri principale

Terminologia pentru împărțirea spectrului de frecvențe audibile ne-a venit parțial din lumea muzicală, parțial din lumea științifică și, în general, este familiară aproape tuturor. Cea mai simplă și mai înțeleasă diviziune care poate testa gama de frecvență a sunetului în general arată astfel:

• Frecvențe joase. Limitele intervalului de frecvență joasă sunt în interior 10 Hz (limită inferioară) - 200 Hz (limită superioară). Limita inferioară începe exact la 10 Hz, deși în viziunea clasică o persoană este capabilă să audă de la 20 Hz (totul de mai jos cade în regiunea infrasunetelor), restul de 10 Hz poate fi încă parțial audibil și poate fi simțit și tactil în cazul basului profund și chiar influențează starea psihologică a unei persoane.
  Gama de frecvență joasă a sunetului are funcția de îmbogățire, saturație emoțională și răspuns final - dacă scăderea în partea de frecvență joasă a acusticii sau a înregistrării originale este puternică, atunci acest lucru nu va afecta în niciun fel recunoașterea unui sunet. o anumită compoziție, melodie sau voce, dar sunetul va fi perceput ca slab, epuizat și mediocru, în timp ce subiectiv va fi din ce în ce mai clar din punct de vedere al percepției, deoarece frecvențele medii și înalte vor ieși și vor predomina pe fundalul absenței o regiune bună bogată de bas.
  
  Suficient un numar mare de instrumentele muzicale reproduc sunete în intervalul de frecvență joasă, inclusiv voce masculină care poate coborî până la 100 Hz. Cel mai pronunțat instrument care cântă de la bun început interval audibil(de la 20 Hz) poate fi numit cu ușurință orgă de vânt.
• Frecvențe medii. Limitele intervalului de frecvență medie sunt în interior 200 Hz (limită inferioară) - 2400 Hz (limită superioară). Gama medie va fi întotdeauna fundamentală, definind și formând de fapt baza sunetului sau muzicii unei compoziții, prin urmare importanța sa este greu de supraestimat.
  Acest lucru poate fi explicat în moduri diferite, dar în principal această trăsătură a percepției auditive umane este determinată de evoluție - s-a întâmplat de-a lungul multor ani de la formarea noastră ca aparatul auditiv să surprindă cel mai acut și clar intervalul de frecvență medie, deoarece în limitele sale se află vorbirea umană, și este instrumentul principal pentru comunicare efectivași supraviețuirea. Acest lucru explică, de asemenea, o oarecare neliniaritate a percepției auditive, care vizează întotdeauna predominarea frecvențelor medii la ascultarea muzicii, deoarece Aparatul nostru auditiv este cel mai sensibil la această gamă și, de asemenea, se adaptează automat la acesta, ca și cum l-ar „amplifica” mai mult pe fundalul altor sunete.
  
  Majoritatea absolută a sunetelor, instrumentelor muzicale sau vocalelor se găsesc în intervalul mediu, chiar dacă este afectat un interval îngust deasupra sau dedesubt, intervalul se extinde de obicei la mijlocul superior sau inferior. În consecință, vocea (atât bărbătească, cât și feminină), precum și aproape toate instrumentele bine-cunoscute, cum ar fi chitara și alte coarde, pian și alte claviaturi, instrumente de suflat etc., sunt situate în intervalul de frecvență medie.
• Frecvențe înalte. Limitele domeniului de înaltă frecvență sunt în interior 2400 Hz (limită inferioară) - 30000 Hz (limită superioară). Limita superioară, ca și în cazul intervalului de frecvență joasă, este oarecum arbitrară și, de asemenea, individuală: o persoană obișnuită nu poate auzi peste 20 kHz, dar există oameni rari cu sensibilitate de până la 30 kHz.
  De asemenea, o serie de tonuri muzicale se pot extinde teoretic în regiunea de peste 20 kHz și, după cum se știe, tonurile sunt în cele din urmă responsabile pentru culoarea sunetului și percepția timbrală finală a imaginii generale a sunetului. Frecvențele ultrasonice aparent „inaudibile” pot influența în mod clar starea psihologică a unei persoane, deși nu vor fi audibile în modul obișnuit. În rest, rolul frecvențelor înalte, din nou prin analogie cu frecvențele joase, este mai îmbogățitor și mai complementar. Deși gama de frecvență înaltă are un impact mult mai mare asupra recunoașterii unui anumit sunet, fiabilitatea și păstrarea timbrului original, decât secțiunea de frecvență joasă. Frecvențele înalte conferă pieselor muzicale „aeriness”, transparență, puritate și claritate.
  
  Multe instrumente muzicale cântă, de asemenea, în intervalul de înaltă frecvență, inclusiv voci care pot ajunge în regiunea de 7000 Hz și mai sus cu ajutorul harmonicilor și armonicilor. Cel mai pronunțat grup de instrumente din segmentul de înaltă frecvență sunt coarde și suflate, iar mai complet în sunet ajung aproape Limita superioară gamă sonoră (20 kHz) chimvale și vioară.

În orice caz, rolul absolut tuturor frecvențelor din intervalul audibil de urechea umană este impresionant și problemele în cale la orice frecvență vor fi cel mai probabil vizibile, în special pentru un aparat auditiv instruit. Scopul reproducerii sunetului de înaltă precizie din clasa „hi-fi” (sau mai mare) este sunetul fiabil și maxim uniform al tuturor frecvențelor între ele, așa cum sa întâmplat la momentul în care fonograma a fost înregistrată în studio. Prezența unor scăderi sau vârfuri puternice în răspunsul în frecvență al sistemului de difuzoare indică faptul că, datorită caracteristicilor sale de design, acesta nu este capabil să reproducă muzica așa cum a intenționat inițial autorul sau inginerul de sunet la momentul înregistrării.

Ascultând muzică, o persoană aude combinația de sunete de instrumente și voci, fiecare dintre acestea sună într-o anumită parte a intervalului de frecvență. Unele instrumente pot avea o gamă de frecvență foarte îngustă (limitată), în timp ce pentru altele, dimpotrivă, se poate extinde literalmente de la limita inferioară la limita superioară a sonorului. Trebuie avut în vedere faptul că, în ciuda aceleiași intensități a sunetelor la diferite intervale de frecvență, urechea umană percepe aceste frecvențe cu volume diferite, ceea ce se datorează din nou mecanismului dispozitivului biologic. aparat auditiv. Natura acestui fenomen se explică în mare măsură și prin nevoia biologică de a se adapta în primul rând la intervalul de sunet de frecvență medie. Deci, în practică, un sunet cu o frecvență de 800 Hz la o intensitate de 50 dB va fi perceput subiectiv de ureche ca mai puternic în comparație cu un sunet de aceeași intensitate, dar cu o frecvență de 500 Hz.

Mai mult, diferitele frecvențe sonore care inundă gama de frecvență audibilă a sunetului vor avea un prag diferit de sensibilitate la durere! Pragul durerii este considerat un standard frecventa medie 1000 Hz cu o sensibilitate de aproximativ 120 dB (poate varia ușor în funcție de caracteristicile individuale). Ca şi în cazul percepţiei inegale a intensităţii la frecvenţe diferite când niveluri normale zgomot, aproximativ aceeași dependență se observă în raport cu pragul durerii: apare cel mai repede la frecvențele medii, dar la marginile intervalului audibil pragul devine mai ridicat. Pentru comparație, pragul de durere la o frecvență medie de 2000 Hz este de 112 dB, în timp ce pragul de durere la o frecvență joasă de 30 Hz va fi de 135 dB. Pragul durerii la frecvente joaseîntotdeauna mai sus decât la cele medii și înalte.

O disparitate similară se observă în raport cu pragul de auz- acesta este pragul inferior după care sunetele devin audibile de urechea umană. În mod convențional, pragul de auz este considerat a fi 0 dB, dar din nou este valabil pentru frecvența de referință de 1000 Hz. Dacă, pentru comparație, luăm un sunet de joasă frecvență de 30 Hz, atunci acesta va deveni audibil doar la o intensitate a radiației undei de 53 dB.

Caracteristicile enumerate ale percepției auditive umane au, desigur, un impact direct atunci când se pune problema ascultarii muzicii și atingerii unui anumit nivel. efect psihologic percepţie. Ne amintim de aici că sunetele cu o intensitate peste 90 dB sunt dăunătoare sănătății și pot duce la degradare și deficiențe semnificative de auz. Cu toate acestea, un sunet de intensitate scăzută care este prea silențios va suferi de neuniformități severe de frecvență din cauza caracteristici biologice percepția auditivă, care este de natură neliniară. Astfel, o cale muzicală cu un volum de 40-50 dB va fi percepută ca epuizată, cu o lipsă pronunțată (s-ar putea spune eșec) de frecvențe joase și înalte. Această problemă este bine cunoscută de mult timp; pentru a o combate, o funcție binecunoscută numită compensarea tonului, care, prin egalizare, egalizează nivelurile de frecvențe joase și înalte apropiate de nivelul mediu, eliminând astfel scăderea nedorită fără a fi nevoie de creșterea nivelului volumului, făcând intervalul de frecvență audibil al sunetului uniform în mod subiectiv în gradul de distribuție a sunetului energie.

Luând în considerare caracteristicile interesante și unice ale auzului uman, este util să rețineți că, pe măsură ce volumul sunetului crește, curba de neliniaritate a frecvenței se nivelează și la aproximativ 80-85 dB (și mai sus), frecvențele sunetului vor deveni subiectiv echivalente în intensitate (cu o abatere de 3-5 dB). Deși nivelarea nu se produce complet și pe grafic va fi totuși vizibilă o linie netezită, dar curbă, care va menține o tendință spre predominarea intensității frecvențelor medii față de restul. În sistemele audio, astfel de neuniformități pot fi rezolvate fie cu ajutorul unui egalizator, fie cu ajutorul controalelor de volum separate în sistemele cu amplificare separată a canalului.

Împărțirea intervalului sonor în subgrupe mai mici

Pe lângă împărțirea general acceptată și binecunoscută în trei grupuri generale, uneori este nevoie să se ia în considerare această sau acea parte restrânsă mai detaliat și mai detaliat, împărțind astfel gama de frecvență a sunetului în „fragmente” și mai mici. Datorită acestui fapt, a apărut o diviziune mai detaliată, cu ajutorul căreia puteți desemna rapid și destul de precis segmentul așteptat al gamei de sunet. Luați în considerare această împărțire:

Un mic număr selectat de instrumente se încadrează în regiunea basului cel mai scăzut și în special a subbasului: contrabas (40-300 Hz), violoncel (65-7000 Hz), fagot (60-9000 Hz), tuba (45-2000). Hz), corn (60-5000 Hz), chitară bas (32-196 Hz), tobă (41-8000 Hz), saxofon (56-1320 Hz), pian (24-1200 Hz), sintetizator (20-20000) Hz), orgă (20-7000 Hz), harpă (36-15000 Hz), contrafagot (30-4000 Hz). Domeniile indicate iau în considerare toate armonicile instrumentului.

Bas superior (80 Hz până la 200 Hz) reprezentat de notele de vârf ale instrumentelor de bas clasice, precum și de cele mai joase frecvențe audibile ale corzilor individuale, cum ar fi o chitară. Gama superioară de bas este responsabilă pentru senzația de putere și transmiterea potențialului energetic al undei sonore. Oferă, de asemenea, o senzație de impuls; basul superior este proiectat pentru a dezvălui pe deplin ritmul de percuție al compozițiilor de dans. Spre deosebire de basul inferior, basul superior este responsabil pentru viteza și presiunea regiunii de bas și a întregului sunet, prin urmare, într-un sistem audio de înaltă calitate, acesta este întotdeauna exprimat rapid și ascuțit, ca o lovitură tactilă tangibilă simultan cu percepția directă a sunetului.
Prin urmare, basul superior este responsabil pentru atac, presiune și impuls muzical și, de asemenea, doar acest segment îngust al gamei de sunet este capabil să ofere ascultătorului senzația legendarului „punch” (din engleză pumn - lovitură). ), când un sunet puternic este perceput ca fiind tangibil și cu o lovitură puternicăîn piept. Astfel, puteți recunoaște un bas superior rapid bine format și corect într-un sistem muzical prin dezvoltarea de înaltă calitate a unui ritm energetic, un atac colectat și prin designul bun al instrumentelor din registrul inferior de note, cum ar fi violoncel, pian sau instrumente de suflat.

În sistemele audio, cel mai indicat este să acordați un segment din gama superioară de bass difuzoarelor midbass cu un diametru destul de mare de 6,5"-10" și cu caracteristici de putere bune și un magnet puternic. Abordarea se explică prin faptul că difuzoarele acestei configurații vor fi capabile să dezvăluie pe deplin potențialul energetic inerent acestei regiuni foarte solicitante a gamei audibile.
Dar nu uitați de detaliile și inteligibilitatea sunetului; acești parametri sunt la fel de importanți în procesul de recreare a unei anumite imagini muzicale. Deoarece basul superior este deja bine localizat/definit în spațiu după ureche, gama de peste 100 Hz trebuie acordată exclusiv difuzoarelor montate frontal, care vor modela și construi scena. În segmentul de bas superior, panorama stereo poate fi auzită perfect, dacă este prevăzută de înregistrarea în sine.

Zona superioară a basului acoperă deja suficient număr mare instrumente și chiar voci masculine joase. Prin urmare, printre instrumente se numără aceleași care au cântat bas scăzut, dar la ele se adaugă multe altele: tomuri (70-7000 Hz), capcană (100-10000 Hz), percuție (150-5000 Hz), trombon tenor ( 80-10000 Hz), trompetă (160-9000 Hz), saxofon tenor (120-16000 Hz), saxofon alto (140-16000 Hz), clarinet (140-15000 Hz), vioară alto (130-6700 Hz), chitară (80-5000 Hz). Domeniile indicate iau în considerare toate armonicile instrumentului.

Medie inferioară (200 Hz până la 500 Hz)- cea mai extinsă zonă, care acoperă majoritatea instrumentelor și vocii, atât masculine cât și feminine. Deoarece regiunea medii inferioare se deplasează de fapt de la basul superior saturat energetic, putem spune că „preia ștafeta” și este, de asemenea, responsabilă pentru transmiterea corectă a secțiunii de ritm împreună cu acționarea, deși această influență este deja în scădere spre frecvența pură a gamei medii
În această gamă, armonicile și tonurile inferioare care umplu vocea sunt concentrate, deci este extrem de important pentru transmiterea corectă a vocii și a saturației. De asemenea, în mijlocul inferior se află întregul potențial energetic al vocii interpretului, fără de care nu va exista impact și răspuns emoțional corespunzător. Prin analogie cu transmisia vocii umane, multe instrumente live își ascund și potențialul energetic în această parte a gamei, în special cele a căror limită inferioară sonoră începe de la 200-250 Hz (oboi, vioară). Mijlocul inferior vă permite să auziți melodia sunetului, dar nu face posibilă distingerea clară a instrumentelor.

În consecință, mijlocul inferior este responsabil pentru design corect majoritatea instrumentelor și vocilor, saturându-le pe acestea din urmă și făcându-le recunoscute după culoarea lor timbrală. De asemenea, mediile inferioare sunt extrem de solicitante în ceea ce privește transmiterea corectă a gamei complete de bas, deoarece „preluează” antrenamentul și atacul basului principal frapant și ar trebui să îl susțină în mod corespunzător și să îl „termine” fără probleme, treptat. reducându-l la nimic. Senzațiile de puritate a sunetului și inteligibilitatea basului stau tocmai în această zonă, iar dacă există probleme în mijlocul inferior din cauza excesului sau a prezenței frecvențelor de rezonanță, atunci sunetul va obosi ascultătorul, va fi murdar și ușor în explozie.
Dacă există o lipsă în mediile inferioare, atunci senzația corectă a basului și transmisia fiabilă a părții vocale vor avea de suferit, care va fi lipsită de presiune și de retur de energie. Același lucru este valabil și pentru majoritatea instrumentelor, care fără sprijinul mijlocului inferior își vor pierde „fața”, vor deveni incorect modelate și sunetul lor va deveni vizibil mai sărac, chiar dacă rămâne de recunoscut, nu va mai fi la fel de complet.

Atunci când construiți un sistem audio, intervalul de mijloc inferior și de sus (până la cel superior) este de obicei acordat difuzoarelor de frecvență medie (MF), care, fără îndoială, ar trebui să fie amplasate în partea din față în fața ascultătorului. și construiește scena. Pentru aceste difuzoare, dimensiunea nu este atât de importantă, poate fi de 6,5" sau mai mică, dar detaliile și capacitatea de a dezvălui nuanțele sunetului sunt importante, ceea ce este realizat prin caracteristicile de design ale difuzorului în sine (difuzor, suspensie și alte caracteristici).
De asemenea, pentru întreaga gamă de frecvență medie, localizarea corectă este de o importanță vitală și, literalmente, cea mai mică înclinare sau rotire a difuzorului poate avea un impact vizibil asupra sunetului din punctul de vedere al recreării corect și realist a imaginilor instrumentelor și vocii în spațiu, deși acest lucru va depinde în mare măsură de caracteristicile de design ale conului difuzorului în sine.

Mijlocul inferior acoperă aproape toate instrumentele și vocile umane existente, deși nu joacă un rol fundamental, dar este totuși foarte important pentru percepția deplină a muzicii sau a sunetelor. Printre instrumente va fi același set care a fost capabil să cânte în gama inferioară a regiunii de bas, dar la acestea se adaugă și altele care încep de la mijlocul inferior: chimvale (190-17000 Hz), oboi (247-15000 Hz) , flaut (240-17000 Hz), 14500 Hz), vioară (200-17000 Hz). Domeniile indicate iau în considerare toate armonicile instrumentului.

Mid mid (500 Hz până la 1200 Hz) sau pur și simplu un mijloc pur, aproape conform teoriei echilibrului, acest segment al gamei poate fi considerat fundamental și fundamental în sunet și pe bună dreptate numit „media de aur”. În segmentul prezentat al gamei de frecvențe puteți găsi notele fundamentale și armonicile majorității absolute a instrumentelor și vocilor. Claritatea, inteligibilitatea, luminozitatea și stridentul sunetului depind de saturația mijlocului. Putem spune că întregul sunet pare să se „împrăștie” în părțile laterale de la bază, care este intervalul de frecvență medie.

Dacă mijlocul eșuează, sunetul devine plictisitor și inexpresiv, își pierde sonoritatea și luminozitatea, vocea încetează să vrăjească și chiar dispare. Mijlocul este, de asemenea, responsabil pentru inteligibilitatea informațiilor de bază provenite de la instrumente și voce (într-o măsură mai mică, deoarece sunetele consoanelor sunt mai înalte în gamă), ajutând la distingerea lor bine după ureche. Majoritatea instrumentelor existente prind viață în această gamă, devenind energice, informative și tangibile, și același lucru se întâmplă cu vocile (în special cele feminine), care sunt pline de energie la mijloc.

Gama fundamentală de frecvență medie acoperă marea majoritate a instrumentelor care au fost deja enumerate mai devreme și, de asemenea, dezvăluie întregul potențial al vocii masculine și feminine. Doar câteva instrumente selectate își încep viața la frecvențe medii, cântând inițial într-o gamă relativ îngustă, de exemplu, flautul mic (600-15000 Hz).

Medii superioare (1200 Hz până la 2400 Hz) reprezintă o secțiune foarte delicată și solicitantă a gamei care trebuie tratată cu grijă și precauție. În această zonă, nu există multe note fundamentale care formează fundamentul sunetului unui instrument sau al unei voci, ci un număr mare de tonuri și armonice, datorită cărora sunetul este colorat, ascuțit și caracter luminos. Controlând această zonă a intervalului de frecvență, vă puteți juca de fapt cu culoarea sunetului, făcându-l fie viu, strălucitor, transparent și clar; sau, dimpotrivă, uscat, moderat, dar în același timp mai asertiv și mai condus.

Dar accentuarea excesivă a acestei game are un efect extrem de nedorit asupra imaginii sunetului, deoarece începe să rănească vizibil urechile, să irită și chiar să provoace dureri disconfort. Prin urmare, mijlocul superior necesită o atitudine delicată și atentă, deoarece Din cauza problemelor din acest domeniu, este foarte ușor să distrugi sunetul sau, dimpotrivă, să îl faci interesant și demn. De obicei, culoarea din zona superioară din mijloc determină în mare măsură genul subiectiv al sistemului de difuzoare.

Datorită mijlocului superior, vocea și multe instrumente se formează în sfârșit, acestea devin clar distinse după ureche și apare inteligibilitatea sunetului. Acest lucru este valabil mai ales pentru nuanțele de reproducere a vocii umane, deoarece în mijlocul superior este plasat spectrul de sunete consoane și continuă vocalele care au apărut în intervalele timpurii ale mijlocului. Într-un sens general, mediul superior subliniază în mod favorabil și dezvăluie pe deplin acele instrumente sau voci care sunt bogate în armonici superioare și tonuri. În special, vocea feminină și multe instrumente cu arc, cu coarde și suflat sunt dezvăluite cu adevărat viu și natural în mijlocul superior.

Marea majoritate a instrumentelor încă cântă în mijlocul superior, deși multe sunt deja reprezentate doar sub formă de învelișuri și armonici. Excepție fac unele rare, caracterizate inițial printr-un interval limitat de frecvență joasă, de exemplu tuba (45-2000 Hz), care își termină existența complet în mijlocul superior.

Înalte scăzute (2400 Hz până la 4800 Hz)- aceasta este o zonă/regiune de distorsiune crescută, care, dacă este prezentă în traseu, devine de obicei vizibilă în acest segment anume. De asemenea, înaltele inferioare sunt inundate cu diverse armonici de instrumente și voci, care poartă în același timp un caracter foarte specific și rol importantîn designul final al unei imagini muzicale recreate artificial. Înaltele inferioare poartă sarcina principală a gamei de înaltă frecvență. În sunet ele se manifestă mai ales ca armonici reziduale și ușor audibile ale vocii (în mare parte feminine) și armonici puternice persistente ale unor instrumente, care completează imaginea cu tușurile finale de colorare naturală a sunetului.

Practic nu joacă un rol în distingerea instrumentelor și recunoașterea vocilor, deși partea superioară inferioară rămâne o zonă extrem de informativă și fundamentală. În esență, aceste frecvențe conturează imaginile muzicale ale instrumentelor și vocii, ele indică prezența lor. Dacă segmentul înalt inferior al intervalului de frecvență eșuează, vorbirea va deveni uscată, lipsită de viață și incompletă, aproximativ același lucru se întâmplă cu părțile instrumentale - se pierde luminozitatea, însăși esența sursei de sunet este distorsionată, devine clar neterminată și sub. -format.

În orice sistem audio normal, rolul frecvențelor înalte este preluat de un difuzor separat numit tweeter (înaltă frecvență). De obicei de dimensiuni reduse, este nepretențios în ceea ce privește puterea de intrare (în limite rezonabile) asemănător cu secțiunile medii și mai ales low-end, dar este și extrem de important ca sunetul să fie redat corect, realist și cel puțin frumos. Tweeter-ul acoperă întreaga gamă de frecvență audibilă de la 2000-2400 Hz la 20.000 Hz. În cazul difuzoarelor de înaltă frecvență, aproape prin analogie cu secțiunea midrange, locația fizică corectă și direcționalitatea sunt foarte importante, deoarece tweeterele sunt implicate maxim nu numai în formarea scenei sonore, ci și în procesul de fine- reglandu-l.

Cu ajutorul tweeterelor, puteți controla scena în multe feluri, puteți aduce interpreții mai aproape/mai departe, schimbați forma și prezentarea instrumentelor, vă jucați cu culoarea sunetului și luminozitatea acestuia. La fel ca și în cazul ajustării difuzoarelor midrange, sunetul corect al tweeterelor este afectat de aproape orice, și adesea foarte, foarte sensibil: rotirea și înclinarea difuzorului, locația sa verticală și orizontală, distanța față de suprafețele din apropiere etc. Cu toate acestea, succesul acordării corecte și finețea secțiunii HF depind de designul difuzorului și de modelul său polar.

Instrumentele care cântă la înaltele inferioare fac acest lucru în primul rând prin armonici, mai degrabă decât prin note fundamentale. Altfel, în intervalul inferior-înalt, aproape toți aceleași „vii” așa cum erau în segmentul de frecvență medie, adică. aproape toate cele existente. Același lucru este valabil și pentru vocea, care este activă în special la frecvențele înalte inferioare, cu o luminozitate și o influență deosebită auzite în părțile vocale feminine.

Mijloc-înalt (4800 Hz până la 9600 Hz) Gama de frecvență medie-înaltă este adesea considerată limita percepției (de exemplu, în terminologia medicală), deși în practică acest lucru nu este adevărat și depinde atât de caracteristicile individuale ale unei persoane, cât și de vârsta acesteia (cu cât persoana este mai în vârstă, cu atât este mai mare). pragul de percepție scade). Pe calea muzicală, aceste frecvențe dau un sentiment de puritate, transparență, „aerisit” și o anumită completitudine subiectivă.

De fapt, segmentul prezentat al gamei este comparabil cu claritatea sporită și detaliile sunetului: dacă nu există nicio scădere în mediul-înalt, atunci sursa de sunet este bine localizată mental în spațiu, concentrată la un anumit punct și exprimată printr-un senzație de o anumită distanță; și invers, dacă lipsește partea superioară de jos, atunci claritatea sunetului pare a fi neclară și imaginile se pierd în spațiu, sunetul devine tulbure, comprimat și sintetic nerealist. În consecință, reglarea segmentului de înaltă frecvență inferior este comparabilă cu capacitatea de a „deplasa” practic scena sonoră în spațiu, de exemplu. îndepărtați-l sau aduceți-l mai aproape.

Frecvențele mijlocii-înalte oferă în cele din urmă efectul dorit de prezență (sau, mai degrabă, îl completează la maximum, deoarece baza efectului este frecvențele joase profunde și penetrante), datorită acestor frecvențe instrumentele și vocea devin la fel de realiste și de încredere. pe cat posibil. Despre medii înalte mai putem spune că ele sunt responsabile pentru detaliul sunetului, pentru numeroase nuanțe și tonuri mici atât în ​​raport cu partea instrumentală, cât și în părțile vocale. La sfârșitul segmentului mediu-înalt, încep „aerul” și transparența, care pot fi, de asemenea, destul de clar simțite și influențează percepția.

În ciuda faptului că sunetul scade constant, în această parte a gamei sunt încă active următoarele: voci masculine și feminine, tobă bas (41-8000 Hz), toms (70-7000 Hz), capcană (100-10000 Hz). Hz), chimvale (190-17000 Hz), trombon suport aerian (80-10000 Hz), trompeta (160-9000 Hz), fagot (60-9000 Hz), saxofon (56-1320 Hz), clarinet (140-15000 Hz), Hz), oboi (247-15000 Hz), flaut (240-14500 Hz), flaut mic (600-15000 Hz), violoncel (65-7000 Hz), vioară (200-17000 Hz), harpă (36-15000 Hz), ), orgă (20-7000 Hz), sintetizator (20-20000 Hz), timpani (60-3000 Hz).

Înalte superioare (9600 Hz până la 30000 Hz) o gamă foarte complexă și pentru mulți de neînțeles, oferind în principal suport pentru anumite instrumente și voci. Înaltele superioare oferă în primul rând sunetului caracteristici de aerisire, transparență, cristalinitate, unele adaosuri și colorări uneori subtile, care pot părea nesemnificative și chiar inaudibile pentru mulți oameni, dar în același timp încă poartă o semnificație foarte definită și specifică. Când încercați să creați un sunet „hi-fi” sau chiar „hi-end” de înaltă clasă, cea mai mare atenție este acordată intervalului de înaltă frecvență, deoarece Se crede pe bună dreptate că nici cel mai mic detaliu nu se poate pierde în sunet.

În plus, pe lângă partea audibilă imediată, regiunea înaltelor superioare, transformându-se lin în frecvențe ultrasonice, poate avea în continuare un anumit efect impact psihologic: chiar dacă aceste sunete nu se aud clar, undele sunt emise în spațiu și pot fi percepute de o persoană, de altfel, la nivelul formării stării de spirit. De asemenea, acestea afectează în cele din urmă calitatea sunetului. În general, aceste frecvențe sunt cele mai subtile și blânde din întreaga gamă, dar sunt și responsabile pentru senzația de frumusețe, eleganță și gustul strălucitor al muzicii. Dacă există o lipsă de energie în gama superioară înaltă, este foarte posibil să simțiți disconfort și subestimare muzicală. În plus, gama capricioasă a înaltelor superioare oferă ascultătorului un sentiment de profunzime spațială, ca și cum ar fi cufundat adânc în scenă și învăluie sunetul. Cu toate acestea, un exces de saturație a sunetului în intervalul îngust desemnat poate face sunetul excesiv de „nisipos” și nenatural de subțire.

Când discutăm despre gama superioară de frecvență înaltă, merită menționat și tweeterul numit „super tweeter”, care este de fapt o versiune extinsă structural a unui tweeter obișnuit. Un astfel de difuzor este proiectat să acopere o parte mai mare a gamei în direcția superioară. Dacă raza de operare a unui tweeter convențional se termină la presupusul marcaj de limitare, deasupra căruia auzul uman teoretic nu percepe informații sonore, adică 20 kHz, atunci super tweeter-ul poate ridica această limită la 30-35 kHz.

Ideea din spatele implementării unui astfel de difuzor sofisticat este foarte interesantă și curioasă, vine din lumea „hi-fi” și „hi-end”, unde se crede că nicio frecvență nu poate fi ignorată în calea muzicală și, chiar dacă nu le auzim direct, ele sunt încă prezente inițial în timpul interpretării live a unei anumite compoziții, ceea ce înseamnă că pot avea indirect o anumită influență. Situația cu un super tweeter este complicată doar de faptul că nu toate echipamentele (surse de sunet/playere, amplificatoare etc.) sunt capabile să emită un semnal în toată gama, fără a tăia frecvențele de sus. Același lucru este valabil și pentru înregistrarea în sine, care se face adesea cu tăierea intervalului de frecvență și pierderea calității.

Împărțirea intervalului de frecvență audibilă în segmente convenționale în realitate arată aproximativ în acest fel, așa cum este descris mai sus; cu ajutorul divizării, este mai ușor să înțelegeți problemele din calea sunetului pentru a le elimina sau a nivela sunetul. În ciuda faptului că fiecare persoană își imaginează unele în mod exclusiv proprii și de înțeles doar pentru el o imagine standard a sunetului, în conformitate doar cu propria sa preferințele gustative, natura sunetului original tinde să se echilibreze sau, mai degrabă, la media tuturor frecvențelor de sunet. Prin urmare, sunetul corect de studio este întotdeauna echilibrat și calm, întregul spectru de frecvențe ale sunetului din acesta tinde spre o linie plată pe graficul răspunsului în frecvență (răspuns amplitudine-frecvență). Aceeași direcție este încercarea de a implementa „hi-fi” și „hi-end” fără compromisuri: pentru a obține cel mai uniform și echilibrat sunet, fără vârfuri și scăderi pe întreaga gamă sonoră. Un astfel de sunet poate părea plictisitor și inexpresiv în natură pentru ascultătorul mediu neexperimentat, lipsit de luminozitate și lipsit de interes, dar tocmai acest sunet este cu adevărat corect, de fapt, luptă pentru echilibru prin analogie cu modul în care legile universului însuși în pe care le trăim se manifestă .

Într-un fel sau altul, dorința de a recrea un anumit caracter sonor în cadrul sistemului audio al cuiva depinde în întregime de preferințele ascultătorului însuși. Unora le place un sunet cu o predominanță de joase puternice, altora le place luminozitatea crescută a înaltelor „ridicate”, altora pot petrece ore întregi bucurându-se de vocea aspră accentuată la mijloc... Pot exista diferite opțiuni de percepție varietate uriașă, iar informațiile despre împărțirea frecvenței intervalului în segmente convenționale vor ajuta doar pe oricine dorește să creeze sunetul viselor lor, doar că acum cu o înțelegere mai completă a nuanțelor și subtilităților legilor la care se află sunetul ca fenomen fizic. subiect.

Înțelegerea procesului de saturație cu anumite frecvențe ale gamei de sunet (umplerea acestuia cu energie în fiecare dintre secțiuni) în practică nu numai că va facilita configurarea oricărui sistem audio și va face posibilă construirea unei scene în principiu, dar va oferi și experiență neprețuită în evaluarea naturii specifice a sunetului. Cu experiență, o persoană va fi capabilă să identifice instantaneu defectele de sunet după ureche și, în plus, să descrie foarte precis problemele dintr-o anumită parte a gamei și să facă ipoteze. Soluție posibilă pentru a îmbunătăți imaginea sonoră. Se pot face reglaje de sunet diverse metode, unde puteți utiliza un egalizator ca „pârghii”, de exemplu, sau „jucați” cu locația și direcția difuzoarelor - schimbând astfel caracterul reflecții timpurii valuri, eliminarea undelor staţionare etc. Aceasta va fi o „poveste complet diferită” și un subiect pentru articole separate.

Gama de frecvență a vocii umane în terminologia muzicală

Vocea umană joacă un rol separat și distinct în muzică ca parte vocală, deoarece natura acestui fenomen este cu adevărat uimitoare. Vocea umană este atât de multifațetă și gama sa (comparativ cu instrumente muzicale) cea mai largă, cu excepția unor instrumente, precum pianul.
Mai mult, în diferite vârste o persoană poate scoate sunete de diferite tonuri, copilărie la înălțimi ultrasonice, la vârsta adultă vocea masculină este destul de capabilă să scadă extrem de scăzută. Aici, ca și înainte, este extrem de important caracteristici individuale corzi vocale persoană, pentru că Sunt oameni care pot uimi cu vocile lor în intervalul de 5 octave!

Pentru copii
• Alto (scăzut)
• Soprană (înaltă)
• Treble (înalte pentru băieți)

a bărbaţilor
• Bas profund (super scăzut) 43,7-262 Hz
• Bas (scăzut) 82-349 Hz
• Bariton (mediu) 110-392 Hz
• Tenor (înalt) 132-532 Hz
• Tenor-altino (super high) 131-700 Hz

Femei
• Contralto (scăzut) 165-692 Hz
• Mezzo-soprano (mediu) 220-880 Hz
• Soprană (înaltă) 262-1046 Hz
• Coloratura soprana (super high) 1397 Hz

Videoclipul realizat de canalul AsapSCIENCE este un fel de test de pierdere a auzului legat de vârstă, care vă va ajuta să aflați limitele auzului.

În videoclip sunt redate diverse sunete, începând de la 8000 Hz, ceea ce înseamnă că auzul nu este afectat.

Apoi, frecvența crește și aceasta indică vârsta auzului în funcție de momentul în care nu mai auziți un anumit sunet.

Deci, dacă auziți o frecvență:

12.000 Hz - ai sub 50 de ani

15.000 Hz - ai sub 40 de ani

16.000 Hz – ai sub 30 de ani

17 000 – 18 000 – ai sub 24 de ani

19 000 – ai sub 20 de ani

Dacă doriți ca testul să fie mai precis, ar trebui să setați calitatea video la 720p sau mai bine 1080p și să ascultați cu căști.

Test de auz (video)

Pierderea auzului

Dacă ai auzit toate sunetele, cel mai probabil ai sub 20 de ani. Rezultatele depind de receptorii senzoriali din ureche numiti celule de păr care devin deteriorate şi degenerează în timp.

Acest tip de pierdere a auzului se numește hipoacuzie neurosenzorială. Această tulburare poate fi cauzată de întreaga linie infecții, medicamente și boli autoimune. Celulele de păr exterioare, care sunt reglate pentru a detecta frecvențe mai înalte, sunt de obicei primele care mor, provocând efectele pierderii auzului cauzate de vârstă, așa cum se demonstrează în acest videoclip.

Auzul uman: fapte interesante

1. Printre oamenii sănătoși intervalul de frecvență pe care urechea umană îl poate detecta variază de la 20 (mai mică decât nota cea mai joasă de la un pian) până la 20.000 Herți (mai mare decât nota cea mai înaltă la un flaut mic). Cu toate acestea, limita superioară a acestui interval scade constant odată cu vârsta.

2. Oameni vorbiți unul cu altul la o frecvență de la 200 la 8000 Hz, iar urechea umană este cea mai sensibilă la o frecvență de 1000 – 3500 Hz

3. Sunetele care sunt peste limita audibilității umane sunt numite ecografie, iar cei de mai jos - infrasunete.

4. Al nostru urechile mele nu încetează să funcționeze nici măcar în somn, continuând să audă sunete. Cu toate acestea, creierul nostru le ignoră.

5. Sunetul circulă cu 344 de metri pe secundă. Un boom sonic are loc atunci când un obiect depășește viteza sunetului. Undele sonore din fața și din spatele obiectului se ciocnesc și creează un șoc.

6. Urechi - organ de autocuratare. Porii din canalul urechii secretă ceară de urechi, iar firele de păr minuscule numite cili împing ceara din ureche

7. Sunetul plânsului unui copil este de aproximativ 115 dB, și este mai tare decât un claxon de mașină.

8. În Africa există un trib Maaban care trăiește într-o asemenea tăcere încât chiar și la bătrânețe ei auzi șoapte până la 300 de metri distanță.

9. Nivel sunet de buldozer Funcționarea în gol este de aproximativ 85 dB (decibeli), ceea ce poate provoca leziuni ale auzului după doar o zi de 8 ore.

10. Asezat in fata vorbitori la un concert rock, vă expuneți la 120 dB, care începe să vă afecteze auzul după doar 7,5 minute.

Auzul uman

Auz- capacitatea organismelor biologice de a percepe sunetele cu organele lor auditive; functie speciala aparat auditiv, entuziasmat vibratii sonore mediu, cum ar fi aerul sau apa. Una dintre senzațiile biologice îndepărtate, numită și percepție acustică. Furnizat de sistemul senzorial auditiv.

Auzul uman este capabil să audă sunetul de la 16 Hz la 22 kHz atunci când vibrațiile sunt transmise prin aer și până la 220 kHz când sunetul este transmis prin oasele craniului. Aceste valuri au un important semnificație biologică, De exemplu, unde sonoreîn intervalul 300-4000 Hz corespund vocii umane. Sunetele peste 20.000 Hz au puțin semnificație practică, deoarece încetinesc rapid; vibrațiile sub 60 Hz sunt percepute prin simțul vibrațiilor. Gama de frecvențe pe care o persoană este capabilă să le audă se numește interval auditiv sau sonor; frecvențele superioare se numesc ultrasunete, iar frecvențele inferioare sunt numite infrasunete.

Capacitatea de a distinge frecvențele de sunet depinde foarte mult de individ: vârsta, sexul, ereditatea, susceptibilitatea la boli de auz, antrenament și oboseală auditivă. Unii oameni sunt capabili să perceapă sunete cu frecvențe relativ înalte - până la 22 kHz și, eventual, mai mari.
La oameni, ca la majoritatea mamiferelor, organul auzului este urechea. La un număr de animale, percepția auditivă se realizează datorită unei combinații diverse organe, care poate diferi semnificativ ca structură de urechea mamiferelor. Unele animale sunt capabile să perceapă vibrațiile acustice fără audibil de oameni(ultrasunete sau infrasunete). LilieciiÎn timpul zborului, ei folosesc ultrasunetele pentru ecolocație. Câinii sunt capabili să audă ultrasunetele, care este ceea ce funcționează fluierele silențioase. Există dovezi că balenele și elefanții pot folosi infrasunetele pentru a comunica.
O persoană poate distinge mai multe sunete în același timp datorită faptului că pot exista mai multe unde staționare în cohlee în același timp.

Mecanismul de funcționare sistemul auditiv:

Un semnal sonor de orice natură poate fi descris printr-un anumit set de caracteristici fizice:
frecvență, intensitate, durată, structură temporală, spectru etc.

Ele corespund anumitor senzații subiective care apar atunci când sistemul auditiv percepe sunete: volum, înălțime, timbru, bătăi, consonanță-disonanță, mascare, localizare-efect stereo etc.
Senzațiile auditive sunt asociate cu caracteristici fizice ambiguu și neliniar, de exemplu, volumul depinde de intensitatea sunetului, frecvența acestuia, spectrul etc. În secolul trecut, a fost stabilită legea lui Fechner, confirmând că această relație este neliniară: „Senzații
sunt proporționale cu raportul dintre logaritmii stimulului." De exemplu, senzațiile de modificare a volumului sunt asociate în primul rând cu o modificare a logaritmului intensității, înălțimii - cu o schimbare a logaritmului frecvenței etc.

El recunoaște toate informațiile sonore pe care o persoană le primește din lumea exterioară (este aproximativ 25% din total) cu ajutorul sistemului auditiv și a lucrării părților superioare ale creierului, le transpune în lumea senzațiilor sale. , și ia decizii cu privire la modul în care să reacționeze la aceasta.
Înainte de a începe să studiem problema modului în care sistemul auditiv percepe tonul, să ne oprim pe scurt asupra mecanismului de funcționare al sistemului auditiv.
Multe rezultate noi și foarte interesante au fost acum obținute în această direcție.
Sistemul auditiv este un fel de receptor de informații și este format din partea periferică și părțile superioare ale sistemului auditiv. Cele mai studiate au fost procesele de transformare a semnalelor sonore în partea periferică a analizorului auditiv.

Partea periferică

Aceasta este o antenă acustică care primește, localizează, focalizează și amplifică semnalul sonor;
- microfon;
- analizor de frecventa si timp;
- un convertor analog-digital care convertește un semnal analogic în impulsuri nervoase binare - descărcări electrice.

O vedere generală a sistemului auditiv periferic este prezentată în prima figură. De obicei, sistemul auditiv periferic este împărțit în trei părți: extern, mijloc și urechea internă.

Urechea externa este formată din pavilion și canalul auditiv, care se termină într-o membrană subțire numită timpan.
Urechile exterioare și capul sunt componente ale unei antene acustice externe care conectează (potriviază) timpanul cu câmpul sonor extern.
Principalele funcții ale urechilor externe sunt percepția binaurală (spațială), localizarea sursei de sunet și amplificarea energiei sonore, în special în regiunile de frecvență medie și înaltă.

Canalul auditiv Este un tub cilindric curbat de 22,5 mm lungime, care are o primă frecvență de rezonanță de aproximativ 2,6 kHz, așa că în acest interval de frecvență amplifică semnificativ semnalul sonor, iar aici se află regiunea de maximă sensibilitate a auzului.

Timpan - o peliculă subțire cu grosimea de 74 de microni, are formă de con, cu vârful îndreptat spre urechea medie.
La frecvențe joase se mișcă ca un piston, la frecvențe mai mari formează un sistem complex de linii nodale, care este important și pentru amplificarea sunetului.

urechea medie- cavitate umplută cu aer conectată la nazofaringe trompa lui Eustachio pentru nivelare presiune atmosferică.
Când presiunea atmosferică se modifică, aerul poate intra sau ieși din urechea medie, astfel încât timpanul nu răspunde la modificări lente ale presiunii statice - coborâre și urcare etc. Există trei mici oscule auditive în urechea medie:
maleus, incus și stape.
Ciocanul este atasat de timpan un capăt, celălalt intră în contact cu nicovala, care se leagă de stape cu ajutorul unui mic ligament. Baza benzilor este conectată la fereastra ovalaîn urechea internă.

urechea medieîndeplinește următoarele funcții:
potrivirea impedanței mediului aerian cu mediul lichid al cohleei urechii interne; apărare de la sunete puternice(reflex acustic); amplificare (mecanism de pârghie), datorită căreia presiunea sonoră transmisă către urechea internă este amplificată cu aproape 38 dB față de cea care lovește timpanul.

Urechea internă situat într-un labirint de canale în osul temporalși include organul echilibrului ( aparatul vestibular) și un melc.

Melc(cohleea) joacă un rol major în percepția auditivă. Este un tub cu secțiune transversală variabilă, încolăcit de trei ori ca o coadă de șarpe. Când este desfășurat, are 3,5 cm lungime.În interior, melcul este extrem de structura complexa. Pe toată lungimea sa, este împărțit de două membrane în trei cavități: scala vestibulului, cavitatea mediană și scala timpanului.

Transformarea vibrațiilor mecanice ale membranei în impulsuri electrice discrete ale fibrelor nervoase are loc în organul lui Corti. Când membrana bazilară vibrează, cilii de pe celulele părului se îndoaie și acest lucru generează un potențial electric, care determină curgerea curenților electrici. impulsuri nervoase, transportând toate informațiile necesare despre semnalul sonor primit către creier pentru procesare și răspuns ulterioare.

Părțile superioare ale sistemului auditiv (inclusiv cortexul auditiv) pot fi considerate ca un procesor logic care identifică (decodifică) semnalele sonore utile pe un fundal de zgomot, le grupează în funcție de anumite caracteristici, le compară cu imaginile din memorie, le determină. valoarea informației și ia decizii cu privire la acțiunile de răspuns.