Найнижчий звук, який може почути людина. Обертони у вусі

Приглухуватість – це патологічний стан, що характеризується зниженням слуху та утрудненим сприйняттям розмовної мови. Зустрічається досить часто, особливо у людей похилого віку. Однак у наші дні намічається тенденція до більш раннього розвитку приглухуватості, зокрема серед молоді та дітей. Залежно від того, наскільки ослаблений слух, приглухуватість ділиться на різні ступені.

Що таке децибели та герці

Будь-який звук або шум можна охарактеризувати двома параметрами: висотою та силою звучання.

Висота звуку

Висота звуку визначається кількістю коливань звукової хвилі і виявляється у герцах (Гц): що більше герц, то вище тон. Наприклад, найперша біла клавіша зліва на звичайному фортепіано («ля» субконтроктави) видає низький звук із частотою 27,500 Гц, а остання біла клавіша справа («до» п'ятої октави) видає 4186,0 Гц.

Вухо людини здатне розрізняти звуки не більше 16–20 000 Гц. Все, що менше 16 Гц називають інфразвуком, а понад 20 000 – ультразвуком. Як ультразвук, і інфразвук людським вухом не сприймаються, але можуть проводити організм і психіку.

За частотою все чутні звукиможна розділити на високо-, середньо-і низькочастотні. До низькочастотних відносяться звуки до 500 Гц, до середньочастотних - в межах 500-10 000 Гц, до високочастотних - всі звуки з частотою понад 10 000 Гц. Людське вухо за однакової сили впливу краще чує саме середньочастотні звуки, які сприймаються більш гучними. Відповідно низько- і високочастотні «чуються» тихішими, або навіть «перестають звучати». Загалом після 40-50 років верхня межа чутності звуків знижується з 20000 до 16000 Гц.

Сила звучання

При дії на вухо дуже гучного звукуможе статися розрив барабанної перетинки. На малюнку знизу – нормальна перетинка, вгорі – перетинка з дефектом.

Будь-який звук може впливати на орган слуху по-різному. Це залежить від його сили звучання або гучності, яка вимірюється в децибелах (дБ).

Нормальний слух здатний розрізняти звуки, починаючи від 0 дБ і вище. При дії гучного звуку силою більше 120 дБ.

Найбільш комфортно вухо людини почувається в діапазоні до 80-85 дБ.

Для порівняння:

• зимовий ліс у безвітряну погоду – близько 0 дБ,
• шелест листя в лісі, парку - 20-30 дБ,
• звичайна розмовна мова, робота в офісі - 40-60 дБ,
• шум від двигуна в салоні автомобіля - 70-80 дБ,
• гучні крики - 85-90 дБ,
• гуркіт грому - 100 дБ,
• відбійний молоток на відстані 1 метр від нього – близько 120 дБ.

Ступені приглухуватості щодо сили гучності

Зазвичай розрізняють такі ступеня втрати слуху:

• Нормальний слух - людина чує звуки в інтервалі від 0 до 25 дБ та вище. Він розрізняє шелест листя, спів птахів у лісі, цокання настінного годинникаі т.п.
• Приглухуватість:

1. I ступінь (легкий) – людина починає чути звуки від 26–40 дБ.
2. II ступінь (помірна) - поріг сприйняття звуків починається від 40-55 дБ.
3. III ступінь (важкий) – чує звуки від 56–70 дБ.
4. IV ступінь (глибокий) – від 71–90 дБ.

• Глухота – це стан, коли людина не чує звуку гучністю більше 90 дБ.

Скорочений варіант ступенів приглухуватості:

1. Легкий ступінь – здатність сприймати звуки менше 50 дБ. Людина розуміє розмовну мову майже повному обсязі з відривом понад 1 м.
2. Середній ступінь – поріг сприйняття звуків починається за гучності від 50–70 дБ. Спілкування один з одним утруднене, тому що в цьому випадку людина чує добре мовлення на відстані до 1 м.
3. Тяжкий ступінь – понад 70 дБ. Мова звичайної інтенсивності вже не чутна або нерозбірлива біля вуха. Доводиться кричати чи користуватися спеціальним слуховим апаратом.

У повсякденному практичному житті фахівці можуть використовувати й іншу класифікацію втрати слуху:

1. Нормальний слух. Людина чує розмовну мову та шепіт на відстані понад 6 м.
2. Легкий рівень втрати слуху. Розмовну мову людина розуміє з відстані понад 6 м, проте шепіт чує вже не більше ніж за 3–6 метрів від себе. Пацієнт може розрізняти мова навіть за стороннього шуму.
3. Помірна міра втрати слуху. Шепіт розрізняє з відривом трохи більше 1–3 м, а звичайну розмовну мова – до 4–6 м. Сприйняття мови може порушуватися при сторонньому шумі.
4. Значний рівень втрати слуху. Розмовна мова чути не далі як на відстані 2-4 м, а шепіт - до 0,5-1 м. Відзначається нерозбірливе сприйняття слів, деякі окремі фрази чи слова доводиться повторювати кілька разів.
5. Тяжкий ступінь. Шепіт практично не розрізняє навіть у самого вуха, розмовну мову навіть при крику розрізняє важко на відстані менше 2 м. Більше читає по губах.

Ступені втрати слуху щодо висоти звуків

• І група. Пацієнти здатні приймати лише низькі частоти в межах 125-150 Гц. Вони реагують лише на низький та гучний голос.
• ІІ група. В цьому випадку стають доступними для сприйняття більш високі частоти, що знаходяться в межах від 150 до 500 Гц. Зазвичай стають помітними для сприйняття прості розмовні голосні «про», «у».
• ІІІ група. Хороше сприйняття низьких та середніх частот (до 1000 Гц). Такі пацієнти вже слухають музику, розрізняють дзвінок у двері, чують майже всі голосні, вловлюють сенс простих фразта окремих слів.
• ІV група. Стають доступними для сприйняття частоти до 2000 Гц. Пацієнти розрізняють майже всі звуки, а також окремі фрази та слова. Розуміють промову.

Ця класифікація втрати слуху важлива не тільки для правильного підбору слухового апарату, а й визначення дітей до звичайної або спеціалізованої школи для .

Діагностика зниження слуху

Визначити рівень зниження слуху у пацієнта допоможе аудіометрія.

Найбільш точними достовірним способом виявити та визначити ступінь зниження слуху є аудіометрія. Для цієї мети пацієнтові надягають спеціальні навушники, які подають сигнал відповідних частот і сили. Якщо випробуваний чує сигнал, він дає звідси знати натисканням кнопки приладу чи кивком голови. За результатами аудіометрії будують відповідну криву слухового сприйняття(аудіограму), аналіз якої дозволяє не тільки виявити ступінь зниження слуху, а й у деяких ситуаціях отримати більш поглиблене уявлення про природу приглухуватості.
Іноді при проведенні аудіометрії не надягають навушники, а використовують камертон або просто вимовляють певні слова на певній відстані від пацієнта.

Коли слід обов'язково звернутися до лікаря

Звернутися до ЛОР-лікаря необхідно, якщо:

1. Ви стали повертати голову у бік того, хто каже, і при цьому напружуєтеся, щоб почути його.
2. Родичі, що проживають з вами, або друзі, які прийшли в гості, роблять зауваження з приводу того, що ви занадто голосно стали включати телевізор, радіо, плеєр.
3. Дзвінок у двері звучить тепер не так виразно, як раніше, чи ви взагалі перестали його чути.
4. При розмові по телефону ви просите співрозмовника говорити голосніше і чіткіше.
5. Почали просити повторити те, що вам сказали ще раз.
6. Якщо довкола шумлять, то почути співрозмовника і зрозуміти, про що він говорить, стає набагато важче.

Незважаючи на те що, в цілому чим раніше встановлений правильний діагноз і розпочато лікування, тим краще результати і тим більше ймовірності того, що слух збережеться ще на довгі роки.

Лютий 7, 2018

Часто у людей (навіть тих хто добре розуміється на питанні) виникає плутанина і труднощі в чіткому розумінні того, як саме чутний людиною частотний діапазон звуку ділиться на загальні категорії (низькі, середні, високі) і більш вузькі підкатегорії (верхні баси, нижня середина і т.п.). У той самий час ця інформація вкрай важлива не тільки для експериментів з автозвуком, але й корисна для загального розвитку. Знання обов'язково знадобляться під час налаштування аудіосистеми будь-якої складності і, головне, допоможе правильно оцінити сильні або слабкі сторони тієї чи іншої акустичної системи або нюанси приміщення прослуховування музики (у нашому випадку актуальніший за салон автомобіля), адже воно безпосередньо впливає на кінцеве звучання. Якщо є хороше і чітке розуміння переважання тих чи інших частот у звуковому спектрі на слух, то елементарно та швидко можна оцінити звучання тієї чи іншої музичної композиції, при цьому виразно почути вплив акустики приміщення на фарбування звуку, внесок самої акустичної системи у звук та тонше розібрати всі нюанси, чого прагне ідеологія "хай-фай" звучання.

Поділ чутного діапазону на три основні групи

Термінологія поділу чутного спектра частот прийшла до нас частково з музичного, частково з наукового світів і загалом вона знайома практично кожному. Найпростіший і зрозуміліший поділ, який може випробувати частотний діапазон звуку в загальному вигляді, виглядає наступним чином:

• Низькі частоти.Межі діапазону низьких частот перебувають у межах 10 Гц ( Нижня границя) - 200 Гц (верхній кордон). Нижня межа починається саме з 10 Гц, хоча в класичному поданні людина здатна чути від 20 Гц (все, що нижче потрапляє вже в область інфразвуку), 10 Гц, що залишили, все ще можуть частково прослуховуватися, а так само відчуватися тактильно у разі глибокого низького басу і навіть впливати на психологічний настрійлюдини.
  Низькочастотний діапазон звуку несе функцію збагачення, емоційного насичення та кінцевого відгуку - якщо провал у низькочастотній частині у акустики або початкового запису буде сильним, то це ніяк не позначиться на впізнаваності тієї чи іншої композиції, мелодії або голосу, але звук сприйматиметься бідно, обід посередньо, при цьому суб'єктивно буде різкішим і гострішим у плані сприйняття, оскільки середні та високі частоти випинаються і переважатимуть на тлі відсутності гарної насиченої басової області.
  
  Достатньо велика кількістьмузичні інструменти відтворюють звуки в діапазоні низьких частот, у тому числі чоловічий вокал може опускатися в область до 100 Гц. Найбільш вираженим інструментом, який грає від початку чутного діапазону (від 20 Гц), можна сміливо назвати духовий орган.
• Середня частота.Межі діапазону середніх частот перебувають у межах 200 Гц (нижній кордон) – 2400 Гц (верхній кордон). Середній діапазон завжди буде фундаментальним, визначальним і складатиме фактично основу звуку чи муз композиції, тому його важливість важко переоцінити.
  Пояснюється це по-різному, але головним чином дана особливістьлюдського слухового сприйняття обумовлюється еволюцією - так склалося багато років нашого формування, що слуховий апарат найгостріше і виразно вловлює середньочастотний діапазон, т.к. у його межах знаходиться людська мова, а вона є головним інструментом для ефективної комунікаціїта виживання. Цим пояснюється деяка нелінійність слухового сприйняття, завжди націлена на переважання середніх частот при прослуховуванні музики, т.к. наш слуховий апарат найбільш чутливий до цього діапазону, а також автоматично підлаштовується під нього як би більше "підсилюючи" на тлі інших звуків.
  
  У середньому діапазоні знаходиться абсолютна більшість звуків, музичних інструментів або вокалу, навіть якщо зачіпається вузький діапазон зверху або знизу, то все одно діапазон зазвичай простягається до верхньої або нижньої середини. Відповідно, в середньочастотному діапазоні розташовується вокал (як чоловічий так і жіночий), а також майже всі добре відомі інструменти, такі як: гітара та інші струнні, піаніно та інші клавішні, духові інструменти і т.д.
• Високі частоти.Межі діапазону високих частот перебувають у межах 2400 Гц (нижній кордон) – 30000 Гц (верхній кордон). Верхній кордон, як і у випадку з низькочастотним діапазоном, виходить дещо умовним і також індивідуальним: середньостатистична людина не може чути вище 20 кГц, проте зустрічаються рідкісні людиіз чутливістю до 30 кГц.
  Також ряд музичних обертонів теоретично може заходити в область понад 20 кГц, а як відомо - обертона в кінцевому рахунку відповідають за забарвлення звучання і остаточне тембральне сприйняття цілісної картини звучання. Начебто "нечутні" ультразвукові частоти можуть впливати явно на психологічний стан людини, хоч і не при цьому прослуховуватимуться у звичній манері. В іншому ж роль високих частот, знову ж таки за аналогією з низькими, більш збагачувальна та доповнювальна. Хоча високочастотний діапазон значно більше впливає на пізнаваність конкретного звуку, достовірність та збереження початкового тембру, ніж НЧ секція. Високі частоти надають музичним трекам "легкість", прозорість, чистоту та ясність.
  
  Багато музичних інструментів грають також у діапазоні високих частот, у тому числі вокал може заходити в область 7000 Гц і вище за допомогою обертонів та гармонік. Найбільш виражена група інструментів у високочастотному сегменті – це струнні та духові, а більш повно у звучанні доходять майже до верхньої межі чутного діапазону (20 кГц) тарілки та скрипка.

У будь-якому випадку, роль всіх частот чутного людським вухом діапазону велика і проблеми в тракті на будь-якій частоті швидше за все будуть добре помітні, особливо натренованому слуховому апарату. Метою відтворення високоточного звучання "хай-фай" класу (або вище) ставиться достовірне та максимально рівне звучання всіх частот один з одним так, як воно відбувалося на момент запису фонограми в студії. Наявність сильних провалів або піків в АЧХ акустичної системи свідчить про те, що в силу своїх конструктивних особливостейвона не здатна відтворити музику так, як спочатку задумувалося автором чи звукорежисером на момент запису.

Слухаючи музику, людина чує сукупність звучання інструментів та голосу, кожен із яких звучить у якомусь своєму відрізку частотного діапазону. У деяких інструментів може бути дуже вузький (обмежений) діапазон частот, в інших він навпаки може простягатися буквально від нижньої до верхньої чутної межі. Необхідно враховувати, що незважаючи на однакову інтенсивність звуків на різних частотахдіапазонах, людське вухосприймає ці частоти з різною гучністю, що зумовлено механізмом біологічного пристрою слухового апарату. Природа цього явища також пояснюється багато в чому біологічною необхідністю адаптації переважно до середньочастотного звукового діапазону. Так на практиці, звук, що має частоту 800 Гц при інтенсивності в 50 дБ, сприйматиметься суб'єктивно на слух як гучніший у порівнянні зі звуком тієї ж сили, але з частотою 500 Гц.

Більш того, у різних звукових частот, що наповнюють чутний частотний діапазон звуку, буде різна гранична больова чутливість! Больовий поріг еталонно вважається на середній частоті 1000 Гц при чутливості приблизно 120 Дб (може трохи змінюватись в залежності від індивідуальних особливостей людини). Як і у випадку з нерівномірним сприйняттям інтенсивності на різних частотах при нормальних рівнях гучності, приблизно така ж залежність спостерігається і щодо больового порога: найшвидше він настає на середніх частотах, а от по краях діапазону чутного поріг стає вище. Для порівняння больовий поріг на середній частоті 2000 Гц становить 112 Дб, тоді як больовий поріг на низькій частоті 30 Гц буде вже 135 Дб. Больовий поріг на низьких частотахзавжди вище, ніж середніх і високих.

Аналогічна нерівномірність спостерігається і щодо порога чутності- це нижній поріг, після якого звуки стають чутним людським вухом. Умовно порогом чутності вважається значення 0 Дб, але справедливо воно знову ж таки для стандартної частоти 1000 Гц. Якщо для порівняння взяти низькочастотний звук частотою 30 Гц, він стане чуючим лише за інтенсивності випромінювання хвилі в 53 Дб.

Перелічені особливості людського слухового сприйняття звичайно ж безпосередньо впливають тоді, коли ставиться питання прослуховування музики і досягнення певного психологічного ефектусприйняття. Ми пам'ятаємо з того, що звуки інтенсивністю вище 90 Дб шкідливі для здоров'я і здатні призвести до деградації та значного погіршення слуху. Але при цьому занадто тихий звук низької інтенсивності страждатиме від сильної частотної нерівномірності через біологічні особливості слухового сприйняття, яке за природою нелінійне. Таким чином, музичний тракт гучністю 40-50 Дб сприйматиметься як збіднений, з явно вираженим недоліком (можна сказати провалом) низьких і високих частот. Названа проблема добре і давно відома, для боротьби з нею навіть придумана відома функція під назвою тонокомпенсація, Яка шляхом еквалізації вирівнює рівні низьких і високих частот близько до рівня середини, тим самим усуваючи небажаний провал без необхідності піднімати рівень гучності, роблячи чутний частотний діапазон звуку суб'єктивно рівномірним за рівнем розподілу звукової енергії.

З урахуванням цікавих та унікальних особливостей людського слуху корисно відзначити, що з підвищенням гучності звуку крива нелінійності частот вирівнюється, і приблизно на позначці 80-85 дБ (і вище) звукові частоти стануть суб'єктивно рівнозначними інтенсивністю (з відхиленням 3-5 Дб). Хоча вирівнювання відбувається не до кінця і на графіку все ще буде видно нехай і згладжена, але крива лінія, яка зберігатиме тенденцію у бік переважання інтенсивності середніх частот порівняно з іншими. В аудіосистемах подібна нерівномірність може вирішуватися або за допомогою еквалайзера, або ж за допомогою окремих регулювань гучності в системах з роздільним посиленням поканального.

Поділ чутного діапазону на дрібніші підгрупи

Крім загальноприйнятого та добре відомого поділу на три загальні групиІноді виникає необхідність більш детально і розгорнуто розглянути ту чи іншу вузьку частину, тим самим розділити частотний діапазон звуку на ще дрібніші "фрагменти". Завдяки цьому з'явився детальніший поділ, користуючись яким можна елементарно швидко і досить точно позначити передбачуваний відрізок звукового діапазону. Розглянемо цей поділ:

В область найнижчого басу і тим більше суб-басу опускається невелика кількість інструментів: контрабас (40-300 Гц), віолончель (65-7000 Гц), фагот (60-9000 Гц), туба (45-2000 Гц), валторни (60-5000 Гц), бас-гітара (32-196 Гц), бас-барабан (41-8000 Гц), саксофон (56-1320 Гц), піаніно (24-1200 Гц), синтезатор (20-20000 Гц) , Орган (20-7000 Гц), арфа (36-15000 Гц), контрафагот (30-4000 Гц). Зазначені діапазони з урахуванням усіх гармоній інструментів.

Верхні баси (від 80 Гц до 200 Гц)представлені верхніми нотами класичних басових інструментів, а також нижніми чутними частотами окремих струнних, наприклад гітари. Діапазон верхнього басу відповідальний за відчуття сили та передачу енергетичного потенціалу звукової хвилі. Він же дарує відчуття драйву, верхній бас покликаний повністю розкрити ударний ритм танцювальних композицій. На противагу нижньому басу, верхній відповідає за швидкість і натиск басової області і всього звуку, тому в якісній аудіо системі він завжди виражається швидким і хльостким, як відчутний тактильний удар одночасно з безпосереднім сприйняттям звуку.
Тому саме верхній бас відповідальний за атаку, натиск і музичний драйв, а також тільки цей вузький відрізок звукового діапазону здатний подарувати слухачеві відчуття легендарного "панча" (від англ. punch - удар), коли потужний звук сприймається відчутним і сильним ударом у груди. Таким чином, розпізнати добре оформлений і правильний швидкий верхній бас у музичній системі можна за якісним відпрацюванням енергійного ритму, зібраною атакою та по гарній оформленості інструментів у нижньому регістрі нот, таких як віолончель, рояль або духові інструменти.

В аудіосистемах відрізок діапазону верхнього басу найдоцільніше віддати мідбасовим динамікам досить великого діаметру 6.5"-10" і з хорошими потужними показниками, сильним магнітом. Підхід пояснюється тим, що саме такі конфігурації динаміки повною мірою зможуть розкрити енергетичний потенціал, закладений у цій дуже вимогливій області діапазону, що чує.
Але не варто забувати і про деталізованість та розбірливість звуку, ці параметри так само важливі в процесі відтворення того чи іншого музичного образу. Оскільки верхній бас вже добре локалізується/визначається в просторі на слух, то діапазон вище 100 Гц необхідно віддавати виключно фронтально динамікам, які будуть формувати і будувати сцену. У відрізку верхнього баса добре прослуховується стереопанорама, якщо вона передбачена самим записом.

Область верхнього басу охоплює вже достатньо велике числоінструментів і навіть низький за тональністю чоловічий вокал. Тому серед інструментів ті ж, що грали низький бас, але до них додаються багато інших: томи (70-7000 Гц), малий барабан (100-10000 Гц), перкусія (150-5000 Гц), тенор-тромбон (80-10000) Гц), труба (160-9000 Гц), тенор-саксофон (120-16000 Гц), альт-саксофон (140-16000 Гц), кларнет (140-15000 Гц), альт-скрипка (130-6700) (80-5000 Гц). Зазначені діапазони з урахуванням усіх гармоній інструментів.

Нижня середина (від 200 Гц до 500 Гц)- найбільша область, що захоплює більшість інструментів і вокалу, як чоловічого так і жіночого. Оскільки область діапазону нижньої середини фактично переходить з енергетично насиченого верхнього басу, то можна сказати, що вона "перехоплює естафету" і також відповідає за правильну передачу ритм-секції в сукупності з драйвом, хоча цей вплив вже йде на спад у бік діапазону чистих середніх частот.
У цьому діапазоні зосереджуються нижні гармоніки і обертона, що наповнюють голос, відповідно він дуже важливий для правильної передачі вокалу та насиченості. Так само в нижній середині розташовується весь енергетичний потенціал голосу виконавця, без якого не буде відповідної віддачі та емоційного відгуку. За аналогією з передачею людського голосу багато живих інструментів теж ховають свій потенціал енергії в цьому відрізку діапазону, особливо ті, у яких нижня чутна межа починається від 200-250 Гц (гобій, скрипка). Нижня середина дозволяє чути мелодійність звучання, але не дає змоги чітко розрізняти інструменти.

Відповідно, нижня середина відповідає за правильне оформленнябільшості інструментів і голоси, насичуючи останні та роблячи їх впізнаваними за тембральним забарвленням. Так само нижня середина вкрай вимоглива щодо правильної передачі повноцінного басового діапазону, оскільки вона "підхоплює" драйв і атаку основного ударного баса і передбачається, що вона повинна його правильно підтримати і плавно "закінчити", поступово зводячи нанівець. Відчуття чистота звуку і розбірливості баса лежать саме в цій галузі і, якщо є проблеми в нижній середині від надлишку або наявності резонансних частот - то звук стомлюватиме слухача, він буде брудним і злегка бубонить.
Якщо відчувається брак області нижньої середини, то постраждає правильне відчуття басу і достовірна передача вокальної партії, яка буде позбавлена ​​напору і енергетичної віддачі. Те саме стосується більшості інструментів, які без підтримки нижньої середини втратять "своє обличчя", стануть оформлені неправильно і звучання їх помітно збідніє, навіть якщо залишиться пізнаваним, воно вже буде не таким повним.

При побудові аудіосистеми діапазон нижньої середини і вище (до верхньої) зазвичай віддається середньочастотним динамікам (СЧ), які повинні розташовуватися у фронтальній частині перед слухачем і будувати сцену. Для цих динаміків не такий важливий розмір, він може бути 6.5" і нижче, наскільки важлива деталізація і здатність розкрити нюанси звучання, що досягається конструктивними особливостями самого динаміка (дифузором, підвісом та іншими характеристиками).
Так само, для всього середньочастотного діапазону життєво важлива правильна локалізація і буквально найменший нахил або доворот динаміка може впливати на звучання з точки зору правильного реалістичного відтворення образів інструментів і вокалу в просторі, хоча залежатиме це багато в чому від конструктивних особливостей самого дифузора динаміка.

Нижня середина охоплює майже всі існуючі інструменти та людські голоси, правда не несе фундаментальної ролі, але все ще дуже важлива для повноцінного сприйняття музики чи звуків. Серед інструментів буде той самий набір, який був здатний відігравати нижній діапазон басової області, але до них додаються й інші, які починаються вже з нижньої середини: тарілки (190-17000 Гц), гобой (247-15000 Гц), флейта (240- 14 500 Гц), скрипка (200-17000 Гц). Зазначені діапазони з урахуванням усіх гармоній інструментів.

Середня середина (від 500 Гц до 1200 Гц)або просто чиста середина, майже за теорією рівноваги даний відрізок діапазону можна вважати фундаментальним і основним у звуку і по праву назвати "золотою серединою". У представленому відрізку частотного діапазону можна знайти основні ноти та гармоніки абсолютної більшості інструментів та голосу. Від насиченості середини залежить ясність, розбірливість, яскравість та пронизливість звучання. Можна сказати, що весь звук як би "розтікається" в сторони від основи, якою є середньочастотний діапазон.

У разі провалу середини звучання стає нудним і невиразним, втрачає дзвінкість та яскравість, вокал перестає зачаровувати і фактично сходить на "ні". Так само середина відповідає за розбірливість основної інформації, що виходить від інструментів і вокалу (меншою мірою, тому що приголосні звуки йдуть діапазоном вище), допомагаючи добре розрізняти їх на слух. Більшість існуючих інструментів оживають у цьому діапазоні, стають енергійними, інформативними та відчутними, теж відбувається і з вокалом (особливо жіночим), який наповнюється енергією в середині.

Середньочастотний фундаментальний діапазон охоплює абсолютну більшість інструментів, які вже були перераховані раніше, а також розкривають весь потенціал чоловічого та жіночого вокалу. Своє життя на середніх частотах починають лише рідкісні обрані інструменти, які грають у відносно вузькому діапазоні спочатку, наприклад мала флейта (600-15000 Гц).

Верхня середина (від 1200 Гц до 2400 Гц)є дуже тонкою і вимогливою ділянкою діапазону, з яким необхідно поводитися дбайливо і обережно. У цій галузі не так багато основних нот, що складають фундамент звучання інструменту або голосу, зате велика кількість обертонів і гармонік, завдяки яким звук фарбується, набуває різкості та яскравого характеру. Керуючи цією областю частотного спектра можна практично грати забарвленням звучання, роблячи його або живим, іскристим, прозорим і гострим; або навпаки сухуватим, помірним, але в той же час більш напористим і драйвовим.

І це надмірне підкреслення цього діапазону позначається вкрай небажано на звуковий картині, т.к. вона починає помітно різати слух, дратувати і навіть викликати болючі неприємні відчуття. Тому верхня середина вимагає із собою делікатного та обережного ставлення, т.к. через проблеми в цій галузі дуже легко зіпсувати звучання, або навпаки зробити його цікавим і гідним. Зазвичай забарвлення у сфері верхньої середини багато чому визначає суб'єктивний момент жанрової власності акустичної системи.

Завдяки верхній середині остаточно оформляється вокал і багато інструментів, вони добре розрізняються на слух і з'являється розбірливість звучання. Особливо це стосується нюансів відтворення людського голосу, адже саме у верхній середині міститься спектр приголосних звуків і точаться голосні, що з'явилися в ранніх діапазонах середини. Загалом, верхня середина вигідно підкреслює і розкриває повною мірою інструменти чи голоси, які насичені верхніми гармоніками, призвуками. Зокрема, по-справжньому жваво та натурально у верхній середині розкривається жіночий вокал, багато смичкових, струнних та духових інструментів.

У верхній середині все ще грає переважна більшість інструментів, хоча багато хто вже представлений лише у вигляді обертнів і гармонік. Виняток становлять окремі рідкісні, що спочатку відрізняються обмеженим низькочастотним діапазоном, наприклад туба (45-2000 Гц), яка закінчує своє існування у верхній середині повністю.

Нижні високі (від 2400 Гц до 4800 Гц)- це зона/область підвищених спотворень, які, якщо є у тракті, звичайні стають помітними саме у цьому відрізку. Так само нижні високі наповнюють різні гармоніки інструментів та вокалу, які при цьому несуть цілком конкретну та важливу роль у остаточному оформленні відтвореного штучним шляхом музичного образу. Нижні високі несуть у собі основне навантаження високочастотного діапазону. У звучанні вони проявляються здебільшого залишковими і добре прослуховуються гармоніками вокалу (переважно жіночого) і сильними гармоніками деяких інструментів, що не вщухають, які завершують образ останніми штрихами природного звукового забарвлення.

Вони ж практично не несуть у собі роль щодо розрізнення інструментів і впізнавання голосу, хоча нижній верх залишається вкрай інформативною і основною областю. По суті ці частоти окреслюють музичні образи інструментів і вокалу, вони позначають їх присутність. У разі провалу нижнього високого відрізка частотного діапазону мова стане сухою, неживою і незавершеною, приблизно те саме відбувається з інструментальними партіями - втрачається яскравість, спотворюється сама суть джерела звуку, він стає виразно незавершеним і недооформленим.

У будь-якій нормальній аудіосистемі роль високих частот бере на себе окремий динамік під назвою твітер (високочастотний). Зазвичай невеликий за розміром, він невимогливий до потужності, що підводиться (в розумних межах) за аналогією з серединою і особливо НЧ секції, однак так само важливий для того, щоб звук грав правильно, реалістично і як мінімум красиво. Твітер охоплює весь чутний високочастотний діапазон від 2000-2400 до 20000 Гц. У випадку з високочастотними динаміками, майже за аналогією з СЧ секцією, дуже важливим є правильне фізичне розташування та спрямованість, оскільки твітери максимально задіяні не тільки у формуванні звукової сцени, але так само і в процесі її тонкого настроювання.

За допомогою твітерів можна багато в чому керувати сценою, наближати/віддаляти виконавців, змінювати форму та подачу інструментів, грати з забарвленням звучання та його яскравістю. Як і у разі регулювання СЧ динаміків, на правильне звучання твітерів впливає практично все, причому часто дуже і дуже чутливо: поворот і нахил динаміка, його розташування по вертикалі та горизонталі, віддаленість від найближчих поверхонь тощо. Однак, успіх правильної настройки та вибагливість ВЧ секції залежить від конструкції динаміка та його діаграми спрямованості.

Інструменти, які дограють до нижніх високих, роблять це переважно за рахунок гармонік, а не основних нот. В іншому в діапазоні нижніх високих "живуть" практично ті ж, що були і в середньочастотному відрізку, тобто. практично всі існуючі. Те саме і з голосом, який особливо активний у нижніх високих частотах, особливу яскравість та вплив можна почути у жіночих вокальних партіях.

Середні високі (від 4800 Гц до 9600 Гц)Діапазон частот середніх високих найчастіше вважається межею сприйняття (наприклад за медичної термінології), хоча на практиці це не відповідає дійсності і залежить як від індивідуальних особливостей людини, так і від її віку (що старша людина, тим сильніший поріг сприйняття знижується). У музичному тракті ці частоти дають відчуття чистоти, прозорості, "легкості" і певної суб'єктивної завершеності.

Фактично представлений відрізок діапазону порівняний з підвищеною чіткістю та деталізацією звучання: якщо провалу в середньому верхі немає, то джерело звуку добре локалізується подумки у просторі, концентрується у певній точці та виражається відчуттям певної відстані; і навпаки, якщо відчувається брак нижнього верху, то чіткість звуку ніби розмивається і образи губляться у просторі, звук стає каламутним, затиснутим і синтетично нереалістичним. Відповідно, регулювання відрізка нижніх високих частот можна порівняти з можливістю віртуально " рухати " звукову сцену у просторі, тобто. віддаляти чи наближати її.

Частоти середніх високих в кінцевому рахунку забезпечують бажаний ефект присутності (точніше вони довершують його повною мірою, тому що основу ефекту становлять глибокі та проникливі НЧ), завдяки цим частотам інструменти та голос стають максимально реалістичними та достовірними. Так само про середні верхи можна сказати, що вони відповідають за детальність у звуку, за численні дрібні нюанси та призвуки як щодо інструментальної частини, так і у вокальних партіях. Під кінець відрізка середніх високих починається "повітря" і прозорість, яка так само може цілком виразно відчуватися і впливати на сприйняття.

Незважаючи на те, що звук впевнено сходить на спад, у цьому відрізку діапазону все ще активні: чоловічий та жіночий вокал, бас-барабан (41-8000 Гц), томи (70-7000 Гц), малий барабан (100-10000 Гц) , тарілки (190-17000 Гц), тромбон у формі повітряної підтримки (80-10000 Гц), труба (160-9000 Гц), фагот (60-9000 Гц), саксофон (56-1320 Гц), кларнет (140-15) Гц), гобій (247-15000 Гц), флейта (240-14500 Гц), мала флейта (600-15000 Гц), віолончель (65-7000 Гц), скрипка (200-17000 Гц), арфа (36- ), орган (20-7000 Гц), синтезатор (20-20000 Гц), літаври (60-3000 Гц).

Верхні високі (від 9600 Гц до 30 000 Гц)дуже складний і для багатьох незрозумілий діапазон, що забезпечує здебільшого підтримку певних інструментів та вокалу. Верхні високі переважно забезпечують звуку характеристики легкості, прозорості, кристальності, деякого часом важкого доповнення та фарбування, яке може здатися несуттєвими і навіть нечутним багатьом людям, але при цьому все ще несе цілком певний і конкретний зміст. При спробі збудувати звучання високого класу"hi-fi" або навіть "hi-end" діапазону верхніх високих частот приділяється найпильніша увага, т.к. справедливо вважається, що у звуку не можна втратити жодної деталі.

До того ж, крім безпосередньої чутної частини, область верхніх високих, плавно переходить в ультразвукові частоти, все ще може мати певний психологічний вплив: навіть якщо ці звуки не чути виразно, але хвилі випромінюються в простір і можуть сприйматися людиною, при цьому більше на рівні формування настрою Також вони зрештою впливають якість звучання. В цілому, ці частоти - найтонші і ніжні у всьому діапазоні, але вони ж відповідальні за відчуття краси, витонченості, іскристого післясмаку музики. При нестачі енергії у діапазоні верхніх високих цілком реально відчути дискомфорт та музичну недомовленість. На додаток до всього, примхливий діапазон верхніх високих дарує слухачеві відчуття просторової глибини, наче занурення вглиб сцени та обволікання звуком. Однак надлишок насиченості звуку в зазначеному вузькому діапазоні може зробити звук надмірно "пісковим" і неприродно тонким.

При обговоренні діапазону верхніх високих частот варто також згадати про ВЧ динамік під назвою "супертвітер", який є фактично розширеною конструктивно версією звичайного твітера. Такий динамік розробляється з метою охоплення більшої ділянки діапазону у верхню сторону. Якщо робочий діапазон звичайного твітера закінчується на передбачуваній обмежувальній відмітці, вище за яку людський слух теоретично не сприймає звукову інформацію, тобто. 20 кГц, то супертвітер може піднімати цей кордон до 30-35 кГц.

Ідея, переслідувана реалізацією такого витонченого динаміка, дуже цікава і цікава, вона прийшла зі світу "hi-fi" і "hi-end", де вважається, що в музичному тракті не можна ігнорувати жодної частоти і, навіть якщо ми їх прямо не чуємо, вони все одно спочатку присутні під час живого виконання тієї чи іншої композиції, а отже опосередковано можуть надавати якийсь вплив. Ситуація з супертвитером ускладнюється тільки тим, що не будь-яка апаратура (джерела звуку/програвачі, підсилювачі тощо) здатні виводити сигнал у повному діапазоні без обрізки частот зверху. Те саме справедливо і щодо самого запису, який часто робиться з обрізанням частотного діапазону та втратою якості.

Приблизно таким описаним вище виглядає поділ чутного частотного діапазону на умовні відрізки в реальності, за допомогою розподілу легше розуміти проблеми в звуковому тракті з метою їх усунення або вирівнювання звучання. Незважаючи на те, що кожна людина уявляє собі якийсь виключно свій і зрозумілий тільки йому еталонний образ звуку відповідно лише зі своїми смаковими уподобаннями, характер початкового звучання прагне рівноваги, а точніше до усереднення всіх частот, що звучать. Тому правильний студійний звук завжди врівноважений та спокійний, весь спектр звукових частот у ньому прагне рівної лінії на графіку АЧХ (амплітудно-частотної характеристики). Той самий напрямок намагається реалізувати безкомпромісний "hi-fi" та "hi-end": отримати максимально рівне та збалансоване звучання, без піків та провалів на всій ділянці чутного діапазону. Такий звук за характером може здатися звичайному недосвідченому слухачеві нудним і невиразним, позбавленим яскравості і не представляє інтересу, проте саме він і є істинно правильним насправді, що прагне рівноваги за аналогією з тим, як проявляють себе закони самого всесвіту, в якому ми живемо .

Так чи інакше, бажання відтворити певний характер звучання в рамках своєї аудіосистеми лежить цілком і повністю на пристрастях самого слухача. Комусь подобається звук з переважаючими потужними низами, інші люблять підвищену яскравість "задертих" верхів, треті можуть годинами насолоджуватися різким підкресленим у середині вокалом... Варіантів сприйняття може бути безліч, а інформація про частотному розподілі діапазону на умовні відрізки якраз допоможе будь-кому бажаючому створити звук своєї мрії, тільки тепер уже з повнішим розумінням нюансів і тонкощів тих законів, яким підкоряється звук як фізичне явище.

Розуміння процесу насичення тими або іншими частотами звукового діапазону (наповнення його енергією на кожній із ділянок) на практиці не тільки полегшить налаштування будь-якої аудіосистеми і уможливить побудову сцени в принципі, але також дасть безцінний досвід з оцінки конкретного характеру звучання. З досвідом людина зможе моментально на слух визначати недоліки звуку, до того ж дуже точно описати проблеми у певній ділянці діапазону та припустити можливе рішеннядля покращення звукової картини. Коригування звучання може проводиться різними методами, де як "важелі" можна використовувати еквалайзер, наприклад, або ж "гратися" розташуванням і напрямком динаміків - тим самим змінюючи характер ранніх відбитківхвилі, усуваючи стоячі хвилі тощо. Це вже буде "зовсім інша історія" і тема для окремих статей.

Частотний діапазон людського голосу у музичній термінології

Окремо та відокремлено в музиці відводиться роль людського голосу як вокальна партія, адже природа цього явища воістину дивовижна. Людський голос настільки багатогранний а діапазон його (порівняно з музичними інструментами) найбільш широкий, за винятком деяких інструментів, наприклад фортепіано.
Більше того, в різних вікахлюдина може видавати різні за висотою звуки, дитячому віцідо ультразвукових висот, у дорослому віці чоловічий голос цілком здатний опускатися вкрай низько. Тут, як і раніше, дуже важливі індивідуальні особливості голосових зв'язоклюдини, т.к. зустрічаються люди, здатні вражати своїм голосом у діапазоні 5 октав!

Дитячі
• Альт (низький)
• Сопрано (високий)
• Дискант (високий у хлопчиків)

Чоловічі
• Бас-профундо (наднизький) 43.7-262 Гц
• Бас (низький) 82-349 Гц
• Баритон (середній) 110-392 Гц
• Тенор (високий) 132-532 Гц
• Тенор-альтіно (надвисокий) 131-700 Гц

Жіночі
• Контральто (низькі) 165-692 Гц
• Меццо-сопрано (середні) 220-880 Гц
• Сопрано (високі) 262-1046 Гц
• Колоратурне сопрано (надвисокий) 1397 Гц

Для нашої орієнтації у навколишньому світі слух грає таку ж роль, як і зір. Вухо дозволяє нам спілкуватися один з одним за допомогою звуків і має спеціальну чутливість до звукових частот мови. За допомогою вуха людина уловлює різні звукові коливання повітря. Вібрації, які йдуть від предмета (джерело звуку), передаються через повітря, що грає роль передавача звуку, уловлюються вухом. Людське вухо сприймає коливання повітря із частотою від 16 до 20 000 Гц. Вібрації з більшою частотою відносяться до ультразвукових, але людське вухо їх не сприймає. Здатність розрізняти високі тони із віком зменшується. Здатність уловлювати звук двома вухами дає можливість визначати, де він знаходиться. У вусі коливання повітря перетворюються на електричні імпульси, які сприймаються мозком як звук.

У вусі розташований і орган сприйняття руху та положення тіла у просторі - вестибулярний апарат . Вестибулярна система відіграє велику роль у просторовій орієнтації людини, аналізує та передає інформацію про прискорення та уповільнення прямолінійного та обертального руху, а також при зміні положення голови у просторі.

Будова вуха

Виходячи із зовнішньої будови вухо ділиться на три частини. Перші дві частини вуха, зовнішнє (зовнішнє) та середнє, проводять звук. Третя частина – внутрішнє вухо – містить слухові клітини, механізми для сприйняття всіх трьох особливостей звуку: висоти, сили та тембру.

Зовнішнє вухо- Виступає частина зовнішнього вуха називається вушною раковиною, Її основу складає напівжорстка опорна тканина - хрящ. Передня поверхня вушної раковини має складну будову та непостійну форму. Вона складається з хряща та фіброзної тканини, За винятком нижньої частини - часточки (вушної мочки) утвореної жировою клітковиною. В основі вушної раковини є передня, верхня та задня вушні м'язи, Рухи якої обмежені.

Крім акустичної (звукоуловлюючої) функції, вушна раковина виконує захисну роль, оберігаючи слуховий прохід у барабанну перетинку від шкідливого впливу довкілля(попадання води, пилу, сильних повітряних потоків). Як форма, і величина вушних раковин індивідуальні. Довжина вушної раковини у чоловіків 50-82 мм і ширина 32-52 мм, у жінок розміри дещо менші. На маленькій площі вушної раковини представлена ​​вся чутливість тіла та внутрішніх органів. Тому можна використовувати її для отримання біологічно важливої ​​інформації про стан будь-якого органу. Вушна раковина концентрує звукові коливання і направляє в зовнішній слуховий отвір.

Зовнішній слуховий прохідслужить для проведення звукових коливаньповітря від вушної раковини до барабанної перетинки Зовнішній слуховий прохід має довжину від 2 до 5 см. його зовнішня третина утворена хрящової тканини, а внутрішні 2/3 – кістковий. Зовнішній слуховий прохід дугоподібно вигнутий у верхньо-задньому напрямку, і легко випрямляється при відтягуванні вушної раковини вгору та назад. У шкірі слухового проходу знаходяться особливі залози, що виділяють секрет жовтого кольору(вушна сірка), функція якої: захист шкіри від бактеріальної інфекціїта сторонніх частинок (попадання комах).

Зовнішній слуховий прохід відокремлюється від середнього вуха барабанною перетинкою, що завжди втягнута всередину. Це тонка сполучнотканинна пластинка, покрита зовні багатошаровим епітелієм, а зсередини - слизовою оболонкою. Зовнішній слуховий прохід служить для проведення звукових коливань барабанної перетинки, яка відокремлює зовнішнє вухо від барабанної порожнини (середнього вуха).

Середнє вухо, або барабанна порожнина, є невеликою заповненою повітрям камерою, яка розташована в піраміді скроневої кістки і відокремлена від зовнішнього слухового проходу барабанною перетинкою. Ця порожнина має кісткові та перетинчасту (барабанна перетинка) стінки.

Барабанна перетинка- це малорухлива мембрана товщиною 0,1 мкм, сплетена з волокон, які йдуть у різних напрямках і нерівномірно натягнуті в різних ділянках. Завдяки такій будові барабанна перетинка не має власного періоду коливань, що призводило б до посилення звукових сигналів, що збігаються з частотою власних коливань. Вона починає вагатися при дії звукових коливань, що проходять через зовнішній слуховий прохід. Через отвір на задній стінці барабанна перетинка повідомляється з соскоподібною печерою.

Отвір слухової (євстахієвої) труби розташований у передній стінці барабанної порожнини і веде до носової частини глотки. Завдяки цьому атмосферне повітряможе потрапляти у барабанну порожнину. В нормі отвір євстахієвої труби закрито. Воно відкривається під час ковтальних рухів або позіхання, сприяючи вирівнюванню тиску повітря на барабанну перетинку з боку порожнини середнього вуха та зовнішнього слухового отвору, тим самим вона захищається від розривів, що призводять до порушення слуху.

У барабанній порожнині лежать слухові кісточки. Вони мають дуже маленькі розміри і з'єднуються в ланцюжок, який простягається від барабанної перетинки до внутрішньої стінкибарабанної порожнини.

Найзовніша кісточка - молоточок- своєю рукояткою з'єднана з барабанною перетинкою. Головка молоточка з'єднується з ковадлом, яка рухомо зчленовується з головкою стремена.

Слухові кісточки набули такі назви через свою форму. Кісточки вкриті слизовою оболонкою. Два м'язи регулюють рух кісточок. З'єднання кісточок таке, що сприяє посиленню тиску звукових хвильна мембрану овального вікна в 22 рази, що дає слабким звуковим хвилях приводити в рух рідину в равлику.

Внутрішнє вухоукладено у скроневій кістці і є системою порожнин і каналів, розташованих у кістковій речовині кам'янистої частини скроневої кістки. Спільно вони формують кістковий лабіринт, всередині якого знаходиться перетинчастий лабіринт. Кістковий лабіринтявляє собою кісткові порожнини різної форми і складається з присінка, трьох напівкружних каналів та равлика. Перетинчастий лабіринтскладається із складної системи найтонших перетинчастих утворень, що знаходяться в кістковому лабіринті.

Усі порожнини внутрішнього вуха заповнені рідиною. Усередині перетинчастого лабіринту - ендолімфу, а рідина, що омиває перетинчастий лабіринт зовні - перелімфа і за складом схожа на спинно-мозкову рідину. Ендолімфа відрізняється від перелімфи (у ній більше іонів калію і менше іонів натрію) - несе позитивний заряд до перелімфи.

Напередодні - Центральна частинакісткового лабіринту, що повідомляється з усіма його частинами. Ззаду від присінка розташовані три кісткові півкружні канали: верхній, задній і латеральний. Латеральний напівкружний канал лежить горизонтально, два інших – під прямим кутом до нього. Кожен канал має розширену частину – ампулу. Усередині його міститься перетинчаста ампула, заповнена ендолімфою. При русі ендолімфи під час зміни положення голови у просторі подразнюються нервові закінчення. По волокнах нерва збудження передається у головний мозок.

Равликє спіральною трубкою, що утворює два з половиною обороти навколо конусоподібного кісткового стрижня. Вона є центральною частиною органу слуху. Усередині кісткового каналу равлика розташовується перетинчастий лабіринт, або равликова протока, до якого підходять закінчення равликової частини восьмого черепного нерваКоливання перилимфи передаються ендолімфі равликової протоки та активізує нервові закінчення слухової частини восьмого черепного нерва.

Переддверно-равликовий нерв складається з двох частин. Переддверна частина проводить нервові імпульси від присінка і півкружних каналів до вестибулярних ядр мосту і довгастого мозку і далі - до мозочка. Равликова частина передає інформацію по волокнам, що йдуть від спірального (кортієва) органу до слухових ядр стовбура і далі - через ряд перемикань у підкіркових центрах - до кори верхнього відділу скроневої часткипівкулі великого мозку.

Механізм сприйняття звукових коливань

Звуки виникають завдяки коливанням повітря та посилюються у вушній раковині. Потім звукова хвиля проводиться по зовнішньому слухового проходудо барабанної перетинки, викликаючи її коливання. Вібрація барабанної перетинки передається на ланцюг слухових кісточок: молоточок, ковадло та стремено. Підстава стремена за допомогою еластичного зв'язування фіксовано до вікна присінка, завдяки чому коливання передаються на перилимфу. У свою чергу, через перетинчасту стінку равликової протоки ці коливання переходять на ендолімфу, переміщення якої викликає роздратування рецепторних клітинспірального органу Виникає при цьому нервовий імпульсслідує по волокнах равликової частини переддверно-равликового нерва в головний мозок.

Переведення сприйманих органом слуху звуків як приємних і неприємних відчуттів здійснюється у головному мозку. Нерегулярні звукові хвилі формують відчуття шуму, а регулярні, ритмічні хвилі сприймаються як музичні тони. Звуки поширюються зі швидкістю 343 км/с за температури повітря 15–16ºС.

При передачі коливань повітрям, і до 220 кГц при передачі звуку по кістках черепа. Ці хвилі мають важливе біологічне значення, наприклад звукові хвилі в діапазоні 300-4000 Гц відповідають людському голосу. Звуки вище 20 000 Гц мають мале практичне значення, оскільки швидко гальмуються; коливання нижче 60 Гц сприймаються завдяки вібраційному почуттю. Діапазон частот, які здатна чути людина, називається слуховимабо звуковим діапазоном; більш високі частоти називаються ультразвуком, а нижчі - інфразвуком.

Фізіологія слуху

Здатність розрізняти звукові частоти сильно залежить від конкретної людини: її віку, статі, схильності до слухових хвороб, тренованості і втоми слуху. Окремі особи здатні сприймати звук до 22 кГц, а можливо – і вище.

Деякі тварини можуть чути звуки, які не чують людиною (ультра- або інфразвук). Кажани під час польоту використовують ультразвук для ехолокації. Собаки здатні чути ультразвук, на чому й ґрунтується робота беззвучних свистків. Існують свідчення того, що кити та слони можуть використовувати інфразвук для спілкування.

Людина може розрізняти кілька звуків одночасно завдяки тому, що у вушному равлику одночасно може бути кілька стоячих хвиль.

Задовільно пояснити феномен слуху виявилося надзвичайно складним завданням. Людина, яка представила теорію, яка б пояснювала сприйняття висоти і гучності звуку, майже напевно гарантувала собі Нобелівську премію.

Оригінальний текст(англ.)

Explaining hearing adaptively has proven a singularly difficult task. Одна людина повинна повністю задовольнити Nobel prize, беручи до уваги теорію, що випливає satisfactorily, не більше, ніж усвідомлення pitch and loudness.

- Ребер, Артур С., Ребер (Робертс), Емілі С. The Penguin Dictionary of Psychology. - 3rd Edition. - Лондон : Penguin Books Ltd, . – 880 с. - ISBN 0-14-051451-1, ISBN 978-0-14-051451-3

На початку 2011 р. в окремих ЗМІ, пов'язаних із науковою тематикою, пройшло коротке повідомлення про спільну роботу двох ізраїльських інститутів. У людському мозкувиділено спеціалізовані нейрони, що дозволяють оцінити висоту звуку, аж до 0,1 тон. Тварини, крім кажанів, таким пристосуванням не мають, і для різних видівточність обмежена від 1/2 до 1/3 октави. (Увага! Ця інформація вимагає уточнення!)

Психофізіологія слуху

Проеціювання назовні слухових відчуттів

Як би не виникали слухові відчуття, ми відносимо їх зазвичай до зовнішнього світу, і тому причину збудження нашого слуху ми завжди шукаємо в коливаннях, які отримують ззовні з тієї чи іншої відстані. Ця риса у сфері слуху виражена набагато слабше, ніж у сфері зорових відчуттів, що відрізняються своєю об'єктивністю та суворою просторовою локалізацією і, ймовірно, набувається також шляхом тривалого досвіду та контролю інших почуттів. При слухових відчуттях здатність до проектування, об'єктивування та просторової локалізації не може досягти таких високих ступенів, як при зорових відчуттях. Виною цьому такі особливості будови слухового апарату, як, наприклад, недолік м'язових механізмівщо позбавляє його можливості точних просторових визначень Відомо те величезне значення, яке має м'язове почуття переважають у всіх просторових визначеннях.

Судження про відстань та напрямок звуків

Наші судження про відстань, на якій видаються звуки, є дуже неточними, особливо якщо очі людини закриті і вона не бачить джерела звуків і навколишні предмети, якими можна судити про «акустику оточення» на підставі життєвого досвіду, або акустика оточення нетипова: так, наприклад, в акустичній безеховой камері голос людини, що знаходиться всього за метр від слухача, здається останньому в рази і навіть десятки разів більш віддаленим. Також знайомі звуки видаються нам тим ближчими, чим вони голосніші, і навпаки. Досвід показує, що ми менш помиляємось у визначенні відстані шумів, ніж музичних тонів. Здатність судження про напрям звуків у людини дуже обмежена: не маючи рухливих і зручних для збирання звуків вушних раковин, він у випадках сумнівів вдається до рухів голови і ставить її в положення, при якому звуки різняться найкращим чиномтобто звук локалізується людиною в тому напрямку, з якого він чується сильніше і «ясніше».

Відомо три механізми, за допомогою яких можна розрізнити напрямок звуку:

• Різниця в середній амплітуді (історично перший виявлений принцип): для частот вище 1 кГц, тобто таких, що довжина звукової хвилі менша, ніж розмір голови слухача, звук, що досягає ближнього вуха, має більшу інтенсивність.
• Різниця у фазі: гіллясті нейрони здатні розрізняти фазовий зсув до 10-15 градусів між приходом звукових хвиль у праве та ліве вухо для частот у приблизному діапазоні від 1 до 4 кГц (що відповідає точності у визначенні часу приходу 10 мкс).
• Різниця в спектрі: складки вушної раковини, голова і навіть плечі вносять у звук, що сприймається, невеликі частотні спотворення, по-різному поглинаючи різні гармоніки, що інтерпретується мозком як додаткова інформаціяпро горизонтальну та вертикальну локалізації звуку.

Можливість мозку сприймати описані відмінності в звуку, чутним правим і лівим вухом, призвело до створення технології бинаурального запису.

Описані механізми не працюють у воді: визначення напрямку по різниці гучностей і спектру неможливе, тому що звук з води проходить практично без втрат безпосередньо в голову, і значить в обидва вуха, через що гучність і спектр звуку в обох вухах за будь-якого розташування джерела звуки з високою точністю однакові; визначення напрямку джерела звуку по фазовому зсуву неможливе, тому що через набагато більш високу у воді швидкості звуку довжина хвилі зростає в кілька разів, а значить фазовий зсув багаторазово зменшується.

З опису наведених механізмів зрозуміла причина неможливості визначення розташування джерел низькочастотного звуку.

Дослідження слуху

Слух перевіряють за допомогою спеціального пристрою чи комп'ютерної програми під назвою "аудіометр".

Визначають і частотні характеристики слуху, що важливо при постановці мови у дітей, що слабо чують.

Норма

Сприйняття частотного діапазону 16 Гц – 22 кГц із віком змінюється – високі частоти перестають сприйматися. Зменшення діапазону чутних частот пов'язане зі змінами у внутрішньому вусі (равлику) та з розвитком з віком нейросенсорної приглухуватості.

Поріг чутності

Поріг чутності- мінімальний звуковий тиск, у якому звук цієї частоти сприймається вухом людини. Величину порога чутності виражають у децибелах. За нульовий рівень прийнято звуковий тиск 2 · 10 -5 Па на частоті 1 кГц. Поріг чутності конкретної людини залежить від індивідуальних властивостей, віку, фізіологічного стану.

Поріг больового відчуття

Поріг больового відчуття слуховий- величина звукового тиску, при якому у слуховому органі виникають болі (що пов'язано, зокрема, з досягненням межі розтяжності барабанної перетинки). Перевищення цього порога призводить до акустичній травмі. Больове відчуття визначає межу динамічного діапазону чутності людини, яка в середньому становить 140 дБ для тонального сигналу та 120 дБ для шумів із суцільним спектром.

Патологія

Див. також

• Слухова галюцинація
• Слуховий нерв

Література

Фізичний енциклопедичний словник/Гол. ред. А. М. Прохоров. ред. колегія Д. М. Алексєєв, А. М. Бонч-Бруєвич, А. С. Боровик-Романов та ін - М.: Рад. енцикл., 1983. - 928 с., Стор. 579

Посилання

• Відеолекція Слухове сприйняття

Системи органів людини

Серцево-судинна система (серце, судини) Лімфатична система Травна система Ендокринна система Імунна система Сенсорна система (соматосенсорна система, зорова система, нюхова сенсорна система, слухова сенсорна система, смакова сенсорна система) Покривна система Нервова система система (кісткова система, м'язова система) сечостатева система (репродуктивна система, сечовивідна система) Дихальна система

Wikimedia Foundation. 2010 .

Синоніми:

Дивитись що таке "Слух" в інших словниках:

слух- слух, а … Російський орфографічний словник

слух- слух/... Морфемно-орфографічний словник

Сущ., м., упот. часто Морфологія: (ні) чого? слуху та слуху, чому? слуху, (бачу) що? слух, чим? слухом, про що? про слух; мн. що? чутки, (ні) чого? чуток, чому? чуткам, (бачу) що? чутки, чим? чутками, про що? про чутки сприйняття органами. Тлумачний словник Дмитрієва

Чоловік. одне з п'яти почуттів, яким розпізнаються звуки; знаряддя його вухо. Слух тупий, тонкий. У глухих і безухих тварин слух замінюється почуттям струсу. Йти на слух, шукати на слух. | Музичне вухо, внутрішнє почуття, що осягає взаємне… Тлумачний словник Даля

Слуха, м. 1. лише од. Одне з п'яти зовнішніх почуттів, що дозволяє сприймати звуки, здатність чути. Вухо – орган слуху. Гострий слух. "До слуху його долетів хрипкий крик." Тургенєв. «Бажаю слави я, щоб іменем моїм твій слух був вражений… Тлумачний словник Ушакова

Відео, зроблене каналом AsapSCIENCE, є своєрідним тестом вікової втрати слуху, який допоможе вам дізнатися про межі вашої чутності.

У відео програються різні звуки, починаючи з частоти 8000 Гц, що означає, що у вас не порушений слух.

Потім частота підвищується, і це вказує на вік вашого слуху, залежно від того, коли ви перестаєте чути певний звук.

Отже, якщо ви чуєте частоту:

12 000 Гц - ви молодше 50-ти років

15 000 Гц - ви молодше 40-ти років

16 000 Гц - ви молодше 30-ти років

17 000 – 18 000 – ви молодші за 24 роки

19 000 – ви молодше 20-ти років

Якщо ви хочете, щоб тест був більш точним, вам варто налаштувати якість відео на формат 720p або краще на 1080p і слухати з навушниками.

Перевірка слуху (відео)

Втрата слуху

Якщо ви чули всі звуки, ви, швидше за все, молодше 20-ти років. Результати залежать від сенсорних рецепторів у вашому вусі, які називаються волоскові клітини, які згодом ушкоджуються та дегенерують.

Такий тип втрати слуху називається нейросенсорна приглухуватість. Це порушення можуть викликати цілий рядінфекцій, ліки та аутоімунні захворювання. Зовнішні волоскові клітини, які налаштовані на уловлювання більш високих частот, зазвичай гинуть першими, і тому відбувається ефект втрати слуху, пов'язаний із віком, як було продемонстровано у цьому відео.

Чутка людини: цікаві факти

1. Серед здорових людей діапазон частоти, який може вловити людське вухоскладає від 20 (нижче ніж найнижча нота на фортепіано) до 20 000 Герц (вище ніж найвища нота на маленькій флейті). Однак верхня межа цього діапазону постійно знижується із віком.

2. Люди розмовляють між собою на частоті від 200 до 8000 Гц, а людське вухо найбільш чутливе до частоти 1000 – 3500 Гц

3. Звуки, які знаходяться вище за межу чутності людини, називають ультразвуком, а ті, що нижче – інфразвуком.

4. Наші вуха не перестають працювати навіть уві сніпродовжуючи чути звуки. Проте наш мозок їх ігнорує.

5. Звук рухається зі швидкістю 344 метри за секунду. Звуковий удар виникає, коли об'єкт долає швидкість звуку. Звукові хвилі попереду та позаду об'єкта стикаються і створюють удар.

6. Вуха - орган, що самоочищається. Пори в вушному каналівиділяють вушну сірку, а крихітні волоски, звані віями, виштовхує сірку з вуха

7. Звук дитячого плачу становить приблизно 115 дБ, І це голосніше, ніж сигнал автомобіля.

8. В Африці є плем'я Маабан, які живуть у такій тиші, що вони навіть у старості чують шепіт на відстані до 300 метрів.

9. Рівень звуку бульдозера, що працює вхолосту, становить близько 85 дБ (децибел), що може спричинити пошкодження слуху всього після одного 8 годинного робочого дня.

10. Сидячи перед колонками на рок-концерті, Ви піддаєте себе 120 дБ, що починає пошкоджувати слух всього через 7,5 хвилин.