Аномальний слух та слух тварин. Як розшифрувати аудіограму - докладний посібник від лікаря
Психоакустика - область науки, що межує між фізикою та психологією, вивчає дані про слухове відчуття людини при дії на вухо фізичного роздратування - звуку. Накопичено великий обсяг даних про реакції людини на слухові подразнення. Без цих даних важко отримати правильне уявлення роботи систем передачі сигналів звукової частоти. Розглянемо найважливіші особливості сприйняття звуку людиною.
Людина відчуває зміни звукового тиску, що відбуваються із частотою 20-20 000 Гц. Звуки з частотою нижче 40 Гц порівняно рідко зустрічаються в музиці і не існують у розмовній мові. На дуже високих частотах музичне сприйняття зникає і виникає якесь невизначене звукове відчуття, що залежить від особливості слухача, його віку. З віком чутливість слуху в людини зменшується і в області верхніх частот звукового діапазону.
Але було б неправильно робити на цій підставі висновок, що для людей похилого віку неважлива передача звуковідтворювальної установки широкої смуги частот. Експерименти показали, що люди, що навіть ледве сприймають сигнали вище 12 кГц, дуже легко розпізнають у музичній передачі недостатність верхніх частот.
Частотні характеристики слухових відчуттів
Область чутних людиною звуків у діапазоні 20-20000 Гц обмежується інтенсивністю порогами: знизу - чутності і зверху - больових відчуттів.
Поріг чутності оцінюється мінімальним тиском, точніше, мінімальним збільшенням тиску щодо кордону чутливий до частот 1000-5000 Гц - тут поріг чутності найнижчий (звуковий тиск близько 2-10 Па). У бік нижчих та найвищих звукових частот чутливість слуху різко падає.
Поріг больових відчуттів визначає верхню межу сприйняття звукової енергії і приблизно відповідає інтенсивності звуку 10 Вт/м або 130 дБ (для опорного сигналу з частотою 1000 Гц).
При збільшенні звукового тиску збільшується інтенсивність звуку, причому слухове відчуття наростає стрибками, званими порогом розрізнення інтенсивності. Число цих стрибків на середніх частотах приблизно 250, на низьких і високих частотах воно зменшується і в середньому частотного діапазону становить близько 150.
Оскільки діапазон зміни інтенсивностей 130 дБ, то елементарний стрибок відчуттів у середньому діапазону амплітуд дорівнює 0,8 дБ, що відповідає зміні інтенсивності звуку в 1,2 рази. При низьких рівнях слуху ці стрибки досягають 2-3 дБ, при високих рівнях зменшуються до 0,5 дБ (в 1,1 разу). Збільшення потужності підсилювального тракту менше ніж у 1,44 рази практично не фіксується вухом людини. При нижчому звуковому тиску, що розвивається гучномовцем, навіть дворазове збільшення потужності вихідного каскаду може дати відчутного результату.
Суб'єктивні характеристики звуку
Якість звукопередачі оцінюється з урахуванням слухового сприйняття. Тому правильно визначити технічні вимоги до тракту звукопередачі або окремим його ланкам можна лише вивчивши закономірності, що пов'язують суб'єктивно відчуття звуку і об'єктивними характеристиками звуку є висота, гучність і тембр.
Поняття висоти звуку має на увазі суб'єктивну оцінку сприйняття звуку за частотним діапазоном. Звук прийнято характеризувати не частотою, а заввишки тону.
Тон - це сигнал певної висоти, що має дискретний спектр (музичні звуки, голосні звуки мови). Сигнал, що має широкий безперервний спектр, всі частотні складові якого мають однакову середню потужність, називається білим шумом.
Поступове збільшення частоти звукових коливань від 20 до 20 000 Гц сприймається як поступова зміна тону від найнижчого (басового) до найвищого.
Ступінь точності, з якою людина визначає висоту звуку на слух, залежить від гостроти, музичності та тренування його слуху. Слід зазначити, що висота звуку певною мірою залежить від інтенсивності звуку (при більших рівнях звуки більшої інтенсивності здаються нижчими, ніж слабкі.).
Вухо людини добре розрізняє два близькі за висотою тони. Наприклад, в області частот приблизно 2000 Гц людина може розрізняти два тони, які відрізняються один від одного за частотою 3-6 Гц.
Суб'єктивний масштаб сприйняття звуку за частотою близький до логарифмічного закону. Тому збільшення частоти коливань удвічі (незалежно чи початкової частоти) завжди сприймається як однакову зміну висоти тону. Інтервал висоти, який відповідає зміні частоти в 2 рази, називається октавою. Діапазон частот, що сприймаються людиною, 20-20 000 Гц, він охоплює приблизно десять октав.
Октава – досить великий інтервал зміни висоти тону; людина розрізняє значно менші інтервали. Так, у десяти октавах, що сприймаються вухом, можна розрізнити понад тисячу градацій висоти тону. У музиці використовуються менші інтервали, які називають півтонами і відповідні зміні частоти приблизно в 1,054 рази.
Октаву ділять на напівоктави та третину октави. Для останніх стандартизовано наступний ряд частот: 1; 1,25; 1,6; 2; 2,5; 3; 3,15; 4; 5; 6,3: 8; 10, що є межами третьоктав. Якщо ці частоти розташувати рівних відстанях по осі частот, то вийде логарифмічний масштаб. Тому всі частотні властивості пристроїв передачі звуку будують в логарифмічному масштабі.
Гучність передачі залежить не тільки від інтенсивності звуку, а й від спектрального складу, умов сприйняття та тривалості дії. Так, два тони середньої і низької частоти, що звучать, мають однакову інтенсивність (або однаковий звуковий тиск), сприймаються людиною не як однаково гучні. Тому введено поняття рівня гучності у фонах для позначення звуків однакової гучності. За рівень гучності звуку у фонах приймають рівень звукового тиску децибелах такої ж гучності чистого тону частотою 1000 Гц, тобто для частоти 1000 Гц рівні гучності у фонах і децибелах збігаються. На інших частотах при тому самому звуковому тиску звуки можуть здаватися більш гучними або тихішими.
Досвід роботи звукорежисерів із запису та монтажу музичних творів показує, що для кращого виявлення дефектів звучання, які можуть виникнути в процесі роботи, рівень гучності, при контрольному прослуховуванні слід підтримувати високим, що приблизно відповідає рівню гучності в залі.
При тривалому впливі інтенсивного звуку чутливість слуху поступово знижується, тим більше, що вище гучність звуку. Виявлене зниження чутливості пов'язані з реакцією слуху перевантаження, тобто. з природною його адаптацією, після деякої перерви у прослуховуванні чутливість слуху відновлюється. До цього слід додати, що слуховий апарат при сприйнятті сигналів високого рівня привносить свої, звані суб'єктивні, спотворення (що свідчить про нелінійності слуху). Так, при рівні сигналу 100 дБ перша та друга суб'єктивні гармоніки досягають рівня 85 та 70 дБ.
Значний рівень гучності та тривалість його впливу викликають незворотні явища у слуховому органі. Наголошено, що у молоді за останні роки різко зросли пороги чутності. Причиною цього стало захоплення поп-музикою, що вирізняється високими рівнями гучності звучання.
Рівень гучності вимірюють за допомогою електроакустичного приладу – шумоміра. Вимірюваний звук спочатку перетворюється мікрофоном на електричні коливання. Після посилення спеціальним підсилювачем напруги цих коливань вимірюють стрілочним приладом, відрегульованим децибелах. Щоб показання приладу якнайточніше відповідали суб'єктивному сприйняттю гучності, прилад забезпечений спеціальними фільтрами, що змінюють його чутливість до сприйняття звуку різних частот відповідно до характеристики чутливості слуху.
Важливою характеристикою звуку є тембр. Здатність слуху розрізняти його дозволяє сприймати сигнали з великою різноманітністю відтінків. Звучання кожного з інструментів та голосів завдяки характерним для них відтінкам стає багатобарвним і добре впізнаваним.
Тембр, будучи суб'єктивним відображенням складності звучання, що сприймається, не має кількісної оцінки і характеризується термінами якісного порядку (красивий, м'який, соковитий та ін.). При передачі сигналу електроакустичному тракту виникають спотворення в першу чергу впливають на тембр відтворюваного звуку. Умовою правильної передачі тембру музичних звуків є перекручена передача спектра сигналу. Спектром сигналу називають сукупність синусоїдальних складових складного звуку.
Найпростішим спектром має так званий чистий тон, у ньому є тільки одна частота. Більш цікавим виявляється звук музичного інструменту: його спектр складається з частоти основного тону і кількох "домішних" частот, званих обертонами (вищими тонами), обертові кратні частоті основного тону і зазвичай менше його за амплітудою.
Від розподілу інтенсивності обертонів залежить тембр звуку. Звуки різних музичних інструментів відрізняються тембром.
Складнішим виявляється спектр поєднання музичних звуків, званий акордом. У такому спектрі є кілька основних частот разом з відповідними обертонами.
Відмінності в тембрі onрозподіляються в основному низько-середньо частотними складовими сигналу, отже, і велика різноманітність тембрів пов'язана з сигналами, що лежать в нижній частині частотного діапазону. Сигнали ж, що відносяться до верхньої його частини, у міру підвищення все більше втрачають своє забарвлення тембру, що зумовлено поступовим відходом їх гармонійних складових за межі частот, що чують. Це пояснити тим, що у освіті тембру низьких звуків беруть активну участь до 20 і більше гармонік, середніх 8 - 10, високих 2 - 3, оскільки інші або слабкі, або випадають із області чутних частот. Тому високі звуки, як правило, за тембром бідніші.
Майже у всіх природних джерел звуку, зокрема й у джерел музичних звуків, спостерігається специфічна залежність тембру від рівня гучності. До такої залежності пристосований і слух – для нього є природним визначення інтенсивності джерела забарвлення звуку. Гучні звуки зазвичай є і різкішими.
Музичні джерела звуку
Великий вплив на якість звучання електроакустичних систем має низку факторів, що характеризують первинні джерела звуків.
Акустичні параметри музичних джерел залежать від складу виконавців (оркестр, ансамбль, гурт, соліста та типу музики: симфонічна, народна, естрадна та ін.).
Зародження та формування звуку кожному музичному інструменті має власну специфіку, що з акустичними особливостями звукообразования у тому чи іншому музичному інструменті.
Важливим елементом музичного звуку є атака. Це – специфічний перехідний процес, протягом якого встановлюються стабільні характеристики звуку: гучність, тембр, висота. Будь-який музичний звук проходить три стадії - початок, середину і кінець, причому і початкова, і кінцева стадії мають деяку тривалість. Початкова стадія називається атакою. Триває вона по-різному: у щипкових, ударних та деяких духових інструментів 0-20 мс, у фаготу 20-60 мс. Атака - це не просто наростання гучності звуку від нуля до деякого значення, вона може супроводжуватися такою ж зміною висоти звуку і його тембру. Причому характеристики атаки інструменту неоднакові в різних ділянках його діапазону при різній манері гри: скрипка багатством можливих виразних способів атаки - найбільш досконалий інструмент.
Одна з характеристик будь-якого музичного інструменту – це частотний діапазон звучання. Крім основних частот, кожен інструмент характеризується додатковими високоякісними складовими - обертонами (або, як прийнято в електроакустиці, - вищими гармоніками), що визначають його специфічний тембр.
Відомо, що звукова енергія нерівномірно розподіляється по всьому спектру звукових частот, що випромінюються джерелом.
Більшість інструментів характеризується посиленням основних частот, а також окремих обертонів у певних (однієї або декількох) відносно вузьких смугах частот (формантах), різних для кожного інструменту. Резонансні частоти (в герцах) формантної області становлять: для труби 100-200, валторни 200-400, тромбона 300-900, труби 800-1750, саксофона 350-900, гобою 800-1500, 0 фата .
Інша характерна властивість музичних інструментів - сила їхнього звуку, що обумовлюється більшою або меншою амплітудою (розмахом) їхнього звучного тіла або повітряного стовпа (більшій амплітуді відповідає сильніше звучання і навпаки). Значення пікових акустичних потужностей (у ВАТ) становить: для великого оркестру 70, великого барабана 25, літавр 20, малого барабана 12, тромбона 6, фортепіано 0,4, труби та саксофона 0,3, труби 0,2, контрабаса 0. 6, малої флейти 0,08, кларнета, валторни та трикутника 0,05.
Відношення потужності звуку, що витягується з інструмента при виконанні "фортисімо", до потужності звуку при виконанні "піаніссімо" прийнято називати динамічним діапазоном звучання музичних інструментів.
Динамічний діапазон музичного джерела звуку залежить від виду виконавського колективу та характеру виконання.
Розглянемо динамічний діапазон окремих джерел звуку. Під динамічним діапазоном окремих музичних інструментів та ансамблів (різні за складом оркестри та хори), а також голосів розуміють відношення максимальних звукових тисків, створюваних даним джерелом, до мінімальних, виражене в децибелах.
Насправді щодо динамічного діапазону джерела звуку зазвичай оперують лише рівнями звукового тиску, обчислюючи чи вимірюючи відповідну їх різницю. Наприклад, якщо максимальний рівень звучання оркестру становить 90, а мінімальний 50 дБ, кажуть, що динамічний діапазон дорівнює 90 - 50= = 40 дБ. При цьому 90 та 50 дБ – це рівні звукового тиску щодо нульового акустичного рівня.
Динамічний діапазон даного джерела звуку - величина непостійна. Вона залежить від характеру твору, що виконується, і від акустичних умов приміщення, в якому відбувається виконання. Реверберація розширює динамічний діапазон, який зазвичай досягає максимального значення у приміщеннях, що мають великий об'єм та мінімальне звукопоглинання. Майже у всіх інструментів та людських голосів динамічний діапазон нерівномірний за регістром звучання. Наприклад, рівень гучності найнижчого звуку на "форте" у вокаліста дорівнює рівню найвищого звуку на "піано".
Динамічний діапазон тієї чи іншої музичної програми виражається так само, як і для окремих джерел звуку, але максимальний звуковий тиск відзначається при динамічному ff (фортисімо) відтінку, а мінімальний при рр (піаніссимо).
Найбільшій гучності, що позначається в нотах fff (форте-, фортисімо), відповідає акустичний рівень звукового тиску приблизно 110 дБ, а найменшої гучності, що позначається в нотах ррр (піано-піаніссімо), приблизно 40 дБ.
Слід зазначити, що динамічні відтінки виконання у музиці відносні та його зв'язок із відповідними рівнями звукового тиску певною мірою умовна. Динамічний діапазон тієї чи іншої музичної програми залежить від характеру твору. Так, динамічний діапазон класичних творів Гайдна, Моцарта, Вівальді рідко перевищує 30-35 дБ. Динамічний діапазон естрадної музики зазвичай не перевищує 40 дБ, а танцювальної та джазової – всього близько 20 дБ. Більшість творів для оркестру російських народних інструментів також мають невеликий динамічний діапазон (25-30 дБ). Це справедливо й у духового оркестру. Однак максимальний рівень звучання духового оркестру у приміщенні може досягати досить великого рівня (до 110 дБ).
Ефект маскування
Суб'єктивна оцінка гучності залежить від умов, у яких звук сприймається слухачем. У реальних умовах акустичний сигнал не існує в абсолютній тиші. Одночасно з ним впливають на слух сторонні шуми, що ускладнюють звукове сприйняття, що маскують до певної міри основний сигнал. Ефект маскування чистого синусоїдального тону стороннім шумом оцінюється величиною, що вказує. на скільки децибел підвищується поріг чутності сигналу, що маскується над порогом його сприйняття в тиші.
Досліди щодо визначення ступеня маскування одного звукового сигналу іншим показують, що тон будь-якої частоти маскується нижчими тонами значно ефективніше, ніж вищими. Наприклад, якщо два камертони (1200 і 440 Гц) випромінюють звуки з однаковою інтенсивністю, ми перестаємо чути перший тон, він замаскований другим (погасивши вібрацію другого камертону, ми знову почуємо перший).
Якщо одночасно існують два складні звукові сигнали, що складаються з певних спектрів звукових частот, виникає ефект взаємної маскування. При цьому якщо основна енергія обох сигналів лежить в одній і тій же області діапазону звукових частот, то ефект маскування буде найбільш сильним. Так, при передачі оркестрового твору через маскування акомпанементом партія соліста може стати погано розбірливою, невиразною.
Досягнення чіткості чи, як кажуть, " прозорості " звучання при звукопередачі оркестрів чи естрадних ансамблів стає дуже важким, якщо інструмент чи окремі групи інструментів оркестру грають у одному чи близьких регістрах одночасно.
Режисер, здійснюючи запис оркестру, обов'язково враховує особливості маскування. На репетиціях він з допомогою диригента встановлює баланс між силою звучання інструментів однієї групи, і навіть між групами всього оркестру. Ясність основних мелодійних ліній та окремих музичних партій досягається у випадках близьким розташуванням мікрофонів до виконавців, навмисним виділенням звукорежисером найважливіших у цьому місці твори інструментів та інші спеціальними прийомами звукорежисури.
Яві маскування протистоїть психофізіологічна здатність органів слуху виділяти з загальної маси звуків один або кілька, що несуть найважливішу інформацію. Наприклад, при звучанні оркестру диригент зауважує найменші неточності у виконанні партії на будь-якому інструменті.
Маскування може суттєво впливати на якість передачі сигналу. Чітке сприйняття прийнятого звуку можливе в тому випадку, якщо його інтенсивність істотно перевищує рівень складових перешкод, що знаходяться в тій же смузі, що і звук, що приймається. При рівномірному перешкоді перевищення сигналу має бути 10-15 дБ. Ця особливість слухового сприйняття знаходить практичне застосування, наприклад, в оцінці електроакустичних характеристик носіїв. Так, якщо відношення сигнал-шум аналогової грамплатівки 60 дБ, динамічний діапазон записаної програми може бути не більше 45 - 48 дБ.
Тимчасові характеристики слухового сприйняття
Слуховий апарат, як і будь-яка інша коливальна система, є інерційним. При зникненні звуку слухове відчуття зникає відразу, поступово, зменшуючись до нуля. Час, протягом якого шум за рівнем гучності зменшується на 8-10 тло, називається постійною часу слуху. Ця постійна залежить від низки обставин, а також від параметрів звуку, що сприймається. Якщо до слухача приходять два короткі звукові імпульси, однакових пі частотному складу і рівню, але один з них запізнюється, то вони будуть сприйматися разом при запізнюванні, що не перевищує 50 мс. При великих інтервалах запізнення обидва імпульси сприймаються окремо, виникає луна.
Ця особливість слуху враховується при конструюванні деяких приладів обробки сигналів, наприклад, електронних ліній затримки, ревербератів та ін.
Слід зазначити, що завдяки особливій властивості слуху, відчуття гучності короткочасного звукового імпульсу залежить не тільки від його рівня, а й від тривалості впливу імпульсу на вухо. Так, короткочасний звук, що триває всього 10-12 мс, сприймається вухом тихіше, ніж звук такий самий за рівнем, але впливає на слух протягом, наприклад 150-400 мс. Тому при прослуховуванні передачі гучність є результатом усереднення енергії звукової хвилі протягом певного інтервалу. Крім того, слух людини має інерцію, зокрема, при сприйнятті нелінійних спотворень він не відчуває таких, якщо тривалість звукового імпульсу менше 10-20 мс. Саме тому в індикаторах рівня звукозаписної побутової радіоелектронної апаратури здійснюється усереднення миттєвих значень сигналу за проміжок, що вибирається відповідно до тимчасових характеристик органів слуху.
Просторове уявлення про звук
Однією з важливих здібностей людини є можливість визначати напрямок джерела звуку. Ця здатність називається бінауральним ефектом і пояснюється тим, що людина має два вуха. Дані експериментів показують, звідки надходить звук: один високочастотних тонів, інший низькочастотних.
До вуха, зверненого до джерела, звук проходить коротший за часом шлях, ніж до другого вуха. Внаслідок цього тиск звукових хвиль у вушних каналах відрізняється по фазі та амплітуді. Амплітудні відмінності значні лише на високих частотах, коли довжина звукової хвилі стає порівнянною із розмірами голови. Коли різниця в амплітудах перевищує граничне значення, що дорівнює 1 дБ, то здається, що джерело звуку знаходиться на тій стороні, де амплітуда більше. Кут відхилення джерела звуку від середньої лінії (лінії симетрії) приблизно пропорційний логарифму відношення амплітуд.
Для визначення напрямку джерела звуку із частотами нижче 1500-2000 Гц істотні фазові відмінності. Людині здається, що звук приходить з того боку, з якого хвиля, що випереджає фазою, досягає вуха. Кут відхилення звуку від середньої лінії пропорційний різниці часу приходу звукових хвиль до обох вух. Тренована людина може помітити різницю фаз при різниці в часі 100 мс.
Здатність визначати напрямок звуку у вертикальній площині розвинена значно слабше (приблизно в 10 разів). Цю особливість фізіології пов'язують із орієнтацією органів слуху у горизонтальній площині.
Специфічна особливість просторового сприйняття звуку людиною в тому, що органи слуху здатні відчувати сумарну, інтегральну локалізацію, створювану з допомогою штучних засобів впливу. Наприклад, у приміщенні фронтом з відривом 2-3 м друг від друга встановлено дві АС. На такій відстані від осі з'єднуючої системи строго по центру знаходиться слухач. У приміщенні через АС випромінюються два однакових по фазі, частоті та інтенсивності звуку. В результаті ідентичності звуків, що проходять в орган слуху, людина не може їх розділити, її відчуття дають уявлення про єдине, здавалося б (віртуальне) джерело звуку, яке знаходиться строго по центру на осі симетрії.
Якщо тепер зменшити гучність однієї АС, то джерело, що здається, переміститься в бік більш гучно працюючого гучномовця. Ілюзію переміщення джерела звуку можна отримати як зміною рівня сигналу, а й штучної затримкою одного звуку щодо іншого; в цьому випадку джерело, що здається, зміститься в бік АС, що випромінює сигнал з випередженням.
Для ілюстрації інтегральної локалізації наведемо приклад. Відстань між АС 2м; відстань від фронтальної лінії до слухача 2 м; щоб джерело хіба що змістився на 40 див вліво чи вправо, необхідно подати два сигналу з різницею за рівнем інтенсивності 5 дБ чи з тимчасовим запізненням в 0,3 мс. При різниці рівнів 10 дБ або затримці за часом 0,6 мс джерело "переміститься" на 70 см від центру.
Таким чином, якщо змінювати створюваний АС звуковий тиск, виникає ілюзія переміщення джерела звуку. Це називається сумарною локалізацією. Для створення сумарної локалізації використовується двоканальна стереофонічна система звукопередачі.
У первинному приміщенні встановлюються два мікрофони, кожен із яких працює на свій канал. У вторинному - два гучномовці. Мікрофони розташовуються на певній відстані один від одного по лінії, паралельній до розміщення випромінювача звуку. При переміщенні випромінювача звуку на мікрофон діятиме різний звуковий тиск і час приходу звукової хвилі буде різним через неоднакову відстань між випромінювачем звуху та мікрофонами. Ця різниця і створює у вторинному приміщенні ефект сумарної локалізації, в результаті чого джерело, що здається, локалізується в певній точці простору, що знаходиться між двома гучномовцями.
Слід сказати про біноуральну систему звукопередачі. При використанні цієї системи, званої системою "штучної голови", в первинному приміщенні розміщують два окремих мікрофони, розташовуючи їх на відстані один від одного, що дорівнює відстані між вухами людини. Кожен із мікрофонів має незалежний канал звукопередачі, на виході якого у вторинному приміщенні включені телефони для лівого та правого вуха. При ідентичності каналів звукопередачі така система точно передає бінауральний ефект, створюваний біля вух "штучної голови" у первинному приміщенні. Наявність головних телефонів та необхідність користування ними протягом тривалого часу є недоліком.
Орган слуху визначає відстань до джерела звуку за низкою непрямих ознак і з деякими похибками. Залежно від цього, мало чи велика відстань до джерела сигналу, суб'єктивна його оцінка змінюється під впливом різних чинників. Було встановлено, що й зумовлені відстані невеликі (до 3 м), їх суб'єктивна оцінка майже лінійно пов'язані з зміною гучності що переміщається глибиною джерела звуку. Додатковим фактором для складного сигналу є його тембр, який стає все більш "важким"" у міру наближення джерела до слухача. Це пов'язано з посиленням обертонів низького порівняно з обертонами високого регістру, викликаним підвищенням рівня гучності, що при цьому відбувається.
Для середніх відстаней 3-10 м. видалення джерела від слухача супроводжуватиметься пропорційним зменшенням гучності, причому ця зміна однаково ставитиметься до основної частоти і до гармонійних складових. В результаті відбувається відносне посилення високочастотної частини спектру та тембр стає яскравішим.
Зі зростанням відстані втрати енергії у повітрі зростатимуть пропорційно квадрату частоти. Збільшена втрата обертонів високого регістру призведе до зниження тембральної яскравості. Таким чином, суб'єктивна оцінка відстаней пов'язана зі зміною його гучності та тембру.
В умовах закритого приміщення сигнали перших відбитків, що запізнюються щодо прямого на 20-40 мс, сприймаються органом слуху як такі, що приходять з різних напрямків. Разом з цим все більше їх запізнення створює враження про значне видалення точок, від яких походять ці відбиття. Таким чином, за часом запізнення можна судити про відносну віддаленість вторинних джерел або, що ж, про розміри приміщення.
Деякі особливості суб'єктивного сприйняття стереофонічних передач.
Стереофонічна система звукопередачі має низку істотних особливостей порівняно із звичайною монофонічною.
Якість, що вирізняє стереофонічне звучання, об'ємність, тобто. Природну акустичну перспективу можна оцінити за допомогою деяких додаткових показників, що не мають сенсу при монофонічній техніці передачі звуку. До таких додаткових показників слід зарахувати: кут чутності, тобто. кут, під яким слухач сприймає звукову стереофонічну картину; стереофонічну роздільну здатність, тобто. що визначається суб'єктивно локалізацію окремих елементів звукового образу в певних точках простору в межах кута чутності; акустичну атмосферу, тобто. ефект виникнення у слухача відчуття присутності в первинному приміщенні, де відбувається звукова подія, що передається.
Про роль акустики приміщення
Яскравість звучання досягається не тільки за допомогою апаратури відтворення звуку. Навіть при досить хорошій апаратурі якість звучання може виявитися низьким, якщо приміщення, призначене для прослуховування, не має певних властивостей. Відомо, що в закритому приміщенні виникає явище носозвучання, яке називається реверберацією. Вплив на органи слуху, реверберація (залежно від її тривалості) може покращувати або погіршувати якість звучання.
Людина, що у приміщенні, сприймає як прямі звукові хвилі, створювані безпосередньо джерелом звуку, а й хвилі, відбиті стелею і стінами приміщення. Відбиті хвилі чути ще деякий час після припинення дії джерела звуку.
Іноді вважають, що відбиті сигнали грають лише негативну роль, створюючи перешкоди сприйняттю основного сигналу. Однак таке уявлення неправильне. Певна частина енергії початкових відбитих ехосигналів, досягаючи вух людини з малими затримками, посилює основний сигнал та збагачує його звучання. Навпаки, пізніші відбиті ехосигнали. час затримки яких перевищує деяке критичне значення, утворюють звукове тло, що ускладнює сприйняття основного сигналу.
Приміщення прослуховування не повинно мати багато часу реверберації. Житлові кімнати, як правило, мають мале воювання реверберації в силу обмеженості своїх розмірів та наявності звукопоглинаючих поверхонь, м'яких меблів, килимів, фіранок тощо.
Різні за характером і властивостями перешкоди характеризуються коефіцієнтом поглинання звуку, який є відношенням поглиненої енергії до повної енергії падаючої звукової хвилі.
Для підвищення звукопоглинаючих властивостей килима (і зниження шумів у житловому приміщенні) килим бажано вішати не впритул до стіни, а із зазором 30-50 мм.
Тематики аудіо варто розповісти про людський слух дещо докладніше. Наскільки суб'єктивне наше сприйняття? Чи можна протестувати свій слух? Сьогодні ви дізнаєтеся найпростіший спосіб з'ясувати, чи ваш слух повністю відповідає табличним значенням.
Відомо, що середня людина здатна сприймати органами слуху акустичні хвилі в діапазоні від 16 до 20 000 Гц (залежно від джерела - 16 000 Гц). Цей діапазон називається чутним діапазоном.
| 20 Гц | Гул, що тільки відчувається, але не чується. Відтворюється переважно топовими аудіосистемами, тож у разі тиші винна саме вона |
| 30 Гц | Якщо не чути, найімовірніше, знову проблеми відтворення |
| 40 Гц | У бюджетних та середньоцінових колонках буде чути. Але дуже тихо |
| 50 Гц | Гул електричного струму. Має бути чутно |
| 60 Гц | Чутна (як і все до 100 Гц, швидше відчутна за рахунок перевідображення від слухового каналу) навіть через найдешевші навушники та колонки |
| 100 Гц | Кінець нижніх частот. Початок діапазону прямої чутності |
| 200 Гц | Середні частоти |
| 500 Гц | |
| 1 кГц | |
| 2 кГц | |
| 5 кГц | Початок діапазону високих частот |
| 10 кГц | Якщо ця частота не чути, можливі серйозні проблеми зі слухом. Необхідна консультація лікаря |
| 12 кГц | Нездатність чути цю частоту може говорити про початкову стадію приглухуватості |
| 15 кГц | Звук, який не здатний чути частину людей після 60 років |
| 16 кГц | На відміну від попередньої, цю частоту не чують майже всі люди після 60 років |
| 17 кГц | Частота є проблемною для багатьох уже в середньому віці |
| 18 кГц | Проблеми із чутністю цієї частоти – початок вікових змін слуху. Тепер ти дорослий. :) |
| 19 кГц | Гранична частота середньостатистичного слуху |
| 20 кГц | Цю частоту чують лише діти. Щоправда |
»
Цього тесту достатньо для приблизної оцінки, але якщо ви не чуєте звуки вище 15 кГц, варто звернутися до лікаря.
Зверніть увагу, що проблема чутності низьких частот, швидше за все, пов'язана з .
Найчастіше напис на коробці у стилі «Відтворюваний діапазон: 1-25 000 Гц» - це навіть не маркетинг, а відверта брехня з боку виробника.
На жаль, компанії зобов'язані сертифікувати не всі аудіосистеми, тому довести, що це брехня практично неможливо. Колонки чи навушники, можливо, і відтворюють граничні частоти… Питання в тому, як і на якій гучності.
Проблеми зі спектром вище 15 кГц – цілком звичайне вікове явище, з яким користувачі, швидше за все, зіткнуться. А ось 20 кГц (ті, за які так борються аудіофіли) зазвичай чують лише діти до 8–10 років.
Достатньо послідовно прослухати всі файли. Для докладнішого дослідження можна відтворювати семпли, починаючи з мінімальної гучності, поступово збільшуючи її. Це дозволить отримати коректніший результат у тому випадку, якщо слух вже трохи зіпсований (нагадаємо, що для сприйняття деяких частот необхідне перевищення певного порогового значення, яке ніби відкриває, допомагає слуховому апарату чути її).
А ви чуєте весь частотний діапазон, який здатний?
Тематики аудіо варто розповісти про людський слух дещо докладніше. Наскільки суб'єктивне наше сприйняття? Чи можна протестувати свій слух? Сьогодні ви дізнаєтеся найпростіший спосіб з'ясувати, чи ваш слух повністю відповідає табличним значенням.
Відомо, що середня людина здатна сприймати органами слуху акустичні хвилі в діапазоні від 16 до 20 000 Гц (залежно від джерела - 16 000 Гц). Цей діапазон називається чутним діапазоном.
| 20 Гц | Гул, що тільки відчувається, але не чується. Відтворюється переважно топовими аудіосистемами, тож у разі тиші винна саме вона |
| 30 Гц | Якщо не чути, найімовірніше, знову проблеми відтворення |
| 40 Гц | У бюджетних та середньоцінових колонках буде чути. Але дуже тихо |
| 50 Гц | Гул електричного струму. Має бути чутно |
| 60 Гц | Чутна (як і все до 100 Гц, швидше відчутна за рахунок перевідображення від слухового каналу) навіть через найдешевші навушники та колонки |
| 100 Гц | Кінець нижніх частот. Початок діапазону прямої чутності |
| 200 Гц | Середні частоти |
| 500 Гц | |
| 1 кГц | |
| 2 кГц | |
| 5 кГц | Початок діапазону високих частот |
| 10 кГц | Якщо ця частота не чути, можливі серйозні проблеми зі слухом. Необхідна консультація лікаря |
| 12 кГц | Нездатність чути цю частоту може говорити про початкову стадію приглухуватості |
| 15 кГц | Звук, який не здатний чути частину людей після 60 років |
| 16 кГц | На відміну від попередньої, цю частоту не чують майже всі люди після 60 років |
| 17 кГц | Частота є проблемною для багатьох уже в середньому віці |
| 18 кГц | Проблеми із чутністю цієї частоти – початок вікових змін слуху. Тепер ти дорослий. :) |
| 19 кГц | Гранична частота середньостатистичного слуху |
| 20 кГц | Цю частоту чують лише діти. Щоправда |
»
Цього тесту достатньо для приблизної оцінки, але якщо ви не чуєте звуки вище 15 кГц, варто звернутися до лікаря.
Зверніть увагу, що проблема чутності низьких частот, швидше за все, пов'язана з .
Найчастіше напис на коробці у стилі «Відтворюваний діапазон: 1-25 000 Гц» - це навіть не маркетинг, а відверта брехня з боку виробника.
На жаль, компанії зобов'язані сертифікувати не всі аудіосистеми, тому довести, що це брехня практично неможливо. Колонки чи навушники, можливо, і відтворюють граничні частоти… Питання в тому, як і на якій гучності.
Проблеми зі спектром вище 15 кГц – цілком звичайне вікове явище, з яким користувачі, швидше за все, зіткнуться. А ось 20 кГц (ті, за які так борються аудіофіли) зазвичай чують лише діти до 8–10 років.
Достатньо послідовно прослухати всі файли. Для докладнішого дослідження можна відтворювати семпли, починаючи з мінімальної гучності, поступово збільшуючи її. Це дозволить отримати коректніший результат у тому випадку, якщо слух вже трохи зіпсований (нагадаємо, що для сприйняття деяких частот необхідне перевищення певного порогового значення, яке ніби відкриває, допомагає слуховому апарату чути її).
А ви чуєте весь частотний діапазон, який здатний?
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 (нижній кордон) – 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 настрій людини.
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 кількість музичних інструментів відтворюють звуки в діапазоні низьких частот, зокрема 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 особливість людського слухового сприйняття обумовлюється еволюцією - так склалося багато років нашого формування, що слуховий апарат найбільш гостро і виразно вловлює середньочастотний діапазон, т.к. у його межах знаходиться людська мова, а вона є головним інструментом для ефективної комунікації та 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). Верхня межа, як і у випадку з низькочастотним діапазоном, виходить дещо умовною та також індивідуальною: середньостатистична людина не може чути вище 20 кГц, проте зустрічаються рідкісні люди з 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 особливостей вона не здатна відтворити музику так, як спочатку замислювалося автором або 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 частотах діапазонах, людське вухо сприймає 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 порігеталонно вважається на середній частоті 1000 Гц при чутливості приблизно 120 Дб (може злегка змінюватись в залежності від індивідуальних особливостейлюдини). 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 частотах завжди вищий, ніж на середніх та 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 ефекту сприйняття. 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 і добре відомого поділу на три загальні групи, іноді виникає необхідність більш детально і розгорнуто розглянути ту чи іншу вузьку частину, тим самим розділити частотний діапазон звуку ще більш дрібні "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.
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 досить багато інструментів 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.
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 оформлення більшості інструментів та голосу, 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.
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).
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.
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.
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).
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 частотний поділ діапазону на умовні відрізки якраз допоможе будь-кому, хто бажає створити звук своєї мрії, тільки тепер уже з більш повним 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 в певній ділянці діапазону і припустити можливе рішення для покращення звукової картини. Коригування звучання може проводитися різними методами, де як "важелі" можна використовувати еквалайзер, наприклад, або ж "гратися" розташуванням та напрямком динаміків - тим самим змінюючи характер ранніх відбитків хвилі, 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, у різних віках людина може видавати різні за висотою звуки, у дитячому віці до ультразвукових висот, у дорослому віці чоловічий голос цілком здатний опускатися вкрай низько. Тут, як і раніше, украй важливі індивідуальні особливості голосових зв'язок людини, 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
Зміст статті
СЛУХ,здатність приймати звуки. Слух залежить від: 1) вуха – зовнішнього, середнього та внутрішнього, – яке сприймає звукові коливання; 2) слухового нерва, що передає отримані від вуха сигнали; 3) певних відділів мозку (слухових центрів), у яких імпульси, передані слуховими нервами, викликають усвідомлення вихідних звукових сигналів.
Будь-яке джерело звуку - струна скрипки, по якій провели смичком, стовп повітря, що рухається в органній трубі, або голосові зв'язки людини, що говорить - викликає коливання навколишнього повітря: спочатку миттєве стиск, потім миттєве розрідження. Іншими словами, з кожного джерела звуку виходять серії хвиль підвищеного і зниженого тиску, що чергуються, які швидко поширюються в повітрі. Цей потік хвиль, що рухається, і утворює звук, сприйманий органами слуху.
Більшість звуків, з якими ми стикаємося щодня, є досить складними. Вони породжуються складними коливальними рухами джерела звуку, що створюють цілий комплекс звукових хвиль. В експериментах з дослідження слуху намагаються вибрати якомога простіші звукові сигнали, щоб легше було оцінити результати. Багато зусиль витрачається те що, щоб забезпечити прості періодичні коливання джерела звуку (на кшталт маятника). Потік звукових хвиль однієї частоти, що виходить в результаті, називається чистим тоном; він являє собою регулярну, плавну зміну високого та низького тиску.
Межі слухового сприйняття.
Описане "ідеальне" джерело звуку можна змусити коливатися швидко або повільно. Це дозволяє з'ясувати одне з головних питань, що виникають при дослідженні слуху, а саме, яка мінімальна і максимальна частота коливань, що сприймаються людським вухом як звук. Експерименти показали таке. Коли коливання відбуваються дуже повільно, рідше 20 повних коливальних циклів на секунду (20 Гц) кожна звукова хвиля чується окремо і не утворює безперервний тон. Зі збільшенням частоти коливань людина починає чути безперервний низький тон, схожий на звук найнижчої басової труби органу. У міру подальшого зростання частоти тон, що сприймається, стає все вище; при частоті 1000 Гц він нагадує верхнє до сопрано. Однак і ця нота все ще далека від верхньої межі людського слуху. Тільки коли частота наближається до 20 000 Гц, нормальне людське вухо поступово перестає чути.
Чутливість вуха до звукових коливань різних частот неоднакова. Воно особливо тонко реагує коливання середніх частот (від 1000 до 4000 Гц). Тут чутливість така велика, що скільки-небудь істотне її збільшення виявилося б несприятливим: одночасно сприймався постійний фоновий шум безладного руху молекул повітря. У міру зменшення або збільшення частоти щодо середнього діапазону гострота слуху поступово знижується. По краях діапазону частот, що сприймається, звук, щоб бути почутим, повинен бути дуже сильним, настільки сильним, що іноді відчувається фізично перш, ніж чується.
Звук та його сприйняття.
Чистий тон має дві незалежні характеристики: 1) частоту і 2) силу, або інтенсивність. Частота вимірюється у герцах, тобто. визначається кількістю повних коливальних циклів за секунду. Інтенсивність вимірюється величиною пульсуючого тиску звукових хвиль на будь-яку зустрічну поверхню і зазвичай виявляється у відносних, логарифмічних одиницях – децибелах (дБ). Необхідно пам'ятати, що поняття частоти та інтенсивності застосовні лише до звуку як зовнішнього фізичного подразника; це т.зв. акустичні характеристики звуку Коли говоримо сприйняття, тобто. про фізіологічний процес, звук оцінюється як високий чи низький, яке сила сприймається як гучність. У цілому нині, висота – суб'єктивна характеристика звуку – тісно пов'язані з його частотою; звуки високої частоти сприймаються як високі. Також, узагальнюючи, можна сказати, що гучність, що сприймається, залежить від сили звуку: більш інтенсивні звуки ми чуємо як гучніші. Ці співвідношення, однак, не є незмінними та абсолютними, як часто вважається. На сприйняття висоти звуку певною мірою впливає його сила, але в сприймається гучність – частота. Таким чином, змінивши частоту звуку, можна уникнути зміни висоти, що сприймається, відповідним чином варіюючи його силу.
"Мінімальна помітна різниця".
І з практичної, і з теоретичної точки зору визначення мінімальної вухом різниці в частоті і силі звуку - дуже важлива проблема. Як треба змінити частоту і силу звукових сигналів, щоб слухач це помітив? З'ясувалося, що мінімальна помітна різниця визначається скоріше відносним зміною характеристик звуку, ніж абсолютними змінами. Це стосується і частоти, і звуку.
Необхідне для розрізнення відносне зміна частоти по-різному як звуків різних частот, так звуків однієї частоти, але різної сили. Можна сказати, однак, що приблизно воно дорівнює 0,5% широкому діапазоні частот від 1000 до 12 000 Гц. Цей відсоток (т.зв. поріг розрізнення) дещо вище в області вищих частот і значно вищий за нижчих. Отже, вухо менш чутливе до зміни частоти по краях діапазону частот, ніж при середніх значеннях, і це часто помічають усі, хто грає на роялі; інтервал між двома дуже високими чи дуже низькими нотами здається меншим, ніж у нот у середньому діапазоні.
Мінімальна помітна різниця у тому, що стосується сили звуку, дещо інша. Для розрізнення потрібно досить велика, близько 10%, зміна тиску звукових хвиль (тобто близько 1 дБ), і ця величина відносно стала для звуків майже будь-якої частоти та інтенсивності. Однак, коли низька інтенсивність подразника, мінімальна помітна різниця значно збільшується, особливо для тонів низьких частот.
Обертони у вусі.
Характерна властивість майже будь-якого джерела звуку - те, що він не тільки виробляє прості періодичні коливання (чистий тон), але і складні коливальні рухи, які дають кілька чистих тонів одночасно. Зазвичай такий складний тон складається з гармонійних рядів (гармонік), тобто. з найнижчої, основний, частоти плюс обертони, частоти яких перевершують основну в ціле число разів (2, 3, 4 і т.д.). Таким чином, об'єкт, що коливається з основною частотою 500 Гц, може виробляти обертони 1000, 1500, 2000 Гц і т.д. Людське вухо у відповідь на звуковий сигнал поводиться схожим чином. Анатомічні особливості вуха забезпечують багато можливостей перетворення енергії вхідного чистого тону, хоча б частково, в обертони. А значить, навіть коли джерело дає чистий тон, уважний слухач може почути не тільки основний тон, але й один або два обертони, що ледве сприймаються.
Взаємодія двох тонів.
Коли два чистих тони сприймаються вухом одночасно, можуть спостерігатися такі варіанти їхньої спільної дії, що залежать від природи самих тонів. Вони можуть маскувати один одного, взаємно зменшуючи гучність. Це найчастіше відбувається, коли тони не сильно відрізняються за частотою. Два тони можуть з'єднуватися один з одним. При цьому ми чуємо звуки, що відповідають різниці частот між ними, або сумі їх частот. Коли два тони дуже близькі за частотою, ми чуємо єдиний тон, висота якого відповідає цій частоті. Цей тон, однак, стає то голосніше, то тихіше, оскільки два акустичні сигнали, що злегка не збігаються, безперервно взаємодіють, то посилюючи, то гасячи один одного.
Тембр.
Об'єктивно кажучи, одні й самі складні тони можуть відрізнятися за рівнем складності, тобто. за складом та інтенсивністю обертонів. Суб'єктивною характеристикою сприйняття, що в цілому відображає особливість звуку, є тембр. Отже, відчуття, викликані складним тоном, характеризуються як певної висотою і гучністю, а й тембром. Деякі звуки здаються багатими та повними, інші – ні. Завдяки насамперед розбіжностям у тембрі ми серед безлічі звуків дізнаємося про голоси різних інструментів. Ноту ля, взяту на роялі, легко відрізнити від тієї ж ноти, зіграної на ріжку. Якщо, однак, примудритися відфільтрувати та заглушити обертони кожного інструмента, ці ноти не можна буде розрізнити.
Локалізація звуків.
Людське вухо як розрізняє звуки та його джерела; обидва вуха, працюючи разом, здатні досить точно визначати напрямок, звідки йде звук. Оскільки вуха розташовані з протилежних сторін голови, звукові хвилі від джерела звуку досягають їх не зовсім одночасно і впливають із дещо різною силою. За рахунок мінімальної різниці в часі та силі мозок досить точно визначає напрямок джерела звуку. Якщо джерело звуку перебуває строго спереду, то мозок локалізує його вздовж горизонтальної осі з точністю до кількох градусів. Якщо джерело зміщено в одну зі сторін, точність локалізації трохи менше. Відрізнити звук ззаду від звуку спереду, і навіть локалізувати його вздовж вертикальної осі виявляється трохи важче.
Шум
нерідко описують як атональний звук, тобто. що складається з різних. не пов'язаних між собою частот і тому не повторює досить послідовно такого чергування хвиль високого та низького тиску, щоб виходила якась певна частота. Однак практично майже будь-який «шум» має свою висоту, в чому неважко переконатися, слухаючи та порівнюючи звичайні шуми. З іншого боку, будь-який «тон» має елементи шорсткості. Тому різницю між шумом і тоном важко визначити у цих термінах. Нині спостерігається тенденція визначати шум швидше психологічно, ніж акустично, називаючи шумом просто небажаний звук. Зменшення шуму у сенсі стало нагальною сучасної проблемою. Хоча постійний сильний шум, без сумніву, призводить до глухоти, а робота в умовах шуму викликає тимчасовий стрес, все ж таки він надає, ймовірно, менш тривалий і сильний ефект, ніж йому іноді приписують.
Аномальний слух та слух тварин.
Природним стимулом для людського вуха є звук, що розповсюджується у повітрі, проте на вухо можна впливати й іншими способами. Всім, наприклад, добре відомо, що звук чути під водою. Також, якщо додати джерело коливань до кісткової частини голови, за рахунок кісткової провідності з'являється відчуття звуку. Це дуже корисно при деяких формах глухоти: невеликий передавач, прикладений безпосередньо до соскоподібного відростка (частини черепа, розташованої відразу за вухом), дозволяє хворому чути звуки, що посилюються передавачем, через кістки черепа за рахунок кісткової провідності.
Звичайно ж, слух мають не тільки люди. Здатність чути виникає на ранніх щаблях еволюції та існує вже у комах. Різні види тварин сприймають звуки різних частот. Одні чують менший, ніж людина, діапазон звуків, інші більший. Хороший приклад – собака, чиє вухо чутливе до частот за межами людського слуху. Одне із застосування цього – виробництво свистків, звук яких не чутний людині, але достатній для собаки.
