7 февруари 2018 г

Често хората (дори тези, които са добре запознати с материята) изпитват объркване и трудности при ясното разбиране как точно честотният диапазон на звука, чут от човек, е разделен на общи категории (ниски, средни, високи) и по-тесни подкатегории (горен бас, долна средна и така нататък.). В същото време тази информация е изключително важна не само за експерименти с автомобилно аудио, но и полезна за общо развитие. Знанията определено ще бъдат полезни при настройването на аудио система с всякаква сложност и най-важното - ще помогнат правилно да се оценят силните или слабите страни на определена система от високоговорители или нюансите на стаята, слушаща музика (в нашия случай, интериорът на автомобила е по-подходящ), тъй като има пряко влияние върху крайния звук. Ако има добро и ясно разбиране за преобладаването на определени честоти в звуковия спектър чрез ухо, тогава е елементарно и бързо възможно да се оцени звукът на определена музикална композиция, като същевременно ясно се чува влиянието на акустиката на помещението върху оцветяването на звука, приноса на самата акустична система към звука и по-фино да различи всички нюанси, към което се стреми идеологията на "hi-fi" звученето.

Разделяне на звуковия диапазон на три основни групи

Терминологията за разделяне на звуковия честотен спектър дойде при нас отчасти от музикалния, отчасти от научния свят и в общ изгледтя е позната на почти всички. Най-простото и разбираемо разделение, което може да изпита честотния диапазон на звука в общи линии, е както следва:

• ниски честоти.Границите на нискочестотния диапазон са в рамките 10 Hz ( долната линия) - 200 Hz (горна граница). Долната граница започва точно от 10 Hz, въпреки че в класическия изглед човек може да чува от 20 Hz (всичко по-долу попада в инфразвуковата област), останалите 10 Hz все още могат да бъдат частично чути, както и да се усетят тактилно в случай на дълбок нисък бас и дори да повлияе на психическото състояние на човек.
  Нискочестотният диапазон на звука има функцията на обогатяване, емоционално насищане и окончателен отговор - ако повредата в нискочестотната част на акустиката или оригиналния запис е силна, това няма да повлияе на разпознаването на определена композиция, мелодия или глас, но звукът ще се възприема зле, беден и посредствен, като субективно ще бъде по-остър и по-остър по отношение на възприемането, тъй като средните и високите ще изпъкнат и ще доминират на фона на липсата на добър наситен бас.
  
  Достатъчно голям броймузикалните инструменти възпроизвеждат звуци в нискочестотния диапазон, включително мъжките вокали могат да попаднат в областта до 100 Hz. Най-ясно изразеният инструмент, който свири от самото начало на звуковия диапазон (от 20 Hz), може безопасно да се нарече духов орган.
• Средни честоти.Границите на средночестотния диапазон са в рамките 200 Hz (долна граница) - 2400 Hz (горна граница). Средният диапазон винаги ще бъде основен, определящ и всъщност ще формира основата на звука или музиката на композицията, следователно значението му не може да бъде надценено.
  Това се обяснява по различни начини, но главно тази характеристика на човешкото слухово възприятие се определя от еволюцията - така се е случило през много години от нашето формиране, че слуховият апарат най-рязко и ясно улавя средния честотен диапазон, т.к. в него е човешката реч и това е основният инструмент за ефективна комуникация и оцеляване. Това обяснява и известна нелинейност на слуховото възприятие, което винаги е насочено към преобладаването на средните честоти при слушане на музика, т.к. нашият слухов апарат е най-чувствителен към този диапазон и също така автоматично се настройва към него, като че ли се "усилва" повече на фона на други звуци.
  
  В средния диапазон е по-голямата част от звуците, музикалните инструменти или вокалите, дори ако тесен диапазон е засегнат отгоре или отдолу, тогава диапазонът обикновено се простира до горната или долната среда така или иначе. Съответно, вокалите (мъжки и женски) са разположени в средночестотния диапазон, както и почти всички добре познати инструменти, като: китара и други струнни, пиано и други клавишни инструменти, духови инструменти и др.
• Високи честоти.Границите на високочестотния диапазон са вътре 2400 Hz (долна граница) - 30000 Hz (горна граница). Горна граница, както и в случая с нискочестотния диапазон, се оказва донякъде произволно и индивидуално: обикновеният човек не може да чуе над 20 kHz, но има редки хорас чувствителност до 30 kHz.
  Също така редица музикални обертонове могат теоретично да преминат в областта над 20 kHz и, както знаете, обертоновете в крайна сметка са отговорни за оцветяването на звука и крайното тембърно възприемане на цялата звукова картина. Привидно "нечуваеми" ултразвукови честоти могат ясно да повлияят на психологическото състояние на човек, въпреки че няма да бъдат чути по обичайния начин. Иначе ролята на високите честоти, пак по аналогия с ниските, е по-обогатяваща и допълваща. Въпреки че високочестотният диапазон има много по-голямо влияние върху разпознаването на определен звук, надеждността и запазването на оригиналния тембър, отколкото нискочестотната част. Високите честоти придават на музикалните песни "ефирност", прозрачност, чистота и яснота.
  
  Много музикални инструменти също свирят във високочестотния диапазон, включително вокали, които могат да достигнат до 7000 Hz и повече с помощта на обертонове и хармоници. Най-силно изразената група инструменти във високочестотния сегмент са струнните и духовите, а чинелите и цигулката достигат по-пълноценно почти до горната граница на звуковия диапазон (20 kHz).

Във всеки случай ролята на абсолютно всички честоти в обхвата, чуваем за човешкото ухо, е впечатляваща и проблемите в пътя на всяка честота вероятно ще бъдат ясно видими, особено за обучен слухов апарат. Целта на възпроизвеждането на висококачествен hi-fi звук от клас (или по-висок) е да се гарантира, че всички честоти звучат възможно най-точно и възможно най-равномерно една с друга, както се случи по времето, когато саундтракът беше записан в студиото. Наличието на силни спадове или пикове в честотната характеристика на акустичната система показва, че поради конструктивните си характеристики тя не е в състояние да възпроизвежда музика по начина, по който авторът или звуковият инженер първоначално е възнамерявал по време на записа.

Слушайки музика, човек чува комбинация от звука на инструменти и гласове, всеки от които звучи в свой сегмент от честотния диапазон. Някои инструменти могат да имат много тесен (ограничен) честотен диапазон, докато други, напротив, могат буквално да се простират от долната до горната граница на чуваемост. Трябва да се има предвид, че въпреки еднаквата интензивност на звуците в различни честотни диапазони, човешкото ухо възприема тези честоти с различна сила на звука, което отново се дължи на механизма на биологичното устройство на слуховия апарат. Естеството на това явление се обяснява в много отношения и с биологичната необходимост от адаптиране главно към средночестотния звуков диапазон. Така че на практика звук с честота 800 Hz при интензитет 50 dB ще се възприема субективно от ухото като по-силен от звук със същата сила, но с честота 500 Hz.

Освен това различните звукови честоти, запълващи звуковия честотен диапазон на звука, ще имат различен праг на чувствителност към болка! праг на болкаеталонът се счита при средна честота от 1000 Hz с чувствителност приблизително 120 dB (може леко да варира в зависимост от индивидуалните характеристики на лицето). Както в случай на неравномерно възприемане на интензитета на различни честоти при нормални нива на силата на звука, приблизително същата зависимост се наблюдава по отношение на прага на болката: възниква най-бързо при средни честоти, но в краищата на звуковия диапазон прагът става по-висок. За сравнение, прагът на болка при средна честота от 2000 Hz е 112 dB, докато прагът на болка при ниска честота от 30 Hz ще бъде вече 135 dB. Прагът на болка при ниски честоти винаги е по-висок, отколкото при средни и високи честоти.

Подобно несъответствие се наблюдава по отношение на праг на чуванее долният праг, след който звуците стават доловими за човешкото ухо. Обикновено прагът на чуване се счита за 0 dB, но отново е вярно за референтната честота от 1000 Hz. Ако за сравнение вземем нискочестотен звук с честота 30 Hz, тогава той ще стане чуваем само при интензитет на излъчване на вълна от 53 dB.

Изброените особености на човешкото слухово възприятие, разбира се, оказват пряко влияние, когато се повдигне въпросът за слушането на музика и постигането на определен психологически ефект на възприемане. Помним, че звуци с интензитет над 90 dB са вредни за здравето и могат да доведат до влошаване и значително увреждане на слуха. Но в същото време твърде тихият звук с нисък интензитет ще страда от силна честотна неравномерност поради биологичните характеристики на слуховото възприятие, което е нелинейно по природа. По този начин музикален път с обем от 40-50 dB ще се възприема като изчерпан, с изразена липса (може да се каже провал) на ниски и високи честоти. Посоченият проблем е добре и отдавна известен, за борба с него дори добре позната функция, наречена компенсация на силата на звука, който чрез изравняване изравнява нивата на ниските и високите честоти близо до нивото на средните, като по този начин елиминира нежелано спадане, без да е необходимо да се повишава нивото на силата на звука, правейки звуковия честотен диапазон на звука субективно равномерен по отношение на степента на разпределението на звуковата енергия.

Като се имат предвид интересните и уникални характеристики на човешкия слух, е полезно да се отбележи, че с увеличаване на силата на звука, кривата на честотната нелинейност се изравнява и при около 80-85 dB (и по-високи) звуковите честоти ще станат субективно еквивалентни по интензитет (с отклонение 3-5 dB). Въпреки че подравняването не е завършено и графиката все още ще се вижда, макар и изгладена, но извита линия, която ще поддържа тенденция към преобладаване на интензивността на средните честоти в сравнение с останалите. В аудио системите такава неравномерност може да бъде решена или с помощта на еквалайзер, или с помощта на отделни контроли на силата на звука в системи с отделно усилване канал по канал.

Разделяне на звуковия диапазон на по-малки подгрупи

В допълнение към общоприетото и известно деление на три общи групи, понякога става необходимо да се разгледа една или друга тясна част по-подробно и подробно, като по този начин се разделя честотният диапазон на звука на още по-малки "фрагменти". Благодарение на това се появи по-подробно разделение, с което можете просто бързо и сравнително точно да посочите желания сегмент от звуковия диапазон. Помислете за това разделение:

Малък избран брой инструменти се спускат в областта на най-ниския бас и още повече суббас: контрабас (40-300 Hz), виолончело (65-7000 Hz), фагот (60-9000 Hz), туба ( 45-2000 Hz), хорни (60-5000Hz), бас китара (32-196Hz), бас барабан (41-8000Hz), саксофон (56-1320Hz), пиано (24-1200Hz), синтезатор (20-20000Hz), орган (20-7000 Hz), арфа (36-15000 Hz), контрафагот (30-4000 Hz). Посочените диапазони включват всички хармоници на инструментите.

Горен бас (80 Hz до 200 Hz)представени от високите нотки на класически басови инструменти, както и от най-ниските чуваеми честоти на отделни струни, като например китарата. Горният диапазон на баса е отговорен за усещането за сила и предаването на енергийния потенциал на звуковата вълна. Той също така дава усещане за шофиране, горният бас е проектиран да разкрие напълно ударния ритъм на танцовите композиции. За разлика от долния бас, горният е отговорен за скоростта и налягането на басовата област и целия звук, следователно в висококачествена аудио система той винаги се изразява като бърз и ухапващ, като осезаемо тактилно въздействие едновременно с прякото възприятие на звука.
Следователно горният бас е отговорен за атаката, натиска и музикалното шофиране и само този тесен сегмент от звуковия диапазон е в състояние да даде на слушателя усещането за легендарния "удар" (от английски punch - удар) , когато мощен звук се възприема осезаемо и със силен ударв гърдите. По този начин е възможно да се разпознае добре оформен и правилен бърз горен бас в музикална система чрез висококачествена работа на енергичен ритъм, събрана атака и добре оформени инструменти в долния регистър на нотите, като виолончело, пиано или духови инструменти.

В аудио системите е най-целесъобразно да се даде сегмент от горния диапазон на баса на високоговорители със среден бас с доста голям диаметър 6,5 "-10" и с добри индикатори за мощност, силен магнит. Подходът се обяснява с факта, че именно тези високоговорители по отношение на конфигурацията ще могат да разкрият напълно енергийния потенциал, присъщ на тази много взискателна област от звуковия диапазон.
Но не забравяйте за детайлността и разбираемостта на звука, тези параметри също са важни в процеса на пресъздаване на конкретен музикален образ. Тъй като горният бас вече е добре локализиран/дефиниран в пространството чрез ухо, обхватът над 100 Hz трябва да се даде изключително на предно монтирани високоговорители, които ще формират и изграждат сцената. В сегмента на горния бас стерео панорамата се чува перфектно, ако това е предвидено от самия запис.

Горната басова зона вече покрива доста голям брой инструменти и дори ниски мъжки вокали. Следователно сред инструментите има същите, които свирят нисък бас, но към тях се добавят много други: томове (70-7000 Hz), малък барабан (100-10000 Hz), перкусии (150-5000 Hz), тенор тромбон ( 80-10000 Hz), тромпет (160-9000 Hz), тенор саксофон (120-16000 Hz), алт саксофон (140-16000 Hz), кларинет (140-15000 Hz), алт цигулка (130-6700 Hz), китара (80-5000 Hz). Посочените диапазони включват всички хармоници на инструментите.

Долна средна (200 Hz до 500 Hz)- най-обширната област, обхващаща повечето инструменти и вокали, както мъжки, така и женски. Тъй като зоната на долния среден диапазон всъщност преминава от енергийно наситения горен бас, може да се каже, че тя "поема" и също така отговаря за правилното прехвърляне на ритъм секцията във връзка с драйва, въпреки че това влияние вече намалява към чистите средни честоти.
В този диапазон са концентрирани по-ниските хармоници и обертонове, които изпълват гласа, така че е изключително важно за правилното предаване на вокалите и наситеността. Също така в долната среда се намира целият енергиен потенциал на гласа на изпълнителя, без който няма да има съответна възвръщаемост и емоционална реакция. По аналогия с предаването на човешки глас, много живи инструменти също крият своя енергиен потенциал в този сегмент от диапазона, особено тези, чиято долна граница на чуваемост започва от 200-250 Hz (обой, цигулка). Долната средна ви позволява да чуете мелодията на звука, но не дава възможност за ясно разграничаване на инструментите.

Съответно долната средна е отговорна за правилния дизайн на повечето инструменти и гласове, насищайки ги и ги прави разпознаваеми по тембър. Също така, долната среда е изключително взискателна по отношение на правилното предаване на пълноценен басов диапазон, тъй като тя "взема" устрема и атаката на основния перкусионен бас и се очаква правилно да го поддържа и плавно "завършва", постепенно го намалява до нищо. Усещанията за чистота на звука и разбираемост на баса са точно в тази област и ако има проблеми в долната среда от излишък или наличие на резонансни честоти, тогава звукът ще умори слушателя, ще бъде мръсен и леко мърморещ .
Ако има недостиг в областта на долната средна част, тогава ще пострада правилното усещане на баса и надеждното предаване на вокалната част, която ще бъде лишена от натиск и връщане на енергия. Същото важи и за повечето инструменти, които без подкрепата на долната среда ще загубят "лицето си", ще се оформят неправилно и звукът им ще стане видимо по-беден, дори и да остане разпознаваем, вече няма да е толкова пълен.

При изграждането на аудио система обхватът на долния среден и над (до върха) обикновено се дава на средночестотни високоговорители (MF), които без съмнение трябва да бъдат разположени в предната част пред слушателя и изградете сцената. За тези високоговорители размерът не е толкова важен, може да бъде 6,5 "и по-нисък, колко важен е детайлът и възможността за разкриване на нюансите на звука, което се постига от дизайнерските характеристики на самия високоговорител (дифузьор, окачване и други характеристики).
Освен това правилната локализация е жизненоважна за целия средночестотен диапазон и буквално най-малкото накланяне или завъртане на високоговорителя може да има осезаемо въздействие върху звука по отношение на правилното реалистично възпроизвеждане на изображенията на инструментите и вокалите в пространството, въпреки че това до голяма степен ще зависи от конструктивните характеристики на самия конус на високоговорителя.

Долната средна покрива почти всички съществуващи инструменти и човешки гласове, въпреки че не играе основна роля, но все пак е много важна за пълното възприемане на музика или звуци. Сред инструментите ще има същия набор, който успя да спечели обратно долния диапазон на басовата област, но към тях се добавят други, които започват вече от долната среда: цимбали (190-17000 Hz), обой (247-15000 Hz), флейта (240-14500 Hz), цигулка (200-17000 Hz). Посочените диапазони включват всички хармоници на инструментите.

Средно средно (500 Hz до 1200 Hz)или просто чиста среда, почти според теорията на баланса, този сегмент от диапазона може да се счита за основен и основен в звука и с право да бъде наречен "златната среда". В представения сегмент от честотния диапазон можете да намерите основните ноти и хармоници на по-голямата част от инструментите и гласовете. Яснотата, разбираемостта, яркостта и пронизващият звук зависят от наситеността на средата. Можем да кажем, че целият звук като че ли се "разпространява" в страни от основата, което е средночестотният диапазон.

В случай на повреда в средата, звукът става скучен и неизразителен, губи своята звучност и яркост, вокалите престават да очароват и всъщност изчезват. Също така средата е отговорна за разбираемостта на основната информация, идваща от инструментите и вокалите (в по-малка степен, тъй като съгласните отиват в по-висок диапазон), като помага да се разграничат добре на ухо. Повечето от съществуващите инструменти оживяват в този диапазон, стават енергични, информативни и осезаеми, същото се случва и с вокалите (особено женските), които са изпълнени с енергия в средата.

Основният диапазон на средните честоти покрива абсолютното мнозинство от инструментите, които вече са изброени по-рано, и също така разкрива пълния потенциал на мъжките и женските вокали. Само редки избрани инструменти започват живота си на средни честоти, като първоначално свирят в сравнително тесен диапазон, например малка флейта (600-15000 Hz).

Горна средна (1200 Hz до 2400 Hz)представлява много деликатен и взискателен участък от гамата, с който трябва да се работи внимателно и внимателно. В тази област няма толкова много основни ноти, които съставляват основата на звука на инструмент или глас, а голям брой обертонове и хармоници, поради които звукът се оцветява, изостря и ярък характер. Чрез контролиране на тази област от честотния диапазон, човек може действително да си играе с оцветяването на звука, правейки го жив, искрящ, прозрачен и остър; или обратно, сух, умерен, но в същото време по-напорист и движещ.

Но пренаблягането на този диапазон има изключително нежелан ефект върху звуковата картина, т.к. започва забележимо да реже ухото, да дразни и дори да причинява болезнен дискомфорт. Следователно, горната среда изисква деликатно и внимателно отношение към нея, т.к. поради проблеми в тази област е много лесно да развалите звука или, напротив, да го направите интересен и достоен. Обикновено оцветяването в горната средна област до голяма степен определя субективния аспект на жанра на акустичната система.

Благодарение на горната среда, вокалите и много инструменти се оформят окончателно, те стават добре разграничени от ухото и се появява звукова разбираемост. Това важи особено за нюансите на възпроизвеждане на човешкия глас, тъй като именно в горната среда е разположен спектърът от съгласни и продължават гласните, появили се в ранните диапазони на средата. В общ смисъл горната среда благоприятно подчертава и напълно разкрива онези инструменти или гласове, които са наситени с горни хармоници, обертонове. По-специално, женски вокали, много лъкови, струнни и духови инструменти се разкриват по един наистина жив и естествен начин в горната среда.

По-голямата част от инструментите все още свирят в горната среда, въпреки че много вече са представени само под формата на обвивки и хармоники. Изключение правят някои редки, първоначално се отличават с ограничен нискочестотен диапазон, например туба (45-2000 Hz), която напълно завършва своето съществуване в горната среда.

Ниски високи честоти (2400 Hz до 4800 Hz)- това е зона / зона с повишено изкривяване, която, ако присъства в пътя, обикновено става забележима в този сегмент. Също така ниските високи са наводнени с различни хармоници на инструменти и вокали, които в същото време носят много специфичен и важна роляв окончателното оформление на изкуствено пресъздадения музикален образ. По-ниските високи носят основното натоварване на високочестотния диапазон. В звука те се проявяват в по-голямата си част от остатъчни и добре слушани хармоници на вокали (предимно женски) и непрекъснати силни хармоници на някои инструменти, които допълват образа с последните щрихи на естественото звуково оцветяване.

Те практически не играят роля по отношение на разграничаването на инструменти и разпознаването на гласове, въпреки че долният връх остава силно информативна и основна област. Всъщност тези честоти очертават музикалните образи на инструментите и вокалите, показват тяхното присъствие. В случай на повреда на долния висок сегмент на честотния диапазон, речта ще стане суха, безжизнена и непълна, приблизително същото се случва с инструменталните части - яркостта се губи, самата същност на източника на звук е изкривена, тя става ясно непълна и недостатъчно оформена.

Във всяка нормална аудио система ролята на високите честоти се поема от отделен високоговорител, наречен пищялка (висока честота). Обикновено малък по размер, той е неизискващ към входната мощност (в разумни граници) по аналогия със средната и особено басовата част, но също така е изключително важно звукът да се възпроизвежда правилно, реалистично и поне красиво. Високочестотният високочестотен високочестотен високоговорител покрива целия звуков диапазон от 2000-2400 Hz до 20 000 Hz. В случай на високочестотни високоговорители, подобно на средночестотната секция, правилното физическо разположение и насоченост са много важни, тъй като високочестотните високоговорители участват не само в оформянето на звуковата сцена, но и в нейната фина настройка.

С помощта на пищялки можете до голяма степен да контролирате сцената, да увеличавате/намалявате изпълнителите, да променяте формата и потока на инструментите, да играете с цвета на звука и неговата яркост. Както в случая с регулирането на средночестотните високоговорители, почти всичко влияе върху правилния звук на пищялките и често много, много чувствително: завъртане и накланяне на високоговорителя, неговото местоположение вертикално и хоризонтално, разстояние от близките повърхности и т.н. Въпреки това, успехът на правилната настройка и фиността на HF секцията зависи от дизайна на високоговорителя и неговия полярен модел.

Инструменти, които свирят до по-ниски върхове, те правят това предимно чрез хармоници, а не чрез основи. Иначе в долния висок диапазон "живеят" почти всички същите, които бяха в средночестотния сегмент, т.е. почти всички съществуващи. Същото е и с гласа, който е особено активен в ниските високи честоти, особена яркост и влияние се чува в женските вокални партии.

Средно висока (4800 Hz до 9600 Hz)Средно-високочестотният диапазон често се счита за граница на възприятие (например в медицинската терминология), въпреки че на практика това не е вярно и зависи както от индивидуалните характеристики на човека, така и от неговата възраст (колкото по-възрастен е човекът, толкова повече прагът на възприятие намалява). В музикалния път тези честоти дават усещане за чистота, прозрачност, "ефирност" и известна субективна завършеност.

Всъщност представеният сегмент от диапазона е сравним с повишена яснота и детайлност на звука: ако няма пропадане в средата на върха, тогава източникът на звук е психически добре локализиран в пространството, концентриран в определена точка и изразен с усещане за известно разстояние; и обратното, ако липсва долен връх, тогава яснотата на звука изглежда замъглена и изображенията се губят в пространството, звукът става мътен, стегнат и синтетично нереалистичен. Съответно, регулирането на ниските високи честоти е сравнимо с възможността за виртуално "преместване" на звуковата сцена в пространството, т.е. отдалечете го или го приближете.

Средно високите честоти в крайна сметка осигуряват желания ефект на присъствие (по-точно, те го завършват в най-голяма степен, тъй като ефектът се основава на дълбок и прочувствен бас), благодарение на тези честоти инструментите и гласът стават възможно най-реалистични и надеждни . За средните върхове можем да кажем също, че те са отговорни за детайлността в звука, за множество малки нюанси и обертонове както по отношение на инструменталната част, така и във вокалните части. В края на средно-високия сегмент започва "въздух" и прозрачност, които също могат да бъдат доста ясно усетени и да повлияят на възприятието.

Въпреки факта, че звукът непрекъснато намалява, в този сегмент от диапазона все още са активни следните: мъжки и женски вокали, бас барабан (41-8000 Hz), томове (70-7000 Hz), малък барабан (100-10000). Hz), чинели (190-17000 Hz), въздушен опорен тромбон (80-10000 Hz), тромпет (160-9000 Hz), фагот (60-9000 Hz), саксофон (56-1320 Hz), кларинет (140-15000) Hz), обой (247-15000 Hz), флейта (240-14500 Hz), пиколо (600-15000 Hz), виолончело (65-7000 Hz), цигулка (200-17000 Hz), арфа (36-15000 Hz) ), орган (20-7000 Hz), синтезатор (20-20000 Hz), тимпани (60-3000 Hz).

Горна висока (9600 Hz до 30000 Hz)много сложен и неразбираем диапазон за мнозина, осигуряващ в по-голямата си част поддръжка за определени инструменти и вокали. Горните високи основно осигуряват звука с характеристиките на ефирност, прозрачност, кристалност, някои понякога фини добавки и оцветяване, които може да изглеждат незначителни и дори недоловими за много хора, но все пак носят много определен и специфичен смисъл. Когато се опитвате да създадете висок клас "hi-fi" или дори "hi-end" звук, най-голямо внимание се обръща на горния диапазон на високите честоти, т.к. с право се смята, че нито най-малкият детайл не може да се загуби в звука.

Освен това, в допълнение към непосредствената звукова част, горната висока област, плавно преминаваща в ултразвукови честоти, все още може да има някакъв психологически ефект: дори ако тези звуци не се чуват ясно, вълните се излъчват в пространството и могат да бъдат възприети от човек, докато повече на ниво формиране на настроението. Те също в крайна сметка влияят на качеството на звука. Като цяло тези честоти са най-фините и нежни в целия диапазон, но те са отговорни и за усещането за красота, елегантност, искрящ послевкус на музиката. При липса на енергия в горния висок диапазон е напълно възможно да почувствате дискомфорт и музикално подценяване. В допълнение, капризният горен висок диапазон дава на слушателя усещане за пространствена дълбочина, сякаш се гмурка дълбоко в сцената и е обгърнат от звук. Въпреки това, излишъкът от звукова наситеност в посочения тесен диапазон може да направи звука ненужно "пясъчен" и неестествено тънък.

Когато обсъждаме горния високочестотен диапазон, си струва да споменем и пищялката, наречена „супер пищялка“, която всъщност е структурно разширена версия на конвенционалната пищялка. Такъв високоговорител е проектиран да покрива по-голяма част от обхвата в горната част. Ако работният обхват на конвенционален високоговорител за пищялки приключи на очакваната граница, над която човешкото ухо теоретично не възприема звукова информация, т.е. 20 kHz, тогава супер пищялката може да повиши тази граница до 30-35 kHz.

Идеята, преследвана от реализацията на такъв усъвършенстван високоговорител, е много интересна и любопитна, тя идва от света на "hi-fi" и "hi-end", където се смята, че нито една честота в музикалния път не може да бъде пренебрегната и , дори и да не ги чуваме директно, те пак присъстват първоначално при изпълнението на живо на определена композиция, което означава, че косвено могат да окажат някакво влияние. Ситуацията със супер туитъра се усложнява само от факта, че не всички съоръжения (източници на звук/плейъри, усилватели и т.н.) могат да изведат сигнал в пълния диапазон, без да режат честотите отгоре. Същото важи и за самия запис, който често се извършва със срязване на честотния диапазон и загуба на качество.

Приблизително по начина, описан по-горе, разделянето на звуковия честотен диапазон на условни сегменти изглежда в действителност, с помощта на разделяне е по-лесно да се разберат проблемите в аудио пътя, за да се елиминират или да се изравни звукът. Въпреки факта, че всеки човек си представя някакъв изключително свой собствен и разбираем само за него референтен образ на звука в съответствие само с неговите вкусови предпочитания, природата на оригиналния звук има тенденция да балансира или по-скоро да усредни всички звукови честоти. Следователно правилният студиен звук винаги е балансиран и спокоен, целият спектър от звукови честоти в него има тенденция към плоска линия на графиката на честотната характеристика (амплитудно-честотна характеристика). Същата посока се опитва да приложи безкомпромисен "hi-fi" и "hi-end": да получите най-равномерния и балансиран звук, без пикове и спадове в целия звуков диапазон. Такъв звук по своята същност може да изглежда скучен и неизразителен, лишен от яркост и безинтересен за обикновения неопитен слушател, но точно този звук е истински правилният всъщност, стремейки се към баланс по аналогия с това как законите на самата вселена, в която живеем, се проявява.

По един или друг начин, желанието да пресъздадете някакъв специфичен характер на звука във вашата аудио система зависи изцяло от предпочитанията на слушателя. Някои хора харесват звука с преобладаващи мощни ниски, други харесват повишената яркост на "повдигнатите" високи, трети могат да се насладят на суровите вокали, подчертани в средата с часове ... Може да има огромно разнообразие от опции за възприемане и информация за честотното разделяне на диапазона на условни сегменти просто ще помогне на всеки, който иска да създаде звука на мечтите си, само сега с по-пълно разбиране на нюансите и тънкостите на законите, на които се подчинява звукът като физически феномен.

Разбирането на процеса на насищане с определени честоти на звуковия диапазон (запълването му с енергия във всяка от секциите) на практика не само ще улесни настройката на всяка аудио система и ще направи възможно изграждането на сцена по принцип, но също така ще даде безценен опит в оценката на специфичния характер на звука. С опит човек ще може незабавно да определи недостатъците на звука на ухо, освен това много точно да опише проблемите в определена част от диапазона и да предложи Възможно решениеза подобряване на звуковата картина. Може да се направи корекция на звука различни методи, където можете да използвате еквалайзер като "лостове", например, или да "играете" с местоположението и посоката на високоговорителите - като по този начин промените характера на ранните отражения на вълната, елиминирате стоящите вълни и т.н. Това вече ще бъде "съвсем различна история" и тема за отделни статии.

Честотният диапазон на човешкия глас в музикалната терминология

Отделно и поотделно в музиката се отрежда ролята на човешкия глас като вокална партия, защото природата на това явление е наистина удивителна. Човешкият глас е толкова многостранен и диапазонът му (в сравнение с музикалните инструменти) е най-широк, с изключение на някои инструменти, като пианото.
Освен това на различни възрасти човек може да издава звуци с различна височина, в детството до ултразвукови височини, в зряла възраст мъжкият глас е напълно способен да падне изключително ниско. Тук, както и преди, изключително важни са индивидуалните характеристики на човешките гласни струни, т.к. има хора, които могат да удивят с гласа си в диапазона от 5 октави!

Бебе
• алт (нисък)
• сопран (високо)
• Treble (високо при момчетата)

Мъжки
• Bass profundo (екстра нисък) 43.7-262 Hz
• Бас (нисък) 82-349 Hz
• Баритон (среден) 110-392 Hz
• Тенор (висок) 132-532 Hz
• Тенор алтино (екстра висок) 131-700 Hz

Дамски
• Контралто (ниско) 165-692 Hz
• Мецосопран (среден) 220-880 Hz
• Сопрано (високо) 262-1046 Hz
• Колоратурен сопран (екстра високо) 1397 Hz

Темата за аудиото си струва да поговорим за човешкия слух малко по-подробно. Колко субективно е нашето възприятие? Можете ли да тествате слуха си? Днес ще научите как най-лесно можете да разберете дали слуха ви отговаря напълно на стойностите в таблицата.

Известно е, че обикновеният човек е в състояние да възприема акустични вълни в диапазона от 16 до 20 000 Hz (16 000 Hz в зависимост от източника). Този диапазон се нарича звуков диапазон.

20 Hz	Бръмчене, което може само да се усети, но не и да се чуе. Възпроизвежда се предимно от аудио системи от най-висок клас, така че в случай на мълчание тя е виновна
30 Hz	Ако не можете да го чуете, най-вероятно отново е проблем с възпроизвеждането.
40 Hz	Ще се чува в бюджетни и масови високоговорители. Но много тихо
50 Hz	Ревът на електрически ток. Трябва да се чуе
60 Hz	Чуваем (както всичко до 100 Hz, доста осезаем поради отражение от слуховия канал) дори през най-евтините слушалки и високоговорители
100 Hz	Край на баса. Начало на обхвата на директния слух
200 Hz	Средни честоти
500 Hz
1 kHz
2 kHz
5 kHz	Начало на високочестотния диапазон
10 kHz	Ако тази честота не се чува, вероятно има сериозни проблеми със слуха. Нуждаете се от консултация с лекар
12 kHz	Невъзможността да чуете тази честота може да означава начален стадий на загуба на слуха.
15 kHz	Звук, който някои хора над 60 не могат да чуят
16 kHz	За разлика от предишния, почти всички хора над 60 години не чуват тази честота.
17 kHz	Честотата е проблем за мнозина вече на средна възраст
18 kHz	Проблемите с чуваемостта на тази честота са началото на възрастови промени в слуха. Сега си възрастен. :)
19 kHz	Гранична честота на среден слух
20 kHz	Само децата чуват тази честота. Вярно ли е

»
Този тест е достатъчен за груба оценка, но ако не чувате звуци над 15 kHz, трябва да се консултирате с лекар.

Моля, обърнете внимание, че проблемът с нискочестотната чуваемост най-вероятно е свързан с.

Най-често надписът върху кутията в стила на „Възпроизводим обхват: 1–25 000 Hz“ дори не е маркетинг, а откровена лъжа от страна на производителя.

За съжаление не се изисква от компаниите да сертифицират не всички аудио системи, така че е почти невъзможно да се докаже, че това е лъжа. Високоговорителите или слушалките може би възпроизвеждат граничните честоти ... Въпросът е как и с каква сила на звука.

Проблемите със спектъра над 15 kHz са често срещано възрастово явление, с което потребителите вероятно ще се сблъскат. Но 20 kHz (същите тези, за които аудиофилите се борят толкова много) обикновено се чуват само от деца под 8-10 години.

Достатъчно е да слушате всички файлове последователно. За по-подробно проучване можете да възпроизвеждате проби, като започнете с минималния обем, като постепенно го увеличавате. Това ще ви позволи да получите по-правилен резултат, ако слухът вече е леко увреден (припомнете си, че за възприемането на някои честоти е необходимо да се надвиши определена прагова стойност, която, така да се каже, отваря и помага на слуховия апарат да чуе то).

Чувате ли целия честотен диапазон, на който е способен?

Психоакустиката - област на науката, граничеща между физиката и психологията, изучава данните за слуховото усещане на човек, когато физически стимул - звук - действа върху ухото. Натрупано е голямо количество данни за човешките реакции към слухови стимули. Без тези данни е трудно да се получи правилно представяневърху работата на системите за предаване на аудиочестотен сигнал. Помислете за най важни характеристикичовешкото възприемане на звука.
Човек усеща промени в звуковото налягане, възникващи при честота 20-20 000 Hz. Звуци под 40 Hz са относително редки в музиката и не съществуват в говоримия език. На много високи честоти музикално възприятиеизчезва и възниква определено неопределено звуково усещане, в зависимост от индивидуалността на слушателя, неговата възраст. С възрастта чувствителността на слуха при хората намалява, особено в горните честоти на звуковия диапазон.
Но би било погрешно да се заключи на тази основа, че предаването на широка честотна лента от звуковъзпроизвеждаща инсталация не е важно за възрастните хора. Експериментите показват, че хората, дори едва възприемащи сигнали над 12 kHz, много лесно разпознават липсата на високи честоти в музикално предаване.

Честотни характеристики на слуховите усещания

Зоната на звуците, чуваеми от човек в диапазона 20-20000 Hz, е ограничена по интензитет от прагове: отдолу - чуваемост и отгоре - болка.
Прагът на слуха се оценява от минималното налягане, по-точно от минималното увеличение на налягането спрямо границата; той е чувствителен към честоти от 1000-5000 Hz - тук прагът на слуха е най-нисък (звуковото налягане е около 2 -10 Pa). По посока на по-ниски и по-високи звукови честоти чувствителността на слуха рязко спада.
Прагът на болката определя горната граница на възприятието на звуковата енергия и съответства приблизително на интензитет на звука от 10 W / m или 130 dB (за референтен сигнал с честота 1000 Hz).
С увеличаване на звуковото налягане, интензитетът на звука също се увеличава, а слуховото усещане се увеличава на скокове, наречено праг на разграничаване на интензитета. Броят на тези скокове при средни честоти е около 250, при ниски и високи честоти той намалява и средно в честотния диапазон е около 150.

Тъй като обхватът на промяна на интензитета е 130 dB, тогава елементарният скок на усещанията средно в диапазона на амплитудата е 0,8 dB, което съответства на промяна в интензитета на звука с 1,2 пъти. При ниски ниваслух, тези скокове достигат 2-3 dB, при високи нива намаляват до 0,5 dB (1,1 пъти). Увеличаването на мощността на усилващия път с по-малко от 1,44 пъти практически не се фиксира от човешкото ухо. При по-ниско звуково налягане, развивано от високоговорителя, дори двукратното увеличение на мощността на изходния етап може да не даде осезаем резултат.

Субективни характеристики на звука

Качеството на предаване на звука се оценява въз основа на слуховото възприятие. Следователно е възможно правилно да се определят техническите изисквания за пътя на предаване на звука или неговите отделни връзки само чрез изучаване на моделите, които свързват субективно възприеманото усещане за звук и обективните характеристики на звука са височина, сила и тембър.
Понятието височина предполага субективна оценка на възприемането на звука в честотния диапазон. Звукът обикновено се характеризира не с честота, а с височина.
Тонът е сигнал с определена височина, имащ дискретен спектър (музикални звуци, гласни на речта). Сигнал, който има широк непрекъснат спектър, всички честотни компоненти на който имат еднаква средна мощност, се нарича бял шум.

Постепенното увеличаване на честотата на звуковите вибрации от 20 до 20 000 Hz се възприема като постепенна промяна на тона от най-ниския (бас) към най-високия.
Степента на точност, с която човек определя височината на ухото, зависи от остротата, музикалността и подготовката на ухото му. Трябва да се отбележи, че височината до известна степен зависи от интензивността на звука (при високи нива звуците с по-голяма интензивност изглеждат по-ниски от по-слабите..
Човешкото ухо различава добре два тона, които са близки по височина. Например, в честотния диапазон от приблизително 2000 Hz, човек може да различи два тона, които се различават един от друг по честота с 3-6 Hz.
Субективната скала на звуковото възприятие по отношение на честотата е близка до логаритмичния закон. Следователно, удвояването на честотата на трептене (независимо от първоначалната честота) винаги се възприема като същата промяна на височината. Интервалът на височината, съответстващ на промяна на честотата от 2 пъти, се нарича октава. Възприеманият от човек честотен диапазон е 20-20 000 Hz, обхваща приблизително десет октави.
Октава е доста голям интервал за промяна на височината; човек различава много по-малки интервали. И така, в десет октави, възприемани от ухото, можете да различите повече от хиляда степени на височина. Музиката използва по-малки интервали, наречени полутонове, които съответстват на промяна на честотата от приблизително 1,054 пъти.
Една октава е разделена на половин октава и една трета от октава. За последното е стандартизиран следният диапазон от честоти: 1; 1,25; 1.6; 2; 2,5; 3; 3,15; 4; 5; 6,3:8; 10, които са границите на една трета октави. Ако тези честоти се поставят на равни разстояния по честотната ос, тогава ще се получи логаритмична скала. Въз основа на това всички честотни характеристики на устройствата за предаване на звук се изграждат в логаритмична скала.
Силата на предаване зависи не само от интензивността на звука, но и от спектралния състав, условията на възприемане и продължителността на експозицията. И така, два звукови тона със средна и ниска честота, които имат еднакъв интензитет (или същото звуково налягане), не се възприемат от човек като еднакво силни. Поради това беше въведена концепцията за ниво на сила на звука във фонове, за да обозначи звуци с еднаква сила на звука. Нивото на звуково налягане в децибели на същия обем на чист тон с честота 1000 Hz се приема за ниво на силата на звука във фони, т.е. за честота от 1000 Hz нивата на звука във фони и децибели са еднакви. При други честоти, за същото звуково налягане, звуците може да изглеждат по-силни или по-тихи.
Опитът на звуковите инженери при записване и редактиране на музикални произведения показва, че за по-добро откриване на звукови дефекти, които могат да възникнат по време на работа, нивото на звука по време на контролно слушане трябва да се поддържа високо, приблизително съответстващо на нивото на звука в залата.
При продължително излагане на интензивен звук чувствителността на слуха постепенно намалява и колкото повече, толкова по-висока е силата на звука. Откриваемото намаление на чувствителността е свързано със слуховата реакция при претоварване, т.е. с естествената си адаптация, След прекъсване на слушането чувствителността на слуха се възстановява. Към това трябва да се добави, че слуховият апарат, когато възприема сигнали с високо ниво, въвежда свои собствени, така наречените субективни изкривявания (което показва нелинейността на слуха). Така при ниво на сигнала от 100 dB първият и вторият субективен хармоник достигат нива от 85 и 70 dB.
Значителното ниво на звука и продължителността на експозицията му причиняват необратими явления в слуховия орган. Отбелязва се, че през последните години праговете на слуха сред младите хора рязко са се увеличили. Причината за това е страстта към поп музиката, характеризираща се с високи нива на звука.
Нивото на звука се измерва с помощта на електроакустичен уред - шумомер. Измереният звук първо се преобразува от микрофона в електрически вибрации. След усилване от специален усилвател на напрежението, тези трептения се измерват със стрелка, настроена в децибели. За да се гарантира, че показанията на устройството съответстват възможно най-близо на субективното възприемане на силата на звука, устройството е оборудвано със специални филтри, които променят чувствителността му към възприемане на звук с различни честоти в съответствие с характеристиката на чувствителността на слуха.
Важна характеристика на звука е тембърът. Способността на слуха да го различава ви позволява да възприемате сигнали с голямо разнообразие от нюанси. Звукът на всеки от инструментите и гласовете, поради характерните им нюанси, става многоцветен и добре разпознаваем.
Тембърът, като субективно отражение на сложността на възприемания звук, няма количествена оценка и се характеризира с термини от качествен ред (красив, мек, сочен и др.). Когато сигналът се предава по електроакустичен път, получените изкривявания засягат предимно тембъра на възпроизвеждания звук. Условието за правилното предаване на тембъра на музикалните звуци е неизкривеното предаване на спектъра на сигнала. Спектърът на сигнала е набор от синусоидални компоненти на сложен звук.
Така нареченият чист тон има най-простия спектър, той съдържа само една честота. Звукът на музикалния инструмент се оказва по-интересен: спектърът му се състои от основната честота и няколко честоти на "примеси", наречени обертонове (по-високи тонове).Обертоновете са кратни на основната честота и обикновено са с по-малка амплитуда.
Тембърът на звука зависи от разпределението на интензивността върху обертоновете. Звуците на различните музикални инструменти се различават по тембър.
По-сложен е спектърът от съчетания на музикални звуци, наречен акорд. В такъв спектър има няколко основни честоти заедно със съответните обертонове.
Разликите в тембъра се споделят главно от ниско-средночестотните компоненти на сигнала, следователно голямо разнообразие от тембри се свързва със сигнали, разположени в долната част на честотния диапазон. Сигналите, свързани с горната му част, с нарастването си все повече губят тембърното си оцветяване, което се дължи на постепенното излизане на техните хармонични компоненти извън границите на чуваемите честоти. Това може да се обясни с факта, че до 20 или повече хармоници участват активно във формирането на тембъра на ниски звуци, средни 8 - 10, високи 2 - 3, тъй като останалите са или слаби, или изпадат от областта на звукови честоти. Следователно високите звуци, като правило, са по-бедни в тембър.
Почти всички естествени звукови източници, включително източници на музикални звуци, имат специфична зависимост на тембъра от силата на звука. Слухът също е приспособен към тази зависимост – за него е естествено да определя силата на източника по цвета на звука. Силните звуци обикновено са по-резки.

Източници на музикален звук

Редица фактори, които характеризират първичните източници на звук, оказват голямо влияние върху качеството на звука на електроакустичните системи.
Акустичните параметри на музикалните източници зависят от състава на изпълнителите (оркестър, ансамбъл, група, солист и вид музика: симфонична, народна, естрадна и др.).

Произходът и формирането на звука на всеки музикален инструмент има своя специфика, свързана с акустичните особености на звукообразуването на даден музикален инструмент.
Важен елемент от музикалния звук е атаката. Това е специфичен преходен процес, по време на който се установяват стабилни звукови характеристики: сила на звука, тембър, височина. Всеки музикален звук преминава през три етапа - начало, среда и край, като както началният, така и крайният етап имат определена продължителност. начална фазанаречена атака. Продължителността му е различна: за щипкови, ударни и някои духови инструменти 0-20 ms, за фагот 20-60 ms. Атаката не е просто увеличаване на силата на звука от нула до някаква постоянна стойност, тя може да бъде придружена от същата промяна на височината и тембъра. Освен това атакуващите характеристики на инструмента не са еднакви различни областинеговия диапазон с различен стил на свирене: цигулката, от гледна точка на богатството от възможни експресивни методи на атака, е най-съвършеният инструмент.
Една от характеристиките на всеки музикален инструмент е честотният диапазон на звука. В допълнение към основните честоти, всеки инструмент се характеризира с допълнителни висококачествени компоненти - обертонове (или, както е прието в електроакустиката, висши хармоници), които определят специфичния му тембър.
Известно е, че звуковата енергия е неравномерно разпределена по целия спектър от звукови честоти, излъчвани от източника.
Повечето инструменти се характеризират с усилване на основните честоти, както и на отделни обертонове в определени (една или повече) относително тесни честотни ленти (форманти), които са различни за всеки инструмент. Резонансните честоти (в херци) на формантната област са: за тромпет 100-200, валдхорна 200-400, тромбон 300-900, тромпет 800-1750, саксофон 350-900, обой 800-1500, фагот 300-900, кларинет 250-600.
други характерно свойствомузикални инструменти - силата на звука им се определя от по-голямата или по-малка амплитуда (обхват) на звучащото им тяло или въздушен стълб (по-голямата амплитуда съответства на по-силен звук и обратно). Стойността на пиковите акустични мощности (във ватове) е: за голям оркестър 70, бас барабан 25, тимпани 20, малък барабан 12, тромбон 6, пиано 0,4, тромпет и саксофон 0,3, тромпет 0,2, контрабас 0. ( 6, пиколо 0,08, кларинет, валдхорна и триъгълник 0,05.
Съотношението на звуковата мощност, извлечена от инструмента при изпълнение на "фортисимо" към звуковата мощност при изпълнение на "пианисимо", обикновено се нарича динамичен диапазон на звука на музикалните инструменти.
Динамичният обхват на източника на музикален звук зависи от вида на изпълняващата група и естеството на изпълнението.
Помислете за динамичния диапазон индивидуални източницизвук. Под динамичния обхват на отделните музикални инструменти и ансамбли (оркестри и хорове с различен състав), както и на гласове, разбираме съотношението на максималното звуково налягане, създадено от даден източник, към минималното, изразено в децибели.
На практика, когато се определя динамичният обхват на източник на звук, обикновено се работи само с нива на звуково налягане, като се изчислява или измерва съответната им разлика. Например, ако максималното ниво на звука на оркестър е 90, а минималното е 50 dB, тогава се казва, че динамичният обхват е 90 - 50 = = 40 dB. В този случай 90 и 50 dB са нивата на звуково налягане спрямо нулевото акустично ниво.
Динамичният диапазон за даден източник на звук не е постоянен. Това зависи от естеството на извършваната работа и от акустичните условия на помещението, в което се извършва изпълнението. Reverb разширява динамичния диапазон, който обикновено достига максималната си стойност в помещения с голям обем и минимално звукопоглъщане. Почти всички инструменти и човешки гласове имат динамичен диапазон, който е неравномерен в звуковите регистри. Например силата на звука на най-ниския звук на "forte" на вокалиста е равна на нивото на най-високия звук на "пианото".

Динамичният диапазон на музикалната програма се изразява по същия начин, както при отделните звукови източници, но максималното звуково налягане се отбелязва с динамичен нюанс ff (фортисимо), а минималното с pp (пианисимо).

Най-високата сила на звука, посочена в нотите fff (forte, fortissimo), съответства на ниво на акустично звуково налягане от приблизително 110 dB, а най-ниската сила на звука, посочена в нотите prr (пиано-пианисимо), приблизително 40 dB.
Трябва да се отбележи, че динамичните нюанси на изпълнение в музиката са относителни и връзката им със съответните нива на звуково налягане е до известна степен условна. Динамичният обхват на определена музикална програма зависи от характера на композицията. Така динамичният обхват на класическите произведения на Хайдн, Моцарт, Вивалди рядко надвишава 30-35 dB. Динамичният диапазон на вариететната музика обикновено не надвишава 40 dB, докато на танците и джаза - само около 20 dB. Повечето произведения за руски оркестър за народни инструменти също имат малък динамичен диапазон (25-30 dB). Това важи и за духовия оркестър. Въпреки това, максималното ниво на звука на духовия оркестър в помещението може да достигне доста високо ниво (до 110 dB).

маскиращ ефект

Субективната оценка на силата на звука зависи от условията, при които звукът се възприема от слушателя. IN реални условиязвуковият сигнал не съществува при абсолютна тишина. В същото време външният шум засяга слуха, което затруднява възприемането на звука, маскирайки основния сигнал до известна степен. Ефектът от маскирането на чист синусоидален тон от външен шум се оценява чрез стойност, показваща. с колко децибела се повишава прагът на чуваемост на маскирания сигнал над прага на възприемането му в тишина.
Експериментите за определяне на степента на маскиране на един звуков сигнал от друг показват, че тонът на всяка честота се маскира от по-ниски тонове много по-ефективно, отколкото от по-високи. Например, ако два камертона (1200 и 440 Hz) излъчват звуци с еднакъв интензитет, тогава спираме да чуваме първия тон, той се маскира от втория (след като изгасим вибрацията на втория камертон, ще чуем първият отново).
Ако има едновременно два сложни звукови сигнала, състоящи се от определени спектри от звукови честоти, тогава възниква ефектът на взаимно маскиране. Освен това, ако основната енергия на двата сигнала е в една и съща област на аудио честотния диапазон, тогава ефектът на маскиране ще бъде най-силен.Така, когато предавате оркестрово произведение, поради маскиране от акомпанимента, партията на солиста може да стане лоша четливо, неясно.
Постигането на яснота или, както се казва, "прозрачност" на звука при звукопредаване на оркестри или поп ансамбли става много трудно, ако инструментът или отделни групи инструменти на оркестъра свирят едновременно в едни и същи или близки регистри.
При запис на оркестър режисьорът трябва да се съобразява с особеностите на маскировката. На репетициите, с помощта на диригент, той определя баланса между силата на звука на инструментите от една група, както и между групите на целия оркестър. Яснотата на основните мелодични линии и отделни музикални части се постига в тези случаи чрез близкото разположение на микрофоните до изпълнителите, съзнателния подбор от звуковия инженер на най-важните това мястопроизведения на инструменти и други специални техники на звуковото инженерство.
Феноменът маскиране се противопоставя на психофизиологичната способност на слуховите органи да отделят един или повече звуци от общата маса, които носят най-важната информация. Например, когато оркестърът свири, диригентът забелязва и най-малките неточности в изпълнението на партията на всеки инструмент.
Маскирането може значително да повлияе на качеството на предаване на сигнала. Ясното възприемане на получения звук е възможно, ако интензитетът му значително надвишава нивото на компонентите на смущението, които са в същата лента като приемания звук. При равномерни смущения превишението на сигнала трябва да бъде 10-15 dB. Тази характеристика на слуховото възприятие намира практическо приложение, например, при оценка на електроакустичните характеристики на носителите. Така че, ако съотношението сигнал / шум на аналогов запис е 60 dB, тогава динамичният обхват на записаната програма може да бъде не повече от 45-48 dB.

Времеви характеристики на слуховото възприятие

Слухов апарат, като всяка друга осцилаторна система, е инерционна. Когато звукът изчезне слухово усещанене изчезва веднага, а постепенно, като намалява до нула. Времето, през което усещането по отношение на силата на звука намалява с 8-10 фона, се нарича времева константа на слуха. Тази константа зависи от редица обстоятелства, както и от параметрите на възприемания звук. Ако два кратки звукови импулса пристигнат при слушателя с еднакъв честотен състав и ниво, но единият от тях е забавен, тогава те ще бъдат възприети заедно със закъснение, не по-голямо от 50 ms. При големи интервали на забавяне и двата импулса се възприемат отделно, възниква ехо.
Тази характеристика на слуха се взема предвид при проектирането на някои устройства за обработка на сигнали, например електронни линии за забавяне, реверберация и др.
Трябва да се отбележи, че поради специалното свойство на слуха, възприемането на силата на звука на краткотраен звуков импулс зависи не само от неговото ниво, но и от продължителността на въздействието на импулса върху ухото. И така, краткотраен звук, който продължава само 10-12 ms, се възприема от ухото по-тихо от звук със същото ниво, но засягащ ухото за например 150-400 ms. Следователно, когато слушате предаване, силата на звука е резултат от осредняване на енергията на звуковата вълна за определен интервал. В допълнение, човешкият слух има инерция, по-специално, когато възприема нелинейни изкривявания, той не усеща такива, ако продължителността на звуковия импулс е по-малка от 10-20 ms. Ето защо в индикаторите за ниво на звукозаписно битово радиоелектронно оборудване моментните стойности на сигнала се осредняват за период, избран в съответствие с времевите характеристики на слуховите органи.

Пространствено представяне на звука

Една от важните човешки способности е способността да се определи посоката на източника на звук. Тази способност се нарича бинаурален ефект и се обяснява с факта, че човек има две уши. Експерименталните данни показват откъде идва звукът: едно за високочестотни тонове, друго за нискочестотни.

Звукът изминава по-къс път до ухото, обърнато към източника, отколкото до второто ухо. В резултат на това налягането на звуковите вълни в ушните канали се различава по фаза и амплитуда. Разликите в амплитудата са значителни само при високи честоти, когато дължината на звуковата вълна стане сравнима с размера на главата. Когато разликата в амплитудата надхвърли прага от 1 dB, източникът на звук изглежда е от страната, където амплитудата е по-голяма. Ъгълът на отклонение на източника на звук от средна линия(линии на симетрия) е приблизително пропорционална на логаритъма на отношението на амплитудата.
За да се определи посоката на източника на звук с честоти под 1500-2000 Hz, фазовите разлики са значителни. На човек му се струва, че звукът идва от страната, от която вълната, която е напред по фаза, достига до ухото. Ъгълът на отклонение на звука от средната линия е пропорционален на разликата във времето на достигане на звуковите вълни до двете уши. Обучен човек може да забележи фазова разлика с времева разлика от 100 ms.
Способността да се определи посоката на звука в вертикална равнинаразвити много по-слабо (около 10 пъти). Тази особеност на физиологията е свързана с ориентацията на слуховите органи в хоризонталната равнина.
Специфична особеност на пространственото възприятие на звука от човек се проявява във факта, че слуховите органи са в състояние да усетят цялостната интегрална локализация, създадена с помощта на изкуствени средства за въздействие. Например, два високоговорителя са инсталирани в една стая по предната част на разстояние 2-3 м един от друг. На същото разстояние от оста на свързващата система, слушателят е разположен строго в центъра. В стаята през високоговорителите се излъчват два звука с еднаква фаза, честота и интензитет. В резултат на идентичността на звуците, преминаващи в органа на слуха, човек не може да ги раздели, неговите усещания дават представа за един, привиден (виртуален) източник на звук, който е разположен строго в центъра на оста на симетрия.
Ако сега намалим силата на звука на един високоговорител, тогава видимият източник ще се премести към по-силния високоговорител. Илюзията за движение на източника на звук може да се получи не само чрез промяна на нивото на сигнала, но и чрез изкуствено забавяне на един звук спрямо друг; в този случай видимият източник ще се измести към високоговорителя, който излъчва сигнал преди време.
Нека дадем пример, за да илюстрираме интегралната локализация. Разстоянието между високоговорителите е 2 м, разстоянието от предната линия до слушателя е 2 м; за да може източникът да се измести сякаш с 40 cm наляво или надясно, е необходимо да се подадат два сигнала с разлика в нивото на интензитета от 5 dB или със закъснение от 0,3 ms. При разлика в нивата от 10 dB или времезакъснение от 0,6 ms, източникът ще се "премести" на 70 cm от центъра.
По този начин, ако промените звуковото налягане, генерирано от високоговорителите, тогава възниква илюзията за преместване на източника на звук. Това явление се нарича тотална локализация. За създаване на пълна локализация се използва двуканална стереофонична система за предаване на звук.
В основната стая са монтирани два микрофона, всеки от които работи на свой канал. Във втория - два високоговорителя. Микрофоните са разположени на определено разстояние един от друг по линия, успоредна на разположението на излъчвателя на звука. Когато звуковият излъчвател се премести, различно звуково налягане ще действа върху микрофона и времето на пристигане на звуковата вълна ще бъде различно поради неравномерното разстояние между звуковия излъчвател и микрофоните. Тази разлика създава ефекта на тотална локализация във второстепенното помещение, в резултат на което видимият източник се локализира в определена точка в пространствотомежду два високоговорителя.
Трябва да се каже за биноралната система за предаване на звук. При тази система, наречена система "изкуствена глава", два отделни микрофона се поставят в основната стая, разположени на разстояние един от друг, равно на разстоянието между ушите на човек. Всеки от микрофоните има самостоятелен канал за предаване на звук, на изхода на който се включват телефони за ляво и дясно ухо във вторичната стая. С идентични канали за предаване на звука, такава система точно възпроизвежда бинауралния ефект, създаден близо до ушите на "изкуствената глава" в основната стая. Наличието на слушалки и необходимостта от продължително използване е недостатък.
Органът на слуха определя разстоянието до източника на звук по редица косвени признаци и с някои грешки. В зависимост от това дали разстоянието до източника на сигнала е малко или голямо, неговата субективна оценка се променя под въздействието на различни фактори. Установено е, че ако определените разстояния са малки (до 3 m), то субективната им оценка е почти линейно свързана с изменението на силата на звука на движещия се по дълбочина източник на звук. Допълнителен фактор за сложен сигнал е неговият тембър, който става все по-"тежък" с приближаването на източника към слушателя.Това се дължи на нарастващото нарастване на обертоновете на ниския регистър в сравнение с обертоновете на високия регистър, причинени чрез произтичащото увеличение на нивото на звука.
За средни разстояния от 3-10 m, отстраняването на източника от слушателя ще бъде придружено от пропорционално намаляване на силата на звука и тази промяна ще се прилага еднакво както за основната честота, така и за хармоничните компоненти. В резултат на това има относително усилване на високочестотната част от спектъра и тембърът става по-ярък.
С увеличаване на разстоянието загубата на енергия във въздуха ще се увеличи пропорционално на квадрата на честотата. Повишената загуба на обертонове от висок регистър ще доведе до намаляване на яркостта на тембъра. По този начин субективната оценка на разстоянията е свързана с промяна в неговия обем и тембър.
В условията на затворено пространство сигналите на първите отражения, които са закъснели с 20–40 ms спрямо директния, се възприемат от ухото като идващи от различни посоки. В същото време нарастващото им забавяне създава впечатление за значително разстояние от точките, от които произлизат тези отражения. Така според времето на забавяне може да се съди за относителната отдалеченост на вторичните източници или, което е същото, за размера на помещението.

Някои особености на субективното възприемане на стерео предавания.

Стереофоничната система за предаване на звук има редица важни характеристики в сравнение с конвенционалната монофонична.
Качеството, което отличава стереофоничния звук, съраунд, т.е. естествената акустична перспектива може да бъде оценена с помощта на някои допълнителни индикатори, които нямат смисъл при техника за монофонично предаване на звук. Тези допълнителни показатели включват: ъгъла на слуха, т.е. ъгълът, под който слушателят възприема звуковия стерео образ; стерео резолюция, т.е. субективно обусловена локализация на отделни елементи от звуковия образ в определени точки на пространството в рамките на ъгъла на чуваемост; акустична атмосфера, т.е. ефектът да накараш слушателя да се почувства присъстващ в основната стая, където се случва предаваното звуково събитие.

За ролята на акустиката на помещението

Блясъкът на звука се постига не само с помощта на оборудване за възпроизвеждане на звук. Дори при сравнително добро оборудване, качеството на звука може да е лошо, ако стаята за слушане не разполага с такова определени свойства. Известно е, че в затворено помещение има феномен на преозвучаване, наречен реверберация. Като засяга слуховите органи, реверберацията (в зависимост от нейната продължителност) може да подобри или влоши качеството на звука.

Човек в стая възприема не само директни звукови вълни, създадени директно от източника на звук, но и вълни, отразени от тавана и стените на стаята. Отразените вълни все още се чуват известно време след прекратяване на източника на звук.
Понякога се смята, че отразените сигнали играят само отрицателна роля, пречейки на възприемането на основния сигнал. Това мнение обаче е неправилно. определена частЕнергията на първоначално отразените ехо сигнали, достигайки до ушите на човек с кратки закъснения, усилва основния сигнал и обогатява звука му. Напротив, по-късно отразено ехо. времето на забавяне на което надвишава определена критична стойност, образуват звуков фон, който затруднява възприемането на основния сигнал.
Стаята за слушане не трябва да има многореверберация. Всекидневните обикновено имат ниска реверберация поради ограничения си размер и наличието на звукопоглъщащи повърхности, мека мебел, килими, завеси и др.
Бариери с различно естество и свойства се характеризират с коефициента на звукопоглъщане, който е отношението на погълнатата енергия към общата енергия на падащата звукова вълна.

За да увеличите звукопоглъщащите свойства на килима (и да намалите шума в хола), препоръчително е да окачите килима не близо до стената, а с разстояние от 30-50 mm).

Съдържанието на статията

СЛУХ,способност за възприемане на звуци. Слухът зависи от: 1) ухото – външно, средно и вътрешно – което възприема звуковите трептения; 2) слуховия нерв, който предава сигналите, получени от ухото; 3) определени части на мозъка (слухови центрове), в които импулсите, предавани от слуховите нерви, предизвикват осъзнаване на оригиналните звукови сигнали.

Всеки източник на звук - струна на цигулка, върху която е опънат лък, стълб от въздух, движещ се в тръба на орган, или гласни струни говорещ човек- предизвиква вибрации на околния въздух: първо, мигновено компресиране, след това мигновено разреждане. С други думи, всеки източник на звук излъчва поредица от редуващи се вълни с високо и ниско налягане, които се разпространяват бързо във въздуха. Този движещ се поток от вълни формира звука, възприеман от слуховите органи.

Повечето от звуците, които срещаме всеки ден, са доста сложни. Те се генерират от сложни колебателни движения на източника на звук, създавайки цял комплекс от звукови вълни. Експериментите със слуха се опитват да изберат възможно най-прости звукови сигнали, така че да е по-лесно да се оценят резултатите. Много усилия се изразходват за осигуряване на прости периодични трептения на източника на звук (като махало). Полученият поток от звукови вълни с една честота се нарича чист тон; това е редовна, плавна смяна на високо и ниско налягане.

Границите на слуховото възприятие.

Описаният "идеален" източник на звук може да бъде накаран да трепти бързо или бавно. Това ни позволява да изясним един от основните въпроси, които възникват при изучаването на слуха, а именно каква е минималната и максималната честота на трептенията, възприемани от човешкото ухо като звук. Експериментите показаха следното. Когато трептенията са много бавни, по-малко от 20 пълни трептения в секунда (20 Hz), всяка звукова вълна се чува отделно и не образува непрекъснат тон. Когато честотата на вибрациите се увеличава, човек започва да чува непрекъснат нисък тон, подобен на звука на най-ниската басова тръба на орган. Тъй като честотата се увеличава допълнително, възприеманият тон става все по-висок и по-висок; при честота от 1000 Hz, тя наподобява горната C на сопрано. Тази нота обаче все още е далеч от горната граница на човешкия слух. Едва когато честотата достигне около 20 000 Hz, нормалното човешко ухо постепенно спира да чува.

Чувствителността на ухото към звукови вибрации с различна честота не е еднаква. Той е особено чувствителен към средночестотни колебания (от 1000 до 4000 Hz). Тук чувствителността е толкова голяма, че всяко нейно значително увеличение би било неблагоприятно: в същото време би се възприел постоянен фонов шум от произволното движение на въздушните молекули. Тъй като честотата намалява или се увеличава спрямо средния диапазон, остротата на слуха постепенно намалява. В краищата на възприемания честотен диапазон звукът трябва да е много силен, за да бъде чут, толкова силен, че понякога се усеща физически, преди да бъде чут.

Звукът и неговото възприемане.

Чистият тон има две независими характеристики: 1) честота и 2) сила или интензитет. Честотата се измерва в херци, т.е. се определя от броя на пълните осцилаторни цикли за секунда. Интензитетът се измерва чрез големината на пулсиращото налягане на звуковите вълни върху всяка насрещна повърхност и обикновено се изразява в относителни, логаритмични единици - децибели (dB). Трябва да се помни, че концепциите за честота и интензитет се отнасят само за звука като външен физически стимул; това е т.нар. акустични характеристики на звука. Когато говорим за възприятие, т.е. относно физиологичния процес звукът се оценява като висок или нисък, а силата му се възприема като гръмкост. Като цяло височината - субективната характеристика на звука - е тясно свързана с неговата честота; високочестотните звуци се възприемат като високи. Освен това като цяло можем да кажем, че възприеманата сила на звука зависи от силата на звука: чуваме по-интензивни звуци като по-силни. Тези съотношения обаче не са фиксирани и абсолютни, както често се приема. Възприеманата височина на звука се влияе до известна степен от силата му, докато възприеманата сила се влияе от неговата честота. По този начин, чрез промяна на честотата на звука, човек може да избегне промяната на възприеманата височина, като съответно променя силата му.

„Минимално забележима разлика.“

Както от практическа, така и от теоретична гледна точка, определянето на минималната възприемаема от ухото разлика в честотата и силата на звука е много важен проблем. Как трябва да се промени честотата и силата на аудио сигналите, така че слушателят да забележи това? Оказа се, че минималната забележима разлика се определя от относителната промяна в характеристиките на звука, а не от абсолютните промени. Това се отнася както за честотата, така и за силата на звука.

Относителната промяна в честотата, необходима за разграничаване, е различна както за звуци с различни честоти, така и за звуци със същата честота, но с различна сила. Може да се каже обаче, че е приблизително 0,5% в широк честотен диапазон от 1000 до 12 000 Hz. Този процент (т.нар. праг на дискриминация) е малко по-висок при по-високи честоти и много по-висок при по-ниски честоти. Следователно, ухото е по-малко чувствително към промяна на честотата в краищата на честотния диапазон, отколкото в средния диапазон, и това често се забелязва от всички свирещи на пиано; интервалът между две много високи или много ниски ноти изглежда по-кратък от този на нотите в средния диапазон.

Минималната забележима разлика по отношение на силата на звука е малко по-различна. Дискриминацията изисква доста голяма промяна в налягането на звуковите вълни, около 10% (т.е. около 1 dB), и тази стойност е относително постоянна за звуци с почти всякаква честота и интензитет. Въпреки това, когато интензитетът на стимула е нисък, минималната осезаема разлика се увеличава значително, особено за нискочестотни тонове.

Обертонове в ухото.

Характерно свойство на почти всеки източник на звук е, че той не само произвежда прости периодични трептения (чист тон), но също така извършва сложни колебателни движения, които дават няколко чисти тона едновременно. Обикновено такъв сложен тон се състои от хармонични серии (хармоници), т.е. от най-ниската, основна честота плюс обертонове, чиито честоти превишават основната с цял брой пъти (2, 3, 4 и т.н.). По този начин обект, който вибрира на основна честота от 500 Hz, може също да произведе обертонове от 1000, 1500, 2000 Hz и т.н. Човешкото ухо реагира на звуков сигнал по подобен начин. Анатомични особеностиУшите предоставят много възможности за преобразуване на енергията на входящия чист тон, поне частично, в обертонове. Така че, дори когато източникът дава чист тон, внимателният слушател може да чуе не само основния тон, но и едва доловим един или два обертона.

Взаимодействието на два тона.

При едновременното възприемане на ухото на два чисти тона могат да се наблюдават следните варианти на съвместното им действие в зависимост от природата на самите тонове. Те могат да се маскират взаимно чрез взаимно намаляване на силата на звука. Това най-често се случва, когато тоновете не варират много по честота. Два тона могат да се свързват един с друг. В същото време чуваме звуци, съответстващи или на разликата в честотите между тях, или на сумата от техните честоти. Когато два тона са много близки по честота, ние чуваме един тон, чиято височина приблизително съответства на тази честота. Този тон обаче става по-силен и по-тих, тъй като двата леко несъответстващи акустични сигнала непрекъснато си взаимодействат, усилвайки се и отменяйки се взаимно.

Тембър.

Обективно погледнато, едни и същи сложни тонове могат да се различават по степен на сложност, т.е. състав и интензивност на обертоновете. Субективната характеристика на възприятието, която най-общо отразява особеността на звука, е тембърът. По този начин усещанията, причинени от сложен тон, се характеризират не само с определена височина и сила, но и с тембър. Някои звуци са богати и пълни, други не. На първо място, благодарение на разликите в тембъра, ние разпознаваме гласовете на различни инструменти сред различни звуци. Нота А, изсвирена на пиано, може лесно да се различи от същата нота, изсвирена на валдхорна. Ако обаче човек успее да филтрира и заглуши обертоновете на всеки инструмент, тези ноти не могат да бъдат разграничени.

Локализация на звука.

Човешкото ухо не само прави разлика между звуците и техните източници; двете уши, работейки заедно, са в състояние да определят доста точно посоката, от която идва звукът. Тъй като ушите са разположени от противоположните страни на главата, звуковите вълни от източника на звук не достигат до тях едновременно и действат с малко различна сила. Поради минималната разлика във времето и силата, мозъкът доста точно определя посоката на източника на звук. Ако източникът на звук е строго отпред, тогава мозъкът го локализира по хоризонталната ос с точност до няколко градуса. Ако източникът е изместен на една страна, точността на локализиране е малко по-малка. Разграничаването на звука отзад от звука отпред, както и локализирането му по вертикалната ос, е малко по-трудно.

Шум

често описван като атонален звук, т.е. състоящ се от различни честоти, които не са свързани една с друга и следователно не повтарят такова редуване на вълни с високо и ниско налягане достатъчно последователно, за да се получи определена честота. Всъщност обаче почти всеки "шум" има своя собствена височина, която лесно се вижда чрез слушане и сравняване на обикновени шумове. От друга страна, всеки "тон" има елементи на грубост. Следователно разликите между шум и тон са трудни за дефиниране в тези термини. Настоящата тенденция е да се дефинира шумът психологически, а не акустично, наричайки шума просто нежелан звук. Намаляването на шума в този смисъл стана спешно съвременен проблем. Макар и постоянно силен шум, без съмнение води до глухота, а работата в шумна среда причинява временен стрес, но вероятно има по-малко траен и силен ефект, отколкото понякога му се приписва.

Анормален слух и слух при животни.

Естественият стимул за човешкото ухо е звукът, разпространяващ се във въздуха, но ухото може да бъде засегнато и по други начини. Всеки, например, добре знае, че под водата се чува звук. Също така, ако се приложи източник на вибрации към костната част на главата, се появява усещане за звук поради костната проводимост. Този феномен е много полезен при някои форми на глухота: малък предавател, приложен директно към мастоидния израстък (частта от черепа, разположена точно зад ухото), позволява на пациента да чува звуците, усилени от предавателя през костите на черепа поради към костната проводимост.

Разбира се, хората не са единствените, които имат слух. Способността да чуваме възниква в началото на еволюцията и вече съществува при насекомите. Различните видове животни възприемат звуци с различна честота. Някои хора чуват по-малък диапазон от звуци от човек, други по-голям. Добър пример- куче, чието ухо е чувствително към честоти извън човешкия слух. Едно приложение за това е да се произвеждат свирки, които не се чуват от хората, но са достатъчни за кучета.

Органите на слуха позволяват на човек да чува и анализира информация, да прави разлика между много звуци. Тези функции са присъщи на природата, комуникацията и сигурността зависят от тях. Информацията, възприемана от органа на слуха, е 30% от общите данни, които човек получава от външния свят. Какви характеристики на човешкия слух и границите на звуковото възприятие ще бъдат разгледани в статията.

Уникалността на човешкия слух

Понастоящем хората възприемат данни главно чрез зрението, докато способността за чуване все още остава необходим аспект от живота.

Човешкият слух е способността да се получава звукова информация с органите на слуха. Акустичното възприятие е едно от 5-те биологични човешки сетива. Нашият вестибуларно-слухов орган не само улавя звуковите вълни, но и отговаря за баланса на тялото в пространството. Учените днес могат лесно да измерват честотата и диапазона на звуковите импулси, но все още е трудно да се обясни как получената информация се показва в мозъка.

Органът на слуха е много чувствителен и ефективен при изпълнение на функциите си. В същото време природата се е погрижила за степента на чувствителност, ако е още по-висока, човек ще възприеме още повече звуци и ще чуе непрекъснато съскане и смесени шумове. Следователно не е необходимо да се повишава чувствителността на слуховите органи към звуково въздействие.

Ушите практически не се уморяват, въпреки факта, че изпълняват функциите си през цялото време. Възстановяването след малки натоварвания при здрав човек става след няколко минути. И двете уши са взаимосвързани, ако едното се умори, тогава в другото настъпва временно намаляване на слуховите функции.

За слуха е важно да се знае, че при нормалната си острота човешкото ухо възприема шепот от 6–7 м. Забелязано е, че с възрастта слуховата функция се влошава. Счита се, че пикът на изострен слух е между 12 и 20 години. Още с настъпването на 20-годишна възраст човек неусетно започва да чува по-зле. Това се дължи на факта, че с течение на времето специалните рецептори, които възприемат звуковите вибрации и ги превръщат в нервни импулси, умират.

Спазването на прости правила за хигиена на слуха, редовните профилактични прегледи и навременното лечение на УНГ заболявания намаляват риска от ранно намаляване на тежестта му.

Механизъм на звуково възприятие

Предполага се, че звукът е явление от физическо естество, което представлява непрекъснат сигнал, който предава информация.

Механизмът на възприемането му в ушите е доста сложен и се състои от следните етапи:

• Звуковият импулс преминава в ушния канал и стимулира вибрациите на тъпанчето.
• Звуковото налягане провокира вибриращи движения на тъпанчевата мембрана.
• Получените вибрации проникват в кохлеята.
• Течността, която присъства в кохлеята, се поддава на колебания, в резултат на което космените клетки започват да се движат.
• Космените клетки произвеждат електрически сигнали, които засягат слуховия нерв.
• Сигналът преминава през слуховия нерв до мозъка.

Всички звуци, възприемани от човек, се различават по сила, тоналност и честота. Силата на сигнала зависи пряко от разстоянието между органа на слуха и обекта, който излъчва звуков импулс.

Скоростта на вибрация на обекта, който издава звука, определя честотата на звука. Нивото на тоналност се влияе от присъстващите в звуков сигналобертонове, по-точно техният брой и сила.

Можем да чуем различни звуци, тъй като те произвеждат различни вибрации, съответно различни импулси влизат в мозъка.

В допълнение, човек, който възприема аудио съобщения, може лесно да определи откъде идва сигналът. Това се дължи на факта, че въздушните вибрации влизат първо в едното ухо, а след това в другото с разлика от хилядна от секундата. Тази последователност позволява да се ориентирате от коя страна идва звукът.

Граници на звуковото възприятие

Известно е, че честотният диапазон на човешкия слух варира от 16 до 20 000 Hz. Горната граница намалява с възрастта. Някои хора улавят честоти до 24 000 Hz, което е рядкост. Интересното е, че животните са в състояние да улавят звукови вибрации с по-висока честота, така че кучетата могат да чуват сигнали с честота до 38 000 Hz, котките - до 70 000 Hz.

Звукови вълни под 60 Hz могат да се възприемат от човек само на нивото на вибрации, вибрации под 16 Hz (инфразвук) не се улавят. Те могат да повлияят негативно на състоянието на нервната и ендокринни системи, вътрешни органи. Инфразвуците се генерират по време на природни явления (земетресения, бури, урагани и др.). Те могат да се появят и в резултат на работата на големи съоръжения (турбини, язовири, генератори, пещи и др.).

Ако честотата е по-висока от 20 000 Hz, това вече е ултразвук, който не представлява заплаха за хората, с помощта на който някои животни предават информация едно на друго. За сравнение, човешката реч съответства на марката от 300-4000 Hz.

Освен това има разделение на диапазона на звуци с ниски честоти - до 500 Hz, средни 500-1000 Hz и високи - над 10 000 Hz.

Много фактори влияят върху способността на човек да различава честотите:

• Възраст.
• Заболявания на слуховия апарат.
• Умора.
• Ниво на обучение на ухото.

Възприемането на звука до голяма степен зависи от нивата на звука, измерва се в децибели (dB):

• 0 dB (долна граница) - не се чува нищо.
• 25-30 dB - човешки шепот.
• 40-45 dB - нормален разговор.
• 100 dB - оркестър, вагон на метрото, максимално допустимата сила на звука на слушалките.
• 120 dB - ударен чук.
• 130 dB - праг на болка и възниква шок (самолет в началото).
• 150 dB - наранявания (изстрелване на ракета).
• Ако звуковото налягане е по-високо от 160 dB, тъпанчевата мембрана и белите дробове могат да се разкъсат.
• След достигане на марката от 200 dB настъпва смърт (шумови оръжия).

Рядко кратко увеличение на звуковото налягане до 120 dB няма да причини негативни последици, но ако човешкият слух е подложен на често и продължително излагане на сила на звука над 80 dB, ще има влошаване или дори частична загуба на слуховата функция.

Защитете ушите си, използвайте лична защита(слушалки, слушалки, каски), ако работите в шумна индустрия, често ходите на лов, стреляте или използвате електрически инструменти (пробивна бормашина, бормашина, ударен чук и др.).