Zvučni opseg ljudskog uha. Zvučni frekvencijski opseg zvučne i terminologije uslovne podjele

Tema zvuka je vrijedna razgovora o ljudskom sluhu malo detaljnije. Koliko je naša percepcija subjektivna? Možete li testirati svoj sluh? Danas ćete naučiti najlakši način da saznate da li je vaš sluh u potpunosti u skladu s vrijednostima u tabeli.

Poznato je da je prosječna osoba u stanju da percipira akustične valove u rasponu od 16 do 20.000 Hz (16.000 Hz u zavisnosti od izvora). Ovaj raspon se naziva zvučni domet.

20 Hz	Zujanje koje se može samo osjetiti, ali ne i čuti. Reproduciraju ga uglavnom vrhunski audio sistemi, pa je u slučaju tišine ona kriva
30 Hz	Ako ga ne čujete, najvjerovatnije je opet problem s reprodukcijom.
40 Hz	Moći će se čuti na budžetskim i mainstream zvučnicima. Ali vrlo tiho
50 Hz	hum električna struja. Mora se čuti
60 Hz	Čujno (kao i sve do 100 Hz, prilično opipljivo zbog refleksije iz slušnog kanala) čak i kroz najjeftinije slušalice i zvučnike
100 Hz	Kraj basa. Početak opsega direktnog sluha
200 Hz	Srednje frekvencije
500 Hz
1 kHz
2 kHz
5 kHz	Početak visokofrekventnog opsega
10 kHz	Ako se ova frekvencija ne čuje, vjerovatno je ozbiljni problemi sa sluhom. Potrebna je konsultacija ljekara
12 kHz	Nemogućnost čuti ovu frekvenciju može ukazivati ​​na početnu fazu gubitka sluha.
15 kHz	Zvuk koji neki ljudi stariji od 60 godina ne mogu čuti
16 kHz	Za razliku od prethodne, skoro svi ljudi stariji od 60 godina ne čuju ovu frekvenciju.
17 kHz	Učestalost je problem za mnoge već u srednjim godinama
18 kHz	Problemi sa čujnošću ove frekvencije - početak starosne promjene sluha. Sada ste odrasli. :)
19 kHz	Granična učestalost prosječnog sluha
20 kHz	Ovu frekvenciju čuju samo djeca. Da li je istina

»
Ovaj test je dovoljan za grubu procjenu, ali ako ne čujete zvukove iznad 15 kHz, trebate se obratiti ljekaru.

Imajte na umu da je problem čujnosti niske frekvencije najvjerovatnije povezan sa.

Najčešće, natpis na kutiji u stilu "Reproducibilan raspon: 1–25.000 Hz" nije čak ni marketing, već čista laž proizvođača.

Nažalost, kompanije nisu obavezne da certificiraju ne sve audio sisteme, pa je gotovo nemoguće dokazati da je ovo laž. Zvučnici ili slušalice, možda, reprodukuju granične frekvencije... Pitanje je kako i na kojoj jačini.

Problemi sa spektrom iznad 15 kHz su prilično česta starosna pojava s kojom će se korisnici vjerovatno susresti. Ali 20 kHz (istih za koje se audiofili toliko bore) obično čuju samo djeca mlađa od 8-10 godina.

Dovoljno je preslušati sve fajlove uzastopno. Za detaljniju studiju možete reproducirati uzorke, počevši od minimalnog volumena, postepeno ga povećavajući. To će vam omogućiti da dobijete točniji rezultat ako je sluh već malo oštećen (podsjetite se da je za percepciju nekih frekvencija potrebno prekoračiti određenu graničnu vrijednost, koja se, takoreći, otvara i pomaže slušnom aparatu da čuje to).

Da li čujete čitav frekventni opseg za koji je sposoban?

Psihoakustika - oblast nauke koja graniči između fizike i psihologije, proučava podatke o slušnom osećaju osobe kada fizički stimulus - zvuk - deluje na uho. Sakupljena je velika količina podataka o ljudskim reakcijama na slušne podražaje. Bez ovih podataka, teško je steći ispravno razumijevanje rada sistema audio frekvencijske signalizacije. Uzmite u obzir najviše važne karakteristike ljudska percepcija zvuka.
Osoba osjeća promjene zvučnog pritiska koje se javljaju na frekvenciji od 20-20.000 Hz. Zvukovi ispod 40 Hz su relativno rijetki u muzici i ne postoje u govornom jeziku. Na vrlo visokim frekvencijama nestaje muzička percepcija i javlja se određeni neodređeni zvučni osjećaj, ovisno o individualnosti slušatelja, njegovoj dobi. S godinama se osjetljivost sluha kod ljudi smanjuje, posebno u gornjim frekvencijama zvučnog opsega.
Ali bilo bi pogrešno zaključiti na osnovu toga da je prijenos širokog frekventnog opsega pomoću instalacije za reprodukciju zvuka nevažan za starije ljude. Eksperimenti su pokazali da ljudi, čak i koji jedva percipiraju signale iznad 12 kHz, vrlo lako prepoznaju nedostatak visokih frekvencija u muzičkom prijenosu.

Frekventne karakteristike slušnih senzacija

Područje zvukova koje osoba čuje u rasponu od 20-20000 Hz ograničeno je po intenzitetu pragovima: odozdo - čujnost i odozgo - bol.
Prag sluha se procjenjuje minimalnim pritiskom, tačnije, minimalnim povećanjem pritiska u odnosu na granicu, osjetljiv je na frekvencije od 1000-5000 Hz - ovdje je prag sluha najniži (zvučni pritisak je oko 2 -10 Pa). U pravcu nižih i viših zvučnih frekvencija, osetljivost sluha naglo opada.
Prag boli određuje gornja granica percepcija zvučne energije i odgovara približno intenzitetu zvuka od 10 W/m ili 130 dB (za referentni signal frekvencije od 1000 Hz).
Sa povećanjem zvučnog pritiska, povećava se i intenzitet zvuka, a slušni osjećaj se povećava skokovima, što se naziva prag diskriminacije intenziteta. Broj ovih skokova na srednjim frekvencijama je oko 250, na niskim i visokim frekvencijama opada i u prosjeku u rasponu frekvencija je oko 150.

Pošto je raspon varijacije intenziteta 130 dB, onda je elementarni skok osjeta u prosjeku preko amplitudnog raspona 0,8 dB, što odgovara promjeni intenziteta zvuka za 1,2 puta. Na niskim nivoima sluha ovi skokovi dostižu 2-3 dB, na visokim nivoima se smanjuju na 0,5 dB (1,1 puta). Povećanje snage putanje pojačanja za manje od 1,44 puta ljudsko uho praktično ne fiksira. Uz niži zvučni pritisak koji razvija zvučnik, čak i dvostruko povećanje snage izlaznog stupnja možda neće dati opipljiv rezultat.

Subjektivne karakteristike zvuka

Kvalitet prijenosa zvuka ocjenjuje se na osnovu slušne percepcije. Stoga je moguće ispravno odrediti tehničke zahtjeve za put prijenosa zvuka ili njegove pojedinačne veze samo proučavanjem obrazaca koji povezuju subjektivno percipirani osjećaj zvuka i objektivne karakteristike zvuka su visina, glasnoća i tembar.
Koncept visine tona podrazumijeva subjektivnu procjenu percepcije zvuka u frekvencijskom opsegu. Zvuk se obično ne karakteriše frekvencijom, već tonom.
Ton je signal određene visine, koji ima diskretni spektar (muzički zvuci, samoglasnici govora). Signal koji ima široki kontinuirani spektar, čije sve frekvencijske komponente imaju istu prosječnu snagu, naziva se bijeli šum.

Postepeno povećanje frekvencije zvučnih vibracija od 20 do 20.000 Hz percipira se kao postepena promjena tona od najnižeg (bas) prema najvišem.
Stepen tačnosti sa kojim osoba određuje visinu tona po sluhu zavisi od oštrine, muzikalnosti i uvežbanosti njegovog uha. Treba napomenuti da visina tona donekle zavisi od intenziteta zvuka (na visokim nivoima zvuci većeg intenziteta deluju niži od slabijih.
Ljudsko uho je dobro u razlikovanju dva tona koja su bliska po visini. Na primjer, u frekvencijskom rasponu od približno 2000 Hz, osoba može razlikovati dva tona koja se međusobno razlikuju po frekvenciji za 3-6 Hz.
Subjektivna skala percepcije zvuka u smislu frekvencije je bliska logaritamskom zakonu. Stoga se udvostručenje frekvencije oscilacije (bez obzira na početnu frekvenciju) uvijek doživljava kao ista promjena visine tona. Interval visine tona koji odgovara promjeni frekvencije od 2 puta naziva se oktava. Frekvencijski opseg koji osoba percipira je 20-20.000 Hz, pokriva otprilike deset oktava.
Oktava je prilično veliki interval promjene visine tona; osoba razlikuje mnogo manje intervale. Dakle, u deset oktava koje percipira uho, može se razlikovati više od hiljadu gradacija visine tona. Muzika koristi manje intervale zvane polutonovi, koji odgovaraju promjeni frekvencije od otprilike 1.054 puta.
Oktava je podijeljena na pola oktave i trećinu oktave. Za potonje je standardiziran sljedeći raspon frekvencija: 1; 1.25; 1.6; 2; 2.5; 3; 3.15; 4; 5; 6,3:8; 10, koje su granice jedne trećine oktava. Ako se ove frekvencije smjeste na jednake udaljenosti duž ose frekvencije, onda će se dobiti logaritamska skala. Na osnovu toga, sve frekvencijske karakteristike uređaja za prijenos zvuka se grade na logaritamskoj skali.
Jačina prenosa ne zavisi samo od intenziteta zvuka, već i od spektralnog sastava, uslova percepcije i trajanja ekspozicije. Dakle, dva zvučna tona srednjeg i niske frekvencije koji imaju isti intenzitet (ili isti zvučni pritisak) osoba ne percipira kao jednako glasne. Stoga je uveden koncept nivoa glasnoće u pozadini kako bi se označili zvukovi iste glasnoće. Za nivo jačine zvuka u fonima uzima se nivo zvučnog pritiska u decibelima iste jačine čistog tona sa frekvencijom od 1000 Hz, odnosno za frekvenciju od 1000 Hz nivoi jačine zvuka u fonima i decibelima su isti. Na drugim frekvencijama, za isti zvučni pritisak, zvuci mogu izgledati glasniji ili tiši.
Iskustvo tonskih inženjera u snimanju i montaži muzičkih dela pokazuje da u cilju boljeg otkrivanja zvučnih nedostataka koji se mogu javiti tokom rada, nivo jačine zvuka tokom kontrolnog slušanja treba održavati na visokom nivou, otprilike koji odgovara jačini zvuka u sali.
Uz produženo izlaganje intenzivnom zvuku, osjetljivost sluha se postepeno smanjuje, a što je više, to je jačina zvuka veća. Uočljivo smanjenje osjetljivosti povezano je s odgovorom sluha na preopterećenje, tj. sa svojom prirodnom adaptacijom, nakon pauze u slušanju, slušna osjetljivost se vraća. Ovome treba dodati da slušni aparat, kada percipira signale visokog nivoa, unosi sopstvena, tzv. subjektivna izobličenja (što ukazuje na nelinearnost sluha). Dakle, na nivou signala od 100 dB, prvi i drugi subjektivni harmonik dostižu nivoe od 85 i 70 dB.
Značajan nivo volumena i trajanje njegovog izlaganja izazivaju nepovratne pojave u slušnom organu. Primijećeno je da mladi ljudi poslednjih godina pragovi sluha su se naglo povećali. Razlog tome bila je strast za pop muzikom, koju karakteriše visok nivo zvuka.
Nivo jačine zvuka se mjeri pomoću elektroakustičnog uređaja - mjerača zvuka. Mikrofon prvo pretvara izmjereni zvuk u električne vibracije. Nakon pojačanja posebnim pojačivačem napona, ove oscilacije se mjere pokazivačem podešenim u decibelima. Kako bi se osiguralo da očitanja uređaja što bliže odgovaraju subjektivnoj percepciji glasnoće, uređaj je opremljen posebnim filterima koji mijenjaju njegovu osjetljivost na percepciju zvuka. različite frekvencije prema karakteristikama osjetljivosti sluha.
Važna karakteristika zvuka je tembar. Sposobnost sluha da ga razlikuje omogućava vam da percipirate signale sa širokim spektrom nijansi. Zvuk svakog od instrumenata i glasova, zbog svojih karakterističnih nijansi, postaje višebojan i dobro prepoznatljiv.
Timbar, kao subjektivni odraz složenosti percipiranog zvuka, nema kvantitativnu ocjenu i karakteriziraju ga pojmovi kvalitativnog reda (lijep, mekan, sočan, itd.). Kada se signal prenosi elektroakustičnim putem, rezultirajuća izobličenja prvenstveno utiču na tembar reprodukovanog zvuka. Stanje ispravan prenos tembar muzičkih zvukova je neiskrivljeni prenos spektra signala. Spektar signala je skup sinusoidnih komponenti složenog zvuka.
Takozvani čisti ton ima najjednostavniji spektar, sadrži samo jednu frekvenciju. Zvuk muzičkog instrumenta se ispostavlja zanimljivijim: njegov spektar se sastoji od osnovne frekvencije i nekoliko "nečistoćih" frekvencija, koje se nazivaju prizvuci (viši tonovi). Overtonovi su višestruki od osnovne frekvencije i obično su manje amplitude.
Timbar zvuka zavisi od distribucije intenziteta preko tonova. Zvukovi različitih muzičkih instrumenata razlikuju se po tembru.
Složeniji je spektar kombinacije muzičkih zvukova koji se naziva akord. U takvom spektru postoji nekoliko osnovnih frekvencija zajedno sa odgovarajućim prizvucima.
Razlike u tembru uglavnom dijele nisko-srednje frekvencijske komponente signala, stoga je velika raznolikost boja povezana sa signalima koji leže u donjem dijelu frekvencijskog opsega. Signali koji se odnose na njegov gornji dio, kako se povećavaju, sve više gube boju boje, što je posljedica postepenog izlaska njihovih harmonijskih komponenti izvan granica čujnih frekvencija. To se može objasniti činjenicom da je do 20 ili više harmonika aktivno uključeno u formiranje tembra niskih zvukova, srednjih 8 - 10, visokih 2 - 3, jer su ostali ili slabi ili ispadaju iz područja zvučne frekvencije. Stoga su visoki zvukovi, po pravilu, siromašniji u boji.
Gotovo svi prirodni izvori zvuka, uključujući i izvore muzičkih zvukova, imaju specifičnu zavisnost tembra od nivoa jačine zvuka. Ovoj zavisnosti je prilagođen i sluh – prirodno je da odredi intenzitet izvora po boji zvuka. Glasni zvuci su obično oštriji.

Muzički izvori zvuka

Brojni faktori koji karakterišu primarne izvore zvuka imaju veliki uticaj na kvalitet zvuka elektroakustičkih sistema.
Akustički parametri muzičkih izvora zavise od sastava izvođača (orkestar, ansambl, grupa, solista i vrste muzike: simfonijska, narodna, pop, itd.).

Nastanak i formiranje zvuka na svakom muzičkom instrumentu ima svoje specifičnosti povezane sa akustičnim osobinama formiranja zvuka u određenom muzičkom instrumentu.
Važan element muzičkog zvuka je napad. Ovo je specifičan prolazni proces tokom kojeg se uspostavljaju stabilne karakteristike zvuka: glasnoća, tembar, visina. Bilo koji muzički zvuk prolazi kroz tri faze - početak, srednji i kraj, a i početna i završna faza imaju određeno trajanje. početna faza naziva napadom. Traje drugačije: za trkačke, udaraljke i neke duvačke instrumente 0-20 ms, za fagot 20-60 ms. Napad nije samo povećanje jačine zvuka od nule do neke stabilne vrijednosti, već može biti praćen istom promjenom visine tona i tembra. Štaviše, karakteristike napada instrumenta nisu iste u različitim dijelovima njegovog raspona s različitim stilovima sviranja: violina je najsavršeniji instrument u smislu bogatstva mogućih izražajnih metoda napada.
Jedna od karakteristika svakog muzičkog instrumenta je frekvencijski opseg zvuka. Uz osnovne frekvencije, svaki instrument karakteriziraju dodatne visokokvalitetne komponente - tonovi (ili, kako je to uobičajeno u elektroakustici, viši harmonici), koji određuju njegov specifični tembar.
Poznato je da je zvučna energija neravnomjerno raspoređena po čitavom spektru zvučnih frekvencija koje emituje izvor.
Većinu instrumenata karakteriše pojačanje osnovnih frekvencija, kao i pojedinačni prizvuci u određenim (jednom ili više) relativno uskih frekvencijskih opsega (formanti), koji su različiti za svaki instrument. Rezonantne frekvencije (u hercima) formantnog područja su: za trubu 100-200, hornu 200-400, trombon 300-900, trubu 800-1750, saksofon 350-900, klarina 800-1500 basota 900 250-600 .
Još jedno karakteristično svojstvo muzičkih instrumenata je jačina njihovog zvuka, koja je određena većom ili manjom amplitudom (rasponom) njihovog zvučnog tijela ili stupca zraka (veća amplituda odgovara jačem zvuku i obrnuto). Vrijednost vršne akustične snage (u vatima) je: za veliki orkestar 70, bas bubanj 25, timpani 20, mali bubanj 12, trombon 6, klavir 0,4, truba i saksofon 0,3, truba 0,2, kontrabas 6, pikolo 0. 0,08, klarinet, rog i trokut 0,05.
Odnos snage zvuka izvučene iz instrumenta pri izvođenju "fortisima" i snage zvuka pri izvođenju "pianissimo" obično se naziva dinamičkim opsegom zvuka muzičkih instrumenata.
Dinamički opseg izvora muzičkog zvuka zavisi od vrste izvođačke grupe i prirode izvođenja.
Razmotrite dinamički raspon pojedinačnih izvora zvuka. Pod dinamičkim rasponom pojedinih muzičkih instrumenata i ansambala (orkestara i horova različitog sastava), kao i glasova, razumijevamo odnos maksimalnog zvučnog pritiska koji stvara dati izvor i minimalnog, izraženog u decibelima.
U praksi se pri određivanju dinamičkog opsega izvora zvuka obično radi samo sa nivoima zvučnog pritiska, računajući ili mereći njihovu odgovarajuću razliku. Na primjer, ako je maksimalni nivo zvuka orkestra 90, a minimalni 50 dB, tada se kaže da je dinamički raspon 90 - 50 = = 40 dB. U ovom slučaju, 90 i 50 dB su nivoi zvučnog pritiska u odnosu na nulti akustički nivo.
Dinamički raspon za dati izvor zvuka nije konstantan. Zavisi od prirode posla koji se izvodi i od akustičkih uslova prostorije u kojoj se izvođenje odvija. Reverb proširuje dinamički raspon, koji obično dostiže svoju maksimalnu vrijednost u prostorijama sa velikom jačinom zvuka i minimalnom apsorpcijom zvuka. Gotovo svi instrumenti i ljudski glasovi imaju dinamički raspon koji je neujednačen u svim zvučnim registrima. Na primjer, jačina najnižeg zvuka na "forteu" vokala jednaka je nivou najvišeg zvuka na "klaviru".

Dinamički opseg muzičkog programa izražava se na isti način kao i za pojedinačne izvore zvuka, ali se maksimalni zvučni pritisak beleži dinamičkom ff (fortisimo) nijansom, a minimalni pp (pianissimo).

Najveća jačina, naznačena u notama fff (forte, fortissimo), odgovara nivou zvučnog pritiska od približno 110 dB, a najniža jačina, naznačena u notama prr (piano-pianissimo), približno 40 dB.
Treba napomenuti da su dinamičke nijanse izvođenja u muzici relativne i da je njihova povezanost sa odgovarajućim nivoima zvučnog pritiska donekle uslovna. Dinamički opseg određenog muzičkog programa zavisi od prirode kompozicije. Dakle, dinamički raspon klasičnih djela Haydna, Mozarta, Vivaldija rijetko prelazi 30-35 dB. Dinamički raspon estradne muzike obično ne prelazi 40 dB, dok plesne i jazz - samo oko 20 dB. Većina djela za orkestar ruskih narodnih instrumenata također ima mali dinamički raspon (25-30 dB). Ovo važi i za duvački orkestar. Međutim, maksimalni nivo zvuka limenog orkestra u prostoriji može dostići prilično visok nivo (do 110 dB).

efekat maskiranja

Subjektivna procjena glasnoće zavisi od uslova u kojima slušalac percipira zvuk. U realnim uslovima, zvučni signal ne postoji u apsolutnoj tišini. U isto vrijeme, strana buka utječe na sluh, otežava percepciju zvuka, maskirajući glavni signal u određenoj mjeri. Efekat maskiranja čistog sinusoidnog tona stranim šumom se procjenjuje pomoću vrijednosti koja pokazuje. za koliko decibela se prag čujnosti maskiranog signala podiže iznad praga njegove percepcije u tišini.
Eksperimenti za određivanje stepena maskiranja jednog zvučnog signala drugim pokazuju da se ton bilo koje frekvencije mnogo efikasnije maskira nižim tonovima nego višim. Na primjer, ako dvije melodije (1200 i 440 Hz) emituju zvukove istog intenziteta, tada prestajemo da čujemo prvi ton, on je maskiran drugim (nakon što ugasimo vibraciju druge viljuške, čut ćemo ponovo prvi).
Ako postoje dva složena audio signala istovremeno, koja se sastoje od određenih spektra audio frekvencija, tada se javlja efekat međusobnog maskiranja. Štaviše, ako se glavna energija oba signala nalazi u istom području audio frekvencijskog opsega, tada će efekat maskiranja biti najjači.Tako, pri prenošenju orkestarskog djela, zbog maskiranja uz pratnju, dionica soliste može postati lošija. čitljivo, nejasno.
Postizanje jasnoće ili, kako se kaže, "transparentnosti" zvuka u prenosu zvuka orkestara ili pop ansambala postaje veoma teško ako instrument ili pojedinačne grupe instrumenata orkestra sviraju u istim ili bliskim registrima istovremeno.
Prilikom snimanja orkestra, direktor mora voditi računa o posebnostima maskiranja. Na probama, uz pomoć dirigenta, postavlja balans između zvučne snage instrumenata jedne grupe, kao i između grupa čitavog orkestra. Jasnoća glavnih melodijskih linija i pojedinih muzičkih dijelova postiže se u ovim slučajevima blizinom mikrofona izvođačima, namjernim odabirom tonaca najvažnijih djela instrumenata na datom mjestu i dr. specijalni trikovi zvučna tehnika.
Fenomenu maskiranja suprotstavlja se psihofiziološka sposobnost organa sluha da iz opšte mase izdvoji jedan ili više zvukova koji nose najvažnije informacije. Na primjer, kada orkestar svira, dirigent primjećuje i najmanje nepreciznosti u izvođenju dionice na bilo kojem instrumentu.
Maskiranje može značajno uticati na kvalitet prenosa signala. Jasna percepcija primljenog zvuka je moguća ako njegov intenzitet značajno premašuje nivo komponenti interferencije koje se nalaze u istom opsegu kao i primljeni zvuk. Uz ujednačene smetnje, višak signala bi trebao biti 10-15 dB. Ova karakteristika slušne percepcije je praktična upotreba, na primjer, prilikom procjene elektroakustičkih karakteristika nosača. Dakle, ako je omjer signal-šum analognog zapisa 60 dB, tada dinamički raspon snimljenog programa ne može biti veći od 45-48 dB.

Vremenske karakteristike slušne percepcije

Slušni aparat, kao i svaki drugi oscilatorni sistem, je inercijalan. Kada zvuk nestane, slušni osjećaj ne nestaje odmah, već postepeno, smanjujući se na nulu. Vrijeme tokom kojeg se osjet u smislu glasnoće smanjuje za 8-10 phon naziva se vremenska konstanta sluha. Ova konstanta zavisi od niza okolnosti, kao i od parametara percipiranog zvuka. Ako dva kratka zvučna impulsa stignu do slušaoca sa istim frekventnim sastavom i nivoom, ali jedan od njih kasni, tada će biti percipirani zajedno sa kašnjenjem ne većim od 50 ms. Za velike intervale kašnjenja, oba impulsa se percipiraju odvojeno, javlja se eho.
Ova osobina sluha uzima se u obzir prilikom dizajniranja nekih uređaja za obradu signala, na primjer, elektronskih linija kašnjenja, reverba itd.
Treba napomenuti da zbog posebne osobine sluha, percepcija jačine kratkotrajnog zvučnog impulsa ne ovisi samo o njegovoj razini, već i o trajanju utjecaja impulsa na uho. Dakle, kratkotrajni zvuk, koji traje samo 10-12 ms, uho percipira tiše od zvuka istog nivoa, ali djeluje na uho, na primjer, 150-400 ms. Stoga, pri slušanju prijenosa, glasnoća je rezultat prosječne energije zvučnog vala u određenom intervalu. Osim toga, ljudski sluh ima inerciju, posebno kada percipira nelinearna izobličenja, on se ne osjeća ako je trajanje zvučnog pulsa manje od 10-20 ms. Zbog toga se u indikatorima nivoa kućne radioelektronske opreme za snimanje zvuka, trenutne vrijednosti signala usrednjavaju u periodu odabranom u skladu s vremenskim karakteristikama slušnih organa.

Prostorni prikaz zvuka

Jedna od važnih ljudskih sposobnosti je sposobnost određivanja smjera izvora zvuka. Ova sposobnost se naziva binauralnim efektom i objašnjava se činjenicom da osoba ima dva uha. Eksperimentalni podaci pokazuju odakle dolazi zvuk: jedan za tonove visoke frekvencije, drugi za niskofrekventne.

Zvuk putuje kraćim putem do uha koje je okrenuto prema izvoru nego do drugog uha. Kao rezultat toga, pritisak zvučnih valova u ušnim kanalima se razlikuje po fazi i amplitudi. Amplitudne razlike su značajne samo na visokim frekvencijama, kada dužina zvučnog talasa postaje uporediva sa veličinom glave. Kada razlika u amplitudi prijeđe prag od 1 dB, čini se da je izvor zvuka na strani gdje je amplituda veća. Ugao odstupanja izvora zvuka od središnje linije (linije simetrije) je približno proporcionalan logaritmu omjera amplituda.
Za određivanje smjera izvora zvuka sa frekvencijama ispod 1500-2000 Hz, razlike u fazama su značajne. Čovjeku se čini da zvuk dolazi sa strane sa koje talas, koji je u fazi ispred, dopire do uha. Ugao odstupanja zvuka od srednje linije proporcionalan je razlici u vremenu dolaska zvučnih talasa u oba uha. Obučena osoba može uočiti faznu razliku sa vremenskom razlikom od 100 ms.
Sposobnost određivanja pravca zvuka u vertikalnoj ravni je mnogo manje razvijena (oko 10 puta). Ova karakteristika fiziologije povezana je s orijentacijom slušnih organa u horizontalnoj ravni.
Specifičnost prostorne percepcije zvuka od strane osobe očituje se u činjenici da su organi sluha u stanju osjetiti potpunu, integralnu lokalizaciju stvorenu uz pomoć umjetnih sredstava utjecaja. Na primjer, dva zvučnika su postavljena u prostoriji duž prednje strane na udaljenosti od 2-3 m jedan od drugog. Na istoj udaljenosti od ose sistema za povezivanje, slušalac se nalazi strogo u sredini. U prostoriji se kroz zvučnike emituju dva zvuka iste faze, frekvencije i intenziteta. Kao rezultat identiteta zvukova koji prolaze u organ sluha, osoba ih ne može razdvojiti, njegovi osjećaji daju ideju o jednom, prividnom (virtuelnom) izvoru zvuka, koji se nalazi strogo u središtu na osi simetrije.
Ako sada smanjimo glasnoću jednog zvučnika, tada će se prividni izvor pomjeriti prema glasnijem zvučniku. Iluzija kretanja izvora zvuka može se dobiti ne samo promjenom nivoa signala, već i umjetnim odlaganjem jednog zvuka u odnosu na drugi; u ovom slučaju, prividni izvor će se pomjeriti prema zvučniku, koji emituje signal prije vremena.
Dajemo primjer za ilustraciju integralne lokalizacije. Udaljenost između zvučnika je 2m, udaljenost od prednje linije do slušaoca je 2m; da bi se izvor pomjerio kao za 40 cm lijevo ili desno, potrebno je primijeniti dva signala s razlikom u nivou intenziteta od 5 dB ili sa vremenskim kašnjenjem od 0,3 ms. Uz razliku u nivou od 10 dB ili vremensko kašnjenje od 0,6 ms, izvor će se "pomaknuti" 70 cm od centra.
Dakle, ako promijenite zvučni pritisak koji stvaraju zvučnici, tada se javlja iluzija pomjeranja izvora zvuka. Ovaj fenomen se naziva totalna lokalizacija. Da bi se stvorila potpuna lokalizacija, koristi se dvokanalni stereofonski sistem za prijenos zvuka.
U primarnoj prostoriji su postavljena dva mikrofona, od kojih svaki radi na svom kanalu. U sekundarnom - dva zvučnika. Mikrofoni se nalaze na određenoj udaljenosti jedan od drugog duž linije koja je paralelna sa postavljanjem emitera zvuka. Kada se emiter zvuka pomjeri, različiti zvučni tlak će djelovati na mikrofon i vrijeme dolaska zvučnog vala će biti različito zbog nejednake udaljenosti između emitera zvuka i mikrofona. Ova razlika stvara efekat potpune lokalizacije u sekundarnoj prostoriji, usled čega se prividni izvor lokalizuje na određenoj tački prostora koja se nalazi između dva zvučnika.
Treba reći o binouralnom sistemu za prenos zvuka. Kod ovog sistema, nazvanog sistem "vještačke glave", dva odvojena mikrofona se postavljaju u primarnu prostoriju, smještena na udaljenosti jedan od drugog jednakoj udaljenosti između ušiju osobe. Svaki od mikrofona ima nezavisan kanal za prenos zvuka, na čijem se izlazu u sporednoj prostoriji uključuju telefoni za lijevo i desno uvo. Sa identičnim kanalima za prenos zvuka, takav sistem precizno reprodukuje binauralni efekat koji se stvara u blizini ušiju "vještačke glave" u primarnoj prostoriji. Nedostatak je prisustvo slušalica i potreba da se one koriste duže vrijeme.
Organ sluha određuje udaljenost do izvora zvuka nizom indirektnih znakova i sa određenim greškama. U zavisnosti od toga da li je udaljenost do izvora signala mala ili velika, njegova subjektivna procena se menja pod uticajem različitih faktora. Utvrđeno je da ako su utvrđene udaljenosti male (do 3 m), onda je njihova subjektivna procjena gotovo linearno povezana s promjenom jačine izvora zvuka koji se kreće po dubini. Dodatni faktor za složeni signal je njegov tembar, koji postaje sve "težak" kako se izvor približava slušaocu. To je zbog sve većeg povećanja tonova niskog registra u odnosu na tonove visokog registra, uzrokovanog rezultirajućim povećanjem jačine zvuka.
Za prosječne udaljenosti od 3-10 m, uklanjanje izvora od slušatelja će biti praćeno proporcionalnim smanjenjem jačine zvuka, a ova promjena će se podjednako odnositi na osnovnu frekvenciju i na harmonijske komponente. Kao rezultat, dolazi do relativnog pojačanja visokofrekventnog dijela spektra i tembar postaje svjetliji.
Kako se udaljenost povećava, gubitak energije u zraku će se povećati proporcionalno kvadratu frekvencije. Povećani gubitak tonova visokog registra će rezultirati smanjenjem svjetline boje. Dakle, subjektivna procjena udaljenosti povezana je s promjenom njenog volumena i tembra.
U uslovima zatvorenog prostora, signale prvih refleksija, koji kasne 20-40 ms u odnosu na direktnu, uho percipira kao da dolaze iz različitih pravaca. Istovremeno, njihovo sve veće kašnjenje stvara utisak značajne udaljenosti od tačaka iz kojih te refleksije potiču. Tako se prema vremenu kašnjenja može suditi o relativnoj udaljenosti sekundarnih izvora ili, što je isto, o veličini prostorije.

Neke karakteristike subjektivne percepcije stereo programa.

Stereofonski sistem za prenos zvuka ima niz značajnih karakteristika u poređenju sa konvencionalnim monofonim sistemom.
Kvalitet koji razlikuje stereofonski zvuk, surround, tj. prirodna akustička perspektiva može se procijeniti korištenjem nekih dodatnih indikatora koji nemaju smisla s monofonom tehnikom prijenosa zvuka. Ovi dodatni pokazatelji uključuju: ugao sluha, tj. ugao pod kojim slušalac percipira zvučnu stereo sliku; stereo rezolucija, tj. subjektivno određena lokalizacija pojedinih elemenata zvučne slike na određenim tačkama u prostoru unutar ugla čujnosti; akustična atmosfera, tj. efekat da se slušalac oseća prisutnim u primarnoj prostoriji u kojoj se dešava prenošeni zvučni događaj.

O ulozi sobne akustike

Briljantnost zvuka postiže se ne samo uz pomoć opreme za reprodukciju zvuka. Čak i uz dovoljno dobru opremu, kvalitet zvuka može biti loš ako prostorija za slušanje nema određene karakteristike. Poznato je da u zatvorenoj prostoriji dolazi do pojave prekomjernog zvuka, koja se zove reverberacija. Utječući na slušne organe, odjek (u zavisnosti od njegovog trajanja) može poboljšati ili pogoršati kvalitet zvuka.

Osoba u prostoriji percipira ne samo direktne zvučne valove koje stvara direktno izvor zvuka, već i valove reflektirane od stropa i zidova prostorije. Reflektirani valovi se još čuju neko vrijeme nakon prestanka izvora zvuka.
Ponekad se vjeruje da reflektirani signali igraju samo negativnu ulogu, ometajući percepciju glavnog signala. Međutim, ovaj stav je netačan. Određeni dio energije početnih reflektiranih eho signala, koji s kratkim zakašnjenjem dospijeva do ušiju osobe, pojačava glavni signal i obogaćuje njegov zvuk. Naprotiv, kasnije reflektovani odjeci. čije vrijeme kašnjenja prelazi određenu kritičnu vrijednost, formiraju zvučnu pozadinu koja otežava percepciju glavnog signala.
Prostorija za slušanje ne bi trebala imati dugo vrijeme odjeka. Dnevne sobe imaju slabu reverberaciju zbog svoje ograničene veličine i prisustva površina koje upijaju zvuk, tapaciranog namještaja, tepiha, zavjesa itd.
Barijere različite prirode i svojstava karakterizira koeficijent apsorpcije zvuka, koji je omjer apsorbirane energije i ukupne energije upadnog zvučnog vala.

Da bi se povećala svojstva upijanja zvuka tepiha (i smanjila buka u dnevnoj sobi), preporučljivo je da tepih objesite ne blizu zida, već s razmakom od 30-50 mm).

Pošto smo se upoznali sa fizičkom prirodom zvuka, da vidimo na koji način se on percipira.

Za snimanje zvuka, ljudi i životinje imaju poseban organ - uho. Ovo je neobično tanak aparat. Ne znamo ni za jedan drugi mehanizam koji bi sa tako neverovatnom tačnošću reagovao na zanemarljive promene vazdušnog pritiska. Uho pretvara oscilatorno kretanje zvučnog vala u određeni osjećaj, koji naša svijest percipira kao zvuk.

Čovek je dugo bio zainteresovan za uređaj i rad ovog neverovatnog organa. Međutim, do danas, daleko od toga da je sve u ovoj oblasti razjašnjeno. Struktura ljudskog uha prikazana je na slici 9. Organ sluha je podijeljen na tri dijela: vanjsko, srednje i unutrašnje uho (vidi sliku 9).

Rice. 9. Šema uređaja ljudskog uha

Vanjsko uho, ili ušna školjka, kod različitih životinja je najviše raznih oblika i magnitude. Kod većine njih, ušna školjka je pokretna. Kod ljudi je ovo svojstvo gotovo potpuno izgubljeno. Istina, postoje ljudi koji mogu pomjerati uši, ali ovo je rijedak izuzetak, koji podsjeća na zajedništvo cijelog života na zemlji.

Iz ušne školjke izlazi ušni kanal, koji se završava bubnom opnom. Služi kao granica između vanjskog i srednjeg uha. Membrana je ovalnog oblika i blago je izdužena prema unutra. Njegova površina je oko 0,65 kvadratnih centimetara.

Da bi bubna opna slobodno oscilirala, pritisak vazduha sa obe strane mora biti jednak. Tada, pri najmanjoj promjeni pritiska vanjskog zraka, membrana, ne nailazeći na suprotnost s druge strane, lako dolazi u oscilatorno kretanje.

Vjerovatno su svi primijetili da nakon jakog ispuhavanja nosa na neko vrijeme prestajemo čuti slabe zvukove. To se dešava jer u srednje uho kroz tzv eustahijeva cijev vazduh ulazi iz nazofarinksa (Bartolomeo Eustachius, italijanski lekar koji je živeo u 14. veku, prvi je opisao ovu lulu). U tom slučaju kraj cijevi je često začepljen sluzom, a tada zrak iznutra pritisne bubnu opnu i ona gubi nekadašnju slobodu osciliranja. Ali dovoljno je, međutim, progutati pljuvačku da se Eustahijeva cijev otvori, višak zraka izađe (u uhu se osjeća lagano pucketanje) i pritisak na obje strane opne se izjednači. Ponovo se vraća normalan sluh. Ako se iz nekog razloga pritisak okolnog zraka naglo promijeni, tada čujemo šum u ušima, koji opet prestaje prilikom gutanja pljuvačke.

Srednje uho sadrži niz posebnih kostiju: čekić, nakovanj i stremen. Ove kosti su dobile imena zbog vanjske sličnosti s odgovarajućim predmetima. Vrlo su male veličine i zajedno teže oko 0,05 grama. Ove kosti su smještene na način da formiraju polugu koja istovremeno prenosi vibracije bubne opne na unutrašnje uho i pretvara te vibracije u vibracije manjeg razmjera, ali većeg pritiska. Čekić, nakovanj i stremen prenose svu energiju vibracije bubne opne na vrlo mali ovalni prozor unutrašnjeg uha; tako, unutrašnje uho prima pritisak 50-60 puta veći od onog koji doživljava bubna opna.

Struktura unutrašnjeg uha je veoma složena. Glavna svrha ovog uha je da percipira samo one vibracije koje šalje bubna opna. Nikakvi drugi potresi mozga ne bi trebali uticati na njega. Stoga je okružena vrlo jakim kostima. U unutrasnje uho postoje tri polukružna kanala (vidi sliku 9) koja nemaju nikakve veze sa sluhom. Ovo su organi ravnoteže. Vrtoglavica koju doživljavamo kada se brzo okrećemo nastaje zbog kretanja tečnosti koja ispunjava ove kanale. Organ slušne percepcije zatvoren je u posebnu ljusku. Pogledajte desnu stranu slike. Na šta te ona podsjeća? Svi će odmah odgovoriti da izgleda kao puž. Zovu je puž. Puž ima otprilike 2 3/4 okreta. Po cijeloj dužini podijeljena je pregradom i ispunjena posebnom želatinoznom tekućinom. Unutar pužnice nalazi se membrana - glavna membrana. Na njemu se nalaze grane slušnog živca - 23,5 hiljada najmanjih provodnika slušne iritacije, koji zatim idu duž nervnog debla do moždane kore.

Procesi koji se odvijaju u unutrašnjem uhu su veoma složeni, a neki od njih još uvek nisu tačno shvaćeni.

2. Aritmetika zvukova

Zvučni talasi koji ulaze u ušni kanal vibriraju bubnu opnu. Kroz lanac kostiju srednjeg uha, oscilatorno kretanje membrane prenosi se na tekućinu pužnice. Valovito kretanje ove tečnosti se zauzvrat prenosi na donju membranu. Kretanje potonjeg podrazumijeva iritaciju završetaka slušnog živca. Ovo je glavni put zvuka od njegovog izvora do naše svijesti.

Međutim, ovaj put nije jedini. Zvučne vibracije se također mogu prenijeti direktno na unutrašnje uho, zaobilazeći vanjsko i srednje uho. U kom smislu? Kosti same lobanje! Dobri su provodnici zvuka. Ako se kamerton dovede do temena glave ili do mastoidnog nastavka koji leži iza uha, ili do zuba, tada se jasno može čuti zvuk, iako se ne čuju zvučne vibracije kroz zrak. To se događa zato što kosti lubanje, primivši vibracije od kamerona, prenose ih direktno na unutrašnje uho, u kojem se javljaju isti procesi iritacije slušnih živaca, kao i od vibracija koje prenosi bubna opna. Zato ponekad "osluškuju" rad pojedinih delova mašine, držeći jedan kraj štapa u zubima (vidi stranu 14).

Također je zanimljivo primijetiti da ponekad ljudi kojima su hirurški uklonjene bubne opne i kosti srednjeg uha mogu čuti – iako uz značajno slabljenje. I u ovom slučaju, očigledno, vibracije zvučnog talasa se prenose direktno na unutrašnje uho.

Ako su vibracije bubne opne spore - njihov broj je manji od šesnaest u jednoj sekundi - tada glavna membrana neće primiti vibracije. Zato ne čujemo zvuk kada tijelo vibrira na frekvenciji manjoj od šesnaest.

Oscilacije sa frekvencijom većom od dvadeset hiljada, kao što smo već rekli, naš slušni aparat takođe ne percipira kao zvuk.

Ali nisu svi ljudi, čak i sa normalnim sluhom, podjednako osjetljivi na zvukove različitih frekvencija. Dakle, djeca obično percipiraju zvukove frekvencije do 22 hiljade bez napetosti. Kod većine odraslih osoba, osjetljivost uha na visoke tonove već je smanjena na 16-18 tisuća vibracija u sekundi. Osjetljivost uha starijih osoba ograničena je na zvukove frekvencije od 10-12 hiljada. Često ne čuju pjevanje komaraca, cvrkut skakavca, cvrčka, pa čak i cvrkut vrapca.

Mnoge životinje su posebno osjetljive na visoke tonove. Pas, na primjer, hvata vibracije frekvencije do 38.000, odnosno zvukove koji ljudi ne čuju.

A kako naše uho zna procijeniti glasnoću zvukova iste visine? Ispada da su naše sposobnosti u tom pogledu gotovo jednake matematičkom razvoju djeteta ili primitivnog čovjeka. Kao što dete može da broji samo do dva, a ako ima više predmeta, reći će da ih ima mnogo, tako smo u stanju da procenjujemo promenu jačine zvuka samo 2-3 puta, a onda ograničeni su na neodređeno: “mnogo glasnije” ili “značajno tiše” .

Ali ako naša svijest još uvijek ima neki sud o promjeni glasnoće, onda je dodavanje i oduzimanje jedne glasnoće od druge za nju potpuno nerješiv zadatak. Međutim, ne treba misliti da osoba uopće ne može razlikovati zvukove slične jačine. Muzičari, na primjer, koriste cijelu skalu jačine zvuka. Na ovoj skali svaki sljedeći volumen je dvostruko veći od prethodnog, a cijela skala ima sedam nivoa jačine zvuka.

Iako naš slušni aparat hvata izuzetno male promjene u tlaku zraka, još uvijek ne možemo čuti vrlo slabe zvukove. Ali nema potrebe za žaljenjem. Zamislite šta bi se desilo da je naše uho osetljivije nego što jeste. Uostalom, zrak se sastoji od pojedinačnih molekula, koji se neprestano kreću u svim smjerovima. Zbog ovog kretanja na nekim mjestima može se na trenutak stvoriti povećanje ili smanjenje pritiska. Po veličini, ove promjene tlaka su vrlo blizu promjenama tlaka koje se javljaju na mjestima kondenzacije i razrjeđivanja najslabijeg zvučnog vala. A kada bi uho primijetilo i najmanje promjene tlaka, onda bi ove nasumične fluktuacije u zraku stvorile osjećaj stalne buke, a mi ne bismo bili upoznati sa tišinom! Priroda se, takoreći, zaustavila u vremenu na određenom pragu naše osjetljivosti slušni aparat ostavljajući mu priliku da se odmori.

U običnom životu savršena tišina nas nikada ne okružuje, a uho u suštini nema potpuni odmor. Ali često sami sebi stvaramo vještačku tišinu – primljene zvučne percepcije na neko vrijeme pomičemo iz naše svijesti. Čini se da nam nedostaju neki zvuci "preko ušiju". Međutim, čak i ako ih „ne čujemo“, uho i dalje bilježi ove zvukove. Na isti način, kada se zvukovima koje "prođemo pored ušiju" doda zvuk koji nas zanima, mi ga odmah uhvatimo, čak i ako je tiši od ostalih zvukova. Majka često zna da spava uz veliku buku, ali se odmah probudi na prvi plač djeteta. Putnik može mirno da spava tokom voza, ali se budi kada stane.

3. Koliko zvukova osoba čuje?

Ne čuju svi ljudi sa normalnim sluhom na isti način. Neki su u stanju da razlikuju zvukove bliske po visini i jačini i da pokupe pojedinačne tonove u muzici ili buci. Drugi to ne mogu. Za osobu sa dobrim sluhom postoji više zvukova nego za osobu sa nerazvijenim sluhom.

Ali koliko bi općenito trebala biti različita frekvencija dva zvuka da bi se čuli kao dva različita tona? Da li je moguće, na primjer, razlikovati tonove jedni od drugih ako je razlika u frekvencijama jednaka jednoj oscilaciji u sekundi? Ispostavilo se da je za neke tonove to moguće, ali za druge ne. Dakle, ton sa frekvencijom od 435 može se razlikovati po visini od tonova sa frekvencijama 434 i 436. Ali ako uzmemo više tonove, onda je razlika već na većoj frekventnoj razlici. Tonove sa vibracijskim brojem 1000 i 1001 uho percipira kao iste i uočava razliku u zvuku samo između frekvencija 1000 i 1003. Kod viših tonova ova razlika u frekvencijama je još veća. Na primjer, za frekvencije oko 3000 to je jednako 9 oscilacija.

Na isti način, naša sposobnost da razlikujemo zvukove koji su bliski po glasnoći nije ista. Na frekvenciji od 32 mogu se čuti samo 3 zvuka različite jačine; na frekvenciji od 125 već postoje 94 zvuka različite jačine, na 1000 vibracija - 374, na 8000 - opet manje i, konačno, na frekvenciji od 16 000 čujemo samo 16 zvukova. Ukupno, zvukova, različitih po visini i glasnoći, naše uho može uhvatiti više od pola miliona! To je samo pola miliona jednostavni zvuci. Dodajte ovome bezbroj kombinacija dva ili više tonova - konsonancije, i steći ćete utisak o raznolikosti zvučnog svijeta u kojem živimo i u kojem nam je uho tako slobodno orijentirano. Zato se uho, uz oko, smatra najosetljivijim organom čula.

4. Da li gluvi čuju?

Uho je, kao i svaki drugi organ, podložno razne bolesti. U zavisnosti od vrste bolesti, sluh može biti oštećen ili potpuno izgubljen. Ponekad ljudi čuju samo zvukove određene visine. Postoje bolesti kod kojih bubne opne gube svoju fleksibilnost i postaju manje pokretne; tada osoba prestaje da čuje niske tonove. Naprotiv, u početnom periodu bolesti unutrašnjeg uha najčešće se gubi sposobnost percepcije visokih tonova. Ili može biti da osoba čuje zvukove jedne visine, a ne čuje zvukove druge visine. To se dešava kod bolesti slušnog živca.

Osoba se smatra blago gluvom ako joj je potrebno hiljadustruko povećanje pritiska zvučnog talasa u odnosu na pritisak koji zahteva normalno uho. Kada je potreban pritisak deset hiljada puta veći, onda osoba spada u kategoriju "nagluvih", jedva da čuje razgovor. Ako je, međutim, za percepciju zvuka potrebno povećati pritisak za sto tisuća puta, onda takvo uho već treba posebne uređaje za pojačavanje zvuka.

Čovek je potpuno gluv kada njegovo uho zahteva više od milion puta veći pritisak. Normalno uho sa takvim pritiskom zvučnog talasa više ne oseća zvuk, već bol.

Oslabljen, a još više potpuno izgubljen sluh je ozbiljna bolest, a naučnici već dugo rade na ublažavanju patnji osoba sa oštećenjem sluha.

U slučajevima kada je lečenjem nemoguće vratiti sluh, to pokušavaju da postignu pojačavanjem zvučnog talasa. U tu svrhu koriste se ojačavajuće proteze. Ranije su bili ograničeni na upotrebu posebnih rogova, lijevka, rogova i govornih cijevi. Sada se često koriste električna pojačala. Često su ovi uređaji toliko mali da stanu u samo uho, ispred bubne opne.

U posljednje vrijeme pokušavaju se “naučiti” potpuno gluve da čuju. Mnogi od vas su verovatno iskusili osećaj bola u ušima pri slušanju veoma glasnih zvukova. Takvi zvukovi mogu biti opipljivi na površini kože, na primjer, prsti izloženi talasu. Na kraju krajeva, naše uvo se može smatrati svojevrsnim organom dodira, veoma fino izgrađenim. Postavlja se pitanje da li je moguće da gluvi povjeravaju rad uha organu dodira? Nedavno su sprovedene slične studije. Obične zvukove primao je mikrofon, pojačavao i prenosio u obliku vibracija na membrane specijalnih telefona. Dodirujući prstima ove opne, gluvi dodirom percipiraju frekvenciju i snagu vibracije, odnosno ono što određuje visinu i jačinu zvuka.

Nakon odgovarajuće obuke, gluvi počinju razumjeti ne samo pojedinačne zvukove, već i govor!

Vanjsko uho uključuje ušnu školjku, ušni kanal i bubnu opnu, koja pokriva unutrašnji kraj ušnog kanala. Ušni kanal je nepravilnog zakrivljenog oblika. Kod odrasle osobe je dugačak oko 2,5 cm i oko 8 mm u prečniku. Površina ušnog kanala prekrivena je dlačicama i sadrži žlijezde koje luče ušni vosak, neophodan za održavanje vlažnosti kože. Slušni prolaz takođe obezbeđuje stalnu temperaturu i vlažnost bubne opne.

• Srednje uho

Srednje uho je šupljina ispunjena vazduhom iza bubne opne. Ova šupljina se povezuje sa nazofarinksom kroz Eustahijevu cijev, uski hrskavični kanal koji je obično zatvoren. Gutanjem se otvara Eustahijeva cijev, koja omogućava zraku da uđe u šupljinu i izjednačava pritisak na obje strane bubne opne za optimalnu pokretljivost. Srednje uho sadrži tri minijaturne slušne koščice: malleus, nakovanj i stremen. Jedan kraj malleusa spojen je na bubnu opnu, drugi kraj je povezan sa nakovnjem, koji je pak povezan sa stremenom, a stremen sa pužnicom unutrašnjeg uha. Bubna opna stalno oscilira pod uticajem zvukova koje hvata uvo, a slušne koščice prenose njene vibracije na unutrašnje uho.

• unutrasnje uho

Unutrašnje uho sadrži nekoliko struktura, ali samo je pužnica, koja je dobila ime po spiralnom obliku, relevantna za sluh. Pužnica je podijeljena na tri kanala ispunjena limfnom tekućinom. Tečnost u srednjem kanalu razlikuje se po sastavu od tečnosti u druga dva kanala. Organ direktno odgovoran za sluh (Kortijev organ) nalazi se u srednjem kanalu. Kortijev organ sadrži oko 30.000 ćelija dlake, koje hvataju fluktuacije u tečnosti u kanalu uzrokovane pomeranjem stremena i generišu električne impulse koji se prenose duž slušnog živca do slušnog korteksa mozga. Svaka ćelija dlake reaguje na određenu zvučnu frekvenciju, pri čemu visoke frekvencije preuzimaju ćelije u donjoj pužnici, a ćelije podešene na niske frekvencije nalaze se u gornjoj pužnici. Ako ćelije dlake iz bilo kojeg razloga umru, osoba prestaje da percipira zvukove odgovarajućih frekvencija.

• slušnih puteva

Slušni putevi su skup nervnih vlakana koja provode nervne impulse od pužnice do slušnih centara moždane kore, što rezultira slušnim osjećajem. Slušni centri se nalaze u temporalnim režnjevima mozga. Vrijeme potrebno da slušni signal putuje od vanjskog uha do slušnih centara mozga je oko 10 milisekundi.

Kako funkcionira ljudsko uho (crtež ljubaznošću Siemensa)

Percepcija zvuka

Uho sekvencijalno pretvara zvukove u mehaničke vibracije bubne opne i slušnih koščica, zatim u vibracije tečnosti u pužnici i na kraju u električne impulse, koji se prenose duž puteva centralnog slušnog sistema do temporalnih režnjeva mozga. za prepoznavanje i obradu.
Mozak i međučvorovi slušnih puteva izvlače ne samo informacije o visini i glasnoći zvuka, već i drugim karakteristikama zvuka, na primjer, vremenski interval između trenutaka kada zvuk hvataju desna i lijeva uši - to je osnova za sposobnost osobe da odredi smjer u kojem dolazi zvuk. U isto vrijeme, mozak procjenjuje obje informacije primljene iz svakog uha zasebno i kombinuje sve primljene informacije u jedan osjećaj.

Naš mozak pohranjuje obrasce za zvukove oko nas – poznate glasove, muziku, opasne zvukove itd. Ovo pomaže mozgu u procesu obrade informacija o zvuku da brzo razlikuje poznate zvukove od nepoznatih. Sa gubitkom sluha, mozak počinje primati iskrivljene informacije (zvukovi postaju tiši), što dovodi do grešaka u interpretaciji zvukova. S druge strane, oštećenje mozga zbog starenja, traume glave ili neuroloških bolesti i poremećaja može biti praćeno simptomima sličnim onima kod gubitka sluha, kao što su nepažnja, odvojenost od okoline i neadekvatan odgovor. Da bi se pravilno čuli i razumjeli zvukovi, neophodan je koordiniran rad slušnog analizatora i mozga. Dakle, bez pretjerivanja možemo reći da čovjek ne čuje ušima, već svojim mozgom!

Ako čujete neke zvukove koje drugi ljudi ne čuju, to uopće ne znači da imate slušne halucinacije i vrijeme je da posjetite psihijatra. Možda spadate u kategoriju takozvanih hamera. Pojam dolazi od engleske riječi hum, što znači brujanje, zujanje, zujanje.

Strange Complaints

Po prvi put je pažnja posvećena fenomenu 50-ih godina prošlog stoljeća: ljudi koji žive u različitim dijelovima planete žalili su se da stalno čuju određeni ujednačen zvuk zujanja. O tome su najčešće govorili stanovnici ruralnih područja. Tvrdili su da se nerazumljiv zvuk pojačava noću (očigledno zato što se opća zvučna pozadina u to vrijeme smanjuje). Oni koji su ga čuli često su primetili i nuspojave – glavobolja, mučnina, vrtoglavica, krvarenje iz nosa i nesanica.

Godine 1970. 800 Britanaca se odmah požalilo na tajanstvenu buku. Slične epizode su se desile i u Novom Meksiku i Sidneju.

2003. godine stručnjak za akustiku Jeff Leventhal otkrio je da samo 2% svih stanovnika Zemlje može čuti čudne zvukove. Uglavnom su to osobe starosti od 55 do 70 godina. U jednom slučaju, Hamer je čak izvršio samoubistvo jer nije mogao podnijeti neprestano brujanje.

„To je vrsta mučenja, ponekad samo poželiš da vrisneš“, opisala je svoja osećanja Katie Jacques iz Lidsa (UK). - Teško je zaspati jer ovaj pulsirajući zvuk stalno čujem. Počinjete se bacati i razmišljati o tome još više.

Odakle je buka?

Istraživači već duže vrijeme pokušavaju pronaći izvor buke. Početkom 1990-ih, istraživači iz Nacionalne laboratorije Los Alamos na Univerzitetu u Novom Meksiku došli su do zaključka da hameri čuju zvukove koji prate saobraćaj i proizvodne procese u fabrikama. Ali ova verzija je diskutabilna: na kraju krajeva, kao što je gore spomenuto, većina Hamera živi u ruralnim područjima.

Prema drugoj verziji, zapravo nema zujanja: to je iluzija koju stvara bolesni mozak. Konačno, najzanimljivija hipoteza je da neki ljudi imaju povećanu osjetljivost na niskofrekventno elektromagnetno zračenje ili seizmičku aktivnost. Odnosno, čuju "zujanje Zemlje", na koje većina ljudi ne obraća pažnju.

Slušanje paradoksa

Činjenica je da je prosječna osoba u stanju da percipira zvukove u rasponu od 16 herca do 20 kiloherca, ako se zvučne vibracije prenose kroz zrak. Kada se zvuk prenosi kroz kosti lubanje, opseg se povećava na 220 kiloherca.

Na primjer, vibracije ljudskog glasa mogu varirati između 300-4000 herca. Čujemo zvukove iznad 20.000 herca već gore. A fluktuacije ispod 60 herca mi percipiramo kao vibracije. Visoke frekvencije se nazivaju ultrazvukom, a niske frekvencije infrazvukom.

Ne reaguju svi ljudi na isti način na različite zvučne frekvencije. To ovisi o mnogim individualnim faktorima: dobi, spolu, naslijeđu, prisutnosti slušnih patologija itd. Dakle, poznato je da postoje ljudi koji su u stanju da percipiraju zvukove visoke frekvencije - do 22 kiloherca i više. U isto vrijeme, životinje ponekad mogu čuti akustične vibracije u rasponu nedostupnom ljudima: šišmiši koriste ultrazvuk za eholokaciju tokom leta, a kitovi i slonovi navodno komuniciraju jedni s drugima koristeći infrazvučne vibracije.

Početkom 2011. izraelski naučnici su otkrili da ljudski mozak sadrži posebne grupe neurona koji vam omogućavaju da procijenite visinu tona do 0,1 ton. Većina životinjskih vrsta, izuzev slepih miševa, nema takve "uređaje". S godinama, zbog promjena u unutrašnjem uhu, ljudi počinju sve lošije percipirati visoke frekvencije i razvija se senzorneuralni gubitak sluha.

Ali, očigledno, nije sve tako jednostavno s našim mozgom, jer s godinama neko prestaje da čuje čak i obične zvukove, a neko, naprotiv, počinje da čuje ono što je nedostupno drugima.

Kako možete pomoći Hamerima, jer oni toliko pate od svog "dara"? Brojni stručnjaci smatraju da bi ih takozvana kognitivno-bihejvioralna terapija mogla izliječiti. Ali to može funkcionirati samo ako se problem odnosi isključivo na mentalno stanje osoba.

Jeff Leventhal napominje da je danas fenomen hamera jedna od misterija čije rješenje još nije pronađeno.