Quali vibrazioni può percepire l'orecchio umano? Come funzionano gli organi dell'udito. Apparato vestibolare e orientamento nello spazio

Gli antipiretici per i bambini sono prescritti da un pediatra. Ma ci sono situazioni di emergenza per la febbre quando il bambino ha bisogno di ricevere immediatamente la medicina. Quindi i genitori si assumono la responsabilità e usano farmaci antipiretici. Cosa è permesso dare ai neonati? Come abbassare la temperatura nei bambini più grandi? Quali farmaci sono i più sicuri?

A meccanismo di percezione del suono intervengono varie strutture: le onde sonore, che sono la vibrazione delle molecole d'aria, si propagano dalla sorgente sonora, vengono captate dall'esterno, amplificate dall'orecchio medio e trasformate dall'orecchio interno in impulsi nervosi che entrano nel cervello.


Le onde sonore vengono captate dal padiglione auricolare e giungono attraverso il condotto uditivo esterno. timpano La membrana che separa l'orecchio esterno dall'orecchio medio. Le vibrazioni della membrana timpanica vengono trasmesse agli ossicini dell'orecchio medio, che informano il loro forame ovale in modo che le vibrazioni raggiungano l'orecchio interno pieno di liquido. Vibrando, la finestra ovale genera il movimento della perilinfa, in cui si origina un particolare tipo di “onda”, che attraversa l'intera coclea, prima lungo la scala del vestibolo, e poi lungo il timpano, fino a raggiungere una finestra arrotondata, in cui il "l'onda" si placa. A causa delle fluttuazioni della perilinfa, viene stimolato l'organo del Corti, situato nella coclea, che elabora i movimenti della perilinfa e, sulla base di essi, genera impulsi nervosi che vengono trasmessi al cervello attraverso il nervo uditivo.

Il movimento della perilinfa fa vibrare la membrana principale, che costituisce la superficie del riccio, dove si trova l'organo del Corti. Quando le cellule sensoriali sono mosse da vibrazioni, piccole ciglia sulla loro superficie toccano la membrana tegumentaria e producono cambiamenti metabolici, che trasformano gli stimoli meccanici in nervo, trasmessi lungo il nervo della coclea e raggiungono il nervo uditivo, da dove entrano nel cervello, dove vengono riconosciuti e percepiti come suoni.

FUNZIONI DELLE OSSA DELL'ORECCHIO MEDIO.

Quando la membrana timpanica vibra, si muovono anche gli ossicini dell'orecchio medio: ogni vibrazione fa muovere il martello, che mette in moto l'incudine, trasmettendo il movimento alla staffa, poi la base della staffa colpisce la finestra ovale e crea così un'onda nel fluido contenuto nell'orecchio interno. Poiché la membrana timpanica ha una superficie più ampia della finestra ovale, il suono viene concentrato e amplificato mentre viaggia attraverso gli ossicini dell'orecchio medio per compensare le perdite di energia durante la transizione delle onde sonore dall'aria al liquido. Grazie a questo meccanismo si possono percepire suoni molto deboli.

L'orecchio umano è in grado di percepire onde sonore aventi determinate caratteristiche di intensità e frequenza. Per quanto riguarda la frequenza, una persona può captare suoni nell'intervallo da 16.000 a 20.000 hertz (vibrazioni al secondo) e l'udito umano è particolarmente sensibile alla voce umana, che varia da 1000 a 4000 hertz. L'intensità, che dipende dall'ampiezza delle onde sonore, deve avere una certa soglia, cioè 10 decibel: i suoni al di sotto di questa soglia non vengono percepiti dall'orecchio.


Il danno uditivo è un deterioramento della capacità di percepire i suoni dovuto al verificarsi di un'unica fonte di rumore forte (ad esempio un'esplosione) o lunga (discoteche, concerti, luogo di lavoro, ecc.). Come risultato di una lesione uditiva, una persona sentirà bene solo i toni bassi, mentre la capacità di sentire i toni alti si deteriorerà. Tuttavia, è possibile proteggere l'apparecchio acustico utilizzando le cuffie.

7 febbraio 2018

Spesso le persone (anche quelle esperte in materia) hanno confusione e difficoltà a capire chiaramente come sente esattamente una persona intervallo di frequenze il suono è suddiviso in categorie generali (bassi, medi, alti) e sottocategorie più ristrette (bassi superiori, medi inferiori, ecc.). Allo stesso tempo, questa informazione è estremamente importante non solo per gli esperimenti con l'audio per auto, ma anche utile per lo sviluppo generale. La conoscenza tornerà sicuramente utile quando si imposta un sistema audio di qualsiasi complessità e, soprattutto, aiuterà a valutare correttamente il forte o lati deboli questo o quel sistema acustico o le sfumature della stanza che ascolta la musica (nel nostro caso l'interno dell'auto è più rilevante), perché ha un impatto diretto sul suono finale. Se c'è una buona e chiara comprensione della predominanza di determinate frequenze nello spettro sonoro a orecchio, allora è elementare e rapidamente possibile valutare il suono di una particolare composizione musicale, ascoltando chiaramente l'influenza dell'acustica della stanza sulla colorazione del suono, il contributo del sistema acustico stesso al suono e più sottilmente per distinguere tutte le sfumature, che è ciò a cui mira l'ideologia del suono "hi-fi".

Divisione della gamma udibile in tre gruppi principali

La terminologia per dividere lo spettro delle frequenze udibili ci è venuta in parte dal mondo musicale, in parte da quello scientifico e in vista generaleè familiare a quasi tutti. La divisione più semplice e comprensibile che può sperimentare la gamma di frequenze del suono in generale sembra nel seguente modo:

  • basse frequenze. I limiti della gamma delle basse frequenze sono entro 10 hertz ( Linea di fondo) - 200 Hz (limite superiore). Il limite inferiore parte esattamente da 10 Hz, sebbene nella visione classica una persona sia in grado di udire da 20 Hz (tutto ciò che è al di sotto cade nella regione degli infrasuoni), i restanti 10 Hz possono ancora essere parzialmente uditi, oltre che percepiti tattilmente nel caso di bassi profondi e persino influenza su attitudine mentale persona.
    La gamma del suono a bassa frequenza ha la funzione di arricchimento, saturazione emotiva e risposta finale - se il fallimento nella parte a bassa frequenza dell'acustica o della registrazione originale è forte, ciò non influirà sul riconoscimento di una particolare composizione, melodia o voce, ma il suono sarà percepito male, impoverito e mediocre, mentre soggettivamente sarà sempre più nitido in termini di percezione, poiché i medi e gli alti si gonfieranno e domineranno sullo sfondo dell'assenza di una buona regione dei bassi saturi.

    Un numero piuttosto elevato di strumenti musicali riproduce suoni nella gamma delle basse frequenze, comprese le voci maschili che possono rientrare nella regione fino a 100 Hz. Lo strumento più pronunciato che suona fin dall'inizio della gamma udibile (da 20 Hz) può essere tranquillamente definito un organo a fiato.
  • Medie frequenze. I limiti della gamma di frequenze medie sono entro 200 Hz (limite inferiore) - 2400 Hz (limite superiore). La gamma media sarà sempre fondamentale, definendo e costituendo effettivamente la base del suono o della musica della composizione, quindi la sua importanza non può essere sopravvalutata.
    Ciò è spiegato in modi diversi, ma principalmente questa caratteristica della percezione uditiva umana è determinata dall'evoluzione: è successo così nel corso di molti anni della nostra formazione che l'apparecchio acustico cattura in modo più nitido e chiaro la gamma delle frequenze medie, perché. dentro c'è discorso umano, ed è lo strumento principale per comunicazione effettiva e sopravvivenza. Questo spiega anche una certa non linearità della percezione uditiva, che è sempre finalizzata alla predominanza delle frequenze medie durante l'ascolto della musica, perché. il nostro apparecchio acustico è più sensibile a questa gamma, e si adatta anche automaticamente ad essa, come se "amplificasse" di più sullo sfondo di altri suoni.

    Nella gamma media si trova la stragrande maggioranza dei suoni, degli strumenti musicali o delle voci, anche se una gamma ristretta è influenzata dall'alto o dal basso, quindi la gamma di solito si estende comunque al centro superiore o inferiore. Di conseguenza, le voci (sia maschili che femminili) si trovano nella gamma delle frequenze medie, così come quasi tutti gli strumenti noti, come: chitarra e altri archi, pianoforte e altre tastiere, strumenti a fiato, ecc.
  • Alte frequenze. I confini della gamma delle alte frequenze sono all'interno 2400 Hz (limite inferiore) - 30000 Hz (limite superiore). Il limite superiore, come nel caso della gamma delle basse frequenze, è alquanto arbitrario e anche individuale: la persona media non può sentire oltre i 20 kHz, ma ci sono persone rare con sensibilità fino a 30 kHz.
    Inoltre, un certo numero di sfumature musicali può teoricamente andare nella regione sopra i 20 kHz e, come sapete, le sfumature sono in ultima analisi responsabili della colorazione del suono e della percezione timbrica finale dell'intera immagine sonora. Le frequenze ultrasoniche apparentemente "impercettibili" possono chiaramente influenzare condizione psicologica persona, anche se non saranno toccati nel modo consueto. Diversamente, il ruolo delle alte frequenze, sempre per analogia con quelle basse, è più arricchente e complementare. Sebbene la gamma delle alte frequenze abbia un impatto molto maggiore sul riconoscimento di un particolare suono, l'affidabilità e la conservazione del timbro originale rispetto alla sezione delle basse frequenze. Le alte frequenze conferiscono ai brani musicali "ariosità", trasparenza, purezza e chiarezza.

    Molti strumenti musicali suonano anche nella gamma delle alte frequenze, comprese le voci che possono andare nella regione di 7000 Hz e oltre con l'aiuto di sfumature e armoniche. Il gruppo di strumenti più pronunciato nel segmento ad alta frequenza sono archi e fiati, e piatti e violino raggiungono quasi il limite superiore della gamma udibile (20 kHz) in modo più completo nel suono.

In ogni caso, il ruolo di assolutamente tutte le frequenze nella gamma udibile dall'orecchio umano è impressionante, ed è probabile che i problemi nel percorso a qualsiasi frequenza siano chiaramente visibili, specialmente a un apparecchio acustico addestrato. L'obiettivo di riprodurre un suono hi-fi ad alta fedeltà di classe (o superiore) è garantire che tutte le frequenze suonino nel modo più accurato e uniforme possibile l'una con l'altra, come accadeva al momento della registrazione della colonna sonora in studio. La presenza di forti abbassamenti o picchi nella risposta in frequenza del sistema acustico indica che, a causa della loro caratteristiche del progetto non è in grado di riprodurre la musica come originariamente previsto dall'autore o dal tecnico del suono al momento della registrazione.

Ascoltando la musica, una persona sente una combinazione del suono di strumenti e voci, ognuno dei quali suona nel proprio segmento della gamma di frequenze. Alcuni strumenti possono avere una gamma di frequenze molto ristretta (limitata), mentre altri, al contrario, possono letteralmente estendersi dal limite inferiore a quello superiore dell'udibile. Va tenuto presente che nonostante la stessa intensità dei suoni a diverse gamme di frequenza, l'orecchio umano percepisce queste frequenze con volume diverso, che ancora una volta è dovuto al meccanismo del dispositivo biologico dell'apparecchio acustico. La natura di questo fenomeno è anche spiegata per molti aspetti dalla necessità biologica di adattamento principalmente alla gamma sonora di media frequenza. Quindi, in pratica, un suono avente una frequenza di 800 Hz ad un'intensità di 50 dB sarà percepito soggettivamente dall'orecchio come più forte di un suono della stessa intensità, ma con una frequenza di 500 Hz.

Inoltre, diverso frequenze audio inondando la gamma di frequenze udibili del suono, ci sarà una diversa soglia di sensibilità al dolore! soglia del dolore il riferimento è considerato ad una frequenza media di 1000 Hz con una sensibilità di circa 120 dB (può variare leggermente a seconda delle caratteristiche individuali della persona). Come nel caso di percezione non uniforme dell'intensità a frequenze diverse a livelli di volume normali, si osserva approssimativamente la stessa dipendenza rispetto alla soglia del dolore: si verifica più rapidamente a frequenze medie, ma ai margini della gamma udibile, la soglia diventa più alto. Per confronto, la soglia del dolore a una frequenza media di 2000 Hz è di 112 dB, mentre la soglia del dolore a una bassa frequenza di 30 Hz sarà già di 135 dB. La soglia del dolore alle basse frequenze è sempre più alta che alle frequenze medie e alte.

Una disparità simile si osserva rispetto a soglia uditivaè la soglia inferiore dopo la quale i suoni diventano udibili dall'orecchio umano. Convenzionalmente, la soglia dell'udito è considerata 0 dB, ma ancora una volta è vero per la frequenza di riferimento di 1000 Hz. Se, per confronto, prendiamo un suono a bassa frequenza con una frequenza di 30 Hz, diventerà udibile solo con un'intensità di emissione dell'onda di 53 dB.

Le caratteristiche elencate della percezione uditiva umana, ovviamente, hanno un impatto diretto quando viene sollevata la questione dell'ascolto della musica e del raggiungimento di un certo effetto psicologico della percezione. Ricordiamo che i suoni con un'intensità superiore a 90 dB sono dannosi per la salute e possono portare a degrado e danni significativi all'udito. Ma allo stesso tempo, un suono a bassa intensità troppo basso soffrirà di forti irregolarità di frequenza dovute alle caratteristiche biologiche della percezione uditiva, che è di natura non lineare. Pertanto, un percorso musicale con un volume di 40-50 dB sarà percepito come esaurito, con una pronunciata mancanza (si potrebbe dire un fallimento) delle frequenze basse e alte. Il problema nominato è ben noto da tempo, per combatterlo anche una nota funzione chiamata compensazione del volume, che, mediante equalizzazione, equalizza i livelli delle frequenze basse e alte vicine al livello delle medie, eliminando così un abbassamento indesiderato senza la necessità di alzare il livello del volume, rendendo la gamma di frequenze udibili del suono soggettivamente uniforme in termini di grado di distribuzione dell'energia sonora.

Tenendo conto delle caratteristiche interessanti e uniche dell'udito umano, è utile notare che con un aumento del volume del suono, la curva di non linearità della frequenza si appiattisce e a circa 80-85 dB (e oltre) le frequenze del suono diventeranno soggettivamente equivalenti in intensità (con una deviazione di 3-5 dB). Sebbene l'allineamento non sia completo e il grafico sarà comunque visibile, seppur smussato, ma una linea curva, che manterrà una tendenza alla predominanza dell'intensità delle frequenze medie rispetto al resto. Nei sistemi audio, tale irregolarità può essere risolta con l'aiuto di un equalizzatore o con l'aiuto di controlli del volume separati nei sistemi con amplificazione canale per canale separata.

Dividendo la gamma udibile in sottogruppi più piccoli

Oltre alla divisione in tre generalmente accettata e ben nota gruppi generali, a volte diventa necessario considerare l'una o l'altra parte ristretta in modo più dettagliato e dettagliato, dividendo così la gamma di frequenze del suono in "frammenti" ancora più piccoli. Grazie a ciò, è apparsa una divisione più dettagliata, utilizzando la quale è possibile indicare semplicemente in modo rapido e abbastanza accurato il segmento previsto della gamma sonora. Considera questa divisione:

Un piccolo numero selezionato di strumenti scende nella regione dei bassi più bassi, e ancor più dei sub-bassi: contrabbasso (40-300 Hz), violoncello (65-7000 Hz), fagotto (60-9000 Hz), tuba ( 45-2000 Hz), corni (60-5000 Hz), basso (32-196 Hz), grancassa (41-8000 Hz), sassofono (56-1320 Hz), pianoforte (24-1200 Hz), sintetizzatore (20-20000 Hz), organo (20-7000 Hz), arpa (36-15000 Hz), controfagotto (30-4000 Hz). Le gamme indicate comprendono tutte le armoniche degli strumenti.

  • Bassi superiori (da 80 Hz a 200 Hz) rappresentato dalle note alte degli strumenti bassi classici, nonché dalle frequenze udibili più basse delle singole corde, come la chitarra. La gamma dei bassi superiori è responsabile della sensazione di potenza e della trasmissione del potenziale energetico dell'onda sonora. Dà anche una sensazione di guida, il basso superiore è progettato per rivelare completamente il ritmo percussivo delle composizioni dance. Contrariamente al basso inferiore, quello superiore è responsabile della velocità e della pressione della regione dei bassi e dell'intero suono, quindi, in un sistema audio di alta qualità, è sempre espresso come veloce e graffiante, come impatto tattile tangibile contemporaneamente alla percezione diretta del suono.
    Pertanto, è il basso superiore che è responsabile dell'attacco, della pressione e della spinta musicale, e solo questo ristretto segmento della gamma sonora è in grado di dare all'ascoltatore la sensazione del leggendario "punch" (dall'inglese pugno - colpo) , quando un suono potente viene percepito in modo tangibile e con un forte colpo nel petto. Pertanto, è possibile riconoscere un basso veloce veloce e ben formato in un sistema musicale dall'elaborazione di alta qualità di un ritmo energico, un attacco raccolto e dagli strumenti ben formati nel registro inferiore delle note, come violoncello, pianoforte o strumenti a fiato.

    Nei sistemi audio, è più opportuno assegnare un segmento della gamma dei bassi superiori a diffusori medio-bassi di diametro abbastanza grande 6,5 "-10" e con buoni indicatori di potenza, un forte magnete. L'approccio è spiegato dal fatto che sono proprio questi diffusori in termini di configurazione che saranno in grado di rivelare appieno il potenziale energetico insito in questa regione molto esigente della gamma udibile.
    Ma non dimenticare i dettagli e l'intelligibilità del suono, questi parametri sono importanti anche nel processo di ricreazione di una particolare immagine musicale. Poiché i bassi superiori sono già ben localizzati/definiti nello spazio dall'orecchio, la gamma superiore a 100 Hz deve essere data esclusivamente agli altoparlanti montati frontalmente che formeranno e costruiranno la scena. Nel segmento dei bassi superiori si sente perfettamente un panorama stereo, se previsto dalla registrazione stessa.

    L'area dei bassi superiori copre già un numero abbastanza elevato di strumenti e persino voci maschili di tono basso. Pertanto, tra gli strumenti ci sono gli stessi che suonavano il basso basso, ma ad essi se ne aggiungono molti altri: tom (70-7000 Hz), rullante (100-10000 Hz), percussioni (150-5000 Hz), trombone tenore ( 80-10000 Hz), tromba (160-9000 Hz), sassofono tenore (120-16000 Hz), sassofono contralto (140-16000 Hz), clarinetto (140-15000 Hz), violino contralto (130-6700 Hz), chitarra (80-5000 Hz). Le gamme indicate comprendono tutte le armoniche degli strumenti.

  • Basso medio (da 200 Hz a 500 Hz)- l'area più estesa, che cattura la maggior parte degli strumenti e delle voci, sia maschili che femminili. Poiché l'area della gamma medio-bassa passa effettivamente dai bassi superiori energeticamente saturi, si può dire che "prende il sopravvento" ed è anche responsabile del corretto trasferimento della sezione ritmica insieme al drive, sebbene questa influenza sia già in calo verso le frequenze medie pulite.
    In questa gamma si concentrano gli armonici inferiori e gli armonici che riempiono la voce, quindi è estremamente importante per la corretta trasmissione della voce e la saturazione. È anche nella parte centrale inferiore che si trova l'intero potenziale energetico della voce dell'esecutore, senza il quale non ci sarà alcun ritorno e risposta emotiva corrispondenti. Per analogia con la trasmissione della voce umana, anche molti strumenti dal vivo nascondono il loro potenziale energetico in questo segmento della gamma, soprattutto quelli il cui limite inferiore udibile parte da 200-250 Hz (oboe, violino). Il centro inferiore consente di ascoltare la melodia del suono, ma non consente di distinguere chiaramente gli strumenti.

    Di conseguenza, il centro inferiore è responsabile progettazione corretta maggior parte degli strumenti e delle voci, saturando queste ultime e rendendole riconoscibili per colorazione timbrica. Inoltre, il medio inferiore è estremamente esigente in termini di corretta trasmissione di una gamma di bassi a tutti gli effetti, poiché "raccoglie" la spinta e l'attacco del basso percussivo principale e dovrebbe supportarlo adeguatamente e "finire" senza intoppi riducendolo gradualmente a nulla. Le sensazioni di purezza sonora e di intelligibilità dei bassi risiedono proprio in questa zona, e se ci sono problemi nel basso medio da sovrabbondanza o presenza di frequenze risonanti- quindi il suono stancherà l'ascoltatore, sarà sporco e leggermente borbottante.
    Se c'è una carenza nella regione del centro inferiore, ne risentiranno la corretta sensazione dei bassi e la trasmissione affidabile della parte vocale, che sarà priva di pressione e ritorno di energia. Lo stesso vale per la maggior parte degli strumenti che, senza il supporto del medio basso, perderanno la loro "faccia", si inquadrano in modo errato e il loro suono diventerà notevolmente più povero, anche se rimane riconoscibile, non sarà più così pieno.

    Quando si costruisce un sistema audio, la gamma del centro inferiore e superiore (fino alla parte superiore) viene solitamente assegnata agli altoparlanti di fascia media (MF), che, senza dubbio, dovrebbero essere posizionati nella parte anteriore davanti all'ascoltatore e costruire il palcoscenico. Per questi diffusori la dimensione non è così importante, può essere 6,5 "e inferiore, quanto è importante il dettaglio e la capacità di rivelare le sfumature del suono, che si ottiene grazie alle caratteristiche del design del diffusore stesso (diffusore, sospensione e altre caratteristiche).
    Inoltre, la corretta localizzazione è vitale per l'intera gamma di frequenze medie, e letteralmente la minima inclinazione o rotazione dell'altoparlante può avere un impatto tangibile sul suono in termini di corretta riproduzione realistica delle immagini di strumenti e voci nello spazio, sebbene questo dipenderà in gran parte dalle caratteristiche del design del cono dell'altoparlante stesso.

    Il centro inferiore copre quasi tutti gli strumenti e le voci umane esistenti, sebbene non svolga un ruolo fondamentale, ma è comunque molto importante per la piena percezione della musica o dei suoni. Tra gli strumenti ci sarà lo stesso set che ha saputo riconquistare la fascia bassa della regione dei bassi, ma ad essi se ne aggiungono altri che partono già dal basso medio: piatti (190-17000 Hz), oboe (247-15000 Hz), oboe (247-15000 Hz), flauto (240-14500 Hz), violino (200-17000 Hz). Le gamme indicate comprendono tutte le armoniche degli strumenti.

  • Medio Medio (da 500 Hz a 1200 Hz) o solo un puro mezzo, quasi secondo la teoria dell'equilibrio, questo segmento della gamma può essere considerato fondamentale e fondamentale nel suono e giustamente soprannominato il "mezzo aureo". Nel segmento presentato della gamma di frequenze, puoi trovare le note principali e le armoniche della stragrande maggioranza degli strumenti e delle voci. Chiarezza, intelligibilità, luminosità e suono penetrante dipendono dalla saturazione del mezzo. Possiamo dire che l'intero suono, per così dire, "si diffonde" ai lati dalla base, che è la gamma delle frequenze medie.

    In caso di guasto nel mezzo, il suono diventa noioso e inespressivo, perde sonorità e luminosità, la voce cessa di affascinare e addirittura scompare. Inoltre, il mezzo è responsabile dell'intelligibilità delle informazioni principali provenienti dagli strumenti e dalla voce (in misura minore, perché le consonanti vanno in una gamma più alta), aiutando a distinguerle bene a orecchio. Maggioranza strumenti esistenti prendono vita in questa gamma, diventano energici, informativi e tangibili, la stessa cosa accade con le voci (soprattutto quelle femminili), che sono piene di energia nel mezzo.

    La gamma fondamentale delle frequenze medie copre la maggioranza assoluta degli strumenti già elencati in precedenza, e rivela anche il pieno potenziale delle voci maschili e femminili. Solo rari strumenti selezionati iniziano la loro vita a frequenze medie, suonando inizialmente in una gamma relativamente ristretta, ad esempio un piccolo flauto (600-15000 Hz).
  • Medio superiore (da 1200 Hz a 2400 Hz) rappresenta una sezione molto delicata ed esigente della gamma, che deve essere maneggiata con cura e attenzione. In quest'area non ci sono tante note fondamentali che costituiscono la base del suono di uno strumento o di una voce, ma un gran numero di armonici e armonici, grazie ai quali il suono si colora, diventa nitido e brillante. Controllando questa regione della gamma di frequenze, si può effettivamente giocare con la colorazione del suono, rendendolo vivace, scintillante, trasparente e tagliente; o viceversa secco, moderato, ma allo stesso tempo più deciso e trainante.

    Ma enfatizzare eccessivamente questa gamma ha un effetto estremamente indesiderabile sull'immagine sonora, perché. inizia a tagliare notevolmente l'orecchio, irritare e persino causare dolore disagio. Pertanto, il centro superiore richiede un atteggiamento delicato e attento con esso, tk. a causa di problemi in quest'area, è molto facile rovinare il suono o, al contrario, renderlo interessante e degno. Di solito, la colorazione nella regione medio-alta determina in gran parte l'aspetto soggettivo del genere del sistema acustico.

    Grazie al centro superiore, le voci e molti strumenti si formano finalmente, diventano ben distinti dall'orecchio e appare l'intelligibilità del suono. Ciò è particolarmente vero per le sfumature della riproduzione della voce umana, perché è nel mezzo superiore che si colloca lo spettro delle consonanti e continuano le vocali apparse nelle prime gamme del mezzo. In senso generale, il centro superiore enfatizza favorevolmente e rivela pienamente quegli strumenti o voci che sono saturi di armonici superiori, armonici. In particolare, le voci femminili, molti strumenti ad arco, a corda ea fiato si rivelano in modo davvero vivace e naturale nella parte medio-alta.

    La stragrande maggioranza degli strumenti suona ancora nella parte medio-alta, anche se molti sono già rappresentati solo sotto forma di impacchi e armoniche. L'eccezione sono alcuni rari, inizialmente contraddistinti da una gamma limitata di basse frequenze, ad esempio una tuba (45-2000 Hz), che termina completamente la sua esistenza nella parte medio-alta.

  • Alti bassi (da 2400 Hz a 4800 Hz)- questa è una zona / area di maggiore distorsione, che, se presente nel percorso, di solito diventa evidente in questo segmento. Gli alti più bassi sono anche inondati da varie armoniche di strumenti e voci, che allo stesso tempo svolgono un ruolo molto specifico e importante nel disegno finale dell'immagine musicale ricreata artificialmente. Gli alti più bassi portano il carico principale della gamma delle alte frequenze. Nel suono si manifestano per lo più con armonici residui e ben ascoltati di voci (principalmente femminili) e armonici forti incessanti di alcuni strumenti, che completano l'immagine con gli ultimi tocchi di colorazione naturale del suono.

    Praticamente non svolgono un ruolo in termini di distinzione degli strumenti e riconoscimento delle voci, sebbene la parte superiore inferiore rimanga un'area altamente informativa e fondamentale. Queste frequenze, infatti, delineano le immagini musicali di strumenti e voci, ne indicano la presenza. In caso di guasto del segmento alto inferiore della gamma di frequenze, il discorso diventerà secco, senza vita e incompleto, approssimativamente la stessa cosa accade con le parti strumentali: la luminosità si perde, l'essenza stessa della sorgente sonora viene distorta, diventa nettamente incompleto e sottoformato.

    In qualsiasi sistema audio normale, il ruolo delle alte frequenze è assunto da un altoparlante separato chiamato tweeter (alta frequenza). Solitamente di piccole dimensioni, è poco impegnativo per la potenza in ingresso (entro limiti ragionevoli) per analogia con la sezione centrale e soprattutto dei bassi, ma è anche estremamente importante che il suono venga riprodotto correttamente, realisticamente e almeno magnificamente. Il tweeter copre l'intera gamma udibile ad alta frequenza da 2000-2400 Hz a 20000 Hz. Nel caso dei tweeter, proprio come la sezione midrange, il corretto posizionamento fisico e la direzionalità sono molto importanti, poiché i tweeter non sono solo coinvolti nella modellazione del palcoscenico, ma anche nella sua messa a punto.

    Con l'aiuto dei tweeter, puoi controllare ampiamente la scena, ingrandire/rimpicciolire gli artisti, cambiare la forma e il flusso degli strumenti, giocare con il colore del suono e la sua luminosità. Come nel caso della regolazione degli altoparlanti midrange, quasi tutto influisce sul suono corretto dei tweeter, e spesso in modo molto, molto sensibile: rotazione e inclinazione dell'altoparlante, posizione verticale e orizzontale, distanza dalle superfici vicine, ecc. Tuttavia, il successo della corretta sintonizzazione e la precisione della sezione HF dipendono dal design dell'altoparlante e dal suo schema polare.

    Strumenti che suonano fino agli alti più bassi, lo fanno prevalentemente attraverso gli armonici piuttosto che i fondamentali. Altrimenti, nella gamma alta inferiore, quasi tutti gli stessi che erano nel segmento delle frequenze medie "dal vivo", cioè quasi tutti quelli esistenti. È lo stesso con la voce, che è particolarmente attiva nelle frequenze alte più basse, una luminosità e un'influenza speciali possono essere ascoltate nelle parti vocali femminili.

  • Medio alto (da 4800 Hz a 9600 Hz) La gamma di frequenze medio-alte è spesso considerata il limite della percezione (ad esempio, secondo terminologia medica), anche se in pratica ciò non è vero e dipende sia dalle caratteristiche individuali della persona sia dalla sua età (più la persona è anziana, più soglia più forte la percezione è ridotta). Nel percorso musicale, queste frequenze danno una sensazione di purezza, trasparenza, "ariosità" e una certa completezza soggettiva.

    Il segmento attuale della gamma presentata è paragonabile a maggiore chiarezza e dettaglio sonoro: se non c'è avvallamento nella parte superiore centrale, allora la sorgente sonora è ben localizzata mentalmente nello spazio, concentrata in un certo punto ed espressa da una sensazione di una certa distanza; e viceversa, se manca il top inferiore, allora la nitidezza del suono sembra sfumare e le immagini si perdono nello spazio, il suono diventa torbido, serrato e sinteticamente irrealistico. Di conseguenza, la regolazione delle alte frequenze più basse è paragonabile alla capacità di "spostare" virtualmente il palcoscenico nello spazio, vale a dire allontanarlo o avvicinarlo.

    Le frequenze medio-alte alla fine forniscono l'effetto di presenza desiderato (più precisamente, lo completano al massimo, poiché l'effetto si basa su bassi profondi e pieni di sentimento), grazie a queste frequenze, gli strumenti e la voce diventano il più realistici e affidabili possibile . Possiamo anche dire dei medi alti che sono responsabili del dettaglio nel suono, di numerose piccole sfumature e armonici sia in relazione alla parte strumentale che nelle parti vocali. Alla fine del segmento medio-alto iniziano "l'aria" e la trasparenza, che possono essere percepite anche abbastanza chiaramente e influenzano la percezione.

    Nonostante il suono sia in costante declino, in questo segmento della gamma sono ancora attivi: voce maschile e femminile, grancassa (41-8000 Hz), tom (70-7000 Hz), rullante (100-10000 Hz), Hz), piatti (190-17000 Hz), trombone con supporto aereo (80-10000 Hz), tromba (160-9000 Hz), fagotto (60-9000 Hz), sassofono (56-1320 Hz), clarinetto (140-15000 Hz). Hz), oboe (247-15000 Hz), flauto (240-14500 Hz), ottavino (600-15000 Hz), violoncello (65-7000 Hz), violino (200-17000 Hz), arpa (36-15000 Hz) ), organo (20-7000 Hz), sintetizzatore (20-20000 Hz), timpani (60-3000 Hz).

  • Alta superiore (da 9600 Hz a 30000 Hz) una gamma molto complessa e incomprensibile per molti, che fornisce per la maggior parte supporto a determinati strumenti e voci. Gli acuti superiori forniscono principalmente al suono le caratteristiche di ariosità, trasparenza, cristallinità, alcune aggiunte e colorazioni a volte sottili, che possono sembrare insignificanti e persino impercettibili a molte persone, ma hanno comunque un significato molto definito e specifico. Quando si cerca di costruire un suono high-end "hi-fi" o addirittura "hi-end", la gamma degli acuti superiori riceve la massima attenzione, poiché si ritiene giustamente che non si possa perdere il minimo dettaglio nel suono.

    Inoltre, oltre alla parte udibile immediata, la regione alta superiore, trasformandosi dolcemente in frequenze ultrasoniche, può ancora avere alcune impatto psicologico: anche se questi suoni non si sentono chiaramente, ma le onde si irradiano nello spazio e possono essere percepite da una persona, mentre più a livello di formazione dell'umore. Alla fine influenzano anche la qualità del suono. In generale, queste frequenze sono le più sottili e delicate dell'intera gamma, ma sono anche responsabili della sensazione di bellezza, eleganza, retrogusto scintillante della musica. Con una mancanza di energia nella gamma alta superiore, è del tutto possibile provare disagio e understatement musicale. Inoltre, la capricciosa gamma alta superiore dà all'ascoltatore un senso di profondità spaziale, come se si tuffasse in profondità nel palco e fosse avvolto dal suono. Tuttavia, un eccesso di saturazione del suono nella gamma ristretta indicata può rendere il suono inutilmente "sabbioso" e innaturalmente sottile.

    Quando si parla della gamma delle alte frequenze superiori, vale la pena menzionare anche il tweeter chiamato "super tweeter", che in realtà è una versione strutturalmente espansa del tweeter convenzionale. Tale altoparlante è progettato per coprire una porzione più ampia della gamma nella parte superiore. Se il raggio d'azione di un tweeter convenzionale termina al segno limite previsto, al di sopra del quale l'orecchio umano teoricamente non percepisce informazioni sonore, ad es. 20 kHz, quindi il super tweeter può alzare questo limite a 30-35 kHz.

    L'idea perseguita dalla realizzazione di un diffusore così sofisticato è molto interessante e curiosa, è venuta dal mondo "hi-fi" e "hi-end", dove si ritiene che nessuna frequenza nel percorso musicale possa essere ignorata e , anche se non li sentiamo direttamente, sono comunque inizialmente presenti durante l'esecuzione dal vivo di una particolare composizione, il che significa che possono indirettamente avere qualche tipo di influenza. La situazione con il super tweeter è complicata solo dal fatto che non tutte le apparecchiature (sorgenti/lettori sonori, amplificatori, ecc.) sono in grado di emettere un segnale nell'intera gamma, senza tagliare le frequenze dall'alto. Lo stesso vale per la registrazione stessa, che spesso viene eseguita con un taglio nella gamma di frequenze e perdita di qualità.

  • Approssimativamente nel modo sopra descritto, la divisione della gamma di frequenze udibili in segmenti condizionali sembra nella realtà, con l'aiuto della divisione è più facile comprendere i problemi nel percorso audio per eliminarli o equalizzare il suono. Nonostante il fatto che ogni persona immagini una sorta di immagine del suono di riferimento esclusivamente sua e comprensibile solo a lui secondo solo le sue preferenze di gusto, la natura del suono originale tende a bilanciare, o meglio a mediare tutte le frequenze del suono. Pertanto, il suono da studio corretto è sempre equilibrato e calmo, l'intero spettro delle frequenze sonore in esso tende a una linea piatta sul grafico della risposta in frequenza (risposta in frequenza di ampiezza). La stessa direzione sta cercando di implementare "hi-fi" e "hi-end" senza compromessi: per ottenere il suono più uniforme ed equilibrato, senza picchi e cali nell'intera gamma udibile. Un suono del genere, per sua natura, può sembrare noioso e inespressivo, privo di luminosità e di nessun interesse per un normale ascoltatore inesperto, ma è proprio questo suono che è veramente corretto in realtà, cercando l'equilibrio per analogia con come le leggi di l'universo stesso in cui viviamo si manifestano. .

    In un modo o nell'altro, il desiderio di ricreare un carattere specifico del suono all'interno del proprio sistema audio dipende interamente dalle preferenze dell'ascoltatore. Ad alcune persone piace il suono con bassi potenti prevalenti, ad altri piace la maggiore luminosità degli alti "alzati", altri possono godersi le voci aspre enfatizzate nel mezzo per ore ... Ci può essere un'enorme varietà di opzioni di percezione e informazioni su la divisione di frequenza della gamma in segmenti condizionali aiuterà solo chiunque voglia creare il suono dei propri sogni, solo ora con una comprensione più completa delle sfumature e delle sottigliezze delle leggi a cui obbedisce il suono come fenomeno fisico.

    Comprendere il processo di saturazione con determinate frequenze della gamma sonora (riempiendolo di energia in ciascuna delle sezioni) in pratica non solo faciliterà la messa a punto di qualsiasi sistema audio e consentirà di costruire una scena in linea di principio, ma darà anche esperienza inestimabile nella valutazione della natura specifica del suono. Con l'esperienza, una persona sarà in grado di identificare istantaneamente le carenze del suono a orecchio, inoltre, descrivere in modo molto accurato i problemi in una certa parte della gamma e suggerire una possibile soluzione per migliorare l'immagine sonora. È possibile eseguire la correzione del suono vari metodi, dove è possibile utilizzare un equalizzatore come "leve", ad esempio, o "giocare" con la posizione e la direzione degli altoparlanti, modificando così la natura delle prime riflessioni dell'onda, eliminando le onde stazionarie, ecc. Questa sarà già una "storia completamente diversa" e un argomento per articoli separati.

    La gamma di frequenze della voce umana nella terminologia musicale

    Separatamente e separatamente nella musica, viene assegnato il ruolo della voce umana come parte vocale, perché la natura di questo fenomeno è davvero sorprendente. La voce umana è così poliedrica e la sua estensione (rispetto agli strumenti musicali) è la più ampia, ad eccezione di alcuni strumenti, come il pianoforte.
    Inoltre, a età diverse, una persona può emettere suoni di diverse altezze, dentro infanzia ad altezze ultrasoniche, in età adulta, la voce maschile è perfettamente in grado di scendere estremamente in basso. Qui, come prima, è estremamente importante caratteristiche individuali corde vocali persona, perché ci sono persone che riescono a stupire con la loro voce nella gamma delle 5 ottave!

      Bambino
    • Contralto (basso)
    • Soprano (alto)
    • Treble (alto nei ragazzi)
      Uomini
    • Bassi profondi (extra bassi) 43,7-262 Hz
    • Bassi (bassi) 82-349 Hz
    • Baritono (medio) 110-392 Hz
    • Tenore (alto) 132-532 Hz
    • Tenore altino (altissimo) 131-700 Hz
      Da donna
    • Contralto (basso) 165-692 Hz
    • Mezzosoprano (medio) 220-880 Hz
    • Soprano (alto) 262-1046 Hz
    • Coloratura soprano (altissima) 1397 Hz

    L'argomento dell'audio vale la pena parlare dell'udito umano in modo un po' più dettagliato. Quanto è soggettiva la nostra percezione? Puoi testare il tuo udito? Oggi imparerai il modo più semplice per scoprire se il tuo udito è pienamente coerente con i valori della tabella.

    È noto che la persona media è in grado di percepire onde acustiche nella gamma da 16 a 20.000 Hz (16.000 Hz a seconda della sorgente). Questa gamma è chiamata gamma udibile.

    20 hz Un ronzio che può solo essere sentito ma non sentito. È riprodotto principalmente da sistemi audio di fascia alta, quindi in caso di silenzio è lei la colpa
    30 hertz Se non riesci a sentirlo, molto probabilmente è di nuovo un problema di riproduzione.
    40Hz Sarà udibile nei diffusori economici e tradizionali. Ma molto tranquillo
    50 Hz Il rombo della corrente elettrica. Deve essere ascoltato
    60 hertz Udibile (come tutto fino a 100 Hz, piuttosto tangibile a causa del riflesso dal canale uditivo) anche attraverso le cuffie e gli altoparlanti più economici
    100Hz Fine del basso. Inizio della gamma di udienza diretta
    200 hz Medie frequenze
    500 hz
    1kHz
    2 kHz
    5 kHz Inizio della gamma delle alte frequenze
    10 kHz Se questa frequenza non viene ascoltata, sono probabili gravi problemi di udito. Hai bisogno di un consulto medico
    12 kHz L'incapacità di sentire questa frequenza può indicare stato iniziale perdita dell'udito
    15 kHz Un suono che alcune persone sopra i 60 anni non riescono a sentire
    16 kHz A differenza del precedente, quasi tutte le persone sopra i 60 anni non sentono questa frequenza.
    17 kHz La frequenza è un problema per molti già nella mezza età
    18 kHz I problemi con l'udibilità di questa frequenza sono l'inizio dei cambiamenti dell'udito legati all'età. Ora sei un adulto. :)
    19 kHz Frequenza limite dell'udienza media
    20 kHz Solo i bambini sentono questa frequenza. Verità

    »
    Questo test è sufficiente per una stima approssimativa, ma se non senti suoni superiori a 15 kHz, dovresti consultare un medico.

    Si prega di notare che il problema di udibilità a bassa frequenza è molto probabilmente correlato a.

    Molto spesso, l'iscrizione sulla scatola nello stile di "Gamma riproducibile: 1–25.000 Hz" non è nemmeno marketing, ma una vera e propria menzogna da parte del produttore.

    Sfortunatamente, le aziende non sono tenute a certificare non tutti i sistemi audio, quindi è quasi impossibile dimostrare che si tratta di una bugia. Altoparlanti o cuffie, forse, riproducono le frequenze limite ... La domanda è come ea che volume.

    I problemi di spettro sopra i 15 kHz sono un fenomeno di età abbastanza comune che gli utenti possono incontrare. Ma i 20 kHz (quelli per cui gli audiofili stanno combattendo così tanto) di solito vengono ascoltati solo da bambini sotto gli 8-10 anni.

    È sufficiente ascoltare tutti i file in sequenza. Per uno studio più dettagliato, puoi riprodurre campioni, partendo dal volume minimo, aumentandolo gradualmente. Ciò ti consentirà di ottenere un risultato più corretto se l'udito è già leggermente danneggiato (ricorda che per la percezione di alcune frequenze è necessario superare un certo valore di soglia, che, per così dire, si apre e aiuta l'apparecchio acustico a sentire esso).

    Senti l'intera gamma di frequenze di cui è capace?

    Dopo aver considerato la teoria della propagazione e i meccanismi del verificarsi delle onde sonore, è opportuno comprendere come il suono viene "interpretato" o percepito da una persona. Un organo accoppiato, l'orecchio, è responsabile della percezione delle onde sonore nel corpo umano. orecchio umano- molto organo complesso, che è responsabile di due funzioni: 1) percepisce gli impulsi sonori 2) funge da apparato vestibolare dell'intero corpo umano, determina la posizione del corpo nello spazio e conferisce la capacità vitale di mantenere l'equilibrio. L'orecchio umano medio è in grado di rilevare fluttuazioni di 20 - 20.000 Hz, ma ci sono deviazioni verso l'alto o verso il basso. Idealmente, la gamma di frequenze udibili è compresa tra 16 e 20.000 Hz, che corrisponde anche a una lunghezza d'onda compresa tra 16 m e 20 cm. L'orecchio è diviso in tre parti: esterno, medio e orecchio interno. Ciascuno di questi "dipartimenti" svolge la propria funzione, tuttavia, tutti e tre i dipartimenti sono strettamente collegati tra loro e svolgono effettivamente la trasmissione dell'onda vibrazioni sonore l'un l'altro.

    orecchio esterno (esterno).

    L'orecchio esterno è costituito dal padiglione auricolare e dal meato uditivo esterno. Il padiglione auricolare è una cartilagine elastica di forma complessa, ricoperta di pelle. Nella parte inferiore del padiglione auricolare si trova il lobo, che è costituito da tessuto adiposo ed è anch'esso ricoperto di pelle. Il padiglione auricolare funge da ricevitore di onde sonore provenienti dallo spazio circostante. forma speciale La struttura del padiglione auricolare consente di catturare meglio i suoni, in particolare i suoni della gamma delle frequenze medie, responsabile della trasmissione delle informazioni vocali. Questo fatto è in gran parte dovuto alla necessità evolutiva, poiché una persona trascorre la maggior parte della sua vita in comunicazione orale con rappresentanti della sua specie. Il padiglione auricolare umano è praticamente immobile, a differenza di un gran numero di rappresentanti delle specie animali, che utilizzano i movimenti delle orecchie per sintonizzarsi più accuratamente sulla sorgente sonora.

    Le pieghe del padiglione auricolare umano sono disposte in modo tale da apportare correzioni (piccole distorsioni) rispetto alla posizione verticale e orizzontale della sorgente sonora nello spazio. È grazie a questa caratteristica unica che una persona è in grado di determinare chiaramente la posizione di un oggetto nello spazio rispetto a se stessa, concentrandosi solo sul suono. Questa caratteristica è anche ben nota con il termine "localizzazione del suono". La funzione principale del padiglione auricolare è catturare il più possibile più suoni nella gamma di frequenze udibili. L'ulteriore destino delle onde sonore "catturate" è deciso nel condotto uditivo, la cui lunghezza è di 25-30 mm. In esso, la parte cartilaginea del padiglione auricolare esterno passa nell'osso e la superficie cutanea del canale uditivo è dotata di ghiandole sebacee e solforiche. Alla fine del canale uditivo c'è una membrana timpanica elastica, alla quale arrivano le vibrazioni delle onde sonore, provocando così le sue vibrazioni di risposta. La membrana timpanica, a sua volta, trasmette queste vibrazioni ricevute alla regione dell'orecchio medio.

    Orecchio medio

    Le vibrazioni trasmesse dalla membrana timpanica entrano in una zona dell'orecchio medio chiamata "regione timpanica". Questa è un'area di circa un centimetro cubo di volume, in cui tre ossicini uditivi: martello, incudine e staffa. Sono questi elementi "intermedi" che funzionano funzione essenziale: Trasmissione di onde sonore all'orecchio interno e contemporaneamente amplificazione. Gli ossicini uditivi sono una catena estremamente complessa di trasmissione del suono. Tutte e tre le ossa sono strettamente collegate tra loro, così come con il timpano, grazie al quale avviene la trasmissione delle vibrazioni "lungo la catena". Avvicinandosi alla regione dell'orecchio interno, c'è una finestra del vestibolo, che è bloccata dalla base della staffa. Per equalizzare la pressione su entrambi i lati della membrana timpanica (ad esempio, in caso di variazioni della pressione esterna), l'area dell'orecchio medio è collegata al rinofaringe attraverso tromba d'Eustachio. Siamo tutti ben consapevoli dell'effetto di ostruzione dell'orecchio che si verifica proprio a causa di tale messa a punto. Dall'orecchio medio le vibrazioni sonore, già amplificate, cadono nella regione dell'orecchio interno, la più complessa e sensibile.

    orecchio interno

    La forma più complessa è l'orecchio interno, che per questo viene chiamato labirinto. Il labirinto osseo comprende: vestibolo, coclea e canali semicircolari, nonché l'apparato vestibolare responsabile dell'equilibrio. È la coclea che si riferisce direttamente all'udito in questo pacchetto. La coclea è un canale membranoso a spirale riempito di fluido linfatico. All'interno il canale è diviso in due parti da un altro setto membranoso detto "membrana di base". Questa membrana è costituita da fibre di varie lunghezze (più di 24.000 in totale), tese come corde, ogni corda risuona al suo suono specifico. Il canale è diviso da una membrana nelle scale superiore e inferiore, che comunicano nella parte superiore della coclea. Dall'estremità opposta, il canale si collega all'apparato recettore dell'analizzatore uditivo, che è ricoperto da minuscole cellule ciliate. Questo apparato dell'analizzatore uditivo è chiamato anche Organo di Corti. Quando le vibrazioni dall'orecchio medio entrano nella coclea, liquido linfatico, riempiendo il canale, inizia anch'esso a vibrare, trasmettendo le vibrazioni alla membrana principale. In questo momento entra in azione l'apparato dell'analizzatore uditivo, le cui cellule ciliate, disposte su più file, convertono le vibrazioni sonore in impulsi "nervosi" elettrici, che vengono trasmessi lungo il nervo uditivo alla zona temporale della corteccia cerebrale . In un modo così complesso e ornato, una persona alla fine sentirà il suono desiderato.

    Caratteristiche della percezione e della formazione del linguaggio

    Il meccanismo della produzione del linguaggio si è formato negli esseri umani durante l'intero stadio evolutivo. Il significato di questa capacità è trasmettere informazioni verbali e non verbali. Il primo porta un carico verbale e semantico, il secondo è responsabile del trasferimento della componente emotiva. Il processo di creazione e percezione del discorso include: la formulazione di un messaggio; codifica in elementi secondo le regole del linguaggio esistente; azioni neuromuscolari transitorie; movimenti delle corde vocali; emissione di segnali acustici; Quindi entra in azione l'ascoltatore che effettua: analisi spettrale del segnale acustico ricevuto e selezione delle caratteristiche acustiche nel sistema uditivo periferico, trasmissione delle caratteristiche selezionate attraverso reti neurali, riconoscimento del codice linguistico (analisi linguistica), comprensione del significato del messaggio.
    Il dispositivo per generare segnali vocali può essere paragonato a uno strumento a fiato complesso, ma la versatilità e la flessibilità dell'accordatura e la capacità di riprodurre le più piccole sottigliezze e dettagli non hanno analoghi in natura. Il meccanismo di formazione della voce è costituito da tre componenti inseparabili:

    1. Generatore- polmoni come riserva di volume d'aria. L'energia di pressione in eccesso viene immagazzinata nei polmoni, quindi attraverso il canale escretore, con l'aiuto del sistema muscolare, questa energia viene rimossa attraverso la trachea collegata alla laringe. In questa fase il flusso d'aria viene interrotto e modificato;
    2. Vibratore- è costituito da corde vocali. Il flusso è anche influenzato da getti d'aria turbolenti (creano toni di bordo) e sorgenti di impulso (esplosioni);
    3. Risonatore- comprende cavità risonanti di forma geometrica complessa (faringe, cavità orale e nasale).

    Nell'aggregato del dispositivo individuale di questi elementi, si forma un timbro unico e individuale della voce di ogni persona individualmente.

    L'energia della colonna d'aria viene generata nei polmoni, che creano un certo flusso d'aria durante l'inspirazione e l'espirazione a causa della differenza di pressione atmosferica e intrapolmonare. Il processo di accumulo di energia avviene attraverso l'inalazione, il processo di rilascio è caratterizzato dall'espirazione. Ciò accade a causa della compressione e dell'espansione del torace, che vengono eseguite con l'ausilio di due gruppi muscolari: intercostale e diaframma, con la respirazione profonda e il canto, si contraggono anche i muscoli addominali, il torace e il collo. Quando inspiri, il diaframma si contrae e cade, la contrazione dei muscoli intercostali esterni solleva le costole e le porta ai lati e lo sterno in avanti. L'espansione del torace porta a un calo della pressione all'interno dei polmoni (rispetto all'atmosfera) e questo spazio si riempie rapidamente di aria. Durante l'espirazione, i muscoli si rilassano di conseguenza e tutto torna allo stato precedente ( gabbia toracica ritorna al suo stato originale a causa della sua stessa gravità, il diaframma si alza, il volume dei polmoni precedentemente espansi diminuisce, la pressione intrapolmonare aumenta). L'inalazione può essere descritta come un processo che richiede il dispendio di energia (attivo); l'espirazione è il processo di accumulo di energia (passivo). Il controllo del processo di respirazione e la formazione della parola avviene inconsciamente, ma quando si canta, l'impostazione del respiro richiede un approccio consapevole e un addestramento aggiuntivo a lungo termine.

    La quantità di energia che viene successivamente spesa per la formazione della parola e della voce dipende dal volume di aria immagazzinata e dalla quantità di pressione aggiuntiva nei polmoni. La pressione massima sviluppata da un cantante lirico addestrato può raggiungere i 100-112 dB. La modulazione del flusso d'aria mediante la vibrazione delle corde vocali e la creazione di un eccesso di pressione sottofaringea, questi processi avvengono nella laringe, che è una specie di valvola situata all'estremità della trachea. La valvola svolge una duplice funzione: protegge i polmoni da corpi estranei e mantiene alta la pressione. È la laringe che funge da fonte della parola e del canto. La laringe è una raccolta di cartilagine collegata da muscoli. La laringe ha una struttura piuttosto complessa, il cui elemento principale è un paio di corde vocali. Sono le corde vocali la principale (ma non l'unica) fonte di formazione vocale o "vibratore". Durante questo processo, le corde vocali si muovono, accompagnate da attrito. Per proteggersi da ciò, viene secreta una speciale secrezione mucosa che funge da lubrificante. La formazione dei suoni del linguaggio è determinata dalle vibrazioni dei legamenti, che porta alla formazione di un flusso d'aria espirato dai polmoni, ad un certo tipo di ampiezza caratteristica. Fra corde vocali sono presenti piccole cavità che fungono da filtri acustici e risonatori quando richiesto.

    Caratteristiche della percezione uditiva, sicurezza dell'ascolto, soglie uditive, adattamento, corretto livello del volume

    Come si può vedere dalla descrizione dell'edificio orecchio umano, questo organo è molto delicato e di struttura piuttosto complessa. Tenendo conto di questo fatto, non è difficile determinare che questo apparato estremamente sottile e sensibile ha una serie di limiti, soglie e così via. Il sistema uditivo umano è adattato alla percezione di suoni silenziosi, nonché suoni di media intensità. Esposizione a lungo termine suoni forti comporta cambiamenti irreversibili delle soglie uditive, così come altri problemi di udito, fino alla completa sordità. Il grado di danno è direttamente proporzionale al tempo di esposizione in un ambiente rumoroso. In questo momento entra in vigore anche il meccanismo di adattamento, ovvero sotto l'influenza di suoni forti prolungati, la sensibilità diminuisce gradualmente, il volume percepito diminuisce, l'udito si adatta.

    L'adattamento inizialmente cerca di proteggere gli organi uditivi da suoni troppo forti, tuttavia, è l'influenza di questo processo che molto spesso fa sì che una persona aumenti in modo incontrollabile il livello del volume del sistema audio. La protezione è realizzata grazie al meccanismo dell'orecchio medio e interno: la staffa viene retratta dalla finestra ovale, proteggendo così da suoni eccessivamente forti. Ma il meccanismo di protezione non è l'ideale e ha un ritardo temporale, che si attiva solo 30-40 ms dopo l'inizio dell'arrivo del suono, inoltre, la protezione completa non viene raggiunta nemmeno con una durata di 150 ms. Il meccanismo di protezione si attiva quando il livello del volume supera il livello di 85 dB, inoltre la protezione stessa è fino a 20 dB.
    Il più pericoloso in questo caso, possiamo considerare il fenomeno dello "spostamento della soglia uditiva", che di solito si verifica nella pratica a seguito di un'esposizione prolungata a suoni forti superiori a 90 dB. Il processo di ripristino del sistema uditivo dopo tale effetti dannosi può durare fino a 16 ore. Lo spostamento della soglia inizia già al livello di intensità di 75 dB e aumenta proporzionalmente all'aumentare del livello del segnale.

    Quando si considera il problema del corretto livello di intensità sonora, la cosa peggiore da rendersi conto è il fatto che i problemi (acquisiti o congeniti) associati all'udito sono praticamente incurabili in quest'epoca di medicina abbastanza avanzata. Tutto ciò dovrebbe indurre qualsiasi persona sana di mente a pensare a prendersi cura del proprio udito, a meno che, ovviamente, non si pianifichi di preservare la sua integrità e capacità originarie di ascoltare l'intera gamma di frequenze il più a lungo possibile. Fortunatamente, tutto non è così spaventoso come potrebbe sembrare a prima vista e, seguendo una serie di precauzioni, puoi facilmente salvare l'udito anche in età avanzata. Prima di considerare queste misure, è necessario ricordare una caratteristica importante della percezione uditiva umana. Apparecchio acustico percepisce i suoni in modo non lineare. È fenomeno simile nel seguente: se immaginiamo una qualsiasi frequenza di un tono puro, ad esempio 300 Hz, allora la non linearità si manifesta quando gli armonici di questa frequenza fondamentale appaiono nel padiglione auricolare secondo il principio logaritmico (se la frequenza fondamentale è presa come f, quindi gli armonici di frequenza saranno 2f, 3f, ecc.). d. ascendente). Questa non linearità è anche più facile da capire ed è familiare a molti sotto il nome "distorsione non lineare". Poiché tali armonici (overtones) non si verificano nel tono puro originale, si scopre che l'orecchio stesso introduce le proprie correzioni e armonici nel suono originale, ma possono essere determinati solo come distorsioni soggettive. A un livello di intensità inferiore a 40 dB, non si verifica alcuna distorsione soggettiva. Con un aumento dell'intensità da 40 dB, il livello delle armoniche soggettive inizia ad aumentare, ma anche a livello di 80-90 dB il loro contributo negativo al suono è relativamente piccolo (quindi, questo livello di intensità può essere considerato condizionatamente una sorta di "mezzo aureo" nella sfera musicale).

    Sulla base di queste informazioni, è possibile determinare facilmente un livello di volume sicuro e accettabile che non danneggi gli organi uditivi e allo stesso tempo consenta di ascoltare assolutamente tutte le caratteristiche e i dettagli del suono, ad esempio, nel caso di lavoro con un sistema "hi-fi". Questo livello della "media aurea" è di circa 85-90 dB. È a questa intensità sonora che è davvero possibile ascoltare tutto ciò che è incorporato nel percorso audio, mentre il rischio di danni prematuri e perdita dell'udito è ridotto al minimo. Quasi completamente sicuro può essere considerato un livello di volume di 85 dB. Per capire qual è il pericolo dell'ascolto ad alto volume e perché un livello di volume troppo basso non consente di ascoltare tutte le sfumature del suono, esaminiamo questo problema in modo più dettagliato. Per quanto riguarda i bassi livelli di volume, la mancanza di opportunità (ma più spesso il desiderio soggettivo) di ascoltare la musica bassi livelli per i seguenti motivi:

    1. Non linearità della percezione uditiva umana;
    2. Caratteristiche della percezione psicoacustica, che saranno considerate separatamente.

    La non linearità della percezione uditiva, discussa sopra, ha un effetto significativo a qualsiasi volume inferiore a 80 dB. In pratica, sembra così: se accendi la musica a un livello basso, ad esempio 40 dB, la gamma di frequenze medie della composizione musicale sarà più chiaramente udibile, sia che si tratti della voce dell'esecutore / esecutore o strumenti che suonano in questa gamma. Allo stesso tempo, ci sarà una chiara mancanza di frequenze basse e alte, dovuta proprio alla non linearità della percezione, nonché al fatto che frequenze diverse suonano a volumi diversi. È quindi ovvio che per una piena percezione dell'insieme dell'immagine, il livello di frequenza dell'intensità deve essere allineato il più possibile ad un unico valore. Nonostante il fatto che anche a un livello di volume di 85-90 dB non si verifichi l'equalizzazione idealizzata del volume di diverse frequenze, il livello diventa accettabile per il normale ascolto quotidiano. Più basso è il volume allo stesso tempo, più chiaramente sarà percepita all'orecchio la caratteristica non linearità, cioè la sensazione dell'assenza della giusta quantità di alte e basse frequenze. Allo stesso tempo, risulta che con tale non linearità è impossibile parlare seriamente della riproduzione del suono "hi-fi" ad alta fedeltà, perché l'accuratezza della trasmissione dell'immagine sonora originale sarà estremamente bassa in questa particolare situazione.

    Se approfondisci queste conclusioni, diventa chiaro perché l'ascolto di musica a basso volume, sebbene il più sicuro dal punto di vista della salute, sia percepito in modo estremamente negativo dall'orecchio a causa della creazione di immagini chiaramente non plausibili di strumenti musicali e voce, la mancanza di una scala sonora. In generale, la riproduzione musicale a basso volume può essere utilizzata come accompagnamento di sottofondo, ma è del tutto controindicato l'ascolto di alta qualità "hi-fi" a basso volume, per i suddetti motivi è impossibile creare immagini naturalistiche del palcoscenico che è stato formato dal tecnico del suono in studio durante la fase di registrazione. Ma non solo il volume basso introduce alcune restrizioni sulla percezione del suono finale, la situazione è molto peggiore con l'aumento del volume. È possibile e abbastanza semplice danneggiare l'udito e ridurre sufficientemente la sensibilità se si ascolta musica a livelli superiori a 90 dB per lungo tempo. Questi dati si basano su un gran numero di studi medici, che concludono che i livelli sonori superiori a 90 dB causano danni alla salute reali e quasi irreparabili. Il meccanismo di questo fenomeno risiede nella percezione uditiva e nelle caratteristiche strutturali dell'orecchio. Quando un'onda sonora con un'intensità superiore a 90 dB entra nel condotto uditivo, entrano in gioco gli organi dell'orecchio medio, provocando un fenomeno chiamato adattamento uditivo.

    Il principio di ciò che sta accadendo in questo caso è questo: la staffa viene ritirata dalla finestra ovale e protegge l'orecchio interno da suoni troppo forti. Questo processo è chiamato riflesso acustico. All'orecchio, questo viene percepito come una diminuzione della sensibilità a breve termine, che può essere familiare a chiunque, ad esempio, abbia mai assistito a concerti rock nei club. Dopo un tale concerto si verifica una diminuzione della sensibilità a breve termine che, dopo un certo periodo di tempo, viene ripristinata al livello precedente. Tuttavia, il ripristino della sensibilità non sarà sempre e dipende direttamente dall'età. Dietro tutto questo c'è grande pericolo ascolto ad alto volume di musica e altri suoni, la cui intensità supera i 90 dB. Il verificarsi di un riflesso acustico non è l'unico pericolo "visibile" di perdita della sensibilità uditiva. Con un'esposizione prolungata a suoni troppo forti, i peli situati nell'area dell'orecchio interno (che rispondono alle vibrazioni) si discostano molto fortemente. In questo caso, si verifica l'effetto che i capelli responsabili della percezione di una certa frequenza vengono deviati sotto l'influenza di vibrazioni sonore di grande ampiezza. Ad un certo punto, un tale capello potrebbe deviare troppo e non tornare mai più. Ciò causerà un corrispondente effetto di perdita di sensibilità a una frequenza specifica specifica!

    La cosa più terribile in tutta questa situazione è che le malattie dell'orecchio sono praticamente incurabili, anche con i metodi più moderni conosciuti dalla medicina. Tutto ciò porta ad alcune serie conclusioni: il suono sopra i 90 dB è pericoloso per la salute ed è quasi garantito che causi una perdita prematura dell'udito o una significativa diminuzione della sensibilità. Ancora più frustrante è che la proprietà di adattamento precedentemente menzionata entra in gioco nel tempo. Questo processo negli organi uditivi umani avviene quasi impercettibilmente; una persona che sta lentamente perdendo sensibilità, vicino al 100% di probabilità, non se ne accorgerà fino al momento in cui le persone intorno a lei presteranno attenzione alle continue domande, come: "Cosa hai appena detto?". La conclusione alla fine è estremamente semplice: quando si ascolta la musica, è fondamentale non consentire livelli di intensità sonora superiori a 80-85 dB! Allo stesso tempo, c'è anche un lato positivo: il livello del volume di 80-85 dB corrisponde approssimativamente al livello di registrazione del suono della musica in un ambiente di studio. Nasce così il concetto di "Golden Mean", al di sopra del quale è meglio non salire se i problemi di salute hanno almeno un significato.

    Anche l'ascolto di musica a breve termine a un livello di 110-120 dB può causare problemi di udito, ad esempio durante un concerto dal vivo. Ovviamente, evitarlo a volte è impossibile o molto difficile, ma è estremamente importante cercare di farlo per mantenere l'integrità della percezione uditiva. Teoricamente, l'esposizione a breve termine a suoni forti (non superiore a 120 dB), anche prima dell'inizio della "stanchezza uditiva", non porta a gravi conseguenze negative. Ma in pratica, di solito ci sono casi di esposizione prolungata a suoni di tale intensità. Le persone si assordano senza rendersi conto dell'entità del pericolo in auto mentre ascoltano un sistema audio, a casa in condizioni simili o con le cuffie su un lettore portatile. Perché sta accadendo e cosa rende il suono sempre più forte? Ci sono due risposte a questa domanda: 1) L'influenza della psicoacustica, che verrà discussa separatamente; 2) La costante necessità di "urlare" alcuni suoni esterni con il volume della musica. Il primo aspetto del problema è piuttosto interessante e verrà discusso in dettaglio in seguito, ma il secondo lato del problema porta maggiormente a pensieri e conclusioni negative su un'errata comprensione delle vere basi del corretto ascolto del suono del "ciao- fi" classe.

    Senza entrare nello specifico, conclusione generale circa l'ascolto della musica e il corretto volume è il seguente: l'ascolto della musica dovrebbe avvenire a livelli di intensità sonora non superiori a 90 dB, non inferiori a 80 dB in una stanza in cui i suoni estranei provenienti da fonti esterne sono fortemente attutiti o del tutto assenti (come come: conversazioni dei vicini e altri rumori dietro il muro dell'appartamento, rumori della strada e rumori tecnici se sei in macchina, ecc.). Vorrei sottolineare una volta per tutte che è nel caso del rispetto di tali requisiti, probabilmente severi, che è possibile raggiungere il tanto atteso equilibrio di volume, che non causerà danni prematuri indesiderati agli organi uditivi, e lo farà portano anche il vero piacere di ascoltare la tua musica preferita con i minimi dettagli del suono ad alte e basse frequenze e la precisione perseguita dal concetto stesso di suono "hi-fi".

    Psicoacustica e caratteristiche della percezione

    Per rispondere al meglio ad alcuni domande importanti per quanto riguarda la percezione finale delle informazioni sonore da parte di una persona, esiste un'intera branca della scienza che studia un'enorme varietà di tali aspetti. Questa sezione è chiamata "psicoacustica". Il fatto è che percezione uditiva non si esaurisce solo con il lavoro degli organi uditivi. Dopo la percezione diretta del suono da parte dell'organo dell'udito (orecchio), entra in gioco il meccanismo più complesso e poco studiato per analizzare le informazioni ricevute, di questo è interamente responsabile il cervello umano, progettato in modo tale che durante durante il funzionamento genera onde di una certa frequenza, anch'esse indicate in Hertz (Hz). Diverse frequenze delle onde cerebrali corrispondono a determinati stati di una persona. Pertanto, risulta che l'ascolto della musica contribuisce a un cambiamento nella sintonizzazione della frequenza del cervello, e questo è importante da considerare quando si ascoltano composizioni musicali. Sulla base di questa teoria, esiste anche un metodo di terapia del suono che influenza direttamente lo stato mentale di una persona. Le onde cerebrali sono di cinque tipi:

    1. Onde delta (onde inferiori a 4 Hz). Conforme alla condizione sonno profondo senza sogni, senza alcuna sensazione del corpo.
    2. Onde Theta (onde 4-7 Hz). Lo stato di sonno o meditazione profonda.
    3. Onde alfa (onde 7-13 Hz). Stati di rilassamento e rilassamento durante la veglia, sonnolenza.
    4. Onde beta (onde 13-40 Hz). Lo stato di attività, il pensiero quotidiano e l'attività mentale, l'eccitazione e la cognizione.
    5. Onde gamma (onde superiori a 40 Hz). Uno stato di intensa attività mentale, paura, eccitazione e consapevolezza.

    La psicoacustica, in quanto branca della scienza, è alla ricerca di risposte al massimo domande interessanti relativo alla percezione finale di informazioni sonore da parte di una persona. Nel processo di studio di questo processo, viene rivelato un numero enorme di fattori, la cui influenza si verifica invariabilmente sia nel processo di ascolto della musica, sia in qualsiasi altro caso di elaborazione e analisi di qualsiasi informazione sonora. La psicoacustica studia quasi tutta la varietà possibili influenze a cominciare da quello emotivo e stato mentale persona al momento dell'ascolto, terminando con le caratteristiche strutturali delle corde vocali (se parliamo delle caratteristiche della percezione di tutte le sottigliezze dell'esecuzione vocale) e il meccanismo per convertire il suono in impulsi elettrici cervello. I fattori più interessanti e più importanti (che è fondamentale considerare ogni volta che ascolti la tua musica preferita, così come quando costruisci un sistema audio professionale) saranno discussi ulteriormente.

    Il concetto di consonanza, consonanza musicale

    Il dispositivo del sistema uditivo umano è unico, prima di tutto, nel meccanismo della percezione del suono, nella non linearità del sistema uditivo, nella capacità di raggruppare i suoni in altezza con un grado di precisione piuttosto elevato. Più caratteristica interessante percezione, si può notare la non linearità del sistema uditivo, che si manifesta sotto forma di comparsa di armoniche aggiuntive inesistenti (nel tono principale), che si manifesta particolarmente spesso nelle persone con intonazione musicale o assoluta. Se ci fermiamo più in dettaglio e analizziamo tutte le sottigliezze della percezione del suono musicale, allora si distingue facilmente il concetto di "consonanza" e "dissonanza" di vari accordi e intervalli di suono. concetto "consonanza"è definito come un suono consonante (dalla parola francese "consent"), e viceversa, rispettivamente, "dissonanza"- suono incoerente e discordante. Nonostante la diversità varie interpretazioni di questi concetti delle caratteristiche degli intervalli musicali, è più conveniente utilizzare l'interpretazione "musicale-psicologica" dei termini: consonanzaè definito e sentito da una persona come un suono piacevole e confortevole, morbido; dissonanza può essere descritto invece come il suono, irritante, ansia e stress. Tale terminologia è leggermente soggettiva e inoltre, nella storia dello sviluppo della musica, intervalli completamente diversi sono stati presi per "consonante" e viceversa.

    Al giorno d'oggi, questi concetti sono anche difficili da percepire in modo univoco, poiché ci sono differenze tra persone con preferenze e gusti musicali diversi, e non esiste nemmeno un concetto di armonia generalmente riconosciuto e concordato. La base psicoacustica per la percezione di vari intervalli musicali come consonanti o dissonanti dipende direttamente dal concetto di "banda critica". Striscia critica- questa è una certa larghezza della banda, all'interno della quale le sensazioni uditive cambiano drasticamente. L'ampiezza delle bande critiche aumenta proporzionalmente all'aumentare della frequenza. Pertanto, la sensazione di consonanze e dissonanze è direttamente correlata alla presenza di bande critiche. organo uditivo umano (orecchio), come accennato in precedenza, svolge il ruolo di filtro passa-banda in una certa fase dell'analisi delle onde sonore. Questo ruolo è assegnato alla membrana basilare, sulla quale sono presenti 24 bande critiche con ampiezza dipendente dalla frequenza.

    Pertanto, la consonanza e l'incoerenza (consonanza e dissonanza) dipendono direttamente dalla risoluzione del sistema uditivo. Si scopre che se due toni diversi suonano all'unisono o la differenza di frequenza è zero, allora questa è una consonanza perfetta. La stessa consonanza si verifica se la differenza di frequenza è maggiore della banda critica. La dissonanza si verifica solo quando la differenza di frequenza è compresa tra il 5% e il 50% della banda critica. Il più alto grado di dissonanza in questo segmento si sente se la differenza è un quarto dell'ampiezza della banda critica. Sulla base di ciò, è facile analizzare qualsiasi riduzione registrazione musicale e una combinazione di strumenti per consonanza o dissonanza del suono. Non è difficile intuire quale ruolo importante giochino in questo caso il tecnico del suono, lo studio di registrazione e gli altri componenti della colonna sonora originale digitale o analogica finale, e tutto questo ancor prima di tentare di riprodurla su apparecchiature di riproduzione del suono.

    Localizzazione del suono

    Il sistema di udito binaurale e localizzazione spaziale aiuta una persona a percepire la pienezza dell'immagine sonora spaziale. Questo meccanismo di percezione è implementato da due ricevitori uditivi e due canali uditivi. L'informazione sonora che arriva attraverso questi canali viene successivamente elaborata nella parte periferica del sistema uditivo e sottoposta ad analisi spettrale e temporale. Inoltre, questa informazione viene trasmessa alle parti superiori del cervello, dove viene confrontata la differenza tra il segnale sonoro sinistro e destro e si forma anche un'unica immagine sonora. Questo meccanismo descritto è chiamato udito binaurale. Grazie a ciò, una persona ha opportunità così uniche:

    1) localizzazione di segnali sonori da una o più sorgenti, mentre si forma un'immagine spaziale della percezione del campo sonoro
    2) separazione dei segnali provenienti da sorgenti diverse
    3) la selezione di alcuni segnali sullo sfondo di altri (ad esempio, la selezione del parlato e della voce dal rumore o dal suono degli strumenti)

    La localizzazione spaziale è facile da osservare semplice esempio. Ad un concerto, con un palco e un certo numero di musicisti su di esso ad una certa distanza l'uno dall'altro, è facile (volendo, anche chiudendo gli occhi) determinare la direzione di arrivo del segnale sonoro di ogni strumento, valutare la profondità e la spazialità del campo sonoro. Allo stesso modo, è apprezzato un buon impianto hi-fi, capace di "riprodurre" in modo affidabile tali effetti di spazialità e localizzazione, quindi di fatto "ingannando" il cervello, facendoti sentire la piena presenza del tuo artista preferito durante un'esibizione dal vivo. La localizzazione di una sorgente sonora è solitamente determinata da tre fattori principali: temporale, di intensità e spettrale. Indipendentemente da questi fattori, esistono numerosi modelli che possono essere utilizzati per comprendere le basi della localizzazione del suono.

    Il più grande effetto di localizzazione, percepito dagli organi uditivi umani, è nella regione delle frequenze medie. Allo stesso tempo, è quasi impossibile determinare la direzione dei suoni di frequenze superiori a 8000 Hz e inferiori a 150 Hz. Quest'ultimo fatto è particolarmente diffuso nei sistemi hi-fi e home theater quando si sceglie la posizione di un subwoofer (collegamento a bassa frequenza), la cui posizione nella stanza, a causa della mancanza di localizzazione delle frequenze inferiori a 150 Hz, praticamente non importa, e l'ascoltatore ottiene comunque un'immagine olistica del palcoscenico. L'accuratezza della localizzazione dipende dalla posizione della sorgente di radiazione delle onde sonore nello spazio. Pertanto, la massima precisione di localizzazione del suono si nota sul piano orizzontale, raggiungendo un valore di 3°. Nel piano verticale, il sistema uditivo umano determina molto peggio la direzione della sorgente, la precisione in questo caso è di 10-15 ° (a causa di struttura specifica padiglioni auricolari e geometria complessa). L'accuratezza della localizzazione varia leggermente a seconda dell'angolazione degli oggetti che emettono il suono nello spazio con angoli rispetto all'ascoltatore, e anche il grado di diffrazione delle onde sonore della testa dell'ascoltatore influisce sull'effetto finale. Va inoltre notato che i segnali a banda larga sono meglio localizzati del rumore a banda stretta.

    Molto più interessante è la situazione con la definizione della profondità del suono direzionale. Ad esempio, una persona può determinare la distanza da un oggetto tramite il suono, tuttavia ciò accade in Di più a causa delle variazioni della pressione sonora nello spazio. Di solito, più l'oggetto è lontano dall'ascoltatore, più le onde sonore vengono attenuate nello spazio libero (all'interno si aggiunge l'influenza delle onde sonore riflesse). Pertanto, possiamo concludere che l'accuratezza della localizzazione è maggiore in una stanza chiusa proprio a causa del verificarsi del riverbero. Le onde riflesse che si verificano in spazi chiusi danno origine a effetti interessanti come l'espansione del palcoscenico sonoro, l'avvolgimento, ecc. Questi fenomeni sono possibili proprio a causa della suscettibilità della localizzazione del suono tridimensionale. Le principali dipendenze che determinano la localizzazione orizzontale del suono sono: 1) la differenza nel tempo di arrivo di un'onda sonora nell'orecchio sinistro e destro; 2) la differenza di intensità dovuta alla diffrazione alla testa dell'ascoltatore. Per determinare la profondità del suono, sono importanti la differenza nel livello di pressione sonora e la differenza nella composizione spettrale. Anche la localizzazione nel piano verticale dipende fortemente dalla diffrazione nel padiglione auricolare.

    La situazione è più complicata con i moderni sistemi audio surround basati sulla tecnologia dolby surround e analoghi. Sembrerebbe che il principio della costruzione di sistemi home theater regoli chiaramente il metodo per ricreare un'immagine spaziale abbastanza naturalistica del suono 3D con il volume intrinseco e la localizzazione delle sorgenti virtuali nello spazio. Tuttavia, non tutto è così banale, poiché i meccanismi di percezione e localizzazione di un gran numero di sorgenti sonore di solito non vengono presi in considerazione. La trasformazione del suono da parte degli organi dell'udito implica il processo di aggiunta di segnali provenienti da fonti diverse che sono arrivate a orecchie diverse. Inoltre, se la struttura delle fasi di suoni diversi è più o meno sincrona, tale processo viene percepito dall'orecchio come un suono emanato da una fonte. Ci sono anche una serie di difficoltà, comprese le peculiarità del meccanismo di localizzazione, che rende difficile determinare con precisione la direzione della sorgente nello spazio.

    Alla luce di quanto sopra, il compito più difficile è separare i suoni provenienti da sorgenti diverse, specialmente se queste diverse sorgenti riproducono un segnale di ampiezza-frequenza simile. E questo è esattamente ciò che accade in pratica in qualsiasi sistema moderno suono surround, e anche in un sistema stereo convenzionale. Quando una persona ascolta un gran numero di suoni provenienti da fonti diverse, dapprima si determina l'appartenenza di ogni particolare suono alla sorgente che lo crea (raggruppamento per frequenza, tono, timbro). E solo nella seconda fase la voce tenta di localizzare la fonte. Successivamente, i suoni in arrivo vengono suddivisi in flussi in base alle caratteristiche spaziali (differenza nel tempo di arrivo dei segnali, differenza di ampiezza). Sulla base delle informazioni ricevute si forma un'immagine uditiva più o meno statica e fissa, dalla quale è possibile determinare da dove proviene ogni particolare suono.

    È molto conveniente tracciare questi processi sull'esempio di un normale palcoscenico con musicisti fissati su di esso. Allo stesso tempo, è molto interessante notare che se il cantante/esecutore, occupando una posizione inizialmente definita sul palco, inizia a muoversi agevolmente attraverso il palco in qualsiasi direzione, l'immagine uditiva precedentemente formata non cambierà! La determinazione della direzione del suono proveniente dal cantante rimarrà soggettivamente la stessa, come se si trovasse nello stesso punto in cui si trovava prima di muoversi. Solo nel caso di un brusco cambiamento nella posizione dell'esecutore sul palco si verificherà la scissione dell'immagine sonora formata. Oltre ai problemi considerati e alla complessità dei processi di localizzazione del suono nello spazio, nel caso di sistemi audio surround multicanale, il processo di riverbero nella stanza di ascolto finale gioca un ruolo piuttosto importante. Questa dipendenza è osservata più chiaramente quando un gran numero di suoni riflessi proviene da tutte le direzioni: l'accuratezza della localizzazione si deteriora in modo significativo. Se la saturazione energetica delle onde riflesse è maggiore (prevale) dei suoni diretti, il criterio di localizzazione in una stanza del genere diventa estremamente sfocato, è estremamente difficile (se non impossibile) parlare dell'accuratezza nel determinare tali fonti.

    Tuttavia, in una stanza altamente riverberante, teoricamente avviene la localizzazione; nel caso di segnali a banda larga, l'udito è guidato dal parametro della differenza di intensità. In questo caso, la direzione è determinata dalla componente ad alta frequenza dello spettro. In ogni stanza, l'accuratezza della localizzazione dipenderà dall'ora di arrivo dei suoni riflessi dopo i suoni diretti. Se l'intervallo tra questi segnali sonori è troppo piccolo, la "legge dell'onda diretta" inizia a lavorare per aiutare il sistema uditivo. L'essenza di questo fenomeno: se i suoni con un breve intervallo di ritardo provengono da direzioni diverse, la localizzazione dell'intero suono avviene in base al primo suono arrivato, ad es. l'udito ignora in una certa misura il suono riflesso se arriva troppo poco dopo quello diretto. Effetto simile Si manifesta anche quando viene determinata la direzione dell'arrivo del suono nel piano verticale, ma in questo caso è molto più debole (a causa del fatto che la suscettibilità del sistema uditivo alla localizzazione nel piano verticale è notevolmente peggiore).

    L'essenza dell'effetto di precedenza è molto più profonda e ha una natura psicologica piuttosto che fisiologica. Sono stati condotti numerosi esperimenti, sulla base dei quali è stata stabilita la dipendenza. Questo effetto si verifica principalmente quando il tempo di occorrenza dell'eco, la sua ampiezza e direzione coincidono con alcune "aspettative" dell'ascoltatore da come l'acustica di questa particolare stanza forma un'immagine sonora. Forse la persona ha già avuto esperienza di ascolto in questa stanza o simile, che costituisce la predisposizione del sistema uditivo al verificarsi dell'effetto "atteso" di precedenza. Per aggirare queste limitazioni inerenti all'udito umano, nel caso di più sorgenti sonore, vengono utilizzati vari trucchi e trucchi, con l'aiuto dei quali si forma una localizzazione più o meno plausibile di strumenti musicali / altre sorgenti sonore nello spazio . In generale, la riproduzione di immagini sonore stereo e multicanale si basa su molti inganni e sulla creazione di un'illusione uditiva.

    Quando due o Di più altoparlanti (ad esempio, 5.1 o 7.1, o anche 9.1) riproducono il suono da punti diversi stanza, l'ascoltatore sente allo stesso tempo suoni emanati da fonti inesistenti o immaginarie, percependo un certo panorama sonoro. La possibilità di questo inganno risiede nelle caratteristiche biologiche della struttura del corpo umano. Molto probabilmente, una persona non ha avuto il tempo di adattarsi a riconoscere un tale inganno a causa del fatto che i principi della riproduzione del suono "artificiale" sono apparsi relativamente di recente. Tuttavia, sebbene il processo di creazione di una localizzazione immaginaria si sia rivelato possibile, l'implementazione è ancora tutt'altro che perfetta. Il fatto è che l'udito percepisce davvero una sorgente sonora dove in realtà non esiste, ma la correttezza e l'accuratezza della trasmissione delle informazioni sonore (in particolare il timbro) è una grande domanda. Con il metodo di numerosi esperimenti in camere riverberanti reali e in camere ovattate, si è scoperto che il timbro delle onde sonore differisce dalle fonti reali e immaginarie. Ciò influisce principalmente sulla percezione soggettiva del loudness spettrale, il timbro in questo caso cambia in modo significativo ed evidente (se confrontato con un suono simile riprodotto da una sorgente reale).

    Nel caso di sistemi home theater multicanale, il livello di distorsione è notevolmente più elevato, per diversi motivi: 1) Molti segnali sonori simili in ampiezza-frequenza e risposta di fase provengono contemporaneamente da sorgenti e direzioni diverse (comprese le onde riflesse) a ciascun condotto uditivo. Ciò porta a una maggiore distorsione e alla comparsa di filtri a pettine. 2) Una forte spaziatura degli altoparlanti nello spazio (l'uno rispetto all'altro, nei sistemi multicanale questa distanza può essere di diversi metri o più) contribuisce alla crescita della distorsione timbrica e alla colorazione del suono nella regione della sorgente immaginaria. Di conseguenza, possiamo affermare che la colorazione timbrica nei sistemi audio multicanale e surround si verifica in pratica per due motivi: il fenomeno del filtraggio a pettine e l'influenza dei processi di riverbero in una determinata stanza. Se più di una sorgente è preposta alla riproduzione delle informazioni sonore (ciò vale anche per un impianto stereo con 2 sorgenti), è inevitabile l'effetto di "filtraggio a pettine", causato dai diversi tempi di arrivo delle onde sonore a ciascun canale uditivo. Particolare irregolarità si osserva nella regione del medio superiore 1-4 kHz.

    ENCICLOPEDIA DELLA MEDICINA

    FISIOLOGIA

    In che modo l'orecchio percepisce i suoni?

    L'orecchio è l'organo che converte le onde sonore in impulsi nervosi che il cervello può percepire. Interagendo tra loro, gli elementi dell'orecchio interno danno

    noi la capacità di distinguere i suoni.

    Anatomicamente diviso in tre parti:

    □ Orecchio esterno - progettato per dirigere le onde sonore nelle strutture interne dell'orecchio. Consiste nel padiglione auricolare, che è una cartilagine elastica ricoperta di pelle tessuto sottocutaneo collegato alla pelle del cranio e al condotto uditivo esterno - tubo uditivo coperto di cerume. Questo tubo termina al timpano.

    □ L'orecchio medio è una cavità al cui interno si trovano piccoli ossicini uditivi (martello, incudine, staffa) ei tendini di due piccoli muscoli. La posizione della staffa le permette di colpire la finestra ovale, che è l'ingresso della coclea.

    □ L'orecchio interno è costituito da:

    ■ dai canali semicircolari labirinto osseo e il vestibolo del labirinto, che fanno parte dell'apparato vestibolare;

    ■ dalla coclea - l'organo vero e proprio dell'udito. La coclea dell'orecchio interno è molto simile al guscio di una lumaca vivente. trasversale

    sezione, si può vedere che si compone di tre parti longitudinali: la scala timpanica, la scala vestibolare e il canale cocleare. Tutte e tre le strutture sono piene di liquido. Il canale cocleare ospita l'organo a spirale del Corti. Consiste di 23.500 cellule pelose sensibili che effettivamente raccolgono le onde sonore e poi le trasmettono attraverso il nervo uditivo al cervello.

    anatomia dell'orecchio

    orecchio esterno

    Consiste del padiglione auricolare e del condotto uditivo esterno.

    Orecchio medio

    Contiene tre piccoli ossi: martello, incudine e staffa.

    orecchio interno

    Contiene i canali semicircolari del labirinto osseo, il vestibolo del labirinto e la coclea.

    < Наружная, видимая часть уха называется ушной раковиной. Она служит для передачи звуковых волн в слуховой канал, а оттуда в среднее и внутреннее ухо.

    A L'orecchio esterno, medio e interno svolgono un ruolo importante nella conduzione e trasmissione del suono dall'ambiente esterno al cervello.

    Cos'è il suono

    Il suono si propaga nell'atmosfera, spostandosi da un'area alta pressione alla zona bassa.

    Onda sonora

    con una frequenza più alta (blu) corrisponde a un suono alto. Il verde indica un suono basso.

    La maggior parte dei suoni che sentiamo sono una combinazione di onde sonore. frequenza diversa e ampiezza.

    Il suono è una forma di energia; l'energia sonora viene trasmessa nell'atmosfera sotto forma di vibrazioni delle molecole d'aria. In assenza di un mezzo molecolare (aria o altro), il suono non può propagarsi.

    MOVIMENTO DELLE MOLECOLE Nell'atmosfera in cui si propaga il suono, ci sono zone di alta pressione in cui le molecole d'aria si trovano più vicine l'una all'altra. Si alternano con le aree bassa pressione dove le molecole d'aria sono a una distanza maggiore l'una dall'altra.

    Alcune molecole, quando si scontrano con quelle vicine, trasferiscono loro la loro energia. Viene creata un'onda che può propagarsi su lunghe distanze.

    Pertanto, l'energia sonora viene trasmessa.

    Quando le onde di alta e bassa pressione sono distribuite uniformemente, si dice che il tono sia chiaro. Un diapason crea una tale onda sonora.

    Le onde sonore che si verificano durante la riproduzione del parlato sono distribuite in modo non uniforme e sono combinate.

    PASSO E AMPIEZZA Il tono di un suono è determinato dalla frequenza dell'onda sonora. Si misura in hertz (Hz): maggiore è la frequenza, maggiore è il suono. Il volume di un suono è determinato dall'ampiezza delle oscillazioni dell'onda sonora. L'orecchio umano percepisce suoni la cui frequenza è compresa tra 20 e 20.000 Hz.

    < Полный диапазон слышимости человека составляет от 20 до 20 ООО Гц. Человеческое ухо может дифференцировать примерно 400 ООО различных звуков.

    Questi due buoi hanno la stessa frequenza, ma differente a^vviy-du (un colore azzurro corrisponde a un suono più forte).

    Sostieni il progetto - condividi il link, grazie!
    Leggi anche
    Pillole per l'interruzione precoce della gravidanza senza prescrizioni: un elenco con i prezzi Quali pillole si liberano della gravidanza Pillole per l'interruzione precoce della gravidanza senza prescrizioni: un elenco con i prezzi Quali pillole si liberano della gravidanza Geniali invenzioni dei fratelli Wright Geniali invenzioni dei fratelli Wright Passaggio di STALKER Folk hodgepodge: una guida a missioni e cache Passaggio di STALKER Folk hodgepodge: una guida a missioni e cache