В этой статье я представлю избранные вопросы из очень широкого круга знаний о свойствах человеческого слуха и восприятия звука.

 Физиологическая акустика и психоакустика

Понятие звука можно определить с физической (акустическая волна с определенной энергией и свойствами) и психофизиологической (впечатления от объема, тембра, высоты тона). Восприятие звука сочетает в себе эффекты 3 систем:

1. источника звука,
2. среды в которой распространяется этот звук,
3. приемника – то есть слухового аппарата.

Первые два, как правило, довольно хорошо поняты и определены, третья система — орган слуха — в небольшой степени. Современная наука не в состоянии точно и однозначно определить, как именно работает весь слуховой аппарат человека, ведь его важнейшая и сложная часть находится в коре головного мозга.

Части слухового аппарата (так называемое наружное, среднее и внутреннее ухо) известны медицине давно, но ученые работают над тем, что происходит с нервным сигналом, выходящим из этой системы.

 Утверждения в этом случае основаны на догадках, а не на экспериментально доказанных определенности. Почему? 

1. Это связано с тем, что невозможно точно определить, как человеческий мозг получает, декодирует и «обрабатывает» нервные импульсы – существует множество равных теорий на эту тему (их здесь сложно представить).
2. Субъективную природу звуковых ощущений и величину, связанную со звуковосприятием, просто невозможно измерить… вместо результатов измерения может быть определена только вероятность значения величины или вероятность возникновения самого явления.

Психоакустика и квантовая механика

Психоакустика имеет большое сходство с квантовой механикой, изучащей движение элементарных частиц, корпускулярно-волновая двойственность которых не позволяет точно определить их положение и импульс.

Квантовая механика основана в большинстве случаев на вероятностном описании этого движения, вытекающего из принципа неопределенности Гейзенберга.

Приведенный выше принцип, который также применим к этой науке, не отрицает наших знаний о восприятии звука, а скорее указывает на ограниченную применимость концепций классической физики к восприятию звука.

Как и квантовая механика, психоакустика пытается предсказать поведение системы — слуховой системы человека — при определенных физических условиях. Его поведение и соответствующие величины, относящиеся главным образом к области частоты и времени, не могут быть четко определены, что является результатом принципа неопределенности, относящегося к звуку. Этим величинам могут быть присвоены только значения определенных вероятностей, или могут быть определены распределения этих вероятностей. Это одна из причин, почему мы считаем, что поиск «полностью совершенной системы прослушивания» можно считать утопией.

Здесь стоит отметить, что психоакустика, имеющая множество связей с физикой, показывает множество междисциплинарных связей с другими областями знаний, включая в основном экспериментальную психологию, аудиологию, нейрофизиологию.

Теперь давайте перейдем к вещам, которые немного более доступны для понимания.

Как работает наш слух? 

Теоретически человеческий слух может воспринимать вибрации с частотой от 16 Гц до 20000 Гц. Это большое упрощение, которое имеет мало общего с реальностью. Во-первых, вышеуказанный диапазон слышен только тогда, когда энергия звука велика.

Для очень низких частот (ниже 200 Гц) и очень высоких частот (выше около 8000 Гц) чувствительность уха резко снижается, и порог звуковой дискриминации (различимости) также уменьшается в этих диапазонах. Во-вторых, диапазон 16-20000 Гц могут получить только очень молодые люди, и их немного. Люди с музыкальным слухом (аудиофилы опытные в том числе) могут определять высоту звуков с точностью 0,3-1. Для наиболее слышимых частот — около 2 кГц — можно заметить изменение высоты до 4 Гц, ощущаемое больше как изменение тембра звука).

Человеческое ухо способно слышать звуки с интенсивностью от 0 до 120 дБ, что, конечно, в реальных условиях практически невозможно проверить. Мы никогда не слышим звуки с интенсивностью 0 дБ, и никогда не бывает такого «слушать» звук с интенсивностью 120 дБ – при таком уровне интенсивности человеческий слух безвозвратно повреждается.

Таким образом, полезный динамический диапазон человеческого слуха, как правило, уже, чем указывают учебники, указывая на наиболее часто используемый диапазон 0-120 дБ. И в этот момент вы можете задать вопрос некоторым: поскольку 120 дБ — это 10 в двенадцатую степень, т.е. 1000000000000000000 (во много раз энергия самого громкого звука больше, чем самый тихий, который способен услышать человек), есть ли кто-нибудь, кто может доказать, что он может слышать такой динамический диапазон? 

Человеческий слух

Теперь мы хотели бы познакомить читателей с некоторыми свойствами человеческого слуха, которые фундаментально влияют на наше восприятие как звуков, так и музыки.

Маскировка звука

Это свойство слуха, которое делает так, что, когда до нас доходит сразу несколько звуков, более сильные и низкочастотные тона ослабляют субъективный уровень более спокойных тонов, иногда заставляя их полностью «покрываться». Это явление тем сильнее, чем схоже частота и направления, с которых они исходят.

Нелинейность слуха

Она заключается в генерации гармонических тонов ухом в результате обеспечения слишком сильных внешних раздражителей. Иногда это называют «потрескиванием» в ухе.

Это явление происходит в области наибольшей чувствительности внутреннего уха, т.е. около 2-5 кГц. В качестве любопытства можно сослаться на то, что ухо также спонтанно производит слабые акустические сигналы. Это явление называется акустической отоэмиссией.

Адаптация слуха

Человеческий слух может привыкнуть к звуку за очень короткое время, что проявляется тем, что через некоторое время, несмотря на ту же интенсивность, он кажется тише.

Это явление называется адаптацией слуха. В таких ситуациях происходит автоматическое (регулируется центральным слуховым центром, расположенным в коре головного мозга) снижение чувствительности слуха. После долгого перерыва все возвращается в прежнее состояние.

Время преломления или инерция слуха

Это особенность слуха, которая существенно влияет на наше восприятие звука. Это также называется инерцией слуха. Ухо не сразу реагирует на звуковые раздражители. Прежде чем мы поймем, какова частота звука, который достиг нас, проходит не менее 15 мс. На этот раз чем длиннее, тем ниже частота. Для тонов «диаметра» (200-25000 Гц) он колеблется в пределах 30 и 15 мс. Для самых низких частот он значительно удлиняется, достигая до 0,1 с. Так что можно сказать, что слух не поспевает за скоростью изменения звука.

Я надеюсь, что эта статья « Физиологическая акустика , психоакустика» немного помогла. Пожалуйста, оставляйте комментарии ниже, чтобы мы могли вернуться к вам. 

Если вы хотите узнать больше об этой теме, и быть в курсе, пожалуйста, подпишитесь на наш сайт.

Не забывайте сохранять нас в закладках! (CTRL+SHiFT+D) Подписывайтесь, комментируйте, делитесь в соц.сетях.

Вам нужен хороший фонокорректор, новый усилитель или отличный ЦАП, плеер, наушники, АС или другую звуковую технику, (усилитель, ресивер и т.д.) то пишите в ВК, помогу выгодно и с гарантией приобрести хорошую звуковую технику…

Будут вопросы пишите помогу чем смогу это моя цель и программа, удачи найти свой звук.

Желаю удачи в поиске своего звука! На нашем сайте Звукомания есть полезная информация по звуку и видео, которая пригодится для каждого, причем на каждый день, мы обновляем сайт «Звукомания» постоянно и стараемся искать и писать только отличную, проверенную и нужную информацию.