טווח התפיסה האנושית של צליל. טווח תדרים נשמע של קול ומינוחי חלוקה מותנית

מושג הסאונד והרעש. כוחו של הצליל.

צליל הוא תופעה פיזיקלית, שהיא התפשטות תנודות מכניות בצורה של גלים אלסטיים בתווך מוצק, נוזלי או גזי.כמו כל גל, צליל מאופיין באמפליטודה ובספקטרום התדרים. המשרעת של גל קול היא ההבדל בין ערכי הצפיפות הגבוהים והנמוכים ביותר. תדירות הקול היא מספר תנודות האוויר בשנייה. התדר נמדד בהרץ (Hz).

גלים בעלי תדרים שונים נתפסים אצלנו כקול בגובה שונה. צליל עם תדר מתחת ל-16 - 20 הרץ (טווח שמיעה אנושי) נקרא אינפרסאונד; מ-15 - 20 קילו-הרץ עד 1 ג'יגה-הרץ, - על-ידי אולטרסאונד, מ-1 ג'יגה-הרץ - על-ידי היפר-סאונד. בין הצלילים הנשמעים ניתן להבחין בצלילים פונטיים (צלילי דיבור ופונמות המרכיבות דיבור בעל פה) וצלילים מוזיקליים (המרכיבים את המוזיקה). צלילים מוזיקליים מכילים לא אחד, אלא כמה צלילים, ולפעמים רכיבי רעש טווח רחבתדרים.

רעש הוא סוג של צליל, הוא נתפס בעיני אנשים כגורם לא נעים, מטריד או אפילו כואב שיוצר אי נוחות אקוסטית.

ל קְבִיעַת כָּמוּתקול השתמש בפרמטרים הממוצעים שנקבעו על בסיס חוקים סטטיסטיים. עוצמת הצליל היא מונח מיושן המתאר עוצמה דומה לעוצמת הצליל, אך אינה זהה. זה תלוי באורך הגל. יחידת עוצמת קול - bel (B). רמת קול לעתים קרובות יותרסה"כ נמדד בדציבלים (0.1B).אדם באמצעות אוזן יכול לזהות הבדל ברמת עוצמת הקול של כ-1 dB.

כדי למדוד רעש אקוסטי, סטיבן אורפילד ייסד את מעבדת אורפילד בדרום מיניאפוליס. כדי להשיג שקט יוצא דופן, נעשה שימוש בחדר במות פיברגלס אקוסטיות בעובי מטר, קירות כפולים מפלדה מבודדים, ובטון בעובי 30 ס"מ. החדר חוסם 99.99 אחוז מהצלילים החיצוניים וסופג צלילים פנימיים. תא זה משמש יצרנים רבים לבדיקת עוצמת הקול של המוצרים שלהם כגון מסתמי לב, צליל תצוגה טלפון נייד, החלף צליל בלוח המחוונים של המכונית. הוא משמש גם לקביעת איכות הצליל.

לצלילים בעלי עוצמות שונות יש השפעות שונות על גוף האדם. כך לצליל עד 40 dB יש אפקט מרגיע.מחשיפה לצליל של 60-90 dB, יש תחושת גירוי, עייפות, כאב ראש. צליל בעוצמה של 95-110 dB גורם להיחלשות הדרגתית של השמיעה, מתח נוירופסיכי ומחלות שונות.צליל מ-114 dB גורם לשיכרון קולי כמו שיכרון אלכוהול, משבש את השינה, הורס את הנפש, מוביל לחירשות.

ברוסיה יש נורמות סניטריותרמת הרעש המותרת, כאשר עבור טריטוריות ותנאים שונים של נוכחות אדם, ערכי הגבול של רמת הרעש ניתנים:

על שטח המיקרו-מחוז, זה 45-55 dB;

· בכיתות בית הספר 40-45 dB;

בתי חולים 35-40 dB;

· בתעשייה 65-70 dB.

בלילה (23:00-07:00) רמות הרעש צריכות להיות נמוכות ב-10 dB.

דוגמאות לעוצמת קול בדציבלים:

רשרוש עלים: 10

מגורים: 40

שיחה: 40–45

משרד: 50–60

רעש בחנות: 60

טלוויזיה, צעקות, צחוק ממרחק של 1 מ': 70-75

רחוב: 70–80

מפעל (תעשייה כבדה): 70–110

מסור שרשרת: 100

שיגור סילון: 120–130

רעש בדיסקוטק: 175

תפיסה אנושית של צלילים

שמיעה היא היכולת של אורגניזמים ביולוגיים לתפוס צלילים עם איברי השמיעה.מקור הצליל מבוסס על תנודות מכניות של גופים אלסטיים. בשכבת האוויר הסמוכה ישירות לפני השטח של הגוף המתנודד, מתרחש עיבוי (דחיסה) ונדיר. הדחיסות והנדירות הללו מתחלפות בזמן ומתפשטות לצדדים בצורה של גל אורך אלסטי, המגיע לאוזן וגורם לתנודות לחץ תקופתיות בקרבתה המשפיעות על מנתח השמיעה.

אדם פשוטמסוגל לשמוע רעידות קול בטווח התדרים שבין 16-20 הרץ ל-15-20 קילו-הרץ.היכולת להבחין בתדרי קול תלויה מאוד באדם: גילו, מינו, הרגישות למחלות שמיעה, אימונים ועייפות שמיעה.

אצל בני אדם, איבר השמיעה הוא האוזן, הקולטת דחפים קוליים, ואחראית גם על מיקומו של הגוף במרחב ועל היכולת לשמור על שיווי משקל. זֶה איבר מזווג, אשר ממוקם בעצמות הזמניות של הגולגולת, מוגבל כלפי חוץ על ידי האפרכסות. הוא מיוצג על ידי שלוש מחלקות: האוזן החיצונית, התיכונה והפנימית, שכל אחת מהן מבצעת את הפונקציות הספציפיות שלה.

האוזן החיצונית מורכבת מ אֲפַרכֶּסֶתותעלת שמיעה חיצונית. האפרכסת באורגניזמים חיים פועלת כמקלט של גלי קול, אשר מועברים לאחר מכן אל פנים מכשיר השמיעה. ערכה של האפרכסת בבני אדם הוא הרבה פחות מאשר בבעלי חיים, ולכן בבני אדם היא כמעט ללא תנועה.

קפלי האפרכסת האנושית מכניסים עיוותים קטנים בתדר לצליל הנכנס לתעלת האוזן, בהתאם בלוקליזציה האופקית והאנכית של הצליל. אז המוח מקבל מידע נוסףכדי לאתר את מקור הקול. אפקט זה משמש לעתים באקוסטיקה, כולל ליצירת תחושה של צליל היקפי בעת שימוש באוזניות או במכשירי שמיעה. המטוס השמיעתי החיצוני מסתיים בצורה עיוורת: הוא מופרד מהאוזן התיכונה על ידי קרום התוף. גלי קול שנתפסו על ידי האפרכסת פוגעים בעור התוף וגורמים לו לרטוט. בתורו, תנודות הקרום התוף מועברות לאוזן התיכונה.

החלק העיקרי של האוזן התיכונה הוא חלל התוף - חלל קטן בנפח של כ-1 ס"מ³, הממוקם ב עצם טמפורלית. יש כאן שלוש עצמות שמע: הפטיש, הסדן והערימה - הן מחוברות זו לזו ולאוזן הפנימית (חלון הפרוזדור), הן מעבירות תנודות קול מהאוזן החיצונית אל הפנימית, תוך הגברה שלהן. חלל האוזן התיכונה מחובר ללוע האף באמצעות צינור האוסטכיאן, שדרכו משתווה לחץ האוויר הממוצע בתוך ומחוץ לקרום התוף.

האוזן הפנימית, בגלל צורתה המורכבת, נקראת מבוך. המבוך הגרמי מורכב מהפרוזדור, השבלול והתעלות החצי-מעגליות, אך רק השבלול קשור ישירות לשמיעה, שבתוכה יש תעלה קרומית מלאה בנוזל, שעל הדופן התחתון שלה יש מנגנון קולטן של מנתח השמיעה. מכוסה בתאי שיער. תאי שיער קולטים תנודות בנוזל הממלא את התעלה. כל תא שיער מכוון לתדר צליל ספציפי.

איבר השמיעה האנושי פועל באופן הבא. האפרכסות קולטות את תנודות גל הקול ומכוונות אותן אל תעלת האוזן. דרכו נשלחות רעידות לאוזן התיכונה ומגיעות לעור התוף גורמות לרעידות שלה. דרך המערכת עצמות השמיעהתנודות מועברות הלאה - לאוזן הפנימית (רעידות קול מועברות לקרום החלון הסגלגל). תנודות הממברנה גורמות לנוזל שבשבלול לנוע, מה שבתורו גורם לרטיטה של ​​קרום הבסיס. כאשר הסיבים נעים, השערות של תאי הקולטן נוגעות בקרום המוח. עירור מתרחש בקולטנים, אשר בסופו של דבר מועבר דרך עצב השמיעה למוח, שם, דרך האמצע והדיאנצפלון, העירור נכנס לאזור השמיעה של קליפת המוח, הממוקמת באונות הטמפורליות. הנה ההבחנה הסופית בין אופי הצליל, הטון, הקצב, החוזק, הגובה והמשמעות שלו.

השפעת הרעש על בני אדם

קשה להפריז בהשפעת הרעש על בריאות האדם. רעש הוא אחד מאותם גורמים שאי אפשר להתרגל אליהם. רק לאדם נראה שהוא רגיל לרעש, אבל זיהום אקוסטי, הפועל ללא הרף, הורס את בריאות האדם. רעש גורם לתהודה של איברים פנימיים, כשהוא שוחק אותם בהדרגה באופן בלתי מורגש עבורנו. לא בכדי בימי הביניים הייתה הוצאה להורג "מתחת לפעמון". זמזום צלצול הפעמון ייסר והרג לאט את הנידון.

במשך זמן רב, השפעת הרעש על גוף האדם לא נחקרה במיוחד, אם כי כבר בימי קדם ידעו על נזקו. נכון לעכשיו, מדענים במדינות רבות בעולם עורכים מחקרים שונים כדי לקבוע את השפעת הרעש על בריאות האדם. קודם כל, מערכות העצבים, הלב וכלי הדם ואיברי העיכול סובלים מרעש.קיים קשר בין תחלואה ומשך שהייה בתנאי זיהום אקוסטי. עלייה במחלות נצפית לאחר חיים של 8-10 שנים בחשיפה לרעש בעוצמה מעל 70 dB.

רעש ממושך משפיע לרעה על איבר השמיעה, ומפחית את הרגישות לצליל.חשיפה קבועה וממושכת לרעש תעשייתי של 85-90 dB מובילה להופעת אובדן שמיעה (ירידה הדרגתית בשמיעה). אם עוצמת הקול גבוהה מ-80 dB, קיימת סכנה לאובדן רגישות של ה-villi הנמצאים באוזן התיכונה - תהליכים עצבי שמיעה. מותם של מחציתם עדיין אינו מוביל לירידה ניכרת בשמיעה. ואם ימותו יותר ממחציתו, יצלול אדם לעולם שבו רשרוש העצים וזמזום הדבורים לא נשמע. עם אובדן כל שלושים אלף הווילי השמיעה, אדם נכנס לעולם השתיקה.

לרעש יש השפעה מצטברת, כלומר. גירוי אקוסטי, המצטבר בגוף, מדכא יותר ויותר את מערכת העצבים. לכן, לפני אובדן שמיעה מחשיפה לרעש, מתרחשת הפרעה תפקודית של מערכת העצבים המרכזית. במיוחד השפעה רעהרעש משפיע על הפעילות הנוירו-פסיכית של הגוף. התהליך של מחלות נוירו-פסיכיאטריות גבוה יותר בקרב אנשים העובדים בתנאי רעש מאשר בקרב אנשים העובדים בתנאי קול רגילים. כל סוגי הפעילות האינטלקטואלית מושפעים, מצב הרוח מחמיר, לפעמים יש תחושת בלבול, חרדה, פחד, פחד, ומתי עוצמה גבוהה- תחושת חולשה, כמו לאחר הלם עצבי חזק. בבריטניה, למשל, אחד מכל ארבעה גברים ואחת מכל שלוש נשים סובלים מנוירוזה עקב רמות רעש גבוהות.

הרעשים גורמים הפרעות תפקודיותשל מערכת הלב וכלי הדם. לשינויים המתרחשים במערכת הלב וכלי הדם האנושית בהשפעת רעש יש את התסמינים הבאים: כאבים בלב, דפיקות לב, חוסר יציבות של הדופק ולחץ הדם, לעיתים ישנה נטייה לעווית של נימי הגפיים וקרקעית העין. שינויים תפקודיים המתרחשים במערכת הדם בהשפעת רעש עז, לאורך זמן, עלולים להוביל לשינויים מתמשכים בטונוס כלי הדם, התורמים להתפתחות יתר לחץ דם.

בהשפעת רעש, פחמימות, שומן, חלבון, חילופי מלחחומרים, שמתבטא בשינוי הרכב ביוכימידם (הורדת רמת הסוכר בדם). לרעש יש השפעה מזיקה על מנתחים חזותיים וויסטיבולריים, מפחית את פעילות הרפלקסמה שמוביל לרוב לתאונות ופציעות. ככל שעוצמת הרעש גבוהה יותר, כך איש גרוע יותררואה ומגיב למה שקורה.

רעש משפיע גם על היכולת לפעילות אינטלקטואלית וחינוכית. למשל, הישגי התלמידים. ב-1992, במינכן, הועבר שדה התעופה לחלק אחר של העיר. והתברר שסטודנטים שגרו ליד שדה התעופה הישן, שלפני סגירתו הראו ביצועים גרועים בקריאה וזכירת מידע, החלו להראות תוצאות טובות בהרבה בשתיקה. אבל בבתי הספר של האזור שאליו הועבר שדה התעופה, הביצועים הלימודיים, להיפך, החמירו, והילדים קיבלו תירוץ חדש לציונים גרועים.

חוקרים מצאו שרעש יכול להרוס תאי צמחים. לדוגמה, ניסויים הראו שצמחים המופגזים בצלילים מתייבשים ומתים. סיבת המוות היא חשיפת יתרלחות דרך העלים: כאשר רמת הרעש עולה על גבול מסוים, הפרחים ממש יוצאים עם דמעות. הדבורה מאבדת את יכולת הניווט ומפסיקה לעבוד עם רעש של מטוס סילון.

מוזיקה מודרנית רועשת מאוד גם מקהה את השמיעה, גורמת מחלות עצבים. אצל 20 אחוז מהצעירים והצעירות שמאזינים לעתים קרובות למוזיקה עכשווית אופנתית, השמיעה התבררה כקהה באותה מידה כמו אצל בני 85. מסוכנים במיוחד הם נגנים ודיסקוטקים לבני נוער. בדרך כלל, רמת הרעש בדיסקוטק היא 80–100 dB, אשר דומה לרמת הרעש של תנועה כבדה או סילון טורבו הממריא למרחק של 100 מ'. עוצמת הקול של הנגן היא 100-114 dB. הג'ק הפאמר פועל בצורה מחרישת אוזניים כמעט באותה מידה. עור התוף בריא יכול לסבול נפח נגן של 110 dB למשך 1.5 דקות לכל היותר ללא נזק. מדענים צרפתים מציינים כי ליקויי שמיעה במאה שלנו מתפשטים באופן פעיל בקרב צעירים; ככל שהם מתבגרים, יש סיכוי גבוה יותר שהם ייאלצו ללבוש מכשירי שמיעה. אפילו רמת נפח נמוכה מפריעה לריכוז במהלך העבודה הנפשית. מוזיקה, גם אם היא שקטה מאוד, מפחיתה את תשומת הלב - יש לקחת זאת בחשבון כשעושים שיעורי בית. ככל שהקול מתגבר, הגוף משחרר הרבה הורמוני לחץ, כמו אדרנלין. זה מצר את כלי הדם, ומאט את עבודת המעיים. בעתיד, כל זה יכול להוביל להפרות של הלב ומחזור הדם. אובדן שמיעה עקב רעש הוא מחלות חשוכות מרפא. תיקון עצב פגום בניתוחכמעט בלתי אפשרי.

אנו מושפעים לרעה לא רק מהצלילים שאנו שומעים, אלא גם מאלה שנמצאים מחוץ לטווח השמיעה: קודם כל, אינפרסאונד. אינפרסאונד בטבע מתרחש במהלך רעידות אדמה, מכות ברק ורוחות חזקות. בעיר מקורות אינפרסאונד הם מכונות כבדות, מאווררים וכל ציוד רוטט . אינפרסאונד של עד 145 dB גורם מתח פיזי, עייפות, כאבי ראש, הפרעה במנגנון הוסטיבולרי. אם האינפראסאונד חזק וארוך יותר, אז אדם יכול להרגיש תנודות פנימה חזהיובש בפה, הפרעות ראייה, כְּאֵב רֹאשׁוסחרחורת.

הסכנה של אינפרסאונד היא שקשה להתגונן מפניו: בניגוד לרעש רגיל, כמעט בלתי אפשרי לקלוט אותו ומתפשט הרבה יותר. כדי לדכא אותו, יש צורך להפחית את הסאונד במקור עצמו בעזרת ציוד מיוחד: משתיקי קול.

שתיקה מוחלטת פוגעת גם בגוף האדם.אז, עובדי לשכת עיצוב אחת, שהייתה לה בידוד קול מצוין, כבר שבוע לאחר מכן החלו להתלונן על חוסר האפשרות לעבוד בתנאים של שקט מעיק. הם היו עצבניים, איבדו את כושר העבודה שלהם.

דוגמה ספציפית להשפעת הרעש על אורגניזמים חיים יכולה להיחשב לאירוע הבא. אלפי אפרוחים שלא בקעו מתו כתוצאה מחפירה שביצעה חברת Moebius הגרמנית בהוראת משרד התחבורה של אוקראינה. הרעש מציוד העבודה נמשך 5-7 ק"מ, והשפיע לרעה על השטחים הסמוכים של שמורת הדנובה הביוספרית. נציגי שמורת הדנובה הביוספרית ו-3 ארגונים נוספים נאלצו להצהיר בכאב על מותה של כל המושבה של הזרונים המגוונים והחצ'קונים המצויים, שהיו ממוקמים על שפיץ פתחיה. דולפינים ולווייתנים שוטפים על החוף בגלל הקולות החזקים של סונאר צבאי.

מקורות רעש בעיר

רוב השפעה מזיקהלהציג צלילים על אדם ב ערים גדולות. אבל גם בכפרים בפרברים, אפשר לסבול מזיהום רעש הנגרם מהמכשירים הטכניים הפועלים של השכנים: מכסחת דשא, מחרטה או מרכז מוזיקה. הרעש מהם עלול לחרוג מהנורמות המקסימליות המותרות. ובכל זאת זיהום הרעש העיקרי מתרחש בעיר. ברוב המקרים, המקור הוא כלי רכב. העוצמה הגדולה ביותר של הצלילים מגיעה מכבישים מהירים, רכבות תחתיות וחשמליות.

הובלה מוטורית. רמות הרעש הגבוהות ביותר נצפו ברחובות הראשיים של הערים. עוצמת התנועה הממוצעת מגיעה ל-2000-3000 כלי רכב בשעה ויותר, ורמות הרעש המקסימליות הן 90-95 dB.

רמת הרעש ברחוב נקבעת על פי עוצמת, מהירות והרכב זרימת התנועה. בנוסף, רמת הרעש ברחוב תלויה בהחלטות תכנוניות (פרופיל אורך ורוחב של רחובות, גובה וצפיפות הבניין) ובמרכיבי נוף כגון כיסוי כבישים ונוכחות של שטחים ירוקים. כל אחד מהגורמים הללו יכול לשנות את רמת רעשי התנועה עד ל-10 dB.

בעיר תעשייתית נפוץ אחוז גבוה של הובלת מטענים בכבישים מהירים. העלייה בזרימה הכללית של כלי רכב, משאיות, בעיקר משאיות כבדות עם מנועי דיזל, מביאה לעלייה ברמות הרעש. הרעש המתרחש על הכביש המהיר משתרע לא רק לשטח הסמוך לכביש המהיר, אלא עמוק לתוך בנייני מגורים.

הובלה ברכבת. העלייה במהירות הרכבת מובילה גם לעלייה משמעותית ברמות הרעש באזורי מגורים הממוקמים לאורך קווי הרכבת או בסמוך למגרשי הסדר. רמת לחץ הקול המקסימלית במרחק של 7.5 מ' מרכבת חשמלית בתנועה מגיעה ל-93 dB, מרכבת נוסעים - 91, מרכבת משא -92 dB.

הרעש שנוצר ממעבר רכבות חשמליות מתפשט בקלות בשטח פתוח. אנרגיית הקול יורדת באופן משמעותי ביותר במרחק של 100 מ' הראשונים מהמקור (ב-10 dB בממוצע). במרחק של 100-200 הפחתת הרעש היא 8 dB, ובמרחק של 200 עד 300 רק 2-3 dB. המקור העיקרי לרעש הרכבת הוא השפעת המכוניות בעת נסיעה במפרקים ובמסילות לא אחידות.

מכל סוגי התחבורה העירונית החשמלית הרועשת ביותר. גלגלי הפלדה של חשמלית בעת תנועה על מסילות יוצרים רמת רעש גבוהה ב-10 dB מגלגלי מכוניות במגע עם אספלט. החשמלית יוצרת עומסי רעש כשהמנוע פועל, דלתות נפתחות ואותות קול. רמת הרעש הגבוהה מתנועת החשמליות היא אחת הסיבות העיקריות לצמצום קווי החשמלית בערים. עם זאת, לחשמלית יש גם מספר יתרונות, כך שבאמצעות הפחתת הרעש שהיא יוצרת היא יכולה לנצח בתחרות עם אמצעי תחבורה אחרים.

חשיבות רבהיש חשמלית אקספרס. זה יכול לשמש בהצלחה כאמצעי התחבורה העיקרי בערים קטנות ובינוניות, ובערים גדולות - כעירוני, פרברי ואפילו בין עירוני, לתקשורת עם אזורי מגורים חדשים, אזורי תעשייה, שדות תעופה.

תחבורה אווירית. התחבורה האווירית תופסת חלק ניכר במשטר הרעש של ערים רבות. לעתים קרובות, שדות תעופה אזרחית ממוקמים בסמיכות לאזורי מגורים, ונתיבי אוויר עוברים על פני התנחלויות רבות. רמת הרעש תלויה בכיוון מסלולי ההמראה ומסלולי הטיסה של המטוסים, בעוצמת הטיסות במהלך היום, בעונות השנה ובסוגי המטוסים המבוססים בשדה תעופה זה. בהפעלה אינטנסיבית מסביב לשעון של שדות תעופה, רמות הקול המקבילות באזור מגורים מגיעות ל-80 dB ביום, 78 dB בלילה, ורמות הרעש המקסימליות נעות בין 92 ל-108 dB.

מפעלים תעשייתיים. מקור הרעש הגדול באזורי המגורים של הערים הם מפעלים תעשייתיים. הפרה של המשטר האקוסטי מצוינת במקרים שבהם השטח שלהם הוא ישירות לאזורי מגורים. המחקר של רעש מעשה ידי אדם הראה שהוא קבוע ורחב פס מבחינת אופי הסאונד, כלומר. צליל של גוונים שונים. הרמות המשמעותיות ביותר נצפות בתדרים של 500-1000 הרץ, כלומר באזור הרגישות הגבוהה ביותר של איבר השמיעה. מותקן בסדנאות ייצור מספר גדול שלסוגים שונים של ציוד טכנולוגי. אז ניתן לאפיין סדנאות אריגה ברמת צליל של 90-95 dB A, חנויות מכניות וכלים - 85-92, חנויות פרזול עיתונות - 95-105, חדרי מכונות של תחנות מדחס - 95-100 dB.

מכשירי חשמל לבית. עם תחילתו של העידן הפוסט-תעשייתי, יותר ויותר מקורות לזיהום רעש (כמו גם אלקטרומגנטי) מופיעים בתוך ביתו של אדם. מקור הרעש הזה הוא ציוד ביתי ומשרדי.

פסיכואקוסטיקה - תחום מדע הגובל בין פיזיקה לפסיכולוגיה, חוקר נתונים על תחושת השמיעה של אדם כאשר גירוי פיזי - קול - פועל על האוזן. כמות גדולה של נתונים הצטברה על תגובות אנושיות לגירויים שמיעתיים. ללא נתונים אלה, קשה לקבל הבנה נכונה של פעולתן של מערכות איתות בתדר שמע. שקול הכי הרבה תכונות חשובותתפיסה אנושית של קול.
אדם מרגיש שינויים בלחץ הקול המתרחשים בתדר של 20-20,000 הרץ. צלילים מתחת ל-40 הרץ נדירים יחסית במוזיקה ואינם קיימים בשפה המדוברת. בתדרים גבוהים מאוד, התפיסה המוזיקלית נעלמת ומתעוררת תחושת צליל בלתי מוגדרת מסוימת, בהתאם לאינדיבידואליות של המאזין, גילו. עם הגיל, רגישות השמיעה בבני אדם יורדת, במיוחד בתדרים העליונים של טווח הקול.
אבל יהיה זה שגוי להסיק על בסיס זה ששידור של רצועת תדרים רחבה על ידי מיצב לשעתוק צליל אינו חשוב עבור אנשים מבוגרים. ניסויים הראו שאנשים, אפילו בקושי קולטים אותות מעל 12 קילו-הרץ, מזהים בקלות רבה את היעדר התדרים הגבוהים בשידור מוזיקלי.

מאפייני תדר של תחושות שמיעה

אזור הצלילים הנשמע לאדם בטווח של 20-20000 הרץ מוגבל בעוצמתו על ידי ספים: מלמטה - שמיעה ומלמעלה - תחושות כאב.
סף השמיעה מוערך לפי הלחץ המינימלי, ליתר דיוק, לפי התוספת המינימלית של הלחץ ביחס לגבול; הוא רגיש לתדרים של 1000-5000 הרץ - כאן סף השמיעה הוא הנמוך ביותר (לחץ הקול הוא בערך 2) -10 פאה). בכיוון של תדרי צליל נמוכים יותר ויותר, רגישות השמיעה יורדת בחדות.
סף הכאב קובע את הגבול העליון של תפיסת אנרגיית הקול ומתאים בערך לעוצמת קול של 10 W / m או 130 dB (עבור אות ייחוס בתדר של 1000 הרץ).
עם עלייה בלחץ הקול, גם עוצמת הצליל עולה, ותחושת השמיעה עולה בקפיצות, הנקראת סף ההבחנה בעוצמה. מספר הקפיצות הללו בתדרים בינוניים הוא כ-250, בתדרים נמוכים וגבוהים הוא יורד ובממוצע, על פני טווח התדרים הוא כ-150.

מכיוון שטווח וריאציות העוצמה הוא 130 dB, אז הקפיצה האלמנטרית של התחושות בממוצע על פני טווח המשרעת היא 0.8 dB, מה שמתאים לשינוי בעוצמת הצליל פי 1.2. בְּ רמות נמוכותשמיעה, קפיצות אלו מגיעות ל-2-3 dB, ברמות גבוהות הן יורדות ל-0.5 dB (פי 1.1). עלייה בעוצמה של נתיב ההגברה בפחות מפי 1.44 אינה קבועה על ידי האוזן האנושית. עם לחץ קול נמוך יותר שפותח על ידי הרמקול, אפילו עלייה של פי שניים בהספק של שלב הפלט עשויה שלא לתת תוצאה מוחשית.

מאפיינים סובייקטיביים של צליל

איכות העברת הקול מוערכת על בסיס תפיסה שמיעתית. לכן, ניתן לקבוע בצורה נכונה את הדרישות הטכניות לנתיב העברת הקול או לקישורים האישיים שלו רק על ידי לימוד התבניות המקשרות בין תחושת הצליל הנתפסת סובייקטיבית לבין המאפיינים האובייקטיביים של הצליל הם גובה הצליל, עוצמת הקול והגוון.
מושג הגובה מרמז על הערכה סובייקטיבית של תפיסת הצליל בטווח התדרים. סאונד מאופיין בדרך כלל לא על ידי תדר, אלא על ידי גובה הצליל.
טון הוא אות של גובה מסוים, בעל ספקטרום דיסקרטי (צלילים מוזיקליים, תנועות דיבור). אות שיש לו ספקטרום רציף רחב, שכל רכיבי התדר שלו בעלי אותו הספק ממוצע, נקרא רעש לבן.

עלייה הדרגתית בתדירות תנודות הקול מ-20 ל-20,000 הרץ נתפסת כשינוי הדרגתי בטון מהנמוך ביותר (בס) לגבוה ביותר.
מידת הדיוק שבה אדם קובע את הגובה באוזן תלויה בחדות, במוזיקליות ובאימון של אוזנו. יש לציין שגובה הצליל תלוי במידה מסוימת בעוצמת הצליל (ברמות גבוהות, צלילים בעוצמה גדולה יותר נראים נמוכים מאלה חלשים יותר.
האוזן האנושית טובה בלהבחין בין שני צלילים קרובים בגובה הצליל. לדוגמה, בטווח התדרים של כ-2000 הרץ, אדם יכול להבחין בין שני צלילים הנבדלים זה מזה בתדר ב-3-6 הרץ.
הסקאלה הסובייקטיבית של תפיסת הקול במונחים של תדר קרובה לחוק הלוגריתמי. לכן, הכפלה של תדר התנודה (ללא קשר לתדר ההתחלתי) נתפסת תמיד כשינוי בגובה הצליל. מרווח הגובה המתאים לשינוי תדר של פי 2 נקרא אוקטבה. טווח התדרים הנתפס על ידי אדם הוא 20-20,000 הרץ, הוא מכסה כעשר אוקטבות.
אוקטבה היא מרווח שינוי גובה רב למדי; אדם מבחין בין מרווחים קטנים בהרבה. אז בעשר אוקטבות הנתפסות על ידי האוזן, אפשר להבחין ביותר מאלף הדרגות של גובה הצליל. מוזיקה משתמשת במרווחים קטנים יותר הנקראים חצאי טונים, התואמים לשינוי תדר של פי 1.054 בערך.
אוקטבה מחולקת לחצי אוקטבה ושליש אוקטבה. עבור האחרונים, טווח התדרים הבא תוקן: 1; 1.25; 1.6; 2; 2.5; 3; 3.15; 4; 5; 6.3:8; 10, שהם הגבולות של שליש אוקטבות. אם תדרים אלו ממוקמים במרחקים שווים לאורך ציר התדר, אזי יתקבל סולם לוגריתמי. בהתבסס על זה, כל מאפייני התדר של התקני העברת קול בנויים בקנה מידה לוגריתמי.
עוצמת השידור תלויה לא רק בעוצמת הצליל, אלא גם בהרכב הספקטרלי, בתנאי התפיסה ובמשך החשיפה. לכן, שני צלילים בתדר בינוני ונמוך, בעלי אותה עוצמה (או אותו לחץ קול), אינם נתפסים על ידי אדם כקולניים באותה מידה. לכן, המושג רמת עוצמה ברקע הוצג כדי לציין צלילים באותה עוצמה. רמת לחץ הקול בדציבלים של אותו עוצמת הקול של טון טהור בתדר של 1000 הרץ נלקחת כרמת עוצמת הקול בפונים, כלומר בתדר של 1000 הרץ, רמות הווליום בפונים ובדציבלים זהות. בתדרים אחרים, עבור אותו לחץ קול, צלילים עשויים להיראות חזקים יותר או שקטים יותר.
ניסיונם של מהנדסי סאונד בהקלטה ועריכה של יצירות מוזיקליות מלמד כי על מנת לזהות טוב יותר פגמי סאונד שעלולים להתרחש במהלך העבודה, יש לשמור על עוצמת השמע בזמן האזנה בקרה גבוהה, בהתאמה בערך לרמת הווליום באולם.
בחשיפה ממושכת לקול עז, רגישות השמיעה יורדת בהדרגה, וככל שעוצמת הקול גבוהה יותר. ההפחתה הניתנת לזיהוי ברגישות קשורה לתגובת השמיעה לעומס יתר, כלומר. עם ההסתגלות הטבעית שלו, לאחר הפסקה בהקשבה, רגישות השמיעה משוחזרת. לכך יש להוסיף כי מכשיר השמיעה, כאשר הוא קולט אותות ברמה גבוהה, מציג עיוותים משלו, כביכול סובייקטיביים (המעידים על אי-לינאריות השמיעה). לפיכך, ברמת אות של 100 dB, ההרמוניות הסובייקטיביות הראשונה והשנייה מגיעות לרמות של 85 ו-70 dB.
רמת נפח משמעותית ומשך החשיפה שלו גורמים להשפעות בלתי הפיכות ב איבר שמיעה. יצוין כי בשנים האחרונות עולים בחדות ספי השמיעה בקרב צעירים. הסיבה לכך הייתה התשוקה למוזיקת ​​פופ, שהיא שונה רמות גבוהותעוצמת קול.
עוצמת הקול נמדדת באמצעות מכשיר אלקטרו-אקוסטי - מד רמת קול. הצליל הנמדד מומר תחילה על ידי המיקרופון לרעידות חשמליות. לאחר הגברה על ידי מגבר מתח מיוחד, תנודות אלו נמדדות באמצעות מכשיר מצביע המכוון בדציבלים. כדי להבטיח שהקריאות של המכשיר מתאימות ככל האפשר לתפיסה הסובייקטיבית של עוצמת הקול, המכשיר מצויד במסננים מיוחדים המשנים את רגישותו לתפיסת הקול. תדרים שוניםלפי המאפיין של רגישות שמיעה.
מאפיין חשובצליל הוא גוון. יכולת השמיעה להבחין בו מאפשרת לך לתפוס אותות במגוון רחב של גוונים. הצליל של כל אחד מהכלים והקולות, בשל הגוונים האופייניים להם, הופך לרב-גוני וניתן לזיהוי היטב.
לגוון, בהיותו השתקפות סובייקטיבית של מורכבות הצליל הנתפס, אין הערכה כמותית והוא מאופיין במונחים של סדר איכותי (יפה, רך, עסיסי וכו'). כאשר אות מועבר דרך נתיב אלקטרו-אקוסטי, העיוותים המתקבלים משפיעים בעיקר על הגוון של הצליל המשוחזר. התנאי לשידור נכון של הגוון של צלילים מוזיקליים הוא שידור לא מעוות של ספקטרום האותות. ספקטרום האותות הוא קבוצה של רכיבים סינוסואידים של צליל מורכב.
מה שנקרא הטון הטהור יש את הספקטרום הפשוט ביותר, הוא מכיל רק תדר אחד. הצליל של כלי נגינה מתברר כמעניין יותר: הספקטרום שלו מורכב מתדר היסוד וממספר תדרי "טומאה", הנקראים צלילים על (צלילים גבוהים יותר). צלילים על הם כפולות של תדר היסוד ובדרך כלל הם קטנים יותר במשרעת.
גוון הצליל תלוי בהתפלגות העוצמה על פני הצלילים העליונים. הצלילים של כלי נגינה שונים שונים בגוון.
מורכב יותר הוא ספקטרום השילוב של צלילים מוזיקליים, הנקרא אקורד. בספקטרום כזה, ישנם מספר תדרים בסיסיים יחד עם הצלילים העיליים המתאימים.
הבדלים בגוון משותפים בעיקר לרכיבי התדר הנמוך-בינוני של האות, לכן, מגוון גדול של גוונים קשור לאותות הנמצאים בחלק התחתון של טווח התדרים. האותות הקשורים לחלקו העליון, ככל שהם גדלים, מאבדים את צבע הגוון שלהם יותר ויותר, דבר הנובע מהיציאה ההדרגתית של המרכיבים ההרמוניים שלהם מעבר לגבולות התדרים הנשמעים. ניתן להסביר זאת על ידי העובדה שעד 20 הרמוניות או יותר מעורבות באופן פעיל ביצירת הגוון של צלילים נמוכים, בינוניים 8 - 10, גבוהים 2 - 3, מכיוון שהשאר חלשים או נופלים מהאזור של תדרים נשמעים. לכן, צלילים גבוהים, ככלל, הם דלים יותר בגוון.
כמעט לכל מקורות הצליל הטבעיים, כולל מקורות של צלילים מוזיקליים, יש תלות ספציפית של הגוון ברמת הווליום. גם השמיעה מותאמת לתלות הזו – טבעי שהיא תקבע את עוצמת המקור לפי צבע הצליל. צלילים חזקים הם בדרך כלל קשים יותר.

מקורות סאונד מוזיקליים

למספר גורמים המאפיינים את המקורות העיקריים של הצלילים יש השפעה רבה על איכות הצליל של מערכות אלקטרואקוסטיות.
הפרמטרים האקוסטיים של מקורות מוזיקליים תלויים בהרכב המבצעים (תזמורת, אנסמבל, קבוצה, סולן וסוג המוזיקה: סימפונית, פולק, פופ וכו').

למקור והיווצרות הצליל בכל כלי נגינה יש את המאפיינים הספציפיים שלו הקשורים לתכונות האקוסטיות של היווצרות צליל בכלי נגינה מסוים.
מרכיב חשוב בסאונד מוזיקלי הוא התקפה. זהו תהליך חולף ספציפי שבמהלכו נוצרים מאפייני צליל יציבים: עוצמה, גוון, גובה צליל. כל צליל מוזיקלי עובר שלושה שלבים - התחלה, אמצע וסוף, וגם לשלב הראשוני וגם לשלב האחרון יש משך זמן מסוים. השלב הראשוני נקרא התקף. זה נמשך אחרת: עבור מרוט, כלי הקשה וכמה כלי נשיפה 0-20 אלפיות השנייה, לבסון 20-60 אלפיות השנייה. התקפה היא לא רק עלייה בעוצמת הקול מאפס לערך קבוע כלשהו, ​​היא יכולה להיות מלווה באותו שינוי בגובה הצליל והגוון. יתרה מכך, מאפייני ההתקפה של הכלי אינם זהים בחלקים שונים בטווח שלו עם סגנונות נגינה שונים: הכינור הוא הכלי המושלם ביותר מבחינת עושר שיטות ההתקפה האפשריות.
אחד המאפיינים של כל כלי נגינה הוא טווח התדרים של הצליל. בנוסף לתדרי היסוד, כל מכשיר מתאפיין ברכיבים איכותיים נוספים - צלילים על (או, כמקובל באלקטרואקוסטיקה, הרמוניות גבוהות יותר), הקובעים את הגוון הספציפי שלו.
ידוע שאנרגיית הקול מתפזרת בצורה לא אחידה על פני כל ספקטרום תדרי הקול הנפלטים מהמקור.
רוב הכלים מתאפיינים בהגברה של תדרי היסוד, כמו גם צלילים על בודדים ברצועות תדרים צרים יחסית (פורמנטים) מסוימים (אחד או יותר), השונים עבור כל כלי. תדרי התהודה (בהרץ) של אזור הפורמנט הם: לחצוצרה 100-200, קרן 200-400, טרומבון 300-900, חצוצרה 800-1750, סקסופון 350-900, אבוב 800-1500, קלרינט, קלרינט. 250-600 .
תכונה אופיינית נוספת של כלי נגינה היא עוצמת הצליל שלהם, הנקבעת על ידי משרעת (ספירה) גדולה או קטנה יותר של הגוף הנשמע או עמוד האוויר שלהם (משרעת גדולה יותר מתאימה לצליל חזק יותר ולהיפך). הערך של שיא הספקים אקוסטיים (בוואט) הוא: לתזמורת גדולה 70, תוף בס 25, טימפני 20, תוף סנר 12, טרומבון 6, פסנתר 0.4, חצוצרה וסקסופון 0.3, חצוצרה 0.2, קונטרבס 0.( 6, פיקולו 0.08, קלרינט, קרן ומשולש 0.05.
היחס בין עוצמת הצליל המופקת מהכלי בעת ביצוע "פורטיסימו" לעוצמת הצליל בעת ביצוע "פיאניסימו" נהוג לכנות את הטווח הדינמי של הצליל של כלי נגינה.
הטווח הדינמי של מקור סאונד מוזיקלי תלוי בסוג הקבוצה המבצעת ובאופי ההופעה.
שקול את הטווח הדינמי של מקורות סאונד בודדים. תחת הטווח הדינמי של כלי נגינה והרכבים בודדים (תזמורות ומקהלות בהרכבים שונים), כמו גם קולות, אנו מבינים את היחס בין לחץ הצליל המקסימלי שנוצר על ידי מקור נתון למינימום, המתבטא בדציבלים.
בפועל, כאשר קובעים את הטווח הדינמי של מקור קול, פועלים בדרך כלל רק עם רמות לחץ קול, מחשבים או מודדים את ההפרש התואם ביניהם. לדוגמה, אם רמת הצליל המקסימלית של תזמורת היא 90 והמינימום הוא 50 dB, אז הטווח הדינמי אמור להיות 90 - 50 = = 40 dB. במקרה זה, 90 ו-50 dB הן רמות לחץ הקול ביחס לרמה האקוסטית האפסית.
הטווח הדינמי עבור מקור קול נתון אינו קבוע. הדבר תלוי באופי העבודה המבוצעת ובתנאים האקוסטיים של החדר בו מתרחשת ההופעה. ריוורב מרחיב את הטווח הדינמי שהושג בדרך כלל ערך מקסימליבחדרים עם עוצמת קול גדולה וספיגת קול מינימלית. כמעט לכל הכלים והקולות האנושיים יש טווח דינמי שאינו אחיד על פני אוגרי הצלילים. לדוגמה, עוצמת הקול של הצליל הנמוך ביותר ב"פורטה" של הסולן שווה לרמת הצליל הגבוה ביותר ב"פסנתר".

הטווח הדינמי של תוכנית מוזיקלית בא לידי ביטוי באותו אופן כמו עבור מקורות סאונד בודדים, אך לחץ הצליל המקסימלי מצוין בגוון ff (fortissimo) דינמי, והמינימום ב-pp (pianissimo).

הווליום הגבוה ביותר, המצוין בתווים fff (forte, fortissimo), מתאים לרמת לחץ קול אקוסטית של כ-110 dB, והווליום הנמוך ביותר, המצוין בתווים prr (piano-pianissimo), כ-40 dB.
יש לציין שהגוונים הדינמיים של הביצוע במוזיקה הם יחסיים והקשר שלהם עם רמות לחץ הקול המתאימות מותנה במידה מסוימת. הטווח הדינמי של תוכנית מוזיקלית מסוימת תלוי באופי ההרכב. לפיכך, הטווח הדינמי של יצירות קלאסיות מאת היידן, מוצרט, ויוואלדי עולה רק לעתים רחוקות על 30-35 dB. הטווח הדינמי של מוזיקת ​​מגוון בדרך כלל אינו עולה על 40 dB, בעוד ריקוד וג'אז - רק כ-20 dB. לרוב היצירות לתזמורת כלי עם רוסית יש גם טווח דינמי קטן (25-30 dB). זה נכון גם ללהקת כלי נשיפה. עם זאת, רמת הצליל המרבית של להקת כלי נשיפה בחדר יכולה להגיע לרמה גבוהה למדי (עד 110 dB).

אפקט מיסוך

ההערכה הסובייקטיבית של עוצמת הקול תלויה בתנאים שבהם הצליל נתפס על ידי המאזין. בתנאים אמיתיים, האות האקוסטי אינו קיים בשקט מוחלט. יחד עם זאת, רעש זר משפיע על השמיעה, מקשה על תפיסת הקול, מסווה את האות הראשי במידה מסוימת. ההשפעה של מיסוך טון סינוסואידי טהור על ידי רעש זר נאמדת על ידי ערך המציין. בכמה דציבלים סף השמיעה של האות המסוכה עולה מעל סף תפיסתו בשתיקה.
ניסויים לקביעת מידת המיסוך של אות צליל אחד על ידי אחר מראים שהטון של כל תדר מוסווה על ידי צלילים נמוכים בהרבה יותר יעיל מאשר על ידי גבוהים יותר. לדוגמה, אם שני מזלגות כוונון (1200 ו-440 הרץ) פולטים צלילים באותה עוצמה, אז אנחנו מפסיקים לשמוע את הצליל הראשון, הוא מוסווה על ידי השני (לאחר כיבוי הרטט של מזלג הכוונון השני, נשמע את שוב הראשון).
אם ישנם שני אותות שמע מורכבים בו זמנית, המורכבים מספקטרום מסויים של תדרי שמע, אז מתרחשת ההשפעה של מיסוך הדדי. יתרה מכך, אם האנרגיה העיקרית של שני האותות נמצאת באותו אזור של טווח תדרי האודיו, אז אפקט המיסוך יהיה החזק ביותר. לפיכך, בעת שידור יצירה תזמורתית, עקב מיסוך על ידי הליווי, חלקו של הסולן עלול להיות גרוע קריא, לא ברור.
השגת בהירות או, כמו שאומרים, "שקיפות" של הצליל בהעברת הצליל של תזמורות או הרכבי פופ הופכת לקשה מאוד אם הכלי או קבוצות כלים בודדות של התזמורת מנגנים באותם אוגרים קרובים בו-זמנית.
בעת הקלטת תזמורת, על הבמאי לקחת בחשבון את המוזרויות של התחפושת. בחזרות, בעזרת מנצח, הוא קובע איזון בין עוצמת הצליל של הכלים של קבוצה אחת, וכן בין הקבוצות של התזמורת כולה. הבהירות של הקווים המלודיים הראשיים וחלקים מוזיקליים בודדים מושגת במקרים אלה על ידי מיקום קרוב של המיקרופונים למבצעים, בחירה מכוונת על ידי מהנדס הסאונד של החשובים ביותר. המקום הזהיצירות של כלים וטכניקות מיוחדות אחרות של הנדסת קול.
לתופעת המיסוך מתנגדת היכולת הפסיכו-פיזיולוגית של איברי השמיעה לייחד צליל אחד או יותר מהמסה הכללית הנושאת הכי הרבה מידע חשוב. לדוגמה, כאשר התזמורת מנגנת, המנצח מבחין באי דיוקים הקלים ביותר בביצוע התפקיד בכל כלי.
מיסוך יכול להשפיע באופן משמעותי על איכות העברת האות. תפיסה ברורה של הצליל המתקבל אפשרית אם עוצמתו עולה באופן משמעותי על רמת רכיבי ההפרעה שנמצאים באותה פס כמו הצליל המתקבל. עם הפרעות אחידות, עודף האות צריך להיות 10-15 dB. תכונה זו של תפיסה שמיעתית היא שימוש מעשי, למשל, בעת הערכת המאפיינים האלקטרואקוסטיים של נשאים. אז אם יחס האות לרעש של רשומה אנלוגית הוא 60 dB, אז הטווח הדינמי של התוכנית המוקלטת יכול להיות לא יותר מ 45-48 dB.

מאפיינים זמניים של תפיסה שמיעתית

מכשיר השמיעה, כמו כל מערכת תנודות אחרת, הוא אינרציאלי. כשהקול נעלם תחושה שמיעתיתלא נעלם מיד, אלא בהדרגה, פוחת לאפס. הזמן שבו התחושה מבחינת עוצמת הקול יורדת ב-8-10 פון נקרא קבוע זמן השמיעה. קבוע זה תלוי במספר נסיבות, כמו גם בפרמטרים של הצליל הנתפס. אם יגיעו למאזין שני פולסי קול קצרים עם אותו הרכב ורמת תדרים, אך אחד מהם מתעכב, אזי הם ייתפסו יחד עם השהיה שלא יעלה על 50 אלפיות השנייה. עבור מרווחי השהיה גדולים, שני הפולסים נתפסים בנפרד, מתרחש הד.
תכונה זו של שמיעה נלקחת בחשבון בעת ​​תכנון מכשירי עיבוד אותות, למשל, קווי השהייה אלקטרוניים, הדהוד וכו'.
יש לציין כי בשל התכונה המיוחדת של השמיעה, תפיסת עוצמת הקול של דחף קול קצר טווח תלויה לא רק ברמתו, אלא גם במשך השפעת הדחף על האוזן. אז, צליל לטווח קצר, שנמשך רק 10-12 אלפיות השנייה, נתפס על ידי האוזן שקט יותר מצליל באותה רמה, אך משפיע על האוזן למשך, למשל, 150-400 אלפיות השנייה. לכן, בעת האזנה לשידור, העוצמה היא תוצאה של ממוצע האנרגיה של גל הקול על פני מרווח מסוים. בנוסף, לשמיעה אנושית יש אינרציה, במיוחד כאשר הוא קולט עיוותים לא ליניאריים, הוא לא מרגיש כזה אם משך דופק הקול קטן מ-10-20 אלפיות השנייה. זו הסיבה שבמדדי הרמה של ציוד רדיו-אלקטרוני ביתי להקלטת קול, ערכי האות המיידיים מוערכים בממוצע על פני תקופה שנבחרה בהתאם למאפיינים הזמניים של איברי השמיעה.

ייצוג מרחבי של צליל

אחת היכולות החשובות האנושיות היא היכולת לקבוע את כיוון מקור הקול. יכולת זו נקראת אפקט בינאורלי והיא מוסברת על ידי העובדה שלאדם יש שתי אוזניים. נתונים ניסיוניים מראים מהיכן מגיע הצליל: אחד עבור צלילים בתדר גבוה, השני עבור אלו בתדר נמוך.

הצליל עובר מסלול קצר יותר אל האוזן הפונה אל המקור מאשר אל האוזן השנייה. כתוצאה מכך, הלחץ של גלי הקול בתעלות האוזן שונה בשלב ובמשרעת. הבדלי משרעת משמעותיים רק בתדרים גבוהים, כאשר אורך גל הקול הופך להיות דומה לגודל הראש. כאשר הפרש המשרעת עולה על סף 1 dB, נראה שמקור הקול נמצא בצד בו המשרעת גדולה יותר. זווית הסטייה של מקור הקול מקו המרכז (קו הסימטריה) פרופורציונלית בערך ללוגריתם של יחס המשרעת.
כדי לקבוע את כיוון מקור הקול עם תדרים מתחת ל-1500-2000 הרץ, הבדלי פאזה משמעותיים. נדמה לאדם שהקול מגיע מהצד שממנו מגיע הגל, שהוא לפנים בשלב, לאוזן. זווית הסטייה של הקול מקו האמצע היא פרופורציונלית להפרש בזמן הגעת גלי הקול לשתי האוזניים. אדם מאומן יכול להבחין בהפרש פאזה בהפרש זמן של 100 אלפיות השנייה.
היכולת לקבוע את כיוון הקול פנימה מישור אנכיהתפתח הרבה יותר חלש (כפי 10). תכונה זו של הפיזיולוגיה קשורה לכיוון של איברי השמיעה במישור האופקי.
תכונה ספציפית של התפיסה המרחבית של צליל על ידי אדם מתבטאת בעובדה שאברי השמיעה מסוגלים לחוש את הלוקליזציה הכוללת והאינטגרלית שנוצרת בעזרת אמצעי השפעה מלאכותיים. לדוגמה, שני רמקולים מותקנים בחדר לאורך החזית במרחק של 2-3 מ' אחד מהשני. באותו מרחק מהציר של המערכת המחברת, המאזין ממוקם אך ורק במרכז. בחדר נפלטים דרך הרמקולים שני צלילים מאותו פאזה, תדר ועוצמה. כתוצאה מזהות הצלילים העוברים לאיבר השמיעה, אדם אינו יכול להפריד ביניהם, התחושות שלו נותנות מושג על מקור קול בודד, לכאורה (וירטואלי), הממוקם אך ורק במרכז הציר. של סימטריה.
אם ננמיך כעת את עוצמת הקול של רמקול אחד, אז המקור הנראה ינוע לכיוון הרמקול החזק יותר. האשליה של הזזת מקור הקול יכולה להתקבל לא רק על ידי שינוי רמת האות, אלא גם עיכוב מלאכותיצליל אחד ביחס לאחר; במקרה זה, המקור הנראה יעבור לכיוון הרמקול, אשר פולט אות מבעוד מועד.
הבה ניתן דוגמה להמחשת לוקליזציה אינטגרלית. המרחק בין הרמקולים הוא 2 מ', המרחק מהקו הקדמי למאזין הוא 2 מ'; על מנת שהמקור יזוז כאילו ב-40 ס"מ שמאלה או ימינה, יש צורך להפעיל שני אותות עם הבדל ברמת העוצמה של 5 dB או בהשהיית זמן של 0.3 אלפיות השנייה. בהפרש רמות של 10 dB או השהיית זמן של 0.6 ms, המקור "יזוז" 70 ס"מ מהמרכז.
לפיכך, אם משנים את לחץ הקול שנוצר על ידי הרמקולים, מתעוררת האשליה של הזזת מקור הקול. תופעה זו נקראת לוקליזציה טוטאלית. כדי ליצור לוקליזציה מוחלטת, נעשה שימוש במערכת שידור סאונד סטריאופוני דו-ערוצים.
בחדר הראשי מותקנים שני מיקרופונים, שכל אחד מהם פועל בערוץ משלו. במשני - שני רמקולים. מיקרופונים ממוקמים במרחק מסוים אחד מהשני לאורך קו מקביל למיקום של פולט הקול. כאשר מעבירים את פולט הקול, לחץ קול שונה יפעל על המיקרופון וזמן ההגעה של גל הקול יהיה שונה עקב המרחק הלא שווה בין פולט הקול למיקרופונים. הבדל זה יוצר את האפקט של לוקליזציה מוחלטת בחדר המשני, וכתוצאה מכך המקור הנראה ממוקם בנקודה מסוימת בחלל הממוקם בין שני הרמקולים.
יש לומר על מערכת העברת הקול הבינורלי. עם מערכת זו, המכונה מערכת "ראש מלאכותי", ממוקמים בחדר הראשי שני מיקרופונים נפרדים, הממוקמים במרחק אחד מהשני השווה למרחק בין אוזניו של אדם. לכל אחד מהמיקרופונים ערוץ העברת צליל עצמאי, שביציאתו מופעלים טלפונים לאוזן שמאל וימין בחדר המשני. עם ערוצי העברת קול זהים, מערכת כזו משחזרת במדויק את האפקט הבינאורלי שנוצר ליד אוזני "הראש המלאכותי" בחדר הראשי. נוכחותן של אוזניות והצורך להשתמש בהן לאורך זמן היא חיסרון.
איבר השמיעה קובע את המרחק למקור הצליל בשורה סימנים עקיפיםועם כמה שגיאות. תלוי אם המרחק למקור האות קטן או גדול, ההערכה הסובייקטיבית שלו משתנה בהשפעת גורמים שונים. נמצא שאם המרחקים שנקבעו קטנים (עד 3 מ'), אזי הערכתם הסובייקטיבית קשורה כמעט באופן ליניארי לשינוי בעוצמת הקול של מקור הקול הנע לאורך העומק. גורם נוסףשכן אות מורכב הוא הגוון שלו, שהופך יותר ויותר "כבד" "ככל שהמקור מתקרב אל המאזין. זאת בשל התחזקות גוברת של צלילי העל של הנמוך בהשוואה לצלילים העליונים של הרגיסטר הגבוה, הנגרמת כתוצאה מהתוצאה המתקבלת. עלייה ברמת הווליום.
למרחקים ממוצעים של 3-10 מ', הוצאת המקור מהמאזין תלווה בירידה פרופורציונלית בעוצמת הקול, ושינוי זה יחול באופן שווה על התדר הבסיסי ועל המרכיבים ההרמוניים. כתוצאה מכך, יש הגברה יחסית של החלק בתדר הגבוה של הספקטרום והגוון הופך בהיר יותר.
ככל שהמרחק יגדל, איבוד האנרגיה באוויר יגדל ביחס לריבוע התדר. אובדן מוגבר של צלילי רגיסטר גבוהים יגרום להפחתת בהירות הגוון. לפיכך, ההערכה הסובייקטיבית של המרחקים קשורה לשינוי בנפח ובגוון שלה.
בתנאים של חלל סגור, האותות של ההשתקפויות הראשונות, שמתעכבים ב-20-40 אלפיות השנייה ביחס לזה הישיר, נתפסים על ידי האוזן כמגיעים מכיוונים שונים. יחד עם זאת, העיכוב הגובר שלהם יוצר רושם של מרחק משמעותי מהנקודות שמהן נובעות השתקפויות אלו. לפיכך, על פי זמן ההשהיה, ניתן לשפוט את הריחוק היחסי של מקורות משניים או, שזה זהה, את גודל החדר.

כמה מאפיינים של התפיסה הסובייקטיבית של שידורי סטריאו.

למערכת העברת סאונד סטריאופונית יש מספר תכונות משמעותיות בהשוואה למערכת מונופונית רגילה.
האיכות המייחדת סאונד סטריאופוני, סראונד, כלומר. ניתן להעריך פרספקטיבה אקוסטית טבעית באמצעות כמה אינדיקטורים נוספים שאינם הגיוניים בטכניקת העברת סאונד מונופונית. אינדיקטורים נוספים אלה כוללים: זווית השמיעה, כלומר. הזווית שבה תופס המאזין את תמונת הסטריאו הצליל; רזולוציית סטריאו, כלומר. לוקליזציה הנקבעת סובייקטיבית של אלמנטים בודדים של תמונת הקול בנקודות מסוימות בחלל בתוך זווית השמיעה; אווירה אקוסטית, כלומר. ההשפעה של גורם למאזין להרגיש נוכח בחדר הראשי שבו מתרחש אירוע הצליל המועבר.

על תפקיד האקוסטיקה בחדר

הברק של הצליל מושג לא רק בעזרת ציוד לשעתוק קול. אפילו עם ציוד מספיק טוב, איכות הצליל עלולה להיות ירודה אם לחדר ההאזנה אין מאפיינים מסוימים. ידוע שבחדר סגור ישנה תופעה של צלילי יתר, הנקראת הדהוד. על ידי השפעה על איברי השמיעה, הדהוד (בהתאם למשך הזמן שלו) יכול לשפר או לפגוע באיכות הצליל.

אדם בחדר קולט לא רק גלי קול ישירים שנוצרו ישירות ממקור הקול, אלא גם גלים המשתקפים מתקרה וקירות החדר. גלים מוחזרים עדיין נשמעים במשך זמן מה לאחר סיום מקור הקול.
לפעמים מאמינים שאותות משתקפים ממלאים רק תפקיד שלילי, ומפריעים לתפיסת האות הראשי. אולם דעה זו אינה נכונה. חלק מסוים מהאנרגיה של אותות ההד המוחזרים הראשוניים, המגיע לאוזניו של אדם עם עיכובים קצרים, מגביר את האות הראשי ומעשיר את הצליל שלו. להיפך, מאוחר יותר שיקפו הדים. זמן ההשהיה שלו עולה על ערך קריטי מסוים, יוצרים רקע צליל שמקשה על תפיסת האות הראשי.
חדר ההאזנה לא צריך להיות בגדולהדהוד. סלונים נוטים להדהוד נמוך בשל גודלם המוגבל ונוכחותם של משטחים בולמי קול, רהיטים מרופדים, שטיחים, וילונות וכו'.
מחסומים בעלי אופי ומאפיינים שונים מאופיינים במקדם בליעת הקול, שהוא היחס בין האנרגיה הנקלטת ל אנרגיה מלאהגל קול תקרית.

כדי להגביר את תכונות ספיגת הרעש של השטיח (ולהפחית את הרעש בסלון), רצוי לתלות את השטיח לא צמוד לקיר אלא במרווח של 30-50 מ"מ).

חירשות היא מצב פתולוגימאופיין באובדן שמיעה וקושי בהבנת השפה המדוברת. זה קורה לעתים קרובות למדי, במיוחד אצל קשישים. עם זאת, כיום ישנה מגמה להתפתחות מוקדמת יותר של אובדן שמיעה, לרבות בקרב צעירים וילדים. בהתאם למידת החלשות השמיעה, אובדן השמיעה מתחלק לדרגות שונות.

מה זה דציבלים והרץ

ניתן לאפיין כל צליל או רעש בשני פרמטרים: גובה ועוצמת קול.

גובה הצליל

גובה הצליל נקבע על פי מספר התנודות של גל הקול ומתבטא בהרץ (Hz): ככל שההרץ גבוה יותר, כך הטון גבוה יותר. לדוגמה, המפתח הלבן הראשון משמאל בפסנתר רגיל ("A" תת-קונטרוקטבה) מפיק צליל נמוך ב-27.500 הרץ, בעוד שהקליד הלבן האחרון מימין ("עד" האוקטבה החמישית) מפיק 4186.0 הרץ. .

האוזן האנושית מסוגלת להבחין בין צלילים בטווח של 16-20,000 הרץ. כל דבר פחות מ-16 הרץ נקרא אינפרסאונד, וכל דבר מעל 20,000 נקרא אולטרסאונד. גם אולטרסאונד וגם אינפרסאונד אינם נתפסים על ידי האוזן האנושית, אך יכולים להשפיע על הגוף והנפש.

לפי תדר, ניתן לחלק את כל הצלילים הנשמעים לתדרים גבוהים, בינוניים ונמוכים. צלילים בתדר נמוך הם עד 500 הרץ, תדר אמצע - בתוך 500-10,000 הרץ, בתדר גבוה - כל הצלילים בתדר של יותר מ-10,000 הרץ. אוזן אנושיתעם אותו כוח פגיעה, עדיף לשמוע צלילים בתדר הביניים, הנתפסים כחזקים יותר. בהתאם לכך, צלילים בתדר נמוך וגבוה "נשמעים" שקטים יותר, או אפילו "מפסיקים להישמע" לגמרי. באופן כללי, לאחר 40-50 שנה, הגבול העליון של השמיעה של צלילים יורד מ-20,000 ל-16,000 הרץ.

כוח צליל

אם האוזן נחשפת לצליל חזק מאוד, עור התוף עלול להיקרע. בתמונה למטה - קרום רגיל, למעלה - קרום עם פגם.

כל צליל יכול להשפיע על איבר השמיעה בדרכים שונות. זה תלוי בעוצמת הצליל שלו, או בעוצמה, הנמדדת בדציבלים (dB).

שמיעה רגילה מסוגלת להבחין בין צלילים הנעים בין 0 dB ומעלה. כאשר הוא נחשף לקול חזק יותר מ-120dB.

האוזן האנושית הנוחה ביותר מרגישה בטווח של עד 80-85 dB.

לצורך השוואה:

• יער חורף במזג אוויר רגוע - בערך 0 dB,
• רשרוש עלים ביער, פארק - 20-30 dB,
• דיבור רגיל, עבודה משרדית - 40-60 dB,
• רעש מהמנוע במכונית - 70-80 dB,
• צרחות רמות - 85-90 dB,
• גלילי רעם - 100 dB,
• jackhammer במרחק של 1 מטר ממנו - כ-120 dB.

דרגות אובדן שמיעה ביחס לעוצמת הקול

בדרך כלל מבחינים בין הדרגות הבאות של אובדן שמיעה:

• שמיעה תקינה – אדם שומע צלילים בטווח שבין 0 ל-25 dB ומעלה. הוא מבחין בין רשרוש עלים, שירת ציפורים ביער, תקתוק שעון קיר וכו'.
• אובדן שמיעה:

1. I grad (קל) - אדם מתחיל לשמוע צלילים מ-26-40 dB.
2. תואר II (בינוני) - הסף לתפיסת צלילים מתחיל מ-40-55 dB.
3. מדרגה III (חמורה) - שומע צלילים מ-56-70 dB.
4. תואר IV (עמוק) - מ-71-90 dB.

• חירשות היא מצב שבו אדם לא יכול לשמוע צליל חזק מ-90 dB.

גרסה מקוצרת של דרגות אובדן השמיעה:

1. דרגת אור - היכולת לקלוט צלילים של פחות מ-50 dB. אדם מבין דיבור דיבור כמעט במלואו במרחק של יותר מ-1 מ'.
2. דרגה בינונית - הסף לתפיסת צלילים מתחיל בעוצמה של 50–70 dB. תקשורת זה עם זה קשה, כי במקרה זה אדם שומע דיבור היטב במרחק של עד 1 מ'.
3. דרגה חמורה - יותר מ-70 dB. דיבור בעוצמה נורמלית כבר לא נשמע או לא מובן ליד האוזן. אתה צריך לצרוח או להשתמש במכשיר שמיעה מיוחד.

בחיי היומיום המעשיים, מומחים יכולים להשתמש בסיווג אחר של אובדן שמיעה:

1. שמיעה רגילה. אדם שומע דיבור ולוחש ממרחק של יותר מ-6 מ'.
2. אובדן שמיעה קל. אדם מבין דיבור בשיחה ממרחק של יותר מ-6 מ', אבל הוא שומע לחישה במרחק של לא יותר מ-3-6 מטרים ממנו. המטופל יכול להבחין בדיבור גם עם רעש חיצוני.
3. דרגה מתונה של אובדן שמיעה. לחישה מבדילה במרחק של לא יותר מ 1-3 מ', ודיבור שיחה רגיל - עד 4-6 מ' תפיסת הדיבור יכולה להיות מופרעת על ידי רעש חיצוני.
4. רמה משמעותית של אובדן שמיעה. דיבור שיחה נשמע לא יותר ממרחק של 2-4 מ', ולחש - עד 0.5-1 מ'. יש תפיסה בלתי קריא של מילים, יש לחזור על כמה ביטויים או מילים בודדות מספר פעמים.
5. דרגה חמורה. הלחישה כמעט ואינה ניתנת להבחין אפילו באוזן, דיבור בדיבור, אפילו כשצורח, כמעט ולא מובחן במרחק של פחות מ-2 מ'. קורא שפתיים יותר.

דרגות ירידה בשמיעה ביחס לגובה הצליל

• אני מקבץ. מטופלים מסוגלים לתפוס רק תדרים נמוכים בטווח של 125-150 הרץ. הם מגיבים רק לקולות נמוכים וחזקים.
• קבוצה ב'. במקרה זה, תדרים גבוהים יותר הופכים לזמינים לתפיסה, שהם בטווח שבין 150 ל-500 הרץ. בדרך כלל, תנועות דיבור פשוטות "o", "y" הופכות להבחנה לתפיסה.
• קבוצה III. תפיסה טובה של תדרים נמוכים ובינוניים (עד 1000 הרץ). חולים כאלה כבר מאזינים למוזיקה, מבחינים בפעמון הדלת, שומעים כמעט את כל התנועות ותופסים את המשמעות של ביטויים פשוטים ומילים בודדות.
• קבוצת IV. הפוך נגיש לתפיסה של תדרים עד 2000 הרץ. המטופלים מבחינים כמעט בכל הצלילים, כמו גם ביטויים ומילים בודדים. הם מבינים דיבור.

סיווג זה של אובדן שמיעה חשוב לא רק עבור בחירה נכונהמכשיר שמיעה, אלא גם ההגדרה של ילדים בבית ספר רגיל או מיוחד עבור.

אבחון אובדן שמיעה

אודיומטריה יכולה לסייע בקביעת מידת אובדן השמיעה אצל מטופל.

הדרך האמינה והמדויקת ביותר לזהות ולקבוע את מידת אובדן השמיעה היא אודיומטריה. לשם כך, המטופל מונח על אוזניות מיוחדות, שאותן מופעל אות של תדרים ועוצמה מתאימים. אם הנבדק שומע אות, אז הוא מודיע על כך על ידי לחיצה על כפתור המכשיר או על ידי הנהון ראשו. בהתבסס על תוצאות האודיומטריה, נבנית עקומת תפיסה שמיעתית (אודיוגרמה) מתאימה, אשר ניתוחה מאפשר לא רק לזהות את מידת אובדן השמיעה, אלא גם במצבים מסוימים לקבל הבנה מעמיקה יותר של טיב השמיעה. אובדן שמיעה.
לפעמים, בעת ביצוע אודיומטריה, הם אינם מרכיבים אוזניות, אלא משתמשים במזלג כוונון או פשוט מבטאים מילים מסוימות במרחק מה מהמטופל.

מתי לפנות לרופא

יש צורך לפנות לרופא אף אוזן גרון אם:

1. התחלת להפנות את ראשך לכיוון המדבר, ובמקביל להתאמץ לשמוע אותו.
2. קרובי משפחה שגרים איתך או חברים שבאו לבקר מעירים על כך שהפעלת את הטלוויזיה, הרדיו, הנגן בקול רם מדי.
3. פעמון הדלת כעת אינו ברור כמו קודם, או שהפסקת לשמוע אותו לחלוטין.
4. כשאתה מדבר בטלפון, אתה מבקש מהאדם השני לדבר חזק וברור יותר.
5. הם התחילו לבקש ממך לחזור על מה שאמרו לך שוב.
6. אם יש רעש מסביב, אז זה הופך להיות הרבה יותר קשה לשמוע את בן השיח ולהבין על מה הוא מדבר.

למרות העובדה שבאופן כללי, ככל שהאבחון הנכון נקבע מוקדם יותר ומתחיל הטיפול, תוצאות טובות יותרוככל שיש יותר סיכוי שהשמועה תימשך עוד שנים רבות.

על נושא האודיו כדאי לדבר על שמיעה אנושית ביתר פירוט. עד כמה התפיסה שלנו סובייקטיבית? האם אתה יכול לבדוק את השמיעה שלך? היום תלמדו את הדרך הקלה ביותר לגלות אם השמיעה שלכם תואמת את ערכי הטבלה.

ידוע שאדם ממוצע מסוגל לקלוט גלים אקוסטיים בטווח שבין 16 ל-20,000 הרץ (16,000 הרץ תלוי במקור). טווח זה נקרא טווח השמיעה.

20 הרץ	זמזום שאפשר רק להרגיש אבל לא לשמוע. הוא משוכפל בעיקר על ידי מערכות שמע מובילות, כך שבמקרה של שתיקה, היא זו שאשמה
30 הרץ	אם אתה לא יכול לשמוע את זה, סביר להניח שזו שוב בעיית השמעה.
40 הרץ	זה יהיה נשמע ברמקולים תקציביים ומיינסטרים. אבל מאוד שקט
50 הרץ	שאגת זרם חשמלי. חייב להישמע
60 הרץ	נשמע (כמו כל דבר עד 100 הרץ, די מוחשי עקב השתקפות מ תעלת השמע) אפילו דרך האוזניות והרמקולים הזולים ביותר
100 הרץ	סוף בס. תחילת טווח השמיעה הישירה
200 הרץ	תדרי אמצע
500 הרץ
1 קילו-הרץ
2 קילו-הרץ
5 קילו-הרץ	תחילת טווח התדרים הגבוהים
10 קילו-הרץ	אם התדר הזה לא נשמע, סביר להניח שבעיות שמיעה חמורות. צריך התייעצות עם רופא
12 קילו-הרץ	חוסר היכולת לשמוע את התדר הזה עשוי להצביע על השלב הראשוני של אובדן השמיעה.
15 קילו-הרץ	צליל שחלק מהאנשים מעל גיל 60 לא יכולים לשמוע
16 קילו-הרץ	שלא כמו הקודם, כמעט כל האנשים מעל גיל 60 לא שומעים את התדר הזה.
17 קילו-הרץ	תדירות היא בעיה עבור רבים כבר בגיל העמידה
18 קילו-הרץ	בעיות בשמיעה של תדר זה הן תחילתם של שינויים בשמיעה הקשורים לגיל. עכשיו אתה מבוגר. :)
19 קילו-הרץ	הגבל את תדירות השמיעה הממוצעת
20 קילו-הרץ	רק ילדים שומעים את התדר הזה. האם זה נכון

»
בדיקה זו מספיקה להערכה גסה, אך אם אינכם שומעים צלילים מעל 15 קילו-הרץ, יש לפנות לרופא.

אנא שימו לב כי בעיית השמיעה בתדר נמוך קשורה ככל הנראה ל.

לרוב, הכיתוב על הקופסה בסגנון "טווח ניתן לשחזור: 1–25,000 הרץ" אינו אפילו שיווקי, אלא שקר מוחלט מצד היצרן.

למרבה הצער, חברות לא מחויבות לאשר לא את כל מערכות השמע, כך שכמעט בלתי אפשרי להוכיח שמדובר בשקר. רמקולים או אוזניות, אולי, משחזרים את תדרי הגבול... השאלה היא איך ובאיזה ווליום.

בעיות ספקטרום מעל 15 קילו-הרץ הן תופעת גיל שכיחה למדי שמשתמשים עשויים להיתקל בה. אבל 20 קילו-הרץ (אותם אלו שהאודיופילים נלחמים עליהם כל כך) בדרך כלל שומעים רק ילדים מתחת לגיל 8-10.

מספיק להאזין לכל הקבצים ברצף. למחקר מפורט יותר, אתה יכול לנגן דגימות, החל מהנפח המינימלי, ולהגדיל אותו בהדרגה. זה יאפשר לך לקבל תוצאה נכונה יותר אם השמיעה כבר פגומה מעט (זכור כי לתפיסה של תדרים מסוימים יש צורך לחרוג מערך סף מסוים, אשר כביכול פותח ועוזר למכשיר השמיעה לשמוע זה).

האם אתה שומע את כל טווח התדרים שמסוגל?

שמיעה אנושית

שמיעה- היכולת של אורגניזמים ביולוגיים לתפוס צלילים עם איברי השמיעה; פונקציה מיוחדת של מכשיר השמיעה, נרגש תנודות קול סביבהכמו אוויר או מים. אחת התחושות הרחוקות הביולוגיות, המכונה גם תפיסה אקוסטית. מסופק על ידי מערכת תחושת השמיעה.

שמיעה אנושית מסוגלת לשמוע צליל שנע בין 16 הרץ ל-22 קילו-הרץ בעת העברת רעידות באוויר, ועד 220 קילו-הרץ בעת העברת קול דרך עצמות הגולגולת. הגלים האלה חשובים משמעות ביולוגית, למשל, גלי קול בטווח של 300-4000 הרץ תואמים את הקול האנושי. צלילים מעל 20,000 הרץ הם בעלי ערך מעשי מועט, מכיוון שהם מואטים במהירות; רעידות מתחת ל-60 הרץ נתפסות דרך חוש הרטט. טווח התדרים שאדם מסוגל לשמוע נקרא טווח השמיעה או הקול; תדרים גבוהים יותר נקראים אולטרסאונד ותדרים נמוכים יותר נקראים אינפרסאונד.

היכולת להבחין בתדרי קול תלויה מאוד באדם מסוים: גילו, מינו, תורשה, רגישות למחלות של איבר השמיעה, אימונים ועייפות שמיעה. יש אנשים שמסוגלים לקלוט צלילים בתדר גבוה יחסית - עד 22 קילו-הרץ, ואולי גבוה יותר.
בבני אדם, כמו ברוב היונקים, איבר השמיעה הוא האוזן. במספר בעלי חיים תפיסה שמיעתית מתבצעת באמצעות שילוב גופים שונים, העשויים להיות שונים באופן משמעותי במבנה שלהם מאוזן היונקים. בעלי חיים מסוימים מסוגלים לתפוס רעידות אקוסטיות שאינן נשמעות לבני אדם (אולטרסאונד או אינפרסאונד). עטלפים משתמשים באולטרסאונד להד במהלך הטיסה. כלבים מסוגלים לשמוע אולטרסאונד, שהוא הבסיס לעבודה של שריקות שקטות. יש עדויות לכך שלווייתנים ופילים יכולים להשתמש באינפרסאונד כדי לתקשר.
אדם יכול להבחין במספר צלילים בו זמנית בשל העובדה שיכולים להיות מספר גלים עומדים בשבלול בו זמנית.

המנגנון של מערכת השמיעה:

אות אודיו מכל סוג יכול להיות מתואר על ידי קבוצה מסוימת של מאפיינים פיזיים:
תדירות, עוצמה, משך, מבנה זמני, ספקטרום וכו'.

הם תואמים לתחושות סובייקטיביות מסוימות הנובעות מתפיסת צלילים על ידי מערכת השמיעה: עוצמה, גובה צליל, גוון, פעימות, קונסוננסים-דיסוננסים, מיסוך, לוקליזציה-סטריאואפקט וכו'.
תחושות שמיעתיות קשורות מאפיינים פיזייםדו-משמעי ולא ליניארי, למשל, העוצמה תלויה בעוצמת הצליל, בתדר שלו, בספקטרום וכו'. עוד במאה הקודמת נקבע חוק פכנר, שאישר שהקשר הזה אינו ליניארי: "תחושות
פרופורציונלי ליחס הלוגריתמים של הגירוי. "למשל, התחושות של שינוי בעוצמה קשורות בעיקר לשינוי בלוגריתם של עוצמה, גובה - עם שינוי בלוגריתם של תדר וכו'.

את כל מידע קולי, שאדם מקבל מהעולם החיצון (זהו כ-25% מהסך הכל), הוא מזהה בעזרת מערכת השמיעה ועבודת החלקים הגבוהים של המוח, מעביר אותה לעולם התחושות שלו, וכן מקבל החלטות כיצד להגיב אליו.
לפני שנמשיך לחקור את הבעיה של האופן שבו מערכת השמיעה תופסת את גובה הצליל, הבה נתעכב בקצרה על המנגנון של מערכת השמיעה.
כעת התקבלו תוצאות חדשות ומעניינות מאוד בכיוון זה.
מערכת השמיעה היא מעין קולטת מידע והיא מורכבת מהחלק ההיקפי ומהחלקים הגבוהים יותר של מערכת השמיעה. התהליכים של המרת אותות קול בחלק ההיקפי של מנתח השמיעה הם הנחקרים ביותר.

חלק היקפי

זוהי אנטנה אקוסטית הקולטת, ממקמת, ממקדת ומגבירה את אות הקול;
- מיקרופון;
- מנתח תדר וזמן;
- ממיר אנלוגי לדיגיטלי הממיר אות אנלוגי לדחפים עצביים בינאריים - פריקות חשמליות.

תצוגה כללית של מערכת השמיעה ההיקפית מוצגת באיור הראשון. מערכת השמיעה ההיקפית מחולקת בדרך כלל לשלושה חלקים: האוזן החיצונית, התיכונה והפנימית.

האוזן החיצוניתמורכב מאפרכסת ותעלת השמיעה, המסתיים בקרום דק הנקרא קרום התוף.
האוזניים והראש החיצוניים הם מרכיבים של האנטנה האקוסטית החיצונית המחברת (מתאימה) את עור התוף לשדה הקול החיצוני.
הפונקציות העיקריות של האוזניים החיצוניות - תפיסה בינאורלית (מרחבית), לוקליזציה מקור קולוהגברה של אנרגיית קול, במיוחד בתדרים בינוניים וגבוהים.

תעלת השמע הוא צינור גלילי מעוקל באורך 22.5 מ"מ, בעל תדר תהודה ראשון של כ-2.6 קילו-הרץ, כך שבטווח תדרים זה הוא מגביר משמעותית את אות הקול, וכאן נמצא אזור הרגישות המרבית לשמיעה.

עור התוף - סרט דק בעובי 74 מיקרון, בעל צורה של חרוט הפונה לקצה לכיוון האוזן התיכונה.
בתדרים נמוכים הוא נע כמו בוכנה, בתדרים גבוהים יותר הוא יוצר מערכת מורכבת של קווים צמתים, שחשובה גם להגברת הקול.

האוזן התיכונה- חלל מלא באוויר המחובר ללוע האף על ידי הצינור האוסטכיוס כדי להשוות את הלחץ האטמוספרי.
כאשר לחץ אטמוספרי משתנה, האוויר יכול להיכנס או לצאת מהאוזן התיכונה, כך שעור התוף אינו מגיב לשינויים איטיים בלחץ הסטטי - למעלה ולמטה וכו'. ישנן שלוש עצמות שמיעה קטנות באוזן התיכונה:
פטיש, סדן וסט.
הפטיש מחובר אליו עור התוףבקצה אחד, בקצה השני, הוא בא במגע עם הסדן, שמחובר למדרגה בעזרת צרור קטן. בסיס המדרגה מחובר לחלון הסגלגל לתוך האוזן הפנימית.

האוזן התיכונהמבצע את הפונקציות הבאות:
התאמת העכבה של מדיום האוויר עם המדיום הנוזלי של השבלול אוזן פנימית; הגנה מפני צלילים חזקים (רפלקס אקוסטי); הגברה (מנגנון מנוף), שבגללה לחץ הקול המועבר לאוזן הפנימית מוגבר בכמעט 38dB בהשוואה לזה שנכנס לעור התוף.

אוזן פנימית ממוקם במבוך התעלות בעצם הטמפורלית, וכולל את איבר האיזון (מנגנון הווסטיבולרי) ואת השבלול.

שַׁבְּלוּל(שבלול) משחק תפקיד מרכזי ב תפיסה שמיעתית. זהו צינור בעל חתך משתנה, מקופל שלוש פעמים כמו זנב של נחש. במצב פרוש יש לו אורך של 3.5 ס"מ. בפנים החילזון בעל מבנה מורכב ביותר. לכל אורכו הוא מחולק על ידי שני ממברנות לשלושה חללים: סקאלה וסטיבולי, חלל חציון וסקלה tympani.

הטרנספורמציה של תנודות מכניות של הממברנה לדחפים חשמליים נפרדים של סיבי עצב מתרחשת באיבר של קורטי. כאשר הממברנה הבזילרית רוטטת, הריסים על תאי השיער מתכופפים, וזה יוצר פוטנציאל חשמלי, הגורם לזרם של דחפים עצביים חשמליים הנושאים את כל המידע הדרוש על אות הקול הנכנס למוח להמשך עיבוד ותגובה.

החלקים הגבוהים יותר של מערכת השמיעה (כולל קליפת השמיעה) יכולים להיחשב כמעבד לוגי המחלץ (מפענח) אותות קול שימושיים על רקע רעש, מקבץ אותם לפי מאפיינים מסוימים, משווה אותם עם התמונות בזיכרון, קובע ערכם האינפורמטיבי ומחליט על פעולות תגובה.