Žmogaus ausies suvokiamas dažnis. Apie dažnių diapazoną, kurį girdi žmogaus ausis

Žmogaus klausa

Klausa- biologinių organizmų gebėjimas suvokti garsus klausos organais; speciali klausos aparato funkcija, sužadinama garso vibracijų aplinką kaip oras ar vanduo. Vienas iš biologinių tolimų pojūčių, dar vadinamas akustiniu suvokimu. Teikiamas klausos jutimo sistemos.

Žmogaus klausa gali girdėti garsą, kurio dažnis svyruoja nuo 16 Hz iki 22 kHz perduodant vibracijas oru, ir iki 220 kHz, kai perduodamas garsas per kaukolės kaulus. Šios bangos turi svarbią biologinę reikšmę, pavyzdžiui, garso bangos 300-4000 Hz diapazone atitinka žmogaus balsą. Garsai virš 20 000 Hz turi mažai praktinė vertė, nes jie greitai sulėtėja; vibracijos, mažesnės nei 60 Hz, suvokiamos per vibracinį jutimą. Dažnių diapazonas, kurį žmogus gali girdėti, vadinamas klausos arba garso diapazonas; aukštesni dažniai vadinami ultragarsu, o žemesni – infragarsu.

Gebėjimas atskirti garso dažnius stipriai priklauso nuo konkretaus žmogaus: jo amžiaus, lyties, paveldimumo, jautrumo klausos organo ligoms, treniruotės ir klausos nuovargio. Kai kurie žmonės gali suvokti gana aukšto dažnio garsus – iki 22 kHz, o galbūt ir aukštesnius.
Žmonėms, kaip ir daugeliui žinduolių, klausos organas yra ausis. Daugeliui gyvūnų klausos suvokimas atliekamas derinant įvairūs kūnai, kurios savo struktūra gali labai skirtis nuo žinduolių ausies. Kai kurie gyvūnai sugeba suvokti žmonėms negirdimus akustinius virpesius (ultragarsą arba infragarsą). Šikšnosparniai skrydžio metu naudoja ultragarsą echolokacijai. Šunys gali girdėti ultragarsą, kuris yra tylių švilpukų darbo pagrindas. Yra įrodymų, kad banginiai ir drambliai bendravimui gali naudoti infragarsą.
Žmogus vienu metu gali atskirti kelis garsus dėl to, kad sraigėje vienu metu gali būti kelios stovinčios bangos.

Klausos sistemos mechanizmas:

Bet kokio pobūdžio garso signalą galima apibūdinti tam tikromis fizinėmis savybėmis:
dažnis, intensyvumas, trukmė, laiko struktūra, spektras ir kt.

Jie atitinka tam tikrus subjektyvius pojūčius, kylančius klausos sistema suvokus garsus: garsumą, aukštį, tembrą, dūžius, sąskambius-disonansus, maskavimą, lokalizaciją-stereoefektą ir kt.
Klausos pojūčiai su fizinėmis savybėmis siejami dviprasmiškai ir nelinijiškai, pavyzdžiui, garsumas priklauso nuo garso intensyvumo, nuo jo dažnio, nuo spektro ir kt. Dar praėjusiame amžiuje buvo nustatytas Fechnerio dėsnis, patvirtinęs, kad šis ryšys yra nelinijinis: „Pojūčiai
proporcingas dirgiklio logaritmų santykiui.„Pavyzdžiui, garsumo kitimo pojūčiai pirmiausia siejami su intensyvumo logaritmo pasikeitimu, aukštis – su dažnio logaritmo pasikeitimu ir kt.

Visą garsinę informaciją, kurią žmogus gauna iš išorinio pasaulio (ji sudaro apie 25 proc.), jis atpažįsta klausos sistemos ir aukštesnių smegenų dalių darbo pagalba, paverčia ją į pasaulį. savo pojūčius ir priima sprendimus, kaip į tai reaguoti.
Prieš pradėdami tyrinėti klausos sistemos suvokimo aukštį problemą, trumpai apsistokime ties klausos sistemos mechanizmu.
Dabar šia kryptimi gauta daug naujų ir labai įdomių rezultatų.
Klausos sistema yra tam tikras informacijos imtuvas ir susideda iš periferinės ir aukštesnės klausos sistemos dalių. Labiausiai tiriami garsinių signalų konvertavimo procesai klausos analizatoriaus periferinėje dalyje.

periferinė dalis

Tai akustinė antena, kuri priima, lokalizuoja, sufokusuoja ir stiprina garso signalą;
- mikrofonas;
- dažnio ir laiko analizatorius;
- analoginį-skaitmeninį keitiklį, kuris analoginį signalą paverčia dvejetainiais nerviniais impulsais – elektros iškrovomis.

Bendras periferinės klausos sistemos vaizdas parodytas pirmame paveikslėlyje. Periferinė klausos sistema paprastai skirstoma į tris dalis: išorinę, vidurinę ir vidinę ausį.

išorinė ausis susideda iš ausies kaulo ir klausos kanalo, besibaigiančių plona membrana, vadinama ausies būgneliu.
Išorinės ausys ir galva yra išorinės akustinės antenos, jungiančios (sujungiančios) ausies būgnelį su išoriniu garso lauku, komponentai.
Pagrindinės išorinių ausų funkcijos yra binauralinis (erdvinis) suvokimas, garso šaltinio lokalizavimas ir garso energijos stiprinimas, ypač vidutiniuose ir aukštuose dažniuose.

klausos kanalas yra lenktas cilindrinis 22,5 mm ilgio vamzdis, kurio pirmasis rezonansinis dažnis yra apie 2,6 kHz, todėl šiame dažnių diapazone jis žymiai sustiprina garso signalą ir būtent čia yra didžiausia klausos jautrumo sritis.

Ausies būgnelis - plona plėvelė, kurios storis 74 mikronai, kūgio formos, nukreiptos galiuku link vidurinės ausies.
Esant žemiems dažniams, jis juda kaip stūmoklis, aukštesniu – formuojasi sudėtinga sistema mazginės linijos, kurios taip pat svarbios garso stiprinimui.

Vidurinė ausis- oro užpildyta ertmė, Eustachijaus vamzdeliu sujungta su nosiarykle, kad išlygintų atmosferos slėgį.
Keičiantis atmosferos slėgiui, oras gali patekti arba išeiti iš vidurinės ausies, todėl ausies būgnelis nereaguoja į lėtus statinio slėgio pokyčius – aukštyn ir žemyn ir pan. Vidurinėje ausyje yra trys maži klausos kaulai:
plaktukas, priekalas ir balnakilpė.
Malleus vienu galu yra pritvirtintas prie būgninės membranos, kitas galas liečiasi su priekalu, kuris nedideliu raiščiu yra sujungtas su balnakildžiu. Balnakilpės pagrindas yra prijungtas prie ovalo formos langelio į vidinę ausį.

Vidurinė ausis atlieka šias funkcijas:
oro terpės varžos atitikimas sraigės skystajai terpei vidinė ausis; apsauga nuo garsių garsų (akustinis refleksas); amplifikacija (svirtinis mechanizmas), dėl kurios garso slėgis, perduodamas į vidinę ausį, padidėja beveik 38 dB, palyginti su tuo, kuris patenka į ausies būgnelį.

vidinė ausis esantis smilkininio kaulo kanalų labirinte ir apima pusiausvyros organą (vestibuliarinį aparatą) ir sraigę.

Sraigė(sraigė) vaidina svarbų vaidmenį klausos suvokime. Tai kintamo skerspjūvio vamzdis, sulankstytas tris kartus kaip gyvatės uodega. Išskleista sraigė yra 3,5 cm ilgio, o viduje labai sudėtinga struktūra. Per visą ilgį dvi membranos yra padalintos į tris ertmes: scala vestibuli, vidurinę ertmę ir scala tympani.

Membranos mechaninių virpesių pavertimas diskretiniais elektriniais impulsais nervinių skaidulų atsiranda Corti organe. Kai baziliarinė membrana vibruoja, plauko ląstelių blakstiena išlinksta, o tai sukuria elektrinį potencialą, kuris sukelia elektrinių nervinių impulsų srautą, kuris visą reikiamą informaciją apie gaunamą garso signalą perduoda į smegenis tolimesniam apdorojimui ir reakcijai.

Aukštesniosios klausos sistemos dalys (taip pat ir klausos žievė) gali būti laikomos loginiu procesoriumi, kuris triukšmo fone išgauna (dekoduoja) naudingus garso signalus, sugrupuoja juos pagal tam tikras charakteristikas, lygina su atmintyje esančiais vaizdais, nustato. jų informacinę vertę ir nusprendžia dėl atsakomųjų veiksmų.

Perduodant vibracijas oru, ir iki 220 kHz perduodant garsą per kaukolės kaulus. Šios bangos turi svarbią biologinę reikšmę, pavyzdžiui, garso bangos 300-4000 Hz diapazone atitinka žmogaus balsą. Garsai, kurių dažnis viršija 20 000 Hz, neturi praktinės vertės, nes greitai lėtėja; vibracijos, mažesnės nei 60 Hz, suvokiamos per vibracinį jutimą. Žmogaus girdimų dažnių diapazonas vadinamas klausos arba garso diapazonas; aukštesni dažniai vadinami ultragarsu, o žemesni – infragarsu.

Klausos fiziologija

Gebėjimas atskirti garso dažnius labai priklauso nuo konkretaus žmogaus: jo amžiaus, lyties, jautrumo klausos ligoms, treniruotės ir klausos nuovargio. Asmenys gali suvokti garsą iki 22 kHz, o gal net ir aukštesnį.

Kai kurie gyvūnai gali girdėti žmonėms negirdimus garsus (ultragarsą arba infragarsą). Šikšnosparniai skrydžio metu naudoja ultragarsą echolokacijai. Šunys gali girdėti ultragarsą, kuris yra tylių švilpukų darbo pagrindas. Yra įrodymų, kad banginiai ir drambliai bendravimui gali naudoti infragarsą.

Žmogus vienu metu gali atskirti kelis garsus dėl to, kad sraigėje vienu metu gali būti kelios stovinčios bangos.

Patenkinamai paaiškinti klausos fenomeną pasirodė nepaprastai sudėtinga užduotis. Asmuo, sugalvojęs teoriją, paaiškinančią garso aukščio ir garsumo suvokimą, beveik neabejotinai garantuotų sau Nobelio premiją.

originalus tekstas(Anglų)

Tinkamai paaiškinti klausą pasirodė nepaprastai sudėtinga užduotis. Beveik užsitikrintų Nobelio premiją pateikęs teoriją, kuri patenkinamai paaiškina tik aukščio ir garsumo suvokimą.

- Reber, Arthur S., Reber (Roberts), Emily S.„Pingvinų psichologijos žodynas“. - 3 leidimas. – Londonas: Penguin Books Ltd, . - 880 p. - ISBN 0-14-051451-1, ISBN 978-0-14-051451-3

2011 m. pradžioje atskirose mokslinėse žiniasklaidos priemonėse buvo paskelbtas trumpas pranešimas apie bendrą abiejų Izraelio institutų darbą. Žmogaus smegenyse buvo išskirti specializuoti neuronai, leidžiantys įvertinti garso aukštį iki 0,1 tono. Gyvūnai, išskyrus šikšnosparnius, tokio prietaiso neturi, o už skirtingi tipai tikslumas ribojamas nuo 1/2 iki 1/3 oktavos. (Dėmesio! Ši informacija reikia paaiškinimo!)

Klausos psichofiziologija

Klausos pojūčių projekcija

Kad ir kaip kiltų klausos pojūčiai, dažniausiai juos nukreipiame į išorinį pasaulį, todėl klausos sužadinimo priežasties visada ieškome vibracijose, gaunamose iš išorės iš vieno ar kito atstumo. Klausos sferoje ši ypatybė kur kas silpnesnė nei regos pojūčių sferoje, kuri išsiskiria objektyvumu ir griežta erdvine lokalizacija ir tikriausiai taip pat įgyjama per ilgametę patirtį ir kitų pojūčių valdymą. Esant klausos pojūčiams, gebėjimas projektuoti, objektyvizuoti ir lokalizuoti erdvėje negali pasiekti tokio aukšto laipsnio kaip regėjimo pojūčių atveju. Taip yra dėl tokių klausos aparato sandaros ypatybių, tokių kaip, pavyzdžiui, raumenų mechanizmų trūkumas, atimantis galimybę tiksliai nustatyti erdvinį nustatymą. Žinome, kokią didžiulę reikšmę turi raumenų jausmas visuose erdviniuose apibrėžimuose.

Sprendimai apie garsų atstumą ir kryptį

Mūsų sprendimai apie garsų skleidimo atstumą yra labai netikslūs, ypač jei žmogaus akys užmerktos ir jis nemato garsų šaltinio bei aplinkinių objektų, pagal kuriuos galima spręsti apie „aplinkos akustiką“. gyvenimo patirtis, arba aplinkos akustika yra netipiška: pavyzdžiui, akustinėje aidinėje kameroje vos per metrą nuo klausytojo nutolusio žmogaus balsas pastarajam atrodo daug kartų ir net dešimtis kartų nutolęs. Be to, pažįstami garsai mums atrodo artimesni, kuo garsesni, ir atvirkščiai. Patirtis rodo, kad mažiau klystame nustatydami triukšmų atstumą nei muzikos tonus. Žmogaus gebėjimas spręsti garsų kryptį yra labai ribotas: neturėdamas mobilių ir patogių garsams rinkti ausų, kilus abejonėms griebiasi galvos judesių ir pastato ją į tokią padėtį, kurioje garsai kuo puikiausiai skiriasi, tai yra, garsą žmogus lokalizuoja ta kryptimi, iš kurios jis girdimas stipresnis ir „aiškesnis“.

Yra žinomi trys mechanizmai, pagal kuriuos galima atskirti garso kryptį:

  • Vidutinės amplitudės skirtumas (istoriškai pirmasis atrastas principas): kai dažniai viršija 1 kHz, tai yra, kurių bangos ilgis yra mažesnis už klausytojo galvos dydį, artimą ausį pasiekiantis garsas yra stipresnis.
  • Fazių skirtumas: išsišakoję neuronai gali atskirti iki 10–15 laipsnių fazių poslinkius tarp garso bangų patekimo į dešinę ir kairę ausį, kai dažniai yra maždaug nuo 1 iki 4 kHz (atitinka 10 µs tikslumą). atvykimo laikas).
  • Spektro skirtumas: ausies kaklelio raukšlės, galva ir net pečiai įveda nedidelius dažnio iškraipymus į suvokiamą garsą, skirtingai sugerdami skirtingas harmonikas, o tai smegenys interpretuoja kaip papildomą informaciją apie horizontalią ir vertikalią garso lokalizaciją. Garsas.

Smegenų gebėjimas suvokti aprašytus dešinės ir kairės ausies girdimo garso skirtumus paskatino sukurti binauralinę įrašymo technologiją.

Aprašyti mechanizmai neveikia vandenyje: nustatyti kryptį pagal garsumo ir spektro skirtumą neįmanoma, nes garsas iš vandens beveik be nuostolių patenka tiesiai į galvą, taigi ir į abi ausis, todėl garsumas ir spektras. garsas abiejose ausyse bet kurioje šaltinio vietoje labai tikslus garsas yra vienodas; nustatyti garso šaltinio kryptį pagal fazių poslinkį neįmanoma, nes dėl daug didesnio garso greičio vandenyje bangos ilgis padidėja kelis kartus, vadinasi, fazių poslinkis sumažėja daug kartų.

Iš minėtų mechanizmų aprašymo taip pat aiškėja priežastis, kodėl neįmanoma nustatyti žemo dažnio garso šaltinių vietos.

Klausos tyrimas

Klausa tikrinama naudojant specialų prietaisą arba kompiuterinę programą, vadinamą „audiometru“.

Taip pat nustatomos dažninės klausos charakteristikos, o tai svarbu statant kalbą sutrikusios klausos vaikams.

Norm

16 Hz – 22 kHz dažnių diapazono suvokimas kinta su amžiumi – aukšti dažniai nebesuvokiami. Garso dažnių diapazono sumažėjimas yra susijęs su vidinės ausies (sraigės) pokyčiais ir sensineurinio klausos praradimo išsivystymu su amžiumi.

klausos slenkstis

klausos slenkstis– mažiausias garso slėgis, kuriam esant žmogaus ausis suvokia tam tikro dažnio garsą. Klausos slenkstis išreiškiamas decibelais. Nuliniu lygiu buvo paimtas 2 10 -5 Pa garso slėgis, esant 1 kHz dažniui. Klausos slenkstis konkrečiam žmogui priklauso nuo individualių savybių, amžiaus ir fiziologinės būklės.

Skausmo slenkstis

klausos skausmo slenkstis- garso slėgio vertė, kuriai esant atsiranda skausmas klausos organe (kuris visų pirma susijęs su būgnelio ištempimo ribos pasiekimu). Viršijus šią ribą, atsiranda akustinė trauma. skausmo pojūtis apibrėžia žmogaus klausos dinaminio diapazono ribą, kuri vidutiniškai yra 140 dB toniniam signalui ir 120 dB nuolatinio spektro triukšmui.

Patologija

taip pat žr

  • klausos haliucinacijos
  • Klausos nervas

Literatūra

Fizinis enciklopedinis žodynas / Ch. red. A. M. Prokhorovas. Red. kolegija D. M. Alekseev, A. M. Bonch-Bruevich, A. S. Borovik-Romanov ir kiti - M .: Sov. Encikl., 1983. – 928 p., 579 p

Nuorodos

  • Video paskaita Klausos suvokimas
Žmogaus organų sistemos
Širdies ir kraujagyslių sistema (širdis, kraujagyslės) Limfinė sistema Virškinimo sistema Endokrininė sistema Imuninė sistema Jutimo sistema (somatosensorinė sistema, regos sistema, uoslės jutimo sistema, klausos jutimo sistema, skonio jutimo sistema) Vidaus organų sistema Nervų sistema (centrinė, periferinė) Skeleto ir raumenų sistema (skeleto sistema) sistema, raumenų sistema) Urogenitalinė sistema (reprodukcinė sistema, šlapimo sistema) Kvėpavimo sistema

Wikimedia fondas. 2010 m.

Sinonimai:

Pažiūrėkite, kas yra „klausymas“ kituose žodynuose:

    klausos- girdėti ir... Rusų kalbos rašybos žodynas

    klausos- girdi /... Morfeminės rašybos žodynas

    Egzistuoti., m., naudoti. dažnai Morfologija: (ne) ką? girdi ir girdi, ką? girdi, (mato) ką? girdi ką? girdeti apie ka? apie klausą; pl. Ką? gandai, (ne) ką? gandai už ką? gandai, (žr.) ką? gandai kas? gandai apie ką? apie gandus, kuriuos suvokia organai ... Žodynas Dmitrijeva

    Vyras. vienas iš penkių pojūčių, pagal kurį atpažįstami garsai; instrumentas yra jo ausis. Klausa blanki, plona. Kurčiųjų ir kurčiųjų gyvūnų klausa pakeičiama smegenų sukrėtimo pojūčiu. Eik pro ausį, ieškok iš ausies. | Muzikinė klausa, vidinis jausmas, apimantis abipusį ... Dahlio aiškinamasis žodynas

    Klausos, m. 1. tik vienetai. Vienas iš penkių išorinių pojūčių, suteikiantis gebėjimą suvokti garsus, gebėjimą girdėti. Ausis yra klausos organas. Ūminė klausa. Jo ausis pasiekė užkimęs verksmas. Turgenevas. „Linkiu šlovės, kad jūsų klausa nustebintų mano vardu ... Ušakovo aiškinamasis žodynas

Apsvarsčius sklidimo teoriją ir garso bangų atsiradimo mechanizmus, patartina suprasti, kaip garsas yra „interpretuojamas“ ar suvokiamas žmogaus. Suporuotas organas – ausis – atsakingas už garso bangų suvokimą žmogaus kūne. žmogaus ausis- labai sudėtingas organas, atsakingas už dvi funkcijas: 1) suvokia garso impulsus 2) atlieka viso vestibulinio aparato vaidmenį. Žmogaus kūnas, nustato kūno padėtį erdvėje ir suteikia gyvybiškai svarbių gebėjimų išlaikyti pusiausvyrą. Vidutinis žmogaus ausis gali fiksuoti 20–20 000 Hz svyravimus, tačiau yra nukrypimų aukštyn arba žemyn. Idealiu atveju - girdimas dažnių diapazonas yra 16 - 20000 Hz, o tai taip pat atitinka 16 m - 20 cm bangos ilgį. Ausis yra padalinta į tris dalis: išorinę, vidurinę ir vidinę. Kiekvienas iš šių „skyrių“ atlieka savo funkciją, tačiau visi trys skyriai yra glaudžiai susiję vienas su kitu ir iš tikrųjų atlieka garso virpesių bangos perdavimą vienas kitam.

išorinė (išorinė) ausis

Išorinė ausis susideda iš ausies kaulo ir išorinės ausies kanalas. Ausies kaklelis yra sudėtingos formos elastinga kremzlė, padengta oda. Ausies kaklelio apačioje yra skiltis, susidedanti iš riebalinio audinio ir taip pat padengta oda. Ausies kaklelis veikia kaip garso bangų iš supančios erdvės imtuvas. speciali forma Ausies struktūra leidžia geriau užfiksuoti garsus, ypač vidutinio dažnio diapazono garsus, kurie yra atsakingi už kalbos informacijos perdavimą. Šis faktas daugiausia susijęs su evoliucine būtinybe, nes žmogus didžiąją savo gyvenimo dalį praleidžia žodinis bendravimas su savo rūšies atstovais. Žmogaus ausies kaklelis praktiškai nejuda, kitaip nei daugelis gyvūnų rūšies atstovų, kurie naudoja ausų judesius, kad tiksliau prisiderintų prie garso šaltinio.

Žmogaus ausies raukšlės yra išdėstytos taip, kad jos atliktų korekcijas (nežymius iškraipymus), palyginti su vertikalia ir horizontalia garso šaltinio padėtimi erdvėje. Būtent dėl ​​šios unikalios savybės žmogus gali gana aiškiai nustatyti objekto vietą erdvėje jo atžvilgiu, sutelkdamas dėmesį tik į garsą. Ši funkcija taip pat gerai žinoma kaip „garso lokalizacija“. Pagrindinė ausies kaušelio funkcija yra sugauti kuo daugiau garsų girdimas diapazonas dažnius. Tolesnis „pagautų“ garso bangų likimas sprendžiamas ausies landoje, kurios ilgis siekia 25-30 mm. Jame kremzlinė išorinės ausies dalis pereina į kaulą, o klausos landos odos paviršius yra aprūpintas riebalinėmis ir sieros liaukomis. Klausos landos gale yra elastinga būgninė membrana, kurią pasiekia garso bangų virpesiai, sukeldami atsakomuosius virpesius. Savo ruožtu būgninė membrana perduoda šiuos gautus virpesius į vidurinės ausies sritį.

Vidurinė ausis

Būgninės membranos perduodamos vibracijos patenka į vidurinės ausies sritį, vadinamą „būgnu“. Tai maždaug vieno kubinio centimetro tūrio plotas, kuriame yra trys klausos kaulai: plaktukas, priekalas ir balnakilpė. Būtent šie „tarpiniai“ elementai atlieka svarbiausią funkciją: garso bangų perdavimą į vidinę ausį ir tuo pačiu metu stiprinimą. Klausos kaulai yra labai sudėtinga garso perdavimo grandinė. Visi trys kaulai yra glaudžiai susiję vienas su kitu, taip pat su ausies būgneliu, dėl kurio vyksta vibracijų perdavimas „išilgai grandinės“. Artėjant prie vidinės ausies srities yra prieangio langas, kurį užstoja balnakilpės pagrindas. Norint išlyginti spaudimą abiejose būgnelio pusėse (pavyzdžiui, pasikeitus išoriniam slėgiui), vidurinės ausies sritis Eustachijaus vamzdeliu jungiama su nosiarykle. Visi puikiai žinome apie ausų užkimšimo efektą, kuris atsiranda būtent dėl ​​tokio tikslaus derinimo. Iš vidurinės ausies garso vibracijos, jau sustiprintos, patenka į vidinės ausies sritį, sudėtingiausią ir jautriausią.

vidinė ausis

Sudėtingiausia forma yra vidinė ausis, kuri dėl šios priežasties vadinama labirintu. Kaulų labirintą sudaro: vestibiulis, sraigės ir puslankiai kanalai, taip pat vestibiuliarinis aparatas atsakingas už pusiausvyrą. Būtent sraigė yra tiesiogiai susijusi su klausa šiame ryšulyje. Sraigė yra spiralinis membraninis kanalas, užpildytas limfos skysčiu. Viduje kanalas yra padalintas į dvi dalis kita membranine pertvara, vadinama „bazine membrana“. Ši membrana susideda iš įvairaus ilgio pluoštų ( viso daugiau nei 24 000) ištemptos kaip stygos, kiekviena styga rezonuoja pagal savo specifinį garsą. Kanalas membrana padalintas į viršutines ir apatines kopėčias, kurios susisiekia sraigės viršuje. Iš priešingo galo kanalas jungiasi prie klausos analizatoriaus receptorių aparato, kuris yra padengtas mažytėmis plaukų ląstelėmis. Šis klausos analizatoriaus aparatas dar vadinamas Korti organu. Vidurinės ausies virpesiams patekus į sraigę, ima virpėti ir kanalą užpildantis limfinis skystis, perduodamas virpesius į pagrindinę membraną. Šiuo metu pradeda veikti klausos analizatoriaus aparatas, kurio keliose eilėse išsidėsčiusios plaukuotosios ląstelės garso virpesius paverčia elektriniais „nerviniais“ impulsais, kurie klausos nervu perduodami į laikinąją smegenų žievės zoną. . Taip sudėtingai ir puošniai žmogus ilgainiui išgirs norimą garsą.

Suvokimo ir kalbos formavimosi ypatumai

Kalbos gamybos mechanizmas žmonėms susiformavo per visą evoliucijos tarpsnį. Šio gebėjimo prasmė yra perduoti žodinę ir neverbalinę informaciją. Pirmasis turi žodinį ir semantinį krūvį, antrasis yra atsakingas už emocinio komponento perdavimą. Kalbos kūrimo ir suvokimo procesas apima: pranešimo formulavimą; kodavimas į elementus pagal esamos kalbos taisykles; trumpalaikiai neuromuskuliniai veiksmai; judesiai balso stygos; garso signalo emisija; Tada įsijungia klausytojas, kuris atlieka: gauto akustinio signalo spektrinę analizę ir periferinės klausos sistemos akustinių ypatybių parinkimą, pasirinktų ypatybių perdavimą neuroniniais tinklais, kalbos kodo atpažinimą (lingvistinė analizė), reikšmės suvokimą. pranešimo.
Kalbos signalų generavimo įrenginį galima palyginti su sudėtingu pučiamuoju instrumentu, tačiau derinimo universalumas ir lankstumas bei galimybė atkurti smulkiausias subtilybes ir detales neturi analogų gamtoje. Balso formavimo mechanizmas susideda iš trijų neatskiriamų komponentų:

  1. Generatorius- plaučiai kaip oro tūrio rezervuaras. Perteklinio slėgio energija kaupiama plaučiuose, tada per šalinimo kanalą raumenų sistemos pagalba ši energija pašalinama per trachėją, sujungtą su gerklomis. Šiame etape oro srautas yra nutraukiamas ir modifikuojamas;
  2. Vibratorius- susideda iš balso stygų. Srauto taip pat turi įtakos turbulentinės oro srovės (sukuria krašto tonus) ir impulsų šaltiniai (sprogimai);
  3. Rezonatorius- apima sudėtingos geometrinės formos rezonansines ertmes (ryklės, burnos ir nosies ertmes).

Šių elementų individualaus įrenginio visumoje susidaro savitas ir individualus kiekvieno žmogaus balso tembras atskirai.

Oro stulpelio energija susidaro plaučiuose, kurie dėl atmosferos ir intrapulmoninio slėgio skirtumo sukuria tam tikrą oro srautą įkvėpimo ir iškvėpimo metu. Energijos kaupimosi procesas vyksta įkvėpus, išsiskyrimo procesui būdingas iškvėpimas. Taip atsitinka dėl krūtinės ląstos suspaudimo ir išsiplėtimo, kurie atliekami naudojant dvi raumenų grupes: tarpšonkaulinius ir diafragmą, giliai kvėpuojant ir dainuojant, taip pat susitraukia pilvo, krūtinės ir kaklo raumenys. Įkvėpus diafragma susitraukia ir krenta žemyn, susitraukus išoriniams tarpšonkauliniams raumenims pakeliami šonkauliai ir nukeliami į šonus, o krūtinkaulis į priekį. Dėl krūtinės išsiplėtimo sumažėja slėgis plaučiuose (palyginti su atmosferos slėgiu), o ši erdvė greitai užpildoma oru. Iškvepiant raumenys atitinkamai atsipalaiduoja ir viskas grįžta į ankstesnę būseną ( šonkaulių narvas dėl savo gravitacijos grįžta į pradinę būseną, pakyla diafragma, sumažėja anksčiau išsiplėtusių plaučių tūris, padidėja intrapulmoninis slėgis). Įkvėpimas gali būti apibūdinamas kaip procesas, reikalaujantis energijos sąnaudų (aktyvus); iškvėpimas yra energijos kaupimosi procesas (pasyvus). Kvėpavimo proceso ir kalbos formavimosi kontrolė vyksta nesąmoningai, tačiau dainuojant, kvėpavimo nustatymas reikalauja sąmoningo požiūrio ir ilgalaikių papildomų treniruočių.

Energijos kiekis, kuris vėliau išleidžiamas kalbai ir balsui formuoti, priklauso nuo sukaupto oro kiekio ir papildomo slėgio plaučiuose. Maksimalus apmokyto operos dainininko sukurtas slėgis gali siekti 100-112 dB. Moduliavimas oro srautas balso stygų vibracija ir subryklės perteklinio slėgio sukūrimas, šie procesai vyksta gerklose, kuri yra tam tikras vožtuvas, esantis trachėjos gale. Vožtuvas atlieka dvejopą funkciją: apsaugo plaučius nuo patekimo pašalinių daiktų ir palaikyti aukštą kraujospūdį. Tai gerklos, kurios veikia kaip kalbos ir dainavimo šaltinis. Gerklos yra kremzlių, sujungtų raumenimis, rinkinys. Gerklos turi pakankamai sudėtinga struktūra, kurio pagrindinis elementas yra balso stygų pora. Būtent balso stygos yra pagrindinis (bet ne vienintelis) balso formavimo šaltinis arba „vibratorius“. Šio proceso metu balso stygos juda, lydimos trinties. Kad nuo to apsisaugotų, išskiriamas specialus gleivinis sekretas, kuris veikia kaip lubrikantas. Kalbos garsų susidarymą lemia raiščių virpesiai, dėl kurių susidaro iš plaučių iškvepiamo oro srautas, tam tikros rūšies amplitudės charakteristika. Tarp balso klosčių yra mažos ertmės, kurios prireikus veikia kaip akustiniai filtrai ir rezonatoriai.

Klausos suvokimo ypatumai, klausymo saugumas, klausos slenksčiai, prisitaikymas, teisingas garsumo lygis

Kaip matyti iš žmogaus ausies struktūros aprašymo, šis organas yra labai subtilus ir gana sudėtingos struktūros. Atsižvelgiant į šį faktą, nesunku nustatyti, kad šis itin plonas ir jautrus aparatas turi apribojimų, slenksčių ir pan. Žmogaus klausos sistema pritaikyta suvokti tylius garsus, taip pat vidutinio intensyvumo garsus. Ilgalaikis garsių garsų poveikis sukelia negrįžtamus klausos slenksčio pokyčius, taip pat kitas klausos problemas iki visiško kurtumo. Pažeidimo laipsnis yra tiesiogiai proporcingas ekspozicijos trukmei garsioje aplinkoje. Šiuo momentu įsigalioja ir adaptacijos mechanizmas – t.y. veikiant ilgai trunkantiems garsiems garsams, jautrumas palaipsniui mažėja, suvokiamas garsumas, klausa prisitaiko.

Adaptacija iš pradžių siekia apsaugoti klausos organus nuo per stiprių garsų, tačiau būtent šio proceso įtaka dažniausiai verčia žmogų nevaldomai padidinti garso sistemos garsumą. Apsauga realizuojama dėl vidurinės ir vidinės ausies mechanizmo: balnakilpėlis atitrauktas nuo ovalo formos lango, taip apsaugant nuo pernelyg garsių garsų. Tačiau apsaugos mechanizmas nėra idealus ir turi laiko uždelsimą, suveikia tik 30-40 ms nuo garso pradžios, be to, visiška apsauga nepasiekiama net esant 150 ms trukmei. Apsaugos mechanizmas įsijungia, kai garso lygis peržengia 85 dB lygį, be to, pati apsauga yra iki 20 dB.
Pavojingiausias in Ši byla, galime apsvarstyti „klausos slenksčio poslinkio“ reiškinį, kuris praktikoje dažniausiai atsiranda dėl ilgalaikio garsių, viršijančių 90 dB, poveikio. Klausos sistemos atsigavimo procesas po tokio žalingo poveikio gali trukti iki 16 valandų. Slenksčio poslinkis prasideda jau esant 75 dB intensyvumo lygiui ir proporcingai didėja didėjant signalo lygiui.

Svarstant tinkamo garso intensyvumo lygio problemą, blogiausia yra tai, kad su klausa susijusios problemos (įgytos ar įgimtos) šiuo gana pažengusios medicinos amžiuje praktiškai nepagydomos. Visa tai turėtų paskatinti bet kurį sveiko proto žmogų susimąstyti apie rūpinimąsi savo klausa, nebent, žinoma, planuojama kuo ilgiau išsaugoti pirminį jos vientisumą ir galimybę girdėti visą dažnių diapazoną. Laimei, viskas nėra taip baisu, kaip gali pasirodyti iš pirmo žvilgsnio, o laikydamiesi daugybės atsargumo priemonių klausą nesunkiai išgelbėsite net senatvėje. Prieš svarstant šias priemones, būtina prisiminti vieną svarbi savybė klausos suvokimas asmuo. Klausos aparatas garsus suvokia netiesiškai. Panašus reiškinys susideda iš to: jei įsivaizduojate kokį nors gryno tono dažnį, pavyzdžiui, 300 Hz, tai netiesiškumas pasireiškia tada, kai ausyje logaritminiu principu atsiranda šio pagrindinio dažnio obertonai (jei pagrindinis dažnis yra imamas kaip f, tada dažnio obertonai bus 2f, 3f ir tt didėjančia tvarka). Šis nelinijiškumas taip pat yra lengviau suprantamas ir daugeliui pažįstamas tokiu pavadinimu "netiesinis iškraipymas". Kadangi tokių harmonikų (obertonų) originaliame gryname tone nėra, pasirodo, kad pati ausis į originalų garsą įveda savų korekcijų ir obertonų, tačiau juos galima nustatyti tik kaip subjektyvius iškraipymus. Kai intensyvumo lygis mažesnis nei 40 dB, subjektyvus iškraipymas nevyksta. Padidėjus intensyvumui nuo 40 dB, subjektyviųjų harmonikų lygis pradeda didėti, tačiau net esant 80-90 dB jų neigiamas indėlis į garsą yra palyginti mažas (todėl šį intensyvumo lygį galima sąlygiškai laikyti savotišku „aukso viduriukas“ muzikinėje sferoje).

Remdamiesi šia informacija, galite lengvai nustatyti saugų ir priimtiną garso lygį, kuris nepakenks klausos organams ir tuo pačiu leis išgirsti absoliučiai visas garso ypatybes ir detales, pavyzdžiui, dirbant. su „hi-fi“ sistema. Šis „aukso vidurio“ lygis yra maždaug 85–90 dB. Esant tokiam garso intensyvumui, tikrai galima išgirsti viską, kas yra garso takelyje, o priešlaikinio pažeidimo ir klausos praradimo rizika yra minimali. Beveik visiškai saugiu galima laikyti 85 dB garsumo lygį. Norėdami suprasti, koks yra garsaus klausymosi pavojus ir kodėl per mažas garsumo lygis neleidžia išgirsti visų garso niuansų, pažvelkime į šią problemą išsamiau. Kalbant apie mažą garsumo lygį, netikslinga (bet dažniau subjektyvus noras) klausytis muzikos žemi lygiai dėl šių priežasčių:

  1. Žmogaus klausos suvokimo netiesiškumas;
  2. Psichoakustinio suvokimo ypatybės, kurios bus nagrinėjamos atskirai.

Klausos suvokimo netiesiškumas, aptartas aukščiau, turi reikšmingą poveikį esant bet kokiam garsui, mažesniam nei 80 dB. Praktiškai tai atrodo taip: jei įjungsite muziką tyliu lygiu, pavyzdžiui, 40 dB, tada muzikinės kompozicijos vidutinių dažnių diapazonas bus aiškiausiai girdimas, nesvarbu, ar tai būtų atlikėjo vokalas / šiame diapazone grojančius atlikėjus ar instrumentus. Tuo pačiu akivaizdžiai trūks žemų ir aukštų dažnių, būtent dėl ​​suvokimo netiesiškumo, taip pat dėl ​​to, kad skirtingi dažniai skamba skirtingu garsu. Taigi akivaizdu, kad norint visapusiškai suvokti vaizdo visumą, intensyvumo dažnio lygis turi būti kuo labiau suderintas su viena verte. Nepaisant to, kad net esant 85-90 dB garsumo lygiui idealizuotas skirtingų dažnių garsumo išlyginimas neįvyksta, lygis tampa priimtinas įprastam kasdieniniam klausymuisi. Kuo mažesnis garsumas tuo pačiu metu, tuo aiškiau ausys suvoks būdingą netiesiškumą, ty jausmą, kad nėra tinkamo aukštų ir žemų dažnių kiekio. Kartu paaiškėja, kad esant tokiam nelinijiškumui, negalima rimtai kalbėti apie didelio tikslumo „hi-fi“ garso atkūrimą, nes originalaus garso vaizdo perdavimo tikslumas bus itin mažas šią konkrečią situaciją.

Įsigilinus į šias išvadas, paaiškės, kodėl muzikos klausymas mažu garsu, nors ir saugiausias sveikatos požiūriu, yra itin neigiamai jaučiamas ausyje dėl aiškiai neįtikimų muzikos instrumentų vaizdų kūrimo ir balsas, garso scenos skalės nebuvimas. Paprastai tylus muzikos atkūrimas gali būti naudojamas kaip foninis akompanimentas, tačiau visiškai draudžiama klausytis aukštos „hi-fi“ kokybės mažu garsu, nes dėl minėtų priežasčių neįmanoma sukurti natūralistinių garso scenos vaizdų. įrašymo etape studijoje suformavo garso inžinierius. Tačiau ne tik mažas garsumas nustato tam tikrus galutinio garso suvokimo apribojimus, bet ir padidėjus garsumui, situacija yra daug blogesnė. Galima ir gana paprasta pakenkti klausai ir pakankamai sumažinti jautrumą, jei ilgą laiką klausotės muzikos aukštesniu nei 90 dB lygiu. Šie duomenys pagrįsti dideliu skaičiumi medicininiai tyrimai, darydamas išvadą, kad garsesnis nei 90 dB garsas turi realią ir beveik nepataisomą žalą sveikatai. Šio reiškinio mechanizmas slypi klausos suvokime ir ausies struktūrinėse ypatybėse. Kai garso banga, kurios intensyvumas didesnis nei 90 dB, patenka į klausos kanalas, pradeda veikti vidurinės ausies organai, sukeldami reiškinį, vadinamą klausos adaptacija.

Principas, kas šiuo atveju vyksta, yra toks: balnakpalis atitrauktas nuo ovalo formos lango ir apsaugo vidinę ausį nuo per stiprių garsų. Šis procesas vadinamas akustinis refleksas. Ausiai tai suvokiama kaip trumpalaikis jautrumo sumažėjimas, kuris gali būti pažįstamas kiekvienam, pavyzdžiui, kada nors lankiusiam roko koncertus klubuose. Po tokio koncerto įvyksta trumpalaikis jautrumo sumažėjimas, kuris po tam tikro laiko atstato buvusį lygį. Tačiau jautrumo atkūrimas ne visada bus ir tiesiogiai priklauso nuo amžiaus. Už viso to slypi didžiulis pavojus klausytis garsios muzikos ir kitų garsų, kurių intensyvumas viršija 90 dB. Akustinio reflekso atsiradimas nėra vienintelis „matomas“ klausos jautrumo praradimo pavojus. Ilgai veikiant per stiprius garsus, vidinės ausies srityje esantys plaukeliai (kurie reaguoja į vibraciją) labai stipriai nukrypsta. Tokiu atveju atsiranda poveikis, kad plaukai, atsakingi už tam tikro dažnio suvokimą, nukrypsta nuo didelės amplitudės garso virpesių įtakos. Tam tikru momentu toks plaukas gali per daug išsisukti ir nebegrįžti. Tai sukels atitinkamą jautrumo efekto praradimą esant tam tikram dažniui!

Baisiausia visoje šioje situacijoje, kad ausų ligos yra praktiškai nepagydomos, net ir labiausiai šiuolaikiniai metodaižinomas medicinai. Visa tai leidžia daryti rimtas išvadas: virš 90 dB garsas yra pavojingas sveikatai ir beveik garantuotai sukels priešlaikinį klausos praradimą arba reikšmingą jautrumo sumažėjimą. Dar labiau apmaudu, kad anksčiau minėta prisitaikymo savybė laikui bėgant suveikia. Šis procesas žmogaus klausos organuose vyksta beveik nepastebimai; žmogus, kuris pamažu praranda jautrumą, artima 100% tikimybei, to nepastebės iki to momento, kai aplinkiniai atkreips dėmesį į nuolatinius klausimus, pavyzdžiui: „Ką tu ką tik pasakei?“. Išvada labai paprasta: klausantis muzikos labai svarbu neleisti garso intensyvumo lygių, viršijančių 80-85 dB! Tą pačią akimirką yra ir teigiama pusė: 80-85 dB garsumo lygis maždaug atitinka muzikos garso įrašymo studijos aplinkoje lygį. Taigi iškyla „Aukso vidurio“ sąvoka, virš kurios geriau nekelti, jei sveikatos klausimai turi bent kokią nors reikšmę.

Net trumpalaikis 110–120 dB muzikos klausymas gali sukelti klausos sutrikimų, pavyzdžiui, gyvo koncerto metu. Akivaizdu, kad to išvengti kartais neįmanoma arba labai sunku, tačiau labai svarbu tai padaryti, kad būtų išlaikytas klausos suvokimo vientisumas. Teoriškai trumpalaikis stiprių garsų poveikis (neviršijantis 120 dB), net prieš prasidedant „klausos nuovargiui“, nesukelia rimtų neigiamų pasekmių. Tačiau praktikoje dažniausiai pasitaiko ilgalaikio tokio intensyvumo garso poveikio. Žmonės kurčiasi nesuvokdami viso pavojaus masto automobilyje, klausydami garso sistemos, namuose panašiomis sąlygomis ar su ausinėmis ant nešiojamojo grotuvo. Kodėl taip nutinka ir kas daro garsą vis garsesnį ir garsesnį? Į šį klausimą yra du atsakymai: 1) Psichoakustikos įtaka, apie kurią bus kalbama atskirai; 2) Nuolatinis poreikis „rėkti“ kažkokius išorinius garsus muzikos garsumu. Pirmasis problemos aspektas yra gana įdomus ir bus išsamiai aptartas toliau, tačiau antroji problemos pusė yra labiau įtaigi. neigiamos mintys ir išvados apie tai, kad nesuprato tikrųjų „hi-fi“ klasės garso klausymosi pagrindų.

Nesileidžiant į detales, bendra išvada apie muzikos klausymąsi ir teisingą garsumą yra tokia: patalpoje, kurioje sklinda pašaliniai garsai iš išorinių šaltinių, muzikos reikia klausytis esant ne didesniam kaip 90 dB, ne mažesniam kaip 80 dB garso stiprumui. yra stipriai prislopinti arba visai nėra (pvz.: kaimynų pokalbiai ir kitas triukšmas už buto sienos, gatvės triukšmas ir techninis triukšmas, jei esate automobilyje ir pan.). Noriu kartą ir visiems laikams pabrėžti, kad būtent laikantis tokių, tikriausiai griežtų reikalavimų, galima pasiekti ilgai lauktą tūrio balansą, kuris nesukels priešlaikinės nepageidaujamos žalos klausos organams, o taip pat pristatyti tikras malonumas nuo jūsų mėgstamos muzikos klausymosi su smulkiausiomis detalėmis aukštais ir žemais dažniais ir tikslumu, kurio siekia pati „hi-fi“ skambėjimo koncepcija.

Psichoakustika ir suvokimo ypatumai

Siekiant kuo geriau atsakyti į kai kuriuos svarbius klausimus, susijusius su galutiniu asmens patikimos informacijos suvokimu, yra visa mokslo šaka, tirianti daugybę tokių aspektų. Šis skyrius vadinamas „psichoakustika“. Faktas yra tas, kad klausos suvokimas nesibaigia tik klausos organų darbu. Po to, kai klausos organas (ausis) tiesiogiai suvokia garsą, pradeda veikti sudėtingiausias ir mažiausiai ištirtas gautos informacijos analizės mechanizmas, už tai yra visiškai atsakingos žmogaus smegenys, kurios suprojektuotos taip, kad veikiant generuoja tam tikro dažnio bangas, kurios taip pat nurodomos hercais (Hz). Skirtingi smegenų bangų dažniai atitinka tam tikras žmogaus būsenas. Taigi paaiškėja, kad muzikos klausymasis prisideda prie smegenų dažnio derinimo pasikeitimo, ir tai svarbu atsižvelgti klausantis muzikos kūrinių. Remiantis šia teorija, yra ir garso terapijos metodas, tiesiogiai veikiant žmogaus psichinę būklę. Smegenų bangos yra penkių tipų:

  1. Delta bangos (bangos žemiau 4 Hz). Atitikti sąlygą gilus miegas be svajonių, be jokių kūno pojūčių.
  2. Teta bangos (bangos 4-7 Hz). Miego arba gilios meditacijos būsena.
  3. Alfa bangos (bangos 7-13 Hz). Atsipalaidavimo ir atsipalaidavimo būsenos pabudimo metu, mieguistumas.
  4. Beta bangos (bangos 13-40 Hz). Veiklos būsena, kasdienis mąstymas ir protinė veikla, jaudulys ir pažinimas.
  5. Gama bangos (bangos virš 40 Hz). Intensyvios protinės veiklos, baimės, susijaudinimo ir sąmoningumo būsena.

Psichoakustika, kaip mokslo šaka, atsakymų ieško labiausiai įdomių klausimų susiję su galutiniu asmens garso informacijos suvokimu. Tiriant šį procesą, puiki suma veiksniai, kurių įtaka visada pasireiškia tiek klausantis muzikos, tiek bet kokiu kitu bet kokios garso informacijos apdorojimo ir analizės atveju. Psichoakustika tiria beveik visą galimų įtakų įvairovę, pradedant emocine ir psichine žmogaus būsena klausymosi metu, baigiant balso stygų struktūrinėmis ypatybėmis (jei kalbame apie visų balso subtilybių suvokimo ypatumus). veikimas) ir garso pavertimo elektriniais smegenų impulsais mechanizmas. Įdomiausia, o svarbiausia svarbius veiksnius(į ką būtina atsižvelgti kiekvieną kartą klausantis mėgstamos muzikos, taip pat kuriant profesionalią garso sistemą) bus aptarta toliau.

Sąskambio sąvoka, muzikinis sąskambis

Žmogaus klausos sistemos įtaisas yra unikalus, visų pirma, garso suvokimo mechanizmu, klausos sistemos netiesiškumu, galimybe gana dideliu tikslumu grupuoti garsus aukštyje. Dauguma įdomi savybė suvokimas, galima pastebėti klausos sistemos nelinijiškumą, kuris pasireiškia papildomų neegzistuojančių (pagrindiniu tonu) harmonikų atsiradimu, kuris ypač dažnai pasireiškia žmonėms, turintiems muzikinį ar absoliutų aukštį. Jei sustotume plačiau ir panagrinėtume visas muzikinio garso suvokimo subtilybes, tuomet nesunkiai išskiriama įvairių skambėjimo akordų ir intervalų „sąskambio“ ir „disonanso“ sąvoka. koncepcija "sąskambis" apibrėžiamas kaip priebalsis (iš prancūzų kalbos žodžio „sutikimas“) ir atvirkščiai, atitinkamai, "disonansas"- nenuoseklus, nesuderinamas garsas. Nepaisant įvairovės įvairios interpretacijos iš šių muzikinių intervalų charakteristikų sąvokų patogiausia vartoti „muzikinį-psichologinį“ terminų aiškinimą: sąskambis yra apibrėžiamas ir žmogaus jaučiamas kaip malonus ir patogus, švelnus garsas; disonansas kita vertus, jis gali būti apibūdinamas kaip garsas, sukeliantis dirginimą, nerimą ir įtampą. Tokia terminija yra šiek tiek subjektyvi, be to, muzikos raidos istorijoje „priebalsiui“ buvo imami visiškai skirtingi intervalai ir atvirkščiai.

Šias sąvokas šiais laikais taip pat sunku suvokti vienareikšmiškai, nes skiriasi skirtingų muzikinių pomėgių ir skonių žmonės, taip pat nėra visuotinai pripažintos ir sutartos harmonijos sampratos. Įvairių muzikinių intervalų kaip priebalsių ar disonansų suvokimo psichoakustinis pagrindas tiesiogiai priklauso nuo „kritinės juostos“ sampratos. Kritinė juostelė- tai tam tikras juostos plotis, kurio ribose klausos pojūčiai smarkiai pasikeičia. Kritinių juostų plotis proporcingai didėja didėjant dažniui. Todėl sąskambių ir disonansų pojūtis yra tiesiogiai susijęs su kritinių juostų buvimu. Žmogaus klausos organas (ausis), kaip minėta anksčiau, tam tikrame garso bangų analizės etape atlieka juostos pralaidumo filtro vaidmenį. Šis vaidmuo priskiriamas bazinei membranai, ant kurios yra 24 kritinės juostos, kurių plotis priklauso nuo dažnio.

Taigi sąskambis ir nenuoseklumas (sąskambis ir disonansas) tiesiogiai priklauso nuo klausos sistemos skiriamosios gebos. Pasirodo, jei du skirtingi tonai skamba unisonu arba dažnių skirtumas lygus nuliui, tai yra tobulas sąskambis. Tas pats konsonansas atsiranda, jei dažnių skirtumas yra didesnis nei kritinė juosta. Disonansas atsiranda tik tada, kai dažnių skirtumas yra tarp 5% ir 50% kritinės juostos. Didžiausias disonanso laipsnis šiame segmente girdimas, jei skirtumas yra vienas ketvirtadalis kritinės juostos pločio. Remiantis tuo, lengva analizuoti bet kokį mišrų muzikos įrašą ir instrumentų derinį, kad būtų galima nustatyti garso sąskambią ar disonansą. Nesunku atspėti, kokį didelį vaidmenį šiuo atveju atlieka garso inžinierius, įrašų studija ir kiti galutinio skaitmeninio ar analoginio originalaus garso takelio komponentai, ir visa tai dar prieš bandant jį atkurti garso atkūrimo įranga.

Garso lokalizacija

Binaurinės klausos ir erdvinės lokalizacijos sistema padeda žmogui suvokti erdvinio garsinio vaizdo pilnatvę. Šį suvokimo mechanizmą įgyvendina du klausos imtuvai ir du klausos kanalai. Garso informacija, kuri ateina šiais kanalais, vėliau apdorojama klausos sistemos periferinėje dalyje ir atliekama spektrinė bei laiko analizė. Toliau ši informacija perduodama į aukštesnes smegenų dalis, kur lyginamas kairiojo ir dešiniojo garso signalo skirtumas, taip pat susidaro vientisas garso vaizdas. Šis aprašytas mechanizmas vadinamas binauralinė klausa . Dėl to žmogus turi tokias unikalias galimybes:

1) garso signalų iš vieno ar kelių šaltinių lokalizavimas, formuojant erdvinį garso lauko suvokimo vaizdą
2) iš skirtingų šaltinių gaunamų signalų atskyrimas
3) kai kurių signalų parinkimas kitų fone (pavyzdžiui, kalbos ir balso parinkimas iš triukšmo ar instrumentų garso)

Erdvinę lokalizaciją lengva stebėti paprastu pavyzdžiu. Koncerte, kai scena ir joje tam tikru atstumu vienas nuo kito yra tam tikras muzikantų skaičius, nesunku (jei pageidaujama, net užmerkus akis) nustatyti kiekvieno instrumento garso signalo atvykimo kryptį, įvertinti garso lauko gylį ir erdvumą. Lygiai taip pat vertinama gera hi-fi sistema, galinti patikimai „atkurti“ tokius erdviškumo ir lokalizacijos efektus, taip iš tikrųjų „apgaudinėdama“ smegenis, priversdama pajusti visą mėgstamo atlikėjo buvimą gyvo pasirodymo metu. Garso šaltinio lokalizaciją dažniausiai lemia trys pagrindiniai veiksniai: laiko, intensyvumo ir spektro. Nepriklausomai nuo šių veiksnių, yra keletas modelių, kuriuos galima naudoti norint suprasti garso lokalizavimo pagrindus.

Didžiausias suvokiamas lokalizacijos efektas žmogaus organai klausos, yra vidutinio dažnio regione. Tuo pačiu metu beveik neįmanoma nustatyti aukštesnių nei 8000 Hz ir žemesnių nei 150 Hz dažnių garsų krypties. Pastarasis faktas ypač plačiai naudojamas hi-fi ir namų kino sistemose renkantis vietą žemųjų dažnių garsiakalbiui (žemo dažnio jungtis), kurio vietą patalpoje dėl dažnių, žemesnių nei 150 Hz, lokalizacijos stokos, praktiškai nesvarbu, o klausytojas bet kokiu atveju gauna holistinį garso scenos vaizdą. Lokalizacijos tikslumas priklauso nuo garso bangų spinduliavimo šaltinio vietos erdvėje. Taigi didžiausias garso lokalizacijos tikslumas pastebimas horizontalioje plokštumoje, pasiekiant 3° reikšmę. IN vertikali plokštumažmogaus klausos sistema daug blogiau nustato šaltinio kryptį, tikslumas šiuo atveju yra 10-15 ° (dėl specifinės ausų struktūros ir sudėtingos geometrijos). Lokalizacijos tikslumas šiek tiek skiriasi priklausomai nuo garsą skleidžiančių objektų kampo erdvėje su kampais klausytojo atžvilgiu, o klausytojo galvos garso bangų difrakcijos laipsnis taip pat turi įtakos galutiniam efektui. Taip pat reikėtų pažymėti, kad plačiajuosčio ryšio signalai yra geriau lokalizuoti nei siaurajuosčiai triukšmai.

Daug įdomesnė situacija su kryptingo garso gylio apibrėžimu. Pavyzdžiui, žmogus gali nustatyti atstumą iki objekto pagal garsą, tačiau tai labiau nutinka dėl garso slėgio pasikeitimo erdvėje. Paprastai kuo toliau objektas yra nuo klausytojo, tuo daugiau garso bangų susilpnėja laisvoje erdvėje (patalpose pridedama atsispindėjusių garso bangų įtaka). Taigi galime daryti išvadą, kad lokalizacijos tikslumas yra didesnis uždaroje patalpoje būtent dėl ​​reverbacijos atsiradimo. Atspindinčios bangos, atsirandančios uždarose erdvėse, sukelia tokius įdomius efektus kaip garso scenos išsiplėtimas, apgaubimas ir kt. Šie reiškiniai galimi būtent dėl ​​trimačio garso lokalizacijos jautrumo. Pagrindinės priklausomybės, lemiančios garso horizontalią lokalizaciją, yra: 1) garso bangos atėjimo į kairę laiko skirtumas ir dešinė ausis; 2) intensyvumo skirtumas dėl difrakcijos klausytojo galvoje. Norint nustatyti garso gylį, svarbus garso slėgio lygio skirtumas ir spektrinės sudėties skirtumas. Lokalizacija vertikalioje plokštumoje taip pat labai priklauso nuo difrakcijos ausyje.

Padėtis yra sudėtingesnė naudojant šiuolaikines erdvinio garso sistemas, pagrįstas dolby erdvinio garso technologija ir analogais. Atrodytų, kad pastato sistemų principas namų kinas aiškiai reguliuoti gana natūralistinės erdvinio 3D garso vaizdo atkūrimo metodą su būdingu garsumu ir virtualių šaltinių lokalizavimu erdvėje. Tačiau ne viskas taip nereikšminga, nes dažniausiai neatsižvelgiama į daugelio garso šaltinių suvokimo ir lokalizavimo mechanizmus. Garso transformacija klausos organais apima signalų iš skirtingų šaltinių pridėjimo procesą. skirtingos ausys. Be to, jei skirtingų garsų fazinė struktūra yra daugiau ar mažiau sinchroniška, toks procesas ausimi suvokiamas kaip garsas, sklindantis iš vieno šaltinio. Taip pat yra visa linija sunkumų, įskaitant lokalizavimo mechanizmo ypatybes, dėl kurių sunku tiksliai nustatyti šaltinio kryptį erdvėje.

Atsižvelgiant į tai, kas išdėstyta pirmiau, sunkiausia užduotis yra atskirti garsus iš skirtingų šaltinių, ypač jei šie skirtingi šaltiniai atkuria panašų amplitudės ir dažnio signalą. Ir kaip tik tai atsitinka praktiškai bet kuriame moderni sistema erdvinio garso ir net įprastoje stereosistemoje. Kai žmogus klausosi daugybės garsų, sklindančių iš skirtingų šaltinių, iš pradžių nustatomas kiekvieno konkretaus garso priklausymas jį sukuriančiam šaltiniui (grupavimas pagal dažnį, aukštį, tembrą). Ir tik antrajame etape gandas bando lokalizuoti šaltinį. Po to įeinantys garsai skirstomi į srautus pagal erdvinius požymius (signalų atvykimo laiko skirtumą, amplitudės skirtumą). Remiantis gauta informacija, susidaro daugiau ar mažiau statiškas ir fiksuotas klausos vaizdas, iš kurio galima nustatyti, iš kur sklinda kiekvienas konkretus garsas.

Šiuos procesus labai patogu atsekti paprastos scenos pavyzdžiu su joje fiksuotais muzikantais. Tuo pačiu labai įdomu, kad jei vokalistas/atlikėjas, užimdamas iš pradžių apibrėžtą poziciją scenoje, pradės sklandžiai judėti per sceną bet kuria kryptimi, anksčiau susidaręs girdimas vaizdas nepasikeis! Iš vokalisto sklindančio garso krypties nustatymas subjektyviai išliks toks pat, tarsi jis stovėtų toje pačioje vietoje, kur stovėjo prieš pajudėdamas. Tik tuo atveju staigus pasikeitimas atlikėjo buvimo vieta scenoje, sukurtas garso vaizdas bus suskaidytas. Be nagrinėjamų problemų ir garso lokalizavimo erdvėje procesų sudėtingumo, daugiakanalio erdvinio garso sistemų atveju gana didelį vaidmenį atlieka reverbacijos procesas galutiniame klausymosi kambaryje. Šis ryšys ryškiausias, kai didelis skaičius atsispindėję garsai sklinda iš visų pusių – lokalizacijos tikslumas gerokai pablogėja. Jei atsispindinčių bangų energetinis prisotinimas yra didesnis (vyrauja) nei tiesioginių garsų, lokalizacijos kriterijus tokioje patalpoje tampa itin neryškus, kalbėti apie tokių šaltinių nustatymo tikslumą itin sunku (jei neįmanoma).

Tačiau labai aidintoje patalpoje teoriškai įvyksta lokalizacija, plačiajuosčio ryšio signalų atveju klausa vadovaujasi intensyvumo skirtumo parametru. Šiuo atveju kryptį lemia aukšto dažnio spektro dedamoji. Bet kurioje patalpoje lokalizacijos tikslumas priklausys nuo atsispindėjusių garsų atvykimo po tiesioginių garsų laiko. Jei tarpas tarp šių garso signalų yra per mažas, klausos sistemai padėti pradeda veikti „tiesioginės bangos dėsnis“. Šio reiškinio esmė: jei garsai su trumpu laiko vėlavimo intervalu sklinda iš skirtingų krypčių, tai viso garso lokalizacija vyksta pagal pirmą atėjusį garsą, t.y. klausa tam tikru mastu ignoruoja atspindėtą garsą, jei jis sklinda per trumpai po tiesioginio. Panašus efektas atsiranda ir nustatant garso atėjimo vertikalioje plokštumoje kryptį, tačiau šiuo atveju ji yra daug silpnesnė (dėl to, kad klausos sistemos jautrumas lokalizacijai vertikalioje plokštumoje yra pastebimai blogesnis).

Pirmenybės efekto esmė yra daug gilesnė ir turi psichologinį, o ne fiziologinį pobūdį. Buvo atlikta daugybė eksperimentų, kurių pagrindu buvo nustatyta priklausomybė. Šis efektas dažniausiai atsiranda tada, kai aido atsiradimo laikas, jo amplitudė ir kryptis sutampa su tam tikru klausytojo „laukimu“ iš to, kaip šios konkrečios patalpos akustika formuoja garso vaizdą. Galbūt asmuo jau turėjo klausymosi šioje patalpoje ar panašioje patalpoje patirties, kuri formuoja klausos sistemos polinkį į „lauktą“ pirmenybės efektą. Norint apeiti šiuos žmogaus klausai būdingus apribojimus, kelių garso šaltinių atveju naudojami įvairūs triukai ir gudrybės, kurių pagalba galiausiai susidaro daugiau ar mažiau tikėtina muzikos instrumentų / kitų garso šaltinių lokalizacija erdvėje. . Apskritai stereo ir kelių kanalų garso vaizdų atkūrimas yra pagrįstas daugybe apgaulės ir klausos iliuzijos kūrimo.

Kai du ar daugiau garsiakalbių (pavyzdžiui, 5.1 arba 7.1, ar net 9.1) atkuria garsą iš skirtingų patalpos taškų, klausytojas girdi garsus, sklindančius iš nesamų ar įsivaizduojamų šaltinių, suvokdamas tam tikrą garso panoramą. Šios apgaulės galimybė slypi biologinėse žmogaus kūno sandaros ypatybėse. Greičiausiai žmogus nespėjo prisitaikyti prie tokios apgaulės atpažinimo dėl to, kad „dirbtinio“ garso atkūrimo principai atsirado palyginti neseniai. Tačiau, nors įsivaizduojamos lokalizacijos kūrimo procesas pasirodė įmanomas, įgyvendinimas vis dar toli gražu nėra tobulas. Faktas yra tas, kad klausa tikrai suvokia garso šaltinį ten, kur jo iš tikrųjų nėra, tačiau garso informacijos (ypač tembro) perdavimo teisingumas ir tikslumas yra didelis klausimas. Atlikus daugybę eksperimentų tikrose aidėjimo patalpose ir dusliose kamerose, buvo nustatyta, kad garso bangų tembras skiriasi nuo realių ir įsivaizduojamų šaltinių. Tai daugiausia paveikia subjektyvų spektrinio garsumo suvokimą, tembras šiuo atveju kinta reikšmingai ir pastebimai (lyginant su panašiu garsu, atkuriamu iš tikro šaltinio).

Kelių kanalų namų kino sistemų atveju iškraipymo lygis yra pastebimai didesnis dėl kelių priežasčių: 1) Daugelis garso signalų, kurių amplitudė-dažnis ir fazės atsakas yra panašūs, vienu metu gaunami iš skirtingų šaltinių ir krypčių (įskaitant pakartotinai atspindėtas bangas). į kiekvieną ausies kanalą. Dėl to padidėja iškraipymas ir atsiranda šukų filtravimo. 2) Didelis atstumas tarp garsiakalbių erdvėje (vienas kito atžvilgiu, daugiakanaliose sistemose šis atstumas gali būti keli metrai ar daugiau) prisideda prie tembro iškraipymo ir garso spalvos padidėjimo įsivaizduojamo šaltinio srityje. Dėl to galime teigti, kad tembrinis spalvinimas daugiakanalėse ir erdvinio garso sistemose praktikoje atsiranda dėl dviejų priežasčių: šukų filtravimo fenomeno ir aidėjimo procesų įtakos tam tikroje patalpoje. Jei už garso informacijos atkūrimą atsako daugiau nei vienas šaltinis (tai galioja ir stereo sistemai su 2 šaltiniais), neišvengiamas „šukos filtravimo“ efektas, kurį sukelia skirtingas garso bangų atvykimo laikas į kiekvieną klausos kanalą. Ypatingi nelygumai pastebimi viršutinio vidurio 1-4 kHz srityje.

Visi matė audiogramose ar garso įrangoje tokį garsumo parametrą arba su juo susijusį. Tai garsumo matavimo vienetas. Kažkada žmonės sutiko ir pažymėjo, kad paprastai žmogus girdi nuo 0 dB, o tai iš tikrųjų reiškia tam tikrą garso slėgį, kurį suvokia ausis. Statistika sako, kad normalus diapazonas yra ir nedidelis kritimas iki 20dB, ir klausa virš normos -10dB! "Normos" delta yra 30 dB, tai kažkaip yra daug.

Koks yra klausos dinaminis diapazonas? Tai galimybė girdėti garsus skirtingais garsais. Visuotinai pripažįstama, kad žmogaus ausis girdi nuo 0 dB iki 120–140 dB. Labai nerekomenduojama ilgą laiką klausytis jau nuo 90dB ir aukštesnių garsų.

Kiekvienos ausies dinaminis diapazonas rodo, kad esant 0 dB ausis girdi gerai ir detaliai, o esant 50 dB – gerai ir detaliai. Tai galite padaryti esant 100 dB. Praktiškai kiekvienas yra buvęs klube ar koncerte, kur muzika grojo garsiai – o detalė nuostabi. Įrašo klausėmės vos tyliai per ausines, gulėdami ramioje patalpoje – taip pat visos detalės buvo vietoje.

Tiesą sakant, klausos praradimą galima apibūdinti kaip dinaminio diapazono sumažėjimą. Tiesą sakant, silpnos klausos žmogus negirdi detalių esant mažam garsui. Jo dinaminis diapazonas susiaurėja. Vietoj 130 dB jis tampa 50-80 dB. Štai kodėl: jokiu būdu negalima „įstumti“ informacijos, kuri iš tikrųjų yra 130 dB diapazone, į 80 dB diapazoną. Ir jei dar prisiminsite, kad decibelai yra netiesinė priklausomybė, tada visa situacijos tragedija išaiškėja.

Bet dabar pakalbėkime apie gerą klausą. Čia kažkas viską girdi maždaug 10 dB kritimo lygiu. Tai normalu ir socialiai priimtina. Praktiškai toks žmogus įprastą kalbą girdi iš 10 metrų. Bet tada pasirodo žmogus, turintis nepriekaištingą klausą – virš 0 x 10 dB – ir jis girdi tą pačią kalbą iš 50 metrų vienodomis sąlygomis. Dinaminis diapazonas platesnis – daugiau detalių ir galimybių.

Platus dinaminis diapazonas priverčia smegenis dirbti visiškai, kokybiškai kitaip. Daug daugiau informacijos, ji yra daug tikslesnė ir išsamesnė, nes. pasigirsta vis daugiau skirtingų obertonų ir harmonikų, kurios išnyksta su siauru dinaminiu diapazonu: pabėga nuo žmogaus dėmesio, nes neįmanoma jų išgirsti.

Beje, kadangi yra 100dB+ dinaminis diapazonas, tai reiškia ir tai, kad žmogus gali nuolat juo naudotis. Aš ką tik klausiausi 70 dB garsumo lygiu, tada staiga pradėjau klausytis - 20 dB, tada 100 dB. Perėjimas turi užtrukti minimalus laikas. Ir iš tikrųjų galima sakyti, kad griuvęs žmogus neleidžia sau turėti didelio dinaminio diapazono. Kurtieji tarsi pakeičia mintį, kad dabar viskas labai garsiai – o ausis ruošiasi girdėti garsiai arba labai garsiai, o ne tikrąją situaciją.

Tuo pačiu metu dinaminis diapazonas savo buvimu rodo, kad ausis ne tik įrašo garsus, bet ir prisitaiko prie esamo garsumo, kad viską gerai girdėtų. Bendras garsumo parametras į smegenis perduodamas lygiai taip pat, kaip ir garso signalai.

Tačiau tobulą klausą turintis žmogus gali labai lanksčiai keisti savo dinaminį diapazoną. O norėdamas ką nors išgirsti, jis ne įsitempia, o grynai atsipalaiduoja. Taigi klausa išlieka puiki tiek dinaminiame diapazone, tiek tuo pačiu dažnių diapazone.

Naujausi šio žurnalo įrašai

  • Kaip prasideda kritimas aukštais dažniais? Nėra galimybės išgirsti ar dėmesio? (20 000 Hz)

    Galite atlikti sąžiningą eksperimentą. Imame paprastus žmones, net jei jiems 20 metų. Ir įjunkite muziką. Tiesa, yra vienas įspėjimas. Reikia imti ir padaryti...


  • Verkšlenti vardan verkšlenimo. Vaizdo įrašas

    Žmonės įpranta verkšlenti. Atrodo, kad tai yra privaloma ir būtina. Tokios keistos emocijos ir pojūčiai viduje. Bet visi pamiršta, kad verkšlenimas nėra...

  • Kalbate apie kokią nors problemą – tai reiškia, kad jums tai rūpi. Tikrai negali tylėti. Jie tai sako visą laiką. Bet tuo pat metu jie pasiilgsta...

  • Kas yra svarbus įvykis? Ar visada kažkas tikrai paveikia žmogų? Arba? Tiesą sakant, svarbus įvykis yra tik etiketė galvos viduje...


  • Klausos aparato išėmimas: perėjimo sudėtingumas. Klausos pataisymai Nr. 260. Vaizdo įrašas

    Ateina įdomus momentas: dabar klausa pasidarė pakankamai gera, kad kartais galima visai gerai išgirsti ir be SA. Bet bandant jį nuimti - viskas atrodo...


  • Kaulų laidumo ausinės. Kodėl, kas ir kaip bus su klausa?

    Kasdien vis daugiau ir daugiau galite išgirsti apie ausines ir garsiakalbius su kauliniu laidumu. Asmeniškai, mano nuomone, tai yra labai bloga idėja kartu su abiem ...

teksto_laukai

teksto_laukai

rodyklė_aukštyn

Klausos sistemos funkcijas apibūdina šie rodikliai:

  1. garso dažnių diapazonas;
  2. absoliutus dažnio jautrumas;
  3. Diferencinis dažnio ir intensyvumo jautrumas;
  4. Erdvinė ir laikinė klausos skiriamoji geba.

Dažnių diapazonas

teksto_laukai

teksto_laukai

rodyklė_aukštyn

dažnių diapazonas, suvokiamas suaugusio žmogaus, apima apie 10 oktavų muzikinės skalės – nuo ​​16-20 Hz iki 16-20 kHz.

Šis diapazonas, būdingas jaunesniems nei 25 metų žmonėms, kasmet palaipsniui mažėja, nes mažėja jo aukšto dažnio dalis. Po 40 metų viršutinis girdimų garsų dažnis mažėja 80 Hz kas sekančius šešis mėnesius.

Absoliutus dažnio jautrumas

teksto_laukai

teksto_laukai

rodyklė_aukštyn

Didžiausias klausos jautrumas atsiranda esant dažniams nuo 1 iki 4 kHz. Šiame dažnių diapazone žmogaus klausos jautrumas artimas Brauno triukšmo lygiui – 2 x 10 -5 Pa.

Sprendžiant iš audiogramos, t.y. klausos slenksčio priklausomybės nuo garso dažnio funkcijos, jautrumas tonams, mažesniems nei 500 Hz, tolygiai mažėja: 200 Hz dažniu - 35 dB, o 100 Hz dažniu - 60 dB.

Toks klausos jautrumo sumažėjimas iš pirmo žvilgsnio atrodo keistas, nes paveikia būtent dažnių diapazoną, kuriame yra dauguma kalbos garsai ir muzikos instrumentai. Tačiau apskaičiuota, kad klausos suvokimo srityje žmogus jaučia apie 300 000 skirtingo stiprumo ir aukščio garsų.

Mažas klausos jautrumas žemų dažnių diapazono garsui apsaugo žmogų nuo nuolatinio žemo dažnio vibracijos ir savo kūno triukšmo (raumenų, sąnarių judesių, kraujo triukšmo kraujagyslėse) jausmo.

Diferencinis dažnio ir intensyvumo jautrumas

teksto_laukai

teksto_laukai

rodyklė_aukštyn

Diferencinis žmogaus klausos jautrumas apibūdina gebėjimą atskirti minimalius garso parametrų pokyčius (intensyvumą, dažnį, trukmę ir kt.).

Vidutinio intensyvumo lygių (apie 40-50 dB virš klausos slenksčio) ir 500-2000 Hz dažnių srityje intensyvumo skirtumo slenkstis yra tik 0,5-1,0 dB, dažniui 1%. Signalų, kuriuos suvokia klausos sistema, trukmės skirtumai yra mažesni nei 10%, o aukšto dažnio tono šaltinio kampo pokytis įvertinamas 1-3° tikslumu.

Erdvinė ir laikinė klausos skiriamoji geba

teksto_laukai

teksto_laukai

rodyklė_aukštyn

Erdvinė klausa ne tik leidžia nustatyti skambančio objekto šaltinio vietą, jo atokumo laipsnį ir judėjimo kryptį, bet ir padidina suvokimo aiškumą. Paprastas mono ir stereo klausymosi stereofoninio įrašo palyginimas suteikia išsamų vaizdą apie erdvinio suvokimo naudą.

Laikas erdvinė klausa yra pagrįsta duomenų, gautų iš dviejų ausų, sujungimu (binauralinė klausa).

binauralinė klausa apibrėžti dvi pagrindines sąlygas.

  1. Žemų dažnių atveju pagrindinis veiksnys yra skirtumas per laiką, per kurį garsas pasiekia kairę ir dešinę ausis,
  2. aukštiems dažniams – intensyvumo skirtumai.

Pirmiausia garsas pasiekia ausį, esančią arčiausiai šaltinio. Žemais dažniais garso bangos „apsuka“ galvą dėl didelio ilgio. Garso greitis ore yra 330 m/s. Todėl jis nukeliauja 1 cm per 30 µs. Kadangi atstumas tarp žmogaus ausų yra 17-18 cm, o galva gali būti laikoma 9 cm spindulio kamuoliuku, skirtumas tarp garso, patenkančio į skirtingas ausis, yra 9π x 30=840 µs, kur 9π (arba 28 cm (π=3,14)) yra papildomas kelias, kurį garsas turi eiti aplink galvą, kad pasiektų kitą ausį.

Žinoma, šis skirtumas priklauso nuo šaltinio vietos.- jei jis yra vidurinėje linijoje priekyje (arba už nugaros), tada garsas pasiekia abi ausis vienu metu. Menkiausią poslinkį į dešinę arba kairę nuo vidurio linijos (net mažiau nei 3°) žmogus jau suvokia. O tai reiškia, kad skirtumas tarp garso patekimo į dešinę ir kairę ausis, kuris yra svarbus smegenų analizei, yra mažesnis nei 30 μs.

Vadinasi, fizinė erdvinė dimensija suvokiama dėl unikalių klausos sistemos, kaip laiko analizatoriaus, gebėjimų.

Kad būtų galima pastebėti tokį nedidelį laiko skirtumą, reikalingi labai subtilūs ir tikslūs palyginimo mechanizmai. Tokį palyginimą atlieka centrinė nervų sistema tose vietose, kur impulsai iš dešinės ir kairės ausies susilieja į tą pačią struktūrą (nervinę ląstelę).

Tokios vietos, kaip ši, vadinamosiospagrindiniai konvergencijos lygiai, klasikinėje klausos sistemoje mažiausiai trys yra viršutinis olivarų kompleksas, apatinis kolikulas ir klausos žievė. Kiekviename lygyje randamos papildomos konvergencijos vietos, pvz., jungtys tarp kalvų ir tarp pusrutulių.

Garso bangos fazė susijęs su garso atėjimo į dešinę ir kairę ausį laiko skirtumais. „Vėlesnis“ garsas skiriasi nuo ankstesnio, „ankstesnio“ garso. Šis atsilikimas yra svarbus suvokiant santykinai žemų dažnių garsus. Tai dažniai, kurių bangos ilgis ne mažesnis kaip 840 µs, t.y. dažniai ne didesni kaip 1300 Hz.

Aukštais dažniais, kai galvos dydis yra daug didesnis nei garso bangos ilgis, pastaroji negali „apeiti“ šios kliūties. Pavyzdžiui, jei garso dažnis yra 100 Hz, tai jo bangos ilgis yra 33 m, 1000 Hz garso dažniu - 33 cm, o 10 000 Hz dažniu - 3,3 cm Iš aukščiau pateiktų paveikslų matyti, kad aukšti dažniai garsą atspindi galva. Dėl to skiriasi garsų, sklindančių į dešinę ir kairę ausis, intensyvumas. Žmonėms diferencinis intensyvumo slenkstis, esant 1000 Hz dažniui, yra apie 1 dB, todėl aukšto dažnio garso šaltinio vieta nustatoma pagal garso, patenkančio į dešinę ir kairę ausis, intensyvumo skirtumus.

Klausos raiška laike apibūdinama dviem rodikliais.

Pirmiausia, Šis laiko sumavimas. Laiko sumavimo charakteristikos -

  • laikas, per kurį dirgiklio trukmė veikia garso pojūčio slenkstį,
  • šios įtakos laipsnis, t.y. atsako slenksčio pokyčio dydis. Žmonėms laikinas sumavimas trunka apie 150 ms.

Antra, Šis minimalus atstumas tarp dviejų trumpų dirgiklių (garso impulsų), kurį išskiria ausis. Jo vertė yra 2-5 ms.