Rozsah zvukových frekvencií vnímaných ľuďmi. Vnímanie zvukových vĺn rôznych frekvencií a amplitúd

Človek je každú sekundu svojho života obklopený všetkými druhmi zvukov. Sluch je neoddeliteľnou súčasťou plného vnímania obrazu sveta. Znie to ako všetko. Ale človek nepočuje všetko. Zvuky, ktoré ľudské ucho nedokáže zachytiť, však napriek tomu pôsobia na ľudský organizmus. Tento vplyv ovplyvňuje našu pohodu a zdravie vo všeobecnosti.

ČO JE KYMATIKA
Nedávny výskum fyzikov naznačuje, že absolútne všetko v našom svete má vlnovú povahu, dokonca aj ľudské myšlienky a pocity. Ako všetci vieme, zvuk je tiež vlna. Z toho vyplýva, že človek vníma informácie z akéhokoľvek objektu, často nevedome.
Existuje taká veda ako kymatika, ktorá študuje tvarotvorné vlastnosti vĺn. Jej zakladateľom je švajčiarsky doktor medicíny Hans Jenny. Uskutočnil sériu úžasných experimentov a vytvoril viditeľné zvukové prostredie. Vedec umiestnil piesok, plast, živicu, hlinu, prach, vodu a iné tekutiny na kovové platne pripevnené k zariadeniu schopnému produkovať tisíce frekvencií. Ako sa vytvárali a menili frekvencie, látky sa formovali do úžasných a rozmanitých symetrických vzorov. Čím vyššia je frekvencia vibrácií, tým zložitejšie sú formy. A niektoré z nich vyzerali ako tradičné mandaly (posvätný schematický obraz používaný v budhistických a hinduistických náboženských a ezoterických praktikách). Tieto experimenty dokázali, že zvuk má schopnosť vytvárať formu. Cymatika dokázala, že vibrácie organizujú hmotu. Preto harmonické zvuky vytvárajú poriadok z chaosu.

Postupom času vedci začali chápať, že rôzne frekvencie majú určitý vplyv na ľudský organizmus. Aj prospešné, aj, naopak, deštruktívne.

AKÉ FREKVENCIE ČLOVEK VNÍMA?
Zvukové frekvencie vnímané ľudským uchom sa pohybujú od 16 do 20 000 Hz. Menej ako 20 Hz je infrazvuk, ktorý ľudské ucho nedokáže vnímať. Infrazvuk je obsiahnutý v šume atmosféry, lesa a mora. Zdrojom infrazvukových vibrácií sú výboje blesku, ako aj výbuchy a výstrely z pištole. IN zemská kôra otrasy a vibrácie infrazvukových frekvencií sú pozorované zo širokej škály rôzne zdroje vrátane výbuchov zrútenia a transportu patogénov. Infrazvuk sa vyznačuje nízkou absorpciou v rôzne prostredia Vďaka tomu sa infrazvukové vlny vo vzduchu, vode a v zemskej kôre môžu šíriť na veľmi veľké vzdialenosti. Šírenie infrazvuku na veľké vzdialenosti v mori umožňuje predpovedať cunami. Zvuky výbuchov obsahujúce veľké množstvo infrazvukové frekvencie, používané na výskum horné vrstvy atmosféra, vlastnosti vodné prostredie.
Frekvencie nad 20 000 Hz sa nazývajú ultrazvuk. V prírode sa ultrazvuk nachádza ako súčasť mnohých prírodných zvukov: v hluku vetra, vodopádov, dažďa, morských kamienkov valcovaných príbojom. Mnoho cicavcov, ako sú mačky a psy, má schopnosť vnímať ultrazvuk s frekvenciou až 100 kHz a lokalizačné schopnosti netopierov, nočného hmyzu a morských živočíchov sú každému dobre známe.
Nezabudnite, že každý má schopnosť vnímať zvukové vibrácie. Iný ľudia rôzne. Ovplyvňuje to dedičnosť, trénovanosť, vek a dokonca aj pohlavie.

ČO JE HLUK
Hluk sú hlasné zvuky zlúčené do nesúladného zvuku.
Hladina hluku sa meria v jednotkách vyjadrujúcich mieru akustického tlaku – decibeloch. Hladina hluku 20-30 decibelov (DB) je pre človeka prakticky neškodná, je to prirodzený hluk pozadia. Napríklad ľudský šepot je hluk približne 20 dB. Tichá ľudská reč (30 - 40 dB) ovplyvňuje spánok spiaceho človeka, ktorého mozog pri reakcii na zvuk takejto intenzity začína vytvárať sny. Hovorenie zvýšeným hlasom (50 – 60 dB) znižuje nielen pozornosť a reakcie človeka, ale zhoršuje aj videnie. Párty a diskotéky (80 dB) spôsobujú zmeny prekrvenia pokožky a nabudzujú nervový systém.
80 dB je prípustná hranica prípustnej expozície hluku na ľudský organizmus. Už spôsobí zvuk 130 decibelov bolestivé pocity, a 150 sa pre neho stane neúnosnou. V stredoveku sa dokonca popravovalo „pod zvonom“. Za čias Ivana Štvrtého Hrozného to bola metóda pomalého zabíjania odsúdeného pomocou zvonenia. Hukot tohto zvonenia mučil a pomaly zabíjal odsúdeného. Úroveň priemyselného hluku je tiež veľmi vysoká. V mnohých zamestnaniach a hlučných odvetviach dosahuje 90-110 decibelov alebo viac.

V súčasnosti vedci v mnohých krajinách sveta vykonávajú výskum s cieľom určiť vplyv hluku na ľudské zdravie.

Ako sa ukázalo, absolútne ticho tiež nepriaznivo ovplyvňuje stav človeka. Napríklad zamestnanci jednej dizajnérskej kancelárie, ktorá mala vynikajúcu zvukovú izoláciu, sa po týždni začali sťažovať na nemožnosť pracovať v podmienkach tiesnivého ticha. Začali byť nervózni a strácali schopnosť pracovať. Ďalším objavom bolo, že zvuky určitej sily stimulujú proces myslenia, najmä proces počítania.
Neustále vystavovanie sa silnému hluku môže nielen negatívne ovplyvniť váš sluch, ale spôsobiť aj ďalšie škodlivé účinky – zvonenie v ušiach, závraty, bolesti hlavy a zvýšenú únavu. Príliš hlučná moderná hudba, mimochodom, tiež otupuje sluch a spôsobuje nervové choroby.

AKO ZVUKY OVPLYVŇUJÚ ĽUDSKÝ STAV. HARM
Štúdie ukázali, že zvuky, ktoré človek nepočuje, môžu mať škodlivý vplyv aj na jeho zdravie. Infrazvuky teda majú obzvlášť silný vplyv na duševný stav človeka: sú ovplyvnené všetky druhy intelektuálnej činnosti, klesá nálada, niekedy sa človek cíti zmätený, úzkostný, vystrašený, strach a pri vysokej intenzite - pocit slabosti, ako po silný nervový šok. Ľudia vystavení infrazvuku zažívajú približne rovnaké pocity ako pri návšteve miest, kde dochádzalo k stretnutiam s duchmi. Keď je infrazvuk obzvlášť vysokej intenzity v rezonancii s ľudskými biorytmami, môže spôsobiť okamžitú smrť. Infrazvuk ovplyvňuje nielen uši, ale aj celé telo. Začnite váhať vnútorné orgány– žalúdok, srdce, pľúca atď. V tomto prípade je ich poškodenie nevyhnutné. Infrazvuk, aj keď nie je veľmi silný, môže narušiť fungovanie nášho mozgu, spôsobiť mdloby a viesť k dočasnej slepote. Začiatkom 50-tych rokov francúzsky výskumník V. Gavreau, ktorý študoval vplyv infrazvuku na ľudský organizmus, zistil, že pri kolísaní rádovo 6 Hz zažívali dobrovoľníci zúčastňujúci sa experimentov pocit únavy, potom úzkosť, ktorá sa zmenila na nevysvetliteľnú hrôza. Gavreau si spomenul, ako musel zastaviť experimenty s jedným z generátorov. Účastníci experimentu sa cítili tak zle, že aj po niekoľkých hodinách zvyčajný nízky zvuk vnímali ako bolestivý. Vyskytol sa aj prípad, keď každému, kto bol v laboratóriu, začali vo vreckách triasť predmety: perá, zošity, kľúče. Takto ukázal svoju silu infrazvuk s frekvenciou 16 hertzov.

Infrazvuky s nízkym výkonom, ale dlhotrvajúce vo zvuku, nespôsobujú menšie škody na ľudskom zdraví.

Podľa vedcov sú to infrazvuky, ktoré ticho prenikajú cez najhrubšie steny, ktoré spôsobujú veľa nervových chorôb obyvateľov megacities. Niektorí vysvetľujú fenomén Bermudského trojuholníka práve infrazvukom, ktorý je generovaný veľkými vlnami: ľudia začínajú veľmi panikáriť, strácajú rovnováhu (môžu sa navzájom zabíjať).
Ultrazvuky tiež zaujímajú popredné miesto v rozsahu priemyselného hluku a nie sú menej nebezpečné ako frekvencie uvedené vyššie. Mechanizmy ich pôsobenia na živé organizmy sú mimoriadne rôznorodé. Bunky sú obzvlášť náchylné na ich negatívne účinky nervový systém: zmeny nastávajú nielen v orgánoch sluchu, ale aj na bunkovej úrovni, kde ultrazvuk spôsobuje kavitáciu – tvorbu dutín v bunkových tekutinách, čo vedie k bunkovej smrti. Ultrazvuk potláča imunitný systém a uvádza človeka do pasívneho stavu. Pri zaostrovaní zvukového lúča môžete zasiahnuť životne dôležité centrá mozgu a doslova rozrezať lebku na polovicu. Použitie náhleho impulzu môže zastaviť srdce. Frekvencie nad 100 kHz už majú tepelné a mechanické účinky, spôsobujú bolesti hlavy, kŕče, poruchy zraku a dýchania a stratu vedomia.

AKO ZVUKY OVPLYVŇUJÚ ĽUDSKÝ STAV. BENEFIT

Je však potrebné poznamenať, že ľudia boli schopní získať výhody z tohto frekvenčného rozsahu pre svoje zdravie. Boli vytvorené medicínske prístroje, ktoré dokážu vykonávať ultrazvukovú mikromasáž zlepšujúcu krvný obeh, čo pomáha napríklad urýchliť regeneráciu telesných tkanív po rôznych léziách. Existujú aj medicínske prístroje, ktoré využívajú ultrazvuk na ničenie baktérií a vírusov, ako sú streptokoky a vírus detskej obrny.
Samozrejme, existujú zvuky, ktoré sú nielen deštruktívne, ale aj prospešné pre ľudské zdravie. Pradenie mačky teda zlepšuje fungovanie kardiovaskulárneho systému, normalizuje krvný tlak a zlepšuje spánok. Klasická hudba pôsobí upokojujúco. Okrem toho spomaľuje aj srdcovú frekvenciu. Zvuky prírody majú ešte blahodarnejší účinok. Sú vo frekvenčnom rozsahu, ktorý najviac zodpovedá ľudskej prirodzenosti. Zdá sa, že človek vibruje s prírodou na rovnakej frekvencii. Takže spev vtákov povzbudí a pozdvihne vašu náladu a zvuk dažďa upokojí a uvoľní. Je oveľa jednoduchšie zobudiť sa na štebot vtákov, ako aj zaspať pri zvuku dažďa.

AKÉ JE ŠESŤ FREKVENCIÍ SOLFEGIO
Existuje tiež šesť „frekvencií Solfeggio“, nazývaných tiež „frekvencie vzostupu“. Hudbu frekvencií vzostupu znovu objavil Dr. Joseph Puleo, ktorý študoval staré rukopisy gregoriánskych mníchov a zistil, že ich spevy boli mocnými liečiteľmi práve vďaka špeciálnemu usporiadaniu šiestich tónov solfeggia. Tieto jedinečné zvukové frekvencie boli súčasťou hudobnej školy staroveku, ktorú používali starí Egypťania a Gréci, a potom ich prijalo kresťanstvo za čias pápeža Gregora Veľkého na začiatku 7. storočia nášho letopočtu. a stali sa základnými tónmi starých gregoriánskych chorálov. Zvukovo majú najbližšie k tibetským spievajúcim misám. Každý tón má elektromagnetická vlna a frekvenciu, ktorá zodpovedá konkrétnej čakre.
1. Koreňová čakra / 396 Hz / C nota / Uvoľnenie viny a strachu; premeniť smútok na radosť. Zaujímavosťou je, že na začiatku 20. stor. najväčší génius Nikola Tesla povedal: „Keby ste len poznali veľkoleposť 3, 6 a 9, mali by ste kľúč k Vesmíru.
2. Sakrálna čakra / 417 Hz / D / Odstraňovanie situácií a podpora zmeny
3. Čakra Solar Plexus / 528Hz / Mi / Transformácia a zázraky. Ukázalo sa, že rovnakú frekvenciu používajú na korekciu poškodenia DNA aj moderní biochemici-genetici
4. Srdcová čakra / 639 Hz / poznámka Fa / Jednota; vzťah s duchovnou rodinou
5. Krčná čakra / 741 Hz / poznámka Soľ / Výraz; Riešenia
6. Čakra tretieho oka / 852 Hz / poznámka A / Prebudenie intuície; Návrat do duchovného poriadku

S novými objavmi vo vede sa objavuje obraz o schopnostiach Solfeggio frekvencií riadiť všetky procesy v našom tele a v našom vedomí.

Svet zvukov sa nám zdá taký blízky a zrozumiteľný, no zároveň má veľa záhad a tajomstiev. Každým dňom pribúda množstvo umelých zvukov vytvorených človekom, ktoré majú vplyv na psychiku a zdravie človeka. Prirodzene, nedokážeme sa úplne vyhnúť všetkej rozmanitosti frekvencií, ktoré negatívne ovplyvňujú fyzický a psychický stav človeka. Ale v rámci existujúcich možností chrániť sa pred ničivými vlnami a zamestnať uši priaznivými zvukmi je stále našou bezprostrednou úlohou.

Ak nájdete chybu, zvýraznite časť textu a kliknite Ctrl+Enter.

Človek vníma zvuk cez ucho (obr.).

Vonku sa nachádza umývadlo vonkajšie ucho , prechádzajúci do zvukovodu s priem D 1 = 5 mm a dĺžka 3 cm.

Nasleduje bubienok, ktorý vplyvom zvukovej vlny vibruje (rezonuje). Membrána je pripevnená ku kostiam stredného ucha , prenášajúc vibrácie na inú membránu a ďalej do vnútorné ucho.

Vnútorné ucho vyzerá ako skrútená trubica („slimák“) s kvapalinou. Priemer tejto trubice D 2 = 0,2 mm dĺžka 3 – 4 cm dlhý.

Keďže vibrácie vzduchu vo zvukovej vlne sú slabé na priame vybudenie tekutiny v slimáku, systém stredného a vnútorného ucha spolu s ich membránami zohráva úlohu hydraulického zosilňovača. Oblasť bubienka vnútorné ucho menšia plocha membrány stredného ucha. Tlak vyvíjaný zvukom na ušné bubienky je nepriamo úmerný ploche:

.

Preto sa tlak na vnútorné ucho výrazne zvyšuje:

.

Vo vnútornom uchu je po celej dĺžke natiahnutá ďalšia blana (pozdĺžna), na začiatku ucha tvrdá a na konci mäkká. Každá časť tejto pozdĺžnej membrány môže vibrovať svojou vlastnou frekvenciou. V tvrdom úseku sú vybudené vysokofrekvenčné kmity a v mäkkom úseku nízkofrekvenčné kmity. Pozdĺž tejto membrány je vestibulokochleárny nerv, ktorý vníma vibrácie a prenáša ich do mozgu.

Najnižšia frekvencia vibrácií zdroja zvuku 16-20 Hz je uchom vnímané ako zvuk s nízkymi basmi. región najvyššia citlivosť sluchu zachytáva časť stredofrekvenčných a časť vysokofrekvenčných podrozsahov a zodpovedá frekvenčnému rozsahu od 500 Hz predtým 4-5 kHz . Ľudský hlas a zvuky produkované väčšinou procesov v prírode, ktoré sú pre nás dôležité, majú frekvenciu v rovnakom intervale. V tomto prípade zvuky s frekvenciami v rozsahu od 2 kHz predtým 5 kHz počuť uchom ako zvuk zvonenia alebo pískania. Inými slovami, najdôležitejšie informácie sa prenášajú na zvukových frekvenciách až do približne 4-5 kHz.

Človek podvedome rozdeľuje zvuky na „pozitívne“, „negatívne“ a „neutrálne“.

Negatívne zvuky zahŕňajú zvuky, ktoré boli predtým neznáme, zvláštne a nevysvetliteľné. Spôsobujú strach a úzkosť. Patria sem aj nízkofrekvenčné zvuky, napríklad tiché bubnovanie alebo zavýjanie vlka, ktoré vzbudzujú strach. Strach a hrôzu navyše vzbudzujú nepočuteľné nízkofrekvenčné zvuky (infrazvuk). Príklady:

    V 30. rokoch 20. storočia sa v jednom z londýnskych divadiel používala obrovská organová píšťala ako javiskový efekt. Infrazvuk tohto potrubia vyvolal triašku celej budovy a v ľuďoch sa usadila hrôza.

    Zamestnanci National Physics Laboratory v Anglicku uskutočnili experiment pridaním ultranízkych (infrazvukových) frekvencií do zvuku bežných akustických nástrojov klasickej hudby. Poslucháči pocítili pokles nálady a zažili pocit strachu.

    Na Katedre akustiky Moskovskej štátnej univerzity sa uskutočnili štúdie o vplyve rockovej a popovej hudby na ľudské telo. Ukázalo sa, že frekvencia hlavného rytmu skladby „Deep People“ spôsobuje nekontrolovateľné vzrušenie, stratu kontroly nad sebou samým, agresivitu voči ostatným alebo negatívne emócie voči sebe. Skladba „The Beatles“, na prvý pohľad eufónna, sa ukázala ako škodlivá a dokonca nebezpečná, pretože má základný rytmus okolo 6,4 Hz. Táto frekvencia rezonuje s frekvenciami hrudníka, brušnej dutiny a je blízka prirodzenej frekvencii mozgu (7 Hz.). Preto pri počúvaní tejto kompozície začnú tkanivá brucha a hrudníka bolieť a postupne kolabovať.

    Infrazvuk spôsobuje vibrácie v ľudskom tele rôzne systémy najmä kardiovaskulárne. To má nepriaznivé účinky a môže viesť napríklad k hypertenzii. Oscilácie na frekvencii 12 Hz môžu, ak ich intenzita prekročí kritickú hranicu, spôsobiť smrť vyšších organizmov vrátane človeka. Táto a ďalšie infrazvukové frekvencie sú prítomné v priemyselnom hluku, hluku na diaľnici a iných zdrojoch.

Komentujte: U zvierat môže rezonancia hudobných frekvencií a prirodzených frekvencií viesť k poruche funkcie mozgu. Keď zaznie „metal rock“, kravy prestanú dávať mlieko, ale prasatá naopak metal rock zbožňujú.

Zvuky potoka, morského prílivu alebo spevu vtákov sú pozitívne; navodzujú pokoj.

Okrem toho, rock nie je vždy zlý. Napríklad country hudba hraná na bendžo pomáha pri zotavovaní, hoci na úplnom začiatku ochorenia má zlý vplyv na zdravie.

Medzi pozitívne zvuky patria klasické melódie. Napríklad americkí vedci umiestnili predčasne narodené deti do škatúľ, aby počúvali hudbu Bacha a Mozarta, a deti sa rýchlo zotavili a pribrali.

Zvonenie má priaznivý vplyv na ľudské zdravie.

Akýkoľvek zvukový efekt je zosilnený v šere a tme, pretože sa znižuje podiel informácií prijímaných prostredníctvom videnia

        Absorpcia zvuku vo vzduchu a okolitých povrchoch

Absorpcia zvuku vo vzduchu

V každom okamihu v ktoromkoľvek bode miestnosti sa intenzita zvuku rovná súčtu intenzity priameho zvuku vychádzajúceho priamo zo zdroja a intenzity zvuku odrazeného od okolitých povrchov miestnosti:

Pri šírení zvuku v atmosférickom vzduchu a v akomkoľvek inom prostredí dochádza k stratám intenzity. Tieto straty sú spôsobené absorpciou zvukovej energie vo vzduchu a okolitých povrchoch. Zoberme si použitie absorpcie zvuku vlnová teória .

Absorpcia zvuk je fenomén nevratnej premeny energie zvukovej vlny na iný druh energie, predovšetkým na energiu tepelný pohybčastice prostredia. K absorpcii zvuku dochádza vo vzduchu aj pri odraze zvuku od okolitých povrchov.

Absorpcia zvuku vo vzduchu sprevádzané znížením akustického tlaku. Nechajte zvuk šíriť sa v danom smere r zo zdroja. Potom v závislosti od vzdialenosti r vzhľadom na zdroj zvuku sa amplitúda akustického tlaku znižuje podľa exponenciálny zákon :

, (63)

Kde p 0 – počiatočný akustický tlak pri r = 0

,

 – absorpčný koeficient zvuk. Vzorec (63) vyjadruje zákon absorpcie zvuku .

Fyzický význam koeficient je, že koeficient absorpcie sa číselne rovná prevrátenej vzdialenosti vzdialenosti, v ktorej klesá akustický tlak e = 2,71 raz:

jednotka SI:

.

Keďže sila zvuku (intenzita) je úmerná druhej mocnine akustického tlaku, potom to isté zákon absorpcie zvuku možno napísať ako:

, (63*)

Kde ja 0 – sila (intenzita) zvuku v blízkosti zdroja zvuku, t.j r = 0 :

.

Grafy závislosti p zvuk (r) A ja(r) sú uvedené na obr. 16.

Zo vzorca (63*) vyplýva, že pre hladinu intenzity zvuku platí rovnica:

.

. (64)

Preto je jednotka SI koeficientu absorpcie: neper na meter

,

Okrem toho sa dá vypočítať v belah za meter (b/m) alebo decibelov na meter (dB/m).

Komentujte: Možno charakterizovať absorpciu zvuku stratový faktor , čo sa rovná

, (65)

Kde – vlnová dĺžka zvuku, produkt  l koeficient ogaritmického útlmu zvuk. Hodnota rovnajúca sa prevrátenej hodnote stratového koeficientu

,

volal faktor kvality .

Úplná teória absorpcie zvuku vo vzduchu (atmosfére) zatiaľ neexistuje. Početné empirické odhady poskytujú rôzne hodnoty koeficientu absorpcie.

Prvú (klasickú) teóriu absorpcie zvuku vytvoril Stokes a je založená na zohľadnení vplyvu viskozity (vnútorné trenie medzi vrstvami média) a tepelnej vodivosti (vyrovnanie teplôt medzi vrstvami média). Zjednodušené Stokesov vzorec má tvar:

, (66)

Kde viskozita vzduchu, Poissonov pomer, 0 hustota vzduchu pri 0 0 C, rýchlosť zvuku vo vzduchu. Za normálnych podmienok bude mať tento vzorec tvar:

. (66*)

Stokesov vzorec (63) alebo (63*) však platí len pre monatomický plyny, ktorých atómy majú tri translačné stupne voľnosti, t.j =1,67 .

Pre plyny s 2, 3 alebo viacatómovými molekulami význam podstatne viac, pretože zvuk vzrušuje rotačné a vibračné stupne voľnosti molekúl. Pre takéto plyny (vrátane vzduchu) je vzorec presnejší

, (67)

Kde T n = 273,15 K – absolútna teplota topenia ľadu (trojitý bod), p n = 1,013 . 10 5 Pa – normálny atmosférický tlak, T A p- skutočná (nameraná) teplota a atmosférický tlak, =1,33 pre diatomické plyny, =1,33 pre troj- a polyatómové plyny.

Absorpcia zvuku uzavretými povrchmi

Absorpcia zvuku uzavretými povrchmi vzniká, keď sa od nich odráža zvuk. V tomto prípade sa časť energie zvukovej vlny odrazí a spôsobí vznik stojatých zvukových vĺn a druhá energia sa premení na energiu tepelného pohybu častíc prekážky. Tieto procesy sú charakterizované koeficientom odrazu a koeficientom absorpcie uzatváracej konštrukcie.

Koeficient odrazu zvuk z prekážky je bezrozmerné množstvo rovnajúce sa podielu časti energie vlneniaW negatívne , odrazený od prekážky, na celú energiu vlnyW podložka pád na prekážku

.

Absorpcia zvuku prekážkou sa vyznačuje absorpčný koeficient bezrozmerné množstvo rovnajúce sa podielu časti energie vlneniaW absorbujúce pohltená prekážkou(a premenená na vnútornú energiu bariérovej látky), na všetku energiu vĺnW podložka pád na prekážku

.

Priemerný absorpčný koeficient zvuk zo všetkých okolitých povrchov je rovnaký

,

, (68*)

Kde i koeficient absorpcie zvuku materiálu i prekážka, S i – plocha i prekážky S- celková plocha prekážok, n- množstvo rôznych prekážok.

Z tohto výrazu môžeme usúdiť, že priemerný koeficient absorpcie zodpovedá jedinému materiálu, ktorý by mohol pokryť všetky povrchy bariér miestnosti pri zachovaní celková absorpcia zvuku (A ), rovné

. (69)

Fyzikálny význam celkovej absorpcie zvuku (A): číselne sa rovná koeficientu absorpcie zvuku otvoreného otvoru s plochou 1 m2.

.

Jednotka absorpcie zvuku sa nazýva sabin:

.

Po zvážení teórie šírenia a mechanizmov, ktorými vznikajú zvukové vlny, je užitočné pochopiť, ako je zvuk „interpretovaný“ alebo vnímaný ľuďmi. Párový orgán, ucho, je zodpovedný za vnímanie zvukových vĺn v ľudskom tele. Ľudské ucho- veľmi zložitý orgán, ktorý má na starosti dve funkcie: 1) vníma zvukové impulzy 2) pôsobí ako vestibulárny aparát celku Ľudské telo, určuje polohu tela v priestore a dáva vitálnu schopnosť udržiavať rovnováhu. Priemerné ľudské ucho je schopné zaznamenať vibrácie 20 - 20 000 Hz, existujú však odchýlky nahor alebo nadol. V ideálnom prípade je počuteľný frekvenčný rozsah 16 - 20 000 Hz, čomu zodpovedá aj vlnová dĺžka 16 m - 20 cm. Ucho je rozdelené na tri zložky: vonkajšie, stredné a vnútorné ucho. Každá z týchto „divízií“ plní svoju vlastnú funkciu, ale všetky tri divízie sú navzájom úzko prepojené a v skutočnosti si navzájom prenášajú zvukové vlny.

Vonkajšie (vonkajšie) ucho

Vonkajšie ucho sa skladá z ušnice a vonkajšieho zvukovodu. Ušnica je elastická chrupavka zložitého tvaru, pokrytá kožou. V spodnej časti ušnice je lalok, ktorý pozostáva z tukového tkaniva a je tiež pokrytý kožou. Ušnica funguje ako prijímač zvukových vĺn z okolitého priestoru. Špeciálny tvarŠtruktúra ušnice umožňuje lepšie zachytiť zvuky, najmä zvuky stredného frekvenčného rozsahu, ktorý je zodpovedný za prenos rečových informácií. Táto skutočnosť je do značnej miery spôsobená evolučnou nevyhnutnosťou, pretože ľudia najviac trávi svoj život v ústna komunikácia s príslušníkmi vlastného druhu. Ľudská ušnica je prakticky nehybná, na rozdiel od veľkého počtu predstaviteľov živočíšnych druhov, ktoré využívajú pohyby uší na presnejšie naladenie na zdroj zvuku.

Záhyby ľudského ušnice sú navrhnuté tak, že zavádzajú korekcie (drobné skreslenia) týkajúce sa vertikálneho a horizontálneho umiestnenia zdroja zvuku v priestore. Vďaka tejto jedinečnej vlastnosti je človek schopný celkom jasne určiť polohu objektu v priestore vzhľadom na seba, vedený iba zvukom. Táto funkcia je dobre známa aj pod pojmom „lokalizácia zvuku“. Hlavnou funkciou ušnice je zachytiť čo najviac zvukov v počuteľnom frekvenčnom rozsahu. O ďalšom osude „zachytených“ zvukových vĺn sa rozhoduje vo zvukovode, ktorého dĺžka je 25-30 mm. V ňom prechádza chrupavková časť vonkajšieho ušnice do kosti a povrch kože zvukovodu je vybavený mazovými a sírnymi žľazami. Na konci zvukovodu je elastický bubienok, ku ktorému sa dostávajú vibrácie zvukových vĺn, čím spôsobujú jeho odozvu vibrácie. Bubienok zasa prenáša tieto výsledné vibrácie do stredného ucha.

Stredné ucho

Vibrácie prenášané ušným bubienkom vstupujú do oblasti stredného ucha nazývanej „oblasť bubienka“. Ide o oblasť s objemom asi jeden kubický centimeter, v ktorej sa nachádzajú tri sluchové kostičky: malleus, incus a stapes. Sú to tieto „stredné“ prvky, ktoré fungujú najdôležitejšia funkcia: Prenáša zvukové vlny do vnútorného ucha a súčasne ich zosilňuje. Sluchové ossicles predstavujú mimoriadne zložitý reťazec prenosu zvuku. Všetky tri kosti sú navzájom úzko spojené, ako aj s ušným bubienkom, vďaka čomu sa vibrácie prenášajú „po reťazi“. Na prístupe k oblasti vnútorného ucha je okno vestibulu, ktoré je blokované základňou stužiek. Na vyrovnanie tlaku na oboch stranách bubienka (napríklad pri zmenách vonkajšieho tlaku) je oblasť stredného ucha spojená s nosohltanom eustachova trubica. Efekt zapchatých uší, ku ktorému dochádza práve kvôli takémuto jemnému ladeniu, je nám všetkým známy. Zo stredného ucha zvukové vibrácie, už zosilnené, vstupujú do oblasti vnútorného ucha, najkomplexnejšej a najcitlivejšej.

Vnútorné ucho

Najkomplexnejšou formou je vnútorné ucho, ktoré sa z tohto dôvodu nazýva labyrint. Kostný labyrint zahŕňa: vestibul, slimák a polkruhové kanály, ako aj vestibulárny aparát , zodpovedný za rovnováhu. Slimák v tejto súvislosti priamo súvisí so sluchom. Slimák je špirálovitý membránový kanál naplnený lymfatickou tekutinou. Vo vnútri je kanál rozdelený na dve časti ďalšou membránovou prepážkou nazývanou "hlavná membrána". Táto membrána pozostáva z vlákien rôznych dĺžok (spolu viac ako 24 000), natiahnutých ako struny, pričom každá struna rezonuje svojím špecifickým zvukom. Kanál je rozdelený membránou na hornú a dolnú šupinu, ktoré komunikujú na vrchole kochley. Na opačnom konci sa kanál pripája k receptorovému aparátu sluchového analyzátora, ktorý je pokrytý drobnými vlasovými bunkami. Toto zariadenie na analýzu sluchu sa tiež nazýva „Cortiho orgán“. Keď vibrácie zo stredného ucha vstúpia do slimáka, lymfatickej tekutiny plniaci kanál tiež začne vibrovať a prenášať vibrácie na hlavnú membránu. V tomto momente vstupuje do činnosti prístroj sluchového analyzátora, ktorého vláskové bunky umiestnené v niekoľkých radoch premieňajú zvukové vibrácie na elektrické „nervové“ impulzy, ktoré sluchový nerv prenášané do časovej zóny mozgovej kôry. Takýmto zložitým a vyšperkovaným spôsobom človek v konečnom dôsledku začuje požadovaný zvuk.

Vlastnosti vnímania a tvorby reči

Mechanizmus tvorby reči sa u ľudí formoval počas celého evolučného štádia. Význam tejto schopnosti je prenášať verbálne a neverbálne informácie. Prvý nesie verbálnu a sémantickú záťaž, druhý je zodpovedný za sprostredkovanie emocionálnej zložky. Proces vytvárania a vnímania reči zahŕňa: formuláciu správy; kódovanie do prvkov podľa pravidiel existujúceho jazyka; prechodné neuromuskulárne akcie; pohyb hlasivky; vydávanie akustického signálu; Ďalej prichádza do činnosti poslucháč, ktorý vykonáva: spektrálnu analýzu prijatého akustického signálu a výber akustické znaky v periférnom sluchovom systéme, prenos vybraných vlastností cez neurónové siete, rozpoznávanie jazykového kódu (lingvistická analýza), pochopenie významu správy.
Prístroj na generovanie rečových signálov možno prirovnať ku komplexnému dychovému nástroju, ale všestrannosť a flexibilita konfigurácie a schopnosť reprodukovať najmenšie jemnosti a detaily nemá v prírode analógy. Mechanizmus tvorby hlasu pozostáva z troch neoddeliteľných komponentov:

  1. Generátor- pľúca ako zásobník objemu vzduchu. Energia nadmerného tlaku sa ukladá v pľúcach, potom sa cez vylučovací kanál pomocou svalového systému táto energia odvádza cez priedušnicu spojenú s hrtanom. V tomto štádiu je prúd vzduchu prerušený a upravený;
  2. Vibrátor- pozostáva z hlasiviek. Prúdenie ovplyvňujú aj turbulentné prúdy vzduchu (vytvárajú okrajové tóny) a pulzné zdroje (výbuchy);
  3. Rezonátor- zahŕňa rezonančné dutiny zložitého geometrického tvaru (hltan, ústne a nosové dutiny).

Súhrn individuálneho usporiadania týchto prvkov tvorí jedinečný a individuálny timbre hlasu každého jednotlivca.

Energia vzduchového stĺpca sa vytvára v pľúcach, ktoré vytvárajú určitý prúd vzduchu pri nádychu a výdychu v dôsledku rozdielu atmosférického a intrapulmonálneho tlaku. Proces akumulácie energie sa uskutočňuje inhaláciou, proces uvoľňovania je charakterizovaný výdychom. Stáva sa to v dôsledku stlačenia a rozšírenia hrudníka, ktoré sa uskutočňuje pomocou dvoch svalových skupín: medzirebrové a bránice s hlbokým dýchaním a spevom, svaly brušného lisu, hrudníka a krku sa tiež sťahujú. Pri nádychu sa bránica sťahuje a posúva nadol, kontrakcia vonkajších medzirebrových svalov zdvihne rebrá a posunie ich do strán a hrudná kosť dopredu. Zväčšenie hrudníka vedie k poklesu tlaku vo vnútri pľúc (v porovnaní s atmosférickým tlakom) a tento priestor sa rýchlo naplní vzduchom. Pri výdychu sa svaly primerane uvoľnia a všetko sa vráti do predchádzajúceho stavu (hrudník sa vlastnou gravitáciou vráti do pôvodného stavu, bránica sa zdvihne, objem predtým roztiahnutých pľúc sa zníži, vnútropľúcny tlak sa zvýši). Inhaláciu možno opísať ako proces, ktorý vyžaduje výdaj energie (aktívny); výdych je proces akumulácie energie (pasívny). Kontrola procesu dýchania a tvorby reči prebieha nevedome, ale pri speve si kontrola dýchania vyžaduje vedomý prístup a dlhodobý dodatočný tréning.

Množstvo energie, ktorá sa následne vynakladá na tvorbu reči a hlasu, závisí od objemu uloženého vzduchu a od veľkosti dodatočného tlaku v pľúcach. Maximálny vyvinutý tlak trénovaného operného speváka môže dosiahnuť 100-112 dB. Modulácia prúdenia vzduchu vibráciou hlasiviek a vytváranie subfaryngeálneho nadmerného tlaku, tieto procesy sa vyskytujú v hrtane, čo je druh ventilu umiestneného na konci priedušnice. Ventil plní dvojakú funkciu: chráni pľúca pred cudzími predmetmi a udržiava vysoký tlak. Je to hrtan, ktorý pôsobí ako zdroj reči a spevu. Hrtan je súbor chrupaviek spojených svalmi. Hrtan má pomerne zložitú štruktúru, ktorej hlavným prvkom je pár hlasiviek. Práve hlasivky sú hlavným (ale nie jediným) zdrojom tvorby hlasu alebo „vibrátora“. Počas tohto procesu sa hlasivky začnú pohybovať, sprevádzané trením. Na ochranu pred tým sa vylučuje špeciálny slizničný sekrét, ktorý pôsobí ako lubrikant. Tvorba zvukov reči je určená vibráciami väzov, čo vedie k vytvoreniu prúdu vzduchu vydychovaného z pľúc na určitý typ amplitúdovej charakteristiky. Medzi hlasivkami sú malé dutiny, ktoré v prípade potreby fungujú ako akustické filtre a rezonátory.

Vlastnosti sluchového vnímania, bezpečnosť počúvania, sluchové prahy, prispôsobenie, správna úroveň hlasitosti

Ako je zrejmé z opisu štruktúry ľudského ucha, tento orgán je veľmi jemný a má pomerne zložitú štruktúru. Ak vezmeme do úvahy túto skutočnosť, nie je ťažké určiť, že toto mimoriadne jemné a citlivé zariadenie má súbor obmedzení, prahov atď. Ľudské sluchové ústrojenstvo je prispôsobené na vnímanie tichých zvukov, ako aj zvukov strednej intenzity. Dlhodobé vystavenie hlasitým zvukom má za následok nezvratné zmeny sluchových prahov, ako aj iné problémy so sluchom vrátane úplnej hluchoty. Stupeň poškodenia je priamo úmerný dobe expozície v hlučnom prostredí. V tomto momente vstupuje do platnosti aj adaptačný mechanizmus – t.j. Pod vplyvom dlhotrvajúcich hlasitých zvukov sa citlivosť postupne znižuje, vnímaná hlasitosť sa znižuje a sluch sa prispôsobuje.

Adaptácia sa spočiatku snaží chrániť sluchové orgány pred príliš hlasnými zvukmi, avšak práve vplyv tohto procesu človeka najčastejšie núti k nekontrolovateľnému zvyšovaniu úrovne hlasitosti audiosystému. Ochrana je realizovaná vďaka práci mechanizmu stredného a vnútorného ucha: štuplík je stiahnutý oválne okno, čím chráni pred nadmerne hlasnými zvukmi. Ochranný mechanizmus však nie je ideálny a má časové oneskorenie, spúšťa sa len 30-40 ms po začiatku príchodu zvuku a úplná ochrana sa nedosiahne ani po trvaní 150 ms. Ochranný mechanizmus sa aktivuje pri prekročení úrovne hlasitosti 85 dB, pričom samotná ochrana je do 20 dB.
Za najnebezpečnejší možno v tomto prípade považovať fenomén „posunutia sluchového prahu“, ktorý sa v praxi zvyčajne vyskytuje v dôsledku dlhodobá expozícia hlasné zvuky nad 90 dB. Proces obnovy sluchový systém po takýchto škodlivých účinkoch môže trvať až 16 hodín. Prahový posun začína už pri úrovni intenzity 75 dB a zvyšuje sa úmerne so zvyšujúcou sa úrovňou signálu.

Pri zvažovaní problému správnu úroveň intenzitu zvuku, najhoršie je uvedomiť si fakt, že problémy (získané alebo vrodené) spojené so sluchom sú v našej dobe dosť rozvinutej medicíny prakticky neliečiteľné. To všetko by malo každého príčetného človeka priviesť k zamysleniu sa nad tým, ako sa o svoj sluch dobre starať, ak, samozrejme, plánuje zachovať jeho nedotknutú celistvosť a schopnosť počuť celý frekvenčný rozsah čo najdlhšie. Našťastie všetko nie je také strašidelné, ako by sa na prvý pohľad mohlo zdať a dodržaním množstva opatrení si svoj sluch ľahko zachováte aj vo vyššom veku. Pred zvažovaním týchto opatrení je potrebné pamätať na jedno dôležitá vlastnosťľudské sluchové vnímanie. Načúvací prístroj vníma zvuky nelineárne. Tento jav je nasledovný: ak si predstavíme jednu frekvenciu čistého tónu, napríklad 300 Hz, potom sa objaví nelinearita, keď sa v ušnici objavia podtóny tejto základnej frekvencie podľa logaritmického princípu (ak základnú frekvenciu berieme ako f, potom budú podtóny frekvencie 2f, 3f atď. v rastúcom poradí). Táto nelinearita je tiež ľahšie pochopiteľná a mnohým je známa pod týmto názvom "nelineárne skreslenia". Keďže v pôvodnom čistom tóne sa takéto harmonické (podtóny) nevyskytujú, ukazuje sa, že samotné ucho robí vlastné korekcie a podtóny pôvodného zvuku, ale dajú sa určiť len ako subjektívne skreslenia. Pri úrovniach intenzity pod 40 dB nedochádza k subjektívnemu skresleniu. So stúpajúcou intenzitou od 40 dB sa úroveň subjektívnych harmonických začína zvyšovať, ale už pri úrovni 80-90 dB je ich negatívny príspevok k zvuku relatívne malý (preto možno túto úroveň intenzity podmienečne považovať za druh „ zlatá stredná cesta“ v hudobnej oblasti).

Na základe týchto informácií ľahko určíte bezpečnú a prijateľnú úroveň hlasitosti, ktorá nepoškodí sluchové orgány a zároveň umožní počuť absolútne všetky vlastnosti a detaily zvuku, napr. práca s „hi-fi“ systémom. Táto úroveň "zlatého priemeru" je približne 85-90 dB. Práve pri tejto intenzite zvuku je možné počuť všetko, čo je obsiahnuté v zvukovej ceste, pričom je minimalizované riziko predčasného poškodenia a straty sluchu. Úroveň hlasitosti 85 dB možno považovať za takmer úplne bezpečnú. Aby sme pochopili, aké sú nebezpečenstvá hlasitého počúvania a prečo príliš nízka úroveň hlasitosti neumožňuje počuť všetky nuansy zvuku, pozrime sa na tento problém podrobnejšie. Pokiaľ ide o nízke úrovne hlasitosti, nedostatok vhodnosti (ale častejšie subjektívna túžba) počúvania hudby pri nízkych úrovniach je spôsobený nasledujúcimi dôvodmi:

  1. Nelinearita ľudského sluchového vnímania;
  2. Vlastnosti psychoakustického vnímania, o ktorých sa bude diskutovať samostatne.

Vyššie diskutovaná nelinearita sluchového vnímania má významný vplyv pri akejkoľvek hlasitosti pod 80 dB. V praxi to vyzerá takto: ak zapnete hudbu na tichej úrovni, napríklad 40 dB, potom bude najjasnejšie počuť stredofrekvenčný rozsah hudobnej skladby, či už ide o vokály interpreta alebo nástroje hrajúce v tento rozsah. Zároveň bude jasný nedostatok nízkych a vysokých frekvencií, a to práve kvôli nelineárnosti vnímania a tiež kvôli tomu, že rôzne frekvencie znejú pri rôznej hlasitosti. Je teda zrejmé, že na plné vnímanie celého obrazu musí byť úroveň intenzity frekvencie čo najviac zladená s jednou hodnotou. Napriek tomu, že už pri úrovni hlasitosti 85-90 dB idealizované vyrovnanie hlasitosti rôzne frekvencie nenastane, úroveň sa stane prijateľnou pre bežné každodenné počúvanie. Čím nižšia je súčasne hlasitosť, tým jasnejšie bude sluch vnímať charakteristickú nelinearitu, a to pocit absencie správneho množstva vysokých a nízkych frekvencií. Zároveň sa ukazuje, že s takouto nelinearitou nie je možné vážne hovoriť o reprodukcii „hi-fi“ zvuku s vysokou vernosťou, pretože presnosť pôvodného zvukového obrazu bude v tejto konkrétnej situácii extrémne nízka.

Ak sa ponoríte do týchto zistení, bude jasné, prečo je počúvanie hudby pri nízkej hlasitosti, aj keď je zo zdravotného hľadiska najbezpečnejšie, mimoriadne negatívne pre ucho v dôsledku vytvárania jasne nepravdepodobných obrazov hudobných nástrojov a hlasov. a chýbajúca mierka zvukovej scény. Vo všeobecnosti možno tiché prehrávanie hudby použiť ako sprievodné pozadie, ale je úplne kontraindikované počúvať vysokú kvalitu „hi-fi“ pri nízkej hlasitosti z vyššie uvedených dôvodov nemožnosti vytvárať naturalistické obrazy zvukovej scény, ktorá bola tvorený zvukovým inžinierom v štúdiu, vo fáze nahrávania zvuku. Ale nielen nízka hlasitosť prináša určité obmedzenia pre vnímanie výsledného zvuku, situácia je oveľa horšia so zvýšenou hlasitosťou. Je možné a celkom jednoduché poškodiť si sluch a výrazne znížiť citlivosť, ak dlho počúvajte hudbu pri úrovniach nad 90 dB. Tieto údaje sú založené na veľkom počte lekárskych štúdií, ktoré dospeli k záveru, že zvuk nad 90 dB spôsobuje skutočné a takmer nenapraviteľné poškodenie zdravia. Mechanizmus tohto javu spočíva v sluchovom vnímaní a štrukturálnych vlastnostiach ucha. Keď sa do zvukovodu dostane zvuková vlna s intenzitou nad 90 dB, do hry vstúpia orgány stredného ucha, čo spôsobí jav nazývaný sluchová adaptácia.

Princíp toho, čo sa deje v tomto prípade, je tento: štuplík je odsunutý od oválneho okienka a chráni vnútorné ucho pred príliš hlasnými zvukmi. Tento proces sa nazýva akustický reflex. Pre ucho je to vnímané ako krátkodobý pokles citlivosti, ktorý môže poznať každý, kto niekedy navštívil napríklad rockové koncerty v kluboch. Po takomto koncerte dochádza ku krátkodobému zníženiu citlivosti, ktorá sa po určitom čase vráti na predchádzajúcu úroveň. Obnovenie citlivosti však nenastane vždy a priamo závisí od veku. Za tým všetkým sa skrýva veľké nebezpečenstvo počúvania hlasnej hudby a iných zvukov, ktorých intenzita presahuje 90 dB. Výskyt akustického reflexu nie je jediným „viditeľným“ nebezpečenstvom straty sluchovej citlivosti. Pri dlhšom vystavení príliš hlasným zvukom sa chĺpky nachádzajúce sa v oblasti vnútorného ucha (reagujúce na vibrácie) veľmi vychyľujú. V tomto prípade dochádza k efektu, že vlasy zodpovedné za vnímanie určitej frekvencie sú vychýlené pod vplyvom vibrácií zvuku s vysokou amplitúdou. V určitom bode sa takýto vlas môže príliš odchýliť a nemôže sa vrátiť späť. To spôsobí zodpovedajúcu stratu citlivosti pri určitej frekvencii!

Najhoršie na celej tejto situácii je, že choroby uší sú prakticky neliečiteľné ani najmodernejšími metódami, ktoré medicína pozná. To všetko vedie k určitým závažným záverom: zvuk nad 90 dB je zdraviu nebezpečný a takmer zaručene spôsobí predčasnú stratu sluchu alebo výrazné zníženie citlivosti. O to nepríjemnejšie je, že vyššie spomínaná vlastnosť adaptácie vstupuje do hry v priebehu času. Tento proces v ľudských sluchových orgánoch prebieha takmer nepostrehnuteľne, t.j. u človeka, ktorý pomaly stráca citlivosť, je takmer 100% pravdepodobnosť, že si to nevšimne, kým ľudia okolo nich nebudú venovať pozornosť neustále sa opakujúcim otázkam, ako napríklad: „Čo si to práve povedal?“ Záver je na záver veľmi jednoduchý: pri počúvaní hudby je životne dôležité nepovoliť úrovne intenzity zvuku nad 80-85 dB! V tomto bode existuje aj pozitívna stránka: úroveň hlasitosti 80-85 dB približne zodpovedá úrovni nahrávania hudby v štúdiovom prostredí. Tu vzniká koncept „zlatého priemeru“, nad ktorým je lepšie nepovyšovať sa, ak sú zdravotné problémy akokoľvek dôležité.

Aj krátke počúvanie hudby na úrovni 110-120 dB môže spôsobiť problémy so sluchom, napríklad počas živého koncertu. Je zrejmé, že niekedy je nemožné alebo veľmi ťažké sa tomu vyhnúť, ale je mimoriadne dôležité pokúsiť sa to urobiť, aby sa zachovala integrita sluchového vnímania. Teoreticky krátkodobé vystavenie hlasitým zvukom (nepresahujúcim 120 dB), ešte pred nástupom „sluchovej únavy“, nevedie k vážnym negatívnym následkom. Ale v praxi sa zvyčajne vyskytujú prípady dlhodobého vystavenia zvuku takej intenzity. Ľudia sa ohlušujú bez toho, aby si uvedomovali celý rozsah nebezpečenstva v aute pri počúvaní audiosystému, doma v podobných podmienkach alebo v slúchadlách prenosného prehrávača. Prečo sa to deje a čo núti zvuk, aby bol stále hlasnejší? Na túto otázku existujú dve odpovede: 1) Vplyv psychoakustiky, o ktorom sa bude diskutovať samostatne; 2) Neustála potreba „vykričať“ nejaké externé zvuky s hlasitosťou hudby. Prvý aspekt problému je celkom zaujímavý a bude sa o ňom podrobnejšie diskutovať ďalej, ale druhá stránka problému vedie skôr k negatívnym myšlienkam a záverom o chybnom pochopení skutočných základov správneho počúvania zvuku triedy hi-fi.

Bez toho, aby sme zachádzali do konkrétností, všeobecný záver o počúvaní hudby a správnej hlasitosti je nasledujúci: počúvanie hudby by sa malo uskutočňovať pri úrovni intenzity zvuku nie vyššej ako 90 dB, nie nižšej ako 80 dB v miestnosti, v ktorej je veľa hluk alebo žiadny hluk. cudzie zvuky vonkajšie zdroje (napríklad: rozhovory susedov a iný hluk za stenou bytu; hluk z ulice a technický hluk, ak ste v aute atď.). Raz a navždy by som chcel zdôrazniť, že práve pri splnení takýchto pravdepodobne prísnych požiadaviek môžete dosiahnuť dlho očakávanú rovnováhu objemu, ktorá nespôsobí predčasné nežiaduce poškodenie sluchových orgánov a navyše prinesie skutočné potešenie. od počúvania vašich obľúbených hudobných diel s najmenšími zvukovými detailmi pri vysokých a nízkych frekvenciách a precíznosti, ktorú sleduje samotný koncept „hi-fi“ zvuku.

Psychoakustika a črty vnímania

Aby som čo najúplnejšie odpovedal na niektoré dôležité otázky Pokiaľ ide o konečné ľudské vnímanie zvukovej informácie, existuje celá veda, ktorá študuje obrovské množstvo takýchto aspektov. Táto sekcia sa nazýva „psychoakustika“. Faktom je, že sluchové vnímanie nekončí len pri fungovaní sluchových orgánov. Po priamom vnímaní zvuku sluchovým orgánom (ucho) prichádza na rad najkomplexnejší a málo prebádaný mechanizmus analýzy prijatých informácií, ktorý je plne v kompetencii ľudského mozgu, ktorý je takto navrhnutý že počas prevádzky generuje vlny určitej frekvencie a sú tiež označené v Hertzoch (Hz). Rôzne frekvencie mozgových vĺn zodpovedajú určitým ľudským stavom. Ukazuje sa teda, že počúvanie hudby pomáha meniť frekvenčné ladenie mozgu a to je dôležité zvážiť pri počúvaní hudobných skladieb. Na základe tejto teórie existuje aj metóda zvukovej terapie priamym ovplyvňovaním duševného stavu človeka. Existuje päť typov mozgových vĺn:

  1. Delta vlny (vlny pod 4 Hz). Zodpovedá stavu hlbokého spánku bez snov, pričom dochádza k úplnej absencii telesných vnemov.
  2. Theta vlny (4-7 Hz vlny). Stav spánku alebo hlboká meditácia.
  3. Alfa vlny (vlny 7-13 Hz). Stav relaxácie a relaxácie počas bdelosti, ospalosti.
  4. Beta vlny (vlny 13-40 Hz). Stav aktivity, každodenné myslenie a duševná aktivita, vzrušenie a poznanie.
  5. Gama vlny (vlny nad 40 Hz). Stav intenzívnej duševnej aktivity, strachu, vzrušenia a uvedomenia.

Psychoakustika ako vedný odbor hľadá odpovede na najzaujímavejšie otázky týkajúce sa konečného ľudského vnímania zvukovej informácie. V procese štúdia tohto procesu sa odhaľuje veľké množstvo faktorov, ktorých vplyv sa vždy vyskytuje tak v procese počúvania hudby, ako aj v akomkoľvek inom prípade spracovania a analýzy akýchkoľvek zvukových informácií. Psychoakustik študuje takmer celú škálu možných vplyvov, počnúc emocionálnym a duševným stavom človeka v čase počúvania, končiac štrukturálnymi vlastnosťami hlasiviek (ak hovoríme o zvláštnostiach vnímania všetkých jemností vokálny výkon) a mechanizmus premeny zvuku na elektrické impulzy mozgu. Najzaujímavejšie a najdôležitejšie faktory (ktoré je životne dôležité vziať do úvahy pri každom počúvaní vašich obľúbených hudobných skladieb, ako aj pri budovaní profesionálneho audio systému) budú diskutované ďalej.

Pojem zhoda, hudobná zhoda

Štruktúra ľudského sluchového systému je jedinečná predovšetkým mechanizmom vnímania zvuku, nelinearitou sluchového systému a schopnosťou zoskupovať zvuky podľa výšky s pomerne vysokou presnosťou. Väčšina zaujímavá vlastnosť vnímanie, možno si všimnúť nelinearitu sluchového systému, ktorá sa prejavuje vo forme objavenia sa dodatočných neexistujúcich (v základnom tóne) harmonických, obzvlášť často sa prejavujúcich u ľudí s hudobným alebo absolútnym tónom. Ak sa zastavíme podrobnejšie a analyzujeme všetky jemnosti vnímania hudobného zvuku, potom sa dá ľahko rozlíšiť pojem „súzvuk“ a „disonancia“ rôznych akordov a zvukových intervalov. koncepcia "súzvuk" je definovaný ako zvuk spoluhlásky (z francúzskeho slova „dohoda“), a teda naopak, "disonancia"- nesúladný, nesúladný zvuk. Napriek rôznorodosti rôzne interpretácie Tieto pojmy sú charakteristikami hudobných intervalov, najvhodnejšie je použiť „hudobno-psychologické“ dekódovanie pojmov: súzvuk je definovaný a pociťovaný človekom ako príjemný a pohodlný, mäkký zvuk; disonancia na druhej strane ho možno charakterizovať ako zvuk vyvolávajúci podráždenie, úzkosť a napätie. Takáto terminológia je vo svojej podstate mierne subjektívna a tiež sa v priebehu histórie vývoja hudby brali ako „súhlásky“ úplne iné intervaly a naopak.

V dnešnej dobe je tiež ťažké jednoznačne pochopiť tieto pojmy, pretože medzi ľuďmi s rôznymi hudobnými preferenciami a vkusom existujú rozdiely a neexistuje všeobecne akceptovaná a dohodnutá koncepcia harmónie. Psychoakustický základ pre vnímanie rôznych hudobných intervalov ako súhlasných alebo disonantných priamo závisí od konceptu „kritickej kapely“. Kritická kapela- to je určitá šírka pásma, v rámci ktorej sa dramaticky menia sluchové vnemy. Šírka kritických pásiem sa zvyšuje úmerne so zvyšujúcou sa frekvenciou. Preto pociťovanie konsonancií a disonancií priamo súvisí s prítomnosťou kritických pásiem. Sluchový orgánčlovek (ucho), ako už bolo spomenuté, hrá úlohu pásmového filtra v určitom štádiu analýzy zvukových vĺn. Táto úloha je priradená bazilárnej membráne, na ktorej sa nachádza 24 kritických pásiem s frekvenčne závislými šírkami.

Zhoda a nesúlad (zhoda a nesúlad) teda priamo závisia od rozlišovacej schopnosti sluchového systému. Ukazuje sa, že ak znejú dva rôzne tóny v súzvuku alebo frekvenčný rozdiel je nulový, potom ide o dokonalú zhodu. Rovnaká zhoda nastane, ak je frekvenčný rozdiel väčší ako kritické pásmo. Disonancia nastáva len vtedy, keď je frekvenčný rozdiel od 5 % do 50 % kritického pásma. Najvyšší stupeň disonancia v danom segmente je počuteľná, ak je rozdiel jedna štvrtina šírky kritického pásma. Na základe toho je ľahké analyzovať akúkoľvek zmiešanú hudobnú nahrávku a kombináciu nástrojov na zhodu alebo nesúlad zvuku. Nie je ťažké uhádnuť, akú veľkú úlohu v tomto prípade zohráva zvukár, nahrávacie štúdio a ďalšie komponenty finálnej digitálnej či analógovej zvukovej stopy, a to všetko ešte pred pokusom o prehrávanie na zvukovom zariadení.

Lokalizácia zvuku

Systém binaurálneho sluchu a priestorovej lokalizácie pomáha človeku vnímať plnosť priestorového zvukového obrazu. Tento mechanizmus vnímania je realizovaný prostredníctvom dvoch sluchových prijímačov a dvoch sluchových kanálov. Zvuková informácia, ktorá prichádza cez tieto kanály, sa následne spracováva v periférnej časti sluchového systému a podrobuje sa spektrotemporálnej analýze. Ďalej sa tieto informácie prenášajú do vyšších častí mozgu, kde sa porovnáva rozdiel medzi ľavým a pravým zvukovým signálom a vytvára sa jediný zvukový obraz. Tento opísaný mechanizmus je tzv binaurálne počúvanie. Vďaka tomu má človek tieto jedinečné schopnosti:

1) lokalizácia zvukových signálov z jedného alebo viacerých zdrojov, čím sa vytvorí priestorový obraz vnímania zvukového poľa
2) oddelenie signálov prichádzajúcich z rôznych zdrojov
3) zvýraznenie niektorých signálov na pozadí iných (napríklad izolácia reči a hlasu od hluku alebo zvuku nástrojov)

Priestorová lokalizácia je ľahko pozorovateľná jednoduchý príklad. Na koncerte, keď je pódium a na ňom určitý počet hudobníkov v určitej vzdialenosti od seba, môžete ľahko (ak chcete, aj zatvorením očí) určiť smer príchodu zvukového signálu každého nástroja, vyhodnotiť hĺbku a priestorovosť zvukového poľa. Rovnako sa cení aj dobrý hi-fi systém, ktorý dokáže spoľahlivo „reprodukovať“ takéto efekty priestorovosti a lokalizácie, čím vlastne „oklame“ mozog, aby cítil plnú prítomnosť na živom vystúpení vášho obľúbeného interpreta. Lokalizáciu zdroja zvuku zvyčajne určujú tri hlavné faktory: čas, intenzita a spektrálne spektrum. Bez ohľadu na tieto faktory existuje množstvo vzorov, ktoré možno použiť na pochopenie základov týkajúcich sa lokalizácie zvuku.

Najväčší lokalizačný efekt vnímaný ľudským sluchom je v oblasti strednej frekvencie. Zároveň je takmer nemožné určiť smer zvukov frekvencií nad 8000 Hz a pod 150 Hz. Posledná uvedená skutočnosť je obzvlášť široko využívaná v hi-fi systémoch a systémoch domáceho kina pri výbere umiestnenia subwoofera (nízkofrekvenčná sekcia), ktorého umiestnenie v miestnosti je z dôvodu nedostatočnej lokalizácie frekvencií pod 150 Hz. prakticky irelevantné a poslucháč má v každom prípade ucelený obraz zvukovej scény. Presnosť lokalizácie závisí od umiestnenia zdroja žiarenia zvukových vĺn v priestore. Najväčšia presnosť lokalizácie zvuku je teda pozorovaná v horizontálnej rovine, dosahuje hodnotu 3°. Vo vertikálnej rovine ľudský sluchový systém určuje smer zdroja oveľa horšie, presnosť je v tomto prípade 10-15 ° (kvôli špecifickej štruktúre uši a komplexná geometria). Presnosť lokalizácie sa mierne líši v závislosti od uhla zvukov vydávajúcich objektov v priestore voči poslucháčovi a výsledný efekt ovplyvňuje aj miera difrakcie zvukových vĺn z hlavy poslucháča. Treba tiež poznamenať, že širokopásmové signály sú lokalizované lepšie ako úzkopásmový šum.

Oveľa zaujímavejšia je situácia s určením hĺbky smerového zvuku. Osoba môže napríklad určiť vzdialenosť k objektu zvukom, ale vo väčšej miere sa to deje v dôsledku zmien akustického tlaku v priestore. Typicky, čím ďalej je objekt od poslucháča, tým viac sú zvukové vlny vo voľnom priestore tlmené (v miestnosti sa pridáva vplyv odrazených zvukových vĺn). Môžeme teda konštatovať, že presnosť lokalizácie je vyššia v uzavretej miestnosti práve z dôvodu výskytu dozvuku. Umožňujú to odrazené vlny vznikajúce v uzavretých priestoroch zaujímavé efekty Tieto javy sú možné práve vďaka citlivosti trojrozmernej lokalizácie zvuku. Hlavné závislosti, ktoré určujú horizontálnu lokalizáciu zvuku: 1) rozdiel v čase príchodu zvukovej vlny vľavo a pravé ucho; 2) rozdiely v intenzite v dôsledku difrakcie na hlave poslucháča. Na určenie hĺbky zvuku je dôležitý rozdiel hladiny akustického tlaku a rozdiel v spektrálnom zložení. Lokalizácia vo vertikálnej rovine je tiež silne závislá od difrakcie v ušnici.

Situácia je komplikovanejšia pri moderných systémoch priestorového zvuku založených na technológii dolby surround a analógoch. Mohlo by sa zdať, že princípy konštrukcie systémov domáceho kina jasne regulujú spôsob obnovenia celkom naturalistického priestorového obrazu 3D zvuku s vlastnou hlasitosťou a lokalizáciou virtuálnych zdrojov v priestore. Nie všetko je však také triviálne, pretože samotné mechanizmy vnímania a lokalizácie veľkého počtu zdrojov zvuku sa zvyčajne neberú do úvahy. Transformácia zvuku orgánmi sluchu zahŕňa proces pridávania signálov z rôznych zdrojov, ktoré prichádzajú do rôznych uší. Navyše, ak je fázová štruktúra rôznych zvukov viac-menej synchrónna, ucho vníma takýto proces ako zvuk vychádzajúci z jedného zdroja. Existuje aj množstvo ťažkostí vrátane zvláštností lokalizačného mechanizmu, ktorý sťažuje presné určenie smeru zdroja v priestore.

Vzhľadom na vyššie uvedené sa najťažšou úlohou stáva oddelenie zvukov z rôznych zdrojov, najmä ak tieto rôzne zdroje hrajú podobnú amplitúdovo-frekvenčný signál. A to je presne to, čo sa deje v praxi v každom moderný systém priestorový zvuk a dokonca aj v bežnom stereo systéme. Keď človek počúva veľké množstvo zvukov vychádzajúcich z rôznych zdrojov, prvým krokom je určiť, či každý konkrétny zvuk patrí k zdroju, ktorý ho vytvára (zoskupenie podľa frekvencie, výšky tónu, zafarbenia). A až v druhom štádiu sa sluch pokúša lokalizovať zdroj. Potom sú prichádzajúce zvuky rozdelené do prúdov na základe priestorových charakteristík (rozdiel v čase príchodu signálov, rozdiel v amplitúde). Na základe prijatých informácií sa vytvára viac-menej statický a fixný sluchový obraz, z ktorého je možné určiť, odkiaľ každý konkrétny zvuk pochádza.

Je veľmi vhodné sledovať tieto procesy na príklade obyčajného javiska, na ktorom sú pevne umiestnení hudobníci. Zároveň je veľmi zaujímavé, že ak sa vokalista/interpret, zastávajúci na javisku pôvodne istú pozíciu, začne plynulo pohybovať po javisku akýmkoľvek smerom, predtým vytvorený sluchový obraz sa nezmení! Určenie smeru zvuku vychádzajúceho z vokalistu zostane subjektívne rovnaké, ako keby stál na tom istom mieste, kde stál pred pohybom. Iba v prípade náhlej zmeny umiestnenia interpreta na javisku sa vytvorený zvukový obraz rozdelí. Okrem diskutovaných problémov a zložitosti procesov lokalizácie zvukov v priestore zohráva v prípade viackanálových priestorových zvukových systémov pomerne veľkú úlohu proces dozvuku v konečnej posluchovej miestnosti. Najzreteľnejšie sa táto závislosť pozoruje pri veľké číslo odrazené zvuky prichádzajú zo všetkých strán - presnosť lokalizácie sa výrazne zhoršuje. Ak je energetická saturácia odrazených vĺn väčšia (prevládajúca) ako priame zvuky, lokalizačné kritérium v ​​takejto miestnosti bude extrémne rozmazané a je mimoriadne ťažké (ak nie nemožné) hovoriť o presnosti určenia takýchto zdrojov.

V prípade širokopásmových signálov sa však v miestnosti so silným odrazom teoreticky sluch riadi parametrom rozdielu intenzity. V tomto prípade sa smer určuje pomocou vysokofrekvenčnej zložky spektra. V každej miestnosti bude presnosť lokalizácie závisieť od času príchodu odrazených zvukov po priamych zvukoch. Ak je medzera medzi týmito zvukovými signálmi príliš malá, začne fungovať „zákon priamej vlny“, aby pomohol sluchovému systému. Podstata tohto javu: ak prichádzajú zvuky s krátkym časovým intervalom oneskorenia rôznymi smermi, potom dochádza k lokalizácii celého zvuku podľa prvého prichádzajúceho zvuku, t.j. ucho do určitej miery ignoruje odrazený zvuk, ak príde príliš skoro po priamom zvuku. Podobný efekt sa prejavuje aj pri určovaní smeru príchodu zvuku vo vertikálnej rovine, ale v tomto prípade je oveľa slabší (kvôli tomu, že citlivosť sluchového systému na lokalizáciu vo vertikálnej rovine je citeľne horšia).

Podstata efektu prednosti je oveľa hlbšia a má skôr psychologický ako fyziologický charakter. Uskutočnilo sa veľké množstvo experimentov, na základe ktorých bola stanovená závislosť. Tento efekt nastáva predovšetkým vtedy, keď sa čas výskytu ozveny, jej amplitúda a smer zhodujú s niektorými „očakávaniami“ poslucháča o tom, ako akustika konkrétnej miestnosti vytvára zvukový obraz. Možno, že osoba už mala skúsenosti s počúvaním v tejto alebo podobných miestnostiach, čo predurčuje sluchový systém k výskytu „očakávaného“ efektu prednosti. Na obídenie týchto obmedzení na ľudský sluch, v prípade viacerých zdrojov zvuku sa využívajú rôzne triky a triky, pomocou ktorých sa v konečnom dôsledku formuje viac či menej hodnoverná lokalizácia hudobných nástrojov/iných zdrojov zvuku v priestore. Reprodukcia stereo a viackanálového zvuku je vo všeobecnosti založená na veľkom podvode a vytváraní sluchovej ilúzie.

Keď dva alebo viac reproduktorových systémov (napríklad 5.1 alebo 7.1 alebo dokonca 9.1) reprodukujú zvuk z rôznych miest v miestnosti, poslucháč počuje zvuky vychádzajúce z neexistujúcich alebo imaginárnych zdrojov, pričom vníma určitú zvukovú panorámu. Možnosť tohto podvodu spočíva v biologické vlastnosti zariadenia ľudského tela. S najväčšou pravdepodobnosťou človek nemal čas prispôsobiť sa rozpoznaniu takéhoto podvodu kvôli skutočnosti, že princípy „umelej“ reprodukcie zvuku sa objavili relatívne nedávno. Ale aj keď sa proces vytvárania imaginárnej lokalizácie ukázal ako možný, implementácia je stále ďaleko od dokonalosti. Faktom je, že ucho skutočne vníma zdroj zvuku tam, kde v skutočnosti neexistuje, ale správnosť a presnosť prenosu zvukových informácií (najmä zafarbenia) je veľkou otázkou. Početnými experimentmi v reálnych dozvukových miestnostiach a v anechoických komorách sa zistilo, že zafarbenie zvukových vĺn z reálnych a imaginárnych zdrojov je odlišné. To ovplyvňuje najmä subjektívne vnímanie spektrálnej hlasitosti; zafarbenie sa v tomto prípade výrazne a zreteľne mení (v porovnaní s podobným zvukom reprodukovaným skutočným zdrojom).

V prípade viackanálových systémov domáceho kina je úroveň skreslenia výrazne vyššia z niekoľkých dôvodov: 1) Mnoho zvukových signálov podobných amplitúdovo-frekvenčným a fázovým charakteristikám súčasne prichádza z rôznych zdrojov a smerov (vrátane odrazených vĺn) do každého z nich. zvukovodu. To vedie k zvýšenému skresleniu a vzhľadu hrebeňového filtrovania. 2) Silné oddelenie reproduktorov v priestore (vzhľadom k sebe; vo viackanálových systémoch môže byť táto vzdialenosť niekoľko metrov alebo viac) prispieva k rastu skreslenia zafarbenia a zafarbenia zvuku v oblasti imaginárneho zdroja. V dôsledku toho môžeme povedať, že zafarbenie zafarbenia vo viackanálových a priestorových zvukových systémoch sa v praxi vyskytuje z dvoch dôvodov: fenomén hrebeňovej filtrácie a vplyv procesov dozvuku v konkrétnej miestnosti. Ak je za reprodukciu zvukových informácií zodpovedných viac ako jeden zdroj (to platí aj pre stereo systém s dvoma zdrojmi), je nevyhnutný efekt „hrebeňového filtrovania“, ktorý je spôsobený rôznymi časmi príchodu zvukových vĺn na každý zvukový kanál. . Zvláštna nerovnosť je pozorovaná v hornom strednom rozsahu 1-4 kHz.

Každý videl takýto parameter hlasitosti alebo s ním spojený parameter na audiogramoch alebo audio zariadení. Toto je jednotka merania hlasitosti. Kedysi sa ľudia zhodli a určili, že človek bežne počuje od 0 dB, čo vlastne znamená určitý akustický tlak, ktorý ucho vníma. Štatistiky hovoria, že normálny rozsah je buď mierny pokles až o 20 dB, alebo sluch je nadnormálny v podobe -10 dB! Delta „normy“ je 30 dB, čo je akosi dosť veľa.

Čo je dynamický rozsah sluchu? Ide o schopnosť počuť zvuky s rôznou hlasitosťou. Všeobecne sa uznáva, že ľudské ucho počuje od 0dB do 120-140dB. Dôrazne sa odporúča dlhodobo nepočúvať zvuky 90 dB alebo vyššie.

Dynamický rozsah každého ucha nám hovorí, že pri 0dB ucho počuje dobre a detailne, pri 50dB ucho počuje dobre a detailne. Je to možné pri 100 dB. V praxi už bol každý v klube alebo na koncerte, kde hudba hrala nahlas – a detaily boli úžasné. Nahrávku sme potichu počúvali cez slúchadlá, ležiac ​​v tichej miestnosti – a tiež všetky detaily boli na svojom mieste.

V skutočnosti možno pokles sluchu opísať ako zníženie dynamického rozsahu. V skutočnosti osoba so slabým sluchom nepočuje detaily pri nízkej hlasitosti. Jeho dynamický rozsah je zúžený. Namiesto 130dB sa stáva 50-80dB. To je dôvod, prečo: neexistuje spôsob, ako „strčiť“ informácie, ktoré sú v skutočnosti v rozsahu 130 dB, do rozsahu 80 dB. A ak si tiež uvedomíme, že decibely sú nelineárny vzťah, potom sa tragika situácie vyjasní.

Ale teraz si spomeňme na dobrý sluch. Tu niekto počuje všetko na úrovni asi 10 dB pokles. To je normálne a spoločensky prijateľné. V praxi takýto človek počuje bežnú reč na 10 metrov. Potom sa však objaví človek s dokonalým sluchom - nad 0 x 10 dB - a počuje rovnakú reč z 50 metrov za rovnakých podmienok. Dynamický rozsah je širší – je tam viac detailov a možností.

Široký dynamický rozsah spôsobuje, že mozog pracuje úplne, kvalitatívne iným spôsobom. Informácií je oveľa viac, sú oveľa presnejšie a podrobnejšie, pretože... Je počuť stále viac rôznych podtextov a harmonických, ktoré miznú s úzkym dynamickým rozsahom: unikajú ľudskej pozornosti, pretože nemožné ich počuť.

Mimochodom, keďže je k dispozícii dynamický rozsah 100dB+, znamená to aj to, že ho človek môže neustále využívať. Len som počúval na úrovni hlasitosti 70 dB, potom som zrazu začal počúvať - ​​20 dB, potom 100 dB. Prechod by mal trvať minimálne. A vlastne môžeme povedať, že človek s poklesom si nepripúšťa veľký dynamický rozsah. Zdá sa, že nedoslýchaví ľudia nahrádzajú myšlienku, že všetko je teraz veľmi hlasné – a ucho sa pripravuje počuť nahlas alebo veľmi nahlas namiesto skutočnej situácie.

Prítomnosť dynamického rozsahu zároveň ukazuje, že ucho nielen nahráva zvuky, ale sa aj prispôsobuje aktuálnej hlasitosti, aby všetko dobre počulo. Celkový parameter hlasitosti sa prenáša do mozgu rovnakým spôsobom ako zvukové signály.

Ale človek s perfektnou výškou dokáže veľmi flexibilne meniť svoj dynamický rozsah. A aby niečo počul, nenapína sa, ale jednoducho relaxuje. Sluch tak zostáva výborný ako v dynamickom, tak zároveň aj vo frekvenčnom rozsahu.

Najnovšie príspevky z tohto denníka

  • Načúvacie prístroje sú skutočne spásou pre ľudí so sluchovým postihnutím. Často vám umožňujú okamžite veľmi dobre počuť. A potom príde nápad...

  • Efekt prítomnosti, tu a teraz, žitie v prítomnosti – to všetko je striktne o práci sluchu. Ako sa to stane? Aky je dôvod? A ako klamú...

  • Nádej pre nových skvelých ľudí. Svet vraj potrebuje nové objavy, nové myšlienky. V praxi sa ukazuje, že talentovaných ľudí je prebytok...


  • Prekrvenie svalov, ako trénovať efektívnejšie. Video

    Základným kameňom tréningu je túžba po svalovej kontrakcii, úplné vyčerpanie alebo aspoň poriadna záťaž. Na rad prichádzajú túžby...

  • Každý človek musí mať predovšetkým príležitosti, či skôr zdravie: všetky zmysly, svaly a všetko ostatné musí dobre fungovať...


  • Strata sluchu u malých detí. Čo robiť?!. Úpravy sluchu #271. Video

    Niekedy sa zdá, že dokonca ešte pred dosiahnutím jedného roku má dieťa diagnostikovanú poruchu sluchu. Alebo vo veku 2 rokov. Čo robiť? Aké sú vlastnosti? kde začať? A je to možné...

Človek je skutočne najinteligentnejší zo zvierat obývajúcich planétu. Naša myseľ nás však často pripravuje o nadradené schopnosti, ako je vnímanie okolia prostredníctvom čuchu, sluchu a iných zmyslových vnemov. Väčšina zvierat je teda ďaleko pred nami, pokiaľ ide o ich sluchový rozsah. Rozsah ľudského sluchu je rozsah frekvencií, ktoré ľudské ucho dokáže vnímať. Pokúsme sa pochopiť, ako funguje ľudské ucho vo vzťahu k vnímaniu zvuku.

Rozsah ľudského sluchu za normálnych podmienok

V priemere ľudské ucho dokáže zachytiť a rozlíšiť zvukové vlny v rozsahu 20 Hz až 20 kHz (20 000 Hz). S pribúdajúcim vekom sa však sluchový rozsah človeka znižuje, najmä klesá jeho horná hranica. U starších ľudí je zvyčajne oveľa nižšia ako u mladých ľudí, pričom najvyššie sluchové schopnosti majú dojčatá a deti. Sluchové vnímanie vysokých frekvencií sa začína zhoršovať od ôsmeho roku života.

Ľudský sluch za ideálnych podmienok

V laboratóriu sa človeku zisťuje dosah sluchu pomocou audiometra, ktorý vydáva zvukové vlny rôznych frekvencií, a podľa toho sa naladia slúchadlá. Za takýchto ideálnych podmienok dokáže ľudské ucho rozpoznať frekvencie v rozsahu od 12 Hz do 20 kHz.


Rozsah sluchu u mužov a žien

Medzi rozsahom sluchu mužov a žien je výrazný rozdiel. Zistilo sa, že ženy sú citlivejšie na vysoké frekvencie v porovnaní s mužmi. Vnímanie nízkych frekvencií je u mužov a žien viac-menej na rovnakej úrovni.

Rôzne stupnice na označenie rozsahu sluchu

Hoci je frekvenčná stupnica najbežnejšou stupnicou na meranie dosahu ľudského sluchu, často sa meria aj v pascaloch (Pa) a decibeloch (dB). Meranie v pascaloch sa však považuje za nepohodlné, pretože táto jednotka zahŕňa prácu s veľmi veľkými číslami. Jeden mikroPascal je vzdialenosť, ktorú prejde zvuková vlna počas vibrácie, ktorá sa rovná jednej desatine priemeru atómu vodíka. Zvukové vlny prechádzajú v ľudskom uchu oveľa väčšiu vzdialenosť, čo sťažuje určenie rozsahu ľudského sluchu v pascaloch.

Najjemnejší zvuk, ktorý dokáže ľudské ucho zaznamenať, je približne 20 µPa. Decibelová stupnica sa používa jednoduchšie, pretože ide o logaritmickú stupnicu, ktorá priamo odkazuje na stupnicu Pa. Berie 0 dB (20 µPa) ako referenčný bod a potom pokračuje v stláčaní tejto stupnice tlaku. 20 miliónov μPa sa teda rovná iba 120 dB. Ukazuje sa, že rozsah ľudského ucha je 0-120 dB.

Rozsah sluchu sa výrazne líši od človeka k človeku. Preto je na zistenie straty sluchu najlepšie merať rozsah počuteľných zvukov vo vzťahu k referenčnej stupnici, a nie vo vzťahu ku konvenčnej štandardizovanej stupnici. Testy je možné vykonať pomocou sofistikovaných prístrojov na diagnostiku sluchu, ktoré dokážu presne určiť rozsah a diagnostikovať príčiny straty sluchu.