Kõik nägid audiogrammidel või heliseadmetel sellist helitugevuse parameetrit või sellega seotud parameetrit. See on helitugevuse mõõtühik. Kunagi olid inimesed nõus ja märkisid, et tavaliselt kuuleb inimene alates 0 dB-st, mis tegelikult tähendab teatud helirõhku, mida kõrv tajub. Statistika ütleb, et normaalvahemik on nii kerge langus 20dB-ni kui ka üle normi kuulmine -10dB näol! "Normi" delta on 30 dB, mis on kuidagi päris palju.
Mis on kuulmise dünaamiline ulatus? See on võime kuulda helisid erinevatel helitugevustel. On üldtunnustatud tõsiasi, et inimese kõrv kuuleb 0dB kuni 120-140dB. Juba 90 dB ja üle selle ei ole soovitatav pikka aega kuulata helisid.
Iga kõrva dünaamiline ulatus ütleb meile, et 0 dB juures kuuleb kõrv hästi ja üksikasjalikult, 50 dB juures kuuleb hästi ja üksikasjalikult. Saate seda teha 100 dB juures. Praktikas on kõik käinud klubis või kontserdil, kus muusika mängis kõvasti – ja detail on imeline. Kuulasime salvestust vaevu vaikselt kõrvaklappidest, vaikses toas lamades - ja ka kõik detailid olid paigas.
Tegelikult võib kuulmislangust kirjeldada kui dünaamilise ulatuse vähenemist. Tegelikult ei kuule halva kuulmisega inimene väikese helitugevusega detaile. Selle dünaamiline ulatus kitseneb. 130 dB asemel muutub see 50-80 dB. Sellepärast: tegelikkuses 130 dB vahemikku jäävat infot ei saa kuidagi "tõugata" 80 dB vahemikku. Ja kui veel meeles pidada, et detsibellid on mittelineaarne sõltuvus, siis saab selgeks kogu olukorra traagika.
Aga nüüd räägime heast kuulmisest. Siin kuuleb keegi kõike umbes 10 dB languse tasemel. See on normaalne ja sotsiaalselt aktsepteeritav. Praktikas kuuleb selline inimene tavalist kõnet 10 meetri kauguselt. Siis aga ilmub mees täiuslik helikõrgus-- üle 0 x 10 dB -- ja ta kuuleb sama kõnet 50 meetri kauguselt võrdsetel tingimustel. Dünaamiline ulatus on laiem – detaile ja võimalusi on rohkem.
Lai dünaamiline ulatus paneb aju tööle täiesti kvalitatiivselt erineval viisil. Palju rohkem teavet, see on palju täpsem ja üksikasjalikum, sest. üha enam kõlab erinevaid ülemhelisid ja harmoonilisi, mis, kitsaga dünaamiline ulatus kaovad: nad väldivad inimese tähelepanu, sest võimatu neid kuulda.
Muide, kuna saadaval on dünaamiline ulatus 100dB+, siis see tähendab ka seda, et inimene saab seda pidevalt kasutada. Ma lihtsalt kuulasin helitugevusega 70 dB, siis hakkasin järsku kuulama - 20 dB, siis 100 dB. Üleminek peab kestma minimaalne aeg. Ja tegelikult võib öelda, et kukkunud inimene ei luba endale suurt dünaamilist ulatust. Näib, et kurdid asendavad mõtte, et praegu on kõik väga vali – ja kõrv valmistub tegeliku olukorra asemel valju või väga valju kuulma.
Samas näitab dünaamiline ulatus oma olemasoluga, et kõrv mitte ainult ei salvesta helisid, vaid kohandub ka praeguse helitugevusega, et kõike hästi kuulda. Üldine helitugevuse parameeter edastatakse ajju täpselt samamoodi nagu helisignaalid.
Kuid täiusliku kuulmisega inimene saab oma dünaamilist ulatust väga paindlikult varieerida. Ja selleks, et midagi kuulda, ei tõmbu ta pingesse, vaid puhtalt lõdvestub. Seega püsib kuulmine suurepärane nii dünaamilises kui ka samal ajal sagedusalas.
Viimased postitused sellest ajakirjast
Kuidas algab langus kõrgetel sagedustel? Pole võimalust kuulda ega tähelepanu pöörata? (20000Hz)
Saate läbi viia ausa katse. Võtame tavalised inimesed, isegi kui nad on 20-aastased. Ja lülitage muusika sisse. Tõsi, on üks hoiatus. Sa pead selle kätte võtma ja tegema...
Virisema virisemise pärast. VideoInimesed harjuvad virisemisega. Tundub, et see on kohustuslik ja vajalik. Sellised on kummalised emotsioonid ja aistingud sees. Kuid kõik unustavad, et virisemine pole ...
-
Räägid mingist probleemist – see tähendab, et hoolid sellest. Sa tõesti ei saa vaikida. Nad räägivad seda kogu aeg. Kuid samal ajal tunnevad nad puudust ...
-
Mis on juhtunud tähtis sündmus? Kas see on alati midagi, mis inimest tõeliselt mõjutab? Või? Tegelikult on tähtis sündmus vaid silt pea sees...
Kuuldeaparaadi eemaldamine: ülemineku keerukus. Kuulmisparandused #260. VideoHuvitav hetk tuleb: nüüd on kuulmine muutunud piisavalt heaks, et seda on mõnikord üsna hästi kuulda ka ilma SAta. Kuid proovides seda maha võtta - kõik tundub ...
Luu juhtivad kõrvaklapid. Miks, kuidas ja kuidas kuulmisega saab?Iga päevaga kuuleb üha enam luu juhtivusega kõrvaklappidest ja kõlaritest. Isiklikult on see minu arvates väga halb idee koos mõlemaga ...
Inimene on planeedil elavatest loomadest tõesti kõige intelligentsem. Kuid meie mõistus võtab meilt sageli üleoleku sellistes võimetes nagu keskkonna tajumine lõhna, kuulmise ja muu kaudu sensoorsed aistingud. Seega on enamik loomi meist kaugel ees, kui me räägime kuulmisvahemiku kohta. Inimese kuulmisulatus on sageduste vahemik, mida inimkõrv suudab tajuda. Proovime mõista, kuidas inimkõrv heli tajumisega seoses toimib.
Inimese kuulmisulatus tavatingimustes
Keskmine inimkõrv suudab tabada ja eristada helilaineid vahemikus 20 Hz kuni 20 kHz (20 000 Hz). Inimese vananedes aga väheneb inimese kuulmisulatus, eelkõige väheneb selle ülempiir. Vanematel inimestel on see tavaliselt palju madalam kui noorematel, samas kui imikutel ja lastel on kõrgeim kuulmisvõime. Kõrgete sageduste auditiivne tajumine hakkab halvenema alates kaheksandast eluaastast.
Inimese kuulmine ideaalsetes tingimustes
Laboris määratakse inimese kuulmisulatus erineva sagedusega helilaineid väljastava audiomeetri ja vastavalt kohandatud kõrvaklappide abil. Sellised ideaalsed tingimused inimkõrv suudab ära tunda sagedusi vahemikus 12 Hz kuni 20 kHz.
Kuulmisvahemik meestele ja naistele
Meeste ja naiste kuulmisvahemikus on märkimisväärne erinevus. Leiti, et naised on kõrgete sageduste suhtes tundlikumad kui mehed. Taju madalad sagedused on meestel ja naistel enam-vähem sama.
Erinevad skaalad kuulmisulatuse näitamiseks
Kuigi sagedusskaala on kõige levinum inimese kuulmisulatuse mõõtmise skaala, mõõdetakse seda sageli ka paskalites (Pa) ja detsibellides (dB). Pascalites mõõtmist peetakse aga ebamugavaks, kuna see ühik hõlmab töötamist väga suurte numbritega. Üks µPa on helilaine vibratsiooni ajal läbitav vahemaa, mis on võrdne kümnendikuga vesinikuaatomi läbimõõdust. Inimkõrvas levivad helilained läbivad palju suurema vahemaa, mistõttu on raske anda inimese kuulmisulatust paskalites.
Kõige pehmem heli, mida inimkõrv suudab ära tunda, on ligikaudu 20 µPa. Detsibelli skaalat on lihtsam kasutada, kuna see on logaritmiline skaala, mis viitab otseselt Pa skaalale. See võtab võrdluspunktiks 0 dB (20 µPa) ja jätkab selle rõhuskaala kokkusurumist. Seega võrdub 20 miljonit µPa ainult 120 dB. Nii selgub, et inimkõrva ulatus on 0-120 dB.
Kuulmisulatus on inimestel väga erinev. Seetõttu on kuulmislanguse tuvastamiseks kõige parem mõõta kuuldavate helide ulatust võrdlusskaala, mitte tavapärase standardskaala suhtes. Teste saab teha keerukate kuulmisdiagnostika vahenditega, mis suudavad täpselt määrata kuulmislanguse ulatuse ja diagnoosida selle põhjused.
Artikli sisu
KUULEMINE, võime helisid tajuda. Kuulmine sõltub: 1) kõrvast - välimisest, keskmisest ja sisemisest - mis tajub helivõnkeid; 2) kuulmisnärv kõrvast saadud signaalide edastamine; 3) teatud ajuosad ( kuulmiskeskused), mille puhul kuulmisnärvide poolt edastatavad impulsid põhjustavad teadlikkust algsetest helisignaalidest.
Igasugune heliallikas – viiulikeel, millele oli tõmmatud poog, orelitorus liikuv õhusammas või rääkiva inimese häälepaelad – põhjustab ümbritsevas õhus vibratsioone: esmalt hetkeline kokkusurumine, seejärel hetkeline harvendamine. Teisisõnu, rida vahelduvaid laineid suurenenud ja vähendatud rõhk mis levis õhus kiiresti. See liikuv lainete voog moodustab kuulmisorganite poolt tajutava heli.
Enamik helisid, mida me iga päev kohtame, on üsna keerulised. Need tekivad heliallika keeruliste võnkuvate liikumiste abil, luues terve helilainete kompleksi. Kuulmiskatsetes püütakse valida võimalikult lihtsaid helisignaale, et tulemusi oleks lihtsam hinnata. Heliallika (nagu pendel) lihtsate perioodiliste võnkumiste tagamisele kulub palju vaeva. Saadud ühe sagedusega helilainete voogu nimetatakse puhtaks tooniks; see kujutab korrapärast sujuvat kõrgete ja madal rõhk.
Auditoorse taju piirid.
Kirjeldatud "ideaalset" heliallikat saab panna kiiresti või aeglaselt võnkuma. See võimaldab selgitada üht peamist küsimust, mis kuulmise uurimisel esile kerkib, nimelt milline on inimese kõrva poolt helina tajutava võnkesageduse minimaalne ja maksimaalne sagedus. Katsed näitasid järgmist. Kui võnkumised on väga aeglased, alla 20 täieliku võnkumise sekundis (20 Hz), kostub iga helilaine eraldi ega moodusta pidevat tooni. Vibratsioonisageduse kasvades hakkab inimene kuulma pidevat madalat tooni, mis sarnaneb oreli madalaima bassitoru heliga. Kui sagedus suureneb veelgi, muutub tajutav toon üha kõrgemaks; sagedusel 1000 Hz meenutab see soprani ülemist C-d. See märkus on aga veel kaugel ülemine piir inimese kuulmine. Alles siis, kui sagedus läheneb umbes 20 000 Hz, lõpetab normaalne inimkõrv järk-järgult kuulmise.
Kõrvade tundlikkus helivibratsiooni suhtes erinevad sagedused ei ole sama. See on eriti tundlik keskmise sageduse kõikumiste suhtes (1000 kuni 4000 Hz). Siin on tundlikkus nii suur, et selle märkimisväärne suurenemine oleks ebasoodne: samal ajal oleks tajutav õhumolekulide juhusliku liikumise pidev taustmüra. Kui sagedus väheneb või suureneb võrreldes keskmise ulatusega, väheneb kuulmisteravus järk-järgult. Tajutava sagedusvahemiku servades peab heli kuulmiseks olema väga tugev, nii tugev, et mõnikord on seda enne kuulmist füüsiliselt tunda.
Heli ja selle tajumine.
Puhtal toonil on kaks sõltumatut tunnust: 1) sagedus ja 2) tugevus või intensiivsus. Sagedust mõõdetakse hertsides, s.o. määratakse täielike võnketsüklite arvu järgi sekundis. Intensiivsust mõõdetakse helilainete pulseeriva rõhu suuruse järgi mis tahes loenduri pinnal ja seda väljendatakse tavaliselt suhtelistes logaritmilistes ühikutes - detsibellides (dB). Tuleb meeles pidada, et sageduse ja intensiivsuse mõisted kehtivad ainult heli kui välise füüsilise stiimuli kohta; see on nn. heli akustilised omadused. Kui me räägime tajust, s.t. O füsioloogiline protsess, hinnatakse heli kõrgeks või madalaks ja selle tugevust peetakse valjuseks. Üldiselt on helikõrgus – heli subjektiivne omadus – tihedalt seotud selle sagedusega; kõrgsageduslikke helisid tajutakse kõrgetena. Samuti võib üldiselt öelda, et tajutav valjus sõltub heli tugevusest: intensiivsemaid helisid kuuleme valjemana. Need suhted ei ole aga fikseeritud ja absoluutsed, nagu sageli eeldatakse. Heli tajutavat kõrgust mõjutab teatud määral selle tugevus, tajutavat tugevust aga sagedus. Seega saab heli sagedust muutes vältida tajutava helikõrguse muutumist, muutes selle tugevust vastavalt.
"Minimaalne märgatav erinevus."
Nii praktilisest kui teoreetilisest vaatenurgast on heli sageduse ja tugevuse minimaalse kõrvaga tajutava erinevuse määramine väga oluline probleem. Kuidas tuleks helisignaalide sagedust ja tugevust muuta, et kuulaja seda märkaks? Selgus, et minimaalse märgatava erinevuse määrab pigem heli omaduste suhteline muutus, mitte absoluutsed muutused. See kehtib nii heli sageduse kui ka tugevuse kohta.
Eristamiseks vajalik suhteline sageduse muutus on erinev nii erineva sagedusega helide kui ka sama sagedusega helide puhul, kuid erinev tugevus. Võib aga öelda, et laias sagedusvahemikus 1000–12 000 Hz on see ligikaudu 0,5%. Kõrgematel sagedustel on see protsent (nn diskrimineerimislävi) veidi kõrgem ja madalamatel sagedustel palju suurem. Järelikult on kõrv sagedusvahemiku otstes vähem tundlik sageduse muutumise suhtes kui keskvahemikus ja seda märkavad sageli kõik klaverimängijad; intervall kahe väga kõrge või väga madala noodi vahel näib olevat lühem kui keskmise ulatusega nootidel.
Minimaalne märgatav helitugevuse erinevus on mõnevõrra erinev. Eristamine nõuab helilainete rõhu üsna suurt muutust, umbes 10% (st umbes 1 dB) ja see väärtus on suhteliselt konstantne peaaegu igasuguse sageduse ja intensiivsusega helide puhul. Kui aga stiimuli intensiivsus on madal, suureneb minimaalne tajutav erinevus oluliselt, eriti madala sagedusega toonide puhul.
Ülemtoonid kõrvas.
Peaaegu iga heliallika iseloomulik omadus on see, et see mitte ainult ei tekita lihtsaid perioodilisi võnkumisi (puhas toon), vaid täidab ka keerulisi võnkuvad liigutused, mis annavad korraga mitu puhast tooni. Tavaliselt koosneb selline keerukas toon harmoonilistest ridadest (harmoonikutest), st. madalaimast põhisagedusest pluss ülemtoonid, mille sagedused ületavad põhisagedust täisarvu võrra (2, 3, 4 jne). Seega võib 500 Hz põhisagedusel vibreeriv objekt tekitada ka 1000, 1500, 2000 Hz jne ülemtoone. Inimkõrv reageerib helisignaalile sarnaselt. Kõrva anatoomilised iseärasused annavad palju võimalusi sissetuleva puhta tooni energia vähemalt osaliselt ülemtoonideks muundamiseks. Seega, isegi kui allikas annab puhta tooni, kuuleb tähelepanelik kuulaja mitte ainult põhitooni, vaid ka vaevumärgatavat üht-kahte ülemtooni.
Kahe tooni koosmõju.
Kui kõrv tajub korraga kahte puhast tooni, võib täheldada nende järgmisi variante: ühistegevus olenevalt toonide endi iseloomust. Nad võivad üksteist varjata, vähendades vastastikku helitugevust. See juhtub kõige sagedamini siis, kui toonid ei erine sageduselt väga palju. Kaks tooni saavad omavahel ühendada. Samal ajal kuuleme helisid, mis vastavad kas nendevahelisele sageduste erinevusele või nende sageduste summale. Kui kaks tooni on sageduselt väga lähedased, kuuleme ühte tooni, mille kõrgus vastab ligikaudu sellele sagedusele. See toon muutub aga valjemaks ja vaiksemaks, kuna kaks veidi mittevastavat akustilist signaali pidevalt suhtlevad, võimendades ja kustutades üksteist.
Tämber.
Objektiivselt võttes võivad samad keerulised toonid erineda keerukuse astmelt, s.t. ülemtoonide koostis ja intensiivsus. Taju subjektiivne omadus, mis üldiselt peegeldab heli omapära, on tämber. Seega ei iseloomusta keerulisest toonist tingitud aistinguid mitte ainult teatud kõrgus ja valjus, vaid ka tämber. Mõned helid on rikkalikud ja täis, teised mitte. Esiteks, tänu tämbrierinevusele tunneme erinevate helide seas ära erinevate instrumentide hääled. Klaveril mängitavat nooti saab hõlpsasti eristada samast metsasarvel mängitavast noodist. Kui aga õnnestub iga pilli ülemhelid filtreerida ja summutada, ei saa neid noote eristada.
Heli lokaliseerimine.
Inimkõrv mitte ainult ei erista helisid ja nende allikaid; mõlemad kõrvad suudavad koos töötades üsna täpselt kindlaks määrata, millisest suunast heli tuleb. Kuna kõrvad asuvad pea vastaskülgedel, ei jõua heliallika helilained nendeni samal ajal ja toimivad veidi erineva tugevusega. Minimaalse aja ja tugevuse erinevuse tõttu määrab aju üsna täpselt heliallika suuna. Kui heliallikas on rangelt ees, siis aju lokaliseerib selle mööda horisontaaltelg mitme kraadise täpsusega. Kui allikat nihutatakse ühele küljele, on lokaliseerimise täpsus veidi väiksem. Eristage tagant tulevat heli eesmisest ja lokaliseerige see vertikaalne telg osutub veidi keerulisemaks.
Müra
sageli kirjeldatud kui atonaalset heli, st. mis koosneb erinevatest sagedused, mis ei ole omavahel seotud ja seetõttu ei korda sellist kõrg- ja madalrõhulainete vaheldumist piisavalt järjekindlalt, et saada mingi konkreetne sagedus. Kuid tegelikult on peaaegu igal "müral" oma kõrgus, mida on tavalisi müra kuulates ja võrreldes hästi näha. Teisest küljest on igal "toonil" kareduse elemente. Seetõttu on müra ja tooni erinevusi nendes mõistetes raske määratleda. Praegune trend on defineerida müra pigem psühholoogiliselt kui akustiliselt, nimetades müra lihtsalt soovimatuks heliks. Müra vähendamisest on selles mõttes saanud tänapäevane pakiline probleem. Kuigi pidev vali müra põhjustab kahtlemata kurtust ja mürarohketes oludes töötamine tekitab ajutist stressi, on sellel tõenäoliselt vähem kestev ja võimas mõju, kui sellele mõnikord omistatakse.
Ebanormaalne kuulmine ja kuulmine loomadel.
Inimkõrva loomulik stiimul on õhus leviv heli, kuid kõrva saab mõjutada ka muul viisil. Kõik teavad näiteks hästi, et vee all kostub heli. Samuti, kui rakendate pea luuosale vibratsiooniallikat, kuna luu juhtivus on helitaju. See nähtus on mõne kurtuse vormi puhul väga kasulik: väike saatja, mis rakendatakse otse mastoidprotsessile (koljuosa, mis asub vahetult kõrva taga), võimaldab patsiendil kuulda saatja poolt võimendatud helisid läbi kolju luude. luu juhtivusele.
Muidugi pole inimesed ainsad, kellel on kuulmine. Kuulmisvõime tekib evolutsiooni alguses ja on juba olemas putukatel. Erinevad tüübid Loomad tajuvad erineva sagedusega helisid. Mõned inimesed kuulevad väiksemat helivahemikku kui inimene, teised aga suuremat. Hea näide on koer, kelle kõrv on tundlik sageduste suhtes, mis ületavad inimese kuulmist. Selle üheks kasutusviisiks on inimestele kuuldamatute, kuid koerte jaoks piisavate vilede tootmine.
Heli ja müra mõiste. Heli jõud.
Heli - füüsiline nähtus, mis on mehaaniliste vibratsioonide levimine elastsete lainete kujul tahkes, vedelas või gaasilises keskkonnas. Nagu iga laine, iseloomustab heli amplituud ja sagedusspekter. Amplituud helilaine on suurima ja madalaima tiheduse väärtuse erinevus. Heli sagedus on õhu vibratsioonide arv sekundis. Sagedust mõõdetakse hertsides (Hz).
Erineva sagedusega laineid tajume erineva kõrgusega helina. Heli, mille sagedus on alla 16–20 Hz (inimese kuulmisulatus), nimetatakse infraheliks; 15 - 20 kHz kuni 1 GHz, - ultraheliga, 1 GHz - hüperheliga. Kuuldavate helide hulgast saab eristada foneetilisi (kõnehelid ja foneeme, mis moodustavad suuline kõne) ja muusikahelid (millest muusika on koostatud). Muusikalised helid sisaldavad mitte ühte, vaid mitut tooni ja mõnikord ka mürakomponente laias sagedusvahemikus.
Müra on teatud tüüpi heli, mida inimesed tajuvad ebameeldiva, häiriva või isegi trotslikuna. valu tegur, mis tekitab akustilist ebamugavust.
Heli kvantifitseerimiseks kasutatakse keskmistatud parameetreid, mis määratakse statistiliste seaduste alusel. Heli intensiivsus on aegunud termin, mis kirjeldab helitugevusega sarnast, kuid mitte identset helitugevust. Oleneb lainepikkusest. Helitugevuse ühik – bel (B). Helitase tihedamini Kokku mõõdetuna detsibellides (0,1B). Inimene kõrva järgi suudab tuvastada helitugevuse erinevust umbes 1 dB.
Akustilise müra mõõtmiseks asutas Stephen Orfield Lõuna-Minneapolises Orfieldi labori. Erakordse vaikuse saavutamiseks on ruumis kasutusel meetripaksused klaaskiust akustilised platvormid, isoleeritud terasest topeltseinad ja 30cm paksune betoon.Ruum blokeerib 99,99 protsenti välishelid ja neelab sisemised helid. Seda kambrit kasutavad paljud tootjad oma toodete, näiteks südameklappide, ekraaniheli helitugevuse testimiseks mobiiltelefon, lülitage auto armatuurlaual heli. Seda kasutatakse ka helikvaliteedi määramiseks.
Erineva tugevusega helid mõjutavad inimkeha mitmesugused mõjud. Niisiis Kuni 40 dB helil on rahustav toime. 60-90 dB heliga kokkupuutel tekib ärritustunne, väsimus, peavalu. 95-110 dB tugevusega heli põhjustab kuulmise järkjärgulist nõrgenemist, neuropsüühilist stressi ja mitmesuguseid haigusi. Heli alates 114 dB põhjustab helijoobe nagu alkoholimürgistus, häirib und, hävitab psüühikat, viib kurtuseni.
Venemaal on sanitaarnormid vastuvõetav tase müra, kus inimese erinevate territooriumide ja tingimuste jaoks, piirväärtused müratase:
Mikrorajooni territooriumil on see 45-55 dB;
· kooliklassides 40-45 dB;
haiglad 35-40 dB;
· tööstuses 65-70 dB.
Öösel (23:00-07:00) peaks müratase olema 10 dB madalam.
Heli intensiivsuse näited detsibellides:
Lehtede kohin: 10
Eluruumid: 40
Vestlus: 40–45
Kontor: 50–60
Poemüra: 60
TV, karjumine, naermine 1 m kaugusel: 70-75
Tänav: 70–80
Tehas (rasketööstus): 70–110
Kettsaag: 100
Reaktiivlennuk: 120–130
Müra diskol: 175
Inimese helide tajumine
Kuulmine – võime bioloogilised organismid tajuda helisid kuulmisorganitega. Heli päritolu põhineb elastsete kehade mehaanilistel vibratsioonidel. Õhukihis, mis külgneb vahetult võnkuva keha pinnaga, tekib kondenseerumine (kokkusurumine) ja harvendamine. Need kokkusurumised ja harvendamine vahelduvad ajas ja levivad külgedele elastse pikisuunalise laine kujul, mis jõuab kõrva ja põhjustab selle läheduses perioodilisi rõhukõikumisi, mis mõjutavad kuulmisanalüsaatorit.
Tavaline inimene võime kuulda helivibratsiooni sagedusvahemikus 16–20 Hz kuni 15–20 kHz. Oskus eristada helisagedused sõltub tugevalt konkreetsest inimesest: tema vanus, sugu, vastuvõtlikkus kuulmishaigustele, treenitus ja kuulmisväsimus.
Inimesel on kuulmisorganiks kõrv, mis tajub heliimpulsse ning vastutab ka keha asendi eest ruumis ja tasakaalu hoidmise võime eest. See on paarisorgan, mis asub kolju ajalises luudes, mida väljast piiravad kõrvaklapid. Seda esindavad kolm osakonda: välimine, keskmine ja sisekõrv, millest igaüks täidab oma spetsiifilisi funktsioone.
Väliskõrv koosneb auriklist ja välisest kuulmislihasest. Auricle elusorganismides töötab helilainete vastuvõtjana, mis seejärel edastatakse sisemine osa kuuldeaparaat. Aurikli väärtus inimestel on palju väiksem kui loomadel, seega on see inimestel praktiliselt liikumatu.
Inimese kõrvaklapi voldid tuuakse sissetulevasse kuulmekäiku heli väike sagedusmoonutus, olenevalt heli horisontaalsest ja vertikaalsest lokaliseerimisest. Nii et aju saab Lisainformatsioon heliallika asukoha leidmiseks. Seda efekti kasutatakse mõnikord akustikas, sealhulgas ruumilise heli tekitamiseks kõrvaklappide või kuuldeaparaatide kasutamisel. Väline kuulmislihas lõpeb pimesi: see on keskkõrvast eraldatud trummikilega. Kõrvarõngasse püütud helilained tabavad kuulmekile ja põhjustavad selle vibratsiooni. Trummi membraani vibratsioonid kanduvad omakorda edasi keskkõrva.
Keskkõrva põhiosa on Trummiõõs- väike ruum, mille maht on umbes 1 cm³, mis asub ajaline luu. Siin on kolm kuulmisluu: haamer, alasi ja jalus - need on omavahel ja sisekõrvaga (vestibüüli aken) ühendatud, edastavad helivibratsiooni väliskõrvast sisemisse, samas võimendades neid. Keskkõrva õõnsus on ühendatud ninaneeluga eustakia toru, mille kaudu võrdsustub keskmine õhurõhk kuulmekile sees ja väljaspool.
Sisekõrva nimetatakse selle keeruka kuju tõttu labürindiks. Luulabürint koosneb vestibüülist, sisekõrvast ja poolringikujulistest kanalitest, kuid kuulmisega on otseselt seotud vaid kõrv, mille sees on vedelikuga täidetud membraanne kanal, mille alumisel seinal paikneb retseptori aparaat. kuulmisanalüsaator kaetud karvarakkudega. Juukserakud võtavad vastu kanalit täitva vedeliku kõikumisi. Iga juukserakk häälestatud kindlale helisagedusele.
Inimese kuulmisorgan töötab järgmiselt. kõrvad korja üles helilaine vibratsioonid ja saada need kuulmekäiku. Selle kaudu suunatakse keskkõrva võnkumisi ja, jõudes kuulmekile, tekitavad selle vibratsiooni. Kuulmisluude süsteemi kaudu edastatakse vibratsioon edasi - kuni sisekõrv(heli vibratsioon kandub edasi ovaalse akna membraanile). Membraani vibratsioonid panevad košleas oleva vedeliku liikuma, mis omakorda põhjustab basaalmembraani vibratsiooni. Kui kiud liiguvad, puudutavad retseptorrakkude karvad sisemembraani. Retseptorites toimub erutus, mis lõpuks kandub kuulmisnärvi kaudu edasi ajju, kus läbi kesk- ja vahepea erutus siseneb ajukoore kuulmistsooni, mis asub oimusagarad. Siin on lõplik erinevus heli olemuse, selle tooni, rütmi, tugevuse, kõrguse ja tähenduse vahel.
Müra mõju inimesele
Müra mõju inimeste tervisele on raske üle hinnata. Müra on üks neist teguritest, millega ei saa harjuda. Inimesele tundub vaid, et ta on müraga harjunud, kuid pidevalt mõjuv akustiline saaste rikub inimese tervist. Müra tekitab siseorganite resonantsi, kulutades need meie jaoks aegamööda märkamatult. Mitte ilma põhjuseta ei toimunud keskajal hukkamist "kella all". Kellahelina sumin piinas ja tappis aeglaselt süüdimõistetut.
Pikka aega Müra mõju inimorganismile pole spetsiaalselt uuritud, kuigi juba antiikajal teadsid nad selle kahjust. Praegu on teadlased paljudes maailma riikides erinevaid uuringuid mõista müra mõju inimeste tervisele. Esiteks kannatavad müra all närvi-, südame-veresoonkonna- ja seedeorganid. Haigestumuse ja akustilise saaste tingimustes viibimise kestuse vahel on seos. Üle 70 dB intensiivsusega müraga kokkupuutel täheldatakse haiguste sagenemist pärast 8-10-aastast elamist.
Pikaajaline müra kahjustab kuulmisorganit, vähendades helitundlikkust. Regulaarne ja pikaajaline kokkupuude tööstuslik müra 85-90 dB juures põhjustab kuulmislanguse ilmnemist (järkjärguline kuulmislangus). Kui helitugevus on üle 80 dB, on oht keskkõrvas paiknevate villi – kuulmisnärvide protsesside – tundlikkuse kadumiseks. Neist poolte surm ei too veel kaasa märgatavat kuulmislangust. Ja kui enam kui pooled surevad, sukeldub inimene maailma, kus puude kahinat ja mesilaste suminat pole kuulda. Kõigi kolmekümne tuhande kuulmekile kaotamisega siseneb inimene vaikuse maailma.
Müral on akumulatiivne mõju, s.t. kehasse kuhjuv akustiline ärritus surub üha enam närvisüsteemi alla. Seega, enne kuulmislangust kokkupuutest müraga, funktsionaalne häire kesk närvisüsteem. Eriti halb mõju Müra mõjutab keha neuropsüühilist aktiivsust. Protsess neuropsühhiaatrilised haigused kõrgem mürarohketes tingimustes töötavate inimeste seas kui tavalistes helitingimustes töötavate inimeste seas. Mõjutatud on igat tüüpi intellektuaalne tegevus, tuju halveneb, mõnikord on segadustunne, ärevus, ehmatus, hirm, ja kõrge intensiivsusega - nõrkustunne, nagu pärast tugevat närvišokki. Ühendkuningriigis näiteks üks neli meest ja iga kolmas naine kannatab kõrge mürataseme tõttu neuroosi käes.
Mürad tekitavad funktsionaalsed häired südame-veresoonkonna süsteemist. Inimese südame-veresoonkonna süsteemis müra mõjul toimuvad muutused on järgmised sümptomid: valu südame piirkonnas, südamepekslemine, pulsi ebastabiilsus ja vererõhk, mõnikord on kalduvus jäsemete kapillaaride ja silmapõhja spasmidele. Funktsionaalsed nihked, mis esinevad vereringesüsteemis intensiivse müra mõjul, võivad aja jooksul põhjustada püsivaid muutusi veresoonte toonuses, mis aitab kaasa hüpertensiooni tekkele.
Müra, süsivesikute, rasvade, valkude, soolavahetused ained, mis väljendub vere biokeemilise koostise muutumises (veresuhkru taseme langus). Müra avaldab kahjulikku mõju visuaalsetele ja vestibulaarsetele analüsaatoritele, vähendab refleksi aktiivsust mis sageli põhjustab õnnetusi ja vigastusi. Mida suurem on müra intensiivsus, seda hullem mees näeb toimuvat ja reageerib sellele.
Müra mõjutab ka võimet intellektuaalseks ja hariduslikuks tegevuseks. Näiteks õpilaste saavutused. 1992. aastal viidi Münchenis lennujaam teise linnaossa. Ja selgus, et vana lennujaama lähedal elanud üliõpilased, kes enne selle sulgemist näitasid halvasti info lugemist ja meeldejätmist, hakkasid vaikides palju paremaid tulemusi näitama. Kuid selle piirkonna koolides, kuhu lennujaam koliti, õppeedukus, vastupidi, halvenes ja lapsed said halbade hinnete eest uue vabanduse.
Teadlased on leidnud, et müra võib taimerakke hävitada. Näiteks on katsed näidanud, et helidega pommitatud taimed kuivavad ja surevad. Surma põhjuseks on liigne niiskuse eraldumine lehtede kaudu: kui müratase ületab teatud piiri, tulevad õied sõna otseses mõttes pisaratega välja. Mesilane kaotab navigeerimisvõime ja lakkab töötamast reaktiivlennuki müraga.
Väga lärmakas kaasaegne muusika nüristab ka kuulmist, põhjustab närvihaigused. 20 protsendil noortest meestest ja naistest, kes sageli kuulavad trendikat nüüdismuusikat, osutus kuulmine nüristatuks samal määral kui 85-aastastel. Eriti ohtlikud on mängijad ja teismelistele mõeldud diskoteegid. Tavaliselt on diskoteegis müratase 80–100 dB, mis on võrreldav tiheda liikluse või 100 m kõrguselt õhkutõusva turboreaktiivlennuki müratasemega. Mängija helitugevus on 100-114 dB. Tungraua töötab peaaegu sama kõrvulukustavalt. Terve kuulmekile kahjustamata suudavad need kanda mängija helitugevust 110 dB juures maksimaalselt 1,5 minutit. Prantsuse teadlased märgivad, et meie sajandi kuulmiskahjustused levivad noorte seas aktiivselt; vananedes on nad suurema tõenäosusega sunnitud kasutama kuuldeaparaadid. Isegi madal tase helitugevus häirib keskendumist vaimse töö ajal. Muusika, isegi kui see on väga vaikne, vähendab tähelepanu – seda tuleks kodutööde tegemisel arvestada. Kui heli muutub valjemaks, vabaneb kehast palju stressihormoone, näiteks adrenaliini. See ahendab veresooni, aeglustades soolte tööd. Tulevikus võib see kõik põhjustada südame- ja vereringehäireid. Mürast tingitud kuulmislangus on ravimatuid haigusi. Kahjustatud närvi on peaaegu võimatu kirurgiliselt parandada.
Meid ei mõjuta negatiivselt mitte ainult helid, mida kuuleme, vaid ka need, mis jäävad väljapoole kuuldavust: esiteks infraheli. Infraheli looduses tekib maavärinate, pikselöögi, tugev tuul. Linnas on infraheli allikateks rasked masinad, ventilaatorid ja kõik vibreerivad seadmed . Infraheli helitugevusega kuni 145 dB põhjustab füüsilist pinget, ülekoormust, peavalu ja tööhäireid. vestibulaarne aparaat. Kui infraheli on tugevam ja pikem, siis võib inimene tunda vibratsiooni rinnus, suukuivust, nägemise halvenemist, peavalu ja peapööritust.
Infraheli oht seisneb selles, et selle vastu on raske kaitsta: erinevalt tavaline müra, on see praktiliselt imendumatu ja levib palju kaugemale. Selle summutamiseks on vaja vähendada heli allikas endas erivarustus: jet-tüüpi summutid.
Täielik vaikus kahjustab ka inimorganismi. Nii hakkasid ühe suurepärase heliisolatsiooniga projekteerimisbüroo töötajad juba nädal hiljem kurtma rõhuva vaikuse tingimustes töötamise võimatuse üle. Nad olid närvis, kaotasid töövõime.
konkreetne näide müra mõju elusorganismidele võib pidada järgmiseks sündmuseks. Saksa firma Moebius Ukraina transpordiministeeriumi tellimusel läbiviidud süvendustööde tagajärjel hukkus tuhandeid koorumata tibusid. Tööseadmete müra kandis 5-7 km, renderdades Negatiivne mõju Doonau biosfääri kaitseala külgnevatele territooriumidele. Doonau biosfääri kaitseala ja veel 3 organisatsiooni esindajad olid sunnitud valuga teatama kogu Ptichya säärel asunud kirju-tiiru ja tiiru koloonia surmast. Delfiinid ja vaalad uhuvad kaldale sõjaväe sonari tugevate helide tõttu.
Müra allikad linnas
Enamik kahjulik mõju suurlinnades inimesele helide esitamine. Aga ka äärelinna külades võib kannatada mürasaaste, mida põhjustavad naabrite töötavad tehnilised seadmed: muruniiduk, treipink või muusikakeskus. Nendest tulenev müra võib ületada maksimaalseid lubatud norme. Ja ometi tekib põhiline mürasaaste linnas. Enamikul juhtudel on allikas sõidukid. Suurima intensiivsusega helid tulevad kiirteedelt, metroodest ja trammidest.
Mootortransport. Kõrgeim müratase on linnade peatänavatel. Keskmine liiklusintensiivsus ulatub 2000-3000 veoühikuni tunnis ja enamgi ning maksimaalsed tasemed müra - 90-95 dB.
Tänavamüra taseme määrab liiklusvoo intensiivsus, kiirus ja koosseis. Lisaks sõltub tänavamüra tase planeerimisotsustest (tänavate piki- ja põikiprofiil, hoone kõrgus ja tihedus) ning sellistest haljastuselementidest nagu sõidutee katvus ja haljasalade olemasolu. Kõik need tegurid võivad muuta liiklusmüra taset kuni 10 dB.
Tööstuslinnas on suur kaubavedude osakaal kiirteedel tavaline. Sõidukite, veokite, eriti diiselmootoriga raskeveokite üldise voolu suurenemine toob kaasa mürataseme tõusu. Maantee sõiduteel tekkiv müra ei ulatu mitte ainult maanteega külgnevale territooriumile, vaid sügavale elamutesse.
Raudteetransport. Rongi kiiruse suurenemine toob kaasa ka olulise mürataseme tõusu raudteeliinide ääres või sorteerimisväljakute läheduses asuvates elamupiirkondades. Maksimaalne helirõhutase 7,5 m kaugusel liikuvast elektrirongist ulatub 93 dB-ni, reisirongilt - 91, kaubarongilt -92 dB-ni.
Elektrirongide läbisõidust tekkiv müra levib lagedal alal kergesti. Helienergia väheneb kõige enam esimese 100 m kaugusel allikast (keskmiselt 10 dB võrra). 100-200 kaugusel on mürasummutus 8 dB ja 200 kuni 300 kaugusel ainult 2-3 dB. Raudteemüra peamine allikas on autode löök liigendites ja ebatasased rööpad sõitmisel.
Kõigist linnatranspordiliikidest kõige mürarikkam tramm. Trammi terasrattad rööbastel liikudes tekitavad asfaldiga kokkupuutel autode ratastest 10 dB kõrgema mürataseme. Tramm tekitab mürakoormust, kui mootor töötab, avab uksi ja annab helisignaale. Kõrge tase trammiliiklusest tulenev müra on üks peamisi põhjuseid trammiliinide vähendamisel linnades. Trammil on aga ka mitmeid eeliseid, mistõttu võib see tekitatavat müra vähendades võita konkurentsis teiste transpordiliikidega.
Suur tähtsus on kiirtramm. Seda saab edukalt kasutada peamise transpordiliigina väikestes ja keskmise suurusega linnades ning suurtes linnades - linna-, äärelinna- ja isegi linnadevahelisena, suhtlemiseks uute elamupiirkondade, tööstustsoonide, lennujaamadega.
Õhutransport. Märkimisväärne osa paljude linnade mürarežiimis on õhutransport. Sageli lennujaamad tsiviillennundus asuvad elamuarenduste vahetus läheduses ja lennuliinid läbivad paljusid asulad. Müra tase sõltub lennuradade ja lennukite lennutrajektooride suunast, lendude intensiivsusest päevasel ajal, aastaaegadest ja sellel lennuväljal baseeruvatest lennukitüüpidest. Lennujaamade ööpäevaringse intensiivse tööga saavutavad samaväärsed helitasemed elamurajoonis päeval 80 dB, öösel - 78 dB, maksimaalne müratase on vahemikus 92 kuni 108 dB.
Tööstusettevõtted. Suure müra allikaks linnade elamurajoonides on tööstusettevõtted. Akustilise režiimi rikkumist täheldatakse juhtudel, kui nende territoorium on otse elamurajoonides. Õppimine tööstuslik müra näitas, et heli olemuselt on see konstantne ja lairiba, st. erinevate toonide heli. Kõige olulisemat taset täheldatakse sagedustel 500–1000 Hz, see tähendab kuulmisorgani kõrgeima tundlikkusega tsoonis. Paigaldatud tootmistsehhidesse suur hulk erinevat tüüpi tehnoloogilisi seadmeid. Niisiis saab kudumistöökodasid iseloomustada müratasemega 90–95 dB A, mehaaniliste ja tööriistade töökodasid - 85–92, press-sepistamistöökodasid - 95–105, kompressorijaamade masinaruume - 95–100 dB.
Kodutehnika. Postindustriaalse ajastu algusega üha enam rohkem allikaid Mürasaaste (nagu ka elektromagnetiline) ilmub ka inimese koju. Selle müra allikaks on majapidamis- ja kontoritehnika.
Sageli hindame helikvaliteeti. Mikrofoni, helitöötlustarkvara või salvestusvormingu valimisel helifailüks olulisemaid küsimusi on, kui hästi see kõlab. Kuid mõõdetava heli ja kuuldava heli omaduste vahel on erinevusi.
Toon, tämber, oktav.
Aju tajub teatud sagedusega helisid. See on tingitud sisekõrva mehhanismi iseärasustest. Sisekõrva põhimembraanil asuvad retseptorid muudavad helivibratsiooni elektrilisteks potentsiaalideks, mis erutavad kuulmisnärvi kiude. Kuulmisnärvi kiududel on sagedusselektiivsus, mis on tingitud Corti organi rakkude ergutusest. erinevad kohad põhimembraan: kõrgeid sagedusi tajutakse ovaalse akna lähedal, madalaid - spiraali ülaosas.
Heli füüsikalise omaduse, sagedusega, on tihedalt seotud helikõrgus, mida me tunneme. Sagedust mõõdetakse siinuslaine täielike tsüklite arvuna ühes sekundis (hertsides, Hz). See sageduse määratlus põhineb asjaolul, et siinuslainel on täpselt sama lainekuju. IN päris elu väga vähestel helidel on see omadus. Kuid mis tahes heli võib kujutada siinusvõnkumiste komplektina. Tavaliselt nimetame sellist seadistust tooniks. See tähendab, et toon on teatud kõrgusega signaal, millel on diskreetne spekter (muusikahelid, kõne vokaalihelid), milles eristatakse siinuslaine sagedust, millel on selles komplektis maksimaalne amplituud. Laia pideva spektriga signaali, mille kõik sageduskomponendid on ühesuguse keskmise intensiivsusega, nimetatakse valgeks müraks.
Heli vibratsiooni sageduse järkjärgulist suurenemist tajutakse kui tooni järkjärgulist muutumist madalaimast (bassist) kõrgeimale.
See, millise täpsusega inimene kõrva järgi heli kõrgust määrab, sõltub tema kõrva teravusest ja treenitusest. Inimkõrv oskab hästi eristada kahte helikõrgust lähedase tooni. Näiteks sagedusalas ligikaudu 2000 Hz suudab inimene eristada kahte tooni, mis erinevad üksteisest sageduselt 3-6 Hz või isegi vähem.
Muusikariista või hääle sagedusspekter sisaldab ühtlaste vahedega piikide jada – harmoonilisi. Need vastavad sagedustele, mis on mõne põhisageduse kordsed, mis on heli moodustavatest siinuslainetest kõige intensiivsem.
Muusikariista (hääle) eriline heli (tämber) on seotud erinevate harmooniliste suhtelise amplituudiga ning inimese tajutav helikõrgus annab kõige täpsemalt edasi baassagedust. Tämbril, olles tajutava heli subjektiivne peegeldus, puudub kvantitatiivne hinnang ja seda iseloomustatakse ainult kvalitatiivselt.
"Puhtas" toonis on ainult üks sagedus. Tavaliselt koosneb tajutav heli põhitooni sagedusest ja mitmest "lisandi" sagedusest, mida nimetatakse ülemtooniks. Ülemtoonid on põhitooni sageduse kordsed ja väiksemad selle amplituudist Heli tämber sõltub jaotusest intensiivsus üle ülemtoonide kombinatsiooni spekter osutub keerulisemaks. muusikalised helid nimetatakse akordiks. Sellises spektris on mitu põhisagedust koos kaasnevate ülemtoonidega.
Kui ühe heli sagedus on täpselt kaks korda suurem kui teise heli sagedus, siis "sobib" helilaine üks teise sisse. Selliste helide vahelist sageduskaugust nimetatakse oktaaviks. Inimese tajutav sagedusvahemik 16–20 000 Hz hõlmab ligikaudu kümmet kuni ühtteist oktaavi.
Heli vibratsiooni amplituud ja valjus.
Helivahemiku kuuldav osa jaguneb madala sagedusega helideks - kuni 500 Hz, keskmise sagedusega helideks - 500-10 000 Hz ja kõrgsageduslikeks helideks - üle 10 000 hertsi. Kõrv on kõige tundlikum keskmise sagedusega helide suhteliselt kitsale vahemikule 1000–4000 Hz. See tähendab, et sama tugevusega helisid kesksagedusalas võib tajuda valjuna ja madala sagedusega või kõrgsagedusalas - vaiksetena või üldse mitte kuulda. See helitaju omadus tuleneb sellest, et inimese olemasoluks vajalik heliinformatsioon – kõne või loodushääled – edastatakse peamiselt kesksagedusalas. Seega ei ole valjus mitte füüsiline parameeter, vaid kuulmisaistingu intensiivsus, heli subjektiivne omadus, mis on seotud meie taju iseärasustega.
Kuulmisanalüsaator tajub helilaine amplituudi suurenemist, mis on tingitud sisekõrva põhimembraani vibratsiooni amplituudi suurenemisest ja kasvava arvu karvarakkude stimuleerimisest elektriliste impulsside ülekandega kõrgemal sagedusel ja piki suuremat arvu närvikiude.
Meie kõrv suudab eristada heli intensiivsust vahemikus nõrgimast sosinust kõige valjema mürani, mis vastab ligikaudu 1 miljonikordsele põhimembraani liikumise amplituudi suurenemisele. Kuid kõrv tõlgendab seda heli amplituudi tohutut erinevust ligikaudu 10 000-kordsena. See tähendab, et intensiivsuse skaala on tugevalt "kokkusurutud" kuulmisanalüsaatori helitaju mehhanismi poolt. See võimaldab inimesel tõlgendada helitugevuse erinevusi äärmiselt laias vahemikus.
Heli intensiivsust mõõdetakse detsibellides (dB) (1 bel võrdub kümnekordse amplituudiga). Sama süsteemi kasutatakse ka mahu muutuse määramiseks.
Võrdluseks võib ligikaudne tase erinevate helide intensiivsus: vaevu kuuldav heli(kuulmislävi) 0 dB; sosistamine kõrva lähedal 25-30 dB; keskmise helitugevusega kõne 60-70 dB; väga vali kõne (karjumine) 90 dB; rokk- ja popmuusika kontsertidel saali keskel 105-110 dB; lendu tõusva lennuki kõrval 120 dB.
Tajutava heli helitugevuse suurenemise suurusel on diskrimineerimislävi. Keskmistel sagedustel eristatavate helitugevuse gradatsioonide arv ei ületa 250, madalatel ja kõrgetel sagedustel väheneb see järsult ja on keskmiselt umbes 150.