ידוע ש-90% מהמידע על העולם שמסביב אדם מקבל באמצעות חזון. נראה שלא נשאר הרבה לשמיעה, אבל למעשה, איבר השמיעה האנושי הוא לא רק מנתח מיוחד מאוד של תנודות קול, אלא גם מאוד תרופה רבת עוצמהתקשורת. רופאים ופיזיקאים מודאגים מזה זמן רב מהשאלה: האם ניתן לקבוע במדויק את טווח השמיעה של אדם בתנאים שונים, האם השמיעה שונה בין גברים לנשים, האם ישנם בעלי שיא "מצטיינים במיוחד" השומעים צלילים בלתי נגישים, או יכולים לייצר אותם? הבה ננסה לענות על שאלות אלו ועל כמה שאלות קשורות אחרות ביתר פירוט.
אבל לפני שאתה מבין כמה הרץ שומעת האוזן האנושית, אתה צריך להבין מושג כה בסיסי כמו צליל, ובכלל, להבין מה בדיוק נמדד בהרץ.
תנודות קול הן דרך ייחודיתהעברת אנרגיה ללא העברת חומר, הם כן תנודות אלסטיותבכל סביבה. כשזה מגיע ל חיים רגיליםבנאדם, מדיום כזה הוא אוויר. הוא מכיל מולקולות גז שיכולות להעביר אנרגיה אקוסטית. אנרגיה זו מייצגת את החלפת פסי הדחיסה והמתח של הצפיפות של המדיום האקוסטי. בוואקום מוחלט תנודות קולהעברה בלתי אפשרית.
כל צליל הוא גל פיזי, ומכיל את כל מאפייני הגל הדרושים. זהו התדר, משרעת, זמן דעיכה, אם אנחנו מדברים על תנודה חופשית מונחת. תחשוב על זה דוגמאות פשוטות. תארו לעצמכם, למשל, את הצליל של מיתר ה-G הפתוח בכינור כאשר הוא מצויר בקשת. אנו יכולים להגדיר את המאפיינים הבאים:
- שקט או רועש. זה אינו אלא המשרעת, או העוצמה של הצליל. צליל חזק יותר מתאים לאמפליטודה גדולה יותר של רעידות, וצליל שקט יותר לצליל קטן יותר. צליל חזק יותר ניתן לשמוע במרחק גדול יותר ממקום המוצא;
- משך הקול. כולם מבינים זאת, וכולם מסוגלים להבחין בין הצלילים של גלילת תופים לבין הצליל המורחב של מנגינה של עוגב מקהלה;
- גובה הצליל, או תדר של גל קול. המאפיין הבסיסי הזה הוא שעוזר לנו להבחין בין צלילי "צפצוף" לרשימת הבס. אם לא היה תדר של צליל, מוזיקה הייתה אפשרית רק בצורה של קצב. התדר נמדד בהרץ, ו-1 הרץ שווה לתנודה אחת בשנייה;
- גוון צליל. זה תלוי בתערובת של רעידות אקוסטיות נוספות - פורמנט, אבל קל מאוד להסביר את זה במילים פשוטות: אפילו עם עיניים עצומותאנו מבינים שהכינור הוא שנשמע, ולא הטרומבון, גם אם יש להם בדיוק את אותם מאפיינים המפורטים למעלה.
ניתן להשוות את גווני הצליל עם גווני טעם רבים. בסך הכל יש לנו טעמים מרירים, מתוקים, חמוצים ומלוחים, אבל ארבעת המאפיינים האלה רחוקים מלהתיש כל מיני תחושות טעם. אותו דבר קורה עם גוון.
הבה נתעכב ביתר פירוט על גובה הצליל, שכן על מאפיין זה תלויים במידה הרבה ביותר חדות השמיעה וטווח התנודות האקוסטיות הנתפסות. מהו טווח תדרי השמע?
טווח שמיעה בתנאים אידיאליים
תדרים נתפסים אוזן אנושיתבמעבדה, או תנאים אידיאליים, נמצאים בפס רחב יחסית מ-16 הרץ ל-20,000 הרץ (20 קילו-הרץ). הכל מעל ומתחת - האוזן האנושית לא יכולה לשמוע. זה בערךעל אינפרסאונד ואולטרסאונד. מה זה?
אינפרסאונד
לא ניתן לשמוע אותו, אבל הגוף יכול להרגיש אותו, כמו עבודה של רמקול בס גדול - סאב וופר. אלו תנודות אינפרא-קוליות. כולם יודעים היטב שאם כל הזמן מחלישים את מיתר הבס בגיטרה, אז למרות המשך הוויברציות, הצליל נעלם. אבל עדיין ניתן להרגיש את הרטטים האלה בקצות האצבעות על ידי נגיעה במיתר.
איברים פנימיים רבים של אדם פועלים בטווח האינפרסוני: יש התכווצות של המעיים, התרחבות והתכווצות של כלי דם, תגובות ביוכימיות רבות. אינפרסאונד חזק מאוד יכול לגרום לבעיות חמורות מצב מחלה, אפילו גלים של אימה בהלה, הפעולה של כלי נשק אינפראסוניים מבוססת על זה.
אולטרסאונד
בצד הנגדי של הספקטרום יש צלילים גבוהים מאוד. אם לצליל יש תדר מעל 20 קילו-הרץ, אז הוא מפסיק "לצפצף" והופך לבלתי נשמע לאוזן האנושית באופן עקרוני. זה הופך לאולטרסוני. אולטרסאונד מועיל מאוד ב כלכלה לאומיתמבוסס על אבחון אולטרסאונד. בעזרת אולטרסאונד, ספינות מנווטות בים, עוקפות קרחונים ונמנעות ממים רדודים. הודות לאולטרסאונד, מומחים מוצאים חללים במבנים ממתכת, למשל, במסילות. כולם ראו איך עובדים מגלגלים עגלה מיוחדת לזיהוי פגמים לאורך המסילות, ומייצרים וקליטים רעידות אקוסטיות בתדירות גבוהה. עטלפים משתמשים באולטרסאונד כדי למצוא את דרכם בחושך ללא טעות מבלי להיתקל בקירות מערות, לווייתנים ודולפינים.
ידוע שעם הגיל יורדת היכולת להבחין בצלילים גבוהים, וילדים יכולים לשמוע אותם בצורה הטובה ביותר. מחקרים מודרניים מראים שכבר בגיל 9-10 שנים טווח השמיעה אצל ילדים מתחיל לרדת בהדרגה, ואצל אנשים מבוגרים השמיעה של תדרים גבוהים גרועה בהרבה.
כדי לשמוע איך אנשים מבוגרים תופסים מוזיקה, אתה רק צריך להנמיך שורה אחת או שתיים של תדרים גבוהים באקולייזר רב-הפס בנגן הטלפון הסלולרי שלך. ה"מלמול, כמו מחבית" הלא נוח שנוצר, ויהווה המחשה מצוינת לאיך אתה עצמך תשמע אחרי גיל 70 שנה.
ממלא תפקיד חשוב באובדן שמיעה תת תזונה, שתייה ועישון, דחייה פלאקים של כולסטרולעל דפנות כלי הדם. סטטיסטיקות אף אוזן גרון - רופאים טוענים שאנשים עם קבוצת הדם הראשונה מגיעים לירידה בשמיעה בתדירות גבוהה יותר ומהר יותר מהשאר. מתקרב לירידה בשמיעה משקל עודף, פתולוגיה אנדוקרינית.
טווח שמיעה בתנאים רגילים
אם ננתק את "החלקים השוליים" של ספקטרום הקול, אז לא כל כך הרבה פנוי לחיי אדם נוחים: זהו המרווח בין 200 הרץ ל-4000 הרץ, המתאים כמעט לחלוטין לטווח הקול האנושי, מ- מבסו-פרופונדו עמוק לסופרן קולורטורה גבוהה. עם זאת, גם בתנאים נוחים, השמיעה של אדם מתדרדרת כל הזמן. לרוב, הרגישות והרגישות הגבוהה ביותר במבוגרים מתחת לגיל 40 היא ברמה של 3 קילו-הרץ, ובגיל 60 ומעלה היא יורדת ל-1 קילו-הרץ.
טווח שמיעה לגברים ולנשים
נכון לעכשיו, הפרדה מינית אינה מבורכת, אבל גברים ונשים באמת תופסים סאונד בצורה שונה: נשים מסוגלות לשמוע טוב יותר בטווח הגבוה, וההתפתחות הקשורה לגיל של הקול באזור התדר הגבוה איטית יותר, וגברים תופסים צלילים גבוהים במידת מה. רע יותר. זה נראה הגיוני להניח שגברים שומעים טוב יותר במאגר הבס, אבל זה לא כך. התפיסה של צלילי בס אצל גברים ונשים היא כמעט זהה.
אבל יש נשים ייחודיותעל "דור" הצלילים. לפיכך, טווח הקול של הזמרת הפרואנית Yma Sumac (כמעט חמש אוקטבות) השתרע מצליל "si" של אוקטבה גדולה (123.5 הרץ) ל-"la" של האוקטבה הרביעית (3520 הרץ). דוגמה לשירה הייחודית שלה ניתן למצוא למטה.
יחד עם זאת, יש הבדל די גדול בעבודה בין גברים לנשים. מנגנון דיבור. נשים מייצרות צלילים מ-120 עד 400 הרץ, וגברים מ-80 עד 150 הרץ, לפי הנתונים הממוצעים.
סולמות שונים לציון טווח השמיעה
בהתחלה דיברנו על העובדה שגובה הצליל אינו המאפיין היחיד של הסאונד. לכן, ישנם סולמות שונים, לפי טווחים שונים. הצליל שנשמע על ידי האוזן האנושית יכול להיות, למשל, שקט וחזק. הכי פשוט ומקובל פרקטיקה קליניתסולם עוצמת קול - כזה שמודד את לחץ הקול הנקלט בעור התוף.
סולם זה מבוסס על האנרגיה הקטנה ביותר של רטט קול, המסוגלת להפוך לדחף עצבי ולגרום לתחושת קול. זהו סף התפיסה השמיעתית. ככל שסף התפיסה נמוך יותר, כך הרגישות גבוהה יותר ולהיפך. מומחים מבחינים בין עוצמת קול, שהיא פרמטר פיזי, לבין עוצמת קול, שהיא ערך סובייקטיבי. זה ידוע כי הצליל של בדיוק באותה עוצמה איש בריא, ואדם עם ליקוי שמיעה ייתפס כשני צלילים שונים, חזקים ושקטים יותר.
כולם יודעים איך במשרדו של רופא אף אוזן גרון החולה עומד בפינה, פונה, והרופא מהפינה הבאה בודק את תפיסת החולה את הדיבור הלוחש, תוך אמירת מספרים נפרדים. זו הדוגמה הפשוטה ביותר אבחנה ראשוניתאובדן שמיעה.
ידוע שהנשימה בקושי מורגשת של אדם אחר היא 10 דציבל (dB) של עוצמת לחץ קול, שיחה רגילה בבית מתאימה ל-50 dB, יללת צפירת אש היא 100 dB, ומטוס סילון ממריא בקרבת מקום, סגור סף כאב- 120 דציבלים.
זה אולי מפתיע שכל העוצמה העצומה של תנודות הקול מתאימה בקנה מידה כה קטן, אבל הרושם הזה מטעה. זהו סולם לוגריתמי, וכל צעד עוקב הוא עוצמתי פי 10 מהקודם. על פי אותו עיקרון נבנה סולם להערכת עוצמת רעידות אדמה שבו יש רק 12 נקודות.
שמיעה אנושית
שמיעה- היכולת של אורגניזמים ביולוגיים לתפוס צלילים עם איברי השמיעה; פונקציה מיוחדת של מכשיר השמיעה שמתרגשת מרעידות הקול של הסביבה, כגון אוויר או מים. אחת התחושות הרחוקות הביולוגיות, המכונה גם תפיסה אקוסטית. מסופק על ידי מערכת תחושת השמיעה.
שמיעה אנושית מסוגלת לשמוע צליל שנע בין 16 הרץ ל-22 קילו-הרץ בעת העברת רעידות באוויר, ועד 220 קילו-הרץ בעת העברת קול דרך עצמות הגולגולת. הגלים האלה חשובים משמעות ביולוגית, למשל, גלי קול בטווח של 300-4000 הרץ תואמים את הקול האנושי. לצלילים מעל 20,000 הרץ יש מעט ערך מעשי, כי הם מאטים במהירות; רעידות מתחת ל-60 הרץ נתפסות דרך חוש הרטט. טווח התדרים שאדם מסוגל לשמוע נקרא טווח השמיעה או הקול; תדרים גבוהים יותר נקראים אולטרסאונד ותדרים נמוכים יותר נקראים אינפרסאונד.
היכולת להבחין בתדרי קול תלויה מאוד באדם מסוים: גילו, מינו, תורשה, רגישות למחלות של איבר השמיעה, אימונים ועייפות שמיעה. יש אנשים שמסוגלים לקלוט צלילים בתדר גבוה יחסית - עד 22 קילו-הרץ, ואולי גבוה יותר.
בבני אדם, כמו ברוב היונקים, איבר השמיעה הוא האוזן. במספר בעלי חיים תפיסה שמיעתית מתבצעת באמצעות שילוב גופים שונים, העשויים להיות שונים באופן משמעותי במבנה שלהם מאוזן היונקים. בעלי חיים מסוימים מסוגלים לתפוס רעידות אקוסטיות שאינן נשמעות לבני אדם (אולטרסאונד או אינפרסאונד). העטלפיםבמהלך הטיסה, הם משתמשים באולטרסאונד לבדיקת אקו. כלבים מסוגלים לשמוע אולטרסאונד, שהוא הבסיס לעבודה של שריקות שקטות. יש עדויות לכך שלווייתנים ופילים יכולים להשתמש באינפרסאונד כדי לתקשר.
אדם יכול להבחין במספר צלילים בו זמנית בשל העובדה שיכולים להיות מספר גלים עומדים בשבלול בו זמנית.
המנגנון של מערכת השמיעה:
אות אודיו מכל סוג יכול להיות מתואר על ידי קבוצה מסוימת של מאפיינים פיזיים:
תדירות, עוצמה, משך, מבנה זמני, ספקטרום וכו'.הם תואמים לתחושות סובייקטיביות מסוימות הנובעות מתפיסת צלילים על ידי מערכת השמיעה: עוצמה, גובה צליל, גוון, פעימות, קונסוננסים-דיסוננסים, מיסוך, לוקליזציה-סטריאואפקט וכו'.
תחושות שמיעתיות קשורות למאפיינים פיזיים בצורה מעורפלת ולא ליניארית, למשל, העוצמה תלויה בעוצמת הצליל, בתדירות שלו, בספקטרום וכו'. עוד במאה הקודמת נקבע חוק פכנר, שאישר שהקשר הזה אינו ליניארי: "תחושות
פרופורציונלי ליחס הלוגריתמים של הגירוי. "למשל, התחושות של שינוי בעוצמה קשורות בעיקר לשינוי בלוגריתם של עוצמה, גובה - עם שינוי בלוגריתם של תדר וכו'.כל המידע הקולי שאדם מקבל מהעולם החיצון (הוא מהווה כ-25% מהסך הכל), הוא מזהה בעזרת מערכת השמיעה ועבודת החלקים הגבוהים במוח, מתרגם אותו לעולם של התחושות שלו, ומקבל החלטות איך להגיב לזה.
לפני שנמשיך לחקור את הבעיה של האופן שבו מערכת השמיעה תופסת את גובה הצליל, הבה נתעכב בקצרה על המנגנון של מערכת השמיעה.
כעת התקבלו תוצאות חדשות ומעניינות מאוד בכיוון זה.
מערכת השמיעה היא מעין קולטת מידע והיא מורכבת מהחלק ההיקפי ומהחלקים הגבוהים יותר של מערכת השמיעה. הנחקרים ביותר הם תהליכי המרת אותות קול בחלק ההיקפי מנתח שמיעתי.חלק היקפי
זוהי אנטנה אקוסטית הקולטת, ממקמת, ממקדת ומגבירה את אות הקול;
- מיקרופון;
- מנתח תדר וזמן;
- ממיר אנלוגי לדיגיטלי הממיר אות אנלוגי לדחפים עצביים בינאריים - פריקות חשמליות.תצוגה כללית של מערכת השמיעה ההיקפית מוצגת באיור הראשון. מערכת השמיעה ההיקפית מחולקת בדרך כלל לשלושה חלקים: האוזן החיצונית, התיכונה והפנימית.
האוזן החיצוניתמורכב מאפרכסת ותעלת השמיעה, המסתיים בקרום דק הנקרא קרום התוף.
האוזניים והראש החיצוניים הם מרכיבים של האנטנה האקוסטית החיצונית המחברת (מתאימה) את עור התוף לשדה הקול החיצוני.
הפונקציות העיקריות של האוזניים החיצוניות - תפיסה בינאורלית (מרחבית), לוקליזציה מקור קולוהגברה של אנרגיית קול, במיוחד בתדרים בינוניים וגבוהים.תעלת השמע הוא צינור גלילי מעוקל באורך 22.5 מ"מ, בעל תדר תהודה ראשון של כ-2.6 קילו-הרץ, כך שבטווח תדרים זה הוא מגביר משמעותית את אות הקול, וכאן נמצא אזור הרגישות המרבית לשמיעה.
עור התוף - סרט דק בעובי 74 מיקרון, בעל צורה של חרוט הפונה לקצה לכיוון האוזן התיכונה.
על תדרים נמוכיםהו, הוא נע כמו בוכנה, במקומות גבוהים יותר הוא נוצר מערכת מורכבתקווי צמתים, שחשובים גם להגברת הקול.האוזן התיכונה- חלל מלא באוויר המחובר ללוע האף על ידי צינור האוסטכיאן לצורך יישור לחץ אטמוספרי.
כאשר לחץ אטמוספרי משתנה, האוויר יכול להיכנס או לצאת מהאוזן התיכונה, כך שעור התוף אינו מגיב לשינויים איטיים בלחץ הסטטי - למעלה ולמטה וכו'. ישנן שלוש עצמות שמיעה קטנות באוזן התיכונה:
פטיש, סדן וסט.
ה-malleus מחובר לקרום התוף בקצה אחד, הקצה השני נמצא במגע עם הסדן, המחובר אל המדרגה באמצעות רצועה קטנה. בסיס המדרגה מחובר לחלון הסגלגל לתוך האוזן הפנימית.האוזן התיכונהמבצע את הפונקציות הבאות:
התאמת העכבה של מדיום האוויר עם המדיום הנוזלי של השבלול אוזן פנימית; הגנה מפני צלילים חזקים(רפלקס אקוסטי); הגברה (מנגנון מנוף), שבגללה לחץ הקול המועבר לאוזן הפנימית מוגבר בכמעט 38 dB לעומת זה שנכנס לעור התוף.אוזן פנימית ממוקם במבוך התעלות ב עצם טמפורלית, וכולל את איבר האיזון (מנגנון הווסטיבולרי) ואת השבלול.
שַׁבְּלוּל(שבלול) ממלא תפקיד מרכזי בתפיסה שמיעתית. זהו צינור בעל חתך משתנה, מקופל שלוש פעמים כמו זנב של נחש. במצב פרוש יש לו אורך של 3.5 ס"מ. בפנים החילזון בעל מבנה מורכב ביותר. לכל אורכו הוא מחולק על ידי שני ממברנות לשלושה חללים: סקאלה וסטיבולי, חלל חציון וסקלה tympani.
המרה של תנודות מכניות של הממברנה לדחפים חשמליים נפרדים סיבי עצבלהתרחש באיבר של קורטי. כאשר הממברנה הבזילרית רוטטת, הריסים על תאי השיער מתכופפים, וזה יוצר פוטנציאל חשמלי, הגורם לזרם של דחפים עצביים חשמליים הנושאים את כל המידע הדרוש על אות הקול הנכנס למוח להמשך עיבוד ותגובה.
החלקים הגבוהים יותר של מערכת השמיעה (כולל קליפת השמיעה) יכולים להיחשב כמעבד לוגי המחלץ (מפענח) אותות קול שימושיים על רקע רעש, מקבץ אותם לפי מאפיינים מסוימים, משווה אותם עם התמונות בזיכרון, קובע ערכם האינפורמטיבי ומחליט על פעולות תגובה.
נושאי אודיו ששווה לדבר עליהם שמיעה אנושיתקצת יותר. עד כמה התפיסה שלנו סובייקטיבית? האם אתה יכול לבדוק את השמיעה שלך? היום תלמדו את הדרך הקלה ביותר לגלות אם השמיעה שלכם תואמת את ערכי הטבלה.
ידוע שאדם ממוצע מסוגל לקלוט גלים אקוסטיים בטווח שבין 16 ל-20,000 הרץ (16,000 הרץ תלוי במקור). טווח זה נקרא טווח השמיעה.
| 20 הרץ | זמזום שאפשר רק להרגיש אבל לא לשמוע. הוא משוכפל בעיקר על ידי מערכות שמע מובילות, כך שבמקרה של שתיקה, היא זו שאשמה |
| 30 הרץ | אם אתה לא יכול לשמוע את זה, סביר להניח שזו שוב בעיית השמעה. |
| 40 הרץ | זה יהיה נשמע ברמקולים תקציביים ומיינסטרים. אבל מאוד שקט |
| 50 הרץ | זִמזוּם זרם חשמלי. חייב להישמע |
| 60 הרץ | נשמע (כמו כל דבר עד 100 הרץ, די מוחשי עקב השתקפות מתעלת השמע) אפילו דרך האוזניות והרמקולים הזולים ביותר |
| 100 הרץ | סוף בס. תחילת טווח השמיעה הישירה |
| 200 הרץ | תדרי אמצע |
| 500 הרץ | |
| 1 קילו-הרץ | |
| 2 קילו-הרץ | |
| 5 קילו-הרץ | תחילת טווח התדרים הגבוהים |
| 10 קילו-הרץ | אם תדר זה אינו נשמע, סביר להניח בעיות רציניותעם שמיעה. צריך התייעצות עם רופא |
| 12 קילו-הרץ | חוסר היכולת לשמוע את התדר הזה עשוי להצביע על שלב ראשוניאובדן שמיעה |
| 15 קילו-הרץ | צליל שחלק מהאנשים מעל גיל 60 לא יכולים לשמוע |
| 16 קילו-הרץ | שלא כמו הקודם, כמעט כל האנשים מעל גיל 60 לא שומעים את התדר הזה. |
| 17 קילו-הרץ | תדירות היא בעיה עבור רבים כבר בגיל העמידה |
| 18 קילו-הרץ | בעיות בשמיעה של התדר הזה - ההתחלה שינויים הקשורים לגילשמיעה. עכשיו אתה מבוגר. :) |
| 19 קילו-הרץ | הגבל את תדירות השמיעה הממוצעת |
| 20 קילו-הרץ | רק ילדים שומעים את התדר הזה. אֶמֶת |
»
בדיקה זו מספיקה להערכה גסה, אך אם אינכם שומעים צלילים מעל 15 קילו-הרץ, יש לפנות לרופא.
אנא שימו לב כי בעיית השמיעה בתדר נמוך קשורה ככל הנראה ל.
לרוב, הכיתוב על הקופסה בסגנון "טווח ניתן לשחזור: 1–25,000 הרץ" אינו אפילו שיווקי, אלא שקר מוחלט מצד היצרן.
למרבה הצער, חברות לא מחויבות לאשר לא את כל מערכות השמע, כך שכמעט בלתי אפשרי להוכיח שמדובר בשקר. רמקולים או אוזניות, אולי, משחזרים את תדרי הגבול... השאלה היא איך ובאיזה ווליום.
בעיות ספקטרום מעל 15 קילו-הרץ הן תופעת גיל שכיחה למדי שמשתמשים עשויים להיתקל בה. אבל 20 קילו-הרץ (אותם אלו שהאודיופילים נלחמים עליהם כל כך) בדרך כלל שומעים רק ילדים מתחת לגיל 8-10.
מספיק להאזין לכל הקבצים ברצף. למחקר מפורט יותר, אתה יכול לנגן דגימות, החל מהנפח המינימלי, ולהגדיל אותו בהדרגה. זה יאפשר לך לקבל תוצאה נכונה יותר אם השמיעה כבר פגומה מעט (זכור כי לתפיסה של תדרים מסוימים יש צורך לחרוג מערך סף מסוים, אשר כביכול פותח ועוזר למכשיר השמיעה לשמוע זה).
האם אתה שומע הכל טווח תדריםמי מסוגל
מושג הסאונד והרעש. כוחו של הצליל.
נשמע - תופעה פיזיקלית, שהוא התפשטות בצורה של גלים אלסטיים של רעידות מכניות בתווך מוצק, נוזלי או גזי.כמו כל גל, צליל מאופיין באמפליטודה ובספקטרום התדרים. אמפליטודה גל קולנקרא ההבדל בין הגבוה לגבוה ביותר ערך נמוךצְפִיפוּת. תדירות הקול היא מספר תנודות האוויר בשנייה. התדר נמדד בהרץ (Hz).
גלים בעלי תדרים שונים נתפסים אצלנו כקול בגובה שונה. צליל עם תדר מתחת ל-16 - 20 הרץ (טווח שמיעה אנושי) נקרא אינפרסאונד; מ-15 - 20 קילו-הרץ עד 1 ג'יגה-הרץ, - על-ידי אולטרסאונד, מ-1 ג'יגה-הרץ - על-ידי היפר-סאונד. בין הצלילים הנשמעים, ניתן להבחין פונטי (צלילי דיבור ופונמות המרכיבות דיבור בעל פה) וצלילים מוזיקליים (שממנו מורכבת מוזיקה). צלילים מוזיקלייםמכילים לא אחד, אלא כמה צלילים, ולפעמים רכיבי רעש בטווח תדרים רחב.
רעש הוא סוג של צליל שאנשים תופסים כלא נעים, מטריד או אפילו מתריס. כְּאֵבגורם שיוצר אי נוחות אקוסטית.
כדי לכמת צליל, משתמשים בפרמטרים ממוצעים, שנקבעים על בסיס חוקים סטטיסטיים. עוצמת הצליל היא מונח מיושן המתאר עוצמה דומה לעוצמת הצליל, אך אינה זהה. זה תלוי באורך הגל. יחידת עוצמת קול - bel (B). רמת קול לעתים קרובות יותרסך הכל נמדד בדציבלים (0.1B).אדם באמצעות אוזן יכול לזהות הבדל ברמת עוצמת הקול של כ-1 dB.
כדי למדוד רעש אקוסטי, סטיבן אורפילד ייסד את מעבדת אורפילד בדרום מיניאפוליס. כדי להשיג שקט יוצא דופן, נעשה שימוש בחדר במות פיברגלס אקוסטיות בעובי מטר, קירות כפולים מפלדה מבודדים, ובטון בעובי 30 ס"מ. החדר חוסם 99.99 אחוז מהצלילים החיצוניים וסופג צלילים פנימיים. תא זה משמש יצרנים רבים לבדיקת עוצמת הקול של המוצרים שלהם כגון מסתמי לב, צליל תצוגה טלפון נייד, החלף צליל בלוח המחוונים של המכונית. הוא משמש גם לקביעת איכות הצליל.
לצלילים בעלי עוצמות שונות יש השפעות שונות על גוף האדם. כך לצליל עד 40 dB יש אפקט מרגיע.מחשיפה לצליל של 60-90 dB, יש תחושת גירוי, עייפות, כאב ראש. צליל בעוצמה של 95-110 dB גורם להיחלשות הדרגתית של השמיעה, מתח נוירופסיכי ומחלות שונות.צליל מ-114 dB גורם לשיכרון קול כמו שיכרון אלכוהול, מפריע לשינה, הורס את הנפש ומוביל לחירשות.
ברוסיה יש נורמות סניטריותרמת הרעש המותרת, כאשר עבור טריטוריות ותנאים שונים של נוכחות אדם, ערכי הגבול של רמת הרעש ניתנים:
על שטח המיקרו-מחוז, זה 45-55 dB;
· בכיתות בית הספר 40-45 dB;
בתי חולים 35-40 dB;
· בתעשייה 65-70 dB.
בלילה (23:00-07:00) רמות הרעש צריכות להיות נמוכות ב-10 dB.
דוגמאות לעוצמת קול בדציבלים:
רשרוש עלים: 10
מגורים: 40
שיחה: 40–45
משרד: 50–60
רעש בחנות: 60
טלוויזיה, צעקות, צחוק ממרחק של 1 מ': 70-75
רחוב: 70–80
מפעל (תעשייה כבדה): 70–110
מסור שרשרת: 100
שיגור סילון: 120–130
רעש בדיסקוטק: 175
תפיסה אנושית של צלילים
שמיעה היא היכולת של אורגניזמים ביולוגיים לתפוס צלילים עם איברי השמיעה.מקור הצליל מבוסס על תנודות מכניות של גופים אלסטיים. בשכבת האוויר הסמוכה ישירות לפני השטח של הגוף המתנודד, מתרחש עיבוי (דחיסה) ונדיר. הדחיסות והנדירות הללו מתחלפות בזמן ומתפשטות לצדדים בצורה של גל אורך אלסטי, המגיע לאוזן וגורם לתנודות לחץ תקופתיות בקרבתה המשפיעות על מנתח השמיעה.
אדם רגיל מסוגל לשמוע רעידות קול בטווח התדרים שבין 16-20 הרץ ל-15-20 קילו-הרץ.היכולת להבחין בתדרי קול תלויה מאוד באדם: גילו, מינו, הרגישות למחלות שמיעה, אימונים ועייפות שמיעה.
אצל בני אדם, איבר השמיעה הוא האוזן, הקולטת דחפים קוליים, ואחראית גם על מיקומו של הגוף במרחב ועל היכולת לשמור על שיווי משקל. זהו איבר מזווג שנמצא בעצמות הטמפורליות של הגולגולת, מוגבל מבחוץ על ידי האפרכסות. הוא מיוצג על ידי שלוש מחלקות: האוזן החיצונית, התיכונה והפנימית, שכל אחת מהן מבצעת את הפונקציות הספציפיות שלה.
האוזן החיצונית מורכבת מהאפרכסת ומן השמיעה החיצונית. האפרכסת באורגניזמים חיים פועלת כמקלט של גלי קול, שאליהם מועברים חלק פנימימכשיר שמיעה. ערכה של האפרכסת בבני אדם הוא הרבה פחות מאשר בבעלי חיים, ולכן בבני אדם היא כמעט ללא תנועה.
קפלי האפרכסת האנושית מובאים לתוך הנכנס תעלת האוזןצליל עיוות תדר קטן, בהתאם לוקליזציה האופקית והאנכית של הצליל. כך, המוח מקבל מידע נוסף כדי להבהיר את מיקומו של מקור הקול. אפקט זה משמש לעתים באקוסטיקה, כולל ליצירת תחושה של צליל היקפי בעת שימוש באוזניות או במכשירי שמיעה. המטוס השמיעתי החיצוני מסתיים בצורה עיוורת: הוא מופרד מהאוזן התיכונה על ידי קרום התוף. גלי קול שנתפסו על ידי האפרכסת פוגעים בעור התוף וגורמים לו לרטוט. בתורו, תנודות הקרום התוף מועברות לאוזן התיכונה.
החלק העיקרי של האוזן התיכונה הוא חלל התוף - חלל קטן של כ-1 ס"מ³, הממוקם בעצם הטמפורלית. יש כאן שלוש עצמות שמע: הפטיש, הסדן והערימה - הן מחוברות זו לזו ולאוזן הפנימית (חלון הפרוזדור), הן מעבירות תנודות קול מהאוזן החיצונית אל הפנימית, תוך הגברה שלהן. חלל האוזן התיכונה מחובר ללוע האף באמצעות צינור האוסטכיאן, שדרכו משתווה לחץ האוויר הממוצע בתוך ומחוץ לקרום התוף.
האוזן הפנימית, בגלל צורתה המורכבת, נקראת מבוך. המבוך הגרמי מורכב מהפרוזדור, השבלול והתעלות החצי-מעגליות, אך רק השבלול קשור ישירות לשמיעה, שבתוכה יש תעלה קרומית מלאה בנוזל, שעל הדופן התחתון שלה יש מנגנון קולטן של מנתח השמיעה. מכוסה בתאי שיער. תאי שיער קולטים תנודות בנוזל הממלא את התעלה. כל אחד תא שיערמכוון לתדר שמע ספציפי.
איבר השמיעה האנושי פועל באופן הבא. אפרכסותלקלוט את הרעידות של גל הקול ולשלוח אותן לתעלת האוזן. דרכו נשלחות רעידות לאוזן התיכונה ומגיעות לעור התוף גורמות לרעידות שלה. דרך המערכת עצמות השמיעהתנודות מועברות הלאה - לאוזן הפנימית (רעידות קול מועברות לקרום החלון הסגלגל). תנודות הממברנה גורמות לנוזל שבשבלול לנוע, מה שבתורו גורם לרטיטה של קרום הבסיס. כאשר הסיבים נעים, השערות של תאי הקולטן נוגעות בקרום המוח. עירור מתרחש בקולטנים, אשר בסופו של דבר מועבר דרך עצב השמיעה למוח, שם דרך האמצע וה דיאנצפלוןעירור נכנס לאזור השמיעה של קליפת המוח, הממוקם באונות הטמפורליות. הנה ההבחנה הסופית בין אופי הצליל, הטון, הקצב, החוזק, הגובה והמשמעות שלו.
השפעת הרעש על בני אדם
קשה להפריז בהשפעת הרעש על בריאות האדם. רעש הוא אחד מאותם גורמים שאי אפשר להתרגל אליהם. רק לאדם נראה שהוא רגיל לרעש, אבל זיהום אקוסטי, הפועל ללא הרף, הורס את בריאות האדם. רעש גורם לתהודה איברים פנימיים, שוחק אותם בהדרגה בצורה בלתי מורגשת עבורנו. לא בכדי בימי הביניים הייתה הוצאה להורג "מתחת לפעמון". זמזום צלצול הפעמון ייסר והרג לאט את הנידון.
במשך זמן רבהשפעת הרעש על גוף האדם לא נחקרה במיוחד, אם כי כבר בעת העתיקה ידעו על נזקו. נכון לעכשיו, מדענים במדינות רבות בעולם עורכים מחקרים שונים כדי לקבוע את השפעת הרעש על בריאות האדם. קודם כל, מערכות העצבים, הלב וכלי הדם ואיברי העיכול סובלים מרעש.קיים קשר בין תחלואה ומשך שהייה בתנאי זיהום אקוסטי. עלייה במחלות נצפית לאחר חיים של 8-10 שנים בחשיפה לרעש בעוצמה מעל 70 dB.
רעש ממושך משפיע לרעה על איבר השמיעה, ומפחית את הרגישות לצליל.חשיפה קבועה וארוכת טווח רעש תעשייתיב-85-90 dB מוביל להופעת אובדן שמיעה (אובדן שמיעה הדרגתי). אם עוצמת הקול גבוהה מ-80 dB, קיימת סכנה לאובדן רגישות של ה-villi הנמצאים באוזן התיכונה - תהליכים עצבי שמיעה. מותם של מחציתם עדיין אינו מוביל לירידה ניכרת בשמיעה. ואם ימותו יותר ממחציתו, יצלול אדם לעולם שבו רשרוש העצים וזמזום הדבורים לא נשמע. עם אובדן כל שלושים אלף הווילי השמיעה, אדם נכנס לעולם השתיקה.
לרעש יש השפעה מצטברת, כלומר. גירוי אקוסטי, המצטבר בגוף, מדכא יותר ויותר את מערכת העצבים. לכן, לפני אובדן שמיעה מחשיפה לרעש, מתרחשת הפרעה תפקודית של מערכת העצבים המרכזית. במיוחד השפעה רעהרעש משפיע על הפעילות הנוירו-פסיכית של הגוף. תהליך מחלות נוירופסיכיאטריותגבוה יותר בקרב אנשים העובדים בתנאי רעש מאשר בקרב אנשים העובדים בתנאי קול רגילים. כל סוגי הפעילות האינטלקטואלית מושפעים, מצב הרוח מחמיר, לפעמים יש תחושת בלבול, חרדה, פחד, פחד, ובעוצמה גבוהה - תחושת חולשה, כמו לאחר הלם עצבי חזק. בבריטניה, למשל, אחד מכל ארבעה גברים ואחת מכל שלוש נשים סובלים מנוירוזה עקב רמות רעש גבוהות.
הרעשים גורמים הפרעות תפקודיותשל מערכת הלב וכלי הדם. שינויים המתרחשים ב מערכת לב וכלי דםשל אדם שנחשף לרעש יש את התסמינים הבאים: כְּאֵבבאזור הלב, דפיקות לב, חוסר יציבות בדופק ו לחץ דם, לפעמים יש נטייה לעוויתות של נימי הגפיים וקרקעית העין. שינויים תפקודיים המתרחשים במערכת הדם בהשפעת רעש עז, לאורך זמן, עלולים להוביל לשינויים מתמשכים בטונוס כלי הדם, התורמים להתפתחות יתר לחץ דם.
בהשפעת רעש, פחמימות, שומן, חלבון, חילופי מלחחומרים, המתבטא בשינוי בהרכב הביוכימי של הדם (הורדת רמת הסוכר בדם). לרעש יש השפעה מזיקה על מנתחים חזותיים וויסטיבולריים, מפחית את פעילות הרפלקסמה שמוביל לרוב לתאונות ופציעות. ככל שעוצמת הרעש גבוהה יותר, כך האדם רואה ומגיב למתרחש גרוע יותר.
רעש משפיע גם על היכולת אינטלקטואלית ו פעילויות למידה. למשל, הישגי התלמידים. ב-1992, במינכן, הועבר שדה התעופה לחלק אחר של העיר. והתברר שהתלמידים שגרו ליד שדה התעופה הישן, שלפני סגירתו הראו ביצועים גרועים בקריאה וזכירת מידע, בשתיקה החלו להראות הרבה הציונים הגבוהים ביותר. אבל בבתי הספר של האזור שאליו הועבר שדה התעופה, הביצועים הלימודיים, להיפך, החמירו, והילדים קיבלו תירוץ חדש לציונים גרועים.
חוקרים מצאו שרעש יכול להרוס תאי צמחים. לדוגמה, ניסויים הראו שצמחים המופגזים בצלילים מתייבשים ומתים. סיבת המוות היא שחרור יתר של לחות דרך העלים: כאשר רמת הרעש עולה על גבול מסוים, הפרחים ממש יוצאים עם דמעות. הדבורה מאבדת את יכולת הניווט ומפסיקה לעבוד עם רעש של מטוס סילון.
מוזיקה מודרנית רועשת מאוד גם מקהה את השמיעה, גורמת למחלות עצבים. אצל 20 אחוז מהצעירים והצעירות שמאזינים לעתים קרובות למוזיקה עכשווית אופנתית, השמיעה התבררה כקהה באותה מידה כמו אצל בני 85. מסוכנים במיוחד הם נגנים ודיסקוטקים לבני נוער. בדרך כלל, רמת הרעש בדיסקוטק היא 80–100 dB, אשר דומה לרמת הרעש של תנועה כבדה או סילון טורבו הממריא למרחק של 100 מ'. עוצמת הקול של הנגן היא 100-114 dB. הג'ק הפאמר פועל בצורה מחרישת אוזניים כמעט באותה מידה. בָּרִיא עור התוףללא נזק, הם יכולים לשאת את עוצמת הקול של הנגן ב-110 dB למשך 1.5 דקות לכל היותר. מדענים צרפתים מציינים כי ליקויי שמיעה במאה שלנו מתפשטים באופן פעיל בקרב צעירים; ככל שהם מזדקנים, סביר יותר שהם ייאלצו להשתמש במכשירי שמיעה. אֲפִילוּ רמה נמוכהנפח מפריע לריכוז במהלך עבודה נפשית. מוזיקה, גם אם היא שקטה מאוד, מפחיתה את תשומת הלב - יש לקחת זאת בחשבון כשעושים שיעורי בית. ככל שהקול מתגבר, הגוף משחרר הרבה הורמוני לחץ, כמו אדרנלין. זה מצר את כלי הדם, ומאט את עבודת המעיים. בעתיד, כל זה יכול להוביל להפרות של הלב ומחזור הדם. אובדן שמיעה כתוצאה מרעש הוא מחלה חשוכת מרפא. זה כמעט בלתי אפשרי לתקן עצב פגוע בניתוח.
אנו מושפעים לרעה לא רק מהצלילים שאנו שומעים, אלא גם מאלה שנמצאים מחוץ לטווח השמיעה: קודם כל, אינפרסאונד. אינפרסאונד בטבע מתרחש במהלך רעידות אדמה, ברק, רוח חזקה. בעיר מקורות אינפרסאונד הם מכונות כבדות, מאווררים וכל ציוד רוטט . אינפרסאונד ברמה של עד 145 dB גורם ללחץ פיזי, עייפות, כאבי ראש, הפרעה במנגנון הוסטיבולרי. אם האינפראסאונד חזק וארוך יותר, אז אדם יכול להרגיש תנודות פנימה חזהיובש בפה, הפרעות ראייה, כְּאֵב רֹאשׁוסחרחורת.
הסכנה של אינפרסאונד היא שקשה להתגונן מפניו: שלא כמו רעש רגיל, הוא כמעט בלתי נספג ומתפשט הרבה יותר רחוק. כדי לדכא את זה, יש צורך להפחית את הצליל במקור עצמו באמצעות ציוד מיוחד: משתיקי סילון.
שתיקה מוחלטת פוגעת גם בגוף האדם.אז, עובדי לשכת עיצוב אחת, שהייתה לה בידוד קול מצוין, כבר שבוע לאחר מכן החלו להתלונן על חוסר האפשרות לעבוד בתנאים של שקט מעיק. הם היו עצבניים, איבדו את כושר העבודה שלהם.
דוגמה ספציפית להשפעת הרעש על אורגניזמים חיים יכולה להיחשב לאירוע הבא. אלפי אפרוחים שלא בקעו מתו כתוצאה מחפירה שביצעה חברת Moebius הגרמנית בהוראת משרד התחבורה של אוקראינה. הרעש מציוד העבודה נמשך 5-7 ק"מ, טיוח השפעה שליליתלשטחים הסמוכים של שמורת הדנובה הביוספרית. נציגי שמורת הדנובה הביוספרית ו-3 ארגונים נוספים נאלצו להצהיר בכאב על מותה של כל המושבה של הזרונים המגוונים והחצ'קונים המצויים, שהיו ממוקמים על שפיץ פתחיה. דולפינים ולווייתנים שוטפים על החוף בגלל הקולות החזקים של סונאר צבאי.
מקורות רעש בעיר
רוב השפעה מזיקהלהשמיע צלילים על אדם בערים גדולות. אבל גם בכפרים בפרברים, אפשר לסבול מזיהום רעש הנגרם מהמכשירים הטכניים הפועלים של השכנים: מכסחת דשא, מחרטה או מרכז מוזיקה. רעש מהם יכול לחרוג מהמקסימום נורמות מותרות. ובכל זאת זיהום הרעש העיקרי מתרחש בעיר. המקור לכך ברוב המקרים הם כלי רכב. העוצמה הגדולה ביותר של הצלילים מגיעה מכבישים מהירים, רכבות תחתיות וחשמליות.
הובלה מוטורית. רמות הרעש הגבוהות ביותר נצפו ברחובות הראשיים של הערים. עוצמת התנועה הממוצעת מגיעה ל-2000-3000 יחידות תחבורה בשעה ויותר, ו רמות מקסימליותרעש - 90-95 dB.
רמת הרעש ברחוב נקבעת על פי עוצמת, מהירות והרכב זרימת התנועה. בנוסף, רמת הרעש ברחוב תלויה בהחלטות תכנוניות (פרופיל אורך ורוחב של רחובות, גובה וצפיפות הבניין) ובמרכיבי נוף כגון כיסוי כבישים ונוכחות של שטחים ירוקים. כל אחד מהגורמים הללו יכול לשנות את רמת רעשי התנועה עד ל-10 dB.
בעיר תעשייתית נפוץ אחוז גבוה של הובלת מטענים בכבישים מהירים. העלייה בזרימה הכללית של כלי רכב, משאיות, בעיקר משאיות כבדות עם מנועי דיזל, מביאה לעלייה ברמות הרעש. הרעש המתרחש על הכביש המהיר משתרע לא רק לשטח הסמוך לכביש המהיר, אלא עמוק לתוך בנייני מגורים.
הובלה ברכבת. העלייה במהירות הרכבת מובילה גם לעלייה משמעותית ברמות הרעש באזורי מגורים הממוקמים לאורך קווי הרכבת או בסמוך למגרשי הסדר. רמת לחץ הקול המקסימלית במרחק של 7.5 מ' מרכבת חשמלית בתנועה מגיעה ל-93 dB, מרכבת נוסעים - 91, מרכבת משא -92 dB.
הרעש שנוצר במהלך המעבר של רכבות חשמליות מתפשט בקלות אזור פתוח. אנרגיית הקול יורדת באופן משמעותי ביותר במרחק של 100 מ' הראשונים מהמקור (ב-10 dB בממוצע). במרחק של 100-200 הפחתת הרעש היא 8 dB, ובמרחק של 200 עד 300 רק 2-3 dB. המקור העיקרי לרעש הרכבת הוא השפעת המכוניות בעת נסיעה במפרקים ובמסילות לא אחידות.
מכל סוגי התחבורה העירונית החשמלית הרועשת ביותר. גלגלי הפלדה של חשמלית בעת תנועה על מסילות יוצרים רמת רעש גבוהה ב-10 dB מגלגלי מכוניות במגע עם אספלט. החשמלית יוצרת עומסי רעש כשהמנוע פועל, דלתות נפתחות ואותות קול. רמה גבוההרעש מתנועת החשמליות הוא אחת הסיבות העיקריות לצמצום קווי החשמלית בערים. עם זאת, לחשמלית יש גם מספר יתרונות, כך שבאמצעות הפחתת הרעש שהיא יוצרת היא יכולה לנצח בתחרות עם אמצעי תחבורה אחרים.
לחשמלית המהירה יש חשיבות רבה. זה יכול לשמש בהצלחה כאמצעי התחבורה העיקרי בערים קטנות ובינוניות, ובערים גדולות - כעירוני, פרברי ואפילו בין עירוני, לתקשורת עם אזורי מגורים חדשים, אזורי תעשייה, שדות תעופה.
תחבורה אווירית. משמעותי משקל סגוליבמצב הרעש של ערים רבות הוא תפוס על ידי תחבורה אווירית. לעתים קרובות שדות תעופה תעופה אזרחיתממוקמים בסמיכות לאזורי מגורים, ונתיבי אוויר עוברים על פני יישובים רבים. רמת הרעש תלויה בכיוון מסלולי ההמראה ומסלולי הטיסה של המטוסים, בעוצמת הטיסות במהלך היום, בעונות השנה ובסוגי המטוסים המבוססים בשדה תעופה זה. עם הפעלה אינטנסיבית מסביב לשעון של שדות תעופה, מגיעות רמות הקול המקבילות באזור מגורים שְׁעוֹת הַיוֹם 80 dB, בלילה - 78 dB, רמות הרעש המקסימליות נעות בין 92 ל-108 dB.
מפעלים תעשייתיים. מפעלי תעשייה הם מקור לרעש גדול באזורי מגורים בערים. הפרה של המשטר האקוסטי מצוינת במקרים שבהם השטח שלהם הוא ישירות לאזורי מגורים. המחקר רעש תעשייתיהראה כי מטבעו של הצליל הוא קבוע ורחב פס, כלומר. צליל של גוונים שונים. הרמות המשמעותיות ביותר נצפות בתדרים של 500-1000 הרץ, כלומר באזור הרגישות הגבוהה ביותר של איבר השמיעה. מותקן בסדנאות ייצור מספר גדול שלסוגים שונים של ציוד טכנולוגי. אז ניתן לאפיין סדנאות אריגה ברמת צליל של 90-95 dB A, חנויות מכניות וכלים - 85-92, חנויות פרזול עיתונות - 95-105, חדרי מכונות של תחנות מדחס - 95-100 dB.
מכשירי חשמל לבית. עם תחילתו של העידן הפוסט-תעשייתי, יותר ויותר מקורות נוספיםזיהום רעש (כמו גם אלקטרומגנטי) מופיע גם בתוך ביתו של אדם. מקור הרעש הזה הוא ציוד ביתי ומשרדי.
שדות טקסט
שדות טקסט
arrow_upward
הפונקציות של מערכת השמיעה מאופיינות במדדים הבאים:
- טווח של תדרים נשמעים;
- רגישות לתדר מוחלט;
- רגישות דיפרנציאלית בתדירות ובעוצמה;
- רזולוציה מרחבית וזמנית של השמיעה.
טווח תדרים
שדות טקסט
שדות טקסט
arrow_upward
טווח תדרים, נתפס על ידי מבוגר, מכסה כ-10 אוקטבות של הסולם המוזיקלי - מ-16-20 הרץ עד 16-20 קילו-הרץ.
טווח זה, האופייני לאנשים מתחת לגיל 25, יורד בהדרגה משנה לשנה עקב הקטנת החלק בתדר הגבוה שלו. לאחר 40 שנה, התדר העליון של הצלילים הנשמעים יורד ב-80 הרץ בכל שישה חודשים שלאחר מכן.
רגישות תדר מוחלטת
שדות טקסט
שדות טקסט
arrow_upward
רגישות השמיעה הגבוהה ביותר מתרחשת בתדרים מ-1 עד 4 קילו-הרץ. בטווח תדרים זה, רגישות השמיעה האנושית קרובה לרמת הרעש הבראוניאני - 2 x 10 -5 Pa.
אם לשפוט לפי האודיוגרמה, כלומר. פונקציות התלות של סף השמיעה בתדר הצליל, הרגישות לצלילים מתחת ל-500 הרץ יורדת בהתמדה: בתדר של 200 הרץ - על 35 דציבל, ובתדר של 100 הרץ - על ידי 60 דציבל.
ירידה כזו ברגישות השמיעה, במבט ראשון, נראית מוזרה, שכן היא משפיעה בדיוק על טווח התדרים בו נמצאים רוב צלילי הדיבור וכלי הנגינה. עם זאת, ההערכה היא שבתחום התפיסה השמיעתית, אדם חש כ-300,000 צלילים בעלי חוזק וגובה שונים.
הרגישות הנמוכה של השמיעה לצלילים בתדר נמוך מגנה על אדם מפני תחושה מתמדת של רעידות ורעשים בתדר נמוך. גוף משלו(תנועות שרירים, מפרקים, רעש דם בכלי).
רגישות דיפרנציאלית בתדירות ובעוצמה
שדות טקסט
שדות טקסט
arrow_upward
הרגישות הדיפרנציאלית של השמיעה האנושית מאפיינת את היכולת להבחין בין שינויים מינימליים בפרמטרים של קול (עוצמה, תדירות, משך וכו').
באזור רמות עוצמה בינוניות (כ-40-50 dB מעל סף השמיעה) ותדרים של 500-2000 הרץ, סף ההפרש לעוצמה הוא 0.5-1.0 dB בלבד, לתדר 1%. הבדלי משך האותות, הנקלטים על ידי מערכת השמיעה, הם פחות מ-10%, והשינוי בזווית של מקור הטון בתדר גבוה נאמד בדיוק של 1-3°.
רזולוציה מרחבית וזמנית של השמיעה
שדות טקסט
שדות טקסט
arrow_upward
שמיעה מרחביתלא רק מאפשר לקבוע את מיקומו של מקור האובייקט הנשמע, את מידת הריחוק שלו ואת כיוון תנועתו, אלא גם מגביר את בהירות התפיסה. השוואה פשוטה של האזנה מונו וסטריאו להקלטת סטריאו נותנת תמונה מלאה של היתרונות של תפיסה מרחבית.
תִזמוּןשמיעה מרחבית מבוססת על שילוב נתונים המתקבלים משתי אוזניים (שמיעה בינאורלית).
שמיעה בינאורית להגדיר שני תנאים עיקריים.
- עבור תדרים נמוכים, הגורם העיקרי הוא ההבדל בזמן שהצליל מגיע לאוזן שמאל וימין,
- לתדרים גבוהים - הבדלי עוצמה.
הצליל מגיע תחילה לאוזן הקרובה ביותר למקור. בתדרים נמוכים, גלי קול "מקיפים" את הראש בשל אורכם הגדול. לצליל באוויר יש מהירות של 330 מטר לשנייה. לכן, הוא נוסע 1 ס"מ ב-30 מיקרוסופט. מכיוון שהמרחק בין האוזניים של אדם הוא 17-18 ס"מ, והראש יכול להיחשב ככדור עם רדיוס של 9 ס"מ, ההבדל בין הצליל הפוגע ב אוזניים שונותהוא 9π x 30=840 µs, כאשר 9π (או 28 ס"מ (π=3.14)) הוא הנתיב הנוסף שהקול חייב לעבור סביב הראש כדי להגיע לאוזן השנייה.
מטבע הדברים, הבדל זה תלוי במיקום המקור.- אם הוא ממוקם קו אמצעימלפנים (או מאחור), הצליל מגיע לשתי האוזניים בו זמנית. ההזזה הקלה ביותר ימינה או שמאלה לקו האמצע (אפילו פחות מ-3°) כבר נתפסת על ידי האדם. וזה אומר את זה ההבדל בין הגעת צליל לאוזן ימין ושמאל, שהוא משמעותי לניתוח על ידי המוח, הוא פחות מ-30 מיקרון שניות.
כתוצאה מכך, המימד המרחבי הפיזי נתפס בשל היכולות הייחודיות של מערכת השמיעה כמנתח זמן.
על מנת להצליח להבחין בהבדל כה קטן בזמן, דרושים מנגנוני השוואה עדינים ומדויקים מאוד. השוואה כזו מתבצעת על ידי מערכת העצבים המרכזית במקומות שבהם הדחפים מאוזן ימין ושמאל מתכנסים לאותו מבנה (תא עצב).
מקומות כאלה, מה שנקרארמות התכנסות עיקריות, במערכת השמיעה הקלאסית, לפחות שלושה הם קומפלקס האוליבר העליון, הקוליקלוס התחתון וקורטקס השמיעה. אתרי התכנסות נוספים נמצאים בכל רמה, כגון חיבורים בין-גבעות ובין-המיספריים.
שלב גלי קולקשור להבדלים בזמן הגעת הקול באוזן ימין ושמאל. הצליל "מאוחר יותר" יוצא מפאזה עם הצליל הקודם, "המוקדם יותר". פיגור זה חשוב בתפיסה של תדרים נמוכים יחסית של צלילים. אלו הם תדרים עם אורך גל של לפחות 840 µs, כלומר. תדרים שלא יעלו על 1300 הרץ.
בתדרים גבוהים, כאשר גודל הראש גדול בהרבה מאורך גל הקול, האחרון אינו יכול "להקיף" את המכשול הזה. לדוגמה, אם לצליל יש תדר של 100 הרץ, אזי אורך הגל שלו הוא 33 מ', בתדר צליל של 1000 הרץ - 33 ס"מ, ובתדר של 10,000 הרץ - 3.3 ס"מ. מהאיורים לעיל עולה כי בשעה בתדרים גבוהים הצליל מוחזר מהראש. כתוצאה מכך, יש הבדל בעוצמת הצלילים המגיעים לאוזן ימין ושמאל. בבני אדם, הסף ההפרש לעוצמה בתדר של 1000 הרץ הוא כ-1 dB, כך שמיקומו של מקור קול בתדר גבוה מבוסס על הבדלים בעוצמת הקול הנכנס לאוזן ימין ושמאל.
רזולוציית השמיעה בזמן מאופיינת בשני אינדיקטורים.
קוֹדֶם כֹּל, זה סיכום זמן. מאפייני סיכום זמן -
- הזמן שבו משך הגירוי משפיע על סף תחושת הקול,
- מידת ההשפעה הזו, כלומר. גודל השינוי בסף התגובה. בבני אדם, סיכום זמני נמשך כ-150 אלפיות השנייה.
שנית, זה מרווח מינימליבין שני גירויים קצרים (דחפי קול), אשר נבדל על ידי האוזן. הערך שלו הוא 2-5 אלפיות השנייה.