זה ידוע ש-90% מהמידע על העולם שמסביב אדם מקבל עם חזון. נראה שלא נשאר הרבה לשמיעה, אבל למעשה, איבר השמיעה האנושי הוא לא רק מנתח מיוחד מאוד של תנודות קול, אלא גם אמצעי תקשורת חזק מאוד. 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 אלופים "מצטיינים במיוחד" השומעים צלילים בלתי נגישים, או יכולים להפיק אוֹתָם? בואו 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 ייחודית להעברת אנרגיה ללא העברת חומר, הן תנודות אלסטיות בכל מדיום. כשמדובר בחיי אדם רגילים, סביבה כזו היא אוויר. הוא מכיל מולקולות גז שיכולות להעביר אנרגיה אקוסטית. אנרגיה זו מייצגת את החלפת פסי הדחיסה והמתח של הצפיפות של המדיום האקוסטי. בוואקום מוחלט, לא ניתן להעביר רעידות קול.

כל צליל הוא גל פיזי, ומכיל את כל מאפייני הגל הדרושים. זהו התדר, משרעת, זמן דעיכה, אם אנחנו מדברים על תנודה חופשית מונחת. בואו נסתכל על זה עם 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 צליל מורחב 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

התדרים הנתפסים על ידי האוזן האנושית בתנאי מעבדה או אידיאליים הם בפס רחב יחסית מ-16 הרץ ל-20,000 הרץ (20 קילו-הרץ). הכל מלמעלה ומתחת - האוזן האנושית לא יכולה לשמוע. אלו אינפרסאונד ואולטרסאונד. מה זה?

אינפרסאונד

לא ניתן לשמוע אותו, אבל הגוף יכול להרגיש אותו, כמו עבודה של רמקול בס גדול - סאבוופר. 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 עלול לגרום למצב חולני חמור, אפילו לגלי טרור בהלה, המהווה את הבסיס לנשק האינפרסוני.

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 נמצא בשימוש נרחב בכלכלה הלאומית; אבחון אולטרסאונד מבוסס עליו. בעזרת אולטרסאונד, ספינות מנווטות בים, עוקפות קרחונים ונמנעות ממים רדודים. הודות לאולטרסאונד, מומחים מוצאים חללים במבנים ממתכת, למשל, במסילות. כולם ראו כיצד 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 במדויק, 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.

באובדן שמיעה, תפקיד חשוב ממלא תת תזונה, שתיית אלכוהול ועישון, שקיעה של רובדי כולסטרול על דפנות כלי הדם. סטטיסטיקת אף אוזן גרון - רופאים טוענים שאנשים עם קבוצת הדם הראשונה מגיעים לירידה בשמיעה בתדירות גבוהה יותר ומהר יותר מהשאר. מתקרב לירידה בשמיעה בעודף משקל, פתולוגיה אנדוקרינית.

טווח שמיעה בתנאים רגילים

אם נחתוך את "הקטעים השוליים" של ספקטרום הקול, אז לא כל כך הרבה זמין לחיי אדם נוחים: זהו המרווח בין 200 הרץ ל-4000 הרץ, המתאים כמעט לחלוטין לטווח הקול האנושי, מ- באסו-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 מגדרית אינה מבורכת, אבל גברים ונשים באמת תופסים סאונד בצורה שונה: נשים מסוגלות לשמוע טוב יותר בטווח הגבוה, וההתפתחות הקשורה לגיל של סאונד 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 ייחודיות ב"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 גדול למדי בעבודת מכשיר הדיבור אצל גברים ונשים. 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. סולם עוצמת הקול הפשוט והמקובל ביותר מבחינה קלינית הוא זה 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. ידוע שקול באותה עוצמה נתפס על ידי אדם בריא ואדם עם ליקוי שמיעה 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. זוהי הדוגמה הפשוטה ביותר לאבחנה העיקרית של אובדן שמיעה.

ידוע שהנשימה בקושי מורגשת של אדם אחר היא 10 דציבלים (dB) של עוצמת לחץ קול, שיחה רגילה בבית מתאימה ל-50 dB, יללת צפירת אש - 100 dB, ומטוס סילון ממריא ליד, ליד סף הכאב - 120 דציבלים.

זה אולי מפתיע שכל העוצמה העצומה של תנודות הקול מתאימה בקנה מידה כה קטן, אבל הרושם הזה מטעה. זהו סולם לוגריתמי, וכל שלב עוקב הוא עוצמתי פי 10 מהקודם. על פי אותו עיקרון נבנה סולם להערכת עוצמת רעידות אדמה, שבו יש רק 12 נקודות.

על סעיף

חלק זה מכיל מאמרים המוקדשים לתופעות או גרסאות שבדרך זו או אחרת, עשויות לעניין או להועיל לחוקרי הבלתי מוסבר.
המאמרים מחולקים לקטגוריות:
מידע.הם מכילים מידע שימושי לחוקרים מתחומי ידע שונים.
אנליטיים.הם כוללים ניתוח של המידע המצטבר על גרסאות או תופעות, וכן תיאורים של תוצאות הניסויים.
טֶכנִי.הם צוברים מידע על פתרונות טכניים שניתן להשתמש בהם בתחום לימוד עובדות בלתי מוסברות.
שיטות.הם מכילים תיאורים של השיטות בהן משתמשים חברי הקבוצה בחקירת עובדות ובחקירת תופעות.
כְּלֵי תִקְשׁוֹרֶת.הם מכילים מידע על השתקפות של תופעות בתעשיית הבידור: סרטים, קריקטורות, משחקים וכו'.
תפיסות מוטעות ידועות.גילויים של עובדות ידועות בלתי מוסברות, שנאספו כולל ממקורות צד שלישי.

סוג מאמר:

מידע

תכונות של תפיסה אנושית. שמיעה

צליל הוא רעידות, כלומר. הפרעה מכנית תקופתית במדיה אלסטית - גזי, נוזלי ומוצק. הפרעה כזו, שהיא שינוי פיזיקלי כלשהו בתווך (למשל שינוי בצפיפות או לחץ, תזוזה של חלקיקים), מתפשטת בו בצורה של גל קול. צליל עשוי להיות בלתי נשמע אם התדר שלו נמצא מעבר לרגישות האוזן האנושית, או אם הוא מתפשט בתווך כגון מוצק שאינו יכול ליצור מגע ישיר עם האוזן, או אם האנרגיה שלו מתפזרת במהירות בתווך. לפיכך, התהליך הרגיל של תפיסת הצליל עבורנו הוא רק צד אחד של האקוסטיקה.

גלי קול

גל קול

גלי קול יכולים לשמש דוגמה לתהליך נדנוד. כל תנודה קשורה להפרה של מצב שיווי המשקל של המערכת ומתבטאת בסטייה של מאפייניה מערכי שיווי המשקל עם חזרה לאחר מכן לערך המקורי. עבור רעידות קול, מאפיין כזה הוא הלחץ בנקודה במדיום, והסטייה שלו היא לחץ הקול.

שקול צינור ארוך מלא באוויר. מהקצה השמאלי מוכנסת לתוכו בוכנה הצמודה לקירות. אם הבוכנה מועברת בחדות ימינה ונעצרת, אז האוויר בסביבתה הקרובה יידחס לרגע. לאחר מכן האוויר הדחוס יתרחב, ידחוף את האוויר הסמוך אליו מימין, ואזור הדחיסה, שנוצר במקור ליד הבוכנה, יעבור דרך הצינור במהירות קבועה. גל דחיסה זה הוא גל הקול בגז.
כלומר, תזוזה חדה של חלקיקים של תווך אלסטי במקום אחד תגביר את הלחץ במקום זה. הודות לקשרים האלסטיים של החלקיקים, הלחץ מועבר לחלקיקים שכנים, אשר, בתורם, פועלים על הבאים, ואזור הלחץ המוגבר, כביכול, נע במדיום אלסטי. לאחר אזור הלחץ הגבוה מגיע אזור הלחץ הנמוך, וכך נוצרת סדרה של אזורים מתחלפים של דחיסה ונדיר, המתפשטים בתווך בצורה של גל. כל חלקיק של המדיום האלסטי במקרה זה יתנדנד.

גל קול בגז מאופיין בעודף לחץ, צפיפות עודפת, תזוזה של חלקיקים ומהירותם. עבור גלי קול, הסטיות הללו מערכי שיווי המשקל תמיד קטנות. לפיכך, הלחץ העודף הקשור לגל קטן בהרבה מהלחץ הסטטי של הגז. בְּ אחרתאנו מתמודדים עם תופעה נוספת - גל הלם. בגל קול המתאים לדיבור רגיל, הלחץ העודף הוא רק כמיליון מהלחץ האטמוספרי.

חשוב שהחומר לא ייסחף בגל הקול. גל הוא רק הפרעה זמנית העוברת באוויר, שלאחריה האוויר חוזר למצב שיווי משקל.
תנועת גלים, כמובן, אינה ייחודית לצליל: אותות אור ורדיו נעים בצורה של גלים, וכולם מכירים את הגלים על פני המים.

לפיכך, צליל, במובן הרחב, הוא גלים אלסטיים המתפשטים בכל תווך אלסטי ויוצרים בו רעידות מכניות; במובן צר - התפיסה הסובייקטיבית של תנודות אלו על ידי איברי חישה מיוחדים של בעלי חיים או בני אדם.
כמו כל גל, צליל מאופיין באמפליטודה ובספקטרום התדרים. בדרך כלל אדם שומע צלילים המועברים באוויר בטווח התדרים שבין 16-20 הרץ ל-15-20 קילו-הרץ. צליל מתחת לטווח השמיעה האנושי נקרא אינפרסאונד; גבוה יותר: עד 1 GHz - על ידי אולטרסאונד, מ-1 GHz - על ידי היפרסאונד. בין הצלילים הנשמעים יש להדגיש גם צלילים פונטיים, דיבורים ופונמות (מהן מורכב הדיבור בעל פה) וצלילים מוזיקליים (שממנו מורכבת מוזיקה).

ישנם גלי קול אורכיים ורוחביים, בהתאם ליחס בין כיוון ההתפשטות של הגל לכיוון התנודות המכניות של חלקיקי תווך ההתפשטות.
במדיה נוזלית וגזי, שבהם אין תנודות משמעותיות בצפיפות, גלים אקוסטיים הם אורכיים באופיים, כלומר, כיוון תנודת החלקיקים עולה בקנה אחד עם כיוון תנועת הגל. במוצקים, בנוסף לעיוותים אורכיים, נוצרים גם עיוותי גזירה אלסטיים, הגורמים לעירור גלים רוחביים (גזירה); במקרה זה, החלקיקים מתנודדים בניצב לכיוון התפשטות הגל. מהירות ההתפשטות של גלים אורכיים גדולה בהרבה ממהירות ההתפשטות של גלי גזירה.

האוויר אינו אחיד בכל מקום לקול. אנחנו יודעים שאוויר כל הזמן בתנועה. מהירות התנועה שלו בשכבות שונות אינה זהה. בשכבות הקרובות לקרקע בא האוויר במגע עם פני השטח שלו, בניינים, יערות, ולכן מהירותו כאן פחותה מאשר בחלק העליון. בשל כך, גל הקול אינו נע במהירות באותה מידה בחלק העליון והתחתון. אם תנועת האוויר, כלומר הרוח, היא מלווה לצליל, אז בשכבות העליונות של האוויר הרוח תניע את גל הקול חזק יותר מאשר בשכבות התחתונות. ברוח נגדית, הקול עובר לאט יותר מלמעלה מאשר מתחת. הבדל זה במהירות משפיע על צורת גל הקול. כתוצאה מעיוות גל, הקול אינו מתפשט בקו ישר. עם רוח גב, קו ההתפשטות של גל קול מתכופף מטה, עם רוח נגדית - למעלה.

סיבה נוספת להתפשטות לא אחידה של צליל באוויר. זוהי הטמפרטורה השונה של השכבות הבודדות שלו.

שכבות אוויר מחוממות באופן שונה, כמו הרוח, משנות את כיוון הצליל. במהלך היום, גל הקול מתכופף כלפי מעלה, מכיוון שמהירות הקול בשכבות התחתונות והחמות יותר גדולה מאשר בשכבות העליונות. בערב, כאשר כדור הארץ, ואיתו שכבות האוויר שמסביב, מתקררים במהירות, השכבות העליונות מתחממות מהתחתונות, מהירות הקול בהן גדולה יותר וקו ההתפשטות של גלי הקול מתכופף כלפי מטה. . לכן, בערבים באוויר הפתוח עדיף לשמוע.

כאשר צופים בעננים, ניתן להבחין לעתים קרובות כיצד בגבהים שונים הם נעים לא רק במהירויות שונות, אלא לפעמים בכיוונים שונים. המשמעות היא שלרוח בגבהים שונים מהקרקע יכולות להיות מהירות וכיוונים שונים. גם צורת גל הקול בשכבות כאלה תשתנה משכבה לשכבה. תן, למשל, הקול הולך נגד הרוח. במקרה זה, קו התפשטות הקול צריך להתכופף ולעלות. אך אם הוא יפגוש בדרכו שכבת אוויר הנעה באיטיות, הוא ישנה שוב את כיוונה ועלול לחזור שוב לקרקע. זה היה אז בחלל מהמקום בו הגל עולה לגובה למקום שבו הוא חוזר לקרקע, מופיע "אזור דממה".

איברים של תפיסת קול

שמיעה - היכולת של אורגניזמים ביולוגיים לתפוס צלילים עם איברי השמיעה; פונקציה מיוחדת של מכשיר השמיעה שמתרגשת מרעידות הקול של הסביבה, כגון אוויר או מים. אחד מחמשת החושים הביולוגיים, הנקראים גם תפיסה אקוסטית.

האוזן האנושית קולטת גלי קול באורך של כ-20 מ' עד 1.6 ס"מ, המתאים ל-16 - 20,000 הרץ (תנודות לשנייה) בעת העברת רעידות באוויר, ועד 220 קילו-הרץ בעת העברת קול דרך עצמות הגולגולת. . לגלים אלו יש משמעות ביולוגית חשובה, למשל, גלי קול בטווח של 300-4000 הרץ תואמים את הקול האנושי. צלילים מעל 20,000 הרץ הם בעלי ערך מעשי מועט, מכיוון שהם מואטים במהירות; רעידות מתחת ל-60 הרץ נתפסות דרך חוש הרטט. טווח התדרים שאדם מסוגל לשמוע נקרא טווח השמיעה או הקול; תדרים גבוהים יותר נקראים אולטרסאונד ותדרים נמוכים יותר נקראים אינפרסאונד.
היכולת להבחין בתדרי קול תלויה מאוד באדם: גילו, מינו, רגישותו למחלות שמיעה, אימונים ועייפות שמיעה. אנשים מסוגלים לתפוס צליל עד 22 קילו-הרץ, ואולי אפילו גבוה יותר.
אדם יכול להבחין במספר צלילים בו זמנית בשל העובדה שיכולים להיות מספר גלים עומדים בשבלול בו זמנית.

האוזן היא איבר וסטיבולרי-שמיעתי מורכב המבצע שני תפקידים: הוא קולט דחפים קוליים ואחראי על מיקומו של הגוף במרחב ועל היכולת לשמור על שיווי משקל. זהו איבר מזווג הממוקם בעצמות הזמניות של הגולגולת, מוגבל מבחוץ על ידי האפרכסות.

איבר השמיעה והשיווי משקל מיוצג על ידי שלושה חלקים: האוזן החיצונית, התיכונה והפנימית, שכל אחד מהם מבצע את תפקידיו הספציפיים.

האוזן החיצונית מורכבת מהאפרכסת ומן השמיעה החיצונית. האפרכסת היא סחוס אלסטי בצורת מורכבת המכוסה בעור, חלקו התחתון, הנקרא האונה, הוא קפל עור, המורכב מעור ורקמת שומן.
האפרכסת באורגניזמים חיים פועלת כמקלט של גלי קול, אשר מועברים לאחר מכן אל פנים מכשיר השמיעה. ערכה של האפרכסת בבני אדם הוא הרבה פחות מאשר בבעלי חיים, ולכן בבני אדם היא כמעט ללא תנועה. אבל בעלי חיים רבים, המניעים את אוזניהם, מסוגלים לקבוע את מיקומו של מקור הקול בצורה הרבה יותר מדויקת מבני אדם.

קפלי האפרכסת האנושית מכניסים עיוותים קטנים בתדר לצליל הנכנס לתעלת השמע, בהתאם בלוקליזציה 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.
תפקיד האפרכסת הוא לקלוט צלילים; המשכו הוא הסחוס של תעלת השמע החיצונית, שאורכה הממוצע הוא 25-30 מ"מ. החלק הסחוסי של תעלת השמע עובר לתוך העצם, וכל תעלת השמע החיצונית מרופדת בעור המכיל בלוטות חלב וגופרית, שהן בלוטות זיעה מותאמות. מעבר זה מסתיים בצורה עיוורת: הוא מופרד מהאוזן התיכונה על ידי הקרום התוף. גלי קול שנתפסו על ידי האפרכסת פוגעים בעור התוף וגורמים לו לרטוט.

בתורו, תנודות הקרום התוף מועברות לאוזן התיכונה.

האוזן 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 מעבירות תנודות קול מהאוזן החיצונית אל הפנימית, תוך הגברה שלהן.

עצמות השמיעה - כשברים הקטנים ביותר של השלד האנושי, מייצגות שרשרת המעבירה רעידות. הידית של המלאוס מתמזגת היטב עם הקרום התוף, ראש המלאוס מחובר לסדן, וזה בתורו, עם התהליך הארוך שלו, אל המדרגה. בסיס המדרגה סוגר את חלון הפרוזדור ובכך מתחבר לאוזן הפנימית.
חלל האוזן התיכונה מחובר ללוע האף באמצעות צינור האוסטכיאן, שדרכו משתווה לחץ האוויר הממוצע בתוך ומחוץ לקרום התוף. כאשר הלחץ החיצוני משתנה, לפעמים האוזניים "שוכבות פנימה", מה שנפתר בדרך כלל על ידי העובדה שהפיהוק נגרם באופן רפלקסיבי. הניסיון מלמד שאוזניים סגורות ביעילות רבה יותר נפתרות על ידי תנועות בליעה או אם ברגע זה נושף באף קמוץ.

אוזן פנימית
מבין שלושת החלקים של איבר השמיעה והשיווי משקל, המורכב ביותר הוא האוזן הפנימית, שבגלל צורתה הסבוכה נקראת המבוך. המבוך הגרמי מורכב מהפרוזדור, השבלול והתעלות החצי-מעגליות, אך רק השבלול, המלא בנוזלי לימפה, קשור ישירות לשמיעה. בתוך השבלול יש תעלה קרומית, מלאה גם בנוזל, שעל הדופן התחתון שלה ממוקם מנגנון הקולטן של מנתח השמיעה, מכוסה בתאי שיער. תאי שיער קולטים תנודות בנוזל הממלא את התעלה. כל תא שיער מכוון לתדר צליל מסוים, כאשר תאים מכוונים לתדרים נמוכים ממוקמים בחלק העליון של השבלול, ותדרים גבוהים נקלטים על ידי תאים בחלק התחתון של השבלול. כאשר תאי שיער מתים מגיל או מסיבות אחרות, אדם מאבד את היכולת לקלוט צלילים בתדרים המתאימים.

גבולות התפיסה

האוזן האנושית שומעת באופן נומינלי צלילים בטווח של 16 עד 20,000 הרץ. הגבול העליון נוטה לרדת עם הגיל. רוב המבוגרים לא יכולים לשמוע קול מעל 16 קילו-הרץ. האוזן עצמה אינה מגיבה לתדרים מתחת ל-20 הרץ, אך ניתן לחוש אותם דרך חוש המישוש.

טווח הצלילים הנתפס הוא עצום. אבל עור התוף באוזן רגיש רק לשינויים בלחץ. רמת לחץ הקול נמדדת בדרך כלל בדציבלים (dB). סף השמיעה התחתון מוגדר כ-0 dB (20 מיקרופסקל), והגדרת הגבול העליון של השמיעה מתייחסת יותר לסף אי הנוחות ולאחר מכן לאובדן שמיעה, חבלות וכו'. גבול זה תלוי בכמה זמן אנו מאזינים לו. הצליל. האוזן יכולה לסבול עליות עוצמת קול קצרות טווח של עד 120 dB ללא השלכות, אך חשיפה ארוכת טווח לצלילים מעל 80 dB עלולה לגרום לאובדן שמיעה.

מחקרים מדוקדקים יותר של הגבול התחתון של השמיעה הראו שהסף המינימלי שבו הצליל נשאר נשמע תלוי בתדר. גרף זה נקרא סף השמיעה המוחלט. בממוצע, יש לו אזור הרגישות הגדול ביותר בטווח של 1 קילו-הרץ עד 5 קילו-הרץ, אם כי הרגישות יורדת עם הגיל בטווח שמעל 2 קילו-הרץ.
ישנה גם דרך לתפוס קול ללא השתתפות עור התוף - מה שנקרא אפקט שמיעתי מיקרוגל, כאשר קרינה מווסתת בטווח המיקרוגל (מ-1 עד 300 ג'יגה-הרץ) משפיעה על הרקמות סביב השבלול, ומאלצת אדם לקלוט שונות צלילים.
לפעמים אדם יכול לשמוע צלילים באזור התדר הנמוך, למרות שבמציאות לא היו צלילים בתדר כזה. זאת בשל העובדה שהתנודות של הממברנה הבזילרית באוזן אינן ליניאריות ויכולות להתרחש בה תנודות בתדר הבדל בין שני תדרים גבוהים יותר.

סינסתזיה

אחת התופעות הנוירו-פסיכיאטריות החריגות ביותר, שבה סוג הגירוי וסוג התחושות שאדם חווה אינם תואמים. תפיסה סינסתטית מתבטאת בכך שבנוסף לאיכויות הרגילות, עלולות להתרחש תחושות נוספות ופשוטות יותר או רשמים "אלמנטריים" מתמשכים - למשל צבעים, ריחות, צלילים, טעמים, איכויות של משטח בעל מרקם, שקיפות, נפח וצורה. , מיקום במרחב ואיכויות אחרות. , לא מתקבל בעזרת החושים, אלא קיים רק בצורה של תגובות. תכונות נוספות כאלה עשויות להופיע כהתרשמות חושים מבודדות או אפילו להתבטא פיזית.

יש, למשל, סינסתזיה שמיעתית. זוהי היכולת של אנשים מסוימים "לשמוע" צלילים בעת התבוננות בחפצים נעים או הבזקים, גם אם הם אינם מלווים בתופעות קול אמיתיות.
יש לזכור שסינסתזיה היא דווקא תכונה נוירופסיכיאטרית של אדם ואינה הפרעה נפשית. תפיסה כזו של העולם הסובב יכולה להיות מורגשת על ידי אדם רגיל באמצעות שימוש בסמים מסוימים.

אין עדיין תיאוריה כללית של סינסתזיה (מוכחת מדעית, רעיון אוניברסלי לגביה). כרגע יש הרבה השערות והרבה מחקרים נעשים בתחום זה. סיווגים והשוואות מקוריות כבר הופיעו, ודפוסים קפדניים מסוימים הופיעו. לדוגמה, אנחנו המדענים כבר גילינו שלסינסתטים יש אופי מיוחד של תשומת לב - כאילו "מודעת מראש" - לאותן תופעות שגורמות להם לסינסתזיה. לסינסתטים יש אנטומיית מוח שונה במקצת והפעלה שונה בתכלית שלו ל"גירויים" סינסתטיים. וחוקרים מאוניברסיטת אוקספורד (בריטניה) הקימו סדרה של ניסויים שבמהלכם גילו כי נוירונים בעלי ריגוש יתר יכולים להיות הגורם לסינסתזיה. הדבר היחיד שניתן לומר בוודאות הוא שתפיסה כזו מתקבלת ברמת המוח, ולא ברמת התפיסה הראשונית של המידע.

סיכום

גלי הלחץ עוברים דרך האוזן החיצונית, קרום התוף ועצם האוזן התיכונה כדי להגיע לאוזן הפנימית המלאה בנוזל, בצורת חילזון. הנוזל, מתנודד, פוגע בקרום המכוסה בשערות זעירות, cilia. הרכיבים הסינוסואידים של צליל מורכב גורמים לרעידות בחלקים שונים של הממברנה. הריסים הרוטטים יחד עם הממברנה מעוררים את סיבי העצב הקשורים אליהם; בהם יש סדרות של פולסים שבהם "מקודדים" התדירות והמשרעת של כל רכיב של גל מורכב; נתונים אלה מועברים אל המוח באופן אלקטרוכימי.

מכל ספקטרום הצלילים, קודם כל, טווח השמיעה מובחן: מ-20 עד 20,000 הרץ, אינפרסאונד (עד 20 הרץ) ואולטרסאונד - מ-20,000 הרץ ומעלה. אדם לא שומע אינפרסאונד ואולטרסאונד, אבל זה לא אומר שהם לא משפיעים עליו. ידוע כי אינפרסאונד, במיוחד מתחת ל-10 הרץ, עלולים להשפיע על נפש האדם ולגרום למצבי דיכאון. אולטרסאונד יכול לגרום לתסמונות אסתנו-וגטטיביות וכו'.
החלק הנשמע בטווח הצלילים מחולק לצלילים בתדר נמוך - עד 500 הרץ, צלילים בתדר אמצע - 500-10000 הרץ וצלילים בתדר גבוה - מעל 10000 הרץ.

חלוקה זו חשובה מאוד, שכן האוזן האנושית אינה רגישה באותה מידה לצלילים שונים. האוזן רגישה ביותר לטווח צר יחסית של צלילים בתדר הביניים מ-1000 עד 5000 הרץ. עבור צלילים בתדר נמוך יותר ויותר, הרגישות יורדת בחדות. זה מוביל לכך שאדם מסוגל לשמוע צלילים באנרגיה של כ-0 דציבלים בטווח התדרים הביניים ולא לשמוע צלילים בתדר נמוך של 20-40-60 דציבלים. כלומר, צלילים בעלי אותה אנרגיה בטווח התדרים הבינוני יכולים להיתפס כחזקים, ובתחום התדרים הנמוכים כשקטים או שאינם נשמעים כלל.

תכונה זו של צליל נוצרת על ידי הטבע לא במקרה. הצלילים הנחוצים לקיומו: הדיבור, צלילי הטבע, נמצאים בעיקר בטווח התדרים הבינוני.
תפיסת הצלילים נפגעת משמעותית אם נשמעים בו זמנית צלילים אחרים, רעשים דומים בתדר או בהרכב הרמוניות. המשמעות היא שמצד אחד האוזן האנושית אינה קולטת היטב צלילים בתדר נמוך, ומצד שני, אם יש רעשים זרים בחדר, אז התפיסה של צלילים כאלה עלולה להיות מופרעת ומעוותת עוד יותר. .

האדם הוא באמת החכם ביותר מבין בעלי החיים המאכלסים את הפלנטה. עם זאת, המוח שלנו לעתים קרובות גוזל מאיתנו עליונות ביכולות כגון תפיסת הסביבה באמצעות ריח, שמיעה ותחושות חושיות אחרות. לפיכך, רוב בעלי החיים נמצאים הרבה לפנינו בכל הנוגע לטווח השמיעה. טווח השמיעה האנושי הוא טווח התדרים שהאוזן האנושית יכולה לקלוט. בואו ננסה להבין כיצד פועלת האוזן האנושית ביחס לתפיסת הקול.

טווח שמיעה אנושי בתנאים רגילים

האוזן האנושית הממוצעת יכולה לקלוט ולהבחין בגלי קול בטווח של 20 הרץ עד 20 קילו-הרץ (20,000 הרץ). עם זאת, ככל שאדם מזדקן, טווח השמיעה של האדם יורד, ובפרט, הגבול העליון שלו יורד. אצל אנשים מבוגרים היא בדרך כלל נמוכה בהרבה מאשר אצל צעירים, בעוד שלתינוקות וילדים יש את יכולות השמיעה הגבוהות ביותר. התפיסה השמיעתית של תדרים גבוהים מתחילה להידרדר מגיל שמונה.

שמיעה אנושית בתנאים אידיאליים

במעבדה קובעים את טווח השמיעה של האדם באמצעות אודיומטר הפולט גלי קול בתדרים שונים ואוזניות מכוונות בהתאם. בתנאים אידיאליים אלה, האוזן האנושית יכולה לזהות תדרים בטווח של 12 הרץ עד 20 קילו-הרץ.

טווח שמיעה לגברים ולנשים

יש הבדל משמעותי בין טווח השמיעה של גברים ונשים. נמצא כי נשים היו רגישות יותר לתדרים גבוהים מאשר גברים. התפיסה של תדרים נמוכים פחות או יותר זהה אצל גברים ונשים.

סולמות שונים לציון טווח השמיעה

למרות שסולם התדרים הוא הסולם הנפוץ ביותר למדידת טווח שמיעה אנושי, הוא גם נמדד לעתים קרובות בפסקל (Pa) ובדציבלים (dB). עם זאת, מדידה בפסקל נחשבת לא נוחה, שכן יחידה זו כוללת עבודה עם מספרים גדולים מאוד. µPa אחד הוא המרחק שעובר גל קול במהלך רטט, השווה לעשירית מקוטר אטום מימן. גלי קול באוזן האנושית עוברים מרחק הרבה יותר גדול, מה שמקשה על מתן טווח שמיעה אנושי בפסקל.

הצליל הרך ביותר שניתן לזהות על ידי האוזן האנושית הוא כ-20 µPa. קל יותר להשתמש בסולם הדציבלים מכיוון שהוא סולם לוגריתמי המפנה ישירות לסולם Pa. הוא לוקח 0 dB (20 µPa) כנקודת הייחוס שלו וממשיך לדחוס את סולם הלחץ הזה. לפיכך, 20 מיליון µPa שווה רק ל-120 dB. אז מסתבר שטווח האוזן האנושית הוא 0-120 dB.

טווח השמיעה משתנה במידה ניכרת מאדם לאדם. לכן, כדי לזהות אובדן שמיעה, עדיף למדוד את טווח הצלילים הנשמעים ביחס לסולם ייחוס, ולא ביחס לסולם הסטנדרטי הרגיל. ניתן לבצע בדיקות באמצעות כלים מתוחכמים לאבחון שמיעה שיכולים לקבוע במדויק את ההיקף ולאבחן את הגורמים לאובדן השמיעה.

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

מאפייני תדר של תחושות שמיעה

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

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

מאפיינים סובייקטיביים של צליל

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

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

מקורות סאונד מוזיקליים

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

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

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

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

אפקט מיסוך

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

מאפיינים זמניים של תפיסה שמיעתית

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

ייצוג מרחבי של צליל

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

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

כמה מאפיינים של התפיסה הסובייקטיבית של שידורי סטריאו.

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

על תפקיד האקוסטיקה בחדר

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

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

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

בעת העברת רעידות באוויר, ועד 220 קילו-הרץ בעת העברת קול דרך עצמות הגולגולת. לגלים אלו יש משמעות ביולוגית חשובה, למשל, גלי קול בטווח של 300-4000 הרץ תואמים את הקול האנושי. צלילים מעל 20,000 הרץ הם בעלי ערך מעשי מועט, מכיוון שהם מואטים במהירות; רעידות מתחת ל-60 הרץ נתפסות דרך חוש הרטט. טווח התדרים שבני אדם יכולים לשמוע נקרא שְׁמִיעָתִיאוֹ טווח קול; תדרים גבוהים יותר נקראים אולטרסאונד, ואילו תדרים נמוכים יותר נקראים אינפרסאונד.

פיזיולוגיה של השמיעה

היכולת להבחין בתדרי קול תלויה מאוד באדם מסוים: גילו, מינו, הרגישות למחלות שמיעה, אימונים ועייפות שמיעה. אנשים מסוגלים לתפוס צליל עד 22 קילו-הרץ, ואולי אפילו גבוה יותר.

ישנם בעלי חיים שיכולים לשמוע צלילים שאינם נשמעים לבני אדם (אולטרסאונד או אינפרסאונד). עטלפים משתמשים באולטרסאונד להד במהלך הטיסה. כלבים מסוגלים לשמוע אולטרסאונד, המהווה את הבסיס לעבודת שריקות שקטות. ישנן עדויות לכך שלווייתנים ופילים יכולים להשתמש באינפראסאונד כדי לתקשר.

אדם יכול להבחין במספר צלילים בו זמנית בשל העובדה שיכולים להיות מספר גלים עומדים בשבלול בו זמנית.

להסביר בצורה משביעת רצון את תופעת השמיעה התגלה כמשימה קשה במיוחד. אדם שהמציא תיאוריה שתסביר את תפיסת גובה הצליל ועוצמת הקול יבטיח כמעט בוודאות לעצמו פרס נובל.

טקסט מקורי(אנגלית)

הסבר נאות של שמיעה הוכיח את עצמו כמשימה קשה במיוחד. אפשר כמעט להבטיח לעצמו פרס נובל על ידי הצגת תיאוריה שמסבירה בצורה משביעת רצון לא יותר מאשר תפיסת הגובה והקולניות.

- רבר, ארתור ס., רבר (רוברטס), אמילי ס.מילון הפינגווין לפסיכולוגיה. - מהדורה שלישית. - לונדון: Penguin Books Ltd,. - 880 עמ' - ISBN 0-14-051451-1, ISBN 978-0-14-051451-3

בתחילת 2011 פורסם דיווח קצר על העבודה המשותפת של שני המכונים הישראליים בכלי תקשורת מדעיים נפרדים. נוירונים מיוחדים בודדו במוח האנושי המאפשרים לנו להעריך את גובה הצליל, עד 0.1 טון. לבעלי חיים מלבד עטלפים אין מכשיר כזה, ולמינים שונים הדיוק מוגבל מ-1/2 עד 1/3 אוקטבות. (שימו לב! מידע זה דורש הבהרה!)

פסיכופיזיולוגיה של שמיעה

הקרנה של תחושות שמיעה

לא משנה איך מתעוררות תחושות שמיעתיות, בדרך כלל אנו מפנים אותן לעולם החיצוני, ולכן אנו תמיד מחפשים את הסיבה לעירור השמיעה שלנו ברעידות הנקלטות מבחוץ ממרחק כזה או אחר. תכונה זו בולטת הרבה פחות בתחום השמיעה מאשר בתחום התחושות החזותיות, הנבדלות באובייקטיביות שלהן ובלוקליזציה מרחבית קפדנית ונרכשות כנראה גם באמצעות ניסיון רב ושליטה בחושים אחרים. עם תחושות שמיעתיות, היכולת להקרין, להמחיש ולהתמקם במרחב לא יכולה להגיע לדרגות גבוהות כמו בתחושות חזותיות. זה נובע מתכונות כאלה של המבנה של מנגנון השמיעה, כמו, למשל, היעדר מנגנונים שרירים, המונעים ממנו את האפשרות לקביעות מרחביות מדויקות. אנו יודעים את המשמעות העצומה שיש לתחושת השרירים בכל ההגדרות המרחביות.

שיפוט לגבי המרחק והכיוון של הצלילים

השיפוטים שלנו לגבי המרחק בו נפלטים צלילים מאוד לא מדויקים, במיוחד אם עיניו של האדם עצומות והוא אינו רואה את מקור הקולות והעצמים הסובבים, לפיהם ניתן לשפוט את "האקוסטיקה של הסביבה" לפי ניסיון החיים, או האקוסטיקה של הסביבה הם לא טיפוסיים: כך, למשל, בתא אקוסטי אקוסטי, קולו של אדם שנמצא במרחק של מטר בלבד מהמאזין נראה לאחר הרבה פעמים ואפילו עשרות מונים רחוק יותר. . כמו כן, צלילים מוכרים נראים קרובים יותר אלינו ככל שהם חזקים יותר, ולהיפך. הניסיון מלמד שאנו פחות טועים בקביעת מרחק הרעשים מאשר טונים מוזיקליים. יכולתו של אדם לשפוט את כיוון הצלילים מוגבלת מאוד: אין לו אפרכסות ניידות ונוחות לאיסוף צלילים, במקרים של ספק הוא נעזר בתנועות ראש ומעמיד אותו במצב בו הצלילים שונים בצורה הטובה ביותר, כלומר, הצליל ממוקם על ידי אדם בכיוון זה, שממנו הוא נשמע חזק ו"ברור יותר".

ידועים שלושה מנגנונים שבאמצעותם ניתן להבחין בכיוון הקול:

• הבדל באמפליטודה הממוצעת (באופן היסטורי העיקרון הראשון שהתגלה): עבור תדרים מעל 1 קילו-הרץ, כלומר כאלו שיש להם אורך גל קצר יותר מגודל ראשו של המאזין, לצליל המגיע לאוזן הקרובה יש עוצמה גדולה יותר.
• הבדל פאזה: נוירונים מסועפים מסוגלים להבחין עד 10-15 מעלות של הסטת פאזה בין הגעת גלי קול באוזן ימין ושמאל עבור תדרים בטווח משוער של 1 עד 4 קילו-הרץ (המקביל לדיוק בתזמון ההגעה של 10 מיקרומטר שניות).
• ההבדל בספקטרום: קפלי האפרכסת, הראש ואפילו הכתפיים מכניסים עיוותים קטנים בתדר לצליל הנתפס, וסופגים הרמוניות שונות בדרכים שונות, המתפרשות על ידי המוח כמידע נוסף על הלוקליזציה האופקית והאנכית של הצליל.

היכולת של המוח לתפוס את ההבדלים המתוארים בצליל שנשמע על ידי אוזן ימין ושמאל הובילה ליצירת טכנולוגיית הקלטה בינאורלית.

המנגנונים המתוארים אינם פועלים במים: אי אפשר לקבוע את הכיוון לפי ההבדל בעוצמה ובספקטרום, מכיוון שהקול מהמים עובר ישירות לראש כמעט ללא אובדן, ולכן לשתי האוזניים, ולכן עוצמת הקול וספקטרום הקול בשתי האוזניים בכל מקום של צליל המקור בנאמנות גבוהה זהים; קביעת כיוון מקור הקול על ידי הסטת פאזה היא בלתי אפשרית, מכיוון שבגלל מהירות הקול הגבוהה הרבה יותר במים, אורך הגל גדל פי כמה, מה שאומר שהסטת הפאזה פוחתת פעמים רבות.

מתיאור המנגנונים לעיל ברורה גם הסיבה לחוסר האפשרות לקבוע את מיקומם של מקורות קול בתדר נמוך.

לימוד שמיעה

השמיעה נבדקת באמצעות מכשיר מיוחד או תוכנת מחשב הנקראת "אודיומטר".

כמו כן נקבעים מאפייני התדירות של השמיעה, דבר שחשוב בעת ביצוע דיבור בילדים לקויי שמיעה.

נוֹרמָה

תפיסת טווח התדרים 16 הרץ - 22 קילוהרץ משתנה עם הגיל - תדרים גבוהים אינם נתפסים יותר. ירידה בטווח התדרים הנשמעים קשורה לשינויים באוזן הפנימית (שבלול) ועם התפתחות אובדן שמיעה תחושתי-עצבי עם הגיל.

סף שמיעה

סף שמיעה- לחץ הקול המינימלי שבו קול של תדר נתון נתפס על ידי האוזן האנושית. סף השמיעה מתבטא בדציבלים. לחץ הקול של 2 10 −5 Pa בתדר של 1 קילוהרץ נלקח כרמת האפס. סף השמיעה לאדם מסוים תלוי במאפיינים אינדיבידואליים, גיל ומצב פיזיולוגי.

סף כאב

סף כאב שמיעתי- הערך של לחץ הקול שבו מתרחש כאב באיבר השמיעה (הקשור, במיוחד, עם השגת גבול ההרחבה של קרום התוף). חריגה מסף זה גורמת לטראומה אקוסטית. תחושת הכאב מגדירה את הגבול של הטווח הדינמי של השמיעה האנושית, שעומד בממוצע על 140 dB עבור אות טון ו-120 dB עבור רעש עם ספקטרום רציף.

פָּתוֹלוֹגִיָה

ראה גם

• הזיה שמיעתית
• עצב השמיעה

סִפְרוּת

מילון אנציקלופדיות פיזיקלי / Ch. ed. א.מ. פרוחורוב. אד. collegium D. M. Alekseev, A. M. Bonch-Bruevich, A. S. Borovik-Romanov ואחרים - M .: Sov. Encycl., 1983. - 928 עמ', עמ' 579

קישורים

• הרצאת וידאו תפיסה שמיעתית

מערכות איברים אנושיים
מערכת לב וכלי דם (לב, כלי דם) מערכת הלימפה מערכת העיכול מערכת האנדוקרינית מערכת החיסון מערכת חושית (מערכת סומטו-סנסורית, מערכת הראייה, מערכת חוש הריח, מערכת חוש השמיעה, מערכת תחושת הריח) מערכת העצבים מערכת העצבים (מרכזית, היקפית) מערכת השרירים והשלד (שלד מערכת, מערכת השרירים) מערכת גניטורינארית (מערכת הרבייה, מערכת השתן) מערכת הנשימה

קרן ויקימדיה. 2010 .

מילים נרדפות:

ראה מה זה "שמיעה" במילונים אחרים:

שמיעה- לשמוע, ו... מילון איות רוסי

שמיעה- שמיעה / ... מילון איות מורפמי

קיים., מ., השתמש. לעתים קרובות מורפולוגיה: (לא) מה? לשמוע ולשמוע, מה? שומע, (רואה) מה? שומע מה? לשמוע על מה? על שמיעה; pl. מה? שמועות, (לא) מה? שמועות על מה? שמועות, (ראה) מה? שמועות מה שמועות על מה? על תפיסת שמועות על ידי איברים ... ... מילון דמיטרייב

בַּעַל. אחד מחמשת החושים שבאמצעותם מזהים צלילים; הכלי הוא האוזן שלו. שמיעה עמומה, רזה. בבעלי חיים חירשים וחירשים, השמיעה מוחלפת בתחושת זעזוע מוח. לך לפי האוזן, חפש לפי האוזן. | אוזן מוזיקלית, תחושה פנימית שמבינה הדדית ... ... מילון ההסבר של דאל

שמיעה, מ' 1. יחידות בלבד. אחד מחמשת החושים החיצוניים, המעניקים את היכולת לקלוט צלילים, את היכולת לשמוע. האוזן היא איבר השמיעה. שמיעה חריפה. זעקה צרודה הגיעה לאוזניו. טורגנייב. "אני מאחל תהילה, כדי ששמיעתך תתפעל משמי... מילון הסבר של אושקוב