Скільки герц сприймає людську чутку. Динамічний діапазон слуху. Приглухуватість та ідеальний слух

Кожен бачив на аудіограмах чи аудіотехніці такий параметр гучності або з ним пов'язаний. Це одиниця виміру гучності. Колись люди домовилися і позначали, що в нормі людина чує від 0дБ, що фактично означає звуковий тиск, який сприймається вухом. Статистика ж говорить, що діапазон норми - це як незначне падіння до 20дБ, так і слух вище за норму у вигляді -10дБ! Дельта "норми" - складає 30дБ, що якось і чимало.

Що таке динамічний діапазон слуху? Це можливість чути звуки із різною гучністю. Зазвичай сприймається як факт, що людське вухоможе чути від 0дБ до 120-140дБ. Вкрай не рекомендують довго слухати звуки вже від 90дБ і вище.

Динамічний діапазон роботи кожного вуха говорить нам про те, що при 0дБ вухо чує добре та детально, при 50дБ чує добре та детально. Можна і за 100дБ. На практиці всі бували у клубі чи концерті, де грала музика голосно – і деталізація чудова. Слухали ледве-ледь тихенько через навушники запис, лежачи в тихій кімнаті - і теж усі деталі на місцях.

Фактично, падіння слуху можна позначити як скорочення динамічного діапазону. За фактом людина з поганим слухом не чує деталей за низької гучності. Його динамічний діапазон звужується. Замість 130дБ - стає 50-80дБ. Саме тому: ніяк не можна "засунути" інформацію, яка насправді знаходиться в діапазоні 130дБ в діапазон 80дБ. А якщо ще й згадати, що децибели – нелінійна залежність, то стає зрозумілою вся трагічність ситуації.

Але тепер згадаємо про хорошому слуху. Ось хтось чує все на рівні близько 10дБ падіння. Це нормально та соціально прийнятно. На практиці така людина може почути мову із 10 метрів звичайну. Але тут з'являється людина з ідеальним слухом – вище 0 на 10дБ – і він чує цю ж промову з 50 метрів з рівними умовами. Динамічний діапазон ширший - деталей та можливостей більше.

Широкий динамічний діапазон змушує працювати мозок досконало, якісно інакше. Набагато більше інформації, набагато точніше і докладніше вона, т.к. чути дедалі більше різних обертонів і гармонік, які за вузькому динамічному діапазоні зникають: вислизають від уваги людини, т.к. неможливі їх почути.

До речі, якщо вже і доступний динамічним діапазоном в 100дБ+, то це ще й означає, що людина може постійно її використовувати. Щойно послухав на рівні гучності в 70дБ, потім різко почав слухати - 20дБ, потім 100дБ. Перехід має займати мінімальний час. І фактично можна сказати, що людина з падінням не дозволяє собі мати великий динамічний діапазон. Туговухі люди ніби підставляють ідею про те, що зараз все дуже голосно – і вухо готується почути голосне чи дуже голосне замість реальної ситуації.

Заодно динамічний діапазон своєю наявністю показує, що вухо не тільки записує звуки, а й підлаштовується під гучність, щоб чути все добре. Параметр загальної гучності також передається до мозку, як і звукові сигнали.

А ось людина з ідеальним слухом дуже гнучко може змінювати свій динамічний діапазон. І щоб щось почути - не напружується, а розслаблюється. Таким чином слух залишається відмінним як у динамічному діапазоні, так заразом і в частотному.

Recent Posts from This Journal

• Слухові апарати - це і справді порятунок для людей, які погано чують. Найчастіше вони дозволяють чути відразу дуже непогано. І відразу виникає ідея…

• Ефект присутності тут і зараз жити в теперішньому - все це - суворо про роботу слуху. Як так виходить? В чому причина? І як дурять…

• Надія на нових геніальних людей. Світу нібито потрібні нові відкриття, свіжі думки. Насправді ж, виявляється, є надлишок талановитих людей.

• 
  Забитість м'язів, як тренуватися ефективніше. Відео

  Наріжний камінь тренувань - прагнення до забитості м'язів, до повної знемоги або хоча б гарненько навантажитися. Слідом йдуть бажання.

• Кожна людина, в першу чергу, повинна мати можливості, вірніше, здоров'я: повинні добре працювати всі органи почуттів, м'язи та все-все-все інше…

• 
  Приглухуватість у маленьких дітей. Що робити?!. Виправлення слуху №271. Відео

  Іноді ще до року у дитини начебто виявляють приглухуватість. Або у 2 роки. Що робити? Які особливості? З чого почати? І чи можна…

Наш слуховий орган відрізняється дуже високою чутливістю. При нормальному слуху ми здатні розрізняти звуки, що викликають мізерні (що обчислюються в частках мікрона) коливання барабанної перетинки.

Чутливість слухового аналізатора до звуків різної висоти неоднакова. Людське вухо найбільш чутливе до звуків із частотою коливань від 1000 до 3000. У міру зниження або підвищення частоти коливань чутливість падає. Особливо різке падіння чутливості відзначається в області найнижчих та найвищих звуків.

З віком слухова чутливість змінюється. Найбільша гострота слуху спостерігається у 15-20-річних, а потім поступово падає. Зона найбільшої чутливості до 40-річного віку знаходиться в області 3000 Гц, від 40 до 60 років -в області 2000 Гц, а старше 60 років - в області 1000 Гц.

Мінімальна сила звуку, здатна викликати відчуття ледь чутного звуку, називається порогом чутності,або порогом слухового огцищення.Чим менша величина звукової енергії, необхідна для отримання відчуття ледве чутного звуку, тобто чим нижчий поріг слухового відчуття, тим вище чутливість вуха до даного звуку. Зі сказаного випливає, що у сфері середніх частот (від 1000 до 3000 Гц) пороги слухового сприйняття виявляються найнижчими, а області низьких і високих частот пороги підвищуються.

При нормальному слуху величина порога слухового відчуття дорівнює 0 дБ. Необхідно пам'ятати, що нуль децибел означає не відсутність звуку (не «нуль звуку»), а нульовий рівень, тобто рівень відліку при вимірі інтенсивності звуків, що сприймаються, і відповідає порогової інтенсивності при нормальному слуху.

При збільшенні сили звуку відчуття гучності звуку посилюється, але при досягненні сили звуку певної величини наростання гучності припиняється і з'являється відчуття тиску або болю у вусі. Сила звуку, коли з'являється відчуття тиску чи болю, називається порогом неприємного відчуття ( больовим порогом), порогом дискомфорту.

Відстань між порогом слухового відчуття і порогом дискомфорту виявляється найбільшим в області середніх частот (1000-3000 Гц) і досягає тут 130 дБ, тобто відношення максимальної сили звуку, що виноситься для вуха, до мінімальної відчувається силі дорівнює 10 10 , 0 0 000 (десять трильйонів).

Ця здатність слухового аналізатора справді дивовижна. У техніці не можна знайти приклад, коли той самий прилад міг би реєструвати впливи, величина яких різнилася б на такі астрономічні цифри. Якби можна було сконструювати ваги, що мають такий самий діапазон чутливості, як вухо людини, то на цих вагах можна було б зважувати ваги від 1 міліграма до 10 000 тонн.

Чутливість слухового аналізатора характеризується як величиною порога сприйняття, а й величиною різницевого,або диференціального, порога.Різнисним порогом частоти називають мінімальний, ледь помітний для слуху приріст частоти звуку до його початкової частоти.

Різнісні пороги виявляються найменшими в діапазоні від 500 до 5000 Гц і виражаються цифрою 0,003. Це означає, що зміна, наприклад частоти 1000 Гц на 3 Гц вже відчувається вухом людини як інший звук.

Різнисним порогом сили звуку називають мінімальний приріст сили звуку, що дає ледь помітне посилення гучності початкового звуку. Різнісні пороги сили звуку дорівнюють середньому 0,1-0,12, т. е. у тому, щоб звук відчувався як гучніший, його треба посилити на 0,1 початкової величини, чи 1 дБ.

Таким чином, область слухового сприйняттяу нормально чує людини обмежена за частотою і за силою звуку. За частотою ця область охоплює діапазон від 16 до 25 000 Гц (частотний діапазон слуху), а за силою – до 130 дБ (динамічний діапазон слуху).

Вважають, що область мови, т. е. частотний і динамічний діапазон, необхідний сприйняття звуків промови, займає лише невелику частину всієї області слухового сприйняття, саме по частоті від 500 до 600 Гц і за силою від 50 до 90 дБ над порогом чутності. Таке обмеження області промови за частотою і інтенсивністю може бути, однак, прийнято лише досить умовно, так воно виявляється дійсним лише щодо найбільш важливої ​​для розуміння мови області звуків, що сприймаються, але далеко не охоплює всіх звуків, що входять до складу мови.

Справді, цілий рядзвуків мови, як, наприклад, приголосні с,з, ц,містить форманти, що лежать значно вище за 3000 Гц, а саме до 8600 Гц. Що ж до динамічного діапазону, необхідно враховувати, що рівень інтенсивності тихого шепоту відповідає 10-15 дБ, а гучної промови є такі складові елементи, інтенсивність яких перевищує рівня звичайної шепітної промови, т. е. 25 дБ. До них належать, наприклад, деякі глухі приголосні. Отже, для повноцінного розрізнення на слух всіх звуків мови необхідна безпека всієї або майже всієї області слухового сприйняття як щодо частоти, так і щодо інтенсивності звуку.

На малюнку 17 представлена ​​область звуків, що сприймаються нормальним вухом людини. Верхня крива зображує поріг чутності звуків різної частоти, нижня крива – поріг неприємного відчуття. Між цими кривими розташовується область слухового сприйняття, тобто весь діапазон чутних людиною звуків. Заштриховані частини діаграми обіймають область звуків музики і мови, що найчастіше зустрічаються.

Слухова адаптація та слухова втома. Звукова травма.При вплив звукових подразнень відбувається тимчасове зниження чутливості органу слуха. Так, наприклад, вийшовши на галасливу вулицю, людина, яка має нормальний слух, відчуває шум вулиці як дуже гучний, відповідно до його дійсний інтенсивності. Однак через деякий час вуличний шум відчувається вже менш гучний, хоча фактично інтенсивність шуму не змінюється. Це зниження відчуття гучності є наслідком зниження чутливості слухового аналізатора внаслідок впливу сильного звукового подразника. Після припинення впливу шуму, коли, наприклад, людина входить із галасливої ​​вулиці в тихе приміщення, чутливість слухового органу швидко відновлюється, і, вийшовши знову на вулицю, людина знову відчуватиме вуличний шум як дуже гучний. Таке тимчасове зниження чутливості отримало назву адаптації(Від латів. adaptare - пристосовувати). Адаптація є захисно-пристосувальною реакцією організму, що оберігає нервові елементи слухового аналізатора від виснаження під впливом сильного подразника. Зниження слухової чутливості під час адаптації дуже короткочасно. Після припинення звукового подразнення чутливість органу слуху відновлюється за кілька секунд.

Зміна чутливості в процесі адаптації відбувається і в периферичному, і центральному кінцях слухового аналізатора. Про це свідчить той факт, що при впливі звуку на одне вухо чутливість змінюється в обох вухах.

При інтенсивному та тривалому (наприклад, протягом кількох годин) подразненні слухового аналізатора настає слухова втома. Воно характеризується значним зниженням слухової чутливості, яка відновлюється лише після більш менш тривалого відпочинку. Якщо при адаптації чутливість відновлюється протягом кількох секунд, то для відновлення чутливості при втомі слухового аналізатора потрібен час, який вимірюється годинами, а іноді і цілодобово. При частому та тривалому (протягом кількох місяців або років) переподразненні слухового аналізатора в ньому можуть виникнути незворотні патологічні зміни, що призводять до стійкого порушення слуху (поразка слухового органу).

При дуже велику потужність звуку, навіть при короткочасному його впливі, може виникнути звукова травма,що супроводжується іноді порушенням анатомічної структури середнього та внутрішнього вуха.

Маскування звуку.Якщо будь-який звук сприймається і натомість дії іншого звуку, перший звук відчувається менш гучним, ніж у тиші: він хіба що заглушується іншим звуком.

Так, наприклад, у галасливому цеху, у поїзді метро відзначається значне погіршення сприйняття мови, а деякі слабкі звуки за умов шумового фону зовсім не сприймаються.

Це явище називається маскуванням звуку.Для звуків різної висотимаскування виражена неоднаково. Високі звуки сильно маскуються низькими і, навпаки, самі мають дуже невелику маскувальну дію на низькі звуки. Найбільш сильно виражений маскуючий вплив звуків, близьких по висоті до звуку, що маскується. Насправді доводиться часто поводитися з маскуючим дією різних шумів. Так, наприклад, шум міської вулиці має заглушуючу (маскувальну) дію, що досягає вдень 50-60 дБ.

Бінауральнийслух. Наявність двох вух обумовлює здатність визначати напрямок джерела звуку. Ця здатність отримала назву бінаурального(двовушного) слуху,або ототопіки(Від грец. otos - вухо і topos - місце).

Для пояснення цієї властивості слухового аналізатора висловлено три судження 1) вухо, розташоване ближче до джерела звуку, сприймає звук сильніше, ніж протилежне; 2) вухо, що знаходиться ближче до джерела звуку, сприймає його раніше; 3) звукові коливання доходять до обох вух у різних фазах. Очевидно, здатність розрізняти напрямок звуку обумовлена ​​спільною дією всіх трьох факторів.

Для точного визначення напрямку джерела звуку необхідно, щоб слух на обидва вуха були однаковими. Слух може бути і зниженим, але при однаковому зниженні на обидва вуха. Якщо звук буде почутий, то й напрямок його буде визначено правильно. Слід зазначити, що й при асиметричному слуху на обидва вуха і навіть за повної глухоті одне вухо відома здатність визначення напрями джерела звуку може бути вироблена шляхом спеціальної тренування.

Слуховий аналізатор має здатність як розрізняти напрямок звуку, а й визначати місце розташування його джерела, т. е. оцінювати відстань, де знаходиться джерело звуку. Бінауральний слух дає можливість сприймати складні звукові комплекси, коли звук приходить одночасно з різних сторін, і визначати при цьому положення джерел звуку в просторі (стереофонія).

Основні етапи розвитку слуховий функціїу дитини

Слуховий аналізатор людини починає функціонувати вже з його народження. При впливі звуків достатньої гучності у новонароджених можна спостерігати реакції, що протікають по типу безумовних рефлексів і проявляються у вигляді змін дихання і пульсу, затримки смоктальних рухів та ін. Наприкінці першого і початку другого місяців життя у дитини утворюються вже умовні рефлекси на звукові подразники . Шляхом багаторазового підкріплення будь-якого звукового сигналу (наприклад, звуку дзвіночка) годуванням можна виробити таку дитину умовну реакцію як виникнення смоктальних рухів у відповідь звукове подразнення. Дуже рано (на третьому місяці) дитина вже починає розрізняти звуки за їх якістю (за тембром, за висотою). За найновішими дослідженнями, первинне розрізнення звуків, різко відмінних друг від друга характером (наприклад, шумів і стукотів - від музичних тонів, і навіть розрізнення тонів не більше суміжних октав), можна спостерігати навіть в новонароджених. За цими даними, у новонароджених відзначається також можливість визначення напрямку звуку.

У наступному періоді здатність до диференціювання звуків отримує подальший розвиток і поширюється на голос та елементи мови. Дитина починає по-різному реагувати на різні інтонації та різні слова, проте останні сприймаються нею спочатку недостатньо розчленовано. Протягом другого і третього років життя, у зв'язку з формуванням у дитини мови, відбувається розвиток її слуховий функції, що характеризується поступовим уточненням сприйняття звукового складу промови. Наприкінці першого року дитина зазвичай розрізняє слова і фрази переважно за їх ритмічним контуром та інтонаційним забарвленням, а до кінця другого і початку третього року він має вже здатність розрізняти на слух усі звуки мови. У цьому розвиток диференційованого слухового сприйняття звуків мови відбувається у тісному взаємодії з недостатнім розвитком вимовної боку промови. Ця взаємодія має двосторонній характер. З одного боку, диференційованість вимови залежить від стану слухової функції, з другого боку - вміння вимовити той чи інший звук мови полегшує дитині розрізнення його слух. Слід, проте, зазначити, що у нормі розвиток слуховий диференціації передує уточненню вимовних навичок. Ця обставина знаходить свій відбиток у цьому, що діти 2-3 років, повністю розрізняючи на слух звукову структуру слів, що неспроможні її відтворити навіть відбито. Якщо запропонувати такій дитині повторити, наприклад, слово олівець,він відтворить його як «каландас», але варто дорослому сказати замість олівець «каландас», як дитина відразу ж визначить фальш у вимові дорослого.

Слух людини

Слух- Здатність біологічних організмівсприймати звуки органами слуху; спеціальна функціяслухового апарату, що збуджується звуковими коливаннями довкіллянаприклад, повітря або води. Одне з біологічних дистантних відчуттів, зване також акустичним сприйняттям. Забезпечується слуховою сенсорною системою.

Людський слух здатний чути звук у межах від 16 Гц до 22 кГц при передачі коливань повітрям, і до 220 кГц при передачі звуку по кістках черепа. Ці хвилі мають важливе біологічне значенняНаприклад, звукові хвилі в діапазоні 300-4000 Гц відповідають людському голосу. Звуки вище 20000 Гц мають мале практичне значення, оскільки швидко гальмуються; коливання нижче 60 Гц сприймаються завдяки вібраційному почуттю. Діапазон частот, які здатна чути людина, називається слуховим чи звуковим діапазоном; Вищі частоти називаються ультразвуком, а нижчі - інфразвуком.

Здатність розрізняти звукові частоти залежить від конкретної людини: його віку, статі, спадковості, схильності до захворювань органу слуху, тренованості та втоми слуху. Деякі люди здатні сприймати звуки щодо високої частоти- До 22 кГц, а можливо і вище.
Людина, як і більшість ссавців, органом слуху є вухо. У ряду тварин слухова перцепція здійснюється завдяки комбінації різних органівякі можуть значно відрізнятися за своєю будовою від вуха ссавців. Деякі тварини здатні сприймати акустичні коливання, які не чують людиною (ультра- або інфразвук). Летючі мишіпід час польоту використовують ультразвук для ехолокації. Собаки здатні чути ультразвук, на чому й ґрунтується робота беззвучних свистків. Існують свідчення того, що кити та слони можуть використовувати інфразвук для спілкування.
Людина може розрізняти кілька звуків одночасно завдяки тому, що у вушному равлику одночасно може бути кілька стоячих хвиль.

Механізм роботи слуховий системи:

Звуковий сигнал будь-якої природи може бути описаний певним набором фізичних характеристик:
частота, інтенсивність, тривалість, тимчасова структура, спектр та ін.

Їм відповідають певні суб'єктивні відчуття, що виникають при сприйнятті звуків слуховою системою: гучність, висота, тембр, биття, консонанси-дисонанси, маскування, локалізація-стереоефект і т.п.
Слухові відчуття пов'язані з фізичними характеристикаминеоднозначно та нелінійно, наприклад, гучність залежить від інтенсивності звуку, від його частоти, від спектру тощо. Ще в минулому столітті було встановлено закон Фехнера, який підтвердив, що цей зв'язок нелінійний: "Відчуття
пропорційні відношенню логарифмів стимулу". Наприклад, відчуття зміни гучності в першу чергу пов'язані зі зміною логарифму інтенсивності, висоти - зі зміною логарифму частоти і т.д.

Всю звукову інформацію, яку людина отримує з зовнішнього світу(Вона становить приблизно 25% від загальної), він розпізнає за допомогою слухової системи та роботи вищих відділівмозку, що переводить у світ своїх відчуттів, і приймає рішення, як треба на неї реагувати.
Перш ніж приступити до вивчення проблеми, як слухова система сприймає висоту тону, коротко зупинимося на механізмі роботи слухової системи.
У цьому напрямі зараз отримано багато нових та дуже цікавих результатів.
Слухова система є своєрідним приймачем інформації та складається з периферичної частини та вищих відділів слухової системи. Найбільш вивчені процеси перетворення звукових сигналів у периферичній частині слухового аналізатора.

Периферична частина

Це акустична антена, що приймає, локалізує, фокусує і посилює звуковий сигнал;
- мікрофон;
- частотний та тимчасовий аналізатор;
- аналого-цифровий перетворювач, що перетворює аналоговий сигнал на двійкові нервові імпульси - електричні розряди.

Загальний вигляд периферичної слухової системи показано першому малюнку. Зазвичай периферичну слухову систему ділять на три частини: зовнішню, середню, і внутрішнє вухо.

Зовнішнє вухоскладається з вушної раковиниі слухового каналу, що закінчується тонкою мембраною, званою барабанною перетинкою
Зовнішні вуха та голова – це компоненти зовнішньої акустичної антени, яка з'єднує (узгоджує) барабанну перетинкуіз зовнішнім звуковим полем.
Основні функції зовнішніх вух - бінауральне (просторове) сприйняття, локалізація звукового джерела та посилення звукової енергії, особливо в галузі середніх та високих частот.

Слуховий канал являє собою вигнуту циліндричну трубку довжиною 22,5 мм, яка має першу резонансну частотублизько 2,6 кГц, тому в цій області частот він суттєво посилює звуковий сигнал, і саме тут знаходиться максимальна чутливість слуху.

Барабанна перетинка - тонка плівка завтовшки 74 мкм, має вигляд конуса, зверненого вістрям у бік середнього вуха.
на низьких частотах вона рухається як поршень, на вищих - на ній утворюється складна системавузлових ліній, що також має значення посилення звуку.

Середнє вухо- заповнена повітрям порожнина, з'єднана з носоглоткою євстахієвою трубоюдля вирівнювання атмосферного тиску.
При зміні атмосферного тиску повітря може входити або виходити із середнього вуха, тому барабанна перетинка не реагує на повільні зміни статичного тиску – спуск-підйом тощо. У середньому вусі знаходяться три маленькі слухові кісточки:
молоточок, ковадло і стремечко.
Молоточок прикріплений до барабанної перетинки одним кінцем, другим він стикається з ковадлом, яка за допомогою маленької зв'язки з'єднана зі стремінцем. Основа стремінця з'єднана з овальним вікному внутрішнє вухо.

Середнє вуховиконує такі функції:
узгодження імпедансу повітряного середовища з рідким середовищемравлики внутрішнього вуха; захист від гучних звуків(акустичний рефлекс); посилення (важільний механізм), за рахунок якого звуковий тиск, що передається у внутрішнє вухо, посилюється майже на 38 дБ у порівнянні з тим, що потрапляє на барабанну перетинку.

Внутрішнє вухо знаходиться в лабіринті каналів скроневої кістки, і включає орган рівноваги ( вестибулярний апарат) та равлик.

Равлик(cochlea) відіграє основну роль у слуховому сприйнятті. Вона являє собою трубку змінного перерізу, згорнуту три рази подібно до хвоста змії. У розгорнутому стані вона має довжину 3,5 см. Усередині равлик має надзвичайно складну структуру. По всій довжині вона розділена двома мембранами на три порожнини: сходи напередодні, серединна порожнина та барабанні сходи.

Перетворення механічних коливань мембрани на дискретні електричні імпульси нервових волоконвідбуваються в органі Корті. Коли базилярна мембрана вібрує, вії на волоскових клітинах згинаються, і це генерує електричний потенціал, що викликає потік електричних нервових імпульсів, що несуть всю необхідну інформаціюпро звуковий сигнал, що надійшов в мозок для подальшої переробки і реагування.

Вищі відділи слухової системи (включаючи слухові зони кори), можна розглядати як логічний процесор, який виділяє (декодує) корисні звукові сигнали на тлі шумів, групує їх по певним ознакам, Порівнює з наявними в пам'яті образами, визначає їх інформаційну цінність і приймає рішення про дії у відповідь.

Частоти
​

Частота - фізична величинаХарактеристика періодичного процесу дорівнює кількості повторень або виникнення подій (процесів) в одиницю часу.

Як відомо, людське вухо чує частоти від 16 Гц до 20 000 кГц. Але це дуже усереднено.

Звук виникає за різних причин. Звук – це хвилеподібний тиск повітря. Якби не було повітря, ми не чули б жодного звуку. У космосі немає звуку.
Ми чуємо звук тому, що наші вуха чутливі до зміни тиску повітря - звукових хвиль. Найбільш простою звуковою хвилею є короткий звуковий сигнал - ось такий:

Звукові хвилі, проникаючи в слуховий канал, призводять до коливання барабанної перетинки. Через ланцюг кісточок середнього вуха коливальний рух перетинки передається рідині равлика. Хвилястий рух цієї рідини, своєю чергою, передається основний мембрані. Рух останньої тягне за собою роздратування закінчень слухового нерва. Такий Головний шляхзвуку з його джерела до нашої свідомості. ТИЦ
​

Коли ви плескаєте в долоні повітря між долонями виштовхується і створюється звукова хвиля. Підвищений тискзмушує молекули повітря поширюватися на всі боки зі швидкістю звуку, що дорівнює 340 м/с. Коли хвиля досягає вуха, вона змушує вібрувати барабанну перетинку, з якою сигнал передається в мозок і ви чуєте бавовну.
Бавовна - це коротке одиночне коливання, яке швидко згасає. Графік звукових коливань типової бавовни виглядає так:

Інший типовий приклад простий звукової хвилі- Періодичне коливання. Наприклад, коли дзвонить дзвін, повітря трясеться від періодичних коливань стін дзвона.

То з якої частоти починає чути звичайне людське вухо? Частоту в 1 Гц воно не почує, а лише може побачити на прикладі коливальної системи. Людське вухо саме чує, починаючи з частот 16 Гц. Тобто коли коливання повітря сприймає наше вухо як звук.

Скільки звуків чує людина?

Не всі люди з нормальним слухом однаково чують. Одні здатні розрізняти близькі за висотою та гучністю звуки та вловлювати в музиці чи шумі окремі тони. Інші ж цього зробити не можуть. Для людини із тонким слухом існує більше звуків, ніж для людини із нерозвиненим слухом.

Але наскільки взагалі має відрізнятися частота двох звуків, щоб їх можна було чути як два різні тони? Чи можна, наприклад, відрізнити один від одного тону, якщо різниця в частотах дорівнює одному коливанню за секунду? Виявляється, що для деяких тонів це можливо, а для інших – ні. Так, тон із частотою 435 можна відрізнити по висоті від тонів із частотами 434 і 436. Але якщо брати вищі тони, то відмінність позначається вже за більшої різниці частот. Тона з числом коливань 1000 і 1001 вухо сприймає як однакові і вловлює різницю у звучанні лише між частотами 1000 і 1003. Для вищих тонів ця різниця у частотах ще більше. Наприклад, для частот близько 3000 вона дорівнює 9 коливань.

Так само не однакова наша здатність відрізняти звуки, близькі за гучністю. При частоті 32 можна почути лише три звуки різної гучності; при частоті 125 – вже 94 звуки різної гучності, при 1000 коливань – 374, при 8000 – знову менше і, нарешті, при частоті 16 000 ми чуємо лише 16 звуків. Усього ж звуків, різних за висотою та гучністю, наше вухо може вловити понад півмільйона! Це лише півмільйона простих звуків. Додайте до цього незліченну комбінацію з двох і більше тонів - співзвуччя, і ви отримаєте враження про різноманіття того звукового світу, в якому ми живемо і в якому наше вухо так вільно орієнтується. Ось чому вухо вважається, поряд з оком, найчутливішим органом почуття.

Тому для зручності уявлення про звук ми використовуємо не звичайну шкалу з поділами в 1 кГц

А логарифмічну. З розширеним уявленням частот від 0 Гц до 1000 Гц. Спектр частот, таким чином, можна подати у вигляді ось такої діаграми від 16 до 20000 Гц.

Але не всі люди, навіть із нормальним слухом, однаково чутливі до звуків різної частоти. Так, діти зазвичай без напруги сприймають звуки із частотою до 22 тисяч. Більшість дорослих чутливість вуха до високих звуків вже знижено до 16–18 тисяч коливань на секунду. Чутливість вуха у старих обмежена звуками з частотою в 10-12 тисяч. Вони часто зовсім не чують комариного співу, стрекотіння коника, цвіркуна і навіть цвірінькання горобця. Таким чином, від ідеального звуку (рис. вище) у міру старіння людини він уже звуки чує в більш звуженому ракурсі.

Наведу приклад діапазону частот музичних інструментів

Тепер стосовно Нашої тематики. Динаміку, як коливальній системі, через ряд його особливостей, не вдається відтворити весь спектр частот з постійними лінійними характеристиками. В ідеалі це був би широкосмуговий динамік, що відтворює спектр частот від 16 Гц до 20 кГц з одним рівнем гучності. Тому в автозвуку використовують кілька типів динаміків для відтворення певних частот.

Виглядає це поки що умовно ось так (для трисмугової системи + сабвуфер).

Сабвуфер від 16 Гц до 60 Гц
Мідбас від 60 Гц до 600 Гц
Мідрендж від 600 Гц до 3000 Гц
Твітер від 3000 Гц до 20000 Гц

Тематики аудіо варто розповісти про людський слух дещо докладніше. Наскільки суб'єктивне наше сприйняття? Чи можна протестувати свій слух? Сьогодні ви дізнаєтеся найпростіший спосіб з'ясувати, чи ваш слух повністю відповідає табличним значенням.

Відомо, що середня людина здатна сприймати органами слуху акустичні хвилі в діапазоні від 16 до 20 000 Гц (залежно від джерела - 16 000 Гц). Цей діапазон називається чутним діапазоном.

»
Цього тесту достатньо для приблизної оцінки, але якщо ви не чуєте звуки вище 15 кГц, варто звернутися до лікаря.

Зверніть увагу, що проблема чутності низьких частот, швидше за все, пов'язана з .

Найчастіше напис на коробці у стилі «Відтворюваний діапазон: 1-25 000 Гц» - це навіть не маркетинг, а відверта брехня з боку виробника.

На жаль, компанії зобов'язані сертифікувати не всі аудіосистеми, тому довести, що це брехня практично неможливо. Колонки чи навушники, можливо, і відтворюють граничні частоти… Питання в тому, як і на якій гучності.

Проблеми зі спектром вище 15 кГц – цілком звичайне вікове явище, З яким користувачі, швидше за все, зіткнуться. А ось 20 кГц (ті, за які так борються аудіофіли) зазвичай чують лише діти до 8–10 років.

Достатньо послідовно прослухати всі файли. Для докладнішого дослідження можна відтворювати семпли, починаючи з мінімальної гучності, поступово збільшуючи її. Це дозволить отримати коректніший результат у тому випадку, якщо слух вже трохи зіпсований (нагадаємо, що для сприйняття деяких частот необхідне перевищення певного порогового значення, яке ніби відкриває, допомагає слуховому апаратучути її).

А ви чуєте весь частотний діапазон, який здатний?