Quali frequenze di onde può percepire l'orecchio umano? Quanti decibel può tollerare l'orecchio umano?

È un organo specializzato complesso costituito da tre sezioni: l'orecchio esterno, medio e interno.

L'orecchio esterno è un apparato di raccolta del suono. Le vibrazioni sonore vengono captate dalle orecchie e trasmesse attraverso il canale uditivo esterno al timpano, che separa l'orecchio esterno dall'orecchio medio. La percezione del suono e l'intero processo di ascolto con due orecchie, il cosiddetto udito biniurale, è importante per determinare la direzione del suono. Le vibrazioni sonore provenienti dal lato raggiungono l'orecchio più vicino alcune frazioni decimali di secondo (0,0006 s) prima dell'altro. Questa piccolissima differenza nel tempo di arrivo del suono ad entrambe le orecchie è sufficiente per determinarne la direzione.

L'orecchio medio è una cavità aerea che si collega al rinofaringe attraverso la tromba di Eustachio. Le vibrazioni dal timpano attraverso l'orecchio medio vengono trasmesse da 3 ossicini uditivi collegati tra loro - il martello, l'incudine e la staffa, e quest'ultima, attraverso la membrana della finestra ovale, trasmette queste vibrazioni al fluido situato nell'orecchio interno - perilinfa. Grazie agli ossicini uditivi, l'ampiezza delle vibrazioni diminuisce e la loro forza aumenta, consentendo alla colonna di fluido nell'orecchio interno di muoversi. L'orecchio medio ha uno speciale meccanismo per adattarsi ai cambiamenti dell'intensità del suono. Con suoni forti, muscoli speciali aumentano la tensione del timpano e riducono la mobilità della staffa. Ciò riduce l'ampiezza delle vibrazioni e protegge l'orecchio interno dai danni.

L'orecchio interno con la coclea situata al suo interno si trova nella piramide dell'osso temporale. La coclea umana forma 2,5 giri a spirale. Il canale cocleare è diviso da due partizioni (la membrana principale e la membrana vestibolare) in 3 passaggi stretti: quello superiore (scala vestibularis), quello medio (canale membranoso) e quello inferiore (scala tympani). Alla sommità della coclea è presente un'apertura che collega in un unico canale i canali superiore ed inferiore, andando dalla finestra ovale alla sommità della coclea e poi alla finestra rotonda. La loro cavità è riempita con un liquido - perilinfa, e la cavità del canale membranoso medio è riempita con un liquido di diversa composizione - endolinfa. Nel canale centrale c'è un apparato di ricezione del suono - l'organo del Corti, in cui sono presenti i recettori per le vibrazioni sonore - le cellule ciliate.

Meccanismo di percezione del suono. Il meccanismo fisiologico della percezione del suono si basa su due processi che si verificano nella coclea: 1) separazione dei suoni di diverse frequenze nel luogo del loro maggiore impatto sulla membrana principale della coclea e 2) conversione delle vibrazioni meccaniche in eccitazione nervosa da parte del recettore cellule. Le vibrazioni sonore che entrano nell'orecchio interno attraverso la finestra ovale vengono trasmesse alla perilinfa e le vibrazioni di questo fluido portano a spostamenti della membrana principale. L'altezza della colonna di liquido vibrante e, di conseguenza, il punto di massimo spostamento della membrana principale dipendono dall'altezza del suono. Pertanto, con suoni di altezze diverse, vengono eccitate diverse cellule ciliate e diverse fibre nervose. Un aumento dell'intensità del suono porta ad un aumento del numero di cellule ciliate e fibre nervose eccitate, che consente di distinguere l'intensità delle vibrazioni sonore.
La trasformazione delle vibrazioni nel processo di eccitazione viene effettuata da speciali recettori: le cellule ciliate. I peli di queste cellule sono immersi nella membrana tegumentaria. Le vibrazioni meccaniche sotto l'influenza del suono portano allo spostamento della membrana tegumentaria rispetto alle cellule recettrici e alla piegatura dei peli. Nelle cellule recettrici, lo spostamento meccanico dei peli provoca un processo di eccitazione.

Conduttività sonora. Sono presenti la conduzione aerea e quella ossea. In condizioni normali, nell'uomo prevale la conduzione aerea: le onde sonore vengono catturate dall'orecchio esterno e le vibrazioni dell'aria vengono trasmesse attraverso il canale uditivo esterno all'orecchio medio e interno. Nel caso della conduzione ossea, le vibrazioni sonore vengono trasmesse attraverso le ossa del cranio direttamente alla coclea. Questo meccanismo di trasmissione delle vibrazioni sonore è importante quando una persona si immerge sott'acqua.
Una persona di solito percepisce suoni con una frequenza compresa tra 15 e 20.000 Hz (nell'intervallo tra 10 e 11 ottave). Nei bambini il limite superiore raggiunge i 22.000 Hz; con l'età diminuisce. La sensibilità più elevata è stata riscontrata nell'intervallo di frequenze compreso tra 1000 e 3000 Hz. Questa regione corrisponde alle frequenze più comuni della parola e della musica umana.

ENCICLOPEDIA DELLA MEDICINA

FISIOLOGIA

Come l'orecchio percepisce i suoni

L'orecchio è un organo che converte le onde sonore in impulsi nervosi che il cervello può percepire. Interagendo tra loro, gli elementi dell'orecchio interno danno

siamo in grado di distinguere i suoni.

Anatomicamente diviso in tre parti:

□ Orecchio esterno - progettato per dirigere le onde sonore nelle strutture interne dell'orecchio. È costituito dal padiglione auricolare, che è una cartilagine elastica ricoperta di pelle con tessuto sottocutaneo, collegata alla pelle del cranio e al canale uditivo esterno - la tuba uditiva, ricoperta di cerume. Questo tubo termina nel timpano.

□ L'orecchio medio è una cavità contenente piccoli ossicini uditivi (martello, incudine, staffa) e i tendini di due piccoli muscoli. La posizione della staffa gli permette di colpire la finestra ovale, che è l'ingresso della coclea.

□ L'orecchio interno è costituito da:

■ dai canali semicircolari del labirinto osseo e dal vestibolo del labirinto, che fanno parte dell'apparato vestibolare;

■ dalla coclea – l'organo vero e proprio dell'udito. La coclea dell'orecchio interno ricorda da vicino il guscio di una lumaca vivente. In trasversale

In sezione trasversale si può vedere che è costituito da tre parti longitudinali: la scala timpanica, la scala vestibolare e il canale cocleare. Tutte e tre le strutture sono piene di fluido. L'organo spirale del Corti è situato nel canale cocleare. È costituito da 23.500 cellule sensibili dotate di capelli che catturano effettivamente le onde sonore e poi le trasmettono attraverso il nervo uditivo al cervello.

Anatomia dell'orecchio

Orecchio esterno

È costituito dal padiglione auricolare e dal canale uditivo esterno.

Orecchio medio

Contiene tre piccole ossa: il martello, l'incudine e la staffa.

Orecchio interno

Contiene i canali semicircolari del labirinto osseo, il vestibolo del labirinto e la coclea.

< Наружная, видимая часть уха называется ушной раковиной. Она служит для передачи звуковых волн в слуховой канал, а оттуда в среднее и внутреннее ухо.

E l'orecchio esterno, medio ed interno svolgono un ruolo importante nella conduzione e trasmissione del suono dall'ambiente esterno al cervello.

Cos'è il suono?

Il suono viaggia attraverso l'atmosfera, passando da una zona ad alta pressione a una zona a bassa pressione.

Onda sonora

con una frequenza più alta (blu) corrisponde ad un suono acuto. Il verde indica un suono basso.

La maggior parte dei suoni che sentiamo sono una combinazione di onde sonore di diverse frequenze e ampiezze.

Il suono è un tipo di energia; L'energia sonora viene trasmessa nell'atmosfera sotto forma di vibrazioni delle molecole d'aria. In assenza di un mezzo molecolare (aria o altro), il suono non può viaggiare.

MOTO DELLE MOLECOLE Nell'atmosfera in cui viaggia il suono, ci sono aree di alta pressione in cui le molecole d'aria si trovano più vicine le une alle altre. Si alternano a zone di bassa pressione, dove le molecole d'aria sono più distanti.

Quando alcune molecole entrano in collisione con quelle vicine, trasferiscono loro la loro energia. Viene creata un'onda che può percorrere lunghe distanze.

Ecco come viene trasferita l'energia sonora.

Quando le onde di alta e bassa pressione sono distribuite uniformemente, il tono è detto chiaro. Tale onda sonora viene creata da un diapason.

Le onde sonore generate durante la riproduzione del parlato sono distribuite in modo non uniforme e combinate.

ALTEZZA E AMPIEZZA L'altezza di un suono è determinata dalla frequenza di vibrazione dell'onda sonora. Si misura in Hertz (Hz). Maggiore è la frequenza, più alto è il suono. L'intensità di un suono è determinata dall'ampiezza delle vibrazioni dell'onda sonora. L'orecchio umano percepisce suoni la cui frequenza varia da 20 a 20.000 Hz.

< Полный диапазон слышимости человека составляет от 20 до 20 ООО Гц. Человеческое ухо может дифференцировать примерно 400 ООО различных звуков.

Questi due buoi hanno la stessa frequenza, ma un diverso a^vviy-du (il colore blu corrisponde ad un suono più forte).

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Tecniche. Contenere descrizioni dei metodi utilizzati dai membri del gruppo durante l'investigazione dei fatti e lo studio dei fenomeni.
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Informazione

Peculiarità della percezione umana. Udito

Il suono è vibrazioni, cioè perturbazioni meccaniche periodiche nei mezzi elastici: gassosi, liquidi e solidi. Un tale disturbo, che rappresenta un cambiamento fisico nel mezzo (ad esempio, un cambiamento di densità o pressione, spostamento di particelle), si propaga in esso sotto forma di un'onda sonora. Un suono può essere impercettibile se la sua frequenza va oltre la sensibilità dell'orecchio umano, o se viaggia attraverso un mezzo, come un solido, che non può avere un contatto diretto con l'orecchio, o se la sua energia viene rapidamente dissipata nel mezzo. Pertanto, il processo di percezione del suono che ci è abituale è solo un lato dell'acustica.

Onde sonore

Onda sonora

Le onde sonore possono servire come esempio di un processo oscillatorio. Qualsiasi oscillazione è associata a una violazione dello stato di equilibrio del sistema ed è espressa nella deviazione delle sue caratteristiche dai valori di equilibrio con successivo ritorno al valore originale. Per le vibrazioni sonore, questa caratteristica è la pressione in un punto del mezzo e la sua deviazione è la pressione sonora.

Considera un lungo tubo pieno d'aria. All'estremità sinistra è inserito un pistone che si adatta perfettamente alle pareti. Se il pistone viene spostato bruscamente verso destra e fermato, l'aria nelle immediate vicinanze verrà compressa per un momento. L'aria compressa si espanderà quindi, spingendo verso destra l'aria ad essa adiacente, e l'area di compressione inizialmente creata vicino al pistone si muoverà attraverso il tubo a velocità costante. Questa onda di compressione è l'onda sonora nel gas.
Cioè, un brusco spostamento di particelle di un mezzo elastico in un punto aumenterà la pressione in questo luogo. Grazie ai legami elastici delle particelle, la pressione viene trasmessa alle particelle vicine, che a loro volta influenzano quelle successive, e l'area di maggiore pressione sembra muoversi in un mezzo elastico. Ad una regione di alta pressione segue una regione di bassa pressione, si formano così una serie di regioni alternate di compressione e rarefazione, che si propagano nel mezzo sotto forma di onda. Ogni particella del mezzo elastico in questo caso eseguirà movimenti oscillatori.

Un'onda sonora in un gas è caratterizzata da eccesso di pressione, eccesso di densità, spostamento delle particelle e loro velocità. Per le onde sonore, queste deviazioni dai valori di equilibrio sono sempre piccole. Pertanto, la sovrappressione associata all'onda è molto inferiore alla pressione statica del gas. Altrimenti abbiamo a che fare con un altro fenomeno: un'onda d'urto. In un'onda sonora corrispondente al parlato normale, la sovrappressione è solo circa un milionesimo della pressione atmosferica.

L'importante è che la sostanza non venga portata via dall'onda sonora. Un'onda è solo un disturbo temporaneo che passa attraverso l'aria, dopo di che l'aria ritorna ad uno stato di equilibrio.
Il movimento delle onde, ovviamente, non è esclusivo del suono: la luce e i segnali radio viaggiano sotto forma di onde e tutti hanno familiarità con le onde sulla superficie dell’acqua.

Pertanto, il suono, in senso lato, è un'onda elastica che si propaga in un mezzo elastico e crea in esso vibrazioni meccaniche; in senso stretto, la percezione soggettiva di queste vibrazioni da parte degli speciali organi di senso degli animali o dell'uomo.
Come ogni onda, il suono è caratterizzato da ampiezza e spettro di frequenze. Tipicamente, una persona sente i suoni trasmessi attraverso l'aria nella gamma di frequenze da 16-20 Hz a 15-20 kHz. Il suono al di sotto della gamma dell'udibilità umana è chiamato infrasuono; superiore: fino a 1 GHz, - ultrasuoni, da 1 GHz - ipersuono. Tra i suoni udibili vanno evidenziati anche i suoni e i fonemi fonetici, linguistici (che compongono il parlato) e i suoni musicali (che compongono la musica).

Le onde sonore longitudinali e trasversali si distinguono in base al rapporto tra la direzione di propagazione dell'onda e la direzione delle vibrazioni meccaniche delle particelle del mezzo di propagazione.
Nei mezzi liquidi e gassosi, dove non vi sono fluttuazioni significative di densità, le onde acustiche sono di natura longitudinale, cioè la direzione della vibrazione delle particelle coincide con la direzione del movimento dell'onda. Nei solidi, oltre alle deformazioni longitudinali, si verificano anche deformazioni elastiche di taglio, che provocano l'eccitazione di onde trasversali (di taglio); in questo caso le particelle oscillano perpendicolarmente alla direzione di propagazione dell'onda. La velocità di propagazione delle onde longitudinali è molto maggiore della velocità di propagazione delle onde trasversali.

L'aria non è uniforme per quanto riguarda il suono ovunque. È noto che l'aria è costantemente in movimento. La velocità del suo movimento in diversi strati non è la stessa. Negli strati vicini al suolo, l'aria entra in contatto con la sua superficie, gli edifici, le foreste, e quindi la sua velocità qui è inferiore che in alto. Per questo motivo l'onda sonora non viaggia con la stessa velocità nella parte superiore e inferiore. Se il movimento dell'aria, cioè il vento, è accompagnato dal suono, allora negli strati superiori dell'aria il vento spingerà l'onda sonora con maggiore forza che negli strati inferiori. Quando c'è vento contrario, il suono in alto viaggia più lentamente che in basso. Questa differenza di velocità influenza la forma dell'onda sonora. A causa della distorsione delle onde, il suono non viaggia diritto. Con vento in coda, la linea di propagazione dell'onda sonora si piega verso il basso e con vento contrario si piega verso l'alto.

Un altro motivo per la propagazione irregolare del suono nell'aria. Questa è la diversa temperatura dei suoi singoli strati.

Strati d'aria riscaldati in modo non uniforme, come il vento, cambiano la direzione del suono. Durante il giorno, l'onda sonora si piega verso l'alto perché la velocità del suono negli strati inferiori e più caldi è maggiore che negli strati superiori. Di sera, quando la terra, e con essa gli strati d'aria vicini, si raffreddano rapidamente, gli strati superiori diventano più caldi di quelli inferiori, la velocità del suono in essi è maggiore e la linea di propagazione delle onde sonore si piega verso il basso. Pertanto, la sera, all'improvviso, si sente meglio.

Osservando le nuvole, puoi spesso notare come a diverse altitudini si muovono non solo a velocità diverse, ma a volte in direzioni diverse. Ciò significa che il vento a diverse altezze dal suolo può avere velocità e direzioni diverse. Anche la forma dell'onda sonora in tali strati cambierà da strato a strato. Lasciamo, ad esempio, che il suono arrivi controvento. In questo caso, la linea di propagazione del suono dovrebbe piegarsi e andare verso l'alto. Ma se uno strato d'aria che si muove lentamente si trova sulla sua strada, cambierà di nuovo la sua direzione e potrebbe tornare di nuovo al suolo. È allora che nello spazio dal luogo in cui l'onda sale in altezza al luogo in cui ritorna al suolo, appare una “zona di silenzio”.

Organi di percezione del suono

L'udito è la capacità degli organismi biologici di percepire i suoni con i loro organi uditivi; una funzione speciale dell'apparecchio acustico, eccitata dalle vibrazioni sonore nell'ambiente, come l'aria o l'acqua. Uno dei cinque sensi biologici, chiamato anche percezione acustica.

L'orecchio umano percepisce le onde sonore con una lunghezza compresa tra 20 m e 1,6 cm, che corrisponde a 16 - 20.000 Hz (oscillazioni al secondo) quando le vibrazioni vengono trasmesse attraverso l'aria e fino a 220 kHz quando il suono viene trasmesso attraverso le ossa del corpo. il teschio. Queste onde hanno un importante significato biologico, ad esempio le onde sonore nell'intervallo 300-4000 Hz corrispondono alla voce umana. I suoni superiori a 20.000 Hz hanno poca importanza pratica poiché decelerano rapidamente; le vibrazioni inferiori a 60 Hz vengono percepite attraverso il senso della vibrazione. La gamma di frequenze che una persona è in grado di sentire è chiamata gamma uditiva o sonora; le frequenze più alte sono chiamate ultrasuoni, mentre le frequenze più basse sono chiamate infrasuoni.
La capacità di distinguere le frequenze sonore dipende in gran parte dall'individuo: età, sesso, predisposizione alle malattie dell'udito, allenamento e affaticamento dell'udito. Gli individui sono in grado di percepire suoni fino a 22 kHz e possibilmente più alti.
Una persona può distinguere più suoni contemporaneamente perché nella coclea possono esserci più onde stazionarie contemporaneamente.

L'orecchio è un complesso organo vestibolare-uditivo che svolge due funzioni: percepisce gli impulsi sonori ed è responsabile della posizione del corpo nello spazio e della capacità di mantenere l'equilibrio. Si tratta di un organo pari che si trova nelle ossa temporali del cranio, limitato esternamente dai padiglioni auricolari.

L'organo dell'udito e dell'equilibrio è rappresentato da tre sezioni: l'orecchio esterno, medio ed interno, ciascuna delle quali svolge le proprie funzioni specifiche.

L'orecchio esterno è costituito dal padiglione auricolare e dal canale uditivo esterno. Il padiglione auricolare è una cartilagine elastica di forma complessa ricoperta di pelle; la sua parte inferiore, detta lobo, è una piega cutanea costituita da pelle e tessuto adiposo;
Il padiglione auricolare negli organismi viventi funziona come un ricevitore di onde sonore, che vengono poi trasmesse all'interno dell'apparecchio acustico. Il valore del padiglione auricolare nell'uomo è molto più piccolo che negli animali, quindi nell'uomo è praticamente immobile. Ma molti animali, muovendo le orecchie, sono in grado di determinare la posizione della fonte del suono in modo molto più accurato rispetto agli umani.

Le pieghe del padiglione auricolare umano introducono piccole distorsioni di frequenza nel suono che entra nel condotto uditivo, a seconda della localizzazione orizzontale e verticale del suono. Pertanto, il cervello riceve ulteriori informazioni per chiarire la posizione della sorgente sonora. Questo effetto viene talvolta utilizzato in acustica, anche per creare la sensazione del suono surround quando si utilizzano cuffie o apparecchi acustici.
La funzione del padiglione auricolare è quella di captare i suoni; la sua continuazione è la cartilagine del canale uditivo esterno, la cui lunghezza è in media di 25-30 mm. La parte cartilaginea del canale uditivo passa nell'osso e l'intero canale uditivo esterno è rivestito da una pelle contenente ghiandole sebacee e solforose, che sono ghiandole sudoripare modificate. Questo passaggio termina alla cieca: è separato dall'orecchio medio dal timpano. Le onde sonore catturate dal padiglione auricolare colpiscono il timpano e lo fanno vibrare.

A loro volta, le vibrazioni dal timpano vengono trasmesse all'orecchio medio.

Orecchio medio
La parte principale dell'orecchio medio è la cavità timpanica, un piccolo spazio con un volume di circa 1 cm³ situato nell'osso temporale. Gli ossicini uditivi sono tre: il martello, l'incudine e la staffa: trasmettono le vibrazioni sonore dall'orecchio esterno a quello interno, amplificandole contemporaneamente.

Gli ossicini uditivi, in quanto frammenti più piccoli dello scheletro umano, rappresentano una catena che trasmette vibrazioni. Il manico del martello è strettamente fuso con il timpano, la testa del martello è collegata all'incudine, e questa, a sua volta, con il suo lungo processo, è collegata alla staffa. La base della staffa chiude la finestra del vestibolo, collegandosi così all'orecchio interno.
La cavità dell'orecchio medio è collegata al rinofaringe attraverso la tromba di Eustachio, attraverso la quale viene equalizzata la pressione media dell'aria all'interno e all'esterno del timpano. Quando la pressione esterna cambia, le orecchie a volte si bloccano, cosa che di solito si risolve sbadigliando di riflesso. L'esperienza dimostra che la congestione dell'orecchio viene risolta in modo ancora più efficace effettuando movimenti di deglutizione o soffiando nel naso schiacciato in questo momento.

Orecchio interno
Delle tre sezioni dell'organo dell'udito e dell'equilibrio, la più complessa è l'orecchio interno, che, per la sua forma intricata, è chiamato labirinto. Il labirinto osseo è costituito dal vestibolo, dalla coclea e dai canali semicircolari, ma solo la coclea, piena di fluidi linfatici, è direttamente correlata all'udito. All'interno della coclea è presente un canale membranoso, anch'esso pieno di liquido, sulla cui parete inferiore è presente un apparato recettore dell'analizzatore uditivo, ricoperto di cellule ciliate. Le cellule ciliate rilevano le vibrazioni del fluido che riempie il canale. Ogni cellula ciliata è sintonizzata su una specifica frequenza sonora, con le cellule sintonizzate sulle basse frequenze situate nella parte superiore della coclea e le alte frequenze sintonizzate sulle cellule nella parte inferiore della coclea. Quando le cellule ciliate muoiono a causa dell'età o per altri motivi, una persona perde la capacità di percepire i suoni delle frequenze corrispondenti.

Limiti della percezione

L'orecchio umano sente nominalmente i suoni nell'intervallo da 16 a 20.000 Hz. Il limite superiore tende a diminuire con l’età. La maggior parte degli adulti non riesce a sentire i suoni superiori a 16 kHz. L'orecchio stesso non risponde alle frequenze inferiori a 20 Hz, ma possono essere percepite attraverso il senso del tatto.

La gamma di intensità dei suoni percepiti è enorme. Ma il timpano nell'orecchio è sensibile solo ai cambiamenti di pressione. Il livello di pressione sonora viene solitamente misurato in decibel (dB). La soglia inferiore di udibilità è definita come 0 dB (20 micropascal), e la definizione del limite superiore di udibilità si riferisce piuttosto alla soglia del disagio e quindi al danno uditivo, commozione cerebrale, ecc. Questo limite dipende da quanto tempo ascoltiamo il suono. L'orecchio può tollerare aumenti di volume a breve termine fino a 120 dB senza conseguenze, ma l'esposizione a lungo termine a suoni superiori a 80 dB può causare la perdita dell'udito.

Studi più attenti sul limite inferiore dell'udito hanno dimostrato che la soglia minima alla quale il suono rimane udibile dipende dalla frequenza. Questo grafico è chiamato soglia uditiva assoluta. In media, ha una regione di massima sensibilità nell'intervallo da 1 kHz a 5 kHz, sebbene la sensibilità diminuisca con l'età nell'intervallo superiore a 2 kHz.
Esiste anche un modo per percepire il suono senza la partecipazione del timpano: il cosiddetto effetto uditivo a microonde, quando la radiazione modulata nella gamma delle microonde (da 1 a 300 GHz) colpisce il tessuto attorno alla coclea, facendo sì che una persona percepisca vari suoni.
A volte una persona può sentire suoni nella regione a bassa frequenza, sebbene in realtà non ci fossero suoni di questa frequenza. Ciò accade perché le vibrazioni della membrana basilare nell'orecchio non sono lineari e in essa possono verificarsi vibrazioni con una frequenza diversa tra due frequenze più alte.

Sinestesia

Uno dei fenomeni psiconeurologici più insoliti, in cui il tipo di stimolo e il tipo di sensazioni che una persona sperimenta non coincidono. La percezione sinestetica si esprime nel fatto che oltre alle qualità ordinarie possono sorgere sensazioni aggiuntive, più semplici o impressioni "elementari" persistenti - ad esempio colore, odore, suoni, sapori, qualità di una superficie strutturata, trasparenza, volume e forma, posizione nello spazio e altre qualità, non ricevute attraverso i sensi, ma esistenti solo sotto forma di reazioni. Tali qualità aggiuntive possono sorgere come impressioni sensoriali isolate o addirittura manifestarsi fisicamente.

C'è, ad esempio, la sinestesia uditiva. Questa è la capacità di alcune persone di "sentire" i suoni quando osservano oggetti in movimento o lampi, anche se non sono accompagnati da fenomeni sonori reali.
Va tenuto presente che la sinestesia è piuttosto una caratteristica psiconeurologica di una persona e non è un disturbo mentale. Questa percezione del mondo che ci circonda può essere avvertita da una persona comune attraverso l'uso di alcune sostanze narcotiche.

Non esiste ancora una teoria generale della sinestesia (un’idea universale e scientificamente provata al riguardo). Attualmente ci sono molte ipotesi e molte ricerche sono in corso in questo settore. Sono già apparse classificazioni e confronti originali e sono emersi alcuni modelli rigorosi. Ad esempio, noi scienziati abbiamo già scoperto che i sinesteti hanno una natura speciale di attenzione - come se fossero "preconsci" - a quei fenomeni che causano la sinestesia in loro. I sinesteti hanno un'anatomia cerebrale leggermente diversa e un'attivazione radicalmente diversa del cervello agli "stimoli" sinestetici. E i ricercatori dell'Università di Oxford (Regno Unito) hanno condotto una serie di esperimenti durante i quali hanno scoperto che la causa della sinestesia potrebbe essere i neuroni sovraeccitabili. L'unica cosa che si può dire con certezza è che tale percezione è ottenuta a livello della funzione cerebrale e non a livello della percezione primaria delle informazioni.

Conclusione

Le onde di pressione viaggiano attraverso l'orecchio esterno, il timpano e gli ossicini dell'orecchio medio per raggiungere l'orecchio interno pieno di liquido e a forma di cocleare. Il liquido, oscillando, colpisce una membrana ricoperta di minuscoli peli, le ciglia. Le componenti sinusoidali di un suono complesso provocano vibrazioni in varie parti della membrana. Le ciglia vibrando insieme alla membrana eccitano le fibre nervose ad esse associate; in essi compaiono una serie di impulsi, in cui sono “codificati” la frequenza e l'ampiezza di ciascuna componente di un'onda complessa; questi dati vengono trasmessi elettrochimicamente al cervello.

Dell'intero spettro di suoni, si distingue principalmente la gamma udibile: da 20 a 20.000 hertz, infrasuoni (fino a 20 hertz) e ultrasuoni - da 20.000 hertz e oltre. Una persona non può sentire gli infrasuoni e gli ultrasuoni, ma ciò non significa che non lo influenzino. È noto che gli infrasuoni, soprattutto al di sotto dei 10 hertz, possono influenzare la psiche umana e causare depressione. Gli ultrasuoni possono causare sindromi asteno-vegetative, ecc.
La parte udibile della gamma sonora è divisa in suoni a bassa frequenza - fino a 500 hertz, media frequenza - 500-10.000 hertz e alta frequenza - oltre 10.000 hertz.

Questa divisione è molto importante, poiché l'orecchio umano non è ugualmente sensibile ai diversi suoni. L'orecchio è più sensibile a una gamma relativamente ristretta di suoni a media frequenza da 1000 a 5000 hertz. Ai suoni con frequenze più basse e più alte, la sensibilità diminuisce drasticamente. Ciò porta al fatto che una persona è in grado di sentire suoni con un'energia di circa 0 decibel nella gamma delle frequenze medie e non sentire suoni a bassa frequenza di 20-40-60 decibel. Cioè, i suoni con la stessa energia nella gamma delle frequenze medie possono essere percepiti come forti, ma nella gamma delle frequenze basse come silenziosi o non essere affatto uditi.

Questa caratteristica del suono non è stata formata dalla natura per caso. I suoni necessari alla sua esistenza: parole, suoni della natura, si trovano principalmente nella gamma delle frequenze medie.
La percezione dei suoni viene notevolmente compromessa se si sentono contemporaneamente altri suoni, rumori simili per frequenza o composizione armonica. Ciò significa, da un lato, che l'orecchio umano non percepisce bene i suoni a bassa frequenza e, dall'altro, se nella stanza sono presenti rumori estranei, la percezione di tali suoni può essere ulteriormente disturbata e distorta.

Vale la pena parlare un po' più in dettaglio dell'argomento audio. Quanto è soggettiva la nostra percezione? E' possibile fare un test dell'udito? Oggi imparerai il modo più semplice per scoprire se il tuo udito corrisponde pienamente ai valori della tabella.

È noto che la persona media è in grado di percepire le onde acustiche con gli organi dell'udito nell'intervallo da 16 a 20.000 Hz (a seconda della sorgente - 16.000 Hz). Questa gamma è chiamata gamma udibile.

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Questo test è sufficiente per fornire una stima approssimativa, ma se non riesci a sentire i suoni superiori a 15 kHz, dovresti consultare un medico.

Tieni presente che il problema di udibilità a bassa frequenza è molto probabilmente dovuto a .

Molto spesso, l'iscrizione sulla scatola nello stile di "Intervallo riproducibile: 1–25.000 Hz" non è nemmeno marketing, ma una vera e propria bugia da parte del produttore.

Sfortunatamente, le aziende non sono obbligate a certificare tutti i sistemi audio, quindi è quasi impossibile dimostrare che questa sia una bugia. Gli altoparlanti o le cuffie possono riprodurre frequenze limite... La domanda è come e a quale volume.

I problemi di spettro superiori a 15 kHz sono un fenomeno legato all'età abbastanza comune che gli utenti potrebbero incontrare. Ma 20 kHz (gli stessi per cui gli audiofili lottano così duramente) vengono solitamente ascoltati solo dai bambini di età inferiore agli 8-10 anni.

È sufficiente ascoltare tutti i file in sequenza. Per uno studio più dettagliato, puoi riprodurre dei campioni, iniziando dal volume minimo, aumentandolo gradualmente. Questo ti permetterà di ottenere un risultato più corretto se il tuo udito è già leggermente danneggiato (ricorda che per percepire alcune frequenze è necessario superare un certo valore di soglia, che, per così dire, apre e aiuta l'apparecchio acustico a sentirlo).

Senti l'intera gamma di frequenze di cui è capace?

7 febbraio 2018

Spesso le persone (anche coloro che sono esperti in materia) sperimentano confusione e difficoltà nel comprendere chiaramente come esattamente la gamma di frequenze del suono udito dagli esseri umani sia divisa in categorie generali (bassi, medi, alti) e in sottocategorie più ristrette (bassi superiori, medio-bassa e così via.). Allo stesso tempo, queste informazioni sono estremamente importanti non solo per gli esperimenti con l'audio per auto, ma anche utili per lo sviluppo generale. La conoscenza tornerà sicuramente utile quando si configura un sistema audio di qualsiasi complessità e, soprattutto, aiuterà a valutare correttamente i punti di forza o di debolezza di un particolare sistema acustico o le sfumature della stanza di ascolto della musica (nel nostro caso, l'interno dell'auto è più rilevante), perché ha un impatto diretto sul suono finale. Se hai una buona e chiara comprensione a orecchio della predominanza di determinate frequenze nello spettro sonoro, puoi valutare facilmente e rapidamente il suono di una particolare composizione musicale, ascoltando chiaramente l'influenza dell'acustica della stanza sulla colorazione del suono , il contributo del sistema acustico stesso al suono e, più sottilmente, a risolvere tutte le sfumature, che è ciò a cui aspira l'ideologia del suono "hi-fi".

Divisione della gamma udibile in tre gruppi principali

La terminologia per la divisione dello spettro delle frequenze udibili ci è venuta in parte dal mondo musicale, in parte dal mondo scientifico, e in generale è familiare a quasi tutti. La divisione più semplice e comprensibile che può testare la gamma di frequenze del suono in generale è simile alla seguente:

• Basse frequenze. I limiti della gamma delle basse frequenze rientrano 10 Hz (limite inferiore) - 200 Hz (limite superiore). Il limite inferiore inizia proprio a 10 Hz, anche se nella visione classica una persona è in grado di sentire a partire da 20 Hz (tutto al di sotto rientra nella regione degli infrasuoni), i restanti 10 Hz possono ancora essere parzialmente udibili e possono essere percepiti anche tattilmente in nel caso dei bassi profondi e persino influenzare l'umore psicologico di una persona.
  La gamma sonora a bassa frequenza ha la funzione di arricchimento, saturazione emotiva e risposta finale: se il calo nella parte a bassa frequenza dell'acustica o della registrazione originale è forte, ciò non influenzerà in alcun modo il riconoscimento di un suono. particolare composizione, melodia o voce, ma il suono sarà percepito come scarno, impoverito e mediocre, mentre soggettivamente sarà sempre più acuto in termini di percezione, poiché le frequenze medie e alte sporgeranno e prevarranno sullo sfondo dell'assenza di una buona regione dei bassi ricca.
  
  Un numero abbastanza elevato di strumenti musicali riproduce suoni nella gamma delle basse frequenze, comprese le voci maschili che possono scendere fino a 100 Hz. Lo strumento più pronunciato, che suona fin dall'inizio della gamma udibile (da 20 Hz), può essere tranquillamente chiamato organo a fiato.
• Medie frequenze. I limiti della gamma delle frequenze medie sono entro 200 Hz (limite inferiore) - 2400 Hz (limite superiore). La gamma media sarà sempre fondamentale, definendo e formando effettivamente la base del suono o della musica di una composizione, quindi la sua importanza è difficile da sopravvalutare.
  Ciò può essere spiegato in diversi modi, ma principalmente questa caratteristica della percezione uditiva umana è determinata dall'evoluzione: nel corso di molti anni della nostra formazione è accaduto che l'apparecchio acustico catturi in modo più acuto e chiaro la gamma delle frequenze medie, perché entro i suoi confini si trova il linguaggio umano ed è lo strumento principale per una comunicazione e una sopravvivenza efficaci. Ciò spiega anche una certa non linearità della percezione uditiva, sempre volta alla predominanza delle frequenze medie nell'ascolto della musica, perché il nostro apparecchio acustico è più sensibile a questa gamma e si adatta automaticamente ad essa, come se “amplificasse” maggiormente sullo sfondo di altri suoni.
  
  La maggioranza assoluta dei suoni, degli strumenti musicali o delle voci si trova nella gamma media, anche se viene interessata una gamma ristretta sopra o sotto, la gamma si estende di solito fino alla metà superiore o inferiore. Di conseguenza, le voci (sia maschili che femminili), così come quasi tutti gli strumenti conosciuti, come chitarra e altri archi, pianoforte e altre tastiere, strumenti a fiato, ecc., si trovano nella gamma delle frequenze medie.
• Alte frequenze. I limiti della gamma delle alte frequenze rientrano 2400 Hz (limite inferiore) - 30000 Hz (limite superiore). Il limite superiore, come nel caso della gamma delle basse frequenze, è alquanto arbitrario e anche individuale: la persona media non può sentire al di sopra di 20 kHz, ma ci sono persone rare con sensibilità fino a 30 kHz.
  Inoltre, un certo numero di armonici musicali possono teoricamente estendersi nella regione superiore a 20 kHz e, come è noto, gli armonici sono in ultima analisi responsabili del colore del suono e della percezione timbrica finale dell'immagine sonora complessiva. Frequenze ultrasoniche apparentemente “impercettibili” possono chiaramente influenzare lo stato psicologico di una persona, anche se non saranno udibili nel modo consueto. Diversamente, il ruolo delle alte frequenze, sempre per analogia con le basse frequenze, è più arricchente e complementare. Sebbene la gamma delle alte frequenze abbia un impatto molto maggiore sul riconoscimento di un particolare suono, sull'affidabilità e sulla conservazione del timbro originale, rispetto alla sezione delle basse frequenze. Le alte frequenze conferiscono ai brani musicali "ariosità", trasparenza, purezza e chiarezza.
  
  Molti strumenti musicali suonano anche nella gamma delle alte frequenze, comprese le voci che possono raggiungere la regione di 7000 Hz e oltre con l'aiuto di sovratoni e armoniche. Il gruppo di strumenti più pronunciato nel segmento delle alte frequenze sono gli archi e i fiati, mentre i piatti e il violino raggiungono quasi il limite superiore della gamma udibile (20 kHz) nel suono.

In ogni caso, il ruolo di assolutamente tutte le frequenze della gamma udibile dall'orecchio umano è impressionante e i problemi nel percorso a qualsiasi frequenza saranno molto probabilmente chiaramente visibili, soprattutto per un apparecchio acustico esperto. L'obiettivo della riproduzione del suono ad alta precisione della classe "hi-fi" (o superiore) è il suono affidabile e il più uniforme possibile di tutte le frequenze tra loro, come è successo quando il fonogramma è stato registrato in studio. La presenza di forti cali o picchi nella risposta in frequenza del sistema di altoparlanti indica che, a causa delle sue caratteristiche costruttive, non è in grado di riprodurre la musica come originariamente previsto dall'autore o dal tecnico del suono al momento della registrazione.

Ascoltando la musica, una persona sente la combinazione di suoni di strumenti e voci, ognuno dei quali suona in una parte della gamma di frequenze. Alcuni strumenti possono avere una gamma di frequenze molto ristretta (limitata), mentre per altri, al contrario, può letteralmente estendersi dal limite udibile inferiore a quello superiore. Bisogna tenere presente che, nonostante la stessa intensità dei suoni in diverse gamme di frequenza, l'orecchio umano percepisce queste frequenze con un'intensità diversa, il che è ancora una volta dovuto al meccanismo della struttura biologica dell'apparecchio acustico. La natura di questo fenomeno è in gran parte spiegata anche dalla necessità biologica di adattarsi principalmente alla gamma sonora delle medie frequenze. Quindi, in pratica, un suono con una frequenza di 800 Hz con un'intensità di 50 dB verrà percepito soggettivamente dall'orecchio come più forte rispetto a un suono della stessa intensità, ma con una frequenza di 500 Hz.

Inoltre, diverse frequenze sonore che inondano la gamma di frequenze udibili del suono avranno una diversa sensibilità alla soglia del dolore! Soglia del dolore il riferimento è considerato ad una frequenza media di 1000 Hz con una sensibilità di circa 120 dB (può variare leggermente a seconda delle caratteristiche individuali della persona). Come per la percezione irregolare dell'intensità a frequenze diverse a livelli di volume normali, si osserva approssimativamente la stessa relazione rispetto alla soglia del dolore: si verifica più rapidamente alle frequenze medie, ma ai margini della gamma udibile la soglia diventa più alta. Per fare un confronto, la soglia del dolore ad una frequenza media di 2000 Hz è di 112 dB, mentre la soglia del dolore ad una bassa frequenza di 30 Hz sarà di 135 dB. La soglia del dolore alle basse frequenze è sempre più alta rispetto alle frequenze medie e alte.

Una disparità simile si osserva in relazione a soglia uditiva- questa è la soglia inferiore oltre la quale i suoni diventano udibili dall'orecchio umano. Convenzionalmente la soglia uditiva è considerata pari a 0 dB, ma anche in questo caso è valida per la frequenza di riferimento di 1000 Hz. Se, per confronto, prendiamo un suono a bassa frequenza di 30 Hz, diventerà udibile solo con un'intensità di radiazione dell'onda di 53 dB.

Le caratteristiche elencate della percezione uditiva umana, ovviamente, hanno un impatto diretto quando viene sollevata la questione dell'ascolto della musica e del raggiungimento di un certo effetto psicologico della percezione. Ricordiamo da questo che i suoni con intensità superiore a 90 dB sono dannosi per la salute e possono comportare un degrado e un notevole deterioramento dell'udito. Ma allo stesso tempo, un suono troppo basso e di bassa intensità soffrirà di forti irregolarità di frequenza dovute alle caratteristiche biologiche della percezione uditiva, che è di natura non lineare. Pertanto, un percorso musicale con un volume di 40-50 dB verrà percepito come impoverito, con una marcata mancanza (si potrebbe dire fallimento) di frequenze basse e alte. Questo problema è noto da molto tempo; per combatterlo è stata utilizzata una nota funzione chiamata compensazione del tono, che, attraverso l'equalizzazione, equalizza i livelli delle frequenze basse e alte vicino al livello medio, eliminando così cali indesiderati senza la necessità di aumentare il livello del volume, rendendo soggettivamente uniforme la gamma di frequenze udibili del suono nel grado di distribuzione del suono energia.

Tenendo conto delle caratteristiche interessanti e uniche dell'udito umano, è utile notare che all'aumentare del volume del suono, la curva di non linearità della frequenza si livella e, a circa 80-85 dB (e oltre), le frequenze del suono diventeranno soggettivamente equivalenti in intensità (con una deviazione di 3-5 dB). Anche se il livellamento non avviene completamente e sul grafico sarà comunque visibile una linea smussata ma curva, che manterrà una tendenza verso la predominanza dell'intensità delle frequenze medie rispetto al resto. Nei sistemi audio, tali irregolarità possono essere risolte con l'aiuto di un equalizzatore o con l'aiuto di controlli del volume separati nei sistemi con amplificazione di canali separati.

Suddivisione della gamma udibile in sottogruppi più piccoli

Oltre alla divisione generalmente accettata e conosciuta in tre gruppi generali, a volte è necessario considerare questa o quella parte ristretta in modo più dettagliato e dettagliato, dividendo così la gamma di frequenze del suono in “frammenti” ancora più piccoli. Grazie a ciò, è apparsa una divisione più dettagliata, utilizzando la quale è possibile designare in modo rapido e accurato il segmento previsto della gamma sonora. Considera questa divisione:

Un piccolo numero selezionato di strumenti rientra nella regione dei bassi più gravi e soprattutto dei sub-bassi: contrabbasso (40-300 Hz), violoncello (65-7000 Hz), fagotto (60-9000 Hz), tuba (45-2000 Hz), corni (60-5000 Hz), basso (32-196 Hz), grancassa (41-8000 Hz), sassofono (56-1320 Hz), pianoforte (24-1200 Hz), sintetizzatore (20-20000 Hz) Hz), organo (20-7000 Hz), arpa (36-15000 Hz), controfagotto (30-4000 Hz). Gli intervalli indicati tengono conto di tutte le armoniche dello strumento.

Bassi superiori (da 80 Hz a 200 Hz) rappresentato dalle note più alte degli strumenti bassi classici, nonché dalle frequenze udibili più basse delle singole corde, come una chitarra. La gamma dei bassi superiori è responsabile della sensazione di potenza e della trasmissione del potenziale energetico dell'onda sonora. Dà anche una sensazione di spinta; il basso superiore è progettato per rivelare pienamente il ritmo percussivo delle composizioni dance. A differenza dei bassi più bassi, i bassi più alti sono responsabili della velocità e della pressione della regione dei bassi e dell'intero suono, quindi in un sistema audio di alta qualità viene sempre espresso in modo rapido e netto, come un colpo tattile tangibile contemporaneamente al suono percezione diretta del suono.
Pertanto, è il basso superiore che è responsabile dell'attacco, della pressione e della spinta musicale, e anche solo questo segmento ristretto della gamma sonora è in grado di dare all'ascoltatore la sensazione del leggendario “pugno” (dall'inglese punch - colpo ), quando un suono potente viene percepito come un colpo tangibile e forte al petto. Pertanto, in un sistema musicale, un basso superiore veloce, ben formato e corretto si riconosce dallo sviluppo di alta qualità di un ritmo energico, da un attacco raccolto e dalla buona progettazione degli strumenti nel registro inferiore delle note, come il violoncello, pianoforte o strumenti a fiato.

Negli impianti audio è consigliabile affidare un segmento dei bassi superiori agli altoparlanti dei medi con un diametro abbastanza grande di 6,5"-10" e con buone caratteristiche di potenza e un forte magnete. L'approccio è spiegato dal fatto che sono gli altoparlanti di questa configurazione che saranno in grado di rivelare pienamente il potenziale energetico insito in questa regione molto esigente della gamma udibile.
Ma non dimenticare il dettaglio e l’intelligibilità del suono; questi parametri sono altrettanto importanti nel processo di ricreazione di una particolare immagine musicale. Poiché i bassi superiori sono già ben localizzati/definiti nello spazio a orecchio, la gamma superiore a 100 Hz deve essere affidata esclusivamente agli altoparlanti montati frontalmente, che modelleranno e costruiranno la scena. Nel segmento dei bassi superiori è possibile ascoltare perfettamente il panorama stereo, se previsto dalla registrazione stessa.

La regione dei bassi superiori copre già un numero abbastanza elevato di strumenti e persino voci maschili gravi. Pertanto tra gli strumenti ci sono gli stessi che suonavano il basso basso, ma a essi se ne aggiungono molti altri: tom (70-7000 Hz), rullante (100-10000 Hz), percussioni (150-5000 Hz), trombone tenore ( 80-10000 Hz), tromba (160-9000 Hz), sassofono tenore (120-16000 Hz), sassofono contralto (140-16000 Hz), clarinetto (140-15000 Hz), violino contralto (130-6700 Hz), chitarra (80-5000 Hz). Gli intervalli indicati tengono conto di tutte le armoniche dello strumento.

Medio-bassi (da 200 Hz a 500 Hz)- l'area più estesa, che copre la maggior parte degli strumenti e delle voci, sia maschili che femminili. Dato che la regione medio-bassa si muove effettivamente dal basso alto energicamente saturo, possiamo dire che "prende il testimone" ed è anche responsabile della corretta trasmissione della sezione ritmica insieme al drive, sebbene questa influenza sia già in calo verso la pura frequenza media
In questa gamma si concentrano gli armonici inferiori e gli armonici che riempiono la voce, quindi è estremamente importante per la corretta trasmissione della voce e della saturazione. Inoltre, è nella parte medio-bassa che si trova l’intero potenziale energetico della voce dell’esecutore, senza il quale non ci sarà alcun impatto e risposta emotiva corrispondenti. Per analogia con la trasmissione della voce umana, anche molti strumenti dal vivo nascondono il loro potenziale energetico in questa parte della gamma, soprattutto quelli il cui limite udibile inferiore inizia da 200-250 Hz (oboe, violino). La parte centrale inferiore consente di ascoltare la melodia del suono, ma non consente di distinguere chiaramente gli strumenti.

Di conseguenza, il medio inferiore è responsabile della corretta progettazione della maggior parte degli strumenti e delle voci, saturando queste ultime e rendendole riconoscibili per la loro colorazione timbrica. Inoltre, i medi inferiori sono estremamente esigenti per quanto riguarda la corretta trasmissione dell'intera gamma dei bassi, poiché "raccolgono" la spinta e l'attacco del basso principale e dovrebbero sostenerlo adeguatamente e "finirlo" dolcemente, gradualmente riducendolo a nulla. Le sensazioni di purezza del suono e intelligibilità dei bassi risiedono proprio in quest'area, e se ci sono problemi nella parte medio-bassa per eccesso o presenza di frequenze di risonanza, allora il suono stancherà l'ascoltatore, sarà sporco e leggermente rimbombante.
Se c'è una carenza nei medi inferiori, ne risentiranno la corretta sensazione dei bassi e la trasmissione affidabile della parte vocale, che sarà priva di pressione e ritorno di energia. Lo stesso vale per la maggior parte degli strumenti, che senza il supporto del medio basso perderanno “la loro faccia”, assumeranno una forma errata e il loro suono diventerà notevolmente più povero, anche se rimane riconoscibile, non sarà più così completo.

Quando si costruisce un sistema audio, la gamma medio-bassa e superiore (fino a quella superiore) viene solitamente assegnata agli altoparlanti a media frequenza (MF), che, senza dubbio, dovrebbero essere posizionati nella parte anteriore davanti all'ascoltatore e costruire il palco. Per questi altoparlanti, la dimensione non è così importante, può essere 6,5" o inferiore, ma sono importanti il ​​dettaglio e la capacità di rivelare le sfumature del suono, che si ottiene grazie alle caratteristiche di design dell'altoparlante stesso (diffusore, sospensione e altro caratteristiche).
Inoltre, per l'intera gamma delle frequenze medie, la corretta localizzazione è di vitale importanza e, letteralmente, la minima inclinazione o rotazione dell'altoparlante può avere un impatto notevole sul suono dal punto di vista della corretta riproduzione realistica delle immagini di strumenti e voci. nello spazio, anche se ciò dipenderà in gran parte dalle caratteristiche di progettazione del cono dell'altoparlante stesso.

Il medio-basso copre quasi tutti gli strumenti e le voci umane esistenti, sebbene non svolga un ruolo fondamentale, ma è comunque molto importante per la piena percezione della musica o dei suoni. Tra gli strumenti ci sarà lo stesso set che era in grado di suonare la gamma più bassa della regione dei bassi, ma se ne aggiungono altri che partono dal medio-basso: piatti (190-17000 Hz), oboe (247-15000 Hz) , flauto (240-17000 Hz), 14500 Hz), violino (200-17000 Hz). Gli intervalli indicati tengono conto di tutte le armoniche dello strumento.

Medio medio (da 500 Hz a 1200 Hz) o semplicemente un mezzo puro, quasi secondo la teoria dell'equilibrio, questo segmento della gamma può essere considerato fondamentale e fondamentale nel suono e giustamente chiamato la “media aurea”. Nel segmento presentato della gamma di frequenza puoi trovare le note fondamentali e gli armonici della maggioranza assoluta degli strumenti e delle voci. La chiarezza, l'intelligibilità, la brillantezza e l'acutezza del suono dipendono dalla saturazione della parte centrale. Possiamo dire che l'intero suono sembra “diffondersi” ai lati a partire dalla base, che è la gamma delle frequenze medie.

Se la parte centrale fallisce, il suono diventa noioso e inespressivo, perde sonorità e luminosità, la voce cessa di ammaliare e anzi svanisce. Il medio è anche responsabile della comprensibilità delle informazioni di base provenienti dagli strumenti e dalle voci (in misura minore, poiché i suoni consonantici sono più alti nella gamma), aiutando a distinguerli bene a orecchio. La maggior parte degli strumenti esistenti prende vita in questa gamma, diventando energici, informativi e tangibili, e lo stesso accade con le voci (soprattutto quelle femminili), che sono piene di energia nella parte centrale.

La gamma fondamentale delle frequenze medie copre la stragrande maggioranza degli strumenti già elencati in precedenza e rivela anche tutto il potenziale delle voci maschili e femminili. Solo pochi strumenti selezionati iniziano la loro vita a frequenze medie, suonando inizialmente in una gamma relativamente ristretta, ad esempio il piccolo flauto (600-15.000 Hz).

Medi superiori (da 1200 Hz a 2400 Hz) rappresenta una sezione della gamma molto delicata ed esigente che deve essere maneggiata con cura e cautela. In quest'area non ci sono molte note fondamentali che costituiscono la base del suono di uno strumento o di una voce, ma un gran numero di sovratoni e armonici, grazie ai quali il suono si colora, acquisisce nitidezza e un carattere brillante. Controllando quest'area della gamma di frequenze, puoi effettivamente giocare con il colore del suono, rendendolo vivace, brillante, trasparente e nitido; o, al contrario, secco, moderato, ma allo stesso tempo più deciso e trascinante.

Ma enfatizzare eccessivamente questa gamma ha un effetto estremamente indesiderato sull'immagine sonora, perché inizia a ferire notevolmente l'orecchio, irritare e persino causare disagio doloroso. Pertanto, il medio-alto richiede un atteggiamento delicato e attento, perché A causa di problemi in quest'area, è molto facile rovinare il suono o, al contrario, renderlo interessante e degno. Normalmente il colore nella zona centrale superiore determina in gran parte il genere soggettivo del sistema di altoparlanti.

Grazie alla parte centrale superiore si formano finalmente la voce e molti strumenti, diventano chiaramente distinguibili all'orecchio e appare l'intelligibilità del suono. Ciò è particolarmente vero per le sfumature della riproduzione della voce umana, perché è nella parte centrale superiore che si trova lo spettro dei suoni consonantici e continuano le vocali che apparivano nelle prime gamme centrali. In senso generale, la gamma medio-alta enfatizza favorevolmente e rivela pienamente quegli strumenti o voci che sono ricchi di armoniche e sovratoni superiori. In particolare, le voci femminili e molti strumenti ad arco, a corda e a fiato si rivelano in modo davvero vivido e naturale nella parte centrale superiore.

La stragrande maggioranza degli strumenti suona ancora nella parte medio-alta, sebbene molti siano già rappresentati solo sotto forma di involucri e armonici. Fanno eccezione alcuni rari, inizialmente caratterizzati da una gamma bassa limitata, ad esempio la tuba (45-2000 Hz), che termina completamente la sua esistenza nella parte medio-alta.

Bassi alti (da 2400 Hz a 4800 Hz)- si tratta di una zona/regione di maggiore distorsione che, se presente nel percorso, di solito diventa evidente in questo particolare segmento. Inoltre, gli alti più bassi sono inondati da varie armoniche di strumenti e voci, che allo stesso tempo svolgono un ruolo molto specifico e importante nel design finale dell'immagine musicale ricreata artificialmente. Gli alti più bassi portano il carico principale della gamma delle alte frequenze. Nel suono si manifestano per lo più come armonici residui e facilmente udibili delle voci (per lo più femminili) e armonici forti e persistenti di alcuni strumenti, che completano l'immagine con il tocco finale della colorazione naturale del suono.

Praticamente non hanno alcun ruolo nel distinguere gli strumenti e nel riconoscere le voci, sebbene il basso-alto rimanga un'area estremamente informativa e fondamentale. Essenzialmente, queste frequenze delineano le immagini musicali di strumenti e voci, ne indicano la presenza. Se il segmento inferiore e alto della gamma di frequenza fallisce, il discorso diventerà secco, senza vita e incompleto, accade più o meno la stessa cosa con le parti strumentali: la luminosità è persa, l'essenza stessa della sorgente sonora è distorta, diventa chiaramente incompiuta e sotto -formato.

In qualsiasi normale sistema audio, il ruolo delle alte frequenze viene assunto da un altoparlante separato chiamato tweeter (alta frequenza). Di solito di piccole dimensioni, è poco impegnativo in termini di potenza assorbita (entro limiti ragionevoli) simile alle sezioni medie e soprattutto basse, ma è anche estremamente importante che il suono venga riprodotto correttamente, realisticamente e almeno magnificamente. Il tweeter copre l'intera gamma udibile delle alte frequenze da 2000-2400 Hz a 20.000 Hz. Nel caso degli altoparlanti ad alta frequenza, quasi per analogia con la sezione dei medi, la corretta posizione fisica e direzionalità è molto importante, poiché i tweeter sono coinvolti al massimo non solo nella formazione del palcoscenico, ma anche nel processo di rifinitura sintonizzandolo.

Con l'aiuto dei tweeter puoi controllare il palco in molti modi, avvicinare/allontanare gli artisti, cambiare la forma e la presentazione degli strumenti, giocare con il colore del suono e la sua luminosità. Come nel caso della regolazione degli altoparlanti di gamma media, il suono corretto dei tweeter è influenzato da quasi tutto, e spesso in modo molto, molto sensibile: la rotazione e l'inclinazione dell'altoparlante, la sua posizione verticale e orizzontale, la distanza dalle superfici vicine, ecc. Tuttavia, il successo di una corretta accordatura e la meticolosità della sezione HF dipendono dal design dell'altoparlante e dal suo diagramma polare.

Gli strumenti che suonano sugli acuti più bassi lo fanno principalmente attraverso gli armonici piuttosto che le note fondamentali. Per il resto nella gamma degli alti e dei bassi “vivono” quasi tutti gli stessi che nel segmento delle frequenze medie, cioè quasi tutti quelli esistenti. Lo stesso vale per la voce, che è particolarmente attiva nelle frequenze alte più basse, con particolare brillantezza e influenza che si avvertono nelle parti vocali femminili.

Alti superiori (da 9600 Hz a 30000 Hz) una gamma molto complessa e per molti incomprensibile, che fornisce principalmente il supporto per determinati strumenti e voci. Gli acuti superiori conferiscono al suono principalmente caratteristiche di ariosità, trasparenza, cristallinità, qualche aggiunta e colorazione a volte sottile, che può sembrare insignificante e persino impercettibile a molte persone, ma allo stesso tempo porta comunque un significato molto definito e specifico. Quando si cerca di creare un suono “hi-fi” o addirittura “hi-end” di alta classe, la massima attenzione viene prestata alla gamma delle alte frequenze superiori, perché Si ritiene giustamente che nel suono non si possa perdere il minimo dettaglio.

Inoltre, oltre alla parte udibile immediata, la regione degli alti superiori, trasformandosi dolcemente in frequenze ultrasoniche, può ancora avere un certo effetto psicologico: anche se questi suoni non vengono uditi chiaramente, le onde vengono emesse nello spazio e possono essere percepito da una persona, mentre più a livello di formazione dell'umore. In definitiva influenzano anche la qualità del suono. In generale, queste frequenze sono le più sottili e delicate dell'intera gamma, ma sono anche responsabili della sensazione di bellezza, eleganza e retrogusto frizzante della musica. Se c'è una mancanza di energia nella gamma alta, è del tutto possibile provare disagio e eufemismo musicale. Inoltre, la gamma capricciosa degli acuti superiori dà all'ascoltatore un senso di profondità spaziale, come se fosse immerso nel profondo del palco e avvolgesse il suono. Tuttavia, un eccesso di saturazione del suono nell’intervallo ristretto designato può rendere il suono eccessivamente “sabbioso” e innaturalmente sottile.

Quando si parla della gamma delle alte frequenze superiori, vale la pena menzionare anche il tweeter chiamato "super tweeter", che in realtà è una versione strutturalmente ampliata di un normale tweeter. Un altoparlante di questo tipo è progettato per coprire una parte più ampia della gamma nella direzione superiore. Se il raggio d'azione di un tweeter convenzionale termina al presunto limite, al di sopra del quale l'orecchio umano teoricamente non percepisce le informazioni sonore, cioè 20 kHz, il super tweeter può aumentare questo limite a 30-35 kHz.

L’idea alla base della realizzazione di un altoparlante così sofisticato è molto interessante e curiosa, proviene dal mondo “hi-fi” e “hi-end”, dove si ritiene che nessuna frequenza possa essere ignorata nel percorso musicale e, anche se non li sentiamo direttamente, sono comunque inizialmente presenti durante l'esecuzione dal vivo di una particolare composizione, il che significa che possono indirettamente avere una certa influenza. La situazione con un super tweeter è complicata solo dal fatto che non tutte le apparecchiature (sorgenti/lettori sonori, amplificatori, ecc.) sono in grado di emettere un segnale nell'intera gamma, senza tagliare le frequenze dall'alto. Lo stesso vale per la registrazione stessa, che spesso avviene con tagli della gamma di frequenze e perdita di qualità.

La divisione della gamma di frequenze udibili in segmenti convenzionali in realtà appare più o meno come quella descritta sopra, con l'aiuto della divisione è più facile comprendere i problemi nel percorso del suono per eliminarli o livellare il suono; Nonostante il fatto che ogni persona presenti un'immagine standard unica del suono che è comprensibile solo a lui, in accordo solo con le sue preferenze di gusto, la natura del suono originale tende all'equilibrio, o meglio alla media di tutte le frequenze sonore. Pertanto, il suono corretto in studio è sempre equilibrato e calmo, l'intero spettro delle frequenze sonore in esso tende a una linea piatta sul grafico della risposta in frequenza (risposta in ampiezza-frequenza). La stessa direzione sta cercando di implementare "hi-fi" e "hi-end" senza compromessi: ottenere il suono più uniforme ed equilibrato, senza picchi e buchi nell'intera gamma udibile. Un suono del genere può sembrare noioso e di natura inespressiva all'ascoltatore medio inesperto, privo di brillantezza e di nessun interesse, ma è proprio questo suono che in realtà è veramente corretto, cercando l'equilibrio per analogia con come le leggi dell'universo stesso in che viviamo si manifestano.

In un modo o nell'altro, il desiderio di ricreare un certo carattere sonoro nell'ambito del proprio sistema audio dipende interamente dalle preferenze dell'ascoltatore stesso. Ad alcuni piace un suono con una predominanza di bassi potenti, ad altri piace la maggiore brillantezza degli alti “in rilievo”, altri possono trascorrere ore godendo di voci aspre enfatizzate al centro... Ci possono essere un numero enorme di opzioni di percezione e informazioni su la divisione di frequenza della gamma in segmenti condizionali aiuterà chiunque voglia creare il suono dei propri sogni, solo ora con una comprensione più completa delle sfumature e delle sottigliezze delle leggi a cui è soggetto il suono come fenomeno fisico.

Comprendere il processo di saturazione con determinate frequenze della gamma sonora (riempiendola di energia in ciascuna delle sezioni) nella pratica non solo faciliterà l'installazione di qualsiasi sistema audio e consentirà in linea di principio di costruire un palco, ma fornirà anche preziosa esperienza nella valutazione della natura specifica del suono. Con l'esperienza, una persona sarà in grado di identificare immediatamente i difetti del suono a orecchio, descrivere in modo molto accurato i problemi in una determinata parte della gamma e suggerire una possibile soluzione per migliorare l'immagine sonora. La regolazione del suono può essere eseguita utilizzando vari metodi, ad esempio è possibile utilizzare un equalizzatore come "leve" o "giocare" con la posizione e la direzione degli altoparlanti, modificando così la natura delle prime riflessioni delle onde, eliminando le onde stazionarie, eccetera. Questa sarà una “storia completamente diversa” e un argomento per articoli separati.

Gamma di frequenze della voce umana nella terminologia musicale

La voce umana gioca un ruolo separato e distinto nella musica come parte vocale, perché la natura di questo fenomeno è davvero sorprendente. La voce umana è così multiforme e la sua estensione (rispetto agli strumenti musicali) è la più ampia, ad eccezione di alcuni strumenti, come il pianoforte.
Inoltre, in età diverse una persona può produrre suoni di tonalità diverse, nell'infanzia fino ad altezze ultrasoniche, nell'età adulta la voce di un uomo è perfettamente in grado di cadere estremamente bassa. Qui, come prima, le caratteristiche individuali delle corde vocali di una persona sono estremamente importanti, perché Ci sono persone che riescono a stupire con la loro voce nell'estensione delle 5 ottave!

Bambini
• Alto (basso)
• Soprano (alto)
• Alti (alti per i ragazzi)

Uomo
• Bassi profondi (super bassi) 43,7-262 Hz
• Bassi (bassi) 82-349 Hz
• Baritono (medio) 110-392 Hz
• Tenore (alto) 132-532 Hz
• Tenore-altino (altissimo) 131-700 Hz

Da donna
• Contralto (basso) 165-692 Hz
• Mezzosoprano (medio) 220-880 Hz
• Soprano (alto) 262-1046 Hz
• Coloratura soprano (altissimo) 1397 Hz