Frequenze udibili dall'orecchio umano. Sulla gamma di frequenze che l'orecchio umano sente

Vale la pena parlare 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 darti 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 correlato 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?

Il concetto di suono e rumore. Il potere del suono.

Il suono è un fenomeno fisico cioè la propagazione di vibrazioni meccaniche sotto forma di onde elastiche in un mezzo solido, liquido o gassoso. Come ogni onda, il suono è caratterizzato da ampiezza e spettro di frequenze. L'ampiezza di un'onda sonora è la differenza tra i valori di densità più alto e più basso. La frequenza del suono è il numero di vibrazioni dell'aria al secondo. La frequenza è misurata in Hertz (Hz).

Onde con frequenze diverse vengono percepite da noi come suoni di diversa altezza. Il suono con una frequenza inferiore a 16 – 20 Hz (la portata dell'udito umano) è chiamato infrasuono; da 15 – 20 kHz a 1 GHz, – ultrasuoni, da 1 GHz – ipersuono. Tra i suoni che sentiamo ci sono i suoni fonetici (i suoni del parlato e i fonemi che compongono il linguaggio parlato) e i suoni musicali (che compongono la musica). I suoni musicali contengono non uno, ma diversi toni e talvolta componenti di rumore su un'ampia gamma di frequenze.

Il rumore è un tipo di suono; viene percepito dalle persone come sgradevole, disturbante o addirittura doloroso, creando disagio acustico.

Per quantificare il suono vengono utilizzati parametri medi determinati sulla base di leggi statistiche. L'intensità del suono è un termine obsoleto che descrive una quantità simile, ma non identica, all'intensità del suono. Dipende dalla lunghezza d'onda. Unità di misura dell'intensità sonora - bel (B). Livello audio più spesso Totale misurato in decibel (questo è 0,1B). L'udito di una persona può rilevare una differenza nel livello del volume di circa 1 dB.

Per misurare il rumore acustico, Stephen Orfield ha fondato l'Orfield Laboratory a South Minneapolis. Per ottenere un silenzio eccezionale, la stanza utilizza piattaforme acustiche in fibra di vetro spesse un metro, doppie pareti in acciaio isolante e cemento spesso 30 cm. La stanza blocca il 99,99% dei suoni esterni e assorbe quelli interni. Questa fotocamera viene utilizzata da molti produttori per testare il volume dei loro prodotti, come le valvole cardiache, il suono del display del telefono cellulare e il suono dell'interruttore del cruscotto dell'auto. Viene utilizzato anche per determinare la qualità del suono.

Suoni di diversa intensità hanno effetti diversi sul corpo umano. COSÌ Il suono fino a 40 dB ha un effetto calmante. L'esposizione a suoni di 60-90 dB provoca una sensazione di irritazione, affaticamento e mal di testa. Il suono con una forza di 95-110 dB provoca gradualmente perdita dell'udito, stress neuropsichico e varie malattie. Il suono da 114 dB provoca un'intossicazione sonora simile all'intossicazione da alcol, disturba il sonno, distrugge la psiche e porta alla sordità.

In Russia esistono standard sanitari per i livelli di rumore consentiti, in cui vengono forniti i valori massimi del livello di rumore per vari territori e condizioni di presenza umana:

· sul territorio del microdistretto 45-55 dB;

· nelle classi scolastiche 40-45 dB;

· ospedali 35-40 dB;

· nell'industria 65-70 dB.

Di notte (23:00-7:00) i livelli di rumore dovrebbero essere inferiori di 10 dB.

Esempi di intensità del suono in decibel:

· Fruscio delle foglie: 10

· Superficie abitabile: 40

· Conversazione: 40–45

· Ufficio: 50–60

· Rumore del negozio: 60

TV, urla, risate a 1 m di distanza: 70–75

· Via: 70–80

Fabbrica (industria pesante): 70–110

· Motosega: 100

· Lancio di un jet: 120–130

· Rumore discoteca: 175

Percezione umana dei suoni

L'udito è la capacità degli organismi biologici di percepire i suoni con i loro organi uditivi. L'origine del suono si basa sulle vibrazioni meccaniche dei corpi elastici. Nello strato d'aria immediatamente adiacente alla superficie del corpo oscillante si verificano condensazione (compressione) e rarefazione. Queste compressioni e rarefazioni si alternano nel tempo e si propagano lateralmente sotto forma di un'onda elastica longitudinale, che raggiunge l'orecchio e provoca periodiche fluttuazioni di pressione in prossimità di esso, influenzando l'analizzatore uditivo.

Una persona comune è in grado di sentire le vibrazioni sonore nella gamma di frequenze da 16–20 Hz a 15–20 kHz. 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.

Nell'uomo l'organo dell'udito è l'orecchio, che percepisce gli impulsi sonori ed è anche 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. È rappresentato da tre sezioni: l'orecchio esterno, medio e 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 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.

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. Il canale uditivo esterno 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.

La parte principale dell'orecchio medio è la cavità timpanica, un piccolo spazio con un volume di circa 1 cm³ situato nell'osso temporale. Ci sono tre ossicini uditivi qui: il martello, l'incudine e la staffa - sono collegati tra loro e all'orecchio interno (finestra del vestibolo), trasmettono le vibrazioni sonore dall'orecchio esterno all'orecchio interno, amplificando contemporaneamente loro. 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.

L'orecchio interno è chiamato labirinto per la sua forma intricata. Il labirinto osseo è costituito dal vestibolo, dalla coclea e dai canali semicircolari, ma solo la coclea è direttamente correlata all'udito, all'interno della quale si trova un canale membranoso pieno di liquido, sulla parete inferiore del quale 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 frequenza sonora specifica.

L'organo uditivo umano funziona come segue. I padiglioni auricolari catturano le vibrazioni delle onde sonore e le dirigono nel condotto uditivo. Lungo di esso le vibrazioni vengono inviate all'orecchio medio e, una volta raggiunto il timpano, lo fanno vibrare. Attraverso il sistema degli ossicini uditivi, le vibrazioni vengono trasmesse ulteriormente - all'orecchio interno (le vibrazioni sonore vengono trasmesse alla membrana della finestra ovale). Le vibrazioni della membrana provocano il movimento del fluido nella coclea, che a sua volta fa vibrare la membrana basale. Quando le fibre si muovono, i peli delle cellule recettrici toccano la membrana tegumentaria. L'eccitazione nasce nei recettori, che alla fine viene trasmessa lungo il nervo uditivo al cervello, dove, attraverso il mesencefalo e il diencefalo, l'eccitazione entra nella zona uditiva della corteccia cerebrale, situata nei lobi temporali. Qui viene fatta la distinzione finale tra la natura del suono, il suo tono, il ritmo, la forza, l'altezza e il suo significato.

L'effetto del rumore sull'uomo

È difficile sopravvalutare l’impatto del rumore sulla salute delle persone. Il rumore è uno di quei fattori a cui non ci si può abituare. A una persona sembra solo di essere abituato al rumore, ma l'inquinamento acustico, agendo costantemente, distrugge la salute umana. Il rumore provoca una risonanza degli organi interni, logorandoli gradualmente senza che ce ne accorgiamo. Non per niente nel Medioevo avvenivano le esecuzioni “su campana”. Il rintocco delle campane tormentava e lentamente uccideva il condannato.

Per molto tempo l'effetto del rumore sul corpo umano non è stato studiato in modo specifico, sebbene già nell'antichità si conoscesse il suo danno. Attualmente, gli scienziati di molti paesi del mondo stanno conducendo vari studi per determinare l'effetto del rumore sulla salute umana. Innanzitutto, il rumore colpisce il sistema nervoso, quello cardiovascolare e gli organi digestivi. Esiste una relazione tra l'incidenza e la durata della vita in condizioni di inquinamento acustico. Si osserva un aumento delle malattie dopo aver vissuto per 8-10 anni se esposti a rumori con un'intensità superiore a 70 dB.

Il rumore a lungo termine influisce negativamente sull'organo uditivo, riducendo la sensibilità al suono. L'esposizione regolare e prolungata al rumore industriale di 85-90 dB porta alla perdita dell'udito (perdita graduale dell'udito). Se l'intensità del suono è superiore a 80 dB, esiste il pericolo di perdita di sensibilità dei villi situati nell'orecchio medio, i processi dei nervi uditivi. La morte della metà di loro non ha ancora portato ad una perdita uditiva evidente. E se più della metà muore, la persona verrà catapultata in un mondo in cui non si potrà più sentire il fruscio degli alberi e il ronzio delle api. Con la perdita di tutti i trentamila villi uditivi, una persona entra in un mondo di silenzio.

Il rumore ha un effetto cumulativo, cioè L'irritazione acustica, accumulandosi nel corpo, deprime sempre più il sistema nervoso. Pertanto, prima della perdita dell'udito dovuta all'esposizione al rumore, si verifica un disturbo funzionale del sistema nervoso centrale. Il rumore ha un effetto particolarmente dannoso sull'attività neuropsichica del corpo. Il processo di malattie neuropsichiatriche è più elevato tra le persone che lavorano in condizioni rumorose che tra le persone che lavorano in condizioni sonore normali. Tutti i tipi di attività intellettuale sono colpiti, l'umore peggiora, a volte c'è una sensazione di confusione, ansia, paura, paura e ad alta intensità - una sensazione di debolezza, come dopo un forte shock nervoso. Nel Regno Unito, ad esempio, un uomo su quattro e una donna su tre soffrono di nevrosi a causa dell'elevato livello di rumore.

I rumori causano disturbi funzionali del sistema cardiovascolare. I cambiamenti che si verificano nel sistema cardiovascolare umano sotto l'influenza del rumore presentano i seguenti sintomi: dolore nella zona del cuore, palpitazioni, instabilità del polso e della pressione sanguigna e talvolta tendenza agli spasmi dei capillari delle estremità e del fondo dell'orecchio. l'occhio. I cambiamenti funzionali che si verificano nel sistema circolatorio sotto l'influenza di un rumore intenso possono, nel tempo, portare a cambiamenti persistenti nel tono vascolare, contribuendo allo sviluppo dell'ipertensione.

Sotto l'influenza del rumore, il metabolismo dei carboidrati, dei grassi, delle proteine ​​e del sale cambia, il che si manifesta in cambiamenti nella composizione biochimica del sangue (diminuzione dei livelli di zucchero nel sangue). Il rumore ha un effetto dannoso sugli analizzatori visivi e vestibolari, riduce l'attività riflessa che spesso provoca incidenti e infortuni. Maggiore è l'intensità del rumore, peggio una persona vede e reagisce a ciò che sta accadendo.

Il rumore influisce anche sulla capacità di svolgere attività intellettuali ed educative. Ad esempio, sul rendimento degli studenti. Nel 1992 l'aeroporto di Monaco fu spostato in un'altra parte della città. E si è scoperto che gli studenti che vivevano vicino al vecchio aeroporto, che prima della sua chiusura mostravano scarse prestazioni di lettura e memorizzazione, hanno iniziato a mostrare risultati molto migliori in silenzio. Ma nelle scuole della zona in cui è stato spostato l'aeroporto, il rendimento scolastico, al contrario, è peggiorato, e i bambini hanno ricevuto una nuova scusa per i voti bassi.

I ricercatori hanno scoperto che il rumore può distruggere le cellule vegetali. Ad esempio, gli esperimenti hanno dimostrato che le piante esposte al bombardamento acustico seccano e muoiono. La causa della morte è l'eccessivo rilascio di umidità attraverso le foglie: quando il livello di rumore supera un certo limite, i fiori scoppiano letteralmente in lacrime. L'ape perde la capacità di navigare e smette di funzionare se esposta al rumore di un aereo a reazione.

La musica moderna molto rumorosa offusca anche l'udito e provoca malattie nervose. Nel 20 per cento dei ragazzi e delle ragazze che ascoltano spesso musica moderna alla moda, l'udito era attenuato nella stessa misura degli ottantacinquenni. I giocatori e le discoteche rappresentano un pericolo particolare per gli adolescenti. Solitamente il livello di rumore in una discoteca è di 80-100 dB, paragonabile al livello di rumore del traffico stradale intenso o di un aereo a turbogetto che decolla a 100 metri di distanza. Il volume del suono del lettore è 100–114 dB. Un martello pneumatico è quasi altrettanto assordante. I timpani sani possono sopportare un volume del lettore di 110 dB per un massimo di 1,5 minuti senza danni. Gli scienziati francesi notano che i problemi di udito nel nostro secolo si stanno diffondendo attivamente tra i giovani; Invecchiando è più probabile che abbiano bisogno di apparecchi acustici. Anche bassi livelli di volume interferiscono con la concentrazione durante il lavoro mentale. La musica, anche molto silenziosa, riduce l'attenzione: questo dovrebbe essere preso in considerazione quando si fanno i compiti. Quando il suono aumenta, il corpo produce molti ormoni dello stress, come l’adrenalina. Allo stesso tempo, i vasi sanguigni si restringono e la funzione intestinale rallenta. In futuro, tutto ciò può portare a disturbi nel funzionamento del cuore e della circolazione sanguigna. La perdita dell'udito dovuta al rumore è una malattia incurabile. È quasi impossibile riparare chirurgicamente un nervo danneggiato.

Non solo i suoni che sentiamo ci influenzano negativamente, ma anche quelli che sono fuori dal campo dell'udibilità: primi fra tutti gli infrasuoni. Gli infrasuoni si verificano in natura durante i terremoti, i fulmini e i forti venti. In città, le fonti di infrasuoni sono le macchine pesanti, i ventilatori e qualsiasi attrezzatura che vibri . Gli infrasuoni con un livello fino a 145 dB provocano stress fisico, affaticamento, mal di testa e disturbi nel funzionamento dell'apparato vestibolare. Se gli infrasuoni sono più forti e più duraturi, una persona può avvertire vibrazioni al petto, secchezza delle fauci, visione offuscata, mal di testa e vertigini.

Il pericolo degli infrasuoni è che è difficile proteggersi: a differenza del rumore normale, è praticamente impossibile da assorbire e si diffonde molto più lontano. Per sopprimerlo, è necessario ridurre il suono alla fonte stessa utilizzando attrezzature speciali: silenziatori di tipo reattivo.

Il silenzio completo ha effetti dannosi anche sul corpo umano. Pertanto, i dipendenti di un ufficio di progettazione, che disponeva di un eccellente isolamento acustico, nel giro di una settimana iniziarono a lamentarsi dell'impossibilità di lavorare in condizioni di silenzio opprimente. Erano nervosi e hanno perso la capacità di lavorare.

Il seguente evento può essere considerato un esempio concreto dell'impatto del rumore sugli organismi viventi. Migliaia di pulcini non nati sono morti a causa dei lavori di dragaggio effettuati dalla società tedesca Mobius per ordine del Ministero dei Trasporti dell'Ucraina. Il rumore delle attrezzature operative si è diffuso per 5-7 km, avendo un impatto negativo sui territori adiacenti della Riserva della Biosfera del Danubio. I rappresentanti della Riserva della Biosfera del Danubio e altre 3 organizzazioni sono stati costretti ad ammettere con dolore la morte dell'intera colonia di sterna maculata e sterna comune, che si trovava sulla lingua di Ptichya. Delfini e balene vengono trascinati a riva a causa dei forti suoni del sonar militare.

Fonti di rumore in città

I suoni hanno gli effetti più dannosi sulle persone nelle grandi città. Ma anche nelle comunità suburbane si può soffrire di inquinamento acustico causato dalle apparecchiature utilizzate dai vicini: un tosaerba, un tornio o un impianto stereo. Il loro rumore può superare gli standard massimi consentiti. Eppure il principale inquinamento acustico si verifica in città. La sua fonte nella maggior parte dei casi sono i veicoli. La maggiore intensità di suoni proviene da autostrade, metropolitane e tram.

Trasporto a motore. I livelli di rumore più elevati si osservano nelle strade principali delle città. L'intensità media del traffico raggiunge le 2000-3000 unità di trasporto all'ora o più, ed i livelli massimi di rumore sono 90-95 dB.

Il livello del rumore stradale è determinato dall'intensità, dalla velocità e dalla composizione del flusso del traffico. Inoltre, il livello del rumore stradale dipende dalle decisioni di pianificazione (profilo longitudinale e trasversale delle strade, altezza e densità degli edifici) e da elementi paesaggistici come la pavimentazione stradale e la presenza di spazi verdi. Ciascuno di questi fattori può modificare il livello del rumore del trasporto fino a 10 dB.

In una città industriale è comune un'alta percentuale di trasporto merci sulle autostrade. L'aumento del flusso generale di veicoli, camion, soprattutto pesanti con motori diesel, porta ad un aumento del livello di rumore. Il rumore che si verifica sulla carreggiata dell'autostrada si estende non solo all'area adiacente all'autostrada, ma anche in profondità negli edifici residenziali.

Trasporto ferroviario. L'aumento della velocità dei treni comporta anche un aumento significativo dei livelli di rumore nelle aree residenziali situate lungo i binari ferroviari o in prossimità degli scali di smistamento. Il livello massimo di pressione sonora a una distanza di 7,5 m da un treno elettrico in movimento raggiunge 93 dB, da un treno passeggeri - 91, da un treno merci -92 dB.

Il rumore generato dal passaggio dei treni elettrici si diffonde facilmente nelle aree aperte. L'energia sonora diminuisce in modo più significativo alla distanza dei primi 100 m dalla sorgente (in media di 10 dB). Ad una distanza di 100-200 la riduzione del rumore è di 8 dB, mentre ad una distanza da 200 a 300 è di soli 2-3 dB. La principale fonte di rumore ferroviario è l'impatto dei vagoni durante il movimento in corrispondenza delle giunture e delle irregolarità delle rotaie.

Di tutti i tipi di trasporto urbano il tram più rumoroso. Le ruote in acciaio di un tram quando si muovono su rotaie creano un livello di rumore 10 dB superiore rispetto alle ruote delle auto a contatto con l'asfalto. Il tram crea carichi di rumore quando il motore è in funzione, le porte si aprono e vengono emessi segnali acustici. L'elevato livello di rumore dovuto al traffico tramviario è uno dei motivi principali della riduzione delle linee tramviarie nelle città. Tuttavia, il tram presenta anche una serie di vantaggi, quindi riducendo il rumore che crea, può vincere nella concorrenza con altri modi di trasporto.

Il tram ad alta velocità è di grande importanza. Può essere utilizzato con successo come principale modalità di trasporto nelle città di piccole e medie dimensioni e in quelle grandi - urbane, suburbane e persino interurbane, per la comunicazione con nuove aree residenziali, zone industriali e aeroporti.

Trasporto aereo. Il trasporto aereo rappresenta una quota significativa dell’inquinamento acustico in molte città. Gli aeroporti dell'aviazione civile si trovano spesso in prossimità di edifici residenziali e le rotte aeree passano sopra numerose aree popolate. Il livello di rumore dipende dalla direzione delle piste e delle rotte di volo degli aerei, dall'intensità dei voli durante il giorno, dalle stagioni dell'anno e dai tipi di aerei stanziati in un determinato aeroporto. Con il funzionamento intensivo degli aeroporti 24 ore su 24, i livelli sonori equivalenti nelle aree residenziali raggiungono 80 dB durante il giorno, 78 dB di notte e i livelli di rumore massimi variano da 92 a 108 dB.

Imprese industriali. Le imprese industriali sono fonte di gran parte del rumore nelle zone residenziali delle città. La violazione del regime acustico si nota nei casi in cui il loro territorio è direttamente adiacente alle aree residenziali. Uno studio sul rumore industriale ha dimostrato che la natura del suono è costante e a banda larga, cioè suono di toni diversi. I livelli più significativi si osservano alle frequenze di 500-1000 Hz, cioè nella zona di massima sensibilità dell'organo uditivo. Nei laboratori di produzione sono installati numerosi tipi diversi di apparecchiature tecnologiche. Pertanto, i laboratori di tessitura possono essere caratterizzati da un livello sonoro di 90-95 dB A, meccanici e strumentali - 85-92, forgiatura - 95-105, sale macchine delle stazioni di compressione - 95-100 dB.

Elettrodomestici. Con l’avvento dell’era postindustriale compaiono sempre più fonti di inquinamento acustico (oltre che elettromagnetico) all’interno delle abitazioni umane. La fonte di questo rumore sono le apparecchiature domestiche e per ufficio.

Vale la pena parlare 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 darti 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 correlato 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?

Il contenuto dell'articolo

UDITO, capacità di percepire i suoni. L'udito dipende: 1) dall'orecchio - esterno, medio e interno - che percepisce le vibrazioni sonore; 2) il nervo uditivo, che trasmette i segnali ricevuti dall'orecchio; 3) alcune parti del cervello (centri uditivi), in cui gli impulsi trasmessi dai nervi uditivi provocano la consapevolezza dei segnali sonori originali.

Qualsiasi fonte sonora - una corda di violino lungo la quale viene teso un arco, una colonna d'aria che si muove in una canna d'organo o le corde vocali di una persona che parla - provoca vibrazioni nell'aria circostante: prima compressione istantanea, poi rarefazione istantanea. In altre parole, ciascuna sorgente sonora emette una serie di onde alternate di alta e bassa pressione che viaggiano velocemente nell'aria. Questo flusso di onde in movimento crea il suono percepito dagli organi uditivi.

La maggior parte dei suoni che incontriamo ogni giorno sono piuttosto complessi. Sono generati da complessi movimenti oscillatori della sorgente sonora, creando un intero complesso di onde sonore. Negli esperimenti di ricerca sull'udito, cercano di scegliere i segnali sonori più semplici possibili per facilitare la valutazione dei risultati. Vengono spesi molti sforzi per garantire semplici oscillazioni periodiche della sorgente sonora (come un pendolo). Il flusso risultante di onde sonore di una frequenza è chiamato tono puro; rappresenta un cambiamento regolare e graduale di alta e bassa pressione.

Confini della percezione uditiva.

La sorgente sonora "ideale" descritta può essere fatta vibrare velocemente o lentamente. Ciò permette di chiarire una delle principali domande che si pongono nello studio dell'udito, ovvero quale sia la frequenza minima e massima delle vibrazioni percepite dall'orecchio umano come suono. Gli esperimenti hanno dimostrato quanto segue. Quando le oscillazioni si verificano molto lentamente, meno di 20 cicli di oscillazione completi al secondo (20 Hz), ciascuna onda sonora viene ascoltata separatamente e non forma un tono continuo. All'aumentare della frequenza di vibrazione, una persona inizia a sentire un tono basso continuo, simile al suono della canna dei bassi più bassa di un organo. Man mano che la frequenza aumenta ulteriormente, l'altezza percepita diventa più alta; a 1000 Hz assomiglia al Do acuto di un soprano. Tuttavia, questa nota è ancora lontana dal limite superiore dell’udito umano. È solo quando la frequenza si avvicina a circa 20.000 Hz che l’orecchio umano normale gradualmente diventa incapace di sentire.

La sensibilità dell'orecchio alle vibrazioni sonore di frequenze diverse non è la stessa. Risponde in modo particolarmente sensibile alle fluttuazioni delle frequenze medie (da 1000 a 4000 Hz). Qui la sensibilità è così grande che qualsiasi aumento significativo della stessa sarebbe sfavorevole: allo stesso tempo si percepirebbe un rumore di fondo costante del movimento casuale delle molecole d'aria. Man mano che la frequenza diminuisce o aumenta rispetto alla gamma media, l'acuità uditiva diminuisce gradualmente. Ai margini della gamma di frequenze percepibili, il suono deve essere molto forte per essere udito, così forte che a volte viene percepito fisicamente prima di essere udito.

Il suono e la sua percezione.

Un tono puro ha due caratteristiche indipendenti: 1) frequenza e 2) forza o intensità. La frequenza è misurata in hertz, cioè determinato dal numero di cicli oscillatori completi al secondo. L'intensità è misurata dall'entità della pressione pulsante delle onde sonore su qualsiasi superficie in arrivo ed è solitamente espressa in unità logaritmiche relative - decibel (dB). Va ricordato che i concetti di frequenza e intensità si applicano solo al suono come stimolo fisico esterno; questo è il cosiddetto caratteristiche acustiche del suono. Quando parliamo di percezione, ad es. riguardo ad un processo fisiologico, un suono viene valutato come alto o basso e la sua forza è percepita come volume. In generale l'altezza, caratteristica soggettiva del suono, è strettamente correlata alla sua frequenza; I suoni ad alta frequenza vengono percepiti come acuti. Inoltre, per generalizzare, possiamo dire che l'intensità percepita dipende dalla forza del suono: sentiamo i suoni più intensi più forti. Tali rapporti, tuttavia, non sono immutabili e assoluti, come spesso si crede. L'altezza percepita di un suono è influenzata in una certa misura dalla sua intensità, e il volume percepito è influenzato in una certa misura dalla frequenza. Pertanto, modificando la frequenza di un suono, si può evitare di modificare l'altezza percepita, variandone di conseguenza l'intensità.

"Differenza minima evidente."

Sia dal punto di vista pratico che teorico, determinare la differenza minima di frequenza e intensità del suono che può essere rilevata dall'orecchio è un problema molto importante. Come dovrebbero essere modificate la frequenza e l'intensità dei segnali sonori in modo che l'ascoltatore se ne accorga? Si scopre che la differenza minima percepibile è determinata da un cambiamento relativo nelle caratteristiche del suono piuttosto che da un cambiamento assoluto. Questo vale sia per la frequenza che per l'intensità del suono.

La variazione relativa di frequenza necessaria per la discriminazione è diversa sia per suoni di frequenze diverse che per suoni della stessa frequenza, ma di diversa intensità. Si può dire però che sia pari a circa lo 0,5% su un ampio intervallo di frequenze da 1000 a 12.000 Hz. Questa percentuale (la cosiddetta soglia di discriminazione) è leggermente più alta alle frequenze più alte e significativamente più alta alle frequenze più basse. Di conseguenza, l'orecchio è meno sensibile ai cambiamenti di frequenza ai margini della gamma di frequenza che ai valori medi, e questo viene spesso notato da tutti coloro che suonano il pianoforte; l'intervallo tra due note molto alte o molto gravi appare inferiore a quello delle note della gamma media.

La differenza minima evidente è leggermente diversa quando si tratta di intensità del suono. La discriminazione richiede una variazione abbastanza ampia, circa il 10%, nella pressione delle onde sonore (cioè circa 1 dB), e questo valore è relativamente costante per suoni di quasi tutte le frequenze e intensità. Tuttavia, quando l’intensità dello stimolo è bassa, la differenza minima percepibile aumenta notevolmente, soprattutto per i toni a bassa frequenza.

Sovratoni nell'orecchio.

Una proprietà caratteristica di quasi tutte le sorgenti sonore è che non solo produce semplici oscillazioni periodiche (tono puro), ma esegue anche movimenti oscillatori complessi che producono più toni puri contemporaneamente. Tipicamente, un tono così complesso è costituito da serie armoniche (armoniche), ad es. dalla frequenza più bassa, fondamentale, più armonici, le cui frequenze superano la fondamentale per un numero intero di volte (2, 3, 4, ecc.). Pertanto, un oggetto che vibra ad una frequenza fondamentale di 500 Hz può produrre anche armonici di 1000, 1500, 2000 Hz, ecc. L'orecchio umano si comporta in modo simile in risposta a un segnale sonoro. Le caratteristiche anatomiche dell'orecchio offrono molte opportunità per convertire l'energia del tono puro in arrivo, almeno parzialmente, in sovratoni. Ciò significa che anche quando la sorgente produce un tono puro, un ascoltatore attento può sentire non solo il tono principale, ma anche uno o due armonici sottili.

Interazione di due toni.

Quando due toni puri vengono percepiti contemporaneamente dall'orecchio, si possono osservare le seguenti varianti della loro azione congiunta, a seconda della natura dei toni stessi. Possono mascherarsi a vicenda riducendo reciprocamente il volume. Ciò si verifica più spesso quando i toni non differiscono molto in frequenza. I due toni possono connettersi tra loro. Allo stesso tempo, sentiamo suoni che corrispondono alla differenza di frequenze tra loro o alla somma delle loro frequenze. Quando due toni hanno una frequenza molto vicina, sentiamo un singolo tono la cui altezza è approssimativamente uguale a quella frequenza. Questo tono, tuttavia, diventa più forte e più basso poiché i due segnali acustici leggermente discordanti interagiscono continuamente, potenziandosi o annullandosi a vicenda.

Timbro.

Oggettivamente parlando, gli stessi toni complessi possono variare in grado di complessità, ad es. per composizione e intensità degli armonici. Una caratteristica soggettiva della percezione, che generalmente riflette la peculiarità del suono, è il timbro. Pertanto, le sensazioni causate da un tono complesso sono caratterizzate non solo da una certa altezza e volume, ma anche dal timbro. Alcuni suoni sembrano ricchi e pieni, altri no. Grazie soprattutto alle differenze timbriche, tra tanti suoni riconosciamo le voci di vari strumenti. Una nota LA suonata su un pianoforte può essere facilmente distinta dalla stessa nota suonata su un corno. Se però si riesce a filtrare e smorzare gli armonici di ciascuno strumento, queste note non potranno essere distinte.

Localizzazione dei suoni.

L'orecchio umano non solo distingue i suoni e le loro fonti; entrambe le orecchie, lavorando insieme, sono in grado di determinare con precisione la direzione da cui proviene il suono. Poiché le orecchie si trovano ai lati opposti della testa, le onde sonore della sorgente sonora non le raggiungono esattamente nello stesso momento e agiscono con intensità leggermente diverse. A causa della differenza minima di tempo e forza, il cervello determina in modo abbastanza accurato la direzione della sorgente sonora. Se la sorgente sonora è rigorosamente di fronte, il cervello la localizza lungo l'asse orizzontale con una precisione di diversi gradi. Se la sorgente viene spostata da un lato, la precisione della localizzazione risulta leggermente inferiore. Distinguere il suono proveniente da dietro da quello anteriore, nonché localizzarlo lungo l'asse verticale, risulta un po' più difficile.

Rumore

spesso descritto come un suono atonale, cioè composto da vari. frequenze non correlate e quindi non ripete costantemente tale alternanza di onde di alta e bassa pressione per produrre una frequenza specifica. Tuttavia, in realtà, quasi ogni "rumore" ha una propria altezza, che è facile da verificare ascoltando e confrontando i rumori ordinari. D'altra parte, qualsiasi "tono" ha elementi di ruvidità. Pertanto, le differenze tra rumore e tono sono difficili da definire in questi termini. Oggi c’è la tendenza a definire il rumore dal punto di vista psicologico piuttosto che acustico, definendolo semplicemente un suono indesiderato. Ridurre il rumore in questo senso è diventato un problema moderno urgente. Anche se il rumore forte e costante provoca indubbiamente la sordità e il lavoro nel rumore provoca uno stress temporaneo, il suo effetto è probabilmente meno duraturo e meno grave di quanto talvolta gli viene attribuito.

Udito anormale e udito degli animali.

Lo stimolo naturale per l'orecchio umano è il suono che viaggia nell'aria, ma l'orecchio può essere stimolato in altri modi. Tutti sanno, ad esempio, che sott'acqua si sente il rumore. Inoltre, se si applica una fonte di vibrazione alla parte ossea della testa, si avverte una sensazione di suono dovuta alla conduzione ossea. Questo fenomeno è molto utile in alcune forme di sordità: un piccolo trasmettitore applicato direttamente sul processo mastoideo (la parte del cranio situata subito dietro l'orecchio) permette al paziente di sentire i suoni amplificati dal trasmettitore attraverso le ossa del cranio attraverso l'osso. conduzione.

Naturalmente, non solo le persone hanno l'udito. La capacità di sentire nasce nelle prime fasi dell'evoluzione ed esiste già negli insetti. Diverse specie di animali percepiscono suoni di frequenze diverse. Alcuni sentono una gamma di suoni più piccola rispetto agli esseri umani, altri ne sentono una più ampia. Un buon esempio è un cane, il cui orecchio è sensibile alle frequenze oltre la portata dell'udito umano. Uno degli usi è quello di produrre fischi, il cui suono non è udibile dagli esseri umani ma abbastanza forte da essere sentito dai cani.

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 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 avvengono 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 10-11 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.