Sesin insan kulağı tarafından algılanması. Kulak ve ses algılama mekanizması

İnsan gerçekten de gezegende yaşayan hayvanların en zekisidir. Ancak zihnimiz çoğu zaman bizi koku, işitme ve diğer duyusal duyularla çevremizi algılamak gibi üstün yeteneklerden mahrum bırakır.

Bu nedenle çoğu hayvan, işitsel menzilleri söz konusu olduğunda bizden çok ileridedir. İnsan işitme aralığı, insan kulağının algılayabileceği frekans aralığıdır. İnsan kulağının ses algısıyla ilgili olarak nasıl çalıştığını anlamaya çalışalım.

Normal koşullar altında insanın işitme aralığı

İnsan kulağı ortalama olarak 20 Hz ila 20 kHz (20.000 Hz) aralığındaki ses dalgalarını algılayabilir ve ayırt edebilir. Ancak yaş ilerledikçe kişinin işitsel menzili azalır, özellikle üst sınırı düşer. Yaşlılarda bu oran genellikle gençlere göre çok daha düşüktür; bebekler ve çocuklar en yüksek işitme yeteneğine sahiptir. Yüksek frekansların işitsel algısı sekiz yaşından itibaren bozulmaya başlar.

İdeal koşullar altında insan işitmesi

Laboratuvarda, bir kişinin işitme aralığı, farklı frekanslarda ses dalgaları yayan bir odyometre ve buna göre ayarlanmış kulaklıklar kullanılarak belirlenir. Bu ideal koşullar altında insan kulağı 12 Hz'den 20 kHz'e kadar olan frekansları algılayabilmektedir.

Erkeklerde ve kadınlarda işitme aralığı

Erkeklerle kadınların işitme aralığı arasında önemli bir fark vardır. Kadınların erkeklere göre yüksek frekanslara daha duyarlı olduğu tespit edilmiştir. Düşük frekans algısı kadın ve erkeklerde aşağı yukarı aynı düzeydedir.

İşitme aralığını gösteren çeşitli ölçekler

Frekans ölçeği, insanın işitme aralığını ölçmek için en yaygın ölçek olmasına rağmen, sıklıkla paskal (Pa) ve desibel (dB) cinsinden de ölçülür. Bununla birlikte, bu birim çok büyük sayılarla çalışmayı gerektirdiğinden paskal cinsinden ölçüm yapmak sakıncalı kabul edilir. Bir mikroPascal, bir ses dalgasının titreşim sırasında kat ettiği mesafedir; bu, bir hidrojen atomunun çapının onda birine eşittir. Ses dalgaları insan kulağında çok daha uzun bir mesafe kat ederek insanın işitme aralığını paskal cinsinden belirtmeyi zorlaştırır.

İnsan kulağının algılayabileceği en yumuşak ses yaklaşık 20 µPa'dır. Desibel ölçeğinin kullanımı daha kolaydır çünkü doğrudan Pa ölçeğine referans veren logaritmik bir ölçektir. Referans noktası olarak 0 dB'yi (20 µPa) alır ve daha sonra bu basınç ölçeğini sıkıştırmaya devam eder. Böylece 20 milyon μPa yalnızca 120 dB'ye eşittir. İnsan kulağının aralığının 0-120 dB olduğu ortaya çıktı.

İşitme aralığı kişiden kişiye önemli ölçüde değişir. Bu nedenle, işitme kaybını tespit etmek için işitilebilir seslerin aralığını geleneksel standartlaştırılmış bir ölçeğe göre ölçmek yerine bir referans ölçeğe göre ölçmek en iyisidir. İşitme kaybının kapsamını doğru bir şekilde belirleyebilen ve nedenlerini teşhis edebilen gelişmiş işitme teşhis cihazları kullanılarak testler yapılabilir.

Ses ve gürültü kavramı. Sesin gücü.

Ses, katı, sıvı veya gaz halindeki bir ortamda elastik dalgalar şeklinde mekanik titreşimlerin yayılması olan fiziksel bir olaydır. Herhangi bir dalga gibi ses de genlik ve frekans spektrumuyla karakterize edilir. Bir ses dalgasının genliği, en yüksek ve en düşük yoğunluk değerleri arasındaki farktır. Sesin frekansı, saniyedeki hava titreşimlerinin sayısıdır. Frekans Hertz (Hz) cinsinden ölçülür.

Farklı frekanslara sahip dalgalar tarafımızdan farklı yükseklikteki sesler olarak algılanır. Frekansı 16 – 20 Hz'nin (insanın işitme aralığı) altında olan sese infrases adı verilir; 15 – 20 kHz'den 1 GHz'e kadar, – ultrason, 1 GHz'den – hipersound. Duyulan sesler arasında fonetik sesler (konuşma dilini oluşturan konuşma sesleri ve fonemler) ve müzik sesleri (müziği oluşturan sesler) yer alır. Müzikal sesler bir değil, birkaç ton ve bazen de geniş bir frekans aralığında gürültü bileşenleri içerir.

Gürültü, insanlar tarafından hoş olmayan, rahatsız edici ve hatta acı verici olarak algılanan ve akustik rahatsızlık yaratan bir ses türüdür.

Sesi ölçmek için istatistiksel yasalara göre belirlenen ortalama parametreler kullanılır. Ses yoğunluğu, ses yoğunluğuna benzer ancak aynı olmayan bir miktarı tanımlayan eski bir terimdir. Dalga boyuna bağlıdır. Ses yoğunluğu ölçüm birimi - bel (B). Ses seviyesi daha sık Toplam desibel cinsinden ölçülür (bu 0,1B'dir). Bir kişinin işitme duyusu, ses seviyesinde yaklaşık 1 dB'lik bir farkı algılayabilir.

Akustik gürültüyü ölçmek için Stephen Orfield tarafından Güney Minneapolis'te Orfield Laboratuvarı kuruldu. Olağanüstü bir sessizlik elde etmek için odada metre kalınlığında fiberglas akustik platformlar, yalıtımlı çelikten çift duvarlar ve 30 cm kalınlığında beton kullanıldı. Oda, dış seslerin yüzde 99,99'unu bloke ediyor ve iç sesleri emiyor. Bu kamera, birçok üretici tarafından kalp kapakçıkları, cep telefonu ekran sesi ve araba gösterge paneli anahtarının sesi gibi ürünlerinin ses seviyesini test etmek için kullanılır. Ayrıca ses kalitesini belirlemek için de kullanılır.

Farklı şiddetteki seslerin insan vücudu üzerinde farklı etkileri vardır. Bu yüzden 40 dB'e kadar sesin sakinleştirici etkisi vardır. 60-90 dB düzeyindeki sese maruz kalmak tahriş, yorgunluk ve baş ağrısı hissine neden olur. 95-110 dB gücündeki ses yavaş yavaş işitmenin zayıflamasına, nöropsikotik strese ve çeşitli hastalıklara neden olur. 114 dB'den gelen ses, alkol zehirlenmesine benzer ses sarhoşluğuna neden olur, uykuyu bozar, ruhu yok eder ve sağırlığa yol açar.

Rusya'da, izin verilen gürültü seviyeleri için sıhhi standartlar vardır; burada çeşitli bölgeler ve bir kişinin varlığının koşulları için maksimum gürültü seviyesi değerleri verilir:

· mikro bölge topraklarında 45-55 dB;

· okul sınıflarında 40-45 dB;

· hastaneler 35-40 dB;

· endüstride 65-70 dB.

Gece (23:00-7:00) gürültü seviyesi 10 dB daha az olmalıdır.

Desibel cinsinden ses yoğunluğu örnekleri:

· Yaprakların hışırtısı: 10

· Yaşam alanı: 40

· Konuşma: 40–45

· Ofis: 50–60

· Mağaza gürültüsü: 60

1 m mesafeden TV, çığlık atma, gülme: 70–75

· Sokak: 70–80

Fabrika (Ağır Sanayi): 70–110

· Elektrikli testere: 100

· Jet fırlatma: 120–130

· Disko gürültüsü: 175

İnsanın sesleri algılaması

İşitme, biyolojik organizmaların işitme organlarıyla sesleri algılama yeteneğidir. Sesin kökeni elastik cisimlerin mekanik titreşimlerine dayanmaktadır. Salınım yapan gövdenin yüzeyine hemen bitişik olan hava tabakasında yoğunlaşma (sıkıştırma) ve seyrelme meydana gelir. Bu sıkışmalar ve seyrelmeler zamanla değişir ve elastik uzunlamasına bir dalga şeklinde yanal olarak yayılır, bu da kulağa ulaşır ve kulağın yakınında periyodik basınç dalgalanmalarına neden olarak işitsel analiz cihazını etkiler.

Sıradan bir insan, 16–20 Hz ila 15–20 kHz frekans aralığındaki ses titreşimlerini duyabilir. Ses frekanslarını ayırt etme yeteneği büyük ölçüde bireye bağlıdır: yaşı, cinsiyeti, işitme hastalıklarına yatkınlığı, eğitim ve işitme yorgunluğu.

İnsanlarda işitme organı, ses uyarılarını algılayan ve aynı zamanda vücudun uzaydaki konumundan ve dengeyi koruma yeteneğinden de sorumlu olan kulaktır. Bu, kafatasının temporal kemiklerinde bulunan ve dışarıdan kulak kepçeleri ile sınırlanan eşleştirilmiş bir organdır. Üç bölümle temsil edilir: her biri kendine özgü işlevleri yerine getiren dış, orta ve iç kulak.

Dış kulak, kulak kepçesi ve dış işitsel kanaldan oluşur. Canlı organizmalardaki kulak kepçesi, ses dalgalarının alıcısı olarak çalışır ve bu dalgalar daha sonra işitme cihazının içine iletilir. İnsanlarda kulak kepçesinin değeri hayvanlara göre çok daha küçüktür, bu nedenle insanlarda pratik olarak hareketsizdir.

İnsan kulak kepçesinin kıvrımları, sesin yatay ve dikey lokalizasyonuna bağlı olarak kulak kanalına giren seste küçük frekans bozulmalarına neden olur. Böylece beyin, ses kaynağının yerini netleştirmek için ek bilgi alır. Bu efekt bazen akustikte, kulaklık veya işitme cihazı kullanırken surround ses hissi yaratmak da dahil olmak üzere kullanılır. Dış işitsel kanal körlemesine biter: kulak zarı ile orta kulaktan ayrılır. Kulak kepçesi tarafından yakalanan ses dalgaları kulak zarına çarparak onun titreşmesine neden olur. Buna karşılık kulak zarından gelen titreşimler orta kulağa iletilir.

Orta kulağın ana kısmı, temporal kemikte yer alan yaklaşık 1 cm³ hacimli küçük bir alan olan timpanik boşluktur. Burada üç işitsel kemikçik vardır: çekiç, örs ve üzengi - birbirlerine ve iç kulağa (giriş penceresi) bağlanırlar, ses titreşimlerini dış kulaktan iç kulağa iletirler ve aynı anda güçlendirirler. onlara. Orta kulak boşluğu, kulak zarı içindeki ve dışındaki ortalama hava basıncının eşitlendiği Östaki borusu aracılığıyla nazofarinks'e bağlanır.

İç kulak, karmaşık şekli nedeniyle labirent olarak adlandırılır. Kemik labirent, giriş, koklea ve yarım daire biçimli kanallardan oluşur, ancak yalnızca koklea, içinde sıvıyla dolu membranöz bir kanalın bulunduğu, alt duvarında işitsel analizörün bir alıcı aparatının bulunduğu işitme ile doğrudan ilgilidir; saç hücreleriyle kaplıdır. Tüy hücreleri kanalı dolduran sıvının titreşimlerini algılar. Her tüy hücresi belirli bir ses frekansına ayarlanmıştır.

İnsanın işitme organı şu şekilde çalışır. Kulak kepçeleri ses dalgası titreşimlerini yakalar ve bunları kulak kanalına yönlendirir. Titreşimler orta kulağa iletilir ve kulak zarına ulaştığında onun titreşmesine neden olur. İşitme kemikçikleri sistemi aracılığıyla titreşimler daha da iç kulağa iletilir (ses titreşimleri oval pencerenin zarına iletilir). Membranın titreşimleri kokleada sıvının hareket etmesine neden olur, bu da bazal membranın titreşmesine neden olur. Lifler hareket ettiğinde, reseptör hücrelerinin tüyleri örtü zarına temas eder. Uyarma, sonuçta işitsel sinir boyunca beyne iletilen reseptörlerde ortaya çıkar, burada orta beyin ve diensefalon yoluyla uyarılma, temporal loblarda bulunan serebral korteksin işitsel bölgesine girer. Burada sesin doğası, tonu, ritmi, gücü, perdesi ve anlamı arasındaki son ayrım yapılır.

Gürültünün insanlar üzerindeki etkisi

Gürültünün insan sağlığı üzerindeki etkisini abartmak zordur. Gürültü alışamayacağınız faktörlerden biridir. Sadece bir kişiye gürültüye alışkın olduğu anlaşılıyor, ancak sürekli hareket eden akustik kirlilik insan sağlığını bozuyor. Gürültü, iç organlarda rezonansa neden olur ve biz farkına varmadan onları yavaş yavaş yıpratır. Orta Çağ'da "zille" infazın olması boşuna değil. Çanların kükremesi mahkuma eziyet etti ve yavaş yavaş onu öldürdü.

Uzun bir süre, gürültünün insan vücudu üzerindeki etkisi özel olarak araştırılmamıştı, ancak eski zamanlarda bunun zararını zaten biliyorlardı. Şu anda dünyanın birçok ülkesindeki bilim insanları, gürültünün insan sağlığı üzerindeki etkisini belirlemek için çeşitli çalışmalar yürütüyorlar. Gürültüden öncelikle sinir, kalp-damar sistemleri ve sindirim organları etkilenir. Akustik kirlilik koşullarında yaşama sıklığı ile yaşam süresi arasında bir ilişki vardır. 70 dB'in üzerindeki şiddette gürültüye maruz kalındığında 8-10 yıl yaşadıktan sonra hastalıklarda artış gözlenmektedir.

Uzun süreli gürültü, işitme organını olumsuz etkileyerek sese duyarlılığı azaltır. 85-90 dB'lik endüstriyel gürültüye düzenli ve uzun süre maruz kalmak işitme kaybına (kademeli işitme kaybı) yol açar. Ses yoğunluğu 80 dB'nin üzerindeyse, orta kulakta bulunan villusun (işitsel sinirlerin süreçleri) hassasiyet kaybı tehlikesi vardır. Yarısının ölümü henüz gözle görülür bir işitme kaybına yol açmıyor. Ve eğer yarıdan fazlası ölürse, kişi ağaçların hışırtısının, arıların vızıltısının duyulmadığı bir dünyaya sürüklenecektir. Otuz bin işitsel villusun tamamının kaybıyla kişi sessizlik dünyasına girer.

Gürültünün birikimli bir etkisi vardır; Vücutta biriken akustik tahriş, sinir sistemini giderek daha fazla baskı altına alır. Bu nedenle gürültüye maruz kalmadan önce işitme kaybı yaşanmadan önce merkezi sinir sisteminde işlevsel bir bozukluk ortaya çıkar. Gürültünün vücudun nöropsikotik aktivitesi üzerinde özellikle zararlı bir etkisi vardır. Gürültülü koşullarda çalışan kişilerde nöropsikiyatrik hastalık süreci, normal ses koşullarında çalışan kişilere göre daha yüksektir. Her türlü entelektüel aktivite etkilenir, ruh hali kötüleşir, bazen kafa karışıklığı, kaygı, korku, korku hissi oluşur. ve yüksek yoğunlukta - güçlü bir sinir şokundan sonra olduğu gibi bir zayıflık hissi. Örneğin Birleşik Krallık'ta dört erkekten biri ve her üç kadından biri yüksek gürültü nedeniyle nevrozdan muzdariptir.

Gürültüler kardiyovasküler sistemin fonksiyonel bozukluklarına neden olur. Gürültünün etkisi altında insan kardiyovasküler sisteminde meydana gelen değişiklikler aşağıdaki semptomlara sahiptir: kalp bölgesinde ağrı, çarpıntı, nabız ve kan basıncında dengesizlik ve bazen ekstremitelerin ve fundusun kılcal damarlarında spazm eğilimi vardır. gözün. Yoğun gürültünün etkisi altında dolaşım sisteminde meydana gelen fonksiyonel değişiklikler, zamanla damar tonusunda kalıcı değişikliklere yol açarak hipertansiyon gelişimine katkıda bulunabilir.

Gürültünün etkisi altında karbonhidrat, yağ, protein ve tuz metabolizmaları değişir ve bu da kanın biyokimyasal bileşimindeki değişikliklerle kendini gösterir (kan şekeri seviyeleri düşer). Gürültünün görsel ve vestibüler analizörler üzerinde zararlı etkisi vardır, refleks aktiviteyi azaltır sıklıkla kazalara ve yaralanmalara neden olur. Gürültü yoğunluğu ne kadar yüksek olursa, kişi olup biteni o kadar kötü görür ve tepki verir.

Gürültü aynı zamanda entelektüel ve eğitimsel faaliyetleri gerçekleştirme yeteneğini de etkiler. Örneğin, öğrenci performansıyla ilgili. 1992 yılında Münih havaalanı şehrin başka bir yerine taşındı. Eski havalimanı yakınında yaşayan ve kapatılmadan önce okuma ve ezberleme performansı zayıf olan öğrencilerin sessizlikte çok daha iyi sonuçlar vermeye başladığı ortaya çıktı. Ancak havalimanının taşındığı bölgedeki okullarda akademik performans tam tersine kötüleşti ve çocuklar düşük notlar için yeni bir bahane buldu.

Araştırmacılar gürültünün bitki hücrelerini yok edebildiğini buldu. Örneğin deneyler, ses bombardımanına maruz kalan bitkilerin kuruduğunu ve öldüğünü göstermiştir. Ölüm nedeni, yapraklardan aşırı nem salınımıdır: Gürültü seviyesi belirli bir sınırı aştığında çiçekler tam anlamıyla gözyaşlarına boğulur. Arı, jet uçağının gürültüsüne maruz kaldığında yön bulma yeteneğini kaybeder ve çalışmayı bırakır.

Çok gürültülü modern müzik aynı zamanda işitmeyi köreltir ve sinir hastalıklarına neden olur. Sık sık modaya uygun modern müzik dinleyen erkek ve kızların yüzde 20'sinin işitme duyusu, 85 yaşındakilerle aynı ölçüde körelmiştir. Oyuncular ve diskolar gençler için özellikle tehlike oluşturmaktadır. Tipik olarak bir diskodaki gürültü seviyesi 80-100 dB'dir; bu, yoğun sokak trafiğinin veya 100 metre öteden kalkan bir turbojet uçağın gürültü seviyesiyle karşılaştırılabilir. Müzikçaların ses düzeyi 100–114 dB'dir. Bir matkap da neredeyse sağır edicidir. Sağlıklı kulak zarları, 110 dB'lik müzik sesine maksimum 1,5 dakika boyunca hasar görmeden dayanabilir. Fransız bilim adamları, yüzyılımızda işitme bozukluğunun gençler arasında aktif olarak yayıldığını belirtiyor; Yaşlandıkça işitme cihazlarına ihtiyaç duyma olasılıkları artar. Düşük ses seviyeleri bile zihinsel çalışma sırasında konsantrasyonu engeller. Müzik çok sessiz olsa bile dikkati azaltır - ödev yaparken bu dikkate alınmalıdır. Ses arttığında vücut adrenalin gibi birçok stres hormonu üretir. Aynı zamanda kan damarları daralır ve bağırsak fonksiyonu yavaşlar. Gelecekte tüm bunlar kalbin işleyişinde ve kan dolaşımında rahatsızlıklara yol açabilir. Gürültüye bağlı işitme kaybı tedavi edilemez bir hastalıktır. Hasar görmüş bir sinirin cerrahi olarak onarılması neredeyse imkansızdır.

Sadece duyduğumuz sesler değil, aynı zamanda işitilebilirlik aralığının dışındaki sesler de bizi olumsuz etkiliyor: her şeyden önce infrasound. Infrasound doğada depremler, yıldırım çarpmaları ve kuvvetli rüzgarlar sırasında meydana gelir. Şehirde kızılötesi ses kaynakları ağır makineler, fanlar ve titreşen her türlü ekipmandır. . 145 dB'ye kadar olan infrasound, fiziksel strese, yorgunluğa, baş ağrılarına ve vestibüler aparatın işleyişinde bozulmalara neden olur. İnfrasound daha güçlü ve daha uzun süreliyse, kişi göğüste titreşimler, ağız kuruluğu, bulanık görme, baş ağrısı ve baş dönmesi hissedebilir.

İnfrasonun tehlikesi, ona karşı korunmanın zor olmasıdır: Sıradan gürültünün aksine, emilmesi neredeyse imkansızdır ve çok daha uzağa yayılır. Bunu bastırmak için, özel ekipman kullanarak kaynağın kendisindeki sesi azaltmak gerekir: reaktif tip susturucular.

Tam sessizliğin insan vücudu üzerinde de zararlı etkileri vardır. Böylece mükemmel ses yalıtımına sahip bir tasarım bürosunun çalışanları bir hafta içinde baskıcı sessizlik koşullarında çalışmanın imkansızlığından şikayet etmeye başladı. Sinirlendiler ve çalışma yeteneklerini kaybettiler.

Aşağıdaki olay, gürültünün canlı organizmalar üzerindeki etkisinin spesifik bir örneği olarak düşünülebilir. Alman Mobius firmasının Ukrayna Ulaştırma Bakanlığı'nın talimatıyla gerçekleştirdiği tarama çalışmaları sonucu binlerce yumurtadan çıkmamış civciv hayatını kaybetti. İşletim ekipmanından gelen gürültü 5-7 km'ye yayıldı ve Tuna Biyosfer Rezervinin bitişik bölgeleri üzerinde olumsuz bir etki yarattı. Tuna Biyosfer Rezervi ve diğer 3 kuruluşun temsilcileri, Ptichya Spit'te bulunan tüm benekli sumru ve bayağı sumru kolonisinin ölümünü acı bir şekilde kabul etmek zorunda kaldı. Askeri sonarın güçlü sesleri nedeniyle yunuslar ve balinalar kıyıya vuruyor.

Şehirdeki gürültü kaynakları

Sesler büyük şehirlerde insanlar üzerinde en zararlı etkiye sahiptir. Ancak banliyö topluluklarında bile komşularınızın çim biçme makinesi, torna veya stereo sistemi gibi çalışan ekipmanlarının neden olduğu gürültü kirliliğinden muzdarip olabilirsiniz. Bunlardan çıkan gürültü izin verilen maksimum standartları aşabilir. Yine de asıl gürültü kirliliği şehirde yaşanıyor. Çoğu durumda kaynağı araçlardır. Seslerin en yoğun olduğu yerler otoyollardan, metrolardan ve tramvaylardan geliyor.

Motorlu taşıt. En yüksek gürültü seviyeleri şehirlerin ana caddelerinde görülmektedir. Ortalama trafik yoğunluğu saatte 2000-3000 taşıma birimine veya daha fazlasına ulaşır ve maksimum gürültü seviyeleri 90-95 dB'dir.

Sokak gürültüsünün düzeyi trafik akışının yoğunluğu, hızı ve bileşimine göre belirlenir. Buna ek olarak, sokak gürültüsünün seviyesi planlama kararlarına (sokağın boyuna ve enine profili, binaların yüksekliği ve yoğunluğu) ve yol kaplaması ve yeşil alanların varlığı gibi peyzaj elemanlarına bağlıdır. Bu faktörlerin her biri taşıma gürültüsünün seviyesini 10 dB'e kadar değiştirebilir.

Bir sanayi şehrinde, karayolları üzerinde yüksek oranda yük taşımacılığı yaygındır. Araçların, kamyonların, özellikle de dizel motorlu ağır hizmet araçlarının genel akışının artması, gürültü seviyelerinin artmasına neden olmaktadır. Karayolu karayolunda oluşan gürültü, yalnızca karayoluna bitişik alana değil, konut binalarının derinliklerine de yayılıyor.

Demiryolu taşımacılığı. Artan tren hızları aynı zamanda demiryolu rayları boyunca veya manevra sahalarının yakınında bulunan yerleşim alanlarında gürültü seviyelerinde de önemli artışlara yol açmaktadır. Hareket eden bir elektrikli trenden 7,5 m mesafedeki maksimum ses basıncı seviyesi 93 dB'ye, yolcu treninden - 91, yük treninden -92 dB'ye ulaşır.

Elektrikli trenlerin geçişinden kaynaklanan gürültü açık alanlarda kolaylıkla yayılmaktadır. Ses enerjisi, kaynaktan ilk 100 m mesafede en belirgin şekilde azalır (ortalama 10 dB). 100-200 mesafede gürültü azaltımı 8 dB'dir ve 200 ila 300 mesafede sadece 2-3 dB'dir. Demiryolu gürültüsünün ana kaynağı, bağlantı noktalarında hareket ederken arabaların çarpması ve rayların düzgünsüzlüğüdür.

Her türlü şehir içi ulaşımdan en gürültülü tramvay. Tramvayların çelik tekerlekleri raylar üzerinde hareket ederken, asfaltla temas eden araba tekerleklerinden 10 dB daha yüksek bir gürültü seviyesi oluşturur. Tramvay, motor çalışırken, kapılar açılırken ve ses sinyalleri çalarken gürültü yükleri oluşturur. Tramvay trafiğinden kaynaklanan yüksek gürültü düzeyi, şehirlerdeki tramvay hatlarının azalmasının ana nedenlerinden biridir. Ancak tramvayın bir takım avantajları da var, dolayısıyla yarattığı gürültüyü azaltarak diğer ulaşım modlarıyla rekabette galip gelebilir.

Yüksek hızlı tramvay büyük önem taşıyor. Yeni yerleşim alanları, sanayi bölgeleri ve havalimanları ile iletişim için küçük ve orta ölçekli şehirlerde ve büyük şehirlerde - kentsel, banliyö ve hatta şehirlerarası olarak ana ulaşım aracı olarak başarıyla kullanılabilir.

Hava Taşımacılığı. Hava taşımacılığı birçok şehirde gürültü kirliliğinin önemli bir kısmını oluşturmaktadır. Sivil havacılık havalimanları genellikle konut binalarının yakınında bulunur ve hava yolları çok sayıda yerleşim bölgesinin üzerinden geçer. Gürültü seviyesi, pistlerin yönüne ve uçak uçuş rotalarına, gün içindeki uçuş yoğunluğuna, yılın mevsimlerine ve belirli bir havaalanındaki uçak türlerine bağlıdır. Havalimanlarının 24 saat yoğun çalışması nedeniyle yerleşim alanlarındaki eşdeğer ses seviyeleri gündüzleri 80 dB'e, geceleri 78 dB'e ulaşıyor ve maksimum gürültü seviyeleri 92 ila 108 dB arasında değişiyor.

Endüstriyel Girişimcilik. Sanayi kuruluşları şehirlerin yerleşim bölgelerindeki gürültünün büyük kaynağıdır. Bölgelerinin doğrudan yerleşim alanlarına bitişik olduğu durumlarda akustik rejimin ihlali not edilir. Endüstriyel gürültü üzerine yapılan bir araştırma, sesin doğasının sabit ve geniş bant olduğunu gösterdi; farklı tonlarda ses. En belirgin seviyeler 500-1000 Hz frekanslarında yani işitme organının en hassas olduğu bölgede gözlenir. Üretim atölyelerinde çok sayıda farklı türde teknolojik ekipman kuruludur. Böylece dokuma atölyeleri 90-95 dB A, mekanik ve enstrümantal - 85-92, dövme - 95-105, kompresör istasyonlarının makine odaları - 95-100 dB ses seviyesi ile karakterize edilebilir.

Ev Aletleri. Sanayi sonrası çağın gelişiyle birlikte, insan evinde giderek daha fazla gürültü kirliliği kaynağı (elektromanyetiklerin yanı sıra) ortaya çıkıyor. Bu gürültünün kaynağı ev ve ofis ekipmanlarıdır.

Fizik ve psikoloji arasında sınır oluşturan bir bilim alanı olan psikoakustik, kulağa fiziksel bir uyaran (ses) uygulandığında kişinin işitsel hissi hakkındaki verileri inceler. İşitsel uyaranlara verilen insan tepkileri hakkında büyük miktarda veri birikmiştir. Bu veriler olmadan ses iletim sistemlerinin işleyişinin doğru anlaşılması zordur. İnsanın ses algısının en önemli özelliklerini ele alalım.
Kişi, 20-20.000 Hz frekansında meydana gelen ses basıncındaki değişiklikleri hisseder. Frekansı 40 Hz'in altında olan sesler müzikte nispeten nadirdir ve konuşma dilinde mevcut değildir. Çok yüksek frekanslarda müzik algısı kaybolur ve dinleyicinin kişiliğine ve yaşına bağlı olarak belli belirsiz bir ses hissi ortaya çıkar. Yaşla birlikte kişinin işitme hassasiyeti, özellikle ses aralığının üst frekanslarında azalır.
Ancak buradan yola çıkarak geniş bir frekans bandının ses üreten bir kurulumla iletilmesinin yaşlı insanlar için önemsiz olduğu sonucuna varmak yanlış olur. Deneyler, insanların 12 kHz'in üzerindeki sinyalleri zar zor algılasalar bile, müzik aktarımındaki yüksek frekansların eksikliğini çok kolay fark ettiklerini göstermiştir.

İşitsel duyuların frekans özellikleri

20-20.000 Hz aralığında insanlar tarafından duyulabilen ses aralığı, yoğunluk açısından eşiklerle sınırlıdır: altı - duyulabilirlik ve üstü - ağrı.
İşitme eşiği minimum basınçla tahmin edilir veya daha kesin olarak sınıra göre minimum basınç artışı 1000-5000 Hz frekanslara duyarlıdır - burada işitme eşiği en düşüktür (ses basıncı yaklaşık 2-10 Pa). Daha düşük ve daha yüksek ses frekanslarına doğru işitme hassasiyeti keskin bir şekilde düşer.
Ağrı eşiği, ses enerjisinin algılanmasının üst sınırını belirler ve yaklaşık olarak 10 W/m veya 130 dB (1000 Hz frekanslı bir referans sinyali için) ses yoğunluğuna karşılık gelir.
Ses basıncı arttıkça sesin şiddeti de artar ve yoğunluk ayrım eşiği adı verilen sıçramalar halinde işitsel duyum artar. Bu sıçramaların sayısı orta frekanslarda yaklaşık 250'dir, düşük ve yüksek frekanslarda azalır ve frekans aralığında ortalama 150 civarındadır.

Yoğunluk değişim aralığı 130 dB olduğundan, genlik aralığı boyunca duyulardaki temel sıçrama ortalama 0,8 dB'dir ve bu, ses yoğunluğundaki 1,2 kat değişime karşılık gelir. Düşük işitme seviyelerinde bu sıçramalar 2-3 dB'e ulaşır; yüksek seviyelerde ise 0,5 dB'ye (1,1 kat) düşer. Amplifikasyon yolunun gücündeki 1,44 kattan daha az bir artış, pratik olarak insan kulağı tarafından algılanmaz. Hoparlör tarafından geliştirilen daha düşük ses basıncıyla, çıkış katının gücünün iki katına çıkarılması bile fark edilebilir bir sonuç vermeyebilir.

Öznel ses özellikleri

Ses aktarım kalitesi işitsel algıya göre değerlendirilir. Bu nedenle, ses iletim yolu veya bireysel bağlantıları için teknik gereklilikleri doğru bir şekilde belirlemek, yalnızca öznel olarak algılanan ses hissini ve sesin nesnel özelliklerini (yükseklik, hacim ve tını) birbirine bağlayan kalıpları inceleyerek mümkündür.
Perde kavramı, frekans aralığında ses algısının subjektif bir değerlendirmesini ifade eder. Ses genellikle frekansla değil perdeyle karakterize edilir.
Ton, ayrı bir spektruma (müzik sesleri, konuşmanın ünlü sesleri) sahip belirli bir perdenin sinyalidir. Tüm frekans bileşenleri aynı ortalama güce sahip olan, geniş sürekli spektruma sahip bir sinyale beyaz gürültü denir.

Ses titreşimlerinin frekansının 20 Hz'den 20.000 Hz'e kademeli olarak artması, tonda en düşükten (bas) en yükseğe doğru kademeli bir değişiklik olarak algılanır.
Bir kişinin kulak yoluyla bir sesin perdesini belirlemedeki doğruluk derecesi, kulağının keskinliğine, müzikalitesine ve eğitimine bağlıdır. Bir sesin perdesinin bir dereceye kadar sesin yoğunluğuna bağlı olduğu unutulmamalıdır (yüksek seviyelerde, daha yüksek yoğunluktaki sesler, daha zayıf olanlardan daha düşük görünür).
İnsan kulağı, perdesi birbirine yakın olan iki tonu net bir şekilde ayırt edebilir. Örneğin yaklaşık 2000 Hz frekans aralığında bir kişi, frekansı birbirinden 3-6 Hz farklı olan iki tonu ayırt edebilir.
Frekanstaki ses algısının öznel ölçeği logaritmik yasaya yakındır. Bu nedenle, titreşim frekansının iki katına çıkarılması (başlangıç ​​frekansından bağımsız olarak) her zaman perdede aynı değişiklik olarak algılanır. Frekanstaki 2 kat değişime karşılık gelen yükseklik aralığına oktav denir. İnsanlar tarafından algılanan frekans aralığı 20-20.000 Hz olup, yaklaşık on oktavı kapsar.
Bir oktav, perdedeki oldukça geniş bir değişim aralığıdır; Bir kişi önemli ölçüde daha küçük aralıkları ayırt eder. Böylece kulağın algıladığı on oktavda binden fazla perde derecesi ayırt edilebilmektedir. Müzikte, yarım ton adı verilen daha küçük aralıklar kullanılır ve bu, frekansta yaklaşık 1,054 katlık bir değişime karşılık gelir.
Bir oktav, yarım oktav ve bir oktavın üçte birine bölünmüştür. İkincisi için aşağıdaki frekans aralığı standartlaştırılmıştır: 1; 1.25; 1.6; 2; 2.5; 3; 3.15; 4; 5; 6.3:8; 10, üçte bir oktavın sınırlarıdır. Bu frekanslar, frekans ekseni boyunca eşit mesafelere yerleştirilirse logaritmik bir ölçek elde edilir. Buna dayanarak, ses iletim cihazlarının tüm frekans özellikleri logaritmik ölçekte çizilmiştir.
Aktarımın ses yüksekliği yalnızca sesin yoğunluğuna değil aynı zamanda spektral bileşime, algılama koşullarına ve maruz kalma süresine de bağlıdır. Böylece, aynı yoğunluğa (veya aynı ses basıncına) sahip orta ve düşük frekanslı iki ses tonu, kişi tarafından eşit derecede yüksek olarak algılanmaz. Bu nedenle, aynı şiddetteki sesleri belirtmek için arka plandaki ses yüksekliği kavramı ortaya atılmıştır. Arka plandaki ses seviyesi, 1000 Hz frekanslı saf tonun aynı ses seviyesindeki desibel cinsinden ses basıncı seviyesi olarak alınır, yani 1000 Hz frekans için arka plandaki ve desibeldeki ses seviyeleri aynıdır. Diğer frekanslarda, sesler aynı ses basıncında daha yüksek veya daha sessiz görünebilir.
Ses mühendislerinin müzik eserlerinin kaydedilmesi ve düzenlenmesi konusundaki deneyimi, çalışma sırasında ortaya çıkabilecek ses kusurlarının daha iyi tespit edilebilmesi için, kontrollü dinleme sırasında ses seviyesinin yaklaşık olarak salondaki ses seviyesine karşılık gelecek şekilde yüksek tutulması gerektiğini göstermektedir.
Yoğun sese uzun süre maruz kalındığında işitme hassasiyeti giderek azalır ve ses seviyesi arttıkça artar. Hassasiyette tespit edilen azalma, işitmenin aşırı yüklenmeye verdiği tepkiyle ilişkilidir; doğal adaptasyonu ile dinlemeye bir süre ara verdikten sonra işitme hassasiyeti geri gelir. Buna, işitme cihazının yüksek seviyeli sinyalleri algıladığında, kendi sözde öznel çarpıtmalarını (işitmenin doğrusal olmadığını gösteren) ortaya çıkardığı da eklenmelidir. Böylece 100 dB sinyal seviyesinde birinci ve ikinci subjektif harmonikler 85 ve 70 dB seviyelerine ulaşır.
Önemli düzeyde bir hacim ve maruz kalma süresi, işitsel organda geri dönüşü olmayan olaylara neden olur. Gençlerin işitme eşiklerinin son yıllarda hızla arttığına dikkat çekildi. Bunun nedeni, yüksek ses seviyesiyle karakterize edilen pop müzik tutkusuydu.
Ses seviyesi, bir elektroakustik cihaz - bir ses seviyesi ölçer kullanılarak ölçülür. Ölçülen ses öncelikle mikrofon tarafından elektriksel titreşimlere dönüştürülür. Özel bir voltaj amplifikatörü ile güçlendirildikten sonra bu salınımlar, desibel cinsinden ayarlanan bir işaretçi aletle ölçülür. Cihaz okumalarının öznel ses yüksekliği algısına mümkün olduğunca doğru bir şekilde karşılık gelmesi için cihaz, işitme duyarlılığı özelliklerine uygun olarak farklı frekanslardaki ses algısına duyarlılığını değiştiren özel filtrelerle donatılmıştır.
Sesin önemli bir özelliği tınıdır. İşitme yeteneğinin onu ayırt edebilmesi, sinyalleri çok çeşitli tonlarda algılamanıza olanak tanır. Enstrümanların ve seslerin her birinin sesi, karakteristik tonları sayesinde çok renkli ve tanınabilir hale gelir.
Algılanan sesin karmaşıklığının öznel bir yansıması olan tını, niceliksel bir değerlendirmeye sahip değildir ve niteliksel terimlerle (güzel, yumuşak, sulu vb.) karakterize edilir. Bir elektroakustik yol boyunca bir sinyal iletirken, ortaya çıkan bozulmalar öncelikle yeniden üretilen sesin tınısını etkiler. Müzikal seslerin tınısının doğru iletilmesinin koşulu, sinyal spektrumunun bozulmadan iletilmesidir. Sinyal spektrumu karmaşık bir sesin sinüzoidal bileşenlerinin toplamıdır.
En basit spektrum, saf ton olarak adlandırılan spektrumdur; yalnızca bir frekans içerir. Bir müzik enstrümanının sesi daha ilginçtir: spektrumu temel tonun frekansından ve üst tonlar (yüksek tonlar) adı verilen çeşitli "saf olmayan" frekanslardan oluşur. Üst tonlar, temel tonun frekansının bir katıdır ve genlik olarak genellikle daha küçüktür. .
Sesin tınısı, yoğunluğun üst tonlar üzerindeki dağılımına bağlıdır. Farklı müzik enstrümanlarının sesleri tını bakımından farklılık gösterir.
Akor adı verilen müzikal seslerin kombinasyonlarının spektrumu daha karmaşıktır. Böyle bir spektrumda, karşılık gelen armonik tonlarla birlikte birkaç temel frekans vardır.
Tını farklılıkları esas olarak sinyalin düşük-orta frekans bileşenlerinden kaynaklanmaktadır, bu nedenle çok çeşitli tınılar, frekans aralığının alt kısmında yer alan sinyallerle ilişkilidir. Üst kısmına ait sinyaller, arttıkça, harmonik bileşenlerinin duyulabilir frekans sınırlarının ötesine kademeli olarak ayrılması nedeniyle tını renklerini giderek daha fazla kaybeder. Bu, düşük seslerin, orta 8 - 10, yüksek 2 - 3'ün tınısının oluşumunda 20 veya daha fazla harmoniğin aktif olarak yer almasıyla açıklanabilir, çünkü geri kalanı ya zayıftır ya da duyulabilir aralığın dışına düşer. frekanslar. Bu nedenle, yüksek seslerin tınısı genellikle daha zayıftır.
Müzikal ses kaynakları da dahil olmak üzere hemen hemen tüm doğal ses kaynaklarının, ses düzeyine özel bir tını bağımlılığı vardır. İşitme de bu bağımlılığa uyarlanmıştır; bir kaynağın yoğunluğunu sesin rengine göre belirlemek doğaldır. Daha yüksek sesler genellikle daha serttir.

Müzikal ses kaynakları

Birincil ses kaynaklarını karakterize eden bir dizi faktör, elektroakustik sistemlerin ses kalitesi üzerinde büyük etkiye sahiptir.
Müzik kaynaklarının akustik parametreleri, sanatçıların kompozisyonuna (orkestra, topluluk, grup, solist ve müzik türü: senfonik, folk, pop vb.) bağlıdır.

Her müzik enstrümanındaki sesin kökeni ve oluşumu, belirli bir müzik enstrümanındaki ses üretiminin akustik özellikleriyle ilişkili kendine has özelliklere sahiptir.
Müzikal sesin önemli bir unsuru saldırıdır. Bu, sabit ses özelliklerinin oluşturulduğu özel bir geçiş sürecidir: ses seviyesi, tını, perde. Herhangi bir müzik sesi üç aşamadan geçer - başlangıç, orta ve son ve hem başlangıç ​​hem de son aşamaların belirli bir süresi vardır. İlk aşamaya saldırı denir. Süre farklı: mızraplı çalgılar, vurmalı çalgılar ve bazı üflemeli çalgılar için 0-20 ms, fagot için ise 20-60 msn sürüyor. Atak yalnızca sesin şiddetinin sıfırdan sabit bir değere yükselmesi değildir; buna sesin perdesinde ve tınısında da aynı değişiklik eşlik edebilir. Üstelik enstrümanın atak özellikleri, aralığının farklı kısımlarında ve farklı çalma tarzlarında aynı değildir: Keman, olası ifadesel atak yöntemlerinin zenginliği açısından en mükemmel enstrümandır.
Herhangi bir müzik enstrümanının özelliklerinden biri frekans aralığıdır. Temel frekanslara ek olarak, her enstrüman, kendi tınısını belirleyen yüksek kaliteli ek bileşenlerle (veya elektroakustikte geleneksel olduğu gibi daha yüksek harmoniklerle) karakterize edilir.
Ses enerjisinin, bir kaynaktan yayılan ses frekanslarının tüm spektrumu boyunca eşit olmayan bir şekilde dağıldığı bilinmektedir.
Çoğu enstrüman, her enstrüman için farklı olan belirli (bir veya daha fazla) nispeten dar frekans bantlarında (formantlar) temel frekansların yanı sıra bireysel armonik tonların yükseltilmesiyle karakterize edilir. Formant bölgesinin rezonans frekansları (hertz cinsinden) şunlardır: trompet 100-200, korna 200-400, trombon 300-900, trompet 800-1750, saksafon 350-900, obua 800-1500, fagot 300-900, klarnet 250 -600.
Müzik aletlerinin diğer bir karakteristik özelliği, ses gövdelerinin veya hava sütununun daha büyük veya daha küçük genliği (aralığı) tarafından belirlenen seslerinin gücüdür (daha büyük bir genlik daha güçlü bir sese karşılık gelir ve bunun tersi de geçerlidir). En yüksek akustik güç değerleri (watt cinsinden): büyük orkestra için 70, bas davul için 25, timpani için 20, trampet için 12, trombon için 6, piyano için 0,4, trompet ve saksofon için 0,3, trompet için 0,2, kontrbas için 0.( 6, küçük flüt 0,08, klarnet, korna ve üçgen 0,05.
Bir enstrümanın "fortissimo" çalındığında çıkardığı ses gücünün, "pianissimo" çalındığında çıkan ses gücüne oranına genellikle müzik enstrümanlarının sesinin dinamik aralığı denir.
Bir müzikal ses kaynağının dinamik aralığı icra eden grubun türüne ve performansın doğasına bağlıdır.
Bireysel ses kaynaklarının dinamik aralığını ele alalım. Bireysel müzik enstrümanlarının ve topluluklarının (çeşitli kompozisyonlardan orkestralar ve korolar) ve seslerin dinamik aralığı, belirli bir kaynak tarafından oluşturulan maksimum ses basıncının desibel cinsinden ifade edilen minimuma oranı olarak anlaşılır.
Uygulamada, bir ses kaynağının dinamik aralığını belirlerken, genellikle yalnızca ses basıncı seviyeleri üzerinde çalışılır ve bunlara karşılık gelen farklar hesaplanır veya ölçülür. Örneğin bir orkestranın maksimum ses seviyesi 90 ve minimumu 50 dB ise dinamik aralığın 90 - 50 = 40 dB olduğu söylenir. Bu durumda 90 ve 50 dB sıfır akustik seviyeye göre ses basıncı seviyeleridir.
Belirli bir ses kaynağının dinamik aralığı sabit bir değer değildir. Yapılan işin doğasına ve performansın gerçekleştiği odanın akustik koşullarına bağlıdır. Yankılanma, genellikle büyük hacimli ve minimum ses emilimine sahip odalarda maksimuma ulaşan dinamik aralığı genişletir. Hemen hemen tüm enstrümanlar ve insan sesleri, ses kayıtlarında eşit olmayan bir dinamik aralığa sahiptir. Örneğin bir vokalist için fortedeki en düşük sesin ses düzeyi, bir piyanodaki en yüksek sesin düzeyine eşittir.

Belirli bir müzik programının dinamik aralığı, bireysel ses kaynaklarıyla aynı şekilde ifade edilir, ancak maksimum ses basıncı, dinamik bir ff (fortissimo) tonuyla ve minimum ses basıncı, bir pp (pianissimo) tonuyla belirtilir.

fff (forte, fortissimo) notalarında belirtilen en yüksek ses seviyesi, yaklaşık 110 dB'lik bir akustik ses basıncı seviyesine ve ppr (piano-pianissimo) notalarında belirtilen en düşük ses seviyesi ise yaklaşık 40 dB'ye karşılık gelir.
Müzikteki performansın dinamik nüanslarının göreceli olduğu ve bunların karşılık gelen ses basıncı seviyeleriyle ilişkisinin bir dereceye kadar koşullu olduğu unutulmamalıdır. Belirli bir müzik programının dinamik aralığı kompozisyonun doğasına bağlıdır. Böylece Haydn, Mozart, Vivaldi'nin klasik eserlerinin dinamik aralığı nadiren 30-35 dB'i aşıyor. Pop müziğin dinamik aralığı genellikle 40 dB'i aşmazken, dans ve caz müziğinin dinamik aralığı yalnızca 20 dB civarındadır. Rus halk çalgıları orkestrası için yapılan eserlerin çoğu aynı zamanda küçük bir dinamik aralığa (25-30 dB) sahiptir. Bu aynı zamanda bir bando için de geçerlidir. Ancak bir odadaki bandonun maksimum ses seviyesi oldukça yüksek bir seviyeye (110 dB'ye kadar) ulaşabilir.

Maskeleme etkisi

Ses yüksekliğinin öznel değerlendirmesi, sesin dinleyici tarafından algılandığı koşullara bağlıdır. Gerçek koşullarda mutlak sessizlikte akustik bir sinyal mevcut değildir. Aynı zamanda, yabancı gürültü işitmeyi etkiler, ses algısını zorlaştırır ve ana sinyali bir dereceye kadar maskeler. Saf sinüs dalgasının yabancı gürültüyle maskelenmesinin etkisi, belirtilen değerle ölçülür. maskelenmiş sinyalin işitilebilirlik eşiği, sessizlikte algılanma eşiğinin üzerine kaç desibel artar.
Bir ses sinyalinin bir başkası tarafından maskelenme derecesini belirlemeye yönelik deneyler, herhangi bir frekanstaki bir tonun, düşük tonlar tarafından yüksek tonlardan çok daha etkili bir şekilde maskelendiğini göstermektedir. Örneğin, iki diyapozon (1200 ve 440 Hz) aynı yoğunlukta ses çıkarırsa, ilk tonu duymayı bırakırız, ikincisi tarafından maskelenir (ikinci diyapazonun titreşimi söndürülerek ilk tonu duyarız) Tekrar).
Belirli ses frekansı spektrumlarından oluşan iki karmaşık ses sinyali aynı anda mevcutsa, karşılıklı bir maskeleme etkisi meydana gelir. Üstelik, her iki sinyalin ana enerjisi ses frekans aralığının aynı bölgesinde bulunuyorsa, maskeleme etkisi en güçlü olacaktır. Bu nedenle, bir orkestra eserini iletirken, eşlik tarafından maskeleme nedeniyle solistin kısmı zayıflayabilir. anlaşılır ve belirsiz.
Orkestraların veya pop topluluklarının ses aktarımında netlik veya dedikleri gibi sesin "şeffaflığını" elde etmek, bir enstrümanın veya orkestra enstrümanlarının bireysel gruplarının aynı anda bir veya benzer kayıtlarda çalması durumunda çok zorlaşır.
Yönetmen bir orkestrayı kaydederken kamuflajın özelliklerini dikkate almalıdır. Provalarda şefin yardımıyla bir grubun enstrümanlarının ses gücü arasında ve tüm orkestranın grupları arasında bir denge kurar. Ana melodik çizgilerin ve bireysel müzik bölümlerinin netliği, bu durumlarda mikrofonların icracılara yakın yerleştirilmesi, işin belirli bir yerindeki en önemli enstrümanların ses mühendisi tarafından kasıtlı olarak seçilmesi ve diğer özel seslerle sağlanır. mühendislik teknikleri.
Maskeleme olgusu, işitme organlarının genel ses kütlesinden en önemli bilgiyi taşıyan bir veya daha fazlasını ayırma konusundaki psikofizyolojik yeteneği ile çelişir. Örneğin, bir orkestra çalarken şef, herhangi bir enstrümandaki bir parçanın icrasındaki en ufak yanlışlıkları fark eder.
Maskeleme sinyal iletiminin kalitesini önemli ölçüde etkileyebilir. Alınan sesin net bir şekilde algılanması, yoğunluğu, alınan sesle aynı bantta bulunan girişim bileşenlerinin seviyesini önemli ölçüde aşarsa mümkündür. Düzgün girişimde sinyal fazlası 10-15 dB olmalıdır. İşitsel algının bu özelliği, örneğin ortamın elektroakustik özelliklerinin değerlendirilmesinde pratik uygulama alanı bulur. Yani analog kaydın sinyal-gürültü oranı 60 dB ise kaydedilen programın dinamik aralığı 45-48 dB'den fazla olamaz.

İşitsel algının zamansal özellikleri

İşitme cihazı, diğer salınımlı sistemler gibi eylemsizdir. Ses kaybolduğunda, işitsel his hemen kaybolmaz, yavaş yavaş sıfıra düşer. Gürültü seviyesinin 8-10 fon kadar azaldığı süreye işitme süresi sabiti denir. Bu sabit, algılanan sesin parametrelerinin yanı sıra bir takım koşullara da bağlıdır. Dinleyiciye frekans bileşimi ve seviyesi bakımından aynı olan ancak bunlardan biri gecikmeli iki kısa ses darbesi gelirse, bunlar 50 ms'yi aşmayan bir gecikmeyle birlikte algılanacaktır. Büyük gecikme aralıklarında her iki darbe de ayrı ayrı algılanır ve bir yankı oluşur.
Elektronik gecikme hatları, yankılanmalar vb. gibi bazı sinyal işleme cihazları tasarlanırken bu işitme özelliği dikkate alınır.
İşitmenin özel özelliği nedeniyle, kısa süreli bir ses darbesinin hacminin duyumunun sadece seviyesine değil, aynı zamanda darbenin kulak üzerindeki etkisinin süresine de bağlı olduğu unutulmamalıdır. Böylece, yalnızca 10-12 ms süren kısa süreli bir ses, kulak tarafından aynı seviyedeki ancak örneğin 150-400 ms süreyle işitmeyi etkileyen bir sese göre daha sessiz algılanır. Dolayısıyla bir yayını dinlerken ses yüksekliği, ses dalgasının enerjisinin belirli bir aralıkta ortalamasının alınmasının sonucudur. Ek olarak, insan işitme duyusunun ataletleri vardır, özellikle doğrusal olmayan bozulmaları algılarken, ses darbesinin süresi 10-20 ms'den azsa bunları hissetmez. Bu nedenle ses kaydeden ev radyo-elektronik ekipmanının seviye göstergelerinde, işitme organlarının zamansal özelliklerine uygun olarak seçilen bir süre boyunca anlık sinyal değerlerinin ortalaması alınır.

Sesin mekansal temsili

İnsanın önemli yeteneklerinden biri de ses kaynağının yönünü belirleme yeteneğidir. Bu yeteneğe binaural etki denir ve kişinin iki kulağı olmasıyla açıklanır. Deneysel veriler sesin nereden geldiğini gösterir: biri yüksek frekanslı tonlar için, diğeri düşük frekanslı tonlar için.

Ses, kaynağa bakan kulağa diğer kulağa göre daha kısa bir mesafe kat eder. Sonuç olarak, ses dalgalarının kulak kanallarındaki basıncı faz ve genlik bakımından farklılık gösterir. Genlik farklılıkları yalnızca yüksek frekanslarda, ses dalga boyu kafanın boyutuyla karşılaştırılabilir hale geldiğinde önemlidir. Genlikteki fark 1 dB'lik eşik değerini aştığında, ses kaynağı genliğin daha büyük olduğu tarafta gibi görünür. Ses kaynağının merkez çizgiden (simetri çizgisi) sapma açısı, genlik oranının logaritmasıyla yaklaşık olarak orantılıdır.
Frekansı 1500-2000 Hz'in altında olan bir ses kaynağının yönünü belirlemek için faz farklılıkları önemlidir. Bir kişiye ses, ilerideki dalganın kulağa ulaştığı taraftan geliyormuş gibi gelir. Sesin orta hattan sapma açısı, ses dalgalarının her iki kulağa ulaşma zamanlarındaki farkla orantılıdır. Eğitimli bir kişi, 100 ms'lik zaman farkıyla faz farkını fark edebilir.
Dikey düzlemde sesin yönünü belirleme yeteneği çok daha az gelişmiştir (yaklaşık 10 kat). Bu fizyolojik özellik, işitme organlarının yatay düzlemdeki yönelimi ile ilişkilidir.
Bir kişinin mekansal ses algısının belirli bir özelliği, işitme organlarının yapay etki araçlarının yardımıyla oluşturulan toplam, bütünsel lokalizasyonu algılayabilmesi gerçeğinde ortaya çıkar. Örneğin, bir odada ön tarafa birbirinden 2-3 m mesafede iki hoparlör monte edilir. Dinleyici, bağlantı sisteminin ekseninden aynı uzaklıkta, kesinlikle merkezde bulunur. Bir odada hoparlörlerden eşit faz, frekans ve şiddette iki ses yayılır. İşitme organına geçen seslerin özdeşliği nedeniyle kişi bunları ayıramaz; duyumları, simetri ekseninde tam olarak merkezde yer alan tek bir görünür (sanal) ses kaynağı hakkında fikir verir.
Şimdi bir hoparlörün sesini azaltırsanız görünen kaynak, sesi daha yüksek olan hoparlöre doğru hareket edecektir. Hareketli bir ses kaynağının yanılsaması, yalnızca sinyal seviyesinin değiştirilmesiyle değil, aynı zamanda bir sesin diğerine göre yapay olarak geciktirilmesiyle de elde edilebilir; bu durumda görünen kaynak, sinyali önceden yayan hoparlöre doğru kayacaktır.
İntegral yerelleştirmeyi göstermek için bir örnek veriyoruz. Hoparlörler arasındaki mesafe 2 m, ön hattan dinleyiciye olan mesafe 2 m; Kaynağın 40 cm sola veya sağa hareket edebilmesi için yoğunluk farkı 5 dB olan veya 0,3 ms zaman gecikmeli iki sinyalin gönderilmesi gerekir. 10 dB'lik bir seviye farkı veya 0,6 ms'lik bir zaman gecikmesi ile kaynak, merkezden 70 cm uzağa "hareket edecektir".
Böylece hoparlörün yarattığı ses basıncını değiştirirseniz ses kaynağını hareket ettiriyormuş gibi bir yanılsama ortaya çıkar. Bu olguya özet yerelleştirme denir. Özet lokalizasyon oluşturmak için iki kanallı stereofonik ses iletim sistemi kullanılır.
Ana odaya, her biri kendi kanalında çalışan iki mikrofon yerleştirilmiştir. İkincilde iki hoparlör bulunur. Mikrofonlar, ses yayıcının yerleşimine paralel bir çizgi boyunca birbirlerinden belirli bir mesafede bulunur. Ses yayıcıyı hareket ettirirken, mikrofona farklı ses basıncı etki edecek ve ses yayıcı ile mikrofonlar arasındaki eşit olmayan mesafe nedeniyle ses dalgasının varış zamanı farklı olacaktır. Bu fark, ikincil odada tam bir lokalizasyon etkisi yaratır, bunun sonucunda görünen kaynak, iki hoparlör arasında yer alan mekanda belirli bir noktada lokalize edilir.
Binaural ses iletim sistemi hakkında söylenmelidir. Yapay kafa sistemi olarak adlandırılan bu sistemle, birincil odaya, birbirinden kişinin kulakları arasındaki mesafe kadar uzaklıkta iki ayrı mikrofon yerleştirilir. Mikrofonların her biri, ikincil odada çıkışı sol ve sağ kulaklar için telefonların bulunduğu bağımsız bir ses iletim kanalına sahiptir. Ses iletim kanalları aynıysa, böyle bir sistem ana odadaki "yapay kafanın" kulaklarının yakınında oluşturulan çift kulak etkisini doğru bir şekilde iletir. Kulaklık bulundurmak ve uzun süre kullanmak zorunda kalmak bir dezavantajdır.
İşitme organı, bir takım dolaylı işaretler kullanarak ve bazı hatalarla ses kaynağına olan mesafeyi belirler. Sinyal kaynağına olan mesafenin küçük ya da büyük olmasına bağlı olarak çeşitli faktörlerin etkisi altında subjektif değerlendirmesi değişmektedir. Belirlenen mesafelerin küçük olması durumunda (3 m'ye kadar), öznel değerlendirmelerinin derinlik boyunca hareket eden ses kaynağının ses seviyesindeki değişiklikle neredeyse doğrusal olarak ilişkili olduğu bulunmuştur. Karmaşık bir sinyal için ek bir faktör, kaynak dinleyiciye yaklaştıkça giderek daha "ağırlaşan" tınısıdır. Bunun nedeni, ses seviyesindeki artışın neden olduğu, yüksek armonik tonlarla karşılaştırıldığında artan amplifikasyondur.
Ortalama 3-10 m mesafeler için kaynağın dinleyiciden uzaklaştırılması ses seviyesinde orantılı bir azalmaya neden olacak ve bu değişiklik temel frekans ve harmonik bileşenlere eşit şekilde uygulanacaktır. Sonuç olarak, spektrumun yüksek frekanslı kısmında göreceli bir güçlenme olur ve tını daha parlak hale gelir.
Mesafe arttıkça havadaki enerji kayıpları frekansın karesiyle orantılı olarak artacaktır. Yüksek ses tonlarının kaybının artması, tını parlaklığının azalmasına neden olacaktır. Bu nedenle, mesafelerin öznel değerlendirmesi, hacmindeki ve tınısındaki değişikliklerle ilişkilidir.
Kapalı bir odada, doğrudan yansımaya göre 20-40 ms geciken ilk yansıma sinyalleri, işitme organı tarafından farklı yönlerden geliyormuş gibi algılanır. Aynı zamanda artan gecikmeleri, bu yansımaların meydana geldiği noktalardan önemli bir mesafe olduğu izlenimini yaratıyor. Böylece gecikme süresine göre ikincil kaynakların göreceli mesafesi veya aynı şekilde odanın boyutu değerlendirilebilir.

Stereofonik yayınların öznel algısının bazı özellikleri.

Stereofonik bir ses iletim sistemi, geleneksel monofonik sistemle karşılaştırıldığında çok sayıda önemli özelliğe sahiptir.
Stereofonik sesi ayırt eden kalite, ses seviyesi, ör. Doğal akustik perspektif, monofonik ses aktarım tekniğiyle anlam ifade etmeyen bazı ek göstergeler kullanılarak değerlendirilebilir. Bu tür ek göstergeler şunları içerir: işitme açısı, yani. dinleyicinin stereofonik ses resmini algıladığı açı; stereo çözünürlük, yani ses görüntüsünün bireysel öğelerinin işitilebilirlik açısı dahilinde uzayın belirli noktalarında subjektif olarak belirlenmiş lokalizasyonu; akustik atmosfer, yani dinleyiciye iletilen ses olayının meydana geldiği birincil odada bulunma hissi verme etkisi.

Oda akustiğinin rolü üzerine

Renkli ses yalnızca ses üretme ekipmanının yardımıyla elde edilmez. Oldukça iyi ekipmanlarla bile, dinleme odasının belirli özelliklere sahip olmaması durumunda ses kalitesi zayıf olabilir. Kapalı bir odada yankılanma adı verilen burun sesi olgusunun meydana geldiği bilinmektedir. Yankı, işitme organlarını etkileyerek (süresine bağlı olarak) ses kalitesini iyileştirebilir veya kötüleştirebilir.

Odadaki kişi, yalnızca ses kaynağının doğrudan oluşturduğu doğrudan ses dalgalarını değil, aynı zamanda odanın tavanı ve duvarlarından yansıyan dalgaları da algılar. Ses kaynağı durduktan sonra bir süre yansıyan dalgalar duyulur.
Bazen yansıyan sinyallerin yalnızca olumsuz bir rol oynadığına ve ana sinyalin algılanmasına müdahale ettiğine inanılır. Ancak bu fikir yanlıştır. Başlangıçta yansıyan yankı sinyallerinin enerjisinin belirli bir kısmı kısa gecikmelerle insan kulağına ulaşır, ana sinyali güçlendirir ve sesini zenginleştirir. Aksine, daha sonra yansıyan yankılar. Gecikme süresi belirli bir kritik değeri aşan sinyaller, ana sinyalin algılanmasını zorlaştıran bir ses arka planı oluşturur.
Dinleme odasının yankılanma süresi uzun olmamalıdır. Oturma odaları, kural olarak, sınırlı boyutları ve ses emici yüzeylerin, döşemeli mobilyaların, halıların, perdelerin vb. varlığı nedeniyle çok az yankılanır.
Farklı doğa ve özelliklere sahip engeller, emilen enerjinin gelen ses dalgasının toplam enerjisine oranı olan bir ses emme katsayısı ile karakterize edilir.

Halının ses emici özelliklerini arttırmak (ve oturma odasındaki gürültüyü azaltmak) için halının duvara yakın değil, 30-50 mm boşluk kalacak şekilde asılması tavsiye edilir.

İÇİNDE ses algılama mekanizmasıçeşitli yapılar rol oynar: hava moleküllerinin titreşimleri olan, ses kaynağından yayılan ses dalgaları dış kulak tarafından yakalanır, orta kulak tarafından güçlendirilir ve iç kulak tarafından iç kulağa giren sinir uyarılarına dönüştürülür. beyin.

Perilenfin hareketi, Corti organının bulunduğu sarmalın yüzeyini oluşturan ana zarın titreşmesine neden olur. Duyu hücreleri titreşimle hareket ettirildiğinde, yüzeylerindeki küçük tüyler zara sürtünür ve mekanik uyarıları sinirlere dönüştüren metabolik değişiklikler üretir, bunlar koklear sinir boyunca iletilir ve beyne girdikleri yerden işitme sinirine ulaşır. ses olarak tanınır ve algılanır.

ORTA KULAK KEMİKLERİNİN FONKSİYONLARI.

Kulak zarı titreştiğinde orta kulağın kemikçikleri de hareket eder: her titreşim çekicin hareket etmesine neden olur, bu da hareketi üzengi kemiklerine ileten örsü hareket ettirir, ardından üzengi kemiğinin tabanı oval pencereye çarparak bir dalga oluşturur. iç kulakta bulunan sıvıda. Kulak zarı oval pencereye göre daha geniş bir yüzey alanına sahip olduğundan, ses dalgalarının havadan sıvıya geçişi sırasındaki enerji kayıplarını telafi etmek için orta kulak kemiklerinden geçerken ses yoğunlaşır ve güçlendirilir. Bu mekanizma sayesinde çok zayıf sesler bile algılanabilmektedir.

İnsan kulağı belirli yoğunluk ve frekans özelliklerine sahip ses dalgalarını algılayabilir. Frekans açısından insanlar 16.000 ila 20.000 hertz (saniyedeki titreşimler) aralığındaki sesleri algılayabilir ve insan işitmesi özellikle 1.000 ila 4.000 hertz aralığındaki insan sesine karşı hassastır. Ses dalgalarının genliğine bağlı olan yoğunluğun belirli bir eşiğe, yani 10 desibel'e sahip olması gerekir: Bu işaretin altındaki sesler kulak tarafından algılanmaz.