Диапазон волн воспринимаемых человеком. Особенности слухового восприятия, безопасность прослушивания, слуховые пороги, адаптация, правильный уровень громкости. Про­странственная и временная разрешающая способность слуха

Область слухового восприятия человека

Диапазон волн воспринимаемых человеком. Особенности слухового восприятия, безопасность прослушивания, слуховые пороги, адаптация, правильный уровень громкости. Про­странственная и временная разрешающая способность слуха

Область слухового восприятия человека довольно обширна. Но какова же эта область, какие её особенности и что ещё важно знать и учитывать при прослушивании своих проектов? Рассмотрим в этой статье.

Область слухового восприятия

У обычного, скажем, среднестатистического нормально слышащего человека область восприятия ограничена по частоте и силе звука.

Частотный диапазон находиться в районе от 20 Гц до 20 000 Гц (в некоторых книгах указывается даже от 16 Гц до 25 000 Гц).

Кстати,  для сравнения у многих животных диапазон, особенно на высоких частотах намного выше. Например, собаки и кошки слышат до 60000 Гц, а дельфины до 100000 Гц

По силе звука (динамическому диапазону) предел громкости доходит до 120 — 140 Дб.

Диапазоны

Условно область слухового восприятия можно разделить на три области: 20…300 Гц — низкая; 300…3000 Гц — средняя; 3000…20000 Гц — высокая.

Чувствительность слуха

Наибольшая степень чувствительности находится в диапазоне от 1000 до 3000 Гц. Чем выше или ниже от этого диапазона чувствительность начинает падать. Причем в области самых низких и высоких звуков наблюдается очень резкое её падение.

Кроме этого с возрастом чувствительность существенно меняется. Наибольшая она у 15—20-летних. Затем она постепенно снижается. Например, область наибольшей чувствительности до 40-летнего возраста находится около 3000 Гц, от 40 до 60 лет — около 2000 Гц, а старше 60 лет — около 1000 Гц.

Порог слышимости

Едва ощущаемое звучание минимальной силы звука называется порогом слышимости. Чем меньше необходимо звуковой энергии для того чтобы услышать звук, тем выше чувствительность уха.

Как мы говорили выше, в области 1000-3000 Гц находиться наибольшая степень чувствительности. Поэтому порог слухового восприятия в данной области наиболее низкий.

Естественно, что в других областях (более низких и высоких) порог повышается.

В международном стандарте ISO/R-226 значится следующие значения порогов слышимости (слушатели в возрасте от 18 до 30лет):

На рисунке нижняя  кривая изображает порог слышимости (ниже его мы уже не слышим звук). А верхняя кривая это болевой порог (при нем мы уже начинаем ощущать боль в ушах).

Область восприятия музыки

Основная энергия области слухового восприятия музыки находится в частотной области от 40 до 5000 Гц, а по уровню давления от 40 до 100 дБ. С возрастом, конечно, эта область восприятия звуков уменьшается и начинает терять яркость (уменьшается восприятие верхнего частотного диапазона). Однако, это в целом абсолютно не влияет на прослушивание музыки в любом возрасте.

Область восприятия речи

Что касается речи, то основная энергия области её слухового восприятия находится по частоте от 500 до 600 Гц и по силе от 50 до 90 дБ.

Для звукорежиссера при обработке речи (в том числе и вокала) важно знать следующее, что согласные с, з, ц, содержат частоты намного выше вплоть до 8600 Гц. А как их редактировать можно прочитать здесь.

Динамический диапазон тихого шепота равен 10—15 дБ, а громкой речи 25 дБ. Это означает, что некоторые особенно глухие согласные можно полноценно различить при условии сохранности не только частоты, но и интенсивности звука.

Абсолютный порог слышимости

Он зависит от длительности сигнала. Чтобы слух смог определить высоту тона, ему требуется определённое время воздействия. Например, для 50 Гц это 60 мс, для 1000 Гц и выше от 10 мс. Не удивительно, что высоту тона, например, в ударной установки определить очень сложно. А если звук совсем короткий, то он воспринимается как щелчок (подробнее).

На рисунке можно увидеть как зависит интенсивность (в Дб — вертикаль) и длительность воздействия (в мс горизонталь). Если длительность меньше 250 мс, то пороги возрастают, если больше 250 мс, то они стабилизируются. (рисунок взят их книги И. Алдошиной «Основы психоакустики»)

Разностный порог

Этот порог показывает нам ту разницу, при которой мы чувствуем прирост или ослабление частоты звука по сравнению с первоначальным.

  • Разностный порог по частоте:

В диапазоне от 500 до 5000 Гц он равен 0,003. Это означает, что изменение частоты в этом диапазоне на 3 Гц воспринимается слухом как другой звук (например, 2000 и 2003 Гц).

  • Разностный порог по силе звука:

Минимальный прирост силы звука заметный для слуха в среднем равен 0,1—0,12. Это означает, что наш слух ощущает разницу в громкости, если его усилить на 0,1 первоначальной величины, или на 1 дБ.

Но подробнее о дБ и громкости звука мы поговорим в отдельной статье.

Если нравятся наши статьи, подписывайтесь на RSS!  И поделись статьей со своим другом! Не ленитесь!

Если у вас есть, что добавить по теме, не стесняйтесь.

Tweet Подписаться Share Share Share Share Share

Источник: https://nssound.ru/o-zvuke-i-zvukovykh-signalakh/oblast-sluhovogo-vosprijatija-cheloveka/

• Чувствительность органа слуха – Городской центр восстановительного лечения для детей со слухоречевой патологией №1

Диапазон волн воспринимаемых человеком. Особенности слухового восприятия, безопасность прослушивания, слуховые пороги, адаптация, правильный уровень громкости. Про­странственная и временная разрешающая способность слуха

            III. Чувствительность органа слуха                 1.Пороги слухового ощущения                   2. Слуховая адаптация и слуховое утомление.Звуковая травма            3. Маскировка звука            4. Бинауральный слух                                                     1. Пороги слухового ощу­щения.             Наш слуховой орган отличается очень высокой чувствитель­ностью. При нормальном слухе мы способны различать звуки, вызывающие ничтожно малые (не превышающие диаметра мо­лекулы водорода) колебания барабанной перепонки.             Чувствительность слухового анализатора к звукам различной высоты неодинакова. Человеческое ухо наиболее чувствительно к звукам с частотой колебаний от 1000 до 3000, по мере же пони­жения и повышения частоты колебаний чувствительность падает. Особенно резкое падение чувствительности отмечается в обла­сти самых низких и самых высоких звуков.             С возрастом слуховая чувствительность изменяется. Наиболь­шая острота слуха наблюдается в возрасте 15—20 лет, а затем она постепенно падает. Зона наибольшей чувствительности до 40-летнего возраста находится в области 3000 гц, от 40 до 60 лет — в области 2000 гц, а старше 60 лет — в области 1000 гц.             Минимальная сила звука, способная вызвать ощущение едва слышимого звука, называется порогом слухового ощу­щения. Чем меньше величина звуковой энергии, необходимая для получения ощущения едва слышимого звука, т. е. чем ниже порог слухового ощущения, тем выше чувствитель­ность уха к данному звуку. В обла­сти средних частот (от 1000 до 3000 гц) пороги слухового воспри­ятия оказываются наиболее низкими, а в области низких и высо­ких частот пороги повышаются.             При нормальном слухе величина порога слухового ощущения равна 0 дб. Нуль децибел означает не отсутствие звука (не «нуль звука»), а нулевой уровень, т. е. уро­вень отсчета при измерении интенсивности воспринимаемых зву­ков, и соответствует пороговой интенсивности при нормальном слухе.             Нулевым уровнем силы звука принято считать величину дав­ления, соответствующего порогу слухового ощущения при нор­мальном слухе для тона в 1000 гц..             При увеличении силы звука ощущение громкости звука уси­ливается, но при достижении силы звука определенной величины нарастание громкости прекращается и появляется ощущение да­вления или даже боли в ухе. Сила звука, при которой появляется ощущение давления или боли, называется порогом непри­ятного ощущения или порогом дискомфорта.             Расстояние между порогом слухового ощущения и порогом дискомфорта оказывается наибольшим в области средних частот (1000—3000 гц) и достигает здесь 130 дб.             Область слухового восприятия у нормально слышащего человека ограничена по частоте и по силе звука. По частоте эта область охватывает диапазон от 16 до 20000 гц (частотный диапазон слуха), а по силе — 130 дб (дина­мический диапазон слуха).             Принято считать, что область речи, т. е. частотный и динами­ческий диапазон, необходимый для восприятия звуков речи, зани­мает лишь небольшую часть всей области слухового восприятия, а именно по частоте от 500 до 3000 гц и по силе от 50 до 90 дб над порогом слышимости. Такое ограничение области речи по ча­стоте и интенсивности может быть принято лишь весьма условно, так как оно оказывается действительным только в отно­шении наиболее важной для понимания речи области восприни­маемых звуков, но далеко не охватывает всех звуков, входящих в состав речи.             Целый ряд звуков речи, как например соглас­ные [с], [з], [ц], содержит форманты, лежащие значительно выше 3000 гц, а именно до 8600 гц. Что касается динамического диапа­зона, то нужно учитывать, что уровень интенсивности тихого ше­пота равен 10—15 дб и что даже в громкой речи имеются такие составные элементы, интенсивность которых не превышает уров­ня обычной шепотной речи, т. е. 25 дб; к числу таких элементов относятся, например, некоторые глухие согласные. Следователь­но, для полноценного различения на слух всех звуков речи необ­ходима сохранность всей или почти всей области слухового вос­приятия, как в отношении частоты, так и в отношении интенсив­ности звука.                                                         Рис. 3. Область слухового восприятия.                                                                                                                 На рисунке  3 представлена область звуков, воспринимаемых нормальным ухом человека. Верхняя кривая изображает порог слышимости звуков различной частоты, нижняя кривая — порог неприятного ощущения. Между этими кривыми располагается область слухового восприятия,     т. е. весь диапазон слышимых че­ловеком звуков. Заштрихованные части диаграммы обозначают об­ласть наиболее часто встречающихся звуков музыки и речи.             На рисунке 4 представлена сравнительная характеристика громкости и высоты окружающих нас звуков.                                   Рис.4 Сравнение громкости и высоты окружающих нас звуков.                                                                          2. Слуховая адаптация и слуховое утомление. Звуковая травма.                 При воздействии звуковых раздражений происходит временное понижение чувствительности органа слуха. Так, например, выйдя на шумную улицу, человек, обладающий нормальным слухом, ощущает шум улицы как очень громкий, соответственно его дей­ствительной интенсивности. Однако через некоторое время улич­ный шум ощущается уже как значительно менее громкий, хотя фактически интенсивность шума не изменяется. Это снижение ощущения громкости является следствием понижения чувстви­тельности слухового анализатора в результате воздействия силь­ного звукового раздражителя. После прекращения воздействия шума, когда, например, человек входит с шумной улицы в тихое помещение, чувствительность слухового органа быстро восста­навливается, и, выйдя вновь на улицу, человек опять будет ощу­щать уличный шум как очень громкий. Такое временное сниже­ние чувствительности получило название адаптации (от лат. adaptare — приспособлять). Адаптация является защитно-при­способительной реакцией организма, предохраняющей нервные элементы слухового анализатора от истощения под воздействием сильного раздражителя. Понижение слуховой чувствительности при адаптации очень кратковременно. После прекращения звуко­вого раздражения чувствительность органа слуха восстанавливается через несколько секунд.                Изменение чувствительности в процессе адаптации происхо­дит как в периферическом, так и в центральном конце слухового анализатора. При воздействии звука на одно ухо чувствительность изменяется в обоих ушах.                При интенсивном и длительном (например, в течение несколь­ких часов) раздражении слухового анализатора наступает слу­ховое утомление. Оно характеризуется резким понижением слу­ховой чувствительности, которая восстанавливается лишь после более или менее продолжительного отдыха. Если при адаптации чувствительность восстанавливается в течение нескольких секунд, то для восстановления чувствительности при утомлении слухово­го анализатора требуется время, измеряемое часами, а иногда и сутками. При частом и длительном (в течение нескольких меся­цев или лет) перераздражении слухового анализатора в нем мо­гут возникнуть необратимые патологические изменения, приво­дящие к стойкому нарушению слуха (шумовое поражение слухо­вого органа).              При очень большой мощности звука, даже при кратковремен­ном его воздействии, может возникнуть звуковая травма, сопро­вождающаяся иногда нарушением анатомической структуры среднего и внутреннего уха.                                                           3. Маскировка звука.             Если какой-либо звук воспринимается на фоне действия другого звука, то первый звук ощущается ме­нее громким, чем в тишине; он как бы заглушается другим звуком.             Так, например, в шумном цехе, в поезде метро отмечается значительное ухудшение восприятия речи, а некоторые слабые звуки в условиях шумового фона совсем не воспринимаются.              Это явление носит название маскировки звука. Для звуков разной высоты маскировка выражена неодинаково. Высокие зву­ки сильно маскируются низкими и, наоборот, сами оказывают очень небольшое маскирующее действие на низкие звуки. Наибо­лее сильно выражено маскирующее влияние звуков, близких по высоте к маскируемому звуку. На практике приходится часто иметь дело с маскирующим действием различных шумов. Так, например, шум городской улицы оказывает заглушающее (маскирующее) действие, достигающее днем 50—60 дб.                                                         4. Бинауральный слух.                Наличие двух ушей обусловливает спо­собность определять направление источника звука. Эта способ­ность получила название бинаурального (двуушного) слу­ха, или ототопики (от греч. otos — ухо и topos — место).               Глухие на одно ухо после некоторой тре­нировки научаются определять направление звука.               Слуховой анализатор обладает способностью не только раз­личать направление звука, но и определять местоположение его источника, т. е. оценивать расстояние, на котором находится источник звука.               Бинауральный слух дает также возможность воспринимать сложные звуковые комплексы, когда звук приходит одновремен­но с разных сторон, и определять при этом положение источников звука в пространстве (стереофония).


Источник: https://www.sites.google.com/site/detskijgorodskojsurdocentr/fiziologia-sluhovogo-analizatora/cuvstvitelnost-organa-sluha

Особенности восприятия слуховой системы

Диапазон волн воспринимаемых человеком. Особенности слухового восприятия, безопасность прослушивания, слуховые пороги, адаптация, правильный уровень громкости. Про­странственная и временная разрешающая способность слуха

Слуховая система человека в норме воспринимает звуковые волны от 16 Гц до 20000 Гц, что составляет частотный диапазон слуха.

Весь диапазон воспринимаемых человеком речевых частот делят на низкочастотныеот 16 до 500 Гц, среднечастотные от 500 до 1000 Гц, и высокочастотные от 2000 Гц. до 8000Гц.

, частоты более 8600 Гц не входят в структуру речевых частот, но имеют значение при восприятии пения птиц, музыки.

Наиболее чувствительна слуховая система к звукам с частотой колебания от 500 – 1000 Гц до3000 – 4000 Гц, которые называются речевыми частотами.

При удалении в обе стороны от этих частот, чувствительность быстро падает и требуется значительное увеличение силы звука, в 1000 раз большее, чем для восприятия звуков от 500 Гц до 4000 Гц.

В речи человека присутствуют согласные звуки « с, з, ц », форманты которых находятся в области 8600 Гц, и четкое воспроизведение этих звуков возможно при наличии всей зоны восприятия речевых частот.

Восприятие слуховой системы по силе звука охватывает диапазон от 0 дБ до 140 дБ, и этот диапазон называется динамическим диапазоном.

0 дБ это условная единица, она обозначает минимальную силу звука, которая способна вызвать слуховое ощущение и называется порогом слухового ощущения.

Чем ниже порог слухового ощущения, то есть чем ближе он к 0 дБ, тем меньшая сила звука требуется для получения слухового ощущения. Поэтому низкие пороги слухового ощущения указывают на сохранность слуха, а чем выше пороги слухового ощущения, тем более нарушен слух.

Шепотная речь продолжает восприниматься при повышении слуховых порогов до 25 дБ, разговорная речь воспринимается при повышении слуховых порогов от 30 до 80 дБ.

Поскольку в громкой речи имеются форманты, интенсивность которых не превышает шепотную речь, для четкого восприятия разговорной речи надо иметь сохранность слухового восприятия от 0 до 30 дБ.

Дети с легкой степенью тугоухости могут иметь трудности восприятия разговорной речи, и должны в классах сидеть на первых партах. Динамические характеристики имеют значение для формирования слухового образа.

Порог дискомфорта.

Сила звука, при которой появляется ощущение давления или боли называется порогом дискомфорта. У хорошо слышащих людей, с большим динамическим диапазоном до 90 и более дБ, пороги дискомфорта возникают только при чрезвычайных ситуациях, например при взрыве.

У слабослышащих, чей динамический диапазон намного меньше и составляет от 30 до 50 дБ и глухих, чей динамический диапазон зачастую составляет от 10 до 15 дБ, даже незначительное увеличение силы звука в слуховом аппарате может вызвать дискомфорт и не желание ребенка пользоваться слуховым аппаратом. Это надо помнить при работе со слабослышащими детьми.

Обычно, на аудиограмме, которая характеризует зависимость порога слухового ощущения от частоты звука, пороги дискомфорта обозначаются дополнительной штриховкой.

Наряду с возможностью воспринимать диаметрально противоположные по силе звука слуховые ощущения от 0 дБ до 140 дБ, слуховая система в состоянии различать самое незначительное усиление силы звука в пределах 1 дБ как усиление громкости звука. Такое свойство называется разностным или дифференциальным порогом силы звука.

Разностным порогом частоты звуканазывают минимальный прирост частоты звука к его первоначальной частоте зафиксированный слуховой системой. Наименьшие разностные пороги частоты звука наблюдаются от 500 до 5000 Гц. На этих частотах изменение частоты звука в пределах 3 Гц воспринимается как другой звук.

Слуховая система дает возможность различать абсолютную высоту звука, что является показателем абсолютного слуха, определять интервалы между звуками, интервалами называются расстояния между двумя степенями звукоряда. Слуховая система чувствительна к консонансам (слитно звучащий тон) и диссонансам (раздельно звучащий тон), но эти особенности встречаются у людей, обладающих абсолютным слухом.

Временное снижение чувствительности слуховой системы в виде снижения ощущения громкости в результате воздействия интенсивного звукового раздражителя и обострение слуха в тишине получило название адаптации.

Адаптация означает максимальное приспособление слуховой системы к восприятию звука определенной силы и частоты.

Непрерывное воздействие на орган слуха в течение 2 минут звуком в 1000 Гц с интенсивностью 50 дБ над порогом слышимости вызывает у здоровых людей временную реакцию снижения слуха до 5 – 10 дБ в зоне частоты раздражения.

Восстановление исходной слуховой чувствительности после указанной звуковой нагрузки происходит у здоровых людей в течение 5 – 8 секунд.

Для временной защиты начинают действовать компенсаторные механизмы нервной системы в виде резкого сокращения обеих мышц барабанной полости: мышцы, напрягающей барабанную перепонку и стремянной мышцы.

Такое резкое сокращение мышц барабанной полости прекращает проведение звуковой волны по слуховым косточкам к овальному окну и предотвращает воздействие интенсивного звука на внутреннее ухо.

После прекращения звукового раздражения, чувствительность органа слуха восстанавливается по-разному, в зависимости от особенности слуховой системы и возможных нарушений в ней. Участие нервных механизмов в процессе адаптации подтверждает тот факт, что при воздействии звука на одно ухо чувствительность изменяется в обоих ушах.

Слуховым утомлением объясняется значительное снижение слуховой чувствительности, которая восстанавливается только после продолжительного отдыха. Обычно слуховое утомление сопровождается снижением общей работоспособности.

У слабослышащих и глухих детей интенсивное раздражение органа слуха во время занятия с использованием звукоусиливающей аппаратуры может вызвать снижение внимания, нежелание продолжать работу.

Эти признаки слухового утомления надо учитывать во время занятий и индивидуально подходить к каждому ребенку в зависимости от исходных показателей нарушения слуха и интенсивности звукоусиливающей аппаратуры.

Регулярное, продолжительное пребывание в шумной обстановке в течение нескольких месяцев или лет может вызвать изменения волосковых клеток в спиральном органе и, как следствие, стойкое нарушение слуха.

Такие нарушения слуха часто встречаются у работников шумных производств и проявляются преимущественным поражением высоких частот, как наиболее чувствительных, расположенных в основном завитке улитки.

Кратковременное воздействие на орган слуха очень мощного звукового раздражителя в состоянии вызвать звуковую травму в виде разрыва барабанной перепонки и нарушения функции волосковых клеток спирального органа, что проявляется устойчивым снижением слуха. Такие травмы чаще встречаются во время военных действий.

Ослабление восприятия или отсутствие восприятия одного звука при действии другого звука называется маскировкой звука. Маскирующий звук часто используют при исследовании слуха, особенно при одностороннем снижении слуха. Чтобы избежать переслушивания лучше слышащим ухом, в него подают маскирующий звук.

Фазовые явления в слуховой системе. Феномен ускоренного нарастания громкости (ФУНГ).

Сущность феномена заключается в том, что у некоторых людей с тугоухостью, обострена чувствительность к нарастанию громкости звука в плохо слышащем ухе. Страдают от этого дети с тугоухостью, пользующиеся слуховым аппаратом.

Это часто происходит, когда с целью улучшения восприятия, усиливают в аппарате интенсивность звука. Даже незначительное усиление интенсивности звука в плохо слышащем ухе вызывает резко отрицательную реакцию, ребенок отказывается от слухового аппарата и от продолжения занятий.

Этот факт может указывать на изменения в нервных воспринимающих клетках спирального органа с превалированием явлений раздражения, по типу гиперакузии (повышенная чувствительность к звукам).

Исследование ФУНГ используется для различения места повреждения слуха в слуховой системе, обычно, наличие ФУНГ связывают с повреждением волосковых клеток улитки, а его отсутствие с повреждением нервных проводников слуховой системы.

Ототопика, пространственный или бинауральный (двуушный) слухэто способность слуховой системы определять направление или источник звука благодаря тому, что звуковая волна доходит до правого и левого уха с небольшой разницей во времени, равной 0,063 сек или разницей в громкости.

Способность распознавания направления звука сохраняется только при одинаковом слухе на оба уха, слух может быть сниженным, но симметрично на оба уха, или нормальным на оба уха.

Люди с односторонней глухотой теряют возможность определять локализацию источника звука.

Определение направления звуковой волны возможно при длине волны равной удвоенному расстоянию между ушами, которое в среднем составляет 21см.

Для низких частот при бинауральном восприятии главное значение имеет разница во времени поступления звука к одному уху, а затем к другому, поскольку низкие звуки имеют большую длину волны.

Для распознавания направления высоких частот, имеющих короткую длину волны, наибольшее значение имеет сила звука, или разница в громкости.

Больные с поражением теменно-височных отделов мозга с нормальной остротой слуха на оба уха не могут определять источник звука на больной стороне, или эта способность резко снижена. Этот факт указывает на то, что сравнения звуков по времени поступления, или по интенсивности звуков осуществляется проводниковой и корковой отделами нервной, слуховой системы



Источник: https://infopedia.su/12x6049.html

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.