Üç bölümden oluşan karmaşık bir özel organdır: dış, orta ve iç kulak.
Dış kulak, ses algılayan bir cihazdır. Ses titreşimleri kulak kepçeleri tarafından yakalanır ve dış işitme kanalı yoluyla dış kulağı orta kulaktan ayıran kulak zarına iletilir. Sesin yakalanması ve iki kulakla işitme sürecinin tamamı, yani biniural işitme, sesin yönünün belirlenmesinde önemlidir. Yandan gelen ses titreşimleri en yakın kulağa diğerinden bir saniyenin birkaç ondalık kesri kadar (0.0006 s) önce ulaşır. Sesin her iki kulağa ulaşma zamanındaki bu son derece küçük fark, yönünü belirlemek için yeterlidir.
Orta kulak, östaki borusu aracılığıyla nazofarenks boşluğuna bağlanan bir hava boşluğudur. Timpanik zardan orta kulaktan salınımlar, birbirine bağlı 3 işitsel kemikçik tarafından iletilir - malleus, inkus ve stapes ve ikincisi oval pencerenin zarından geçen sıvının bu salınımlarını iletir. İç kulak- perilenf. İşitme kemikçikleri sayesinde salınımların genliği azalır ve güçleri artar, bu da iç kulaktaki sıvı sütununun harekete geçmesini sağlar. Orta kulak, ses yoğunluğundaki değişikliklere uyum sağlamak için özel bir mekanizmaya sahiptir. Güçlü seslerle, özel kaslar kulak zarının gerginliğini arttırır ve stapes hareketliliğini azaltır. Bu, titreşim genliğini azaltır ve iç kulağı hasardan korur.
İçinde koklea bulunan iç kulak, temporal kemiğin piramidinde bulunur. İnsan salyangozu 2.5 sarmal bobin oluşturur. Koklear kanal iki septa (ana zar ve vestibüler zar) ile 3 dar geçişe ayrılır: üst (vestibüler merdiven), orta (membranöz kanal) ve alt (timpanik merdiven). Salyangozun tepesinde, oval pencereden salyangozun tepesine ve daha sonra yuvarlak pencereye giden üst ve alt kanalları tek bir kanala bağlayan bir delik vardır. Boşlukları bir sıvı - perilenf ile doldurulur ve orta membranöz kanalın boşluğu, farklı bir bileşime sahip bir sıvı - endolenf ile doldurulur. Orta kanalda bir ses algılayan cihaz var - içinde ses titreşimleri için alıcıların bulunduğu Corti organı - saç hücreleri.
Ses algılama mekanizması. Ses algısının fizyolojik mekanizması, kokleada meydana gelen iki sürece dayanır: 1) farklı frekanslardaki seslerin kokleanın ana zarı üzerindeki en büyük etkisinin olduğu yerde ayrılması ve 2) mekanik titreşimlerin sinir uyarımına dönüştürülmesi. reseptör hücreleri tarafından. Oval pencereden iç kulağa giren ses titreşimleri perilenfa iletilir ve bu sıvının titreşimleri ana zarın yer değiştirmesine neden olur. Salınım yapan sıvı sütununun yüksekliği ve buna bağlı olarak ana zarın en büyük yer değiştirmesinin yeri, sesin perdesine bağlıdır. Böylece farklı yükseklikteki seslerle farklı saç hücreleri ve farklı sinir lifleri uyarılır. Ses yoğunluğundaki bir artış, uyarılmış saç hücrelerinin ve sinir liflerinin sayısında bir artışa yol açar, bu da ses titreşimlerinin yoğunluğunu ayırt etmeyi mümkün kılar.
Titreşimlerin uyarılma sürecine dönüşümü, özel alıcılar - tüy hücreleri tarafından gerçekleştirilir. Bu hücrelerin tüyleri deri zarına gömülüdür. Sesin etkisi altındaki mekanik titreşimler, integumenter zarın alıcı hücrelere göre yer değiştirmesine ve kılların bükülmesine yol açar. Alıcı hücrelerde, kılların mekanik olarak yer değiştirmesi bir uyarma sürecine neden olur.
Ses iletkenliği. Hava ve kemik iletimini ayırt eder. V normal koşullar insanlarda hava iletimi hakimdir: ses dalgaları dış kulak tarafından yakalanır ve hava titreşimleri dış işitsel kanaldan orta ve iç kulağa iletilir. Kemik iletimi durumunda, ses titreşimleri kafatasının kemikleri aracılığıyla doğrudan kokleaya iletilir. Bu ses titreşimlerinin iletim mekanizması, bir kişi su altına daldığında önemlidir.
Bir kişi genellikle sesleri 15 ila 20.000 Hz frekansında (10-11 oktav aralığında) algılar. Çocuklarda üst sınır 22.000 Hz'e ulaşır ve yaşla birlikte azalır. En yüksek hassasiyet 1000 ila 3000 Hz frekans aralığında bulundu. Bu alan, insan konuşmasının ve müziğinin en yaygın frekanslarına karşılık gelir.
Sesleri algılama sürecimiz, gelen ses bilgisinin kalitesine ve psişemizin durumuna bağlıdır.
Sesler ve duyduklarımız hakkında.
Ses, bir titreşim kaynağından belirli bir hızda düz bir çizgide hareket eden bir ortamın dalga sıkıştırması olarak düşünülebilir. Uzaklık ile dalga "yoğunluğunu" kaybeder ve yavaş yavaş kaybolur. Ses zayıflaması, ses kaynağına olan uzaklığın karesi ile ters orantılıdır. Gazlarda sesin yayılma hızı gazın doğasına, ortamın yoğunluğuna, sıcaklığa ve statik atmosfer basıncına bağlıdır. Sıvı ve gazlı ortamlar için - esas olarak ortamın doğası gereği. Yani, havada, sıcaklık 0 ila 200C arasında değiştiğinde bu değer 330 ila 345 m / s, suda - yaklaşık 1500 m / s, çelikte - 6000 m / s.
İşitsel analizörün yapısı hakkındaki makale, dış ve orta kulak yoluyla işitme organları tarafından seslerin algılanmasının ana mekanizmasını ve dönüşümleri açıklar. ses dalgaları iç kulaktaki elektriksel impulslara dönüştürülür. Sesi iç kulağın alıcı hücrelerine iletmek için hava yoluna ek olarak, ses dalgaları sadece dış işitme kanalına girmekle kalmayıp aynı zamanda kafatası kemiğinin titreşmesine neden olduğundan, ses algısı için kemikli bir yol da vardır. Bu mekanizma, kendi sesimizin sesini neden bozuk duyduğumuzu anlamak için önemlidir. Sesin kemik iletimi ile, yalnızca küçük bir salınım genliğine sahip yüksek sesler alıcı hücrelere ulaşır, bu nedenle sesimizi diğerlerinden daha yüksek duyarız.
Mikrodalga radyasyonunun işitsel algısında bir mikrodalga işitsel etkisi de vardır. Darbeli veya modüle edilmiş mikrodalga radyasyonuna maruz kaldığında, seslerin algılanması doğrudan insan kafatasının içinde gerçekleşir. Bu işlem sırasında, bir kişi tarafından başka kimsenin duyamayacağı ses bilgisi olarak algılanan şok dalgaları ortaya çıkar. Ayrıca bulundu ki, uygun seçim modülasyon sinyali, ses bilgilerini bir kişiye mikrodalga radyasyonu yoluyla ayrı kelimeler veya ifadeler şeklinde iletmek mümkündür.
İşitsel duyuların seçiciliği ses bilgisi.
Duyduğumuz sesler, beyin tarafından kodu çözülen, öznel ses temsillerine veya görüntülere dönüştürülen ses bilgileridir. Bize ulaşan sesler ölçülebilir ve nesnel olarak tanımlanabilir, ancak ses algısı bireysel ve seçicidir.Sadece işitsel analizörümüzün kalitesine değil, aynı zamanda psikolojik durum, ruh hali, mevcut ihtiyaçlar.
Genellikle bir saatin tik taklarını veya bir fanın ses çıkardığını duymayız, bizi ilgilendiren bir konuyla meşgulsek yakındaki insanların konuşmalarını duymayabiliriz. Ama dinledikten sonra, kendi nefesimizi duymamıza izin verin. Bizi rahatsız etmeyen yüksek sesler “kulaklarımıza” geçer, ancak ilginç ve önemli, hatta çok sessiz olanlar ciddi bir duygusal tepkiye neden olabilir. İşitme cihazlarımız ses bilgisi için son derece seçicidir. Bu tür öznel bir ses algısı, ihtiyacımız olmayan seslerin algılanmasını engelleyen beynin bir tür giriş filtresi nedeniyle oluşur. Sesleri filtrelemek, gereksiz "istenmeyen postaları" filtrelemek, şu anda gerçekten önemli olan bilgileri vurgulamamızı sağlar.
Ancak, bilincin katılımı olmadan sağlam bilginin filtrelenmesinin bir dezavantajı vardır. Düşük frekanslı ve yavaş ritimli bazı ses yapıları, derin kas veya zihinsel gevşeme etkisine sahiptir. Bu tür müzik ve ritimlerin seslerinin algılanması, bilinçli kontrolün olağan etkisi olmaksızın vücudun harekete geçirilmesi için koşullar da yaratabilir. Örneğin, davulun ritminin askerlerin çok yorgun olduklarında bile aptalca yürümelerine yardımcı olduğu çok eski zamanlardan beri bilinmektedir. Bu tür sağlam bilgiler, şamanlar, hipnotistler veya psikoterapistler tarafından telkin etkisini artırmak için kullanılır.
Bize ulaşan ses dalgalarının ses bilgisine dönüştürülmesi işitsel analizörde gerçekleştirilir ve gelen sinyallerin son işlenmesi birkaç şekilde yapılabilir. işitme merkezleri beyin, başta motor merkezi ve görme merkezi olmak üzere diğer önemli merkezlerle bilgi alışverişinde bulunur. Ayrıca, yeni bir ses temsilinin karşılaştırılması ve tanımlanması için bellekte depolanan ses bilgilerinin işitsel algılanması için kullanılması da mümkündür.
Ses uyaranının yönünün belirlenmesi.
Ses bilgisinin nereden geldiğini anlamak için timsahın vücudunu çevirmesi gerekir, kedinin sadece kulaklarını açması yeterlidir ve kişinin herhangi bir hareket yapmasına gerek yoktur.
Bir kişinin stereofonik bir ses algısı vardır, sesin yatay yönünü iki ana şekilde belirler: sesin bir kulağa girişi ile diğerine girişi arasındaki zaman gecikmesi ve her iki kulaktaki seslerin yoğunluğu arasındaki fark ile. . Sesin algılanması için birinci mekanizma en iyi 3000 hertz'in (Hz) altındaki frekanslarda çalışır ve ikinci mekanizma daha yüksek frekanslarda çalışır, çünkü bu frekanslardaki kafa ses bilgisine daha önemli bir engeldir.
Bir kişi doğrudan sesin kaynağına bakarsa ses bilgisi her iki kulağa da aynı anda ulaşır, ancak bir kulak uyarana diğerinden daha yakınsa, ilk kulaktan gelen ses sinyalleri beyne birkaç mikrosaniye önce girer. ikinci ses bilgisi.
Ses kaynağının bir kişinin önünde mi yoksa arkasında mı olduğunu, ayrıca yukarıda mı aşağıda mı olduğunu ayırt etmek, esas olarak, kulaktan gelen sesin yoğunluğunu, kulaktan gelen yöne bağlı olarak değiştiren, kulak kepçelerinin karmaşık bir şeklinin yardımıyla elde edilir. hangi geliyor.
Psikoakustik, ses kulağa uygulandığında bir kişinin işitsel duyumlarını inceleyen bir bilim alanıdır.
Mutlak (analitik) müzik kulağına sahip kişiler, bir sesin perdesini, yüksekliğini ve tınısını doğru bir şekilde belirleyebilir, enstrümanların sesini ezberleyebilir ve bir süre sonra tanıyabilir. Duyduklarını doğru bir şekilde analiz edebilir, bireysel enstrümanları doğru şekilde vurgulayabilirler.
Perdesi mükemmel olmayan kişiler ritmi, tınıyı, tonaliteyi belirleyebilirler ancak dinledikleri materyali doğru analiz etmeleri onlar için zordur.
Yüksek kaliteli ses ekipmanlarını dinlerken, kural olarak, uzmanlar farklıdır. Bazı insanlar, her bir tonun iletiminin yüksek şeffaflığını ve aslına uygunluğunu tercih eder, sesteki ayrıntı eksikliğinden rahatsız olurlar. Diğerleri bulanık, belirsiz bir karakterin sesini tercih eder, müzikal görüntüdeki ayrıntıların bolluğundan çabucak yorulur. Birisi sesteki armoniye, biri spektral dengeye, biri dinamik aralığa odaklanır. Her şeyin bireyin türüne bağlı olduğu ortaya çıktı.İnsan türleri şu ikiliğe (eşleştirilmiş sınıflara) ayrılır: duyusal ve sezgisel, düşünme ve hissetme, dışa dönük ve içe dönük, kararlı ve algılayıcı.
Duyusal hakimiyeti olan insanlar net bir diksiyona sahiptir, bir konuşmanın veya müzikal görüntünün tüm nüanslarını mükemmel bir şekilde algılar. Onlar için, tüm sondaj aletleri açıkça ayırt edildiğinde sesin şeffaflığı son derece önemlidir.
Sezgisel hakimiyeti olan dinleyiciler, bulanık bir müzik görüntüsünü tercih ederler ve tüm müzik aletlerinin ses dengesine büyük önem verirler.
Düşünme baskınlığına sahip dinleyiciler, yüksek dinamik aralığa sahip, açıkça belirgin bir majör ve minör baskın olan, parçanın belirgin bir anlamı ve yapısı olan müzik eserlerini tercih ederler.
Dominant insanların verdiğini hissetmek büyük önem müzik eserlerinde uyum, nötr değerden majör ve minör hafif sapmaları olan eserleri tercih ederler, yani. "Ruh için müzik."
Dışa dönük baskın bir dinleyici, sinyali gürültüden başarıyla ayırır, yüksek ses seviyesinde müzik dinlemeyi tercih eder, bir müzik parçasının büyük veya azınlığı, müzikal görüntünün o andaki frekans konumuna göre belirlenir.
İçe dönük bir baskın olan insanlar, bir müzikal görüntünün iç yapısına büyük önem verirler, büyük-azınlık, ortaya çıkan rezonanslardaki harmoniklerden birinin frekans kayması ile de değerlendirilir, yabancı gürültüler ses bilgilerinin algılanmasını zorlaştırır.
Belirleyici bir hakimiyete sahip insanlar, müzikte düzenliliği, içsel periyodikliğin varlığını tercih ederler.
Algılama baskınlığı olan dinleyiciler, müzikte doğaçlamayı tercih ederler.
Aynı ekipman ve aynı odadaki aynı müziğin her zaman aynı şekilde algılanmadığını herkes kendisi bilir. Muhtemelen, psiko-duygusal duruma bağlı olarak, duygularımız ya donuktur ya da şiddetlenir.
Öte yandan, sesin aşırı detayı ve doğallığı, duyusal baskınlığı olan yorgun ve endişeli bir dinleyiciyi rahatsız edebilir, bu durumda bulanık ve yumuşak müziği tercih eder, kabaca konuşursak, canlı enstrümanları şapkada dinlemeyi tercih eder. kulak tıkaçları ile.
Bir dereceye kadar, ses kalitesi, hem haftanın gününe hem de günün saatine bağlı olan şebeke voltajının "kalitesinden" etkilenir (en yoğun saatlerde, şebeke voltajı en "kirli") . Odadaki gürültü seviyesi ve dolayısıyla gerçek dinamik aralık da günün saatine bağlıdır.
20 yaşındaki bir vaka, ortam gürültüsünün etkisi hakkında iyi hatırlanır. Köy düğününden sonra akşam geç saatlerde gençler, masaları toplamaya ve bulaşıkları yıkamaya yardım etmek için geride kaldı. Müzik avluda düzenlendi: iki kanallı bir amplifikatör ve iki hoparlörlü bir elektrik akordeon, Shushurin'in şemasına göre dört kanallı bir güç amplifikatörü, girişine bir elektrik akordeonunun bağlı olduğu ve çıkışlara - iki 3 -yollu ve iki 2-yollu akustik sistem. Anti-paralel önyargı ile 19 hızda yapılan kayıtlara sahip bir teyp. Sabah saat 2 civarında, herkes serbestken, genç avluda toplandı ve ruh için bir şeyler eklemek istedi. STARS'ın 45'te gerçekleştirdiği Beatles temaları üzerine bir karışık çaldığında, müzisyenlerin ve müzikseverlerin şaşkınlığını hayal edin… Gürültünün arttığı bir atmosferde müzik algısına adapte olmuş bir kulak için gecenin sessizliğinde ses şaşırtıcı bir hal aldı. açık ve nüanslı.
Frekansa göre algı
İnsan kulağı, salınım sürecini yalnızca salınımlarının frekansı 16 ... 20 Hz ila 16 ... 20 kHz aralığındaysa ses olarak algılar. 20 Hz'nin altındaki bir frekansta, titreşimlere 20 kHz'in üzerinde - ultrasonik infrasonik denir. 40 Hz'nin altında frekansa sahip sesler müzikte nadirdir ve konuşma dili ve tamamen yoklar. Yüksek ses frekanslarının algılanması, hem işitme organlarının bireysel özelliklerine hem de dinleyicinin yaşına büyük ölçüde bağlıdır. Örneğin, 18 yaşında, 14 kHz frekansındaki sesler yaklaşık% 100, 50 ... 60 yaşında - dinleyicilerin sadece% 20'si duyulur. 18 yaşına kadar 18 kHz frekansına sahip sesler, dinleyicilerin yaklaşık% 60'ı ve 40 ... 50 yaşına kadar - sadece% 10'u tarafından duyulur. Ancak bu, yaşlı insanlar için ses üretme yolunun kalitesi gereksinimlerinin azaldığı anlamına gelmez. 12 kHz frekanslı sinyalleri zar zor algılayan kişilerin bir fonogramda yüksek frekans eksikliğini çok kolay fark ettikleri deneysel olarak tespit edilmiştir.
Yaklaşık %0,3'lük bir frekans değişikliği için işitme çözünürlüğü. Örneğin, birbiri ardına gelen 1000 ve 1003 Hz iki ton enstrümansız olarak ayırt edilebilir. Ve iki tonun frekanslarını yenerek, bir kişi bir hertz'in onda birine kadar bir frekans farkını tespit edebilir. Aynı zamanda, müzik fonogramının çalma hızındaki sapmayı ±% 2 içinde kulaktan ayırt etmek zordur.
Ses algısının frekans açısından öznel ölçeği, logaritmik yasaya yakındır. Buna dayanarak, ses iletim cihazlarının tüm frekans özellikleri logaritmik bir ölçekte çizilir. Bir kişinin kulak tarafından perdeyi belirleme derecesi, işitmesinin keskinliğine, müzikalitesine ve uygunluğuna ve ayrıca sesin yoğunluğuna bağlıdır. Yüksek ses seviyelerinde, daha yüksek yoğunluklu sesler, zayıf seslerden daha düşük görünür.
Yoğun sese uzun süre maruz kaldığında, işitme hassasiyeti kademeli olarak azalır ve işitmenin aşırı yüklenmeye tepkisi ile ilişkili olan ses seviyesi ne kadar yüksek olursa, yani. doğal adaptasyonu ile. Belirli bir süre sonra hassasiyet geri yüklenir. Yüksek sesle sistematik ve uzun süreli müzik dinlemek, özellikle kulaklık (kulaklık) kullanan gençlerin işitme organlarında geri dönüşü olmayan değişikliklere neden olur.
Bir sesin önemli bir özelliği tınıdır. İşitme yeteneğinin tonlarını ayırt edebilmesi, çeşitli müzik aletlerini ve sesleri ayırt etmeyi mümkün kılar. Tını renkleri sayesinde sesleri çok renkli hale gelir ve kolayca tanınır. Doğru tını iletimi için koşul, sinyal spektrumunun bozulmamış iletimidir - karmaşık bir sinyalin (tonlar) bir dizi sinüzoidal bileşeni. Vurgular, temel tonun frekansının katlarıdır ve genlik olarak daha küçüktür. Sesin tınısı, üst tonların bileşimine ve yoğunluğuna bağlıdır.
Canlı enstrümanların sesinin tınısı büyük ölçüde ses üretiminin yoğunluğuna bağlıdır. Örneğin, piyanoda hafif parmak baskısı ve keskin bir nota ile çalınan aynı notanın farklı atakları ve sinyal spektrumları vardır. Eğitimsiz bir kişi bile, bir mikrofon kullanılarak dinleyiciye iletilse ve ses seviyesi dengeli olsa bile, bu tür iki ses arasındaki duygusal farkı saldırılarından kolayca algılayabilir. Ses saldırısı, sabit özelliklerin oluşturulduğu belirli bir geçici süreç olan ilk aşamadır: ses yüksekliği, tını, perde. Farklı enstrümanların sesinin saldırı süresi 0 ... 60 ms arasında değişmektedir. Örneğin, vurmalı çalgılar için 0 ... 20 ms, fagot için - 20 ... 60 ms aralığındadır. Bir enstrümanın atak özellikleri büyük ölçüde müzisyenin çalım tarzına ve tekniğine bağlıdır. Bir müzik parçasının duygusal içeriğini aktarmayı mümkün kılan enstrümanların bu özellikleridir.
Dinleyiciden 3 m'den daha az bir mesafede bulunan bir sinyal kaynağının sesinin tınısı "daha ağır" olarak algılanır. Sinyal kaynağının 3'ten 10 m'ye çıkarılmasına, ses tınısı daha parlak hale gelirken, hacimde orantılı bir azalma eşlik eder. Sinyal kaynağının daha fazla çıkarılmasıyla, havadaki enerji kayıpları frekansın karesiyle orantılı olarak büyür ve havanın bağıl nemine karmaşık bir bağımlılığa sahiptir. RF bileşenlerinin enerji kayıpları, %8 ila %30 ... %40 aralığında bağıl nemde maksimum ve %80'de minimumdur (Şekil 1.1). Ton kaybındaki bir artış, tını parlaklığında bir azalmaya yol açar.
genlik algısı
Binaural ve mono dinleme için işitme eşiğinden ağrı eşiğine kadar eşit ses şiddeti eğrileri Şekil 2'de gösterilmiştir. 1.2.a, b, sırasıyla. Genlik algısı frekansa bağlıdır ve yaşa bağlı değişikliklerle ilişkili önemli bir varyasyona sahiptir.
Ses yoğunluğuna karşı işitme hassasiyeti ayrıktır. Ses yoğunluğundaki bir değişikliği algılama eşiği hem frekansa hem de ses hacmine bağlıdır (yüksek ve orta seviyelerde 0,2 ... 0,6 dB'dir, düşük seviyelerde birkaç desibele ulaşır) ve ortalama olarak 1 dB'den azdır. .
Haas etkisi
İşitme cihazı, diğer herhangi bir salınım sistemi gibi, atalet ile karakterizedir. Bu özellik nedeniyle, 20 ms'ye kadar olan kısa sesler, 150 ms'den uzun seslerden daha sessiz olarak algılanır. Eylemsizliğin tezahürlerinden biri,
20 ms'den daha kısa süreli darbelerdeki bozulmaları tespit edememe. Aralarında 5 ... 40 ms'lik bir zaman aralığı olan kulaklara gelen 2 özdeş sinyal durumunda, işitme bunları ayrı ayrı 40 ... 50 ms'den fazla bir aralıkla tek bir sinyal olarak algılar.
maskeleme etkisi
Geceleri, sessiz koşullarda, bir sivrisinek gıcırtısını, bir saatin tik taklarını ve diğer sessiz sesleri duyabilirsiniz ve gürültü koşullarında muhatabın yüksek konuşmasını yapmak zordur. Gerçek koşullar altında, akustik sinyal mutlak sessizlikte mevcut değildir. Dinleme alanında kaçınılmaz olarak bulunan yabancı gürültü, ana sinyali bir dereceye kadar maskeler ve algılanmasını zorlaştırır. Aynı anda başka bir tona (gürültü veya sinyal) maruz kalırken bir tonu (veya sinyali) duyma eşiğinin yükseltilmesine maskeleme denir.
Herhangi bir frekansın tonunun, düşük tonlarla yüksek tonlardan çok daha etkili bir şekilde maskelendiği, başka bir deyişle, düşük frekanslı tonların, yüksek frekanslı tonları, tersinden daha güçlü bir şekilde maskelediği deneysel olarak belirlenmiştir. Örneğin, aynı yoğunlukta 440 ve 1200 Hz'lik sesleri aynı anda çalarken, yalnızca 440 Hz frekansında bir ton duyacağız ve ancak kapattıktan sonra 1200 Hz frekansında bir ton duyacağız. Maskeleme derecesi, frekans oranına bağlıdır ve eşit ses yüksekliği eğrileriyle ilişkili karmaşık bir karaktere sahiptir (Şekil 1.3.α ve 1.3.6).
Frekans oranı ne kadar yüksek olursa, maskeleme etkisi o kadar az olur. Bu, "transistör" sondaj fenomenini büyük ölçüde açıklar. Transistör yükselteçlerinin doğrusal olmayan bozulma spektrumu 11. harmoniğe kadar uzanırken, tüp yükselteçlerin spektrumu 3 ... 5 harmonik ile sınırlıdır. Dar bant gürültü maskeleme eğrileri, farklı frekanslardaki tonlar ve bunların yoğunluk seviyeleri için farklılık gösterir. Yoğunluğu belirli bir işitme eşiğini aşarsa net bir ses algısı mümkündür. 500 Hz ve altındaki frekanslarda, sinyal yoğunluğunun fazlalığı 5 kHz - yaklaşık 30 dB frekansında yaklaşık 20 dB olmalıdır ve
10 kHz - 35 dB frekansında. Ses taşıyıcılarına kayıt yapılırken işitsel algının bu özelliği dikkate alınır. Dolayısıyla, bir analog gramofon kaydının sinyal-gürültü oranı yaklaşık 60 ... 65 dB ise, kaydedilen programın dinamik aralığı 45 ... 48 dB'den fazla olamaz.
Maskeleme etkisi, sesin öznel olarak algılanan yüksekliğini etkiler. Karmaşık bir sesin bileşenleri frekans olarak birbirine yakın yerleştirilmişse ve karşılıklı maskelemeleri gözlenirse, böyle karmaşık bir sesin hacmi, bileşenlerinin yüksekliğinden daha az olacaktır.
Eğer birkaç ton, frekansları karşılıklı maskelemeleri ihmal edilebilecek kadar uzağa yerleştirilmişse, bunların toplam gürlükleri, bileşenlerin her birinin gürlüklerinin toplamına eşit olacaktır.
Bir orkestranın veya bir pop topluluğunun tüm enstrümanlarının sesinin "şeffaflığını" elde etmek, bir ses mühendisi tarafından çözülen zor bir iştir - belirli bir çalışma yerindeki en önemli enstrümanları ve diğer özel teknikleri kasıtlı olarak vurgular.
Binaural etkisi
Bir kişinin bir ses kaynağının yönünü (iki kulağın varlığından dolayı) belirleme yeteneğine denir. binaural etki... Ses kaynağına daha yakın olan kulağa ses, ikinci kulağa göre daha erken gelir, yani faz ve genlik bakımından farklılık gösterir. Gerçek bir sinyal kaynağını dinlerken, çift sesli sinyaller (yani, sağ ve sol kulağa gelen sinyaller) istatistiksel olarak ilişkilidir (ilişkilidir). Bir ses kaynağının yerini belirlemenin doğruluğu hem frekansa hem de konumuna (dinleyicinin önünde veya arkasında) bağlıdır. İşitme organı, binaural sinyal spektrumunun özelliklerini analiz ederek ses kaynağının konumu (ön, arka, üst) hakkında ek bilgi alır.
150 ... 300 Hz'e kadar, insan işitme duyusu çok düşük yönlülüğe sahiptir. Sinyalin yarı dalga boyunun 20 ... 25 cm'ye eşit "kulaklar arası" mesafe ile orantılı olduğu 300 ... 2000 Hz frekanslarında, faz farklılıkları önemlidir. 2 kHz'lik bir frekanstan başlayarak, işitmenin yönlülüğü keskin bir şekilde azalır. Daha yüksek frekanslarda, sinyal genliklerindeki fark daha önemli hale gelir. Genliklerdeki fark 1 dB eşiğini aştığında, ses kaynağı genliğin daha büyük olduğu tarafta görünür.
Dinleyicinin hoparlörlere göre asimetrik konumu ile, uzaysal bozulmalara yol açan ek yoğunluk ve zamansal ayrımlar ortaya çıkar. Ayrıca, tabanın merkezinden (Δ L> 7 dB veya Δτ> 0.8 ms), bozulma o kadar az olur. Δ'de L> 20 dB, Δτ> 3 ... 5 ms QIZ, gerçeğe (hoparlör) dönüştürülür ve uzamsal bozulmaya tabi değildir.
Her kanalın frekans bandı yukarıdan en az 10 kHz'lik bir frekansla ve yüksek frekanslı (10 kHz'in üzerinde) ve düşük frekanslı (300'ün altında) bir frekansla sınırlandırılırsa, uzaysal bozulmaların olmadığı (algılanamaz) deneysel olarak tespit edilmiştir. Hz) bu sinyallerin spektrumunun bölümleri monofonik olarak yeniden üretilir.
Öndeki yatay düzlemde ses kaynağının azimutunu değerlendirme hatası 3 ... 4 °, arka ve dikey düzlemde - kulak kepçelerinin koruyucu etkisi ile açıklanan yaklaşık 10 ... 15 ° .
Yayılma teorisini ve ses dalgalarının oluşum mekanizmalarını göz önünde bulundurarak, sesin bir kişi tarafından nasıl "yorumlandığını" veya algılandığını anlamak tavsiye edilir. İnsan vücudundaki ses dalgalarının algılanmasından eşleştirilmiş bir organ olan kulak sorumludur. insan kulağı- iki işlevden sorumlu olan çok karmaşık bir organ: 1) ses uyarılarını algılar 2) tüm insan vücudunun vestibüler aparatının rolünü yerine getirir, vücudun uzaydaki konumunu belirler ve hayati bir denge sağlama yeteneği verir. Ortalama bir insan kulağı 20 - 20.000 Hz'lik dalgalanmaları algılayabilir, ancak yukarı veya aşağı sapmalar vardır. İdeal olarak, duyulabilir frekans aralığı 16 - 20.000 Hz'dir ve bu da 16 m - 20 cm dalga boyuna karşılık gelir. Kulak üç kısma ayrılır: dış, orta ve iç kulak. Bu "bölümlerin" her biri kendi işlevini yerine getirir, ancak üç bölümün tümü birbiriyle yakından ilişkilidir ve aslında bir ses titreşim dalgasının birbirine iletimini gerçekleştirir. 
Dış (dış) kulak
Dış kulak, kulak kepçesi ve dış işitsel kanaldan oluşur. Kulak kepçesi, deri ile kaplı karmaşık şekilli elastik bir kıkırdaktır. Kulak kepçesinin alt kısmında yağ dokusundan oluşan ve yine deri ile kaplı bir lob bulunur. Kulak kepçesi, çevredeki boşluktan gelen ses dalgaları için bir alıcı görevi görür. Kulak kepçesinin yapısının özel şekli, sesleri, özellikle konuşma bilgilerinin iletilmesinden sorumlu olan orta frekans aralığındaki sesleri daha iyi yakalamayı mümkün kılar. Bu gerçek büyük ölçüde evrimsel gereklilikten kaynaklanmaktadır, çünkü bir kişi hayatının çoğunu kendi türünün temsilcileriyle sözlü iletişim içinde geçirir. İnsan kulak kepçesi, ses kaynağını daha doğru bir şekilde ayarlamak için kulak hareketlerini kullanan çok sayıda hayvan türünün temsilcisinin aksine, pratik olarak hareketsizdir.
İnsan kulak kepçesinin kıvrımları, ses kaynağının uzayda dikey ve yatay konumuna göre düzeltmeler (küçük bozulmalar) yapacak şekilde tasarlanmıştır. Bu eşsiz özellik nedeniyle, bir kişi, yalnızca sesle yönlendirilerek, bir nesnenin uzaydaki yerini kendisine göre oldukça net bir şekilde belirleyebilir. Bu özellik aynı zamanda "ses lokalizasyonu" terimi altında da iyi bilinmektedir. Kulak kepçesinin ana işlevi, duyulabilir frekans aralığında mümkün olduğu kadar çok sesi yakalamaktır. "Tutulmuş" ses dalgalarının diğer kaderi, uzunluğu 25-30 mm olan kulak kanalında belirlenir. İçinde, dış kulak kepçesinin kıkırdaklı kısmı kemiğe geçer ve kulak kanalının cilt yüzeyine yağ ve kükürt bezleri verilir. Kulak kanalının sonunda, ses dalgalarının titreşimlerinin ulaştığı ve karşılıklı titreşimlerine neden olan elastik bir kulak zarı vardır. Kulak zarı da aldığı bu titreşimleri orta kulağa iletir.
Orta kulak
Kulak zarı tarafından iletilen titreşimler orta kulağın "timpanik bölge" adı verilen bir bölgesine gider. Bu, üç kemiğin bulunduğu hacimde yaklaşık bir santimetreküplük bir alandır: malleus, inkus ve stapes. Gerçekleştiren bu "ara" unsurlardır. temel işlev: ses dalgalarının iç kulağa iletilmesi ve eşzamanlı amplifikasyon. İşitme kemikleri, son derece karmaşık bir ses iletim zinciridir. Üç kemiğin tümü, "zincir boyunca" titreşimlerin iletilmesi nedeniyle timpanik membranın yanı sıra birbirine yakından bağlıdır. İç kulak bölgesine yaklaşımda stapes tabanının üst üste geldiği bir vestibül penceresi vardır. Kulak zarının her iki tarafındaki basıncı eşitlemek için (örneğin dış basıncın değişmesi durumunda) orta kulak bölgesi östaki borusu vasıtasıyla nazofarenkse bağlanır. Bu ince ayar sayesinde ortaya çıkan kulak patlatma efektine hepimiz aşinayız. Orta kulaktan, zaten yükseltilmiş olan ses titreşimleri, en karmaşık ve hassas olan iç kulak bölgesine girer.
İç kulak
En karmaşık form, bu nedenle labirent olarak adlandırılan iç kulaktır. Kemik labirenti şunları içerir: vestibül, koklea ve yarım daire biçimli kanalların yanı sıra vestibüler aparat dengeden sorumludur. Koklea, bu bağdaki işitme ile doğrudan ilişkilidir. Koklea, lenf sıvısı ile dolu sarmal bir membranöz kanaldır. Dahili olarak kanal, "ana zar" adı verilen başka bir membranöz septum ile iki kısma ayrılır. Bu zar çeşitli uzunluklarda (toplamda 24.000'den fazla), teller gibi gerilmiş, her tel kendi özel sesine yankılanan liflerden oluşur. Kanalın bir zarla bölünmesi, kokleanın tepesinde iletişim kuran bir üst ve alt merdiven halinde gerçekleştirilir. Karşı uçta kanal, işitsel analizörün en küçük tüy hücreleriyle kaplı olan alıcı aparatına bağlanır. Bu işitme analiz cihazı aynı zamanda "Corti organı" olarak da adlandırılır. Orta kulaktan gelen titreşimler kokleaya girdiğinde, kanalı dolduran lenf sıvısı da titreşerek titreşimleri alttaki zara iletir. Bu anda, birkaç sıra halinde bulunan saç hücreleri, ses titreşimlerini işitsel sinir yoluyla serebral korteksin zamansal bölgesine iletilen elektriksel "sinir" darbelerine dönüştüren işitsel analiz cihazının aparatı devreye girer. . Böyle karmaşık ve süslü bir şekilde, kişi sonunda istenen sesi duyacaktır.
Algılamanın özellikleri ve konuşmanın oluşumu
Konuşma oluşum mekanizması, tüm evrimsel aşama boyunca insanlarda oluşturulmuştur. Bu yeteneğin anlamı sözlü ve sözlü olmayan bilgilerin iletilmesinde yatmaktadır. Birincisi sözel ve anlamsal bir yük taşır, ikincisi duygusal bileşenin aktarılmasından sorumludur. Konuşma oluşturma ve anlama süreci şunları içerir: mesajı formüle etmek; mevcut dilin kurallarına göre öğelere kodlama; geçici nöromüsküler eylemler; ses tellerinin hareketi; akustik bir sinyalin emisyonu; Ardından dinleyici, aşağıdakileri yaparak harekete geçer: alınan akustik sinyalin spektral analizi ve çevresel işitsel sistemdeki akustik özelliklerin seçimi, seçilen özelliklerin sinir ağları aracılığıyla iletilmesi, dil kodunun tanınması (dilsel analiz), anlama mesajın anlamı. 
Konuşma sinyallerinin oluşumu için aparat, karmaşık bir nefesli çalgı ile karşılaştırılabilir, ancak ayarlamanın çok yönlülüğü ve esnekliği ve en küçük incelikleri ve ayrıntıları yeniden üretme yeteneği, doğada analogları yoktur. Ses oluşturma mekanizması birbirinden ayrılamaz üç bileşenden oluşur:
- Jeneratör- hava hacmi deposu olarak akciğerler. Akciğerlerde fazla basıncın enerjisi depolanır, daha sonra kas sistemi yardımıyla boşaltım kanalı yoluyla bu enerji gırtlakla bağlantılı olan soluk borusu yoluyla dışarı atılır. Bu aşamada hava akımı kesilir ve değiştirilir;
- Vibratör- ses tellerinden oluşur. Türbülanslı hava jetleri (kenar tonları oluşturur) ve darbe kaynakları (patlamalar) da akışı etkiler;
- rezonatör- kompleksin rezonans boşluklarını içerir geometrik şekil(yutak, ağız ve burun boşluğu).
Bu unsurların bireysel cihazlarının toplamında, her bir kişinin sesinin benzersiz ve bireysel bir tınısı ayrı ayrı oluşturulur.
Hava sütununun enerjisi, atmosferik ve intrapulmoner basınçtaki fark nedeniyle inhalasyon ve ekshalasyon sırasında belirli bir hava akışı oluşturan akciğerlerde üretilir. Enerji biriktirme süreci inhalasyon yoluyla gerçekleştirilir, salıverme süreci ekshalasyon ile karakterize edilir. Bu, iki kas grubunun yardımıyla gerçekleştirilen göğsün sıkışması ve genişlemesi nedeniyle olur: interkostal ve diyafram, derin, yoğun nefes alma ve şarkı söyleme, karın basıncının kasları, göğüs ve boyun da kasılır. Nefes aldığınızda, diyafram kasılır ve aşağı iner, dış interkostal kasların kasılması kaburgaları kaldırır ve onları yanlara ve sternumu öne doğru götürür. Göğsün genişlemesi, akciğerlerin içindeki basıncın (atmosfere göre) düşmesine yol açar ve bu boşluk hızla hava ile dolar. Nefes verdiğinizde, kaslar buna göre gevşer ve her şey önceki durumuna döner ( göğüs kafesi kendi yerçekimi nedeniyle orijinal durumuna döner, diyafram yükselir, önceden genişlemiş akciğerlerin hacmi azalır, intrapulmoner basınç artar). İnhalasyon, enerji tüketen bir süreç (aktif) olarak tanımlanabilir; ekshalasyon bir enerji birikimi sürecidir (pasif). Nefes alma sürecini ve konuşma oluşumunu kontrol etmek bilinçsizce gerçekleşir, ancak şarkı söylerken nefesi ayarlamak bilinçli bir yaklaşım ve uzun ek eğitim gerektirir.
Daha sonra konuşma ve ses oluşumu için harcanan enerji miktarı, depolanan havanın hacmine ve akciğerlerdeki ek basıncın miktarına bağlıdır. Eğitimli bir opera sanatçısı için geliştirilen maksimum basınç 100-112 dB'ye ulaşabilir. Ses tellerinin titreşimi ile hava akışının modülasyonu ve özofagus altı aşırı basıncın yaratılması, bu işlemler trakeanın sonunda bulunan bir tür kapakçık olan gırtlakta gerçekleşir. Valfin ikili bir işlevi vardır: Akciğerleri yabancı cisimlerden korur ve yüksek basıncı korur. Konuşma ve şarkı söyleme kaynağı görevi gören gırtlaktır. Larinks, kaslarla birbirine bağlanan bir kıkırdak topluluğudur. Larinks, ana unsuru bir çift ses teli olan oldukça karmaşık bir yapıya sahiptir. Ses oluşumunun veya "vibratör"ün ana (ancak tek değil) kaynağı olan ses telleridir. Bu işlem sırasında ses telleri sürtünme ile hareket eder. Buna karşı korunmak için, kayganlaştırıcı görevi gören özel bir mukus salgısı salınır. Eğitim konuşma sesleri akciğerlerden solunan bir hava akımının oluşumuna yol açan bağların titreşimleri ile belirli bir genlik özelliğine göre belirlenir. Ses telleri arasında, gerektiğinde akustik filtre ve rezonatör görevi gören küçük boşluklar bulunur.
İşitsel algı, dinleme güvenliği, işitme eşikleri, adaptasyon, doğru ses seviyesi özellikleri
İnsan kulağının yapısının tarifinden de anlaşılacağı gibi, bu organ çok hassas ve oldukça karmaşık bir yapıya sahiptir. Bu gerçeği göz önünde bulundurarak, bu son derece ince ve hassas aparatın bir takım sınırlamaları, eşikleri vb. olduğunu belirlemek zor değildir. İnsan işitsel sistemi, orta yoğunluktaki seslerin yanı sıra yumuşak seslerin algılanmasına da uyarlanmıştır. Yüksek seslere uzun süre maruz kalmak, işitsel eşiklerde geri dönüşü olmayan kaymaların yanı sıra diğer işitme problemlerini tam sağırlığa kadar gerektirir. Hasar derecesi, gürültülü bir ortamda maruz kalma süresi ile doğru orantılıdır. Bu anda adaptasyon mekanizması da devreye girer - yani. uzun süreli yüksek seslerin etkisi altında hassasiyet yavaş yavaş azalır, algılanan ses seviyesi azalır ve işitme uyum sağlar.
Adaptasyon başlangıçta işitme organlarını çok yüksek seslerden korumaya çalışır, ancak çoğu zaman bir kişinin ses sisteminin ses seviyesini kontrolsüz bir şekilde artırmasını sağlayan bu sürecin etkisidir. Orta ve iç kulak mekanizmasının çalışması sayesinde koruma gerçekleştirilir: üzengi oval pencereden geri çekilir, böylece gereksiz yüksek seslerden korunur. Ancak koruma mekanizması ideal değildir ve bir zaman gecikmesine sahiptir, sesin gelişinin başlamasından sadece 30-40 ms sonra tetiklenir, ayrıca 150 ms'lik bir süre ile bile tam koruma sağlanmaz. Ses seviyesi 85 dB'nin üzerine çıktığında koruma mekanizması devreye girer, ayrıca korumanın kendisi 20 dB'ye kadardır. 
içinde en tehlikelisi bu durumda, pratikte genellikle 90 dB'nin üzerindeki yüksek seslere uzun süre maruz kalmanın bir sonucu olarak ortaya çıkan "işitsel eşiğin kayması" olgusunu düşünebiliriz. Bu tür zararlı etkilerden sonra işitsel sistemin iyileşme süreci 16 saati bulabilmektedir. Eşiklerin kayması zaten 75 dB'lik yoğunluk seviyesinden başlar ve sinyal seviyesindeki artışla orantılı olarak artar.
Doğru ses şiddeti seviyesini elde etme problemini düşünürken dikkat edilmesi gereken en kötü şey, bu ileri tıp çağında işitme problemlerinin (edinilmiş veya doğuştan) neredeyse tedavi edilemez olduğu gerçeğidir. Bütün bunlar, tabii ki orijinal bütünlüğünü ve tüm frekans aralığını mümkün olduğunca uzun süre duyma yeteneğini korumak planlanmadıkça, aklı başında herhangi bir kişinin işitmelerine özen göstermeyi düşünmesine yol açmalıdır. Neyse ki, her şey ilk bakışta göründüğü kadar korkutucu değil ve bir dizi önlem alarak işitme duyunuzu yaşlılıkta bile kolayca koruyabilirsiniz. Bu önlemleri dikkate almadan önce, insan işitsel algısının önemli bir özelliğini hatırlamak gerekir. İşitme cihazı sesleri doğrusal olmayan bir şekilde algılar. Benzer bir fenomen aşağıdakilerden oluşur: saf bir tonun bir frekansını, örneğin 300 Hz'yi hayal edersek, logaritmik ilkeye göre kulak kepçesinde bu temel frekansın üst tonları göründüğünde (temel frekans alınırsa) doğrusal olmama görünür. f olarak, frekans tonları artan sırada 2f, 3f vb. olacaktır). Bu doğrusal olmayanlık, aynı zamanda, adı altında birçok kişiye algılanması ve tanıdık gelmesi daha kolaydır. "doğrusal olmayan bozulma"... Bu tür armonikler (tonlar) orijinal saf tonda görünmediğinden, kulağın kendi düzeltmelerini ve imalarını orijinal sese getirdiği ortaya çıkar, ancak bunlar ancak öznel çarpıtmalar olarak belirlenebilir. 40 dB'nin altındaki bir yoğunluk seviyesinde, öznel bozulma meydana gelmez. Yoğunluğun 40 dB'den artmasıyla, subjektif harmoniklerin seviyesi artmaya başlar, ancak 80-90 dB seviyesinde bile sese olumsuz katkıları nispeten küçüktür (bu nedenle, bu yoğunluk seviyesi geleneksel olarak kabul edilebilir). müzik alanında bir tür "altın ortalama").
Bu bilgilere dayanarak, işitme organlarına zarar vermeyecek ve aynı zamanda sesin tüm özelliklerini ve ayrıntılarını kesinlikle duymayı mümkün kılacak güvenli ve kabul edilebilir bir ses seviyesini kolayca çıkarabilirsiniz, örneğin bir durumda. bir "hi-fi" sistemi ile çalışmak. Bu "altın ortalama" seviyesi yaklaşık 85-90 dB'dir. O kadar yoğun bir sese sahiptir ki, ses yolunun doğasında bulunan her şeyi duymak gerçekçi olurken, erken hasar ve işitme kaybı riski en aza indirilir. 85 dB'lik bir ses seviyesi neredeyse tamamen güvenli kabul edilebilir. Yüksek sesle dinlemenin tehlikesinin ne olduğunu ve çok düşük bir ses seviyesinin neden sesin tüm nüanslarını duymanıza izin vermediğini anlamak için, bu konuyu daha ayrıntılı olarak ele alalım. Düşük ses seviyelerine gelince, düşük seviyelerde müzik dinlemenin amaca uygun olmaması (ancak daha sıklıkla öznel bir arzu) aşağıdaki nedenlerden kaynaklanmaktadır:
- İnsan işitsel algısının doğrusal olmaması;
- Ayrı ayrı ele alınacak psikoakustik algının özellikleri.
Yukarıda tartışılan işitsel algının doğrusal olmaması, 80 dB'nin altındaki herhangi bir ses seviyesinde önemli bir etkiye sahiptir. Pratikte şöyle görünür: müziği sessiz bir seviyede açarsanız, örneğin 40 dB, o zaman sanatçının / icracının vokali olsun, müzik kompozisyonunun orta frekans aralığı en net şekilde duyulacaktır. veya bu aralıkta çalan enstrümanlar. Aynı zamanda, tam olarak algının doğrusal olmamasının yanı sıra farklı frekansların farklı ses seviyelerinde ses çıkarması nedeniyle, düşük ve yüksek frekanslarda bariz bir eksiklik olacaktır. Bu nedenle, resmin tüm bütünlüğünün tam olarak algılanması için, yoğunluk frekans seviyesinin maksimum olarak tek bir değere hizalanması gerektiği açıktır. 85-90 dB'lik bir ses seviyesinde bile, farklı frekansların idealleştirilmiş ses yüksekliği eşitlemesinin gerçekleşmemesine rağmen, seviye normal günlük dinleme için kabul edilebilir hale gelir. Aynı anda ses ne kadar düşükse, karakteristik doğrusal olmama durumu, yani uygun miktarda yüksek ve düşük frekansların eksikliği hissi o kadar net bir şekilde kulak tarafından algılanacaktır. Aynı zamanda, böyle bir doğrusal olmama durumunda, yüksek kaliteli "hi-fi" kalitesinin çoğaltılması hakkında ciddi bir şekilde konuşulamayacağı ortaya çıkıyor, çünkü bu özel durumda orijinal ses görüntüsünün doğruluğu son derece düşük olacaktır.
Bu sonuçları incelerseniz, düşük ses seviyesinde müzik dinlemenin, sağlık açısından en güvenli olmasına rağmen, müzik aletlerinin açıkça mantıksız görüntülerinin yaratılması nedeniyle neden kulak tarafından son derece olumsuz hissedildiği anlaşılır. ve ses, ses aşamasının ölçeğinin olmaması. Genel olarak, sessiz müzik çalma arka planda eşlik olarak kullanılabilir, ancak yüksek "hi-fi" kalitesini düşük ses seviyesinde dinlemek tamamen kontrendikedir, yukarıdaki nedenlerden dolayı, ses sahnesinin doğal görüntülerini oluşturmak imkansızdır; stüdyoda ses mühendisi tarafından kayıt aşamasında oluşturulmuştur. Ancak, yalnızca düşük ses seviyesi, nihai sesin algılanması üzerinde belirli kısıtlamalar getirmekle kalmaz, artan ses seviyesi ile durum çok daha kötüdür. Uzun süre 90 dB'nin üzerindeki seviyelerde müzik dinlerseniz, işitme duyunuza zarar vermek ve hassasiyeti yeterince azaltmak oldukça kolaydır. Bu veriler, 90 dB'nin üzerindeki sesin sağlığa gerçek ve neredeyse onarılamaz bir zarar verdiği sonucuna varan çok sayıda tıbbi araştırmaya dayanmaktadır. Bu fenomenin mekanizması, kulağın işitsel algısında ve yapısal özelliklerinde yatmaktadır. 90 dB'den büyük bir ses dalgası işitsel kanala girdiğinde orta kulak organları devreye girerek işitsel adaptasyon denen bir olaya neden olur.
Bu durumda olanın prensibi şudur: üzengi oval pencereden geri çekilir ve iç kulağı çok yüksek seslerden korur. Bu süreç denir akustik refleks... Kulak tarafından, bu, örneğin kulüplerde rock konserlerine katılan herkesin aşina olabileceği, duyarlılıkta kısa süreli bir düşüş olarak algılanır. Böyle bir konserden sonra, belirli bir süre sonra önceki seviyesine geri yüklenen hassasiyette kısa süreli bir azalma meydana gelir. Bununla birlikte, duyarlılığın restorasyonu her zaman olmayacak ve doğrudan yaşa bağlı olacaktır. Bütün bunların arkasında, yoğunluğu 90 dB'yi aşan yüksek sesle müzik ve diğer sesleri dinlemenin büyük tehlikesi yatmaktadır. Akustik refleksin başlangıcı, işitsel hassasiyet kaybının tek "görünür" tehlikesi değildir. Yüksek seslere uzun süre maruz kaldığında, iç kulak bölgesinde bulunan (titreşimlere tepki veren) tüyler çok güçlü bir şekilde sapar. Bu durumda, belirli bir frekansın algılanmasından sorumlu olan saçın, büyük genlikteki ses titreşimlerinin etkisi altında sapması etkisi oluşur. Belli bir anda böyle bir saç çok fazla sapabilir ve bir daha geri gelmeyebilir. Bu, belirli bir belirli frekansta karşılık gelen bir hassasiyet kaybına neden olur!
Bütün bu durumdaki en kötü şey, kulak hastalıklarının tıbbın bildiği en modern yöntemlerle bile pratik olarak tedavi edilemez olmasıdır. Bütün bunlar bazı ciddi sonuçlara yol açar: 90 dB'nin üzerindeki ses sağlık için tehlikelidir ve erken işitme kaybına veya hassasiyette önemli bir azalmaya neden olması neredeyse garantidir. Daha da tatsız olanı, daha önce bahsedilen uyum özelliğinin zamanla devreye girmesidir. İnsan işitsel organlarındaki bu süreç neredeyse algılanamaz bir şekilde gerçekleşir, yani. %100'e yakın bir ihtimalle duyarlılığını yavaş yavaş kaybeden bir kişi, etrafındaki insanların kendilerinin de "Az önce ne dedin?" gibi sürekli sorgulamaya dikkat ettiği ana kadar bunu fark etmeyecektir. Sonuç olarak, sonuçta son derece basit: müzik dinlerken, 80-85 dB'nin üzerindeki ses yoğunluğu seviyelerine izin vermemek çok önemlidir! Olumlu tarafı da aynı anda: 80-85 dB'lik ses seviyesi yaklaşık olarak bir stüdyo ortamında müziğin ses kaydı seviyesine tekabül ediyor. Böylece, sağlık sorunlarının en azından bir anlamı varsa, yükselmemenin daha iyi olduğu "Altın Ortalama" kavramı ortaya çıkar.
110-120 dB düzeyinde oldukça kısa süreli bir müzik dinlemek bile, örneğin canlı bir konser sırasında işitme sorunlarına neden olabilir. Açıkçası, bundan kaçınmak bazen imkansızdır veya çok zordur, ancak işitsel algının bütünlüğünü korumak için bunu yapmaya çalışmak son derece önemlidir. Teorik olarak, "işitsel yorgunluk" başlangıcından önce bile yüksek seslere (120 dB'yi aşmayan) kısa süreli maruz kalma ciddi olumsuz sonuçlara yol açmaz. Ancak pratikte, genellikle bu tür yoğunluktaki sese uzun süre maruz kalma durumları vardır. İnsanlar arabada, benzer koşullarda evde veya taşınabilir bir oynatıcının kulaklıklarında bir ses sistemini dinlerken tehlikenin tam boyutunu anlamadan kendilerini sersemletirler. Bu neden oluyor ve sesi daha yüksek ve daha yüksek yapan nedir? Bu sorunun iki cevabı var: 1) Ayrı ayrı ele alınacak olan psikoakustiğin etkisi; 2) Müziğin ses seviyesini bazı dış sesleri "bağırmak" için sürekli ihtiyaç. Sorunun ilk yönü oldukça ilginçtir ve aşağıda ayrıntılı olarak ele alınacaktır, ancak sorunun ikinci yönü, "merhaba" sesini doğru dinlemenin gerçek temellerinin yanlış anlaşılması hakkında daha fazla olumsuz düşünce ve sonuçlara yol açmaktadır. fi" sınıfı.
Özele girmeden müzik dinleme ve doğru ses seviyesi ile ilgili genel sonuç şudur: Harici kaynaklardan gelen yabancı seslerin olduğu bir odada müzik dinlemek 90 dB'den yüksek olmayan, 80 dB'den düşük olmayan ses şiddeti seviyelerinde gerçekleşmelidir. çok boğuk veya tamamen yok (örneğin: apartman duvarının dışındaki komşuların konuşmaları ve diğer gürültüler; sokak sesleri ve arabadaysanız teknik sesler vb.). Bu tür, muhtemelen katı gerekliliklere uyulması durumunda, işitsel organlarda erken istenmeyen hasarlara neden olmayacak ve uzun zamandır beklenen gürlük dengesine ulaşılabileceğini bir kez ve her şey için vurgulamak isterim. aynı zamanda en sevdiğiniz müziği en küçük ses detaylarıyla yüksek ve alçak frekanslarda ve "hi-fi" ses konseptinin takip ettiği hassasiyette dinlemenin gerçek zevkini de beraberinde getiriyor.
Psikoakustik ve algının özellikleri
İnsanların sağlam bilginin nihai algısı ile ilgili bazı önemli soruları en eksiksiz şekilde cevaplamak için, bilimin bu tür çok çeşitli yönleri inceleyen koca bir bölümü vardır. Bu bölüme "psikoakustik" denir. Gerçek şu ki, işitsel algı sadece işitsel organların çalışmasıyla bitmiyor. İşitme organı (kulak) tarafından sesin doğrudan algılanmasından sonra, alınan bilgileri analiz etmek için en karmaşık ve zayıf çalışılmış mekanizma devreye girer, insan beyni bundan tamamen sorumludur; işlem belirli bir frekansta dalgalar üretir ve bunlar ayrıca Hertz (Hz) olarak gösterilir. Beyin dalgalarının farklı frekansları, bir kişinin belirli durumlarına karşılık gelir. Böylece, müzik dinlemenin beynin frekans ayarında bir değişikliğe katkıda bulunduğu ortaya çıkıyor ve müzik bestelerini dinlerken bunun dikkate alınması önemlidir. Bu teorinin temelinde kişinin ruhsal durumunu doğrudan etkileyerek ses terapisi yöntemi de vardır. Beyin dalgaları beş çeşittir:
- Delta dalgaları (4 Hz'nin altındaki dalgalar). Vücut duyumları tamamen yokken, rüyaların olmadığı derin bir uyku durumuna karşılık gelir.
- Teta dalgaları (4-7 Hz dalgalar). Bir uyku hali veya derin meditasyon.
- Alfa dalgaları (7-13 Hz dalgalar). Uyanıklık, uyuşukluk sırasında gevşeme ve rahatlama.
- Beta dalgaları (dalgalar 13-40 Hz). Aktivite durumu, günlük düşünme ve zihinsel aktivite, uyarılma ve biliş.
- Gama dalgaları (40 Hz'nin üzerindeki dalgalar). Yoğun bir zihinsel uyanıklık, korku, heyecan ve farkındalık durumu.
Psikoakustik, bir bilim dalı olarak, bir kişinin ses bilgisinin nihai olarak algılanmasıyla ilgili en ilginç soruların cevaplarını arar. Bu süreci inceleme sürecinde, etkisi hem müzik dinleme sürecinde hem de diğer herhangi bir ses bilgisini işleme ve analiz etme durumunda her zaman ortaya çıkan çok sayıda faktör ortaya çıkar. Psikoakustik, dinleme sırasında bir kişinin duygusal ve zihinsel durumundan başlayarak, ses tellerinin yapısal özellikleriyle biten (tüm algının özelliklerinden bahsettiğimiz durumda) neredeyse tüm olası etkileri inceler. ses performansının incelikleri) ve sesi beynin elektriksel darbelerine dönüştürme mekanizması. En ilginç ve en önemli faktörler (en sevdiğiniz müzik bestelerini her dinlediğinizde ve ayrıca profesyonel bir ses sistemi oluştururken dikkate alınması hayati önem taşıyan) aşağıda ele alınacaktır.
Ahenk kavramı, müzikal ahenk
İnsan işitsel sisteminin cihazı, her şeyden önce, ses algılama mekanizması, işitsel sistemin doğrusal olmaması, sesleri oldukça yüksek bir doğruluk derecesiyle yüksekliğe göre gruplandırma yeteneği ile benzersizdir. Algının en ilginç özelliği, özellikle genellikle müzikal veya mutlak perdeli insanlarda kendini gösteren ek olmayan (temel tonda) harmoniklerin ortaya çıkması şeklinde kendini gösteren işitsel sistemin doğrusal olmamasına dikkat çekilebilir. Daha ayrıntılı olarak durur ve müzikal ses algısının tüm inceliklerini analiz edersek, çeşitli akorların ve ses aralıklarının "ünsüz" ve "uyumsuzluk" kavramı kolayca ayırt edilir. konsept "ünsüz" bir ünsüz olarak tanımlanan (dan fransızca kelime"rıza") ses ve buna göre tam tersi, "uyumsuzluk"- uyumsuz, uyumsuz ses. Çeşitliliğe rağmen farklı yorumlar Bu kavramlar müzikal aralıkların özellikleridir, terimlerin "müzikal-psikolojik" yorumunu kullanmak en uygunudur: ünsüz bir kişi tarafından hoş ve rahat, yumuşak bir ses olarak tanımlanan ve hissedilen; uyumsuzlukÖte yandan tahrişe, kaygıya ve gerginliğe neden olan bir ses olarak nitelendirilebilir. Bu terminoloji biraz özneldir ve müziğin gelişim tarihi için tamamen farklı aralıklar "ünsüz" olarak alınmıştır ve bunun tersi de geçerlidir.
Günümüzde, mükemmel müzik tercihleri ve zevkleri olan insanlarda farklılıklar olduğundan ve ayrıca genel olarak tanınan ve üzerinde anlaşmaya varılmış bir armoni kavramı olmadığından, bu kavramların net bir şekilde algılanması da zordur. Çeşitli müzikal aralıkların ünsüz veya uyumsuz olarak algılanmasının psikoakustik temeli, doğrudan "eleştirel bant" kavramına bağlıdır. kritik bant- bu, işitsel duyumların keskin bir şekilde değiştiği bandın belirli bir genişliğidir. Kritik bantların genişliği artan frekansla orantılı olarak artar. Dolayısıyla ahenk ve uyumsuzluk hissi, kritik bantların varlığı ile doğrudan ilişkilidir. İnsan işitme organı (kulak), daha önce belirtildiği gibi, ses dalgalarının analizinde belirli bir aşamada bir bant geçiren filtre rolünü oynar. Bu rol, frekansa bağlı genişliğe sahip 24 kritik bandın bulunduğu baziler membrana atanır.
Dolayısıyla ahenk ve tutarsızlık (uyum ve ahenksizlik) doğrudan işitsel sistemin çözünürlüğüne bağlıdır. İki farklı ton aynı anda duyuluyorsa veya frekans farkı sıfırsa, bu mükemmel bir ünsüzdür. Aynı ünsüz, frekans farkı kritik banttan büyükse oluşur. Uyumsuzluk, yalnızca frekans farkı kritik bandın %5 ila %50'si arasında olduğunda meydana gelir. Belirli bir segmentteki en yüksek uyumsuzluk derecesi, fark kritik bant genişliğinin dörtte biriyse duyulur. Buna dayanarak, sesin uyumsuzluğu veya uyumsuzluğu için herhangi bir karışık müzik kaydını ve enstrüman kombinasyonunu analiz etmek kolaydır. Bu durumda ses mühendisinin, kayıt stüdyosunun ve ses parçasının son dijital veya analog orijinalinin diğer bileşenlerinin ne kadar büyük bir rol oynadığını tahmin etmek zor değil ve tüm bunlar, sesi yeniden üretme ekipmanı üzerinde yeniden üretmeye çalışmadan önce bile.
Ses yerelleştirme
Binaural işitme ve mekansal lokalizasyon sistemi, bir kişinin mekansal ses resminin doluluğunu algılamasına yardımcı olur. Bu algılama mekanizması, iki işitme alıcısı ve iki işitsel kanal aracılığıyla gerçekleştirilir. Bu kanallardan gelen ses bilgisi daha sonra işitsel sistemin çevresel kısmında işlenir ve spektral-zamansal analize tabi tutulur. Ayrıca bu bilgiler, beynin sol ve sağ ses sinyalleri arasındaki farkın karşılaştırıldığı daha yüksek bölgelerine iletilir ve yine tek bir ses görüntüsü oluşur. Bu açıklanan mekanizmaya denir binaural işitme... Bu sayede, bir kişinin böyle eşsiz fırsatları vardır:
1) ses alanı algısının uzamsal bir resmini oluştururken bir veya birkaç kaynaktan gelen ses sinyallerinin yerelleştirilmesi
2) farklı kaynaklardan gelen sinyallerin ayrılması
3) bazı sinyalleri diğerlerinin arka planına karşı vurgulama (örneğin, konuşmayı ve sesi gürültüden veya enstrüman sesinden ayırmak)
Mekansal lokalizasyonun gözlemlenmesi kolaydır basit örnek... Bir konserde, bir sahne ve üzerinde birkaç müzisyenin birbirinden belli bir uzaklıkta olduğu bir konserde, her enstrümanın ses sinyalinin geliş yönünü kolayca (isterseniz gözlerinizi kapatarak bile) belirleyebilir, değerlendirebilirsiniz. ses alanının derinliği ve genişliği. Aynı şekilde, bu tür uzamsallık ve lokalizasyon etkilerini güvenilir bir şekilde "üretebilen", böylece beyni gerçekten "aldatan", en sevdiğiniz sanatçının canlı bir ortamda tam varlığını hissetmenizi sağlayan iyi bir hi-fi sistemi takdir edilmektedir. verim. yerelleştirme ses kaynağı genellikle üç ana faktöre sahiptir: zamansal, yoğunluk ve spektral. Bu faktörlerden bağımsız olarak, ses yerelleştirmeyle ilgili temel bilgilerin anlaşılabileceği bir dizi kalıp vardır.
İnsan işitme organları tarafından algılanan en büyük lokalizasyon etkisi orta frekans bölgesindedir. Aynı zamanda, 8000 Hz'in üzerindeki ve 150 Hz'nin altındaki frekansların seslerinin yönünü belirlemek neredeyse imkansızdır. İkinci gerçek, özellikle 150 Hz'nin altındaki frekansların lokalizasyonunun olmaması nedeniyle odadaki konumu olan subwoofer'ın (düşük frekanslı bağlantı) yerini seçerken hi-fi ve ev sinema sistemlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. pratik olarak alakasız ve dinleyici her durumda ses aşamasının bütünsel bir görüntüsüne sahip. Lokalizasyon doğruluğu, uzayda ses dalgalarının radyasyon kaynağının konumuna bağlıdır. Böylece, en yüksek ses lokalizasyonu doğruluğu yatay düzlemde gözlenir ve 3 ° değerine ulaşır. Dikey düzlemde, insan işitsel sistemi kaynağın yönünü çok daha kötü belirler, bu durumda doğruluk 10-15 ° 'dir (kulakçıkların spesifik yapısı ve karmaşık geometri nedeniyle). Lokalizasyon doğruluğu, dinleyiciye göre açılarda uzayda ses yayan nesnelerin açısına bağlı olarak biraz değişir ve nihai etki, dinleyicinin kafasından gelen ses dalgalarının kırınım derecesinden de etkilenir. Geniş bant sinyallerinin dar bant gürültüsünden daha iyi lokalize edildiği de belirtilmelidir.
Yönlü sesin derinliğini belirleme durumu çok daha ilginçtir. Örneğin, bir kişi bir nesneye olan mesafeyi sesle belirleyebilir, ancak bu, uzaydaki ses basıncındaki bir değişiklik nedeniyle daha büyük ölçüde olur. Genellikle, nesne dinleyiciden ne kadar uzaksa, ses dalgaları boş alanda o kadar fazla zayıflatılır (yansıyan ses dalgalarının etkisi odaya eklenir). Bu nedenle, kapalı bir odada tam olarak yankı oluşumu nedeniyle yerelleştirme doğruluğunun daha yüksek olduğu sonucuna varabiliriz. Kapalı odalarda meydana gelen yansıyan dalgalar, ses aşamasının genişlemesi, sarılması vb. gibi ilginç etkilerin ortaya çıkmasını mümkün kılar. Bu fenomenler, tam olarak seslerin üç boyutlu lokalizasyonunun duyarlılığı nedeniyle mümkündür. Sesin yatay lokalizasyonunu belirleyen ana bağımlılıklar: 1) ses dalgasının sol ve sağ kulağa ulaşma zamanı arasındaki fark; 2) dinleyicinin kafasındaki kırınımdan kaynaklanan yoğunluk farkı. Sesin derinliğini belirlemek için ses basınç seviyesindeki fark ve spektral kompozisyondaki fark önemlidir. Dikey düzlemdeki lokalizasyon da büyük ölçüde kulak kepçesindeki kırınıma bağlıdır.
Dolby surround teknolojisine ve analoglarına dayalı modern surround ses sistemleri ile durum daha karmaşıktır. Ev sinema sistemleri kurma ilkesinin, uzaydaki sanal kaynakların içsel hacmi ve yerelleştirmesi ile oldukça natüralist bir 3D ses uzamsal resmini yeniden yaratma yolunu açıkça düzenlediği görülüyor. Bununla birlikte, çok sayıda ses kaynağının algılama ve lokalizasyon mekanizmaları genellikle dikkate alınmadığından, her şey o kadar önemsiz değildir. Sesin işitme organları tarafından dönüştürülmesi, farklı kulaklara gelen farklı kaynaklardan gelen sinyallerin birleştirilmesi sürecini içerir. Ayrıca farklı seslerin faz yapısı az çok senkron ise bu süreç kulak tarafından tek bir kaynaktan çıkan ses olarak algılanır. Ayrıca, kaynağın uzayda yönünü belirlemenin doğruluğunu karmaşıklaştıran yerelleştirme mekanizmasının özellikleri de dahil olmak üzere bir takım zorluklar vardır.
Yukarıdakilerin ışığında, en zor görev, özellikle bu farklı kaynaklar benzer bir genlik-frekans sinyali çalıyorsa, farklı kaynaklardan gelen sesleri ayırmaktır. Ve bu, herhangi bir modern surround ses sisteminde ve hatta geleneksel bir stereo sistemde bile pratikte olan şeydir. Bir kişi farklı kaynaklardan yayılan çok sayıda sesi dinlediğinde, öncelikle her belirli sesin onu oluşturan kaynağa ait olduğu belirlenir (frekans, perde, tınıya göre gruplama). Ve sadece ikinci aşama, kaynağın yerini tespit etmeye çalışan duruşmadır. Bundan sonra, gelen sesler uzamsal özelliklere (sinyal varış zamanındaki fark, genlikteki fark) dayalı olarak akışlara bölünür. Alınan bilgilere dayanarak, her bir özel sesin nereden geldiğini belirlemenin mümkün olduğu az çok statik ve sabit bir işitsel görüntü oluşturulur.
Müzisyenlerin sabit olarak yerleştirildiği normal bir sahne örneğini kullanarak bu süreçleri izlemek çok uygundur. Aynı zamanda, sahnede başlangıçta tanımlanmış bir pozisyonu işgal eden vokalist / icracı, sahnede herhangi bir yönde sorunsuz bir şekilde hareket etmeye başlarsa, önceden oluşturulmuş işitsel görüntünün değişmeyeceği çok ilginçtir! Vokalistten gelen sesin yönünün tanımı, sanki hareket etmeden önce olduğu yerde duruyormuş gibi öznel olarak aynı kalacaktır. Yalnızca sanatçının sahnedeki konumunda keskin bir değişiklik olması durumunda ses görüntüsü bölünecektir. Çok kanallı surround ses sistemleri söz konusu olduğunda, uzayda seslerin yerelleştirilmesi süreçlerinin ele alınan sorunlarına ve karmaşıklığına ek olarak, son dinleme odasındaki yankı süreci oldukça büyük bir rol oynar. Bu bağımlılık, her yönden çok sayıda yansıyan ses geldiğinde en açık şekilde gözlenir - yerelleştirmenin doğruluğu önemli ölçüde bozulur. Yansıyan dalgaların enerji doygunluğu doğrudan seslerden daha büyükse (baskınsa), böyle bir odadaki lokalizasyon kriteri aşırı derecede bulanıklaşır, bu tür kaynakları belirlemenin doğruluğundan bahsetmek (imkansız değilse bile) son derece zordur.
Bununla birlikte, yüksek yankılanan bir odada, teorik olarak lokalizasyon gerçekleşir; geniş bant sinyaller durumunda, işitme, yoğunluk farkı parametresine göre yönlendirilir. Bu durumda yön, spektrumun yüksek frekans bileşeni tarafından belirlenir. Herhangi bir odada, yerelleştirme doğruluğu, doğrudan seslerden sonra yansıyan seslerin varış zamanına bağlı olacaktır. Bu ses sinyalleri arasındaki boşluk çok küçükse, "doğrudan dalga yasası" işitsel sisteme yardımcı olmak için çalışmaya başlar. Bu olgunun özü: Kısa bir gecikme aralığına sahip sesler farklı yönlerden geliyorsa, tüm sesin lokalizasyonu ilk gelen sese göre gerçekleşir, yani. işitme, doğrudan sesten çok kısa bir süre sonra gelirse, yansıyan sesi bir dereceye kadar yok sayar. Benzer bir etki, sesin dikey düzlemde varış yönü belirlendiğinde de ortaya çıkar, ancak bu durumda çok daha zayıftır (duysal sistemin dikey düzlemde lokalizasyona duyarlılığının belirgin şekilde daha kötü olması nedeniyle).
Öncelik etkisinin özü çok daha derindir ve fizyolojik olmaktan çok psikolojik bir yapıya sahiptir. Bağımlılığın kurulduğu temelinde çok sayıda deney yapıldı. Bu etki, esas olarak, yankının ortaya çıktığı zaman, genliği ve yönü, dinleyicinin belirli bir odanın akustiğinin nasıl bir ses görüntüsü oluşturduğuna dair bir "beklenti" ile çakıştığında ortaya çıkar. Belki de kişi, bu oda veya benzeri bir ortamda dinleme deneyimini yaşamıştır, bu da işitsel sistemin önceliğin "beklenen" etkisinin ortaya çıkmasına yatkınlığını oluşturur. İnsan işitmesine özgü bu sınırlamaları aşmak için, birkaç ses kaynağı söz konusu olduğunda, çeşitli hileler ve püf noktaları kullanılır; bunun yardımıyla, nihayetinde, müzik aletlerinin / uzaydaki diğer ses kaynaklarının az çok makul bir lokalizasyonu oluşturulur. . Genel olarak, stereo ve çok kanallı ses görüntülerinin çoğaltılması, birçok aldatmacaya ve işitsel bir yanılsama yaratılmasına dayanmaktadır.
İki veya daha fazla hoparlör (örneğin, 5.1 veya 7.1, hatta 9.1) odanın farklı noktalarından ses ürettiğinde, dinleyici var olmayan veya hayali kaynaklardan gelen sesleri duyar, belirli bir ses sahnesini algılar. Bu aldatma olasılığı, insan vücudunun yapısının biyolojik özelliklerinde yatmaktadır. Büyük olasılıkla, bir kişinin "yapay" ses üretimi ilkelerinin nispeten yakın zamanda ortaya çıkması nedeniyle böyle bir aldatmacayı tanımaya uyum sağlamak için zamanı yoktu. 
Ancak, hayali bir yerelleştirme oluşturma süreci mümkün olsa da, bugüne kadarki uygulama mükemmel olmaktan uzaktır. Gerçek şu ki, kulak aslında sesin kaynağını gerçekte var olmadığı yerde algılar, ancak ses bilgisinin (özellikle tını) iletilmesinin doğruluğu ve doğruluğu büyük bir sorudur. Gerçek çınlama odalarında ve sönümlü odalarda çok sayıda deney yöntemiyle, ses dalgalarının tınısının gerçek ve hayali kaynaklardan farklı olduğu bulundu. Bu esas olarak spektral ses yüksekliğinin öznel algısını etkiler, bu durumda tını önemli ve fark edilir bir şekilde değiştirilir (gerçek bir kaynak tarafından üretilen benzer bir sesle karşılaştırıldığında).
Çok kanallı ev sinema sistemleri söz konusu olduğunda, bozulma seviyesi birkaç nedenden dolayı belirgin şekilde daha yüksektir: 1) Genlik-frekans ve faz özellikleri bakımından benzer birçok ses sinyali, aynı anda farklı kaynaklardan ve yönlerden (yansıyan dalgalar dahil) her bir kulak kanalına gelir. . Bu, artan bozulma ve tarak filtrelemeye yol açar. 2) Hoparlörlerin uzayda güçlü aralıkları (birbirine göre, çok kanallı sistemlerde bu mesafe birkaç metre veya daha fazla olabilir), hayali kaynak bölgesinde tını bozulmalarının ve ses renginin büyümesine katkıda bulunur. Sonuç olarak, pratikte çok kanallı ve surround ses sistemlerinde ton renklendirmesinin iki nedenden dolayı gerçekleştiğini söyleyebiliriz: tarak filtreleme olgusu ve belirli bir odadaki yankı işlemlerinin etkisi. Ses bilgisinin çoğaltılmasından birden fazla kaynak sorumluysa (bu aynı zamanda 2 kaynaklı bir stereo sistem için de geçerlidir), ses dalgalarının her bir işitsel alana farklı varış zamanlarından kaynaklanan "tarak filtreleme" etkisinin ortaya çıkması kaçınılmazdır. kanal. 1-4 kHz'lik üst orta aralıkta özellikle eşitsizlik gözlenir.
İnsan işitsel analizörü, ses titreşimlerinin algılanması, işitsel duyumların oluşumu ve ses görüntülerinin tanınması için özel bir sistemdir. Analiz cihazının çevresel kısmının aksesuar aparatı kulaktır (Şekil 15).
Kulak kepçesini, dış işitsel kanalı ve timpanik zarı içeren dış kulak arasında ayrım yapın; birbirine bağlı işitsel kemikçikler sisteminden oluşan orta kulak - malleus, inkus ve stapes ve ses titreşimlerini alan reseptörlerin yanı sıra vestibül ve yarım daire biçimli kanalların bulunduğu kokleayı içeren iç kulak. Yarım daire kanalları, ayrı bir konu olacak olan vestibüler analizörün periferik reseptör kısmını temsil eder.
Dış kulak, kulak zarına ses enerjisi verecek şekilde tasarlanmıştır. Bu enerjinin nispeten küçük bir konsantrasyonu, kulak kepçelerinin yardımıyla meydana gelir ve dış işitme kanalı, ses ileten aparatın stabilitesini belirleyen faktörler olarak sabit bir sıcaklık ve nemi korur.
Kulak zarı, farklı yönlerde uzanan liflerden oluşan yaklaşık 0.1 milimetre kalınlığında ince bir septumdur. Timpanik zarın işlevi adına iyi yansır - dış işitsel kanalın yanından havanın ses titreşimleri düştüğünde salınmaya başlar. Aynı zamanda yapısı, ses aralığının tüm frekanslarını neredeyse bozulmadan iletmesine izin verir. Kemikçik sistemi, titreşimleri kulak zarından kokleaya aktarır.
Ses titreşimlerinin algılanmasını sağlayan reseptörler iç kulakta - kokleada bulunur (Şekil 16). Bu isim, 2,5 turdan oluşan bu oluşumun spiral şekli ile ilişkilidir.
Kokleanın ana zarındaki orta kanalında Corti organı bulunur (İtalyan anatomist Corti, 1822-1888'den sonra adlandırılır). Bu organda işitsel analizörün alıcı aparatı bulunur (Şekil 17).
Ses duyumlarının oluşumu nasıl gerçekleşir? Şu anda araştırmacıların yakından ilgisini çeken bir soru. İlk kez (1863) iç kulaktaki süreçlerin çok inandırıcı bir yorumu, sözde rezonans teorisini geliştiren Alman fizyolog Hermann Ludwig Ferdinand Helmholtz tarafından sunuldu. Kokleanın ana zarının enine yönde uzanan liflerden oluştuğuna dikkat çekti. Bu tür liflerin uzunluğu kokleanın tepesine doğru artar. Bu nedenle, bu organın çalışmasının arp ile analojisi, farklı uzunluklardaki dizelerle farklı tuşların elde edildiği anlaşılabilir. Helmholtz'a göre, ses titreşimlerine maruz kaldığında, bu frekansın algılanmasından sorumlu olan belirli bir lif rezonansa girer. Sadeliği ve eksiksizliği ile çok büyüleyici olan, ancak ne yazık ki, çok az tel olduğu ortaya çıktığı için terk edilmesi gereken bir teori - ana zarda bir kişinin duyabileceği tüm frekansları yeniden üretmek için lifler, bu teller çok zayıflar ve ayrıca izole edilmişler, tereddüt etmek mümkün değil. Rezonans teorisi için bu zorlukların aşılmaz olduğu ortaya çıktı, ancak daha fazla araştırma için bir itici güç olarak hizmet ettiler.
Modern kavramlara göre, ses titreşimlerinin iletimi ve yeniden üretimi, kokleanın tüm ortamlarının frekans-rezonans özelliklerinden kaynaklanmaktadır. Çok ustaca deneylerin yardımıyla, düşük titreşim frekanslarında (100-150 hertz, belki biraz daha yüksek, ancak 1000 hertz'den fazla değil), dalga sürecinin Corti organının tüm reseptörleri üzerinde bulunan tüm ana zarı kapladığı bulundu. bu zar heyecanlı. Ses dalgalarının frekansındaki bir artışla, salınım sürecine ana zarın sadece bir kısmı katılır ve ne kadar az olursa, ses o kadar yüksek olur. Bu durumda, rezonans maksimumu koklea tabanına doğru kayar.
Bununla birlikte, mekanik titreşimlerin enerjisinin sinirsel uyarılma sürecine nasıl dönüştüğü sorusunu henüz düşünmedik. İşitsel analizörün alıcı aparatı, tipik mekanoreseptörler olan, yani mekanik enerjinin, bu durumda salınım hareketlerinin yeterli bir uyarıcı olarak hizmet ettiği tuhaf saç hücreleri ile temsil edilir. Tüy hücrelerinin özel bir özelliği, integumenter zar ile doğrudan temas halinde olan apekslerinde tüylerin bulunmasıdır. Corti organında, hassasiyet düzeyinde farklılık gösteren bir sıra (3,5 bin) iç ve 3 sıra (12 bin) dış saç hücresi ayırt edilir. İç hücreleri uyarmak için daha fazla enerji gerekir ve bu, işitsel organın geniş bir şiddet aralığında ses uyaranlarını algılama mekanizmalarından biridir.
Kokleada, ana zarın ve onunla birlikte Corti organının hareketlerinin bir sonucu olarak bir salınım süreci meydana geldiğinde, integumenter zara dayanan kılların deformasyonu meydana gelir. Bu deformasyon, reseptör hücrelerinin uyarılmasına yol açan olaylar zincirinde bir başlangıç noktası görevi görür. Özel bir deneyde, bir ses sinyalinin iletilmesi sırasında, saç hücrelerinin yüzeyinden biyoakımlar çıkarılırsa ve daha sonra bunları yükselterek bir hoparlöre getirilirse, sesin oldukça doğru bir şekilde yeniden üretildiğini bulacağız. sinyal. Bu çoğaltma, insan sesi dahil tüm frekanslar için geçerlidir. Bu bir mikrofonla yeterince yakın bir benzetme değil mi? Bu nedenle adı - mikrofon potansiyeli. Bu biyoelektrik fenomenin reseptör potansiyeli olduğu kanıtlanmıştır. Bu nedenle, tüylü alıcı hücresinin, alıcı potansiyelinin parametreleri aracılığıyla oldukça doğru bir şekilde (yoğunlukta belirli bir sınıra kadar) sese maruz kalma parametrelerini - frekans, genlik ve şekil - yansıttığını izler.
Doğrudan Corti organının yapılarına gelen işitsel sinir liflerinin elektrofizyolojik çalışmasında sinir uyarıları kaydedilir. Bu tür darbelerin frekansının, hareket eden ses titreşimlerinin frekansına bağlı olması dikkat çekicidir. Aynı zamanda, 1000 hertz'e kadar, neredeyse tesadüfleri not edilir. Sinirdeki daha yüksek frekanslar kaydedilmese de, ses uyaranının frekansları ile afferent impulsların frekansları arasında belirli bir niceliksel ilişki kalır.
Böylece, insan kulağının özellikleri ve havanın ses titreşimlerine maruz kaldığında işitsel analizör reseptörlerinin çalışma mekanizmaları hakkında bilgi sahibi olduk. Ancak bulaşma sadece hava yoluyla değil, aynı zamanda sözde kemik iletimi yoluyla da mümkündür. İkinci durumda, titreşimler (örneğin, bir akort çatalı) kafatasının kemikleri tarafından iletilir ve daha sonra orta kulağı atlayarak doğrudan kokleaya düşer. Bu durumda akustik enerji sağlama yöntemi farklı olsa da, alıcı hücrelerle etkileşim mekanizması aynı kalır. Doğru, nicel ilişkiler de biraz farklıdır. Ancak her iki durumda da, başlangıçta reseptörde ortaya çıkan ve belirli bilgileri taşıyan uyarım, sinir yapıları aracılığıyla daha yüksek işitme merkezlerine iletilir.
Frekans ve genlik gibi ses titreşimlerinin bu tür parametreleri hakkındaki bilgiler nasıl kodlanır? İlk olarak, frekans hakkında. Açıkçası, bir tür biyoelektrik fenomene - bir salyangozun mikrofon potansiyeline - dikkat çektiniz. Ne de olsa, esasen, alıcı potansiyelindeki (ve hem algılamada hem de sonraki aktarımda alıcının çalışmasını yansıtır) önemli bir dalgalanma aralığında, frekansta ses titreşimlerine neredeyse tam olarak karşılık geldiğini kanıtlar. Bununla birlikte, daha önce belirtildiği gibi, işitsel sinirin liflerinde, yani reseptörlerden bilgi alan liflerde, sinir uyarılarının frekansı saniyede 1000 titreşimi geçmez. Ve bu, gerçek koşullarda algılanan seslerin frekanslarından çok daha azdır. İşitme sisteminde bu sorun nasıl çözülür? Daha önce, Corti'nin organının çalışmasını incelediğimizde, düşük frekanslı ses maruziyetlerinde, tüm ana zarın titrediğini not etmiştik. Sonuç olarak, tüm alıcılar uyarılır ve titreşim frekansı değişmeden işitsel sinir liflerine iletilir. Yüksek frekanslarda, salınım sürecine ana zarın sadece bir kısmı ve dolayısıyla reseptörlerin sadece bir kısmı dahil olur. Sinir liflerinin karşılık gelen kısmının uyarılmasını iletirler, ancak zaten ritmin bir dönüşümü ile. Bu durumda, liflerin belirli bir kısmı belirli bir frekansa karşılık gelir. Bu ilkeye uzamsal kodlama yöntemi denir. Böylece frekans bilgisi, frekans uzayı kodlaması ile sağlanır.
Bununla birlikte, konuşma sinyalleri de dahil olmak üzere bizim tarafımızdan algılanan gerçek seslerin ezici çoğunluğunun düzenli sinüzoidal salınımlar değil, çok daha karmaşık bir forma sahip süreçler olduğu iyi bilinmektedir. Bu durumda bilgi aktarımı nasıl sağlanır? 19. yüzyılın başlarında, seçkin Fransız matematikçi Jean Baptiste Fourier, herhangi bir periyodik fonksiyonun bir dizi sinüzoidal bileşenin (Fourier serisi) toplamı olarak temsil edilmesini sağlayan orijinal bir matematiksel yöntem geliştirdi. Bu bileşenlerin T, T / 2, T / 3 ve benzeri periyotlara sahip olduğu veya başka bir deyişle temel frekansın katları olan frekanslara sahip olduğu katı matematiksel yöntemlerle kanıtlanmıştır. Ve 1847'de Alman fizikçi Georg Simon Ohm (herkesin elektrik mühendisliğindeki yasasını çok iyi tanıdığı) Corti organında böyle bir ayrışmanın gerçekleştiği fikrini öne sürdü. Ses algısının çok önemli bir mekanizmasını yansıtan başka bir Ohm yasası bu şekilde ortaya çıktı. Ana zar, rezonans özelliklerinden dolayı, karmaşık bir sesi, her biri karşılık gelen nöro-alıcı aparat tarafından algılanan bileşenlerine ayırır. Böylece, uyarımın uzaysal modeli, karmaşık bir ses titreşiminin frekans spektrumu hakkında bilgi taşır.
Sesin yoğunluğu, yani titreşimlerin genliği hakkında bilgi iletmek için işitsel analiz cihazı, diğer afferent sistemlerin çalışma biçiminden de farklı bir mekanizmaya sahiptir. Çoğu zaman, yoğunlukla ilgili bilgiler, sinir uyarılarının frekansı ile iletilir. Ancak, işitsel sistemde, az önce ele alınan süreçlerden aşağıdaki gibi, böyle bir yöntem mümkün değildir. Bu durumda mekansal kodlama ilkesinin kullanıldığı ortaya çıkıyor. Daha önce belirtildiği gibi, iç tüylü hücreler, dıştakilerden daha düşük bir duyarlılığa sahiptir. Bu nedenle, bu iki türden uyarılmış reseptörlerin farklı bir kombinasyonu, farklı ses yoğunluklarına, yani uyarmanın uzaysal modelinin özel bir biçimine karşılık gelir.
İşitsel analiz cihazında, belirli dedektörler sorunu (görsel sistemde iyi ifade edildiği gibi) hala açıktır, ancak burada, sonuçta oluşumla biten daha karmaşık işaretleri ayırmayı mümkün kılan mekanizmalar vardır. karşılık gelen "standart" tarafından tanınabilen belirli bir öznel görüntüye karşılık gelen böyle bir uyarma modelinin.
