gototopgototop

Анонс

Главная Звук Особенность восприятия звуков человеком
Особенность восприятия звуков человеком

Для определения направления (азимута) прихода звуковой волны человеческий слух использует либо разность уровней звуковых сигналов в правом и левом ухе, либо разницу во времени прихода звукового сигнала в каждое ухо (или, что то же самое, сдвиг фазы сигнала звука). Эти различия неизбежно возникают вследствие нарушения структуры звукового поля при огибании звуком головы слушателя (явление дифракции). Эти два механизма пространственного слуха (называемые интенсивной и фазовой стереофонией соответственно) по-разному проявляют себя на различных частотах звука.

 

Восприятие звуков слуховым аппаратом человека.

 

Девушка слушаетНа "низах", то есть примерно до частоты 150-300 Гц, человеческий слух обладает очень малой направленностью, на частотах 300-800 Гц чувствительность слуха к направлению звука максимальна, а начиная с частоты в 1.5-2 кГц направленность слуха быстро убывает. Простейшие рассуждения помогают понять и объяснить причину этого явления. Очевидно, что максимум чувствительности слуха по направлению будет в том случае, когда разность уровней громкости от источника звука в левом и правом ухе слушателя будут максимальны. Это соответствует случаю сдвига фаз звукового сигнала в 180 градусов, или, что то же самое, разности хода звуковой волны между ушами в половину ее периода. Для частоты 800 Гц это расстояние соответствует 18 см, что практически равно "межушному" расстоянию среднестатистического человека в 20-25 см, что и объясняет максимум чувствительности слуха на этой частоте.

крутая акустика http://www.akusticheskie-kolonki.ru/

При уменьшении частоты звукового сигнала разность фаз, а, следовательно, и разница в уровнях звуковых сигналов в правом и левом ухе уменьшается, поэтому-то на низких частотах слух и обладает очень малой направленностью. При увеличении же частоты сигнала выше 1-1.5 кГц длина звуковой волны быстро уменьшается, и сдвиг фаз сигналов в месте расположения ушей в этом случае значительно превышает 180 градусов. Этот прискорбный факт уже не позволяет человеку однозначно определить направление на источник звука. Поэтому на высоких частотах он вынужден ориентироваться, исходя из разницы в амплитудах звуковых сигналов (интенсивная стереофония). Ну, а на средних частотах 300-1500 Гц слуховой аппарат человека с успехом использует оба механизма звукоориентации (и интенсивная, и фазовая стереофония).


Кроме рассмотренных выше механизмов для правильной пространственной ориентации важное значение имеет также временной сдвиг прямого и отраженного звуковых сигналов. В соответствии с эффектом Хааса (Haas), в случае прихода к ушам двух одинаковых звуковых сигналов, при временном сдвиге между ними в 5-40 мс слух воспринимает только первый из них, "в упор не видя" второго. Если же задержка одного сигнала относительно другого превысит 40-50 мс, то такие сигналы воспринимаются раздельно, причем в этом случае задержанный сигнал воспринимается как эхо пришедшего первым. Этот эффект широко используется в многоканальных системах домашнего театра, в которых при введении задержки сигнала звука тыловых каналов в 15-30 мс имитируется большой объем помещения "кинотеатра", но не происходит разрушения целостности восприятия звуковой картины.

Восприятие звуков человеком


Человеческое ухо является весьма изощренным измерительным инструментом и способен даже определить, спереди или сзади находится источник звука. Как это делается? Очень просто и весьма остроумно. Критерием фронтального или тылового расположения источника звука является опять же спектральный состав звукового сигнала. Дело в том, что ушная раковина является эффективным акустическим фильтром, который заметно ослабляет уровень высоких частот для сигналов, приходящих сзади. Поэтому, услышав какой-либо звук, слуховой аппарат извлекает из памяти соответствующий ему "библиотечный элемент" стандартных источников звука и сравнивает его ожидаемый теоретический спектр со слышимым спектром звукового сигнала. По результатам проведенных мозгом "вычислений в реальном масштабе времени" принимается одно из двух возможных решений: "считать источник звука фронтальным" или же "источник звука находится сзади". Все эти рассуждения имеют самое непосредственное отношение к теме нашей беседы, так как именно грамотное использование всех рассмотренных выше механизмов и послужило исходным пунктом создания всех многоканальных звуковых систем объемного звука.