Frecvența oscilațiilor sonore

Frecvența oscilațiilor armonice ale sunetului (caracteristicile fizice) determină caracteristicile fiziologice ale senzației de sunet, numită înălțimea sunetului.







Abilitatea de a evalua pitchul unui aparat auditiv al unei persoane este legată de durata sunetului. Urechea nu poate estima pitch dacă timpul efectului sonor este mai mic de 1/20 din secundă.

Frecvente la vibrațiile de sunet de frecvență cu sunete simultane sunt percepute ca sunete de înălțimi diferite în cazul în care diferența de frecvență relativă depășește 2-3%. Cu o diferență mai mică în frecvențe, apare o senzație de sunet topit de înălțime medie.

Compoziția spectrală a oscilațiilor sonore

Compoziția spectrală a oscilațiilor sonore. adică numărul componentelor armonice și raportul dintre amplitudinile lor (caracteristicile fizice), determină timbrul sunetului. Timbre, ca o caracteristică fiziologică a senzației auditive, într-o oarecare măsură depinde de rata de creștere și de variabilitatea sunetului.

Pragul de auz și pragul durerii.

Pentru a crea auditiv intensitate senzație-ness undele acustice trebuie să depășească o anumită valoare minimă, numit prag de audibilitate., Are valori diferite pentru banda de frecventa audio (curba de jos în figura 1). Aceasta înseamnă că aparatul auditiv are o sensibilitate inegală la efectele sonore la diferite frecvențe. Sensibilitatea maximă a urechii este în intervalul de frecvențe de 1000-3000 Hz. Aici valoarea minimă a intensității sunetului este minimă și este de 10-12 W / m 2.

Cu o intensitate crescuta a sunetului, sentimentul de intensitate creste. Cu toate acestea, undele sonore cu o intensitate de ordinul 1-10 W / m 2 provoacă o senzație de durere. Valoarea maximă a intensității, atunci când este depășită durerea, se numește pragul senzației de durere. De asemenea, depinde de frecvența sunetului (curba superioară din Figura 1), dar într-o măsură mai mică decât pragul de audibilitate.

Gama de frecvențe și intensități ale sunetului, delimitată de curbele superioare și inferioare din figura 1, se numește regiunea de audibilitate.

Legea Weber-Fechner. Niveluri de intensitate și niveluri de intensitate a sunetului

Sa observat deja că caracteristicile fizice obiective ale intensității undelor sonore determină caracteristicile fiziologice subiective - intensitatea luminozității. Relația cantitativă dintre acestea se stabilește pe baza legii lui Weber-Fechner. legând gradul de senzație și intensitatea stimulului care la determinat: senzația crește în progresia aritmetică, dacă intensitatea stimulului crește într-o progresie geometrică.







legea Weber-Fechner ar putea fi rezumate în alte cuvinte, răspunsul fiziologic (în volumul SLE-ceai) la un stimul (intensitatea sunetului) este proporțională cu logaritmul intensității iritației-rezident. (Figura 2).

Aceasta înseamnă că pentru o intensitate scăzută a sunetului, o mică creștere a sunetului (cu o valoare # 916; I) conduce la o creștere semnificativă a volumului (suma # 916; L1 (# 916; y1 în figura 2), o dată intensitatea sunetului este un pic mai mare decât valoarea de prag, apare deja sens auditiv dacă intensitatea sunetului este mare, atunci distanța. creșterea cu aceeași sumă # 916; I dau o creștere a volumului mic (în ve-masca # 916; L2 (# 916; y2 în figura 2), - la un sunet de înaltă intensitate sonor clar și creșterea în continuare a intensității sunetului la sentimentul tot mai mare de a afecta volumul etsya semnificativ mai slab.

Pentru a stabili o relație cantitativă între intensitatea și sunetul tunet-os introduce nivel de intensitate a sunetului (L) - valoare propor- țional cu logaritmul zecimal al raportului de intensitate a sunetului (I), la intensitatea la pragul de I0 audibilitate = 10 -12 W / m 2:

Coeficientul n din formula (1) definește unitatea de măsură a nivelului de intensitate a sunetului L. Dacă n = 1, atunci unitatea de măsură L este numită Bell (B). În practică, n = 10 este de obicei asumată, atunci L este măsurată în decibeli (dB) (1 dB = 0,1 B). La pragul de audibilitate (I = I0), nivelul intensității sonore este L = 0, iar la pragul senzației de durere (I = 10 W / m 2) - L = 130 dB. Dacă, de exemplu, intensitatea sunetului este de 10 - 7 W / m 2 (ceea ce corespunde unei conversații normale), atunci din formula (1) rezultă că nivelul său de intensitate este de 50 dB.

Nivelul de volum al sunetului (adesea denumit simplu "loudness")

este legată de nivelul de intensitate L de relația:

unde k este un coeficient de proporționalitate, în funcție de frecvența și intensitatea sunetului.

Dacă coeficientul k din formula (2) este constant, atunci nivelul de zgomot ar coincide cu nivelul intensității și ar putea fi măsurat în decibeli.

De exemplu, un sunet cu un intensitate de 20 dB și o frecvență de 1000 Hz va fi perceput a fi substanțial mai puternic decât un sunet de același nivel de intensitate, dar la o frecvență de 100 Hz. Același nivel de volum la aceste frecvențe va fi atins dacă nivelul de intensitate este egal cu 20 dB pentru 1000 Hz și 50 dB pentru 100 Hz. Din aceste motive, pentru a măsura nivelul volumului, este introdusă o unitate specială, numită fundal.

Sa hotărât că la o frecvență de 1000 Hz (numită frecvența celei mai bune audibilități) 1 fundal = 1 dB, adică nivelul de intensitate în decibeli și nivelul volumului în fundal coincid (în formula (2) coeficientul k = 1 la o frecvență de 1000 Hz). La alte frecvențe, pentru tranziția de la decibeli la fundaluri, este necesar să se introducă corecții adecvate, care pot fi obținute cu ajutorul unor curbe de intensitate egală (vezi figura 1).

Exemplu: Pentru o frecvență de 200 Hz, nivelul intensității sunetului este de 40 dB. Care este nivelul de volum al acestui sunet? În figura 1, găsim un punct cu coordonate de 200 Hz și 40 dB. Se află pe o curbă corespunzătoare volumului de 20 de fundaluri, prin urmare, pentru o anumită frecvență 20 fondul corespunde la 40 dB.

Definirea pragului de audibilitate la frecvențe diferite reprezintă baza metodelor de măsurare a acuității auzului. Curba rezultată se numește caracteristica spectrală a urechii la pragul de audibilitate sau o audiogramă. Comparând pragul de audiere a pacientului cu o rată medie, se poate evalua gradul de dezvoltare al tulburărilor aparatului auditiv.







Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare

Trimiteți-le prietenilor: