Ang psychoacoustics ay isang larangan ng agham na nag-aaral ng mga pandinig na sensasyon ng isang tao kapag ang tunog ay inilapat sa mga tainga.

Ang mga taong may ganap na (analytical) na tainga para sa musika ay tumutukoy sa pitch, volume at timbre ng tunog na may mataas na katumpakan, nagagawang kabisaduhin ang tunog ng mga instrumento at makilala ang mga ito pagkatapos ng ilang sandali. Maaari nilang pag-aralan nang tama ang kanilang narinig, tama na makilala ang mga indibidwal na instrumento.

Ang mga taong walang ganap na pitch ay maaaring matukoy ang ritmo, timbre, tonality, ngunit mahirap para sa kanila na pag-aralan nang tama ang materyal na kanilang narinig.

Kapag nakikinig sa mataas na kalidad na kagamitan sa audio, bilang panuntunan, ang mga opinyon ng mga eksperto ay naiiba. Mas gusto ng ilan ang mataas na transparency at katapatan sa paghahatid ng bawat overtone, naiinis sila sa kakulangan ng detalye sa tunog. Ang iba ay mas gusto ang tunog ng isang malabo, malabo na karakter, mabilis na napapagod sa kasaganaan ng mga detalye sa musikal na imahe. May tumutuon sa pagkakatugma sa tunog, isang tao sa parang multo na balanse, at isang tao sa dynamic na hanay. Lumalabas na ang lahat ay nakasalalay sa uri ng katangian ng indibidwal.Ang mga uri ng tao ay nahahati sa mga sumusunod na dichotomies (pair classes): sensory at intuitive, pag-iisip at pakiramdam, extraverted at introverted, decisive at perceiving.

Ang mga taong may pandama na pangingibabaw ay may malinaw na diction, perpektong nakikita ang lahat ng mga nuances ng isang pananalita o musikal na imahe. Para sa kanila, ang transparency ng tunog ay napakahalaga, kapag ang lahat ng mga instrumento sa tunog ay malinaw na nakikilala.

Ang mga tagapakinig na may intuitive na nangingibabaw ay mas gusto ang isang blur na musikal na imahe, na naglalagay ng lubos na kahalagahan sa balanse ng tunog ng lahat ng mga instrumentong pangmusika.

Ang mga tagapakinig na may dominanteng pag-iisip ay mas gusto ang mga piraso ng musika na may mataas na dynamic na hanay, na may malinaw na tinukoy na mayor at minor na nangingibabaw, na may binibigkas na kahulugan at istraktura ng piyesa.

Ang mga taong may pakiramdam na nangingibabaw ay nagbibigay ng malaking kahalagahan sa pagkakaisa sa mga musikal na gawa, mas gusto nila ang mga gawa na may bahagyang paglihis ng major at minor mula sa neutral na halaga, i.e. "musika para sa kaluluwa"

Ang isang tagapakinig na may extraverted dominant ay matagumpay na nakikilala ang isang signal mula sa ingay, mas gustong makinig sa musika sa isang mataas na antas ng volume, tinutukoy kung ang isang musikal na gawa ay major o minor sa pamamagitan ng frequency position ng musikal na imahe sa sa sandaling ito.

Ang mga taong may introvert na nangingibabaw ay nagbibigay ng malaking pansin sa panloob na istraktura ng musikal na imahe, ang major-minority ay tinatasa, bukod sa iba pang mga bagay, sa pamamagitan ng frequency shift ng isa sa mga harmonika sa mga umuusbong na resonance, ang sobrang ingay ay nagpapahirap na makita ang audio na impormasyon. .

Ang mga taong may mapagpasyang nangingibabaw ay mas gusto ang regularidad sa musika, ang pagkakaroon ng panloob na periodicity.

Mas gusto ng mga perceptual na nangingibabaw na tagapakinig ang improvisasyon sa musika.

Alam ng lahat para sa kanyang sarili na ang parehong musika sa parehong kagamitan at sa parehong silid ay hindi palaging nakikita sa parehong paraan. Marahil, depende sa psycho-emotional na estado, ang ating mga damdamin ay maaaring mapurol o lumala.

Sa kabilang banda, ang sobrang detalye at pagiging natural ng tunog ay maaaring makairita sa isang pagod at nabibigatang tagapakinig na may nangingibabaw na pandama, na sa ganitong estado ay mas gugustuhin niya ang malabo at malambot na musika, sa halos pagsasalita, mas gusto niyang makinig sa mga live na instrumento sa isang sumbrero na may mga earflaps. .

Sa ilang mga lawak, ang kalidad ng tunog ay naiimpluwensyahan ng "kalidad" ng boltahe ng mains, na depende naman sa araw ng linggo at sa oras ng araw (sa mga peak hours, ang boltahe ng mains ay ang pinaka "polluted") . Ang antas ng ingay sa silid, at samakatuwid ang tunay na dynamic na hanay, ay nakadepende rin sa oras ng araw.

Ang kaso ng 20 taon na ang nakakaraan ay mahusay na naaalala tungkol sa impluwensya ng ambient noise. Kinagabihan, pagkatapos ng kasal sa nayon, nanatili ang kabataan upang tumulong sa paglilinis ng mga mesa at paghuhugas ng mga pinggan. Inayos ang musika sa bakuran: isang electric button accordion na may two-channel amplifier at dalawang speaker, isang four-channel power amplifier ayon sa Shushurin scheme, isang electric button accordion ay konektado sa input, at dalawang 3-way at dalawa Ang mga 2-way na acoustic system ay konektado sa mga output. Tape recorder na may mga record na ginawa sa 19 na bilis na may anti-parallel bias. Bandang alas-2 ng umaga, nang malaya na ang lahat, nagtipon ang kabataan sa bakuran at hiniling na i-on ang isang bagay para sa kaluluwa. Ano ang sorpresa ng mga musikero at mga mahilig sa musika na naroroon nang tumunog ang medley sa mga tema ng Beatles na isinagawa ng STARS sa banda ng 45. Para sa tainga, inangkop sa pang-unawa ng musika sa isang kapaligiran ng tumaas na ingay, ang tunog sa katahimikan ng gabi ay naging nakakagulat na malinaw at nuanced.

Pagdama ayon sa dalas

Nakikita ng tainga ng tao ang isang proseso ng oscillatory bilang tunog lamang kung ang dalas ng mga oscillations nito ay nasa hanay mula 16...20 Hz hanggang 16...20 kHz. Sa dalas sa ibaba 20 Hz, ang mga vibrations ay tinatawag na infrasonic, sa itaas 20 kHz - ultrasonic. Ang mga tunog na may dalas na mas mababa sa 40 Hz ay ​​bihira sa musika, at ganap na wala sa kolokyal na pananalita. Ang pang-unawa ng mataas na frequency ng tunog ay lubos na nakasalalay sa parehong mga indibidwal na katangian ng mga organo ng pandinig at sa edad ng nakikinig. Kaya, halimbawa, sa edad na hanggang 18 taon, ang mga tunog na may dalas na 14 kHz ay ​​naririnig ng halos 100%, habang sa edad na 50 ... 60 taon - 20% lamang ng mga tagapakinig. Ang mga tunog na may dalas na 18 kHz sa edad na 18 ay naririnig ng mga 60%, at sa edad na 40 ... 50 - 10% lamang ng mga tagapakinig. Ngunit hindi ito nangangahulugan na para sa mga matatanda, ang mga kinakailangan para sa kalidad ng landas ng pagpaparami ng tunog ay nabawasan. Eksperimento na itinatag na ang mga taong halos hindi nakakakita ng mga signal na may dalas na 12 kHz ay ​​napakadaling nakikilala ang kakulangan ng mataas na frequency sa phonogram.

Ang resolution ng pagdinig upang baguhin ang dalas ay tungkol sa 0.3%. Halimbawa, ang dalawang tono ng 1000 at 1003 Hz, na sumusunod sa isa't isa, ay maaaring makilala nang walang mga instrumento. At sa pamamagitan ng pagkatalo sa mga frequency ng dalawang tono, makakakita ang isang tao ng pagkakaiba sa dalas ng hanggang sa tenths ng isang hertz. Kasabay nito, mahirap na makilala sa pamamagitan ng tainga ang paglihis ng bilis ng pag-playback ng isang musical phonogram sa loob ng ± 2%.

Ang subjective scale ng sound perception sa mga tuntunin ng frequency ay malapit sa logarithmic law. Batay dito, ang lahat ng katangian ng dalas ng mga sound transmission device ay naka-plot sa isang logarithmic scale. Ang antas ng katumpakan kung saan tinutukoy ng isang tao ang pitch ng isang tunog sa pamamagitan ng tainga ay depende sa sharpness, musicality at pagsasanay ng kanyang pandinig, gayundin sa intensity ng tunog. Sa mas mataas na antas ng volume, lumalabas na mas mababa ang mga tunog na mas malakas kaysa sa mas mahina.

Sa matagal na pagkakalantad sa matinding tunog, unti-unting bumababa ang sensitivity ng pandinig at mas mataas ang volume ng tunog, na nauugnay sa reaksyon ng pandinig sa sobrang karga, i.e. na may likas na pagbagay. Pagkatapos ng isang tiyak na oras, ang sensitivity ay naibalik. Ang sistematiko at matagal na pakikinig sa musika sa isang mataas na antas ng volume ay nagdudulot ng hindi maibabalik na mga pagbabago sa mga organo ng pandinig, lalo na ang mga kabataan na gumagamit ng headphones (headphones) ay nagdurusa.

Isang mahalagang katangian ang tunog ay timbre. Ang kakayahan ng pandinig na makilala ang mga lilim nito ay nagpapahintulot sa atin na makilala ang iba't ibang mga instrumentong pangmusika at boses. Dahil sa kulay ng timbre, nagiging maraming kulay ang kanilang tunog at madaling makilala. Ang kondisyon para sa tamang paghahatid ng timbre ay ang hindi nababagong paghahatid ng signal spectrum - isang hanay ng mga sinusoidal na bahagi ng isang kumplikadong signal (mga overtone). Ang mga overtone ay multiple ng frequency ng basic at mas mababa sa amplitude nito. Ang timbre ng tunog ay depende sa komposisyon ng mga overtone at ang kanilang intensity.

Ang timbre ng tunog ng mga live na instrumento ay higit na nakasalalay sa intensity ng paggawa ng tunog. Halimbawa, ang parehong nota, na tinutugtog sa piano na may mahinang pagpindot ng daliri, at isang matalas, ay may iba't ibang pag-atake at signal spectra. Kahit na ang isang hindi sanay na tao ay madaling makuha ang emosyonal na pagkakaiba sa pagitan ng dalawang ganoong tunog sa pamamagitan ng kanilang pag-atake, kahit na ang mga ito ay ipinadala sa nakikinig na may mikropono at balanse ang lakas ng tunog. Ang pag-atake ng tunog ay ang paunang yugto, isang tiyak na lumilipas na proseso kung saan itinatag ang mga matatag na katangian: loudness, timbre, pitch. Ang tagal ng sound attack ng iba't ibang instrumento ay mula 0...60 ms. Halimbawa, para sa mga instrumento ng pagtambulin ito ay nasa hanay na 0 ... 20 ms, para sa bassoon - 20 ... 60 ms. Ang mga katangian ng pag-atake ng instrumento ay lubos na nakadepende sa paraan at pamamaraan ng pagtugtog ng musikero. Ang mga tampok na ito ng mga instrumento ang nagbibigay-daan upang maihatid ang emosyonal na nilalaman ng isang gawaing musikal.

Ang tunog timbre ng isang pinagmumulan ng signal na matatagpuan sa layo na mas mababa sa 3 m mula sa nakikinig ay itinuturing na mas "mabigat". Ang pag-alis ng pinagmumulan ng signal mula 3 hanggang 10 m ay sinamahan ng isang proporsyonal na pagbaba sa dami, habang ang timbre ay nagiging mas maliwanag. Sa karagdagang pag-alis ng pinagmumulan ng signal, ang pagkawala ng enerhiya sa hangin ay tumataas sa proporsyon sa parisukat ng dalas at may isang kumplikadong pag-asa sa kamag-anak na kahalumigmigan ng hangin. Ang mga pagkawala ng enerhiya ng mga bahagi ng RF ay pinakamataas sa relatibong halumigmig sa hanay mula 8 hanggang 30 ... 40% at minimal sa 80% (Larawan 1.1). Ang pagtaas ng overtone loss ay humahantong sa pagbaba ng timbre brightness.

Amplitude perception

Ang mga kurba ng pantay na lakas mula sa threshold ng pandinig hanggang sa threshold ng sakit para sa binaural at monoural na pagdinig ay ipinapakita sa Fig. 1.2.a, b, ayon sa pagkakabanggit. Ang perception sa amplitude ay nakasalalay sa dalas at may makabuluhang pagkalat na nauugnay sa mga pagbabagong nauugnay sa edad.

Ang sensitivity ng pandinig sa intensity ng tunog ay discrete. Ang threshold para sa pakiramdam ng pagbabago sa intensity ng tunog ay depende sa dalas at sa volume ng tunog (sa mataas at katamtamang antas ito ay 0.2 ... 0.6 dB, sa mababang antas umabot ito ng ilang decibel) at sa average ay mas mababa sa 1 dB.

Haas effect (Haas)

Ang hearing aid, tulad ng ibang oscillatory system, ay nailalarawan sa pamamagitan ng inertia. Dahil sa property na ito, ang mga maiikling tunog na may tagal na hanggang 20 ms ay itinuturing na mas tahimik kaysa sa mga tunog na may tagal na higit sa 150 ms. Isa sa mga pagpapakita ng pagkawalang-galaw -

ang kawalan ng kakayahan ng isang tao na makita ang pagbaluktot sa mga pulso na may tagal na mas mababa sa 20 ms. Sa kaso ng pagdating sa mga tainga ng 2 magkaparehong signal, na may agwat ng oras sa pagitan ng mga ito na 5...40 ms, ang pandinig ay nakikita ang mga ito bilang isang signal, kung ang pagitan ay higit sa 40...50 ms - hiwalay.

masking effect

Sa gabi, sa tahimik na mga kondisyon, maririnig ang langitngit ng lamok, pagkislot ng orasan at iba pang tahimik na tunog, at sa maingay na mga kondisyon ay mahirap ilabas ang malakas na pananalita ng kausap. Sa totoong mga kondisyon, ang acoustic signal ay hindi umiiral sa ganap na katahimikan. Ang mga sobrang ingay, na hindi maiiwasang naroroon sa lugar ng pakikinig, ay nagtatakip sa pangunahing senyales sa isang tiyak na lawak at ginagawa itong mahirap na makita ito. Ang pagtaas ng threshold ng audibility ng isang tono (o signal) habang nakalantad sa ibang tono (ingay o signal) ay tinatawag na masking.

Napag-eksperimentong itinatag na ang isang tono ng anumang dalas ay tinatakpan ng mas mababang mga tono na mas epektibo kaysa sa mga mas mataas, sa madaling salita, ang mga tono ng mababang dalas ay nagtatakip ng mga mataas na dalas kaysa sa kabaligtaran. Halimbawa, kapag sabay-sabay na nagpapatugtog ng mga tunog na 440 at 1200 Hz na may parehong intensity, maririnig lamang natin ang isang tono na may dalas na 440 Hz, at sa pamamagitan lamang ng pag-off nito, maririnig natin ang isang tono na may dalas na 1200 Hz. Ang antas ng masking ay depende sa frequency ratio at kumplikado sa kalikasan, na nauugnay sa pantay na loudness curves (Fig. 1.3.α at 1.3.6).

Kung mas malaki ang frequency ratio, mas maliit ang masking effect. Ito ay higit na nagpapaliwanag sa kababalaghan ng "transistor" na tunog. Ang spectrum ng mga di-linear na distortion ng transistor amplifier ay umaabot hanggang sa ika-11 harmonic, habang ang spectrum ng tube amplifier ay limitado sa 3...5 harmonics. Ang narrowband noise masking curves para sa mga tono ng iba't ibang frequency at ang kanilang intensity level ay may iba't ibang pattern. Ang isang malinaw na pang-unawa ng tunog ay posible kung ang intensity nito ay lumampas sa isang tiyak na threshold ng audibility. Sa mga frequency na 500 Hz at mas mababa, ang labis sa intensity ng signal ay dapat na mga 20 dB, sa dalas ng 5 kHz - mga 30 dB, at

sa dalas ng 10 kHz - 35 dB. Ang tampok na ito pandama ng pandinig isinasaalang-alang kapag nagre-record sa audio media. Kaya, kung ang ratio ng signal-to-noise ng isang analog record ay tungkol sa 60...65 dB, kung gayon ang dynamic na hanay ng naitala na programa ay maaaring hindi hihigit sa 45...48 dB.

Ang masking effect ay nakakaapekto sa subjectively perceived loudness ng tunog. Kung ang mga bahagi ng isang kumplikadong tunog ay malapit sa dalas sa bawat isa at ang kanilang mutual masking ay sinusunod, kung gayon ang lakas ng naturang kumplikadong tunog ay magiging mas mababa kaysa sa lakas ng mga bahagi nito.

Kung ang ilang mga tono ay matatagpuan sa napakalayo sa dalas na ang kanilang mutual masking ay maaaring mapabayaan, kung gayon ang kanilang kabuuang lakas ay magiging katumbas ng kabuuan ng mga loudness ng bawat isa sa mga bahagi.

Ang pagkamit ng "transparency" ng tunog ng lahat ng instrumento ng isang orkestra o variety ensemble ay mahirap na gawain, na nalutas ng sound engineer - sinasadyang pagpili ng pinakamahalagang instrumento sa isang partikular na lugar ng trabaho at iba pang mga espesyal na diskarte.

epekto ng binaural

Ang kakayahan ng isang tao na matukoy ang direksyon ng pinagmumulan ng tunog (dahil sa pagkakaroon ng dalawang tainga) ay tinatawag epekto ng binaural. Sa tainga na matatagpuan mas malapit sa pinagmumulan ng tunog, ang tunog ay dumating nang mas maaga kaysa sa pangalawang tainga, na nangangahulugan na ito ay naiiba sa phase at amplitude. Kapag nakikinig sa isang tunay na pinagmumulan ng signal, ang mga binaural na signal (ibig sabihin, mga signal na dumarating sa kanan at kaliwang tainga) ay nauugnay sa istatistika (nakakaugnay). Ang katumpakan ng lokalisasyon ng pinagmumulan ng tunog ay depende sa dalas at lokasyon nito (sa harap o likod ng nakikinig). Ang organ ng pandinig ay tumatanggap ng karagdagang impormasyon tungkol sa lokasyon ng pinagmumulan ng tunog (harap, likod, itaas) sa pamamagitan ng pagsusuri sa mga tampok ng spectrum ng binaural signal.

Hanggang sa 150 ... 300 Hz, ang pandinig ng tao ay may napakababang direktiba. Sa mga frequency na 300...2000 Hz, kung saan ang kalahating wavelength ng signal ay katumbas ng "sa pagitan" ng distansya na katumbas ng 20...25 cm, ang mga pagkakaiba sa phase ay makabuluhan. Simula sa dalas ng 2 kHz, ang direktiba ng pandinig ay bumababa nang husto. Sa mas mataas na frequency mas malaking halaga nakakakuha ng pagkakaiba sa mga amplitude ng signal. Kapag ang pagkakaiba ng amplitude ay lumampas sa 1 dB threshold, ang pinagmumulan ng tunog ay lumilitaw na nasa gilid kung saan mas malaki ang amplitude.

Sa isang asymmetric na lokasyon ng tagapakinig na may kaugnayan sa mga loudspeaker, nangyayari ang karagdagang intensity at paghihiwalay ng oras, na humahantong sa mga spatial distortion. Bukod dito, ang mas malayong QIS (maliwanag na pinagmulan ng tunog) mula sa gitna ng base (Δ L> 7 dB o Δτ > 0.8 ms), mas mababa ang mga ito ay napapailalim sa pagbaluktot. Sa Δ L> 20 dB, Δτ > 3...5 ms QIZs nagiging tunay (loudspeaker) at hindi napapailalim sa spatial distortion.

Eksperimento na itinatag na walang spatial distortion (imperceptible) kung ang frequency band ng bawat channel ay limitado mula sa itaas ng frequency na hindi bababa sa 10 kHz, at ang high-frequency (sa itaas 10 kHz) at low-frequency (sa ibaba 300 Hz) ang mga bahagi ng spectrum ng mga signal na ito ay ginawang monophonic.

Ang error sa pagtatantya ng azimuth ng pinagmumulan ng tunog sa pahalang na eroplano ay 3 ... 4 ° sa harap, at humigit-kumulang 10 ... 15 ° sa likod at sa vertical na eroplano, na ipinaliwanag ng epekto ng screening ng auricle.

Ang pagkakaroon ng pagsasaalang-alang sa teorya ng pagpapalaganap at ang mga mekanismo ng paglitaw ng mga sound wave, ipinapayong maunawaan kung paano "nabibigyang kahulugan" o nakikita ng isang tao ang tunog. Responsable para sa pang-unawa ng mga sound wave sa katawan ng tao magkapares na organ- tainga. tainga ng tao- isang napakakomplikadong organ na may pananagutan para sa dalawang pag-andar: 1) nakikita ang mga tunog na impulses 2) gumaganap ng papel ng vestibular apparatus ng buong katawan ng tao, tinutukoy ang posisyon ng katawan sa kalawakan at nagbibigay ng mahalagang kakayahan upang mapanatili ang balanse. Ang karaniwang tainga ng tao ay nakakakuha ng mga pagbabagu-bago ng 20 - 20,000 Hz, ngunit may mga paglihis pataas o pababa. Sa isip, ang saklaw ng naririnig na dalas ay 16 - 20,000 Hz, na tumutugma din sa 16 m - 20 cm na haba ng daluyong. Ang tainga ay nahahati sa tatlong bahagi: panlabas, gitna at panloob na tainga. Ang bawat isa sa mga "kagawaran" na ito ay gumaganap ng sarili nitong tungkulin, gayunpaman, ang lahat ng tatlong departamento ay malapit na konektado sa isa't isa at aktwal na nagsasagawa ng paghahatid ng isang alon ng mga tunog na panginginig ng boses sa bawat isa.

panlabas (panlabas) tainga

Ang panlabas na tainga ay binubuo ng auricle at ang panlabas na auditory meatus. Ang auricle ay isang nababanat na kartilago kumplikadong hugis natatakpan ng balat. Sa ilalim ng auricle ay ang lobe, na binubuo ng adipose tissue at natatakpan din ng balat. Ang auricle ay gumaganap bilang isang tagatanggap ng mga sound wave mula sa nakapalibot na espasyo. Ang espesyal na anyo ng istraktura ng auricle ay nagbibigay-daan sa iyo upang mas mahusay na makuha ang mga tunog, lalo na ang mga tunog ng mid-frequency range, na responsable para sa paghahatid ng impormasyon sa pagsasalita. Ang katotohanang ito ay higit sa lahat dahil sa pangangailangan sa ebolusyon, dahil ginugugol ng isang tao ang halos lahat ng kanyang buhay sa oral na komunikasyon sa mga kinatawan ng kanyang species. Ang auricle ng tao ay halos hindi gumagalaw, hindi katulad ng isang malaking bilang ng mga kinatawan ng mga species ng hayop, na gumagamit ng mga paggalaw ng mga tainga upang mas tumpak na tune in sa pinagmulan ng tunog.

Ang mga fold ng auricle ng tao ay nakaayos sa paraang gumagawa sila ng mga pagwawasto (minor distortion) na may kaugnayan sa patayo at pahalang na lokasyon ng pinagmumulan ng tunog sa kalawakan. Ito ay dahil sa natatanging tampok na ito na ang isang tao ay lubos na natutukoy ang lokasyon ng isang bagay sa espasyo na may kaugnayan sa sarili nito, na tumutuon lamang sa tunog. Ang tampok na ito ay kilala rin sa ilalim ng terminong "sound localization". Ang pangunahing pag-andar ng auricle ay upang makuha ang maraming mga tunog hangga't maaari sa saklaw ng dalas ng naririnig. Ang karagdagang kapalaran ng "nahuli" na mga sound wave ay napagpasyahan sa kanal ng tainga, ang haba nito ay 25-30 mm. Sa loob nito, ang cartilaginous na bahagi ng panlabas na auricle ay pumasa sa buto, at ang ibabaw ng balat ng auditory canal ay pinagkalooban ng sebaceous at sulfuric glands. Sa dulo ng auditory canal ay isang nababanat na tympanic membrane, kung saan naabot ang mga vibrations ng sound waves, na nagiging sanhi ng mga vibrations ng tugon nito. Ang tympanic membrane, sa turn, ay nagpapadala ng mga natanggap na vibrations sa rehiyon ng gitnang tainga.

Gitnang tenga

Ang mga vibrations na ipinadala ng tympanic membrane ay pumapasok sa isang lugar ng gitnang tainga na tinatawag na "tympanic region". Ito ay isang lugar na humigit-kumulang isang cubic centimeter ang volume, kung saan matatagpuan ang tatlong auditory ossicle: martilyo, palihan at stirrup. Ito ang mga "intermediate" na elemento na gumaganap ng pinakamahalagang pag-andar: ang paghahatid ng mga sound wave sa panloob na tainga at sabay-sabay na pagpapalakas. Ang auditory ossicles ay isang napakakomplikadong chain ng sound transmission. Ang lahat ng tatlong buto ay malapit na konektado sa isa't isa, pati na rin sa eardrum, dahil kung saan ang paghahatid ng mga panginginig ng boses "sa kahabaan ng kadena" ay nangyayari. Sa paglapit sa rehiyon ng panloob na tainga, mayroong isang window ng vestibule, na naharang ng base ng stirrup. Upang mapantayan ang presyon sa magkabilang panig ng tympanic membrane (halimbawa, sa kaganapan ng mga pagbabago sa panlabas na presyon), ang gitnang bahagi ng tainga ay konektado sa nasopharynx sa pamamagitan ng Eustachian tube. Alam na alam nating lahat ang epekto ng pagsasara ng tainga na eksaktong nangyayari dahil sa gayong pinong pag-tune. Mula sa gitnang tainga, ang mga tunog na panginginig ng boses, na pinalakas na, ay nahuhulog sa rehiyon ng panloob na tainga, ang pinaka kumplikado at sensitibo.

panloob na tainga

Ang pinaka-kumplikadong anyo ay ang panloob na tainga, na tinatawag na labyrinth para sa kadahilanang ito. Kasama sa bony labyrinth ang: vestibule, cochlea at semicircular canals, pati na rin ang vestibular apparatus responsable para sa balanse. Ang cochlea ang direktang nauugnay sa pandinig sa bundle na ito. Ang cochlea ay isang spiral membranous canal na puno ng lymphatic fluid. Sa loob, ang kanal ay nahahati sa dalawang bahagi ng isa pang membranous septum na tinatawag na "basic membrane". Ang lamad na ito ay binubuo ng mga hibla na may iba't ibang haba (higit sa 24,000 sa kabuuan), nakaunat tulad ng mga kuwerdas, ang bawat kuwerdas ay tumutunog sa sarili nitong tiyak na tunog. Ang channel ay nahahati sa pamamagitan ng isang lamad sa itaas at mas mababang mga hagdan, na nakikipag-usap sa tuktok ng cochlea. Mula sa kabilang dulo, kumokonekta ang channel sa receptor apparatus ng auditory analyzer, na natatakpan ng maliliit na selula ng buhok. Ang aparatong ito ng auditory analyzer ay tinatawag ding Organ of Corti. Kapag ang mga vibrations mula sa gitnang tainga ay pumasok sa cochlea, ang lymphatic fluid na pumupuno sa channel ay nagsisimula ring manginig, na nagpapadala ng mga vibrations sa pangunahing lamad. Sa sandaling ito, ang aparato ng auditory analyzer ay kumikilos, ang mga selula ng buhok kung saan, na matatagpuan sa ilang mga hilera, ay nagko-convert ng mga panginginig ng boses sa mga de-koryenteng "nerve" na impulses, na ipinapadala kasama ang auditory nerve sa temporal zone ng cerebral cortex. . Sa ganitong kumplikado at gayak na paraan, sa kalaunan ay maririnig ng isang tao ang nais na tunog.

Mga tampok ng pang-unawa at pagbuo ng pagsasalita

Ang mekanismo ng paggawa ng pagsasalita ay nabuo sa mga tao sa buong yugto ng ebolusyon. Ang kahulugan ng kakayahang ito ay ang paghahatid ng pandiwang at di-berbal na impormasyon. Ang una ay nagdadala ng pandiwang at semantiko na pagkarga, ang pangalawa ay responsable para sa paglipat ng emosyonal na bahagi. Ang proseso ng paglikha at pagdama ng pananalita ay kinabibilangan ng: ang pagbabalangkas ng isang mensahe; pag-encode sa mga elemento sa pamamagitan ng mga panuntunan umiiral na wika; lumilipas na mga pagkilos ng neuromuscular; mga galaw vocal cords; acoustic signal emission; Pagkatapos ay kumilos ang tagapakinig, nagsasagawa ng: spectral analysis ng natanggap na acoustic signal at pagpili ng mga acoustic feature sa peripheral auditory system, paghahatid ng mga napiling feature sa pamamagitan ng neural network, pagkilala sa language code (linguistic analysis), pag-unawa sa kahulugan ng mensahe.
Ang aparato para sa pagbuo ng mga signal ng pagsasalita ay maaaring ihambing sa isang kumplikadong instrumento ng hangin, gayunpaman, ang versatility at flexibility ng pag-tune at ang kakayahang magparami ng pinakamaliit na subtleties at mga detalye ay walang mga analogue sa kalikasan. Ang mekanismo ng pagbuo ng boses ay binubuo ng tatlong hindi mapaghihiwalay na bahagi:

1. Generator- baga bilang isang reservoir ng dami ng hangin. Ang sobrang lakas ng presyon ay nakaimbak sa mga baga, pagkatapos ay sa pamamagitan ng excretory canal, sa tulong ng muscular system, ang enerhiya na ito ay inalis sa pamamagitan ng trachea na konektado sa larynx. Sa yugtong ito, ang daloy ng hangin ay nagambala at binago;
2. Vibrator- binubuo ng vocal cords. Ang daloy ay apektado din ng magulong air jet (lumikha ng mga tono sa gilid) at mga pinagmumulan ng salpok (mga pagsabog);
3. Resonator- may kasamang resonant cavity ng kumplikadong geometric na hugis (pharynx, oral at nasal cavities).

Sa pinagsama-samang indibidwal na aparato ng mga elementong ito, isang natatangi at indibidwal na timbre ng boses ng bawat tao nang paisa-isa ay nabuo.

Ang enerhiya ng haligi ng hangin ay nabuo sa mga baga, na lumikha ng isang tiyak na daloy ng hangin sa panahon ng paglanghap at pagbuga dahil sa pagkakaiba sa atmospheric at intrapulmonary pressure. Ang proseso ng akumulasyon ng enerhiya ay isinasagawa sa pamamagitan ng paglanghap, ang proseso ng paglabas ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagbuga. Nangyayari ito dahil sa compression at pagpapalawak ng dibdib, na isinasagawa sa tulong ng dalawang grupo ng kalamnan: intercostal at diaphragm, na may malalim na paghinga at pag-awit, ang mga kalamnan ng tiyan, dibdib at leeg ay nagkontrata din. Kapag huminga, ang dayapragm ay kumukontra at bumagsak, ang pag-urong ng mga panlabas na intercostal na kalamnan ay itinaas ang mga tadyang at dinadala ang mga ito sa mga gilid, at ang sternum pasulong. Ang pagpapalawak ng dibdib ay humahantong sa pagbaba ng presyon sa loob ng mga baga (kamag-anak sa atmospera), at ang espasyong ito ay mabilis na napuno ng hangin. Kapag humihinga, ang mga kalamnan ay nakakarelaks nang naaayon at ang lahat ay bumalik sa dati nitong estado ( rib cage bumalik sa orihinal nitong estado dahil sa sarili nitong gravity, tumataas ang diaphragm, bumababa ang dami ng dati nang pinalawak na baga, tumataas ang intrapulmonary pressure). Ang paglanghap ay maaaring ilarawan bilang isang proseso na nangangailangan ng paggasta ng enerhiya (aktibo); Ang pagbuga ay ang proseso ng akumulasyon ng enerhiya (passive). Ang kontrol sa proseso ng paghinga at pagbuo ng pagsasalita ay nangyayari nang hindi sinasadya, ngunit kapag kumakanta, ang pagtatakda ng paghinga ay nangangailangan ng isang nakakamalay na diskarte at pangmatagalang karagdagang pagsasanay.

Ang dami ng enerhiya na kasunod na ginugol sa pagbuo ng pagsasalita at boses ay nakasalalay sa dami ng nakaimbak na hangin at sa dami ng karagdagang presyon sa baga. Ang pinakamataas na presyon na binuo ng isang sinanay na mang-aawit ng opera ay maaaring umabot sa 100-112 dB. Ang modulasyon ng daloy ng hangin sa pamamagitan ng vibration ng vocal cords at ang paglikha ng subpharyngeal na labis na presyon, ang mga prosesong ito ay nagaganap sa larynx, na isang uri ng balbula na matatagpuan sa dulo ng trachea. Ang balbula ay gumaganap ng dalawahang pag-andar: pinoprotektahan nito ang mga baga mula sa mga dayuhang bagay at pinapanatili ang mataas na presyon. Ito ang larynx na nagsisilbing pinagmumulan ng pagsasalita at pag-awit. Ang larynx ay isang koleksyon ng kartilago na konektado ng mga kalamnan. Ang larynx ay may medyo kumplikadong istraktura, ang pangunahing elemento kung saan ay isang pares ng vocal cord. Ang vocal cords ang pangunahing (ngunit hindi lamang) pinagmumulan ng pagbuo ng boses o "vibrator". Sa prosesong ito, gumagalaw ang vocal cords, na sinamahan ng friction. Upang maprotektahan laban dito, ang isang espesyal na mucous secretion ay itinago, na kumikilos bilang isang pampadulas. Ang pagbuo ng mga tunog ng pagsasalita ay natutukoy sa pamamagitan ng mga vibrations ng ligaments, na humahantong sa pagbuo ng isang daloy ng hangin exhaled mula sa mga baga, sa isang tiyak na uri ng amplitude na katangian. Sa pagitan ng vocal folds ay may maliliit na cavity na nagsisilbing acoustic filter at resonator kung kinakailangan.

Mga tampok ng auditory perception, kaligtasan sa pakikinig, mga threshold ng pandinig, adaptasyon, tamang antas ng volume

Tulad ng makikita mula sa paglalarawan ng istraktura ng tainga ng tao, ang organ na ito ay napaka-pinong at medyo kumplikado sa istraktura. Kung isasaalang-alang ang katotohanang ito, hindi mahirap matukoy na ang napakanipis at sensitibong kagamitan na ito ay may hanay ng mga limitasyon, mga limitasyon, at iba pa. Ang sistema ng pandinig ng tao ay inangkop sa pang-unawa ng mga tahimik na tunog, pati na rin ang mga tunog ng katamtamang intensity. Ang matagal na pagkakalantad sa malalakas na tunog ay nangangailangan ng mga hindi maibabalik na pagbabago sa mga threshold ng pandinig, pati na rin ang iba pang mga problema sa pandinig, hanggang sa kumpletong pagkabingi. Ang antas ng pinsala ay direktang proporsyonal sa oras ng pagkakalantad sa isang malakas na kapaligiran. Sa sandaling ito, ang mekanismo ng pagbagay ay magkakabisa din - i.e. sa ilalim ng impluwensya ng matagal na malakas na tunog, ang sensitivity ay unti-unting bumababa, ang pinaghihinalaang dami ay bumababa, ang pandinig ay umaangkop.

Ang adaptasyon sa una ay naglalayong protektahan ang mga organ ng pandinig mula sa masyadong malakas na mga tunog, gayunpaman, ito ang impluwensya ng prosesong ito na kadalasang nagiging sanhi ng isang tao na tumaas ang antas ng volume ng audio system nang hindi makontrol. Ang proteksyon ay natanto salamat sa mekanismo ng gitna at panloob na tainga: ang stirrup ay binawi mula sa hugis-itlog na bintana, sa gayon ay nagpoprotekta laban sa labis na malakas na tunog. Ngunit ang mekanismo ng proteksyon ay hindi perpekto at may pagkaantala sa oras, na nagti-trigger lamang ng 30-40 ms pagkatapos ng pagsisimula ng pagdating ng tunog, bukod pa rito, ang buong proteksyon ay hindi nakakamit kahit na may tagal na 150 ms. Ang mekanismo ng proteksyon ay isinaaktibo kapag ang antas ng lakas ng tunog ay pumasa sa antas ng 85 dB, bukod dito, ang proteksyon mismo ay hanggang sa 20 dB.
Ang pinaka-mapanganib, sa kasong ito, ay maaaring ituring na ang phenomenon ng "hearing threshold shift", na kadalasang nangyayari sa pagsasanay bilang resulta ng matagal na pagkakalantad sa malalakas na tunog sa itaas ng 90 dB. Ang proseso ng pagbawi ng sistema ng pandinig pagkatapos ng gayong mga nakakapinsalang epekto ay maaaring tumagal ng hanggang 16 na oras. Ang threshold shift ay nagsisimula na sa antas ng intensity na 75 dB, at tumataas nang proporsyonal sa pagtaas ng antas ng signal.

Kung isasaalang-alang ang problema sa tamang antas ng intensity ng tunog, ang pinakamasamang bagay na dapat matanto ay ang katotohanan na ang mga problema (nakuha o congenital) na nauugnay sa pandinig ay halos hindi magamot sa panahong ito ng medyo advanced na gamot. Ang lahat ng ito ay dapat humantong sa sinumang matino na tao na mag-isip tungkol sa pangangalaga sa kanilang pandinig, maliban kung siyempre ito ay binalak na panatilihin ang orihinal nitong integridad at kakayahang marinig ang buong saklaw ng dalas hangga't maaari. Sa kabutihang palad, ang lahat ay hindi nakakatakot na tila sa unang tingin, at sa pamamagitan ng pagsunod sa ilang mga pag-iingat, madali mong mai-save ang iyong pandinig kahit na sa katandaan. Bago isaalang-alang ang mga hakbang na ito, kinakailangang alalahanin ang isang mahalagang katangian ng pandama ng pandinig ng tao. Nakikita ng hearing aid ang mga tunog na hindi linearly. Ang isang katulad na kababalaghan ay binubuo ng mga sumusunod: kung ang isang tao ay nag-iisip ng isang dalas ng isang purong tono, halimbawa, 300 Hz, pagkatapos ay lilitaw ang nonlinearity kapag ang mga overtone ng pangunahing frequency na ito ay lilitaw sa auricle ayon sa logarithmic na prinsipyo (kung ang pangunahing frequency ay kinuha bilang f, kung gayon ang mga frequency overtone ay magiging 2f, 3f atbp. sa pataas na pagkakasunud-sunod). Ang non-linearity na ito ay mas madaling maunawaan at pamilyar sa marami sa ilalim ng pangalan "di-linear na pagbaluktot". Dahil ang gayong mga harmonika (overtones) ay hindi nangyayari sa orihinal na dalisay na tono, lumalabas na ang tainga mismo ay nagpapakilala ng sarili nitong mga pagwawasto at mga overtone sa orihinal na tunog, ngunit maaari lamang silang matukoy bilang mga subjective na pagbaluktot. Sa antas ng intensity sa ibaba 40 dB, hindi nangyayari ang subjective distortion. Sa pagtaas ng intensity mula sa 40 dB, ang antas ng subjective harmonics ay nagsisimulang tumaas, gayunpaman, kahit na sa isang antas ng 80-90 dB, ang kanilang negatibong kontribusyon sa tunog ay medyo maliit (samakatuwid, ang antas ng intensity na ito ay maaaring kondisyon na ituring na isang uri ng "golden mean" sa musical sphere).

Batay sa impormasyong ito, madali mong matukoy ang isang ligtas at katanggap-tanggap na antas ng volume na hindi makakasama sa mga organo ng pandinig at sa parehong oras ay ginagawang posible na marinig ang ganap na lahat ng mga tampok at mga detalye ng tunog, halimbawa, sa kaso ng pagtatrabaho. na may "hi-fi" na sistema. Ang antas na ito ng "golden mean" ay humigit-kumulang 85-90 dB. Sa ganitong intensity ng tunog na talagang posible na marinig ang lahat ng naka-embed sa audio path, habang ang panganib ng napaaga na pinsala at pagkawala ng pandinig ay mababawasan. Ang halos ganap na ligtas ay maaaring ituring na isang antas ng volume na 85 dB. Upang maunawaan kung ano ang panganib ng malakas na pakikinig at kung bakit ang masyadong mababang antas ng volume ay hindi nagpapahintulot sa iyo na marinig ang lahat ng mga nuances ng tunog, tingnan natin ang isyung ito nang mas detalyado. Tulad ng para sa mababang antas ng volume, ang kakulangan ng kapakinabangan (ngunit mas madalas na subjective na pagnanais) ng pakikinig sa musika sa mababang antas ay dahil sa mga sumusunod na dahilan:

1. Nonlinearity ng pandama ng pandinig ng tao;
2. Mga tampok ng psychoacoustic perception, na isasaalang-alang nang hiwalay.

Ang non-linearity ng auditory perception, na tinalakay sa itaas, ay may malaking epekto sa anumang volume na mas mababa sa 80 dB. Sa pagsasagawa, ganito ang hitsura: kung i-on mo ang musika sa isang tahimik na antas, halimbawa, 40 dB, kung gayon ang hanay ng mid-frequency ng komposisyon ng musika ay magiging malinaw na maririnig, maging ang mga vocal ng performer / tagapalabas o mga instrumentong tumutugtog sa hanay na ito. Kasabay nito, magkakaroon ng malinaw na kakulangan ng mababa at mataas na frequency, dahil mismo sa hindi linearity ng perception, pati na rin ang katotohanan na ang iba't ibang mga frequency ay tumunog sa iba't ibang volume. Kaya, malinaw na para sa isang buong pang-unawa sa kabuuan ng larawan, ang antas ng dalas ng intensity ay dapat na nakahanay hangga't maaari sa isang solong halaga. Sa kabila ng katotohanan na kahit na sa isang antas ng volume na 85-90 dB ang idealized equalization ng loudness ng iba't ibang mga frequency ay hindi nangyayari, ang antas ay nagiging katanggap-tanggap para sa normal na araw-araw na pakikinig. Ang mas mababa ang lakas ng tunog sa parehong oras, mas malinaw na ang katangian na hindi linearity ay makikita ng tainga, lalo na ang pakiramdam ng kawalan ng tamang dami ng mataas at mababang frequency. Kasabay nito, lumalabas na sa ganoong non-linearity imposibleng seryosong magsalita tungkol sa pagpaparami ng high-fidelity na "hi-fi" na tunog, dahil ang katumpakan ng paghahatid ng orihinal na imahe ng tunog ay magiging napakababa. sa partikular na sitwasyong ito.

Kung susuriin mo ang mga konklusyon na ito, magiging malinaw kung bakit ang pakikinig sa musika sa mababang antas ng volume, kahit na ang pinakaligtas mula sa punto ng view ng kalusugan, ay lubhang negatibong nadarama ng tainga dahil sa paglikha ng malinaw na hindi kapani-paniwalang mga larawan ng mga instrumentong pangmusika at boses. , ang kakulangan ng sound stage scale. Sa pangkalahatan, ang tahimik na pag-playback ng musika ay maaaring gamitin bilang isang saliw sa background, ngunit ito ay ganap na kontraindikado upang makinig sa mataas na "hi-fi" na kalidad sa isang mababang volume, para sa mga dahilan sa itaas imposibleng lumikha ng naturalistic na mga imahe ng sound stage na ay nabuo ng sound engineer sa studio sa panahon ng recording stage. Ngunit hindi lamang ang mababang lakas ng tunog ay nagpapakilala ng ilang mga paghihigpit sa pang-unawa ng huling tunog, ang sitwasyon ay mas masahol pa sa pagtaas ng lakas ng tunog. Posible at medyo simple na sirain ang iyong pandinig at bawasan ang sensitivity nang sapat kung makikinig ka sa musika sa mga antas na higit sa 90 dB sa loob ng mahabang panahon. Ang data na ito ay batay sa isang malaking bilang ng mga medikal na pag-aaral, na naghihinuha na ang mga antas ng tunog na higit sa 90 dB ay nagdudulot ng tunay at halos hindi na maibabalik na pinsala sa kalusugan. Ang mekanismo ng hindi pangkaraniwang bagay na ito ay nakasalalay sa pandinig na pang-unawa at mga tampok na istruktura ng tainga. Kapag ang isang sound wave na may intensity na higit sa 90 dB ay pumasok sa ear canal, ang mga organo ng gitnang tainga ay naglalaro, na nagiging sanhi ng isang phenomenon na tinatawag na auditory adaptation.

Ang prinsipyo ng kung ano ang nangyayari sa kasong ito ay ito: ang stirrup ay binawi mula sa hugis-itlog na bintana at pinoprotektahan ang panloob na tainga mula sa masyadong malakas na tunog. Ang prosesong ito ay tinatawag na acoustic reflex. Sa tainga, ito ay nakikita bilang isang panandaliang pagbaba ng sensitivity, na maaaring pamilyar sa sinumang nakadalo sa mga rock concert sa mga club, halimbawa. Pagkatapos ng naturang konsiyerto, ang isang panandaliang pagbaba sa sensitivity ay nangyayari, na, pagkatapos ng isang tiyak na tagal ng panahon, ay naibalik sa dati nitong antas. Gayunpaman, ang pagpapanumbalik ng sensitivity ay hindi palaging magiging at direktang nakasalalay sa edad. Sa likod ng lahat ng ito ay namamalagi ang malaking panganib ng pakikinig sa malakas na musika at iba pang mga tunog, na ang intensity ay lumampas sa 90 dB. Ang paglitaw ng isang acoustic reflex ay hindi lamang ang "nakikita" na panganib ng pagkawala ng sensitivity ng pandinig. Sa matagal na pagkakalantad sa masyadong malakas na tunog, ang mga buhok na matatagpuan sa lugar ng panloob na tainga (na tumutugon sa mga panginginig ng boses) ay napakalakas na lumihis. Sa kasong ito, ang epekto ay nangyayari na ang buhok na responsable para sa pang-unawa ng isang tiyak na dalas ay pinalihis sa ilalim ng impluwensya ng mga sound vibrations ng malaking amplitude. Sa ilang mga punto, ang gayong buhok ay maaaring lumihis nang labis at hindi na bumalik. Magiging sanhi ito ng kaukulang pagkawala ng sensitivity effect sa isang partikular na partikular na frequency!

Ang pinaka-kahila-hilakbot na bagay sa buong sitwasyong ito ay ang mga sakit sa tainga ay halos hindi magagamot, kahit na sa mga pinaka-modernong pamamaraan na kilala sa gamot. Ang lahat ng ito ay humahantong sa ilang seryosong konklusyon: ang tunog na higit sa 90 dB ay mapanganib sa kalusugan at halos garantisadong magdulot ng maagang pagkawala ng pandinig o makabuluhang pagbaba sa sensitivity. Ang mas nakakadismaya ay ang naunang nabanggit na pag-aari ng adaptasyon ay naglalaro sa paglipas ng panahon. Ang prosesong ito sa mga organo ng pandinig ng tao ay nangyayari halos hindi mahahalata; ang isang tao na dahan-dahang nawawalan ng sensitivity, malapit sa 100% na posibilidad, ay hindi mapapansin ito hanggang sa sandaling ang mga tao sa kanilang paligid ay binibigyang pansin ang patuloy na pagtatanong, tulad ng: "Ano ang sinabi mo?". Ang konklusyon sa dulo ay napakasimple: kapag nakikinig sa musika, mahalagang huwag payagan ang mga antas ng intensity ng tunog sa itaas ng 80-85 dB! Sa parehong sandali ay namamalagi positibong panig: Ang antas ng volume na 80-85 dB ay humigit-kumulang sa antas ng pag-record ng musika sa isang studio na kapaligiran. Kaya't ang konsepto ng "Golden Mean" ay lumitaw, sa itaas kung saan ito ay mas mahusay na hindi tumaas kung ang mga isyu sa kalusugan ay may hindi bababa sa ilang kahalagahan.

Kahit na ang panandaliang pakikinig sa musika sa antas na 110-120 dB ay maaaring magdulot ng mga problema sa pandinig, halimbawa sa isang live na konsiyerto. Malinaw, ang pag-iwas dito ay minsan imposible o napakahirap, ngunit napakahalaga na subukang gawin ito upang mapanatili ang integridad ng auditory perception. Sa teoryang, ang panandaliang pagkakalantad sa malalakas na tunog (hindi hihigit sa 120 dB), kahit na bago ang simula ng "pagkapagod ng pandinig", ay hindi humahantong sa malubhang negatibong kahihinatnan. Ngunit sa pagsasagawa, kadalasan ay may mga kaso ng matagal na pagkakalantad sa tunog ng ganoong intensity. Binibingihan ng mga tao ang kanilang sarili nang hindi napagtatanto ang buong saklaw ng panganib sa isang kotse habang nakikinig sa isang audio system, sa bahay sa mga katulad na kondisyon, o may mga headphone sa isang portable player. Bakit ito nangyayari, at ano ang nagpapalakas at lumalakas ang tunog? Mayroong dalawang sagot sa tanong na ito: 1) Ang impluwensya ng psychoacoustics, na tatalakayin nang hiwalay; 2) Ang patuloy na pangangailangan na "sisigaw" ng ilang mga panlabas na tunog na may lakas ng tunog ng musika. Ang unang aspeto ng problema ay medyo kawili-wili at tatalakayin nang detalyado sa ibang pagkakataon, ngunit ang pangalawang bahagi ng problema ay higit na humahantong sa mga negatibong kaisipan at konklusyon tungkol sa isang maling pag-unawa sa mga tunay na pundasyon ng tamang pakikinig sa tunog ng "hi- fi" klase.

Nang walang mga detalye, ang pangkalahatang konklusyon tungkol sa pakikinig sa musika at ang tamang volume ay ang mga sumusunod: ang pakikinig sa musika ay dapat mangyari sa mga antas ng intensity ng tunog na hindi mas mataas sa 90 dB, hindi mas mababa sa 80 dB sa isang silid kung saan ang mga kakaibang tunog mula sa mga panlabas na mapagkukunan. ay madiin na nauutal o ganap na wala (tulad ng: pag-uusap ng mga kapitbahay at iba pang ingay sa likod ng dingding ng apartment, ingay sa kalye at ingay sa teknikal kung nasa sasakyan ka, atbp.). Nais kong bigyang-diin minsan at para sa lahat na ito ay sa kaso ng pagsunod sa tulad, marahil mahigpit na mga kinakailangan, na maaari mong makamit ang pinakahihintay na balanse ng lakas ng tunog, na hindi magiging sanhi ng napaaga na hindi ginustong pinsala sa mga organo ng pandinig, pati na rin bilang nagdadala ng tunay na kasiyahan mula sa pakikinig sa iyong paboritong musika na may pinakamaliit na detalye ng tunog sa mataas at mababang frequency at ang katumpakan na hinahabol ng mismong konsepto ng "hi-fi" na tunog.

Psychoacoustics at mga tampok ng pang-unawa

Upang lubos na masagot ang ilang mahahalagang tanong tungkol sa panghuling pang-unawa ng tamang impormasyon ng isang tao, mayroong isang buong sangay ng agham na nag-aaral ng malaking sari-saring mga aspeto. Ang seksyong ito ay tinatawag na "psychoacoustics". Ang katotohanan ay ang pandinig na pang-unawa ay hindi nagtatapos lamang sa gawain ng mga organo ng pandinig. Matapos ang direktang pang-unawa ng tunog ng organ ng pandinig (tainga), kung gayon ang pinaka-kumplikado at hindi gaanong pinag-aralan na mekanismo para sa pagsusuri ng impormasyong natanggap ay papasok, ang utak ng tao ay ganap na responsable para dito, na idinisenyo sa paraang sa panahon ng operasyon na ito ay bumubuo ng mga wave ng isang tiyak na dalas, at sila ay ipinahiwatig din sa Hertz (Hz). Ang iba't ibang mga frequency ng brain wave ay tumutugma sa ilang mga estado ng isang tao. Kaya, lumalabas na ang pakikinig sa musika ay nag-aambag sa isang pagbabago sa dalas ng pag-tune ng utak, at ito ay mahalagang isaalang-alang kapag nakikinig sa mga musikal na komposisyon. Batay sa teoryang ito, mayroon ding paraan ng sound therapy sa pamamagitan ng direktang impluwensya sa mental na estado ng isang tao. Ang mga brain wave ay may limang uri:

1. Delta waves (mga alon sa ibaba 4 Hz). Umayon sa kundisyon malalim na pagtulog walang mga panaginip, na walang mga sensasyon ng katawan sa lahat.
2. Theta waves (mga wave 4-7 Hz). Ang estado ng pagtulog o malalim na pagmumuni-muni.
3. Mga alpha wave (mga wave 7-13 Hz). Mga estado ng pagpapahinga at pagpapahinga sa panahon ng pagpupuyat, pag-aantok.
4. Mga beta wave (mga alon na 13-40 Hz). Ang estado ng aktibidad, pang-araw-araw na pag-iisip at aktibidad ng kaisipan, kaguluhan at katalusan.
5. Gamma waves (mga alon na higit sa 40 Hz). Ang estado ng malakas mental na aktibidad, takot, pananabik at kamalayan.

Ang psychoacoustics, bilang isang sangay ng agham, ay naghahanap ng mga sagot sa mga pinaka-kagiliw-giliw na tanong tungkol sa panghuling pang-unawa ng tamang impormasyon ng isang tao. Sa proseso ng pag-aaral ng prosesong ito, ang isang malaking bilang ng mga kadahilanan ay ipinahayag, ang impluwensya nito ay palaging nangyayari kapwa sa proseso ng pakikinig sa musika, at sa anumang iba pang kaso ng pagproseso at pagsusuri ng anumang tunog na impormasyon. Ang psychoacoustic na pag-aaral ng halos lahat ng iba't ibang posibleng mga impluwensya, na nagsisimula sa emosyonal at mental na estado ng isang tao sa oras ng pakikinig, na nagtatapos sa mga tampok na istruktura ng vocal cords (kung pinag-uusapan natin ang mga kakaibang katangian ng pag-unawa sa lahat ng mga subtleties ng vocal performance) at ang mekanismo para sa pag-convert ng tunog sa mga electrical impulses ng utak. Ang pinakakawili-wili, at pinakamahalagang salik (na mahalagang isaalang-alang sa tuwing makikinig ka sa iyong paboritong musika, pati na rin kapag gumagawa ng isang propesyonal na audio system) ay tatalakayin pa.

Ang konsepto ng consonance, musical consonance

Ang aparato ng sistema ng pandinig ng tao ay natatangi, una sa lahat, sa mekanismo ng sound perception, ang non-linearity ng auditory system, ang kakayahang pangkatin ang mga tunog sa taas na may medyo mataas na antas ng katumpakan. Karamihan kawili-wiling tampok pang-unawa, mapapansin ng isa ang non-linearity ng auditory system, na nagpapakita ng sarili sa anyo ng paglitaw ng mga karagdagang di-umiiral (sa pangunahing tono) mga harmonika, lalo na madalas na ipinahayag sa mga taong may musikal o perpektong pitch. Kung hihinto tayo nang mas detalyado at pag-aralan ang lahat ng mga subtleties ng pang-unawa ng tunog ng musika, kung gayon ang konsepto ng "consonance" at "dissonance" ng iba't ibang mga chord at mga agwat ng tunog ay madaling makilala. konsepto "consonance" ay tinukoy bilang isang katinig (mula sa salitang Pranses na "pagsang-ayon") na tunog, at kabaliktaran, ayon sa pagkakabanggit, "dissonance"- hindi pare-pareho, hindi pagkakatugma ng tunog. Sa kabila ng iba't ibang mga interpretasyon ng mga konseptong ito ng mga katangian ng mga agwat ng musikal, pinaka-maginhawang gamitin ang interpretasyong "musical-psychological" ng mga termino: katinig ay tinukoy at nararamdaman ng isang tao bilang isang kaaya-aya at komportable, malambot na tunog; disonance sa kabilang banda, maaari itong mailalarawan bilang isang tunog na nagdudulot ng pangangati, pagkabalisa at pag-igting. Ang ganitong terminolohiya ay bahagyang subjective, at gayundin, sa kasaysayan ng pag-unlad ng musika, ang ganap na magkakaibang mga agwat ay kinuha para sa "consonant" at vice versa.

Sa ngayon, ang mga konseptong ito ay mahirap ding unawain nang hindi malabo, dahil may mga pagkakaiba sa mga taong may iba't ibang kagustuhan at panlasa sa musika, at wala ring pangkalahatang kinikilala at napagkasunduan na konsepto ng pagkakaisa. Ang psychoacoustic na batayan para sa pang-unawa ng iba't ibang mga pagitan ng musika bilang consonant o dissonant ay direktang nakasalalay sa konsepto ng isang "kritikal na banda". Kritikal na strip- ito ay isang tiyak na lapad ng banda, kung saan ang mga pandinig na sensasyon ay nagbabago nang malaki. Ang lapad ng mga kritikal na banda ay tumataas nang proporsyonal sa pagtaas ng dalas. Samakatuwid, ang pakiramdam ng mga consonance at dissonance ay direktang nauugnay sa pagkakaroon ng mga kritikal na banda. Ang organ ng pandinig ng tao (tainga), gaya ng nabanggit kanina, ay gumaganap ng papel na isang band-pass filter sa isang tiyak na yugto sa pagsusuri ng mga sound wave. Ang papel na ito ay itinalaga sa basilar membrane, kung saan mayroong 24 na kritikal na banda na may lapad na umaasa sa dalas.

Kaya, ang consonance at inconsistency (consonance at dissonance) ay direktang nakasalalay sa resolusyon ng auditory system. Lumalabas na kung magkasabay ang tunog ng dalawang magkaibang tono o ang pagkakaiba ng dalas ay zero, ito ay perpektong katinig. Ang parehong katinig ay nangyayari kung ang pagkakaiba ng dalas ay mas malaki kaysa sa kritikal na banda. Ang dissonance ay nangyayari lamang kapag ang frequency difference ay nasa pagitan ng 5% at 50% ng critical band. Ang pinakamataas na antas ng dissonance sa segment na ito ay maririnig kung ang pagkakaiba ay isang quarter ng lapad ng kritikal na banda. Batay dito, madaling suriin ang anumang pinaghalong musical recording at kumbinasyon ng mga instrumento para sa consonance o dissonance ng tunog. Hindi mahirap hulaan kung ano ang malaking papel na ginagampanan ng sound engineer, ang recording studio at iba pang mga bahagi ng panghuling digital o analog na orihinal na sound track sa kasong ito, at lahat ng ito bago pa man subukang kopyahin ito sa sound equipment.

Lokalisasyon ng tunog

Ang sistema ng binaural hearing at spatial localization ay tumutulong sa isang tao na makita ang kabuuan ng spatial sound picture. Ang mekanismo ng pagdama na ito ay ipinapatupad ng dalawang tatanggap ng pandinig at dalawang kanal ng pandinig. Ang tunog na impormasyon na dumarating sa mga channel na ito ay kasunod na pinoproseso sa peripheral na bahagi ng auditory system at sumasailalim sa spectral at temporal na pagsusuri. Dagdag pa, ang impormasyong ito ay ipinapadala sa mas mataas na bahagi ng utak, kung saan ang pagkakaiba sa pagitan ng kaliwa at kanang signal ng tunog ay inihambing, at isang solong imahe ng tunog ay nabuo din. Ang inilarawang mekanismo ay tinatawag na binaural na pagdinig. Salamat dito, ang isang tao ay may mga natatanging pagkakataon:

1) lokalisasyon ng mga signal ng tunog mula sa isa o higit pang mga mapagkukunan, habang bumubuo ng isang spatial na larawan ng pang-unawa sa larangan ng tunog
2) paghihiwalay ng mga signal na nagmumula sa iba't ibang mga mapagkukunan
3) ang pagpili ng ilang mga signal laban sa background ng iba (halimbawa, ang pagpili ng pagsasalita at boses mula sa ingay o ang tunog ng mga instrumento)

Ang spatial na lokalisasyon ay madaling obserbahan simpleng halimbawa. Sa isang konsyerto, na may isang entablado at isang tiyak na bilang ng mga musikero sa isang tiyak na distansya mula sa isa't isa, ito ay madali (kung ninanais, kahit na sa pamamagitan ng pagpikit ng iyong mga mata) upang matukoy ang direksyon ng pagdating ng tunog signal ng bawat instrumento, upang masuri ang lalim at spatiality ng sound field. Sa parehong paraan, pinahahalagahan ang isang mahusay na sistema ng hi-fi, na mapagkakatiwalaan na "magparami" ng mga epekto ng spatiality at localization, at sa gayon ay talagang "linlangin" ang utak, na nagpapadama sa iyo ng buong presensya ng iyong paboritong tagapalabas sa isang live pagganap. Ang lokalisasyon ng isang mapagkukunan ng tunog ay karaniwang tinutukoy ng tatlong pangunahing mga kadahilanan: temporal, intensity at spectral. Anuman ang mga salik na ito, mayroong ilang mga pattern na maaaring magamit upang maunawaan ang mga pangunahing kaalaman ng sound localization.

Ang pinakamalaking epekto ng lokalisasyon, na nakikita ng mga organo ng pandinig ng tao, ay nasa mid-frequency na rehiyon. Kasabay nito, halos imposibleng matukoy ang direksyon ng mga tunog ng mga frequency sa itaas 8000 Hz at mas mababa sa 150 Hz. Ang huling katotohanan ay lalo na malawakang ginagamit sa hi-fi at home theater system kapag pumipili ng lokasyon ng isang subwoofer (low-frequency link), ang lokasyon kung saan sa silid, dahil sa kakulangan ng lokalisasyon ng mga frequency sa ibaba 150 Hz, halos hindi mahalaga, at ang tagapakinig sa anumang kaso ay nakakakuha ng isang holistic na imahe ng sound stage. Ang katumpakan ng lokalisasyon ay nakasalalay sa lokasyon ng pinagmulan ng radiation ng mga sound wave sa espasyo. Kaya, ang pinakamalaking katumpakan ng lokalisasyon ng tunog ay nabanggit sa pahalang na eroplano, na umaabot sa isang halaga ng 3 °. Sa patayong eroplano, tinutukoy ng sistema ng pandinig ng tao ang direksyon ng pinagmulan na mas masahol pa, ang katumpakan sa kasong ito ay 10-15 ° (dahil sa tiyak na istraktura ng auricles at kumplikadong geometry). Ang katumpakan ng lokalisasyon ay bahagyang nag-iiba depende sa anggulo ng mga bagay na nagpapalabas ng tunog sa espasyo na may mga anggulo na nauugnay sa nakikinig, at ang antas ng diffraction ng mga sound wave ng ulo ng nakikinig ay nakakaapekto rin sa panghuling epekto. Dapat ding tandaan na ang mga signal ng wideband ay mas mahusay na naisalokal kaysa sa narrowband na ingay.

Ang pagtukoy sa lalim ng direksyon ng tunog ay mas kawili-wili. Halimbawa, ang isang tao ay maaaring matukoy ang distansya sa isang bagay sa pamamagitan ng tunog, gayunpaman, ito ay nangyayari sa isang mas malaking lawak dahil sa isang pagbabago sa sound pressure sa espasyo. Karaniwan, mas malayo ang bagay mula sa nakikinig, mas maraming sound wave ang naa-attenuated sa libreng espasyo (sa loob ng bahay, idinagdag ang impluwensya ng mga sinasalamin na sound wave). Kaya, maaari nating tapusin na ang katumpakan ng lokalisasyon ay mas mataas sa isang saradong silid nang tumpak dahil sa paglitaw ng reverbation. Ang mga sinasalamin na alon na nangyayari sa mga nakapaloob na espasyo ay nagdudulot ng mga kawili-wiling epekto gaya ng pagpapalawak ng entablado ng tunog, pag-envelop, atbp. Ang mga phenomena na ito ay posible nang tumpak dahil sa pagkamaramdamin ng three-dimensional na lokalisasyon ng tunog. Ang mga pangunahing dependency na tumutukoy sa pahalang na lokalisasyon ng tunog ay: 1) ang pagkakaiba sa oras ng pagdating ng sound wave sa kaliwa at kanang tainga; 2) ang pagkakaiba sa intensity dahil sa diffraction sa ulo ng nakikinig. Upang matukoy ang lalim ng tunog, ang pagkakaiba sa antas ng presyon ng tunog at ang pagkakaiba sa komposisyon ng parang multo ay mahalaga. Ang lokalisasyon sa vertical plane ay malakas din na nakasalalay sa diffraction sa auricle.

Ang sitwasyon ay mas kumplikado sa modernong surround sound system batay sa dolby surround technology at mga analogue. Tila ang prinsipyo ng pagbuo ng mga sistema ng home theater ay malinaw na kinokontrol ang paraan ng muling paglikha ng isang medyo naturalistic spatial na larawan ng 3D na tunog na may likas na dami at lokalisasyon ng mga virtual na mapagkukunan sa espasyo. Gayunpaman, hindi lahat ay napakaliit, dahil ang mga mekanismo ng pang-unawa at lokalisasyon ng isang malaking bilang ng mga mapagkukunan ng tunog ay karaniwang hindi isinasaalang-alang. Ang pagbabago ng tunog ng mga organo ng pandinig ay nagsasangkot ng proseso ng pagdaragdag ng mga signal mula sa iba't ibang pinagmumulan na dumating sa iba't ibang mga tainga. Bukod dito, kung ang istraktura ng yugto ng iba't ibang mga tunog ay higit pa o hindi gaanong kasabay, ang ganitong proseso ay napapansin ng tainga bilang isang tunog na nagmumula sa isang pinagmulan. Mayroon ding isang bilang ng mga paghihirap, kabilang ang mga kakaiba ng mekanismo ng lokalisasyon, na nagpapahirap sa tumpak na matukoy ang direksyon ng pinagmulan sa espasyo.

Sa pagtingin sa itaas, ang pinakamahirap na gawain ay ang paghiwalayin ang mga tunog mula sa iba't ibang pinagmumulan, lalo na kung ang iba't ibang pinagmumulan na ito ay naglalaro ng katulad na signal ng amplitude-frequency. At ito mismo ang nangyayari sa pagsasanay sa alinman makabagong sistema surround sound, at maging sa isang conventional stereo system. Kapag ang isang tao ay nakikinig sa isang malaking bilang ng mga tunog na nagmumula sa iba't ibang mga mapagkukunan, sa una ay may pagpapasiya ng pag-aari ng bawat partikular na tunog sa pinagmulan na lumilikha nito (pagpangkat ayon sa dalas, pitch, timbre). At sa ikalawang yugto lamang sinusubukan ng bulung-bulungan na i-localize ang pinagmulan. Pagkatapos nito, ang mga papasok na tunog ay nahahati sa mga stream batay sa mga spatial na tampok (pagkakaiba sa oras ng pagdating ng mga signal, pagkakaiba sa amplitude). Batay sa impormasyong natanggap, ang isang mas marami o mas kaunting static at nakapirming auditory na imahe ay nabuo, kung saan posible upang matukoy kung saan nagmula ang bawat partikular na tunog.

Ito ay napaka-maginhawa upang masubaybayan ang mga prosesong ito sa halimbawa ng isang ordinaryong entablado na may mga musikero na naayos dito. Kasabay nito, napaka-interesante na kung ang vocalist/performer, na sumasakop sa isang unang tinukoy na posisyon sa entablado, ay nagsimulang gumalaw nang maayos sa entablado sa anumang direksyon, ang dating nabuong auditory image ay hindi magbabago! Ang pagtukoy sa direksyon ng tunog na nagmumula sa bokalista ay mananatiling subjective na pareho, na parang nakatayo siya sa parehong lugar kung saan siya nakatayo bago lumipat. Sa kaso lamang ng isang matalim na pagbabago sa lokasyon ng tagapalabas sa entablado ay magaganap ang paghahati ng nabuong sound image. Bilang karagdagan sa mga problemang isinasaalang-alang at ang pagiging kumplikado ng mga proseso ng sound localization sa kalawakan, sa kaso ng multichannel surround sound system, ang proseso ng reverb sa huling silid ng pakikinig ay gumaganap ng isang medyo malaking papel. Ang pag-asa na ito ay pinaka-malinaw na naobserbahan kapag ang isang malaking bilang ng mga nakalarawan na tunog ay nagmumula sa lahat ng direksyon - ang katumpakan ng lokalisasyon ay lumala nang malaki. Kung ang saturation ng enerhiya ng mga sinasalamin na alon ay mas malaki (nangibabaw) kaysa sa mga direktang tunog, ang kriterya ng lokalisasyon sa naturang silid ay nagiging labis na malabo, at napakahirap (kung hindi imposible) na magsalita tungkol sa katumpakan ng pagtukoy ng mga naturang mapagkukunan.

Gayunpaman, sa isang napaka-reverberant na silid, ang lokalisasyon ay theoretically nangyayari; sa kaso ng broadband signal, pandinig ay ginagabayan ng intensity difference parameter. Sa kasong ito, ang direksyon ay tinutukoy ng high-frequency na bahagi ng spectrum. Sa anumang silid, ang katumpakan ng lokalisasyon ay magdedepende sa oras ng pagdating ng mga sinasalamin na tunog pagkatapos ng mga direktang tunog. Kung ang pagitan ng pagitan ng mga sound signal ay masyadong maliit, ang "batas ng direktang alon" ay magsisimulang gumana upang matulungan ang auditory system. Ang kakanyahan ng hindi pangkaraniwang bagay na ito: kung ang mga tunog na may maikling agwat ng pagkaantala ay nagmula sa iba't ibang direksyon, kung gayon ang lokalisasyon ng buong tunog ay nangyayari ayon sa unang tunog na dumating, i.e. binabalewala ng pandinig sa ilang lawak ang sinasalamin na tunog kung ito ay masyadong maikli pagkatapos ng direktang tunog. Ang isang katulad na epekto ay lilitaw din kapag ang direksyon ng pagdating ng tunog sa vertical na eroplano ay natutukoy, ngunit sa kasong ito ito ay mas mahina (dahil sa ang katunayan na ang pagkamaramdamin ng auditory system sa lokalisasyon sa vertical eroplano ay kapansin-pansing mas masahol pa).

Ang kakanyahan ng epekto ng nauuna ay mas malalim at may sikolohikal sa halip na pisyolohikal na kalikasan. Ang isang malaking bilang ng mga eksperimento ay isinagawa, batay sa kung saan naitatag ang pagtitiwala. Pangunahing nangyayari ang epektong ito kapag ang oras ng paglitaw ng echo, ang amplitude at direksyon nito ay tumutugma sa ilang "pag-asa" ng nakikinig mula sa kung paano ang mga acoustics ng partikular na silid na ito ay bumubuo ng isang tunog na imahe. Marahil ang tao ay mayroon nang karanasan sa pakikinig sa silid na ito o katulad, na bumubuo ng predisposisyon ng sistema ng pandinig sa paglitaw ng "inaasahang" epekto ng pangunahan. Upang malampasan ang mga limitasyong ito na likas sa pandinig ng tao, sa kaso ng ilang mga mapagkukunan ng tunog, iba't ibang mga trick at trick ang ginagamit, sa tulong kung saan ang isang higit pa o hindi gaanong kapani-paniwala na lokalisasyon ng mga instrumentong pangmusika / iba pang mga mapagkukunan ng tunog sa kalawakan ay nabuo sa huli. . Sa pangkalahatan, ang pagpaparami ng mga stereo at multi-channel na sound images ay batay sa maraming panlilinlang at paglikha ng auditory illusion.

Kapag ang dalawa o higit pang mga speaker (halimbawa, 5.1 o 7.1, o kahit na 9.1) ay nag-reproduce ng tunog mula sa iba't ibang mga punto sa silid, maririnig ng tagapakinig ang mga tunog na nagmumula sa hindi umiiral o haka-haka na mga mapagkukunan, na nakikita ang isang tiyak na panorama ng tunog. Ang posibilidad ng panlilinlang na ito ay nakasalalay sa mga biological na tampok ng istraktura ng katawan ng tao. Malamang, ang isang tao ay walang oras upang umangkop sa pagkilala sa gayong panlilinlang dahil sa ang katunayan na ang mga prinsipyo ng "artipisyal" na pagpaparami ng tunog ay lumitaw kamakailan. Ngunit, kahit na ang proseso ng paglikha ng isang haka-haka na lokalisasyon ay naging posible, ang pagpapatupad ay malayo pa rin sa perpekto. Ang katotohanan ay ang pandinig ay talagang nakikita ang isang mapagkukunan ng tunog kung saan ito ay talagang wala, ngunit ang kawastuhan at katumpakan ng paghahatid ng tunog na impormasyon (sa partikular, timbre) ay isang malaking katanungan. Sa pamamagitan ng paraan ng maraming mga eksperimento sa mga tunay na silid ng reverberation at sa mga muffled na silid, natagpuan na ang timbre ng mga sound wave ay naiiba sa tunay at haka-haka na mga mapagkukunan. Pangunahing nakakaapekto ito sa subjective na perception ng spectral loudness, ang timbre sa kasong ito ay nagbabago sa isang makabuluhan at kapansin-pansing paraan (kung ihahambing sa isang katulad na tunog na muling ginawa ng isang tunay na pinagmulan).

Sa kaso ng mga multi-channel na home theater system, ang antas ng distortion ay kapansin-pansing mas mataas, para sa ilang kadahilanan: 1) Maraming sound signal na katulad ng amplitude-frequency at phase response ay sabay-sabay na nagmumula sa iba't ibang pinagmulan at direksyon (kabilang ang mga re-reflected waves) sa bawat kanal ng tainga. Ito ay humahantong sa pagtaas ng pagbaluktot at ang hitsura ng pag-filter ng suklay. 2) Ang malakas na espasyo ng mga loudspeaker sa espasyo (kamag-anak sa isa't isa, sa mga multichannel system ang distansya na ito ay maaaring ilang metro o higit pa) ay nakakatulong sa paglaki ng timbre distortion at kulay ng tunog sa rehiyon ng haka-haka na pinagmulan. Bilang isang resulta, maaari nating sabihin na ang pangkulay ng timbre sa multichannel at surround sound system ay nangyayari sa pagsasanay para sa dalawang kadahilanan: ang kababalaghan ng comb filtering at ang impluwensya ng mga proseso ng reverb sa isang partikular na silid. Kung higit sa isang pinagmulan ang may pananagutan para sa pagpaparami ng tunog na impormasyon (nalalapat din ito sa isang stereo system na may 2 pinagmumulan), ang hitsura ng "comb filtering" na epekto na dulot ng magkaibang panahon ang pagdating ng mga sound wave sa bawat auditory canal. Ang partikular na hindi pagkakapantay-pantay ay sinusunod sa rehiyon ng itaas na gitnang 1-4 kHz.

Ang pagdama ng tunog ay batay sa dalawang prosesong nagaganap sa cochlea:

■ paghihiwalay ng mga tunog iba't ibang mga frequency ayon sa lugar ng kanilang pinakamalaking epekto sa pangunahing lamad ng cochlea;

■ pagbabagong-anyo receptor cells ng mechanical vibrations sa nervous excitation.

Ang mga sound vibrations na pumapasok sa panloob na tainga sa pamamagitan ng oval window ay ipinapadala sa perilymph, at ang mga vibrations ng fluid na ito ay humahantong sa mga displacement ng pangunahing lamad kung saan matatagpuan ang mga selula ng receptor ng buhok: panloob at panlabas, na pinaghihiwalay mula sa bawat isa ng mga arko ng Corti. Ang mga buhok ng mga selula ng receptor ay hinuhugasan ng endolymph at nakikipag-ugnayan sa integumentary membrane, na matatagpuan sa itaas ng mga selula ng buhok sa buong kurso ng membranous canal. Sa ilalim ng pagkilos ng mga tunog, ang pangunahing lamad ay nagsisimulang manginig, ang mga buhok ng mga selula ng receptor ay humipo sa integumentaryong lamad at mekanikal na inis. Bilang isang resulta, ang isang proseso ng paggulo ay nangyayari sa kanila, na nakadirekta kasama ang mga afferent fibers sa mga neuron ng spiral node ng cochlea at higit pa sa central nervous system.

Ang taas ng haligi ng oscillating liquid ay nakasalalay sa taas ng tunog at, nang naaayon, ang lugar ng pinakamalaking pag-aalis ng pangunahing lamad: ang mga high-frequency na tunog ay nagbibigay ng pinakamalaking epekto sa simula ng pangunahing mga lamad , at mababang frequency – maabot ang tuktok ng kuhol . Sa ganitong paraan , Ang mga tunog ng iba't ibang mga frequency ay nakakaganyak sa iba't ibang mga selula ng buhok at iba't ibang mga hibla . Ang pagtaas ng intensity ng tunog ay humahantong sa pagtaas ng bilang ng mga excited na selula ng buhok at mga nerve fibers, na ginagawang posible na makilala ang intensity ng sound vibrations.

Pagkilala sa pagitan ng buto at air conduction ng tunog. Sa ilalim ng normal na mga kondisyon, nangingibabaw ang air conduction sa isang tao - ang pagpapadaloy ng sound vibrations sa pamamagitan ng panlabas at gitnang tainga sa mga receptor ng panloob na tainga . Sa kaso ng bone conduction, ang mga sound vibrations ay ipinapadala sa pamamagitan ng mga buto ng bungo nang direkta sa cochlea (halimbawa, kapag diving, scuba diving).

Karaniwang nakikita ng isang tao ang mga tunog na may dalas na 15 hanggang 20,000 Hz. Sa mga bata, ang pinakamataas na limitasyon ay umabot sa 22,000 Hz, na may edad ay bumababa ito. Ang pinakamataas na sensitivity ay natagpuan sa hanay ng dalas mula sa 1 000 dati 3 000 Hz . Ang lugar na ito ay tumutugma sa mga pinakakaraniwang frequency sa pagsasalita at musika ng tao. .

4. Kahalagahan at pangkalahatang plano ng organisasyon ng vestibular sensory system

Ang vestibular sensory system ay nagsisilbing pagsusuri sa posisyon at paggalaw ng katawan sa espasyo. Ito ay isa sa mga pinakalumang sensory system , nabuo sa ilalim ng impluwensya ng gravity sa Earth . Kasama ang visual sensory system at ang kinesthetic analyzer, ito ay gumaganap ng isang nangungunang papel sa spatial na oryentasyon ng isang tao. Ang mga impulses mula sa mga vestibuloreceptor ay ginagamit sa katawan upang mapanatili ang balanse ng katawan, upang ayusin at mapanatili ang postura, at spatially na ayusin ang mga paggalaw ng tao. Sa pare-parehong paggalaw o sa pahinga, ang mga receptor ng vestibular sensory system ay hindi nasasabik. .

Ang vestibular sensory system ay binubuo ng mga sumusunod na departamento:

1. peripheral, na kinabibilangan ng dalawang formations na naglalaman ng mechanoreceptors ng vestibular system - ang vestibule (pouch at uterus) at semicircular canals;

2. alambre , na nagsisimula sa mga receptor ng mga hibla ng bipolar cell ( unang neuron ) vestibular ganglion na matatagpuan sa temporal bone, ang mga axon ng mga neuron na ito ay bumubuo vestibular nerve at kasama ng auditory nerve bilang bahagi ng ika-8 pares ng cranial nerves ay pumapasok sa medulla oblongata; sa vestibular nuclei ng medulla oblongata ay ang pangalawa

3. neurons, impulses mula sa kung saan dumating sa ikatlong neurons - sa thalamus. Ang mga signal mula sa vestibular nuclei ay ipinapadala hindi lamang sa thalamus (hindi lamang ito ang paraan), ipinapadala sila sa maraming bahagi ng central nervous system: ang spinal cord, cerebellum, reticular formation at autonomic ganglia. 3. cortical, na kinakatawan ng ika-apat na neuron, ang ilan sa mga ito ay matatagpuan sa pangunahing larangan ng vestibular system sa temporal na rehiyon ng cortex, at ang iba pa - malapit sa mga pyramidal neuron ng motor cortex at sa post. gitnang gyrus. Ang eksaktong lokalisasyon ng vestibular zone ng cortex ng tao ay hindi pa naipapaliwanag sa wakas.

5. Ang paggana ng vestibular apparatus

Kaya, ang peripheral na bahagi ng vestibular sensory system ay ang vestibular apparatus, na matatagpuan sa panloob na tainga sa labyrinth ng pyramid ng temporal bone. Binubuo ito ng vestibule at tatlong kalahating bilog na kanal.

1. Ang mga channel at cavity sa temporal bone ay bumubuo ng bony labyrinth ng vestibular apparatus, na bahagyang napuno ng membranous labyrinth. Sa pagitan ng bony at membranous labyrinths mayroong isang likido - perilymph, at sa loob ng membranous labyrinth - endolymph.

2. Ang vestibule apparatus ay idinisenyo upang pag-aralan ang epekto ng gravity kapag binabago ang posisyon ng katawan sa espasyo at mga acceleration ng rectilinear motion. Ito ay nahahati sa 2 cavities - ang sac at ang matris, na naglalaman ng mga aparatong otolith, ang mga mechanoreceptor na kung saan ay mga selula ng buhok. Ang bahagi ng receptor cell na nakausli sa cavity ay nagtatapos sa isang mas mahabang buhok na nagagalaw at 60–80 na nakadikit na hindi kumikibo na buhok. Ang mga buhok na ito ay tumagos sa halaya na otolithic membrane, kung saan mayroong mga kristal ng calcium carbonate - mga otolith (Larawan 33).

3. Sa matris, ang otolithic membrane ay matatagpuan sa isang pahalang na eroplano , at sa sac ito ay baluktot at nasa frontal at sagittal planes .

4. Kapag binabago ang posisyon ng ulo at katawan, pati na rin sa panahon ng vertical o horizontal accelerations, ang otolith membranes ay malayang gumagalaw sa ilalim ng pagkilos ng gravity sa lahat ng tatlong eroplano (i.e., slide kasama ang mga buhok), habang pinapa-deform ang mga buhok ng mechanoreceptor. Kung mas malaki ang pagpapapangit ng mga buhok, mas mataas ang dalas ng mga afferent impulses sa mga hibla ng vestibular nerve.

kanin. 33. Ang istraktura ng otolith apparatus :

1 - mga otolith; 2 - otolithic lamad; 3 - mga buhok ng mga selula ng receptor;

4 - mga selula ng receptor; 5 - sumusuporta sa mga cell; 6 - mga hibla ng nerve

Ang apparatus ng mga kalahating bilog na kanal ay ginagamit upang pag-aralan ang epekto ng sentripugal na puwersa sa panahon ng mga paggalaw ng pag-ikot. Ang sapat na irritant nito ay angular acceleration. Ang kalahating bilog na mga kanal ay matatagpuan sa tatlong magkaparehong patayo na mga eroplano (anterior – sa frontal plane , lateral – sa pahalang , likuran – sa sagittal ) at napuno, tulad ng buong labirint, ng siksik na endolymph (ang lagkit nito ay 2-3 beses na mas malaki kaysa sa tubig). Ang isa sa mga dulo ng bawat channel ay pinalawak sa isang "ampulla". Ang mga selula ng buhok ng receptor ay puro lamang sa mga ampoules sa anyo ng cristae (folds, combs), i.e. pinagdikit. Kapag ang endolymph ay gumagalaw (sa panahon ng angular accelerations), kapag ang mga buhok ay yumuko sa isang direksyon, ang mga selula ng buhok ay nasasabik, at kapag ang paggalaw ay kabaligtaran, sila ay inhibited. Ang potensyal na receptor na nabuo sa pamamagitan ng pagpapasigla ng mga selula ng buhok ay nagpapadala ng isang salpok sa mga dulo ng mga hibla ng vestibular nerve.

kasalukuyang ipinapakita , na ang mga pag-ikot o pagtabingi sa isang gilid ay nagpapataas ng mga afferent impulses , at sa kabila – bawasan ito . Ito ay nagpapahintulot sa iyo na makilala sa pagitan ng direksyon ng rectilinear o rotary motion. .

6. Impluwensya ng vestibular system sa iba't ibang function ng katawan

Ang vestibular sensory system ay nauugnay sa maraming mga sentro ng spinal cord at utak at nagiging sanhi ng isang bilang ng mga vestibulosomatic at vestibulo-vegetative reflexes (Fig. 34). Ang pinakamahalaga sa mga reaksyong ito ay vestibulospinal.

Ang mga vestibular irritations ay nagdudulot ng pagsasaayos ng mga reflexes ng mga pagbabago sa tono ng kalamnan, lift reflexes, pati na rin ang mga espesyal na paggalaw ng mata na naglalayong mapanatili ang isang imahe sa retina - nystagmus (mga paggalaw ng eyeballs na may bilis ng pag-ikot , ngunit sa kabilang direksyon , pagkatapos ay isang mabilis na pagbabalik sa panimulang posisyon at isang bagong reverse rotation) .

kanin. 34. Afferent na koneksyon ng vestibular apparatus :

G - mata; TK - maliit na bituka; M - kalamnan; Pm - medulla oblongata;

G - tiyan; Tingnan - spinal cord

Ang mga vestibulo-vegetative na reaksyon ay kinabibilangan ng cardiovascular system, gastrointestinal tract at iba pang mga organo. Sa malakas at matagal na pag-load sa vestibular apparatus, ang "sakit sa paggalaw" ay nangyayari (isang halimbawa kung saan ay seasickness), na ipinakita sa pamamagitan ng isang pagbabago sa rate ng puso at presyon ng dugo, isang pagkasira sa kahulugan ng oras, isang pagbabago sa mga pag-andar ng isip. - pansin, pag-iisip sa pagpapatakbo, panandaliang memorya, emosyonal na pagpapakita. Sa malalang kaso, nangyayari ang pagkahilo, pagduduwal, at pagsusuka. Ang tumaas na pagkahilig sa "motion sickness" ay maaaring mabawasan sa pamamagitan ng espesyal na pagsasanay (pag-ikot, pag-indayog) at paggamit ng ilang mga gamot.

Sa ilalim ng mga kondisyon ng kawalan ng timbang (kapag ang mga vestibular na impluwensya ng isang tao ay naka-off), mayroong pagkawala ng mga ideya tungkol sa spatial na posisyon ng katawan. Pagkawala ng kasanayan sa paglalakad at pagtakbo. Lumalala ang estado ng sistema ng nerbiyos, nadagdagan ang pagkamayamutin, kawalang-tatag ng mood. Kaya, bilang karagdagan sa pangunahing function ng analyzer, na mahalaga para sa pagkontrol sa postura at paggalaw ng isang tao, ang vestibular sensory system ay may iba't ibang mga side effect sa maraming mga function ng katawan na lumitaw bilang isang resulta ng pag-iilaw ng paggulo sa iba pang mga nerve center. .

Pagganyak sa pagkilos

Plano ng aksyon

Mga scheme ng may layunin na paggalaw

(nakuha at congenital)

Regulasyon ng postura

Mono- at polysynaptic reflexes

Haba ng kalamnan Pag-igting ng kalamnan

Programa

Pagganap

kanin. 35. Pangkalahatang plano organisasyon ng motor sensory system

Lecture 22

MOTOR SENSOR SYSTEM .

SENSORY SYSTEMS NG BALAT , LASA AT AMOY

1. Ang kahulugan at pangkalahatang plano ng samahan ng sistema ng pandama ng motor

Ang motor sensory system ay ginagamit upang pag-aralan ang estado ng motor apparatus – kanyang mga galaw at posisyon . Ang impormasyon tungkol sa antas ng pag-urong ng mga kalamnan ng kalansay, pag-igting ng mga tendon, mga pagbabago sa mga articular na anggulo ay kinakailangan para sa regulasyon ng mga kilos ng motor at postura.

Ang motor sensory system ay binubuo ng mga sumusunod na departamento:

1. peripheral, na kinakatawan ng proprioceptors na matatagpuan sa mga kalamnan, tendon at articular bag;

2. alambre , na nagsisimula sa mga bipolar cells (ang unang mga neuron), na ang mga katawan ay matatagpuan sa labas ng CNS – sa mga spinal node, ang isa sa kanilang mga proseso ay nauugnay sa mga receptor, ang isa pa ay pumapasok sa spinal cord at nagpapadala ng mga impulses sa pangalawang neuron sa medulla oblongata (bahagi ng mga landas mula sa proprioreceptors pumunta sa cerebellar cortex), at pagkatapos ay sa ikatlong neuron - ang relay nuclei ng thalamus;

3. cortical, na matatagpuan sa anterior central gyrus ng cerebral cortex.

Ang pangkalahatang plano para sa organisasyon ng motor sensory system ay ipinapakita sa fig. 35.

2. Mga function ng proprioreceptors

Ang mga kalamnan ng mga mammal at tao ay naglalaman ng 3 uri ng mga espesyal na receptor: mga spindle ng kalamnan, mga receptor ng litid.

Golgi at articular receptors (receptors ng articular capsule at articular ligaments). Ang lahat ng mga receptor na ito ay tumutugon sa mekanikal na stimuli at kasangkot sa koordinasyon ng mga paggalaw, bilang isang mapagkukunan ng impormasyon tungkol sa estado ng aparatong motor. Ang tiyak na stimulus ng proprioreceptors ay ang kanilang pag-uunat.

Ang mga spindle ng kalamnan ay maliit na pahaba na pormasyon (ilang milimetro ang haba, ikasampu ng isang milimetro ang lapad) na matatagpuan sa kapal ng kalamnan. Ang bawat spindle ay natatakpan ng isang kapsula na nabuo ng ilang mga layer ng mga cell, na lumalawak sa gitnang bahagi at bumubuo ng isang nuclear bag (Larawan 36).

kanin. 36. Muscle spindle:

1 - ang proximal na dulo ng intrafusal muscle fiber na nakakabit sa skeletal muscle fiber; 2 - ang distal na dulo ng hibla na ito na nakakabit sa fascia; 3 - nuclear bag; 4 - afferent fibers; 5 - gamma motor neuron fibers; 6 - alpha motor neuron fiber papunta sa skeletal muscle

Sa loob ng kapsula ay isang bundle (mula 2 hanggang 14) ng manipis na mga hibla (2 hanggang 3 beses na mas payat kaysa sa ordinaryong skeletal muscle fibers), na tinatawag na intrafusal hindi tulad ng lahat ng iba pang mga fibers ng kalamnan (extrafusal).

Ang mga spindle ay parallel sa extrafusal fibers - ang isang dulo ay nakakabit sa tendon at ang isa sa fiber. Mayroong dalawang uri ng intrafusal fibers:

■ nuclear marsupial- mas makapal at mas mahaba na may nuclei sa gitna, makapal na bahagi ng hibla - ang nuclear bag, na nauugnay sa pinakamakapal at pinakamabilis na pagsasagawa ng afferent nerve fibers - ipinapaalam nila tungkol sa dinamikong bahagi ng paggalaw(rate ng pagbabago sa haba ng kalamnan) ;

■ kadena ng nukleyar- mas maikli, mas payat, na may nuclei na pinalawak sa isang kadena, na nagpapaalam tungkol sa static na bahagi (ang haba ng kalamnan na hawak sa sandaling ito).

Ang mga sensory endings ng afferent nerve fibers ay spirally located (sugat) sa intrafusal fibers.

Kapag ang kalamnan ng kalansay ay nakaunat, ang mga receptor ng kalamnan ay nakaunat din, at ang mga dulo ng mga fibers ng nerbiyos ay deformed, na nagiging sanhi ng paglitaw ng mga nerve impulses sa kanila, na napupunta lalo na sa mga motor neuron ng spinal cord. Ang dalas ng mga impulses ay tumataas sa pagtaas ng kahabaan ng kalamnan, pati na rin sa pagtaas ng bilis ng pag-uunat nito. Kaya, ang mga nerve center ay alam tungkol sa bilis ng pag-uunat ng kalamnan at haba nito. Ang salpok mula sa mga spindle ng kalamnan ay nagpapatuloy sa buong panahon ng pagpapanatili ng nakaunat na estado, na nagsisiguro na ang mga sentro ay patuloy na nakakaalam ng haba ng kalamnan. Ang mas banayad at magkakaugnay na mga paggalaw na isinasagawa ng mga kalamnan, mas maraming mga spindle ng kalamnan ang mayroon sila: sa isang tao, sa malalim na mga kalamnan ng leeg na nag-uugnay sa gulugod sa ulo, ang kanilang average na bilang ay 63, at sa mga kalamnan ng hita. at pelvis - mas mababa sa 5 spindle bawat 1 g ng timbang ng kalamnan.

Ang CNS ay maaaring maayos na i-regulate ang sensitivity ng proprioreceptors, i.e. ang mga spindle ay mayroon ding efferent innervation: ang intrafusal na mga fiber ng kalamnan ay pinapasok ng mga axon sa kanila mula sa gamma motor neuron. Ang paggulo ng mga alpha motor neuron ay sinamahan ng paggulo ng gamma motor neuron. Ang pag-activate ng gamma motor neuron ay humahantong sa pagtaas ng sensitivity (excitability) ng mga afferent neuron: na may parehong haba ng skeletal muscle, mas maraming bilang ng afferent impulses ang papasok sa mga nerve center.

Ang mga paglabas ng maliliit na gamma motor neuron ng spinal cord ay nagdudulot ng pag-urong ng intrafusal muscle fibers sa magkabilang panig ng nuclear spindle bag. Bilang isang resulta, ang gitnang hindi mababawasan na bahagi ng spindle ng kalamnan ay nakaunat, at ang pagpapapangit ng papalabas na nerve fiber ay nagdudulot ng pagtaas sa excitability nito. Ito ay nagbibigay-daan, una, upang iisa ang proprioceptive impulses laban sa background ng iba pang impormasyon ng afferent at, pangalawa, upang madagdagan ang katumpakan ng pagsusuri ng estado ng mga kalamnan. Ang pagtaas sa sensitivity ng mga spindle ay nangyayari sa panahon ng paggalaw at maging sa prelaunch na estado. Ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng ang katunayan na, dahil sa mababang excitability ng gamma motor neurons, ang kanilang aktibidad sa pahinga ay mahina na ipinahayag, at sa panahon ng boluntaryong paggalaw at vestibular reaksyon, ito ay isinaaktibo. Ang sensitivity ng proprioreceptors ay tumataas din na may katamtamang pagpapasigla ng mga nagkakasundo na fibers at ang pagpapalabas ng mga maliliit na dosis ng adrenaline.

Ang mga receptor ng Golgi tendon ay matatagpuan sa junction ng mga fibers ng kalamnan na may litid. Ang mga tendon receptors (ang mga dulo ng nerve fibers) ay itrintas ang manipis na tendon fibers na napapalibutan ng isang kapsula. Bilang resulta ng sunud-sunod na pag-attach ng mga receptor ng tendon sa mga fibers ng kalamnan (at sa ilang mga kaso, sa mga spindle ng kalamnan), ang pag-stretch ng mga tendon mechanoreceptor ay nangyayari sa panahon ng pag-igting ng kalamnan, i.e. sila ay nasasabik sa pamamagitan ng pag-urong ng kalamnan. Kaya, hindi tulad ng mga spindle ng kalamnan, ang mga receptor ng tendon ay nagpapaalam sa mga sentro ng nerbiyos tungkol sa puwersa na binuo ng kalamnan (tungkol sa antas ng pag-igting ng kalamnan at ang rate ng pag-unlad nito). Sa antas ng gulugod, nagdudulot sila ng pagsugpo sa mga motor neuron ng kanilang sariling kalamnan at paggulo ng mga motor neuron ng antagonist sa pamamagitan ng mga interneuron.

Ang mga articular receptor ay nagpapaalam tungkol sa posisyon ng mga indibidwal na bahagi ng katawan sa espasyo at may kaugnayan sa bawat isa. Ang mga ito ay libreng nerve endings o endings na nakapaloob sa isang espesyal na kapsula. Ang ilang mga articular receptor ay nagpapadala ng impormasyon tungkol sa magnitude ng articular angle, i.e. tungkol sa posisyon ng joint. Ang kanilang impulsation ay nagpapatuloy sa buong panahon ng pag-iingat ng anggulong ito. Mas malaki ang dalas, mas malaki ang paglilipat ng anggulo. Ang iba pang mga articular receptor ay nasasabik lamang sa sandali ng paggalaw sa joint, i.e. magpadala ng impormasyon sa bilis. Ang dalas ng kanilang impulsation ay tumataas na may pagtaas sa rate ng pagbabago sa articular angle.

Ang mga signal na nagmumula sa mga receptor ng muscle spindle, tendon organ, articular bag at tactile skin receptor ay tinatawag na kinesthetic , mga. nagpapaalam tungkol sa paggalaw ng katawan. Iba ang kanilang partisipasyon sa boluntaryong regulasyon ng mga paggalaw. Ang mga signal mula sa articular receptors ay nagdudulot ng kapansin-pansing reaksyon sa cerebral cortex at naiintindihan ng mabuti. Salamat sa kanila, ang isang tao ay nakikita ang mga pagkakaiba sa magkasanib na paggalaw kaysa sa mga pagkakaiba sa antas ng pag-igting ng kalamnan sa mga static na posisyon o pagpapanatili ng timbang. Ang mga signal mula sa iba pang proprioceptors, na dumarating pangunahin sa cerebellum, ay nagbibigay ng walang malay na regulasyon, hindi malay na kontrol ng mga paggalaw at postura.

3. Mga sensory system ng balat , lamang loob , lasa at amoy

Ang balat at mga panloob na organo ay may iba't ibang mga receptor na tumutugon sa pisikal at kemikal na stimuli.

Pagtanggap sa balat

Ang tactile, temperatura at pagtanggap ng sakit ay kinakatawan sa balat. Sa 1 cm 2 ng balat, sa karaniwan, mayroong 12 13 cold point, 1 2 thermal, 25 tactile at mga 100 pain point.

Tactile touch system sinadya para sa pressure at touch analysis. Ang mga receptor nito ay mga libreng nerve endings at kumplikadong formations (Meissner bodies, Pacini bodies), kung saan ang nerve endings ay nakapaloob sa isang espesyal na kapsula. Ang mga ito ay matatagpuan sa itaas at mas mababang mga layer ng balat, sa mga sisidlan ng balat, sa base ng buhok. Lalo na mayroong maraming mga ito sa mga daliri at paa, palad, talampakan, labi. Ang mga ito ay mga mechanoreceptor na tumutugon sa kahabaan, presyon, at panginginig ng boses. Ang pinakasensitibong receptor ay ang Pacinian corpuscle, na nagiging sanhi ng pandamdam ng pagpindot kapag ang kapsula ay inilipat ng 0.0001 mm lamang. Ang mas malaki ang laki ng Pacinian corpuscle, ang mas makapal at mas mabilis na pagsasagawa ng afferent nerves ay umaalis dito. Nagsasagawa sila ng mga maikling pagsabog (tagal na 0.005 s), na nagpapaalam tungkol sa simula at pagtatapos ng mekanikal na pampasigla.

Ang landas ng tactile na impormasyon ay ang mga sumusunod: receptor - 1st neuron sa spinal nodes - 2nd neuron sa spinal cord o medulla oblongata - 3-ika neuron sa diencephalon (sa thalamus) - 4-ika neuron sa posterior central gyrus ng cerebral cortex (sa pangunahing somatosensory zone).

Pagtanggap ng temperatura isinasagawa ng mga cold receptor (Mga prasko ng Krause) at thermal (Mga katawan ng Ruffini, Golgi-Mazzoni). Sa temperatura ng balat na 31 - 37 ° C, ang mga receptor na ito ay halos hindi aktibo. Sa ibaba ng limitasyong ito, ang mga cold receptor ay isinaaktibo sa proporsyon sa pagbaba ng temperatura, pagkatapos ay bumaba ang kanilang aktibidad at ganap na huminto sa +12 °C. Sa mga temperatura na higit sa 37 °C, ang mga thermal receptor ay isinaaktibo, na umaabot sa kanilang pinakamataas na aktibidad sa +43 °C, pagkatapos ay biglang huminto sa pagtugon.

Pagtanggap ng sakit, ayon sa karamihan ng mga eksperto, ay walang mga espesyal na perceiving formations. Ang masakit na stimuli ay nakikita ng mga libreng nerve endings, at nangyayari rin na may malakas na thermal at mechanical stimuli sa kaukulang thermo- at mechanoreceptors.

Ang temperatura at pain stimuli ay ipinapadala sa spinal cord, mula doon hanggang diencephalon at sa somatosensory cortex.

3.2. Visceroceptive ( interoreceptive ) sistemang pandama

Sa mga panloob na organo mayroong maraming mga receptor na nakikita ang presyon - mga baroreceptor ng mga daluyan ng dugo, ang bituka ng bituka, atbp., Mga pagbabago sa kimika ng panloob na kapaligiran, - chemoreceptors, temperatura nito, - thermoreceptors, osmotic pressure, pain stimuli. Sa kanilang tulong, ang pagpapatuloy ng iba't ibang mga constants ng panloob na kapaligiran (pagpapanatili ng homeostasis) ay kinokontrol sa isang walang kondisyon na reflex na paraan, ang gitnang sistema ng nerbiyos ay alam tungkol sa mga pagbabago sa mga panloob na organo.

Ang impormasyon mula sa mga interoreceptor sa pamamagitan ng vagus, celiac, at pelvic nerves ay pumapasok sa diencephalon (parehong thalamus at hypothalamus), gayundin ang subcortical nuclei (caudate), ang cerebellum, at pagkatapos ay sa frontal at iba pang bahagi ng cerebral cortex. Ang aktibidad ng sistemang ito ay halos hindi natanto, ito ay hindi gaanong na-localize, gayunpaman, na may malakas na pangangati, ito ay naramdaman. Ito ay kasangkot sa pagbuo ng mga kumplikadong sensasyon - uhaw, gutom, atbp.

3.3. Olpaktoryo at gustatory sensory system

Ang olfactory at gustatory sensory system ay kabilang sa mga pinaka sinaunang sistema. Ang mga ito ay idinisenyo upang makita at pag-aralan ang mga stimuli ng kemikal. , nagmumula sa panlabas na kapaligiran.

X Ang mga olpaktoryo na receptor ay matatagpuan sa olpaktoryo na epithelium ng itaas na mga daanan ng ilong. Ang mga ito ay bipolar hair cells na nagpapadala ng impormasyon sa pamamagitan ng ethmoid bone ng bungo sa mga cell ng olfactory bulb ng utak at higit pa sa pamamagitan ng olfactory tract hanggang sa olfactory cortical zones (seahorse hook , gyrus ng hippocampus at iba pa). Ang iba't ibang mga receptor ay piling tumutugon sa iba't ibang mga molekula ng mabahong sangkap, na nasasabik lamang ng mga molekulang iyon na isang mirror copy ng ibabaw ng receptor. Nakikita nila ang ethereal , camphor , mint , musky at iba pang amoy , at sa ilang mga sangkap ang sensitivity ay hindi karaniwang mataas .

Ang mga chemoreceptor ng panlasa ay mga taste bud na matatagpuan sa epithelium ng dila. pader sa likod pharynx at malambot na palad. Ang mga bata ay may higit pa , at may edad – bumababa . Ang microvilli ng mga receptor cell ay lumalabas mula sa bombilya hanggang sa ibabaw ng dila at tumutugon sa mga sangkap na natunaw sa tubig. Ang kanilang mga signal ay dumarating sa pamamagitan ng mga hibla ng facial at glossopharyngeal nerves patungo sa thalamus at higit pa sa somatosensory cortex. Mga receptor iba't ibang parte Nakikita ng dila ang apat na pangunahing panlasa : mapait (likod ng dila), maasim (gilid ng dila), matamis (harap ng dila), at maalat (harap at gilid ng dila). Walang mahigpit na pagsusulatan sa pagitan ng mga panlasa sa panlasa at ang kemikal na istraktura ng isang sangkap, dahil Ang panlasa ay maaaring magbago sa karamdaman, pagbubuntis, atbp. Ang amoy, pandamdam, sakit at sensitivity ng temperatura ay kasangkot sa pagbuo ng mga panlasa. Ang impormasyon ng gustatory sensory system ay ginagamit upang ayusin ang pag-uugali sa pagkain na nauugnay sa pagkuha, pagpili, kagustuhan o pagtanggi ng pagkain, ang pagbuo ng isang pakiramdam ng gutom, pagkabusog.

4. Nire-recycle , interaksyon at kahulugan ng pandama na impormasyon

Ang impormasyong pandama ay ipinapadala mula sa mga receptor patungo sa mas matataas na bahagi ng utak kasama ang dalawang pangunahing daanan ng sistema ng nerbiyos - tiyak at hindi tiyak. . Ang mga partikular na pathway ay ang mga klasikong afferent pathway ng visual, auditory, motor at iba pang sensory system na bumubuo sa isa sa tatlong pangunahing functional block ng utak - ang block para sa pagtanggap, pagproseso at pag-iimbak ng impormasyon (A. R. Luria, 1962, 1973). Ang di-tiyak na sistema ng utak ay nakikilahok din sa pagproseso ng impormasyong ito, na walang direktang koneksyon sa mga peripheral na receptor, ngunit tumatanggap ng mga impulses sa pamamagitan ng mga collateral mula sa lahat ng pataas na tiyak na mga sistema at tinitiyak ang kanilang malawak na pakikipag-ugnayan.

4.1. Pagproseso ng pandama na impormasyon sa mga departamento ng konduktor

Ang pagsusuri ng mga natanggap na pangangati ay nangyayari sa lahat ng mga departamento ng mga sensory system. Ang pinakasimpleng anyo ng pagsusuri ay isinasagawa na sa antas ng mga receptor: mula sa lahat ng mga impluwensyang bumabagsak sa katawan, sila ay nag-iisa (pumili) ng stimuli ng isang uri (liwanag, tunog, atbp.). Kasabay nito, sa isang sensory system, posible ang isang mas detalyadong pagpili ng mga katangian ng signal. ( diskriminasyon sa kulay ng mga photoreceptor ng cones, atbp. . ).

Ang karagdagang pagproseso ng afferent na impormasyon sa seksyon ng pagpapadaloy ay binubuo, sa isang banda, sa patuloy na pagsusuri ng mga katangian ng stimulus, at sa kabilang banda, sa mga proseso ng kanilang synthesis , sa pagbubuod ng impormasyong natanggap. Habang ang mga afferent impulses ay ipinapadala sa mas mataas na antas ng mga sensory system, ang pagiging kumplikado ng pagpoproseso ng impormasyon ay tumataas: halimbawa, sa mga subcortical visual center ng midbrain may mga neuron na tumutugon sa iba't ibang antas ng pag-iilaw at nakakakita ng paggalaw; sa subcortical auditory centers - mga neuron na kumukuha ng impormasyon tungkol sa pitch at localization ng tunog, na sumasailalim sa orienting reflex sa hindi inaasahang stimuli, i.e. ang mga neuron na ito ay tumutugon sa mga afferent signal sa isang mas kumplikadong paraan kaysa sa mga simpleng conductor.

Dahil sa maraming sangay ng afferent pathways sa antas ng spinal cord at subcortical centers, maraming mga interaksyon ng afferent impulses sa loob ng isang sensory system, pati na rin ang interaksyon sa pagitan ng iba't ibang sensory system, ay nakasisiguro (sa partikular, napakalawak na interaksyon ng vestibular sensory system na may maraming pataas at pababang mga landas ay maaaring mapansin). Ang mga partikular na malawak na pagkakataon para sa pakikipag-ugnayan ng iba't ibang mga signal ay nilikha sa hindi tiyak na sistema ng utak. , kung saan ang mga impulses ng iba't ibang pinanggalingan (mula sa 30 libong neuron) at mula sa iba't ibang mga receptor ng katawan ay maaaring magsalubong (magtagpo) sa parehong neuron. Bilang isang resulta, ang hindi tiyak na sistema ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa mga proseso ng pagsasama ng mga function sa katawan.

Kapag pumapasok sa mas mataas na antas ng CNS, ang alinman sa compression o pagpapalawak ng impormasyon na nagmumula sa isang receptor ay nangyayari, na nauugnay sa isang hindi pantay na bilang ng mga elemento sa kalapit na mga layer. Ang isang halimbawa ay ang visual sensory system, kung saan ang layer ng photoreceptors sa bawat isa sa dalawang retina ng tao ay may humigit-kumulang 130 milyong elemento, at sa output layer - retinal ganglion cells - 1 milyon lamang 250 thousand neurons. Pinagsasama ng isang retinal ganglion cell ang impormasyon mula sa daan-daang bipolar cells at sampu-sampung libong mga receptor, i.e. ang naturang impormasyon ay pumapasok sa optic nerves pagkatapos ng makabuluhang pagproseso, sa isang pinaikling anyo. Ito ay isang halimbawa ng pagpapaliit (compression) ng impormasyon.

Sa kabilang banda, ang mga signal ng isang receptor ay nauugnay sa dose-dosenang mga ganglion cell at maaari, sa prinsipyo, magpadala ng impormasyon sa anumang cortical neuron sa visual cortex. Sa mas mataas na antas ng visual sensory system, mayroong pagpapalawak ng impormasyon: ang bilang ng mga neuron sa pangunahing visual cortex ay libu-libong beses na mas malaki kaysa sa subcortical visual center o sa labasan mula sa retina. Sa auditory at isang bilang ng iba pang mga sensory system, isang lumalawak na "funnel" lamang ang ipinakita - sa direksyon mula sa mga receptor hanggang sa cortex. Ang physiological na kahulugan ng pagpapalawak ng "funnel" ay upang magbigay ng isang mas fractional at kumplikadong pagsusuri ng signal.

Ang isang malaking bilang ng mga parallel channels (900,000 sa optic nerve at 30,000 sa auditory nerve) ay nagsisiguro sa paghahatid ng partikular na impormasyon mula sa mga receptor patungo sa cortex nang walang pagbaluktot.

Ang isa sa pinakamahalagang aspeto ng pagproseso ng afferent na impormasyon ay ang pagpili ng mga pinakamahalagang signal, na isinasagawa sa pamamagitan ng pataas at pababang mga impluwensya sa iba't ibang antas ng mga sensory system. Sa pagpili na ito, isang mahalagang papel ang ginagampanan din ng hindi tiyak na bahagi ng nervous system (limbic system, reticular formation). Sa pamamagitan ng pag-activate o pagpigil sa maraming mga sentral na neuron, nakakatulong ito sa pagpili ng pinakamahalagang impormasyon para sa katawan. Sa kaibahan sa malawak na impluwensya ng midbrain na bahagi ng reticular formation , Ang mga impulses mula sa nonspecific nuclei ng thalamus ay nakakaapekto lamang sa mga limitadong bahagi ng cerebral cortex . Ang ganitong pumipili na pagtaas sa aktibidad ng isang maliit na lugar ng cortex ay mahalaga sa pag-aayos ng pagkilos ng atensyon. , pag-highlight ng pinakamahahalagang mensahe sa kasalukuyan laban sa pangkalahatang background ng afferent .

4.2. Pagproseso ng impormasyon sa antas ng cortical

Sa cerebral cortex, ang pagiging kumplikado ng pagpoproseso ng impormasyon ay tumataas mula sa pangunahing mga patlang hanggang sa pangalawang at pangatlong larangan nito. .

Ang mga pangunahing larangan ng cortex ay nagsasagawa ng pagsusuri ng mga stimuli ng isang tiyak na uri na nagmumula sa mga partikular na receptor na nauugnay sa kanila. Ito ang mga tinatawag na nuclear zone ng mga analyzer (ayon sa I.P. Pavlov) - visual, auditory, atbp. Ang kanilang aktibidad ay sumasailalim sa paglitaw ng mga sensasyon .

Ang pangalawang mga patlang na nakahiga sa kanilang paligid (ang paligid ng mga analyzer) ay tumatanggap ng mga resulta ng pagproseso ng impormasyon mula sa mga pangunahing larangan at binago ang mga ito sa mas kumplikadong mga anyo. Sa pangalawang larangan mayroong pag-unawa sa natanggap na impormasyon , kanyang pagkilala , Ang mga proseso ng pang-unawa ng mga pangangati ng ganitong uri ay ibinigay. Mula sa pangalawang larangan ng mga indibidwal na sensory system, ang impormasyon ay pumapasok sa posterior tertiary field - ang nag-uugnay na lower parietal zone, kung saan nagaganap ang pagsasama-sama ng mga signal ng iba't ibang modalidad, na nagpapahintulot sa iyo na lumikha ng isang mahalagang imahe. labas ng mundo kasama ang lahat ng amoy, tunog, kulay, atbp. Dito, batay sa mga afferent na mensahe mula sa iba't ibang bahagi ng kanan at kaliwang bahagi ng katawan, nabuo ang mga kumplikadong representasyon ng isang tao tungkol sa spatial scheme at scheme ng katawan, na nagbibigay ng spatial na oryentasyon ng mga paggalaw at tumpak na pagtugon sa mga utos ng motor sa iba't ibang mga kalamnan ng kalansay. Ang mga zone na ito ay may partikular na kahalagahan din sa pag-iimbak ng impormasyong natanggap.

Batay sa pagsusuri at synthesis ng impormasyong naproseso sa posterior tertiary field ng cortex, ang mga layunin ay nabuo sa anterior tertiary field nito (anterior frontal region). , mga gawain at programa ng pag-uugali ng tao.

Ang isang mahalagang katangian ng cortical organization ng sensory system ay ang screen o somatotopic (Latin somaticus - body, topicus - local) na representasyon ng mga function. Ang mga sensitibong cortical center ng mga pangunahing field ng cortex ay bumubuo, kumbaga, isang screen , sumasalamin sa lokasyon ng mga receptor sa paligid , mga. may mga point-to-point projection. Kaya, sa posterior central gyrus (sa somatosensory zone), ang mga neuron ng tactile, temperatura at sensitivity ng balat ay ipinakita sa parehong pagkakasunud-sunod ng mga receptor sa ibabaw ng katawan, na kahawig ng isang kopya ng isang tao (homunculus); sa visual cortex - tulad ng isang screen ng retinal receptors; sa auditory cortex - sa isang tiyak na pagkakasunud-sunod, mga neuron na tumutugon sa isang tiyak na pitch ng mga tunog. Ang parehong prinsipyo ng spatial na representasyon ng impormasyon ay sinusunod sa switching nuclei ng thalamus, sa cerebellar cortex, na lubos na nagpapadali sa pakikipag-ugnayan ng iba't ibang bahagi ng central nervous system.

Ang lugar ng cortical sensory na representasyon sa laki nito ay sumasalamin sa functional na kahalagahan ng isa o ibang bahagi ng afferent na impormasyon. Kaya, dahil sa espesyal na kahalagahan ng pagsusuri ng impormasyon mula sa kinesthetic receptors ng mga daliri at mula sa speech-producing apparatus sa mga tao, ang teritoryo ng kanilang cortical representation ay makabuluhang lumampas sa sensory na representasyon ng iba pang bahagi ng katawan. . Ganito , bawat yunit ng lugar ng fovea sa retina account para sa halos 500 beses sa isang malaking lugar ng visual cortex , kaysa sa parehong unit area ng periphery ng retina .

Ang mas mataas na mga departamento ng central nervous system ay nagbibigay ng aktibong paghahanap para sa pandama na impormasyon. Ito ay malinaw na ipinakita sa aktibidad ng visual sensory system. Ang mga espesyal na pag-aaral ng paggalaw ng mata ay nagpakita , na hindi naaayos ng titig ang lahat ng mga punto ng espasyo , ngunit tanging ang pinaka-kaalaman na mga palatandaan , lalong mahalaga para sa pagpapasya kung ano - o mga gawain sa kasalukuyan. Ang function ng paghahanap ng mga mata ay bahagi ng aktibong pag-uugali ng isang tao sa panlabas na kapaligiran, ang kanyang nakakamalay na aktibidad. Ito ay kinokontrol ng mas mataas na pagsusuri at pagsasama ng mga lugar ng cortex - ang frontal lobes, sa ilalim ng kontrol kung saan mayroong isang aktibong pang-unawa sa labas ng mundo.

Ang cerebral cortex ay nagbibigay ng pinakamalawak na pakikipag-ugnayan ng iba't ibang mga sensory system at ang kanilang pakikilahok sa organisasyon ng mga pagkilos ng motor ng tao, kasama. sa panahon ng kanyang mga aktibidad sa palakasan.

4.3. Ang halaga ng aktibidad ng mga sensory system sa sports

Ang pagiging epektibo ng pagsasagawa ng mga ehersisyo sa palakasan ay nakasalalay sa mga proseso ng pang-unawa at pagproseso ng pandama na impormasyon.

Ang isang malinaw na pang-unawa ng espasyo at spatial na oryentasyon ng mga paggalaw ay ibinibigay ng paggana ng visual, auditory, vestibular, kinesthetic na pagtanggap. Ang pagtatantya ng mga agwat ng oras at kontrol ng mga parameter ng oras ng mga paggalaw ay batay sa proprioceptive at auditory sensations. Mga vestibular irritation sa panahon ng pagliko, pag-ikot, pagtagilid, atbp. makabuluhang nakakaapekto sa koordinasyon ng mga paggalaw at ang pagpapakita ng pisikal na katangian, lalo na sa mababang katatagan ng vestibular apparatus. Pang-eksperimentong pag-off ng mga indibidwal na sensory afferentations sa mga atleta (pagsagawa ng mga paggalaw sa isang espesyal na kwelyo , hindi kasama ang pag-activate ng cervical proprioceptors ; paggamit ng salamin , sumasaklaw sa gitna o paligid na larangan ng paningin ) humantong sa matalim na pagbaba mga marka para sa ehersisyo o sa ganap na imposibilidad ng pagpapatupad nito. Sa kaibahan nito, ang komunikasyon sa atleta ng karagdagang impormasyon (lalo na kagyat - sa proseso ng paggalaw) ay nakatulong sa mabilis na pagpapabuti ng mga teknikal na aksyon. Batay sa pakikipag-ugnayan ng mga sensory system, ang mga atleta ay bumuo ng mga kumplikadong representasyon na kasama ng kanilang mga aktibidad sa kanilang napiling isport - ang "pakiramdam" ng yelo, niyebe, tubig, atbp. Kasabay nito, sa bawat isport mayroong pinakamahalaga - ang nangungunang mga sensory system, sa aktibidad kung saan ang tagumpay ng pagganap ng atleta ay nakasalalay sa pinakamalaking lawak.

1. Sino ang lumikha ng doktrina ng mga analyzer?

2. Ano ang tinatawag na analyzer?

3. Pangalanan ang mga pangkalahatang prinsipyo ng istruktura ng mga sensory system.

4. Ano ang prinsipyo ng layering; multichannel sensory system?

5. Anong mga departamento ang nahahati sa mga sensory system?

6. Ano ang mga receptor?

Mga materyales para sa sariling pag-aaral Mga tanong para sa kolokyum at para sa pagpipigil sa sarili

1 Sino ang lumikha ng doktrina ng mga analyzer?

2 Ano ang isang analyzer?

3 Pangalanan ang mga pangkalahatang prinsipyo ng istruktura ng mga sensory system.

4 Ano ang prinsipyo ng layering; multichannel sensory system?

5 Anong mga departamento ang nahahati sa mga sensory system?

6 Ano ang mga receptor?

7. Pangalanan ang mga pangunahing tungkulin ng mga sensory system.

Tungkol sa seksyon

Ang seksyong ito ay naglalaman ng mga artikulo na nakatuon sa mga phenomena o mga bersyon na sa isang paraan o iba pa ay maaaring maging kawili-wili o kapaki-pakinabang sa mga mananaliksik ng hindi maipaliwanag.
Ang mga artikulo ay nahahati sa mga kategorya:
Pang-impormasyon. Naglalaman ang mga ito ng kapaki-pakinabang na impormasyon para sa mga mananaliksik mula sa iba't ibang larangan ng kaalaman.
Analitikal. Kasama sa mga ito ang pagsusuri ng naipon na impormasyon tungkol sa mga bersyon o phenomena, pati na rin ang mga paglalarawan ng mga resulta ng mga eksperimento.
Teknikal. Nag-iipon sila ng impormasyon tungkol sa mga teknikal na solusyon na maaaring magamit sa larangan ng pag-aaral ng mga hindi maipaliwanag na katotohanan.
Paraan. Naglalaman ang mga ito ng mga paglalarawan ng mga pamamaraan na ginagamit ng mga miyembro ng grupo sa pagsisiyasat ng mga katotohanan at pag-aaral ng mga phenomena.
Media. Naglalaman ang mga ito ng impormasyon tungkol sa pagmuni-muni ng mga phenomena sa industriya ng entertainment: mga pelikula, cartoon, laro, atbp.
Mga kilalang maling akala. Mga pagsisiwalat ng mga kilalang hindi maipaliwanag na katotohanan, na nakolekta kasama ang mula sa mga mapagkukunan ng third-party.

Uri ng artikulo:

Pang-impormasyon

Mga tampok ng pang-unawa ng tao. Pagdinig

Ang tunog ay vibrations, i.e. panaka-nakang mekanikal na perturbation sa nababanat na media - puno ng gas, likido at solid. Ang nasabing perturbation, na kung saan ay ilang pisikal na pagbabago sa daluyan (halimbawa, isang pagbabago sa density o presyon, pag-aalis ng mga particle), kumakalat dito sa anyo ng isang sound wave. Ang isang tunog ay maaaring hindi marinig kung ang dalas nito ay lampas sa sensitivity ng tainga ng tao, o kung ito ay kumakalat sa isang daluyan tulad ng isang solid na hindi maaaring direktang makipag-ugnayan sa tainga, o kung ang enerhiya nito ay mabilis na nawawala sa medium. Kaya, ang karaniwang proseso ng sound perception para sa atin ay isang bahagi lamang ng acoustics.

mga sound wave

Sound wave

Ang mga sound wave ay maaaring magsilbi bilang isang halimbawa ng isang proseso ng oscillatory. Ang anumang pagbabagu-bago ay nauugnay sa isang paglabag sa estado ng balanse ng system at ipinahayag sa paglihis ng mga katangian nito mula sa mga halaga ng balanse na may kasunod na pagbabalik sa orihinal na halaga. Para sa sound vibrations, ang naturang katangian ay ang pressure sa isang punto sa medium, at ang deviation nito ay ang sound pressure.

Isaalang-alang ang isang mahabang tubo na puno ng hangin. Mula sa kaliwang dulo, isang piston na mahigpit na katabi ng mga dingding ay ipinasok dito. Kung ang piston ay mabilis na inilipat sa kanan at huminto, kung gayon ang hangin sa kalapit na paligid nito ay mai-compress saglit. Pagkatapos ay lalawak ang naka-compress na hangin, itulak ang hangin na katabi nito sa kanan, at ang lugar ng compression, na orihinal na nilikha malapit sa piston, ay lilipat sa pipe sa isang palaging bilis. Ang compression wave na ito ay ang sound wave sa gas.
Iyon ay, ang isang matalim na pag-aalis ng mga particle ng isang nababanat na daluyan sa isang lugar ay magpapataas ng presyon sa lugar na ito. Salamat sa nababanat na mga bono ng mga particle, ang presyon ay inililipat sa mga kalapit na mga particle, na, sa turn, ay kumikilos sa mga susunod, at ang lugar ng tumaas na presyon, tulad nito, ay gumagalaw sa isang nababanat na daluyan. Ang lugar ng mataas na presyon ay sinusundan ng lugar pinababang presyon, at sa gayon, isang serye ng mga alternating rehiyon ng compression at rarefaction ay nabuo, na nagpapalaganap sa daluyan sa anyo ng isang alon. Ang bawat butil ng nababanat na daluyan sa kasong ito ay mag-oscillate.

Ang isang sound wave sa isang gas ay nailalarawan sa pamamagitan ng labis na presyon, labis na density, pag-aalis ng mga particle at ang kanilang bilis. Para sa mga sound wave, ang mga paglihis na ito mula sa mga halaga ng equilibrium ay palaging maliit. Kaya, ang labis na presyon na nauugnay sa alon ay mas mababa kaysa sa static na presyon ng gas. Kung hindi, tayo ay nakikitungo sa isa pang kababalaghan - isang shock wave. Sa isang sound wave na tumutugma sa ordinaryong pagsasalita, ang labis na presyon ay halos isang milyon lamang ng presyon ng atmospera.

Mahalaga na ang sangkap ay hindi nadadala ng sound wave. Ang isang alon ay isang pansamantalang kaguluhan lamang na dumadaan sa hangin, pagkatapos nito ay bumalik ang hangin sa isang estado ng balanse.
Ang galaw ng alon, siyempre, ay hindi natatangi sa tunog: ang ilaw at mga signal ng radyo ay naglalakbay sa anyo ng mga alon, at lahat ay pamilyar sa mga alon sa ibabaw ng tubig.

Kaya, ang tunog, sa isang malawak na kahulugan, ay mga nababanat na alon na nagpapalaganap sa anumang nababanat na daluyan at lumilikha ng mga mekanikal na panginginig ng boses dito; sa isang makitid na kahulugan - ang pansariling pang-unawa sa mga panginginig ng boses na ito ng mga espesyal na organo ng pandama ng mga hayop o tao.
Tulad ng anumang alon, ang tunog ay nailalarawan sa pamamagitan ng amplitude at frequency spectrum. Karaniwang naririnig ng isang tao ang mga tunog na ipinadala sa pamamagitan ng hangin sa hanay ng dalas mula 16-20 Hz hanggang 15-20 kHz. Ang tunog sa ibaba ng saklaw ng pandinig ng tao ay tinatawag na infrasound; mas mataas: hanggang 1 GHz - sa pamamagitan ng ultrasound, mula sa 1 GHz - sa pamamagitan ng hypersound. Kabilang sa mga naririnig na tunog, phonetic, speech sounds at phonemes (kung saan ang oral speech ay binubuo) at musikal na tunog (kung saan ang musika ay binubuo) ay dapat ding i-highlight.

Pagkilala sa pagitan ng longitudinal at transverse mga sound wave depende sa ratio ng direksyon ng pagpapalaganap ng alon at sa direksyon ng mga mekanikal na oscillations ng mga particle ng daluyan ng pagpapalaganap.
Sa likido at gas na media, kung saan walang makabuluhang pagbabagu-bago sa density, ang mga acoustic wave ay paayon sa kalikasan, iyon ay, ang direksyon ng particle oscillation ay tumutugma sa direksyon ng paggalaw ng alon. Sa mga solido, bilang karagdagan sa mga longitudinal deformation, ang mga elastic shear deformation ay lumitaw din, na nagiging sanhi ng paggulo ng mga transverse (paggugupit) na alon; sa kasong ito, ang mga particle ay nag-oscillate patayo sa direksyon ng pagpapalaganap ng alon. Ang bilis ng pagpapalaganap ng mga longitudinal wave ay mas malaki kaysa sa bilis ng pagpapalaganap ng mga shear wave.

Ang hangin ay hindi pare-pareho sa lahat ng dako para sa tunog. Alam natin na ang hangin ay patuloy na kumikilos. Ang bilis ng paggalaw nito sa iba't ibang mga layer ay hindi pareho. Sa mga layer na malapit sa lupa, ang hangin ay nakikipag-ugnayan sa ibabaw nito, mga gusali, kagubatan, at samakatuwid ang bilis nito dito ay mas mababa kaysa sa tuktok. Dahil dito, ang sound wave ay hindi naglalakbay nang pantay na mabilis sa itaas at ibaba. Kung ang paggalaw ng hangin, ibig sabihin, ang hangin, ay isang kasama ng tunog, kung gayon sa itaas na mga layer ng hangin ang hangin ay magtutulak ng sound wave nang mas malakas kaysa sa mas mababang mga. Sa isang headwind, ang tunog ay naglalakbay nang mas mabagal sa itaas kaysa sa ibaba. Ang pagkakaiba sa bilis na ito ay nakakaapekto sa hugis ng sound wave. Bilang resulta ng pagbaluktot ng alon, ang tunog ay hindi nagpapalaganap sa isang tuwid na linya. Sa pamamagitan ng isang tailwind, ang linya ng pagpapalaganap ng isang sound wave ay yumuko pababa, na may isang headwind - pataas.

Isa pang dahilan para sa hindi pantay na pagpapalaganap ng tunog sa hangin. ito- magkaibang temperatura ang mga indibidwal na layer nito.

Ang iba't ibang pinainit na mga layer ng hangin, tulad ng hangin, ay nagbabago sa direksyon ng tunog. Sa araw, ang sound wave ay yumuyuko pataas, dahil ang bilis ng tunog sa mas mababa, mas maiinit na mga layer ay mas malaki kaysa sa itaas na mga layer. Sa gabi, kapag ang lupa, at kasama nito ang nakapalibot na mga layer ng hangin, ay mabilis na lumamig, ang mga itaas na layer ay nagiging mas mainit kaysa sa mga mas mababa, ang bilis ng tunog sa kanila ay mas malaki, at ang linya ng pagpapalaganap ng mga sound wave ay yumuko pababa. . Samakatuwid, sa mga gabi sa labas ng asul na ito ay mas mahusay na marinig.

Kapag nagmamasid sa mga ulap, madalas na mapapansin ng isang tao kung paano sila gumagalaw sa iba't ibang taas hindi lamang sa iba't ibang bilis, ngunit kung minsan sa iba't ibang direksyon. Nangangahulugan ito na ang hangin sa iba't ibang taas mula sa lupa ay maaaring magkaroon ng iba't ibang bilis at direksyon. Ang hugis ng sound wave sa naturang mga layer ay mag-iiba din sa bawat layer. Hayaan, halimbawa, ang tunog ay sumasalungat sa hangin. Sa kasong ito, ang linya ng pagpapalaganap ng tunog ay dapat yumuko at umakyat. Ngunit kung sasalubungin nito ang isang layer ng mabagal na gumagalaw na hangin sa daan, muli itong magbabago ng direksyon at maaaring bumalik muli sa lupa. Noon sa kalawakan mula sa lugar kung saan tumataas ang alon hanggang sa lugar kung saan ito bumabalik sa lupa, isang "zone of silence" ang lilitaw.

Mga organo ng sound perception

Pagdinig - kakayahan mga biyolohikal na organismo malasahan ang mga tunog sa mga organo ng pandinig; isang espesyal na function ng hearing aid na nasasabik ng tunog na vibrations ng kapaligiran, tulad ng hangin o tubig. Isa sa biological five senses, na tinatawag ding acoustic perception.

Nakikita ng tainga ng tao ang mga sound wave na may haba na humigit-kumulang 20 m hanggang 1.6 cm, na tumutugma sa 16 - 20,000 Hz (oscillations per second) kapag nagpapadala ng mga vibrations sa hangin, at hanggang 220 kHz kapag nagpapadala ng tunog sa pamamagitan ng mga buto ng bungo . Ang mga alon na ito ay may mahalagang biological na kahalagahan, halimbawa, ang mga sound wave sa hanay na 300-4000 Hz ay ​​tumutugma sa boses ng tao. Ang mga tunog na higit sa 20,000 Hz ay ​​may maliit na praktikal na halaga, dahil mabilis silang nababawasan ng bilis; Ang mga vibrations sa ibaba 60 Hz ay ​​nakikita sa pamamagitan ng vibrational sense. Ang hanay ng mga frequency na naririnig ng isang tao ay tinatawag na auditory o sound range; ang mas mataas na frequency ay tinatawag na ultrasound at ang mas mababang frequency ay tinatawag na infrasound.
Ang kakayahang makilala ang mga frequency ng tunog ay lubos na nakasalalay sa indibidwal: ang kanyang edad, kasarian, pagkamaramdamin sa mga sakit sa pandinig, pagsasanay at pagkapagod sa pandinig. Nakikita ng mga indibidwal ang tunog hanggang sa 22 kHz, at posibleng mas mataas pa.
Ang isang tao ay maaaring makilala ang ilang mga tunog sa parehong oras dahil sa ang katunayan na maaaring mayroong ilang mga nakatayong alon sa cochlea sa parehong oras.

Ang tainga ay isang kumplikadong vestibular-auditory organ na gumaganap ng dalawang function: nakikita nito ang mga sound impulses at responsable para sa posisyon ng katawan sa espasyo at ang kakayahang mapanatili ang balanse. Ito ay isang nakapares na organ na matatagpuan sa temporal na buto ng bungo, na limitado mula sa labas ng mga auricle.

Ang organ ng pandinig at balanse ay kinakatawan ng tatlong mga seksyon: ang panlabas, gitna at panloob na tainga, na ang bawat isa ay gumaganap ng mga partikular na function nito.

Ang panlabas na tainga ay binubuo ng auricle at ang panlabas na auditory meatus. Ang auricle ay isang kumplikadong hugis na nababanat na kartilago na natatakpan ng balat, ang ibabang bahagi nito, na tinatawag na lobe, ay isang fold ng balat, na binubuo ng balat at adipose tissue.
Ang auricle sa mga buhay na organismo ay gumagana bilang isang receiver ng mga sound wave, na pagkatapos ay ipinapadala sa loob ng hearing aid. Ang halaga ng auricle sa mga tao ay mas mababa kaysa sa mga hayop, kaya sa mga tao ito ay halos hindi gumagalaw. Ngunit maraming mga hayop, na gumagalaw ang kanilang mga tainga, ay natutukoy ang lokasyon ng pinagmumulan ng tunog nang mas tumpak kaysa sa mga tao.

Ang mga fold ng auricle ng tao ay dinadala sa papasok kanal ng tainga maliit na frequency distortion ng tunog, depende sa pahalang at patayong lokalisasyon ng tunog. Kaya natatanggap ng utak Karagdagang impormasyon upang mahanap ang pinagmulan ng tunog. Minsan ginagamit ang epektong ito sa acoustics, kabilang ang upang lumikha ng pakiramdam ng surround sound kapag gumagamit ng mga headphone o hearing aid.
Ang function ng auricle ay upang kunin ang mga tunog; ang pagpapatuloy nito ay ang kartilago ng panlabas na auditory canal, ang average na haba nito ay 25-30 mm. Ang cartilaginous na bahagi ng auditory canal ay pumapasok sa buto, at ang buong panlabas na auditory canal ay may linya na may balat na naglalaman ng sebaceous at sulfuric glands, na binagong mga glandula ng pawis. Ang sipi na ito ay nagtatapos nang walang taros: ito ay pinaghihiwalay mula sa gitnang tainga ng tympanic membrane. Ang mga sound wave na nahuli ng auricle ay tumama sa eardrum at naging sanhi ng pag-vibrate nito.

Sa turn, ang mga vibrations ng tympanic membrane ay ipinapadala sa gitnang tainga.

Gitnang tenga
Ang pangunahing bahagi ng gitnang tainga ay ang tympanic cavity - isang maliit na espasyo na halos 1 cm³, na matatagpuan sa temporal na buto. Mayroong tatlong auditory ossicles dito: ang martilyo, anvil at stirrup - nagpapadala sila ng mga tunog na panginginig ng boses mula sa panlabas na tainga hanggang sa panloob, habang pinapalakas ang mga ito.

Ang mga auditory ossicle - bilang pinakamaliit na fragment ng balangkas ng tao, ay kumakatawan sa isang chain na nagpapadala ng mga vibrations. Ang hawakan ng malleus ay malapit na pinagsama sa tympanic membrane, ang ulo ng malleus ay konektado sa anvil, at iyon naman, kasama ang mahabang proseso nito, sa stirrup. Ang base ng stirrup ay nagsasara sa bintana ng vestibule, kaya kumokonekta sa panloob na tainga.
Ang lukab ng gitnang tainga ay konektado sa nasopharynx sa pamamagitan ng Eustachian tube, kung saan ang average na presyon ng hangin sa loob at labas ng tympanic membrane ay katumbas. Kapag nagbabago ang panlabas na presyon, kung minsan ang mga tainga ay "nakahiga", na kadalasang nalulutas sa pamamagitan ng katotohanan na ang paghikab ay reflexively na sanhi. Ipinapakita ng karanasan na ang mas epektibong baradong mga tainga ay nalulutas sa pamamagitan ng paggalaw ng paglunok o kung sa sandaling ito ay humihip ka sa isang pinched na ilong.

panloob na tainga
Sa tatlong bahagi ng organ ng pandinig at balanse, ang pinaka-kumplikado ay ang panloob na tainga, na, dahil sa masalimuot na hugis nito, ay tinatawag na labyrinth. Ang bony labyrinth ay binubuo ng vestibule, cochlea, at semicircular canals, ngunit ang cochlea lamang, na puno ng mga lymphatic fluid, ang direktang nauugnay sa pandinig. Sa loob ng cochlea mayroong isang lamad na kanal, na puno din ng likido, sa ibabang dingding kung saan matatagpuan ang receptor apparatus ng auditory analyzer, na natatakpan ng mga selula ng buhok. Kinukuha ng mga selula ng buhok ang mga pagbabago sa likido na pumupuno sa kanal. Ang bawat cell ng buhok ay nakatutok sa isang partikular na frequency ng tunog, na may mga cell na nakatutok sa mababang frequency na matatagpuan sa itaas na bahagi ng cochlea, at ang mga mataas na frequency ay kinuha ng mga cell sa ibabang bahagi ng cochlea. Kapag ang mga selula ng buhok ay namatay mula sa edad o para sa iba pang mga kadahilanan, ang isang tao ay nawawalan ng kakayahang makita ang mga tunog ng kaukulang mga frequency.

Mga Limitasyon ng Pagdama

Ang tainga ng tao ay karaniwang nakakarinig ng mga tunog sa hanay na 16 hanggang 20,000 Hz. Ang itaas na limitasyon ay may posibilidad na bumaba sa edad. Karamihan sa mga nasa hustong gulang ay hindi makakarinig ng tunog na higit sa 16 kHz. Ang tainga mismo ay hindi tumutugon sa mga frequency sa ibaba 20 Hz, ngunit maaari itong madama sa pamamagitan ng pakiramdam ng pagpindot.

Malaki ang hanay ng mga nakikitang tunog. Ngunit ang eardrum sa tainga ay sensitibo lamang sa mga pagbabago sa presyon. Ang antas ng presyon ng tunog ay karaniwang sinusukat sa decibels (dB). Ang mas mababang threshold ng audibility ay tinukoy bilang 0 dB (20 micropascals), at ang kahulugan ng pinakamataas na limitasyon ng audibility ay higit na tumutukoy sa threshold ng discomfort at pagkatapos ay sa pagkawala ng pandinig, contusion, atbp. Ang limitasyong ito ay depende sa kung gaano katagal tayo makinig sa ang tunog. Maaaring tiisin ng tainga ang panandaliang pagtaas ng volume ng hanggang 120 dB nang walang mga kahihinatnan, ngunit ang pangmatagalang pagkakalantad sa mga tunog na higit sa 80 dB ay maaaring magdulot ng pagkawala ng pandinig.

Ang mas maingat na pag-aaral ng mas mababang limitasyon ng pandinig ay nagpakita na ang pinakamababang threshold kung saan ang tunog ay nananatiling naririnig ay depende sa dalas. Ang graph na ito ay tinatawag na absolute threshold ng pandinig. Sa karaniwan, mayroon itong rehiyon na may pinakamalaking sensitivity sa hanay na 1 kHz hanggang 5 kHz, bagama't bumababa ang sensitivity sa edad sa hanay na higit sa 2 kHz.
Mayroon ding isang paraan upang makita ang tunog nang walang pakikilahok ng eardrum - ang tinatawag na microwave auditory effect, kapag ang modulated radiation sa hanay ng microwave (mula 1 hanggang 300 GHz) ay nakakaapekto sa mga tisyu sa paligid ng cochlea, na pinipilit ang isang tao na makita ang iba't ibang mga tunog.
Minsan ang isang tao ay nakakarinig ng mga tunog sa mababang dalas na rehiyon, bagaman sa katotohanan ay walang mga tunog ng ganoong dalas. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang mga oscillations ng basilar membrane sa tainga ay hindi linear at ang mga oscillations na may pagkakaiba sa dalas sa pagitan ng dalawang mas mataas na frequency ay maaaring mangyari dito.

Synesthesia

Isa sa mga pinaka-hindi pangkaraniwang neuropsychiatric phenomena, kung saan ang uri ng stimulus at ang uri ng mga sensasyon na nararanasan ng isang tao ay hindi tugma. Ang synesthetic na pang-unawa ay ipinahayag sa katotohanan na bilang karagdagan sa mga karaniwang katangian, ang karagdagang, mas simpleng mga sensasyon o patuloy na "elementarya" na mga impression ay maaaring mangyari - halimbawa, mga kulay, amoy, tunog, panlasa, mga katangian ng isang texture na ibabaw, transparency, dami at hugis. , lokasyon sa espasyo at iba pang mga katangian. , hindi natanggap sa tulong ng mga pandama, ngunit umiiral lamang sa anyo ng mga reaksyon. ganyan karagdagang mga katangian maaaring lumitaw bilang nakahiwalay na mga impresyon sa pakiramdam o kahit na pisikal.

Mayroong, halimbawa, auditory synesthesia. Ito ang kakayahan ng ilang tao na "makarinig" ng mga tunog kapag nagmamasid sa mga gumagalaw na bagay o kumikislap, kahit na hindi ito sinamahan ng mga tunay na sound phenomena.
Dapat itong isipin na ang synesthesia ay sa halip ay isang neuropsychiatric na katangian ng isang tao at hindi mental disorder. Ang ganitong pang-unawa sa nakapaligid na mundo ay maaaring madama ng isang ordinaryong tao sa pamamagitan ng paggamit ng ilang mga gamot.

Wala pang pangkalahatang teorya ng synesthesia (siyentipikong napatunayan, pangkalahatang ideya tungkol dito). Sa ngayon, maraming hypotheses at maraming pananaliksik ang isinasagawa sa lugar na ito. Ang mga orihinal na pag-uuri at paghahambing ay lumitaw na, at ang ilang mga mahigpit na pattern ay lumitaw. Halimbawa, nalaman na naming mga siyentipiko na ang mga synesthete ay may espesyal na katangian ng atensyon - na parang "preconscious" - sa mga phenomena na nagdudulot sa kanila ng synesthesia. Ang mga synesthetes ay may bahagyang naiibang anatomya ng utak at isang radikal na naiibang pag-activate nito sa synesthetic na "stimuli". At ang mga mananaliksik mula sa Oxford University (UK) ay nag-set up ng isang serye ng mga eksperimento kung saan nalaman nila na ang mga hyperexcitable na neuron ay maaaring maging sanhi ng synesthesia. Ang tanging bagay na masasabing sigurado ay ang gayong pang-unawa ay nakuha sa antas ng utak, at hindi sa antas ng pangunahing pang-unawa ng impormasyon.

Konklusyon

Ang mga pressure wave ay dumadaan sa panlabas na tainga, tympanic membrane, at mga ossicle ng gitnang tainga upang maabot ang puno ng likido, hugis-snail na panloob na tainga. Ang likido, oscillating, ay tumama sa isang lamad na natatakpan ng maliliit na buhok, cilia. Ang mga sinusoidal na bahagi ng isang kumplikadong tunog ay nagdudulot ng mga panginginig ng boses sa iba't ibang bahagi ng lamad. Ang cilia na nanginginig kasama ang lamad ay nagpapasigla sa mga nerve fibers na nauugnay sa kanila; sa kanila mayroong mga serye ng mga pulso kung saan ang dalas at amplitude ng bawat bahagi ng isang kumplikadong alon ay "naka-encode"; ang mga datos na ito ay electrochemically transmitted sa utak.

Mula sa buong spectrum ng mga tunog, una sa lahat, ang naririnig na saklaw ay nakikilala: mula 20 hanggang 20,000 hertz, infrasounds (hanggang 20 hertz) at mga ultrasound - mula 20,000 hertz pataas. Ang isang tao ay hindi nakakarinig ng mga infrasound at ultrasound, ngunit hindi ito nangangahulugan na hindi sila nakakaapekto sa kanya. Alam na ang mga infrasound, lalo na sa ibaba 10 hertz, ay maaaring makaapekto sa pag-iisip ng tao at maging sanhi ng mga depressive na estado. Ang mga ultratunog ay maaaring maging sanhi ng mga astheno-vegetative syndrome, atbp.
Ang naririnig na bahagi ng hanay ng mga tunog ay nahahati sa mga tunog na mababa ang dalas - hanggang sa 500 hertz, mga tunog sa kalagitnaan ng dalas - 500-10000 hertz at mga tunog na may mataas na dalas - higit sa 10000 hertz.

Napakahalaga ng paghahati na ito, dahil ang tainga ng tao ay hindi pantay na sensitibo sa iba't ibang mga tunog. Ang tainga ay pinakasensitibo sa medyo makitid na hanay ng mga mid-frequency na tunog mula 1000 hanggang 5000 hertz. Para sa mas mababa at mas mataas na dalas ng mga tunog, ang sensitivity ay bumaba nang husto. Ito ay humahantong sa katotohanan na ang isang tao ay nakakarinig ng mga tunog na may lakas na humigit-kumulang 0 decibel sa mid-frequency range at hindi nakakarinig ng mga low-frequency na tunog na 20-40-60 decibels. Ibig sabihin, ang mga tunog na may parehong enerhiya sa mid-frequency range ay maaaring maisip bilang malakas, at sa low-frequency range bilang tahimik o hindi maririnig.

Ang tampok na ito ng tunog ay nabuo ng kalikasan hindi sa pamamagitan ng pagkakataon. Ang mga tunog na kailangan para sa pagkakaroon nito: pagsasalita, ang mga tunog ng kalikasan, ay higit sa lahat nasa mid-frequency range.
Ang pang-unawa ng mga tunog ay makabuluhang may kapansanan kung ang ibang mga tunog ay tumunog sa parehong oras, mga ingay na magkapareho sa dalas o komposisyon ng mga harmonika. Nangangahulugan ito na, sa isang banda, ang tainga ng tao ay hindi nakakaunawa ng mga tunog na mababa ang dalas, at, sa kabilang banda, kung mayroong mga kakaibang ingay sa silid, kung gayon ang pang-unawa ng mga naturang tunog ay maaaring maging mas maabala at masira. .

Psychoacoustics - isang larangan ng agham na may hangganan sa pagitan ng pisika at sikolohiya, pinag-aaralan ang data sa pandinig na sensasyon ng isang tao kapag ang isang pisikal na pampasigla - tunog - ay kumikilos sa tainga. Ang isang malaking halaga ng data ay naipon sa mga reaksyon ng tao sa auditory stimuli. Kung wala ang data na ito, mahirap makakuha ng tamang pag-unawa sa pagpapatakbo ng mga audio frequency signaling system. Isaalang-alang ang pinakamahalagang katangian ng pandama ng tao sa tunog.
Ang isang tao ay nakakaramdam ng mga pagbabago sa sound pressure na nagaganap sa dalas ng 20-20,000 Hz. Ang mga tunog sa ibaba 40 Hz ay ​​medyo bihira sa musika at hindi umiiral sa sinasalitang wika. Sa napakataas na mga frequency, nawawala ang pang-unawa sa musika at ang isang tiyak na hindi tiyak na sensasyon ng tunog ay lumitaw, depende sa sariling katangian ng nakikinig, ang kanyang edad. Sa edad, ang sensitivity ng pandinig sa mga tao ay bumababa, at lalo na sa mga upper frequency ng sound range.
Ngunit ito ay magiging mali upang tapusin sa batayan na ito na ang paghahatid ng isang malawak na frequency band sa pamamagitan ng isang sound reproducing installation ay hindi mahalaga para sa mga matatandang tao. Ipinakita ng mga eksperimento na ang mga tao, kahit na halos hindi nakakakita ng mga signal sa itaas ng 12 kHz, ay napakadaling makilala ang kakulangan ng mataas na frequency sa isang musical transmission.

Mga katangian ng dalas ng pandinig na mga sensasyon

Ang lugar ng mga tunog na naririnig ng isang tao sa saklaw ng 20-20000 Hz ay ​​limitado sa intensity ng mga threshold: mula sa ibaba - audibility at mula sa itaas - mga sensasyon ng sakit.
Ang threshold ng pandinig ay tinatantya ng pinakamababang presyon, mas tiyak, sa pinakamababang pagtaas ng presyon na nauugnay sa hangganan, ito ay sensitibo sa mga frequency na 1000-5000 Hz - dito ang threshold ng pandinig ay ang pinakamababa (ang presyon ng tunog ay humigit-kumulang 2 -10 Pa). Sa direksyon ng mas mababa at mas mataas na mga frequency ng tunog, ang sensitivity ng pandinig ay bumaba nang husto.
Tinutukoy ng threshold ng sakit ang itaas na limitasyon ng pang-unawa ng enerhiya ng tunog at tumutugma sa humigit-kumulang sa intensity ng tunog na 10 W / m o 130 dB (para sa isang reference signal na may dalas na 1000 Hz).
Sa pagtaas ng sound pressure, tumataas din ang intensity ng tunog, at tumataas ang auditory sensation sa mga pagtalon, na tinatawag na intensity discrimination threshold. Ang bilang ng mga pagtalon na ito sa mga katamtamang frequency ay humigit-kumulang 250, sa mababa at mataas na frequency ay bumababa ito at, sa karaniwan, sa hanay ng dalas ay humigit-kumulang 150.

Dahil ang saklaw ng mga pagbabago sa intensity ay 130 dB, kung gayon ang elementarya na pagtalon ng mga sensasyon sa average sa saklaw ng amplitude ay 0.8 dB, na tumutugma sa isang pagbabago sa intensity ng tunog ng 1.2 beses. Sa mababang antas ng pandinig, ang mga pagtalon na ito ay umabot sa 2-3 dB, sa mataas na antas ay bumababa ito sa 0.5 dB (1.1 beses). Ang isang pagtaas sa kapangyarihan ng amplifying path ng mas mababa sa 1.44 na beses ay halos hindi naayos ng tainga ng tao. Sa isang mas mababang presyon ng tunog na binuo ng loudspeaker, kahit na ang dalawang beses na pagtaas sa lakas ng yugto ng output ay maaaring hindi magbigay ng isang tiyak na resulta.

Subjective na katangian ng tunog

Ang kalidad ng paghahatid ng tunog ay sinusuri sa batayan ng auditory perception. Samakatuwid, posible na matukoy nang tama ang mga teknikal na kinakailangan para sa landas ng paghahatid ng tunog o ang mga indibidwal na link nito lamang sa pamamagitan ng pag-aaral ng mga pattern na kumokonekta sa subjectively perceived na sensasyon ng tunog at ang mga layunin na katangian ng tunog ay pitch, loudness at timbre.
Ang konsepto ng pitch ay nagpapahiwatig ng isang subjective na pagtatasa ng perception ng tunog sa frequency range. Ang tunog ay karaniwang nailalarawan hindi sa dalas, ngunit sa pamamagitan ng pitch.
Ang tono ay isang senyas ng isang tiyak na taas, pagkakaroon ng isang discrete spectrum (mga tunog ng musika, mga patinig ng pagsasalita). Ang isang senyas na may malawak na tuloy-tuloy na spectrum, ang lahat ng mga bahagi ng dalas na may parehong average na kapangyarihan, ay tinatawag na puting ingay.

Ang unti-unting pagtaas sa dalas ng mga vibrations ng tunog mula 20 hanggang 20,000 Hz ay ​​nakikita bilang isang unti-unting pagbabago sa tono mula sa pinakamababa (bass) hanggang sa pinakamataas.
Ang antas ng katumpakan kung saan tinutukoy ng isang tao ang pitch sa pamamagitan ng tainga ay depende sa sharpness, musicality at pagsasanay ng kanyang tainga. Dapat tandaan na ang pitch sa ilang lawak ay nakasalalay sa intensity ng tunog (sa matataas na antas, ang mga tunog ng mas mataas na intensity ay tila mas mababa kaysa sa mas mahina..
Ang tainga ng tao ay mahusay na nakikilala sa pagitan ng dalawang tono na malapit sa pitch. Halimbawa, sa hanay ng dalas na humigit-kumulang 2000 Hz, maaaring makilala ng isang tao ang dalawang tono na naiiba sa bawat isa sa dalas ng 3-6 Hz.
Ang subjective scale ng sound perception sa mga tuntunin ng frequency ay malapit sa logarithmic law. Samakatuwid, ang pagdodoble ng dalas ng oscillation (anuman ang paunang dalas) ay palaging itinuturing na parehong pagbabago sa pitch. Ang pagitan ng pitch na tumutugma sa pagbabago ng dalas ng 2 beses ay tinatawag na octave. Ang saklaw ng dalas na nakikita ng isang tao ay 20-20,000 Hz, sumasaklaw ito ng humigit-kumulang sampung octaves.
Ang octave ay isang medyo malaking pagitan ng pagbabago ng pitch; ang isang tao ay nakikilala ang mas maliliit na pagitan. Kaya, sa sampung octaves na nakikita ng tainga, maaaring makilala ng isa ang higit sa isang libong gradations ng pitch. Gumagamit ang musika ng mas maliliit na pagitan na tinatawag na mga semitone, na tumutugma sa pagbabago ng dalas na humigit-kumulang 1.054 beses.
Ang isang oktaba ay nahahati sa kalahating oktaba at isang ikatlong bahagi ng isang oktaba. Para sa huli, ang sumusunod na hanay ng mga frequency ay na-standardize: 1; 1.25; 1.6; 2; 2.5; 3; 3.15; apat; 5; 6.3:8; 10, na siyang mga hangganan ng ikatlong bahagi ng mga octaves. Kung ang mga frequency na ito ay inilalagay sa pantay na distansya kasama ang frequency axis, pagkatapos ay isang logarithmic scale ang makukuha. Batay dito, ang lahat ng mga katangian ng dalas ng mga sound transmission device ay binuo sa isang logarithmic scale.
Ang lakas ng paghahatid ay nakasalalay hindi lamang sa intensity ng tunog, kundi pati na rin sa spectral na komposisyon, ang mga kondisyon ng pang-unawa at ang tagal ng pagkakalantad. Kaya, ang dalawang tunog ng katamtaman at mababang dalas, na may parehong intensity (o parehong presyon ng tunog), ay hindi nakikita ng isang tao bilang pantay na malakas. Samakatuwid, ang konsepto ng antas ng lakas sa mga background ay ipinakilala upang tukuyin ang mga tunog ng parehong lakas. Ang antas ng presyon ng tunog sa mga decibel ng parehong volume ng isang purong tono na may dalas na 1000 Hz ay ​​kinukuha bilang ang antas ng dami ng tunog sa mga phone, ibig sabihin, para sa isang dalas ng 1000 Hz, ang mga antas ng volume sa mga phone at decibel ay pareho. Sa iba pang mga frequency, para sa parehong presyon ng tunog, ang mga tunog ay maaaring lumabas na mas malakas o mas tahimik.
Ang karanasan ng mga sound engineer sa pagre-record at pag-edit ng mga musikal na gawa ay nagpapakita na upang mas mahusay na makita ang mga depekto sa tunog na maaaring mangyari sa panahon ng trabaho, ang antas ng lakas ng tunog sa panahon ng kontrol na pakikinig ay dapat na panatilihing mataas, humigit-kumulang na tumutugma sa antas ng lakas ng tunog sa bulwagan.
Sa matagal na pagkakalantad sa matinding tunog, unti-unting bumababa ang sensitivity ng pandinig, at habang mas mataas ang volume ng tunog. Ang nakikitang pagbawas sa sensitivity ay nauugnay sa tugon ng pandinig sa labis na karga, i.e. kasama ang natural na adaptasyon nito, Pagkatapos ng ilang pahinga sa pakikinig, naibalik ang sensitivity ng pandinig. Dito dapat idagdag na ang hearing aid, kapag nakakakita ng mga high-level na signal, ay nagpapakilala ng sarili nitong, tinatawag na subjective, distortions (na nagpapahiwatig ng non-linearity ng pandinig). Kaya, sa antas ng signal na 100 dB, ang una at pangalawang subjective harmonic ay umabot sa mga antas ng 85 at 70 dB.
Ang isang makabuluhang antas ng volume at ang tagal ng pagkakalantad nito ay nagdudulot ng hindi maibabalik na mga phenomena sa auditory organ. Nabanggit na sa mga nakaraang taon, ang mga limitasyon ng pagdinig ay tumaas nang husto sa mga kabataan. Ang dahilan para dito ay ang pagkahilig sa pop music, na naiiba mataas na antas Lakas ng tunog.
Ang antas ng volume ay sinusukat gamit ang isang electro-acoustic device - isang sound level meter. Ang sinusukat na tunog ay unang kino-convert ng mikropono sa mga electrical vibrations. Pagkatapos ng amplification ng isang espesyal na amplifier ng boltahe, ang mga oscillation na ito ay sinusukat gamit ang isang pointer device na inayos sa decibels. Upang matiyak na ang mga pagbabasa ng device ay tumutugma nang mas malapit hangga't maaari sa subjective na perception ng loudness, ang device ay nilagyan ng mga espesyal na filter na nagbabago ng sensitivity nito sa perception ng tunog ng iba't ibang frequency alinsunod sa katangian ng sensitivity ng pandinig.
Ang isang mahalagang katangian ng tunog ay timbre. Ang kakayahan ng pandinig na makilala ito ay nagbibigay-daan sa iyo upang makita ang mga signal na may malawak na iba't ibang mga shade. Ang tunog ng bawat isa sa mga instrumento at tinig, dahil sa kanilang mga katangian na lilim, ay nagiging maraming kulay at mahusay na nakikilala.
Ang timbre, bilang isang subjective na pagmuni-muni ng pagiging kumplikado ng pinaghihinalaang tunog, ay walang quantitative assessment at nailalarawan sa pamamagitan ng mga tuntunin ng isang qualitative order (maganda, malambot, makatas, atbp.). Kapag ang isang signal ay ipinadala sa pamamagitan ng isang electro-acoustic path, ang mga nagresultang distortion ay pangunahing nakakaapekto sa timbre ng muling ginawang tunog. Ang kundisyon para sa tamang paghahatid ng timbre ng mga tunog ng musika ay ang hindi nababagong pagpapadala ng signal spectrum. Ang signal spectrum ay isang hanay ng mga sinusoidal na bahagi ng isang kumplikadong tunog.
Ang tinatawag na purong tono ay may pinakasimpleng spectrum, naglalaman lamang ito ng isang dalas. Ang tunog ng isang instrumentong pangmusika ay lumalabas na mas kawili-wili: ang spectrum nito ay binubuo ng pangunahing frequency at ilang "karumihan" na mga frequency, na tinatawag na mga overtone (mas mataas na tono). Ang mga overtone ay multiple ng pangunahing frequency at kadalasang mas maliit sa amplitude.
Ang timbre ng tunog ay nakasalalay sa pamamahagi ng intensity sa mga overtone. Ang mga tunog ng iba't ibang mga instrumentong pangmusika ay naiiba sa timbre.
Ang mas kumplikado ay ang spectrum ng kumbinasyon ng mga musikal na tunog, na tinatawag na chord. Sa ganoong spectrum, mayroong ilang pangunahing frequency kasama ang kaukulang mga overtone.
Ang mga pagkakaiba sa timbre ay pangunahing ibinabahagi ng mga low-mid frequency na bahagi ng signal, samakatuwid, ang isang malaking iba't ibang mga timbre ay nauugnay sa mga signal na nakahiga sa ibabang bahagi ng frequency range. Ang mga signal na kabilang sa itaas na bahagi nito, habang tumataas ang mga ito, ay nawawalan ng pangkulay ng timbre, na dahil sa unti-unting pag-alis ng kanilang mga harmonic na bahagi na lampas sa mga limitasyon ng naririnig na mga frequency. Ito ay maaaring ipaliwanag sa pamamagitan ng katotohanan na hanggang sa 20 o higit pang mga harmonika ang aktibong kasangkot sa pagbuo ng timbre ng mababang tunog, medium 8 - 10, mataas 2 - 3, dahil ang iba ay mahina o nahuhulog sa rehiyon ng naririnig na mga frequency. Samakatuwid, ang mataas na tunog, bilang isang panuntunan, ay mas mahirap sa timbre.
Halos lahat likas na pinagmumulan tunog, kabilang ang mga mapagkukunan ng mga musikal na tunog, mayroong isang tiyak na pag-asa ng timbre sa antas ng lakas ng tunog. Ang pandinig ay iniangkop din sa pag-asa na ito - natural na matukoy nito ang intensity ng pinagmulan sa pamamagitan ng kulay ng tunog. Ang malakas na tunog ay kadalasang mas malupit.

Mga mapagkukunan ng tunog ng musika

Ang ilang mga kadahilanan na nagpapakilala sa mga pangunahing pinagmumulan ng mga tunog ay may malaking impluwensya sa kalidad ng tunog ng mga electroacoustic system.
Ang mga parameter ng acoustic ng mga mapagkukunan ng musika ay nakasalalay sa komposisyon ng mga performer (orchestra, ensemble, grupo, soloista at uri ng musika: symphonic, folk, pop, atbp.).

Ang pinagmulan at pagbuo ng tunog sa bawat instrumentong pangmusika ay may sariling mga detalye na nauugnay sa mga katangian ng tunog ng pagbuo ng tunog sa isang partikular na instrumentong pangmusika.
Isang mahalagang elemento Ang tunog ng musika ay pag-atake. Ito ay isang tiyak na lumilipas na proseso kung saan itinatag ang mga matatag na katangian ng tunog: loudness, timbre, pitch. Ang anumang musikal na tunog ay dumaraan sa tatlong yugto - simula, gitna at wakas, at pareho ang una at huling yugto ay may tiyak na tagal. Ang unang yugto ay tinatawag na pag-atake. Iba ang tagal nito: para sa plucked, percussion at ilang wind instruments 0-20 ms, para sa bassoon 20-60 ms. Ang isang pag-atake ay hindi lamang isang pagtaas sa dami ng tunog mula sa zero hanggang sa ilang matatag na halaga, maaari itong samahan ng parehong pagbabago sa pitch at timbre. Bukod dito, ang mga katangian ng pag-atake ng instrumento ay hindi pareho sa iba't ibang lugar ang saklaw nito na may ibang istilo ng pagtugtog: ang biyolin, sa mga tuntunin ng kayamanan ng mga posibleng paraan ng pagpapahayag ng pag-atake, ay ang pinakaperpektong instrumento.
Isa sa mga katangian ng anumang instrumentong pangmusika ay ang frequency range ng tunog. Bilang karagdagan sa mga pangunahing frequency, ang bawat instrumento ay nailalarawan sa pamamagitan ng karagdagang mga de-kalidad na bahagi - mga overtone (o, gaya ng nakaugalian sa electroacoustics, mas mataas na harmonika), na tumutukoy sa tiyak na timbre nito.
Alam na ang enerhiya ng tunog ay hindi pantay na ipinamamahagi sa buong spectrum ng mga frequency ng tunog na ibinubuga ng pinagmulan.
Karamihan sa mga instrumento ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagpapalakas ng mga pangunahing frequency, pati na rin ang mga indibidwal na overtone sa ilang (isa o higit pa) na medyo makitid na frequency band (formants), na iba-iba para sa bawat instrumento. Ang mga resonant frequency (sa hertz) ng formant na rehiyon ay: para sa trumpeta 100-200, horn 200-400, trombone 300-900, trumpet 800-1750, saxophone 350-900, oboe 800-1500, clarinet-9003 250-600 .
Ang isa pang katangian ng mga instrumentong pangmusika ay ang lakas ng kanilang tunog, na tinutukoy ng mas malaki o mas maliit na amplitude (span) ng kanilang sounding body o air column (ang mas malaking amplitude ay tumutugma sa isang mas malakas na tunog at vice versa). Ang halaga ng peak acoustic powers (sa watts) ay: para sa malaking orchestra 70, bass drum 25, timpani 20, snare drum 12, trombone 6, piano 0.4, trumpet at saxophone 0.3, trumpet 0.2, double bass 0.( 6, piccolo 0.08, klarinete, sungay at tatsulok 0.05.
Ang ratio ng lakas ng tunog na nakuha mula sa instrumento kapag gumaganap ng "fortissimo" sa lakas ng tunog kapag gumaganap ng "pianissimo" ay karaniwang tinatawag na dynamic na hanay ng tunog ng mga instrumentong pangmusika.
Ang dynamic na hanay ng isang musical sound source ay nakadepende sa uri ng performing group at sa katangian ng performance.
Isaalang-alang ang dynamic na hanay ng mga indibidwal na pinagmumulan ng tunog. Sa ilalim ng dynamic na hanay ng mga indibidwal na instrumentong pangmusika at ensemble (mga orkestra at koro ng iba't ibang komposisyon), pati na rin ang mga tinig, naiintindihan namin ang ratio ng maximum na presyon ng tunog na nilikha ng isang naibigay na mapagkukunan sa pinakamababa, na ipinahayag sa mga decibel.
Sa pagsasagawa, kapag tinutukoy ang dynamic na hanay ng isang pinagmumulan ng tunog, ang isa ay karaniwang gumagana lamang sa mga antas ng presyon ng tunog, pagkalkula o pagsukat ng kanilang katumbas na pagkakaiba. Halimbawa, kung ang pinakamataas na antas ng tunog ng isang orkestra ay 90 at ang pinakamababa ay 50 dB, kung gayon ang dynamic na hanay ay sinasabing 90 - 50 = = 40 dB. Sa kasong ito, ang 90 at 50 dB ay ang mga antas ng presyon ng tunog na nauugnay sa antas ng zero acoustic.
Ang dynamic na hanay para sa isang ibinigay na pinagmulan ng tunog ay hindi pare-pareho. Depende ito sa likas na katangian ng isinagawa na gawain at sa mga kondisyon ng tunog ng silid kung saan nagaganap ang pagganap. Pinapalawak ng Reverb ang dynamic na hanay na karaniwang nakakamit pinakamataas na halaga sa mga silid na may malaking volume at minimal na sound absorption. Halos lahat ng instrumento at boses ng tao ay may dynamic na hanay na hindi pantay sa mga sound register. Halimbawa, ang antas ng lakas ng tunog ng pinakamababang tunog sa "forte" ng bokalista ay katumbas ng antas ng pinakamataas na tunog sa "piano".

Ang dynamic na hanay ng isang partikular na musikal na programa ay ipinahayag sa parehong paraan tulad ng para sa mga indibidwal na pinagmumulan ng tunog, ngunit ang pinakamataas na presyon ng tunog ay nabanggit sa isang dynamic na ff (fortissimo) shade, at ang minimum na may pp (pianissimo).

Ang pinakamataas na volume, na ipinahiwatig sa mga tala fff (forte, fortissimo), ay tumutugma sa isang antas ng acoustic sound pressure na humigit-kumulang 110 dB, at ang pinakamababang volume, na ipinahiwatig sa mga tala prr (piano-pianissimo), humigit-kumulang 40 dB.
Dapat tandaan na ang mga dynamic na lilim ng pagganap sa musika ay kamag-anak at ang kanilang koneksyon sa kaukulang mga antas ng presyon ng tunog ay sa ilang lawak ay may kondisyon. Ang dynamic na hanay ng isang partikular na musical program ay depende sa likas na katangian ng komposisyon. Kaya, ang dynamic na hanay ng mga klasikal na gawa ni Haydn, Mozart, Vivaldi ay bihirang lumampas sa 30-35 dB. Ang dynamic na hanay ng iba't ibang musika ay karaniwang hindi lalampas sa 40 dB, habang ang sayaw at jazz - mga 20 dB lamang. Karamihan sa mga gawa para sa Russian folk instruments orchestra ay mayroon ding maliit na dynamic range (25-30 dB). Totoo rin ito para sa brass band. Gayunpaman, ang maximum na antas ng tunog ng isang brass band sa isang silid ay maaaring umabot nang lubos mataas na lebel(hanggang sa 110 dB).

masking effect

Ang subjective na pagtatasa ng loudness ay depende sa mga kondisyon kung saan ang tunog ay nakikita ng nakikinig. Sa totoong mga kondisyon, ang acoustic signal ay hindi umiiral sa ganap na katahimikan. Kasabay nito, ang mga extraneous na ingay ay nakakaapekto sa pandinig, na nagpapahirap sa pag-unawa ng tunog, na tinatakpan ang pangunahing signal sa isang tiyak na lawak. Ang epekto ng pag-mask sa isang purong sinusoidal na tono sa pamamagitan ng sobrang ingay ay tinatantya ng isang halaga na nagpapahiwatig. sa pamamagitan ng kung gaano karaming mga decibel ang threshold ng audibility ng naka-maskarang signal ay tumataas sa itaas ng threshold ng perception nito sa katahimikan.
Ang mga eksperimento upang matukoy ang antas ng pag-mask ng isang sound signal ng isa pa ay nagpapakita na ang tono ng anumang dalas ay natatakpan ng mas mababang mga tono nang mas epektibo kaysa sa mas mataas. Halimbawa, kung ang dalawang tuning fork (1200 at 440 Hz) ay naglalabas ng mga tunog na may parehong intensity, pagkatapos ay itinigil natin ang pagdinig sa unang tono, ito ay natatakpan ng pangalawa (kapag napatay ang vibration ng pangalawang tuning fork, maririnig natin ang una ulit).
Kung mayroong dalawang kumplikadong signal ng tunog nang sabay-sabay, na binubuo ng ilang spectra ng mga frequency ng tunog, kung gayon ang epekto ng mutual masking ay nangyayari. Bukod dito, kung ang pangunahing enerhiya ng parehong mga signal ay nasa parehong rehiyon ng saklaw ng dalas ng audio, kung gayon ang epekto ng masking ay magiging pinakamalakas. Kaya, kapag nagpapadala ng isang orkestra na gawa, dahil sa pag-mask sa saliw, ang bahagi ng soloista ay maaaring maging mahina. nababasa, hindi malinaw.
Ang pagkamit ng kalinawan o, gaya ng sinasabi nila, ang "transparency" ng tunog sa paghahatid ng tunog ng mga orkestra o mga pop ensemble ay nagiging napakahirap kung ang instrumento o mga indibidwal na grupo ng mga instrumento ng orkestra ay tumutugtog sa pareho o malapit na mga rehistro sa parehong oras.
Kapag nagre-record ng isang orkestra, dapat isaalang-alang ng direktor ang mga kakaibang katangian ng pagbabalatkayo. Sa mga pag-eensayo, sa tulong ng isang konduktor, nagtatakda siya ng balanse sa pagitan ng lakas ng tunog ng mga instrumento ng isang grupo, gayundin sa pagitan ng mga grupo ng buong orkestra. Ang kalinawan ng mga pangunahing melodic na linya at mga indibidwal na bahagi ng musika ay nakakamit sa mga kasong ito sa pamamagitan ng malapit na lokasyon ng mga mikropono sa mga performer, ang sinasadyang pagpili ng sound engineer ng pinakamahalagang instrumento sa isang partikular na lugar, at iba pang espesyal na sound engineering techniques. .
Ang phenomenon ng disguise ay sinasalungat ng psychophysiological na kakayahan ng mga organo ng pandinig na mag-isa ng isa o higit pang mga tunog mula sa pangkalahatang masa na nagdadala ng pinakamaraming mahalagang impormasyon. Halimbawa, kapag tumutugtog ang orkestra, napapansin ng konduktor ang kaunting kamalian sa pagganap ng bahagi sa anumang instrumento.
Ang masking ay maaaring makabuluhang makaapekto sa kalidad ng paghahatid ng signal. Ang isang malinaw na pang-unawa sa natanggap na tunog ay posible kung ang intensity nito ay makabuluhang lumampas sa antas ng interference na mga bahagi na nasa parehong banda ng natanggap na tunog. Sa pare-parehong interference, ang labis na signal ay dapat na 10-15 dB. Ang tampok na ito ng auditory perception ay nakakahanap ng praktikal na aplikasyon, halimbawa, sa pagtatasa ng mga electroacoustic na katangian ng mga carrier. Kaya, kung ang signal-to-noise ratio ng isang analog record ay 60 dB, kung gayon ang dynamic na hanay ng naitala na programa ay maaaring hindi hihigit sa 45-48 dB.

Mga temporal na katangian ng auditory perception

Ang hearing aid, tulad ng ibang oscillatory system, ay inertial. Kapag nawala ang tunog, ang pandinig na sensasyon ay hindi agad nawawala, ngunit unti-unti, bumababa sa zero. Ang oras kung saan ang sensasyon sa mga tuntunin ng loudness ay bumaba ng 8-10 phon ay tinatawag na hearing time constant. Ang pare-parehong ito ay nakasalalay sa isang bilang ng mga pangyayari, gayundin sa mga parameter ng pinaghihinalaang tunog. Kung ang dalawang maikling pulso ng tunog ay dumating sa tagapakinig na may parehong komposisyon at antas ng dalas, ngunit ang isa sa mga ito ay naantala, pagkatapos ay makikita ang mga ito kasama ng pagkaantala na hindi hihigit sa 50 ms. Para sa malalaking agwat ng pagkaantala, ang parehong mga pulso ay pinaghihinalaang hiwalay, ang isang echo ay nangyayari.
Isinasaalang-alang ang tampok na ito ng pandinig kapag nagdidisenyo ng ilang device sa pagpoproseso ng signal, halimbawa, mga electronic delay line, reverb, atbp.
Dapat pansinin na dahil sa espesyal na pag-aari ng pandinig, ang pang-unawa ng dami ng isang panandaliang salpok ng tunog ay nakasalalay hindi lamang sa antas nito, kundi pati na rin sa tagal ng epekto ng salpok sa tainga. Kaya, ang isang panandaliang tunog na tumatagal lamang ng 10-12 ms ay nakikita ng tainga na mas tahimik kaysa sa tunog ng parehong antas, ngunit nakakaapekto sa tainga para sa, halimbawa, 150-400 ms. Samakatuwid, kapag nakikinig sa isang transmission, ang loudness ay ang resulta ng pag-average ng enerhiya ng sound wave sa isang tiyak na agwat. Bilang karagdagan, ang pandinig ng tao ay may pagkawalang-kilos, lalo na, kapag nakikita ang mga di-linear na pagbaluktot, hindi niya nararamdaman kung ang tagal ng pulso ng tunog ay mas mababa sa 10-20 ms. Iyon ang dahilan kung bakit sa mga tagapagpahiwatig ng antas ng sound-recording household radio-electronic na kagamitan, ang mga instant na halaga ng signal ay naa-average sa isang panahon na pinili alinsunod sa mga temporal na katangian ng mga organo ng pandinig.

Spatial na representasyon ng tunog

Isa sa mahahalagang kakayahan ng tao ay ang kakayahang matukoy ang direksyon ng pinanggagalingan ng tunog. Ang kakayahang ito ay tinatawag na binaural effect at ipinaliwanag sa pamamagitan ng katotohanan na ang isang tao ay may dalawang tainga. Ipinapakita ng pang-eksperimentong data kung saan nagmumula ang tunog: ang isa para sa mga high-frequency na tono, ang isa para sa mga low-frequency na tono.

Ang tunog ay naglalakbay sa isang mas maikling landas sa tainga na nakaharap sa pinagmulan kaysa sa pangalawang tainga. Bilang resulta, ang presyon ng mga sound wave sa mga kanal ng tainga ay naiiba sa phase at amplitude. Ang mga pagkakaiba sa amplitude ay makabuluhan lamang sa mataas na frequency, kapag ang haba ng sound wave ay naging maihahambing sa laki ng ulo. Kapag ang pagkakaiba ng amplitude ay lumampas sa 1 dB threshold, ang pinagmumulan ng tunog ay lumilitaw na nasa gilid kung saan mas malaki ang amplitude. Ang anggulo ng paglihis ng pinagmumulan ng tunog mula sa gitnang linya (linya ng simetrya) ay humigit-kumulang proporsyonal sa logarithm ng ratio ng amplitude.
Upang matukoy ang direksyon ng pinagmumulan ng tunog na may mga frequency na mas mababa sa 1500-2000 Hz, ang mga pagkakaiba sa bahagi ay makabuluhan. Tila sa isang tao na ang tunog ay nagmumula sa gilid kung saan ang alon, na nauuna sa yugto, ay umaabot sa tainga. Ang anggulo ng paglihis ng tunog mula sa midline ay proporsyonal sa pagkakaiba sa oras ng pagdating ng mga sound wave sa magkabilang tainga. Maaaring mapansin ng isang sinanay na tao ang pagkakaiba sa yugto na may pagkakaiba sa oras na 100 ms.
Ang kakayahang matukoy ang direksyon ng tunog sa patayong eroplano ay hindi gaanong binuo (mga 10 beses). Ang tampok na ito ng pisyolohiya ay nauugnay sa oryentasyon ng mga organo ng pandinig sa pahalang na eroplano.
Tiyak na tampok Ang spatial na pang-unawa ng tunog ng isang tao ay ipinahayag sa katotohanan na ang mga organo ng pandinig ay nakadarama ng kabuuang, integral na lokalisasyon na nilikha sa tulong ng mga artipisyal na paraan ng impluwensya. Halimbawa, ang dalawang speaker ay naka-install sa isang silid sa harap sa layo na 2-3 m mula sa bawat isa. Sa parehong distansya mula sa axis ng sistema ng pagkonekta, ang tagapakinig ay matatagpuan nang mahigpit sa gitna. Sa silid, dalawang tunog ng parehong yugto, dalas at intensity ang inilalabas sa pamamagitan ng mga speaker. Bilang isang resulta ng pagkakakilanlan ng mga tunog na dumadaan sa organ ng pandinig, ang isang tao ay hindi maaaring paghiwalayin ang mga ito, ang kanyang mga sensasyon ay nagbibigay ng isang ideya ng isang solong, maliwanag (virtual) na mapagkukunan ng tunog, na matatagpuan nang mahigpit sa gitna sa axis. ng simetrya.
Kung babawasan natin ngayon ang volume ng isang speaker, ang maliwanag na pinagmulan ay lilipat patungo sa mas malakas na speaker. Ang ilusyon ng paggalaw ng pinagmumulan ng tunog ay maaaring makuha hindi lamang sa pamamagitan ng pagbabago ng antas ng signal, kundi pati na rin sa pamamagitan ng artipisyal na pagkaantala ng isang tunog na may kaugnayan sa isa pa; sa kasong ito, ang maliwanag na pinagmulan ay lilipat patungo sa speaker, na naglalabas ng signal nang maaga.
Magbigay tayo ng isang halimbawa upang ilarawan ang integral localization. Ang distansya sa pagitan ng mga nagsasalita ay 2m, ang distansya mula sa harap na linya hanggang sa nakikinig ay 2m; upang ang pinagmulan ay lumipat na parang sa pamamagitan ng 40 cm sa kaliwa o kanan, kinakailangan na mag-aplay ng dalawang signal na may pagkakaiba sa antas ng intensity na 5 dB o may pagkaantala ng oras na 0.3 ms. Sa pagkakaiba ng antas na 10 dB o pagkaantala ng oras na 0.6 ms, ang pinagmulan ay "ilipat" ng 70 cm mula sa gitna.
Kaya, kung babaguhin mo ang presyur ng tunog na nabuo ng mga speaker, kung gayon ang ilusyon ng paglipat ng pinagmulan ng tunog ay lumitaw. Ang kababalaghang ito ay tinatawag na kabuuang lokalisasyon. Upang lumikha ng kabuuang lokalisasyon, ginagamit ang isang dalawang-channel na stereophonic sound transmission system.
Dalawang mikropono ang naka-install sa pangunahing silid, na ang bawat isa ay gumagana sa sarili nitong channel. Sa pangalawa - dalawang loudspeaker. Ang mga mikropono ay matatagpuan sa isang tiyak na distansya mula sa bawat isa kasama ang isang linya na kahanay sa paglalagay ng sound emitter. Kapag ang sound emitter ay inilipat, ibang sound pressure ang kikilos sa mikropono at ang oras ng pagdating ng sound wave ay mag-iiba dahil sa hindi pantay na distansya sa pagitan ng sound emitter at ng mga mikropono. Ang pagkakaibang ito ay lumilikha ng epekto ng kabuuang lokalisasyon sa pangalawang silid, bilang isang resulta kung saan ang maliwanag na pinagmulan ay naisalokal sa isang tiyak na punto sa espasyo na matatagpuan sa pagitan ng dalawang loudspeaker.
Dapat itong sabihin tungkol sa binoural sound transmission system. Sa sistemang ito, na tinatawag na "artificial head" na sistema, dalawang magkahiwalay na mikropono ang inilalagay sa pangunahing silid, na nakaposisyon sa layo mula sa isa't isa na katumbas ng distansya sa pagitan ng mga tainga ng isang tao. Ang bawat isa sa mga mikropono ay may independiyenteng channel ng paghahatid ng tunog, sa output kung saan ang mga telepono para sa kaliwa at kanang mga tainga ay inililipat sa pangalawang silid. Sa magkatulad na mga channel ng paghahatid ng tunog, ang naturang sistema ay tumpak na nagpaparami ng binaural effect na nilikha malapit sa mga tainga ng "artipisyal na ulo" sa pangunahing silid. Ang pagkakaroon ng mga headphone at ang pangangailangan na gamitin ang mga ito sa loob ng mahabang panahon ay isang kawalan.
Tinutukoy ng organ ng pandinig ang distansya sa pinagmumulan ng tunog sa pamamagitan ng ilang di-tuwirang mga senyales at may ilang mga pagkakamali. Depende sa kung maliit o malaki ang distansya sa pinagmumulan ng signal, nagbabago ang subjective assessment nito sa ilalim ng impluwensya ng iba't ibang salik. Napag-alaman na kung ang mga natukoy na distansya ay maliit (hanggang sa 3 m), kung gayon ang kanilang subjective na pagtatasa ay halos linearly na nauugnay sa pagbabago sa dami ng pinagmumulan ng tunog na gumagalaw sa lalim. Ang isang karagdagang kadahilanan para sa isang kumplikadong signal ay ang timbre nito, na nagiging mas "mabigat" habang ang pinagmulan ay lumalapit sa nakikinig. Ito ay dahil sa pagtaas ng pagpapalakas ng mga overtone ng mababa kumpara sa mga overtone ng mataas na rehistro, na sanhi ng ang nagresultang pagtaas sa antas ng volume.
Para sa mga average na distansya ng 3-10 m, ang pag-alis ng pinagmulan mula sa nakikinig ay sasamahan ng isang proporsyonal na pagbaba sa lakas ng tunog, at ang pagbabagong ito ay pantay na nalalapat sa pangunahing dalas at sa mga harmonic na bahagi. Bilang resulta, mayroong isang kamag-anak na amplification ng high-frequency na bahagi ng spectrum at ang timbre ay nagiging mas maliwanag.
Habang tumataas ang distansya, tataas ang pagkawala ng enerhiya sa hangin sa proporsyon sa square ng frequency. Ang pagtaas ng pagkawala ng mataas na tono ng rehistro ay magreresulta sa pagbawas sa liwanag ng timbre. Kaya, ang subjective na pagtatasa ng mga distansya ay nauugnay sa isang pagbabago sa dami at timbre nito.
Sa ilalim ng mga kondisyon ng isang nakapaloob na espasyo, ang mga senyales ng mga unang pagmuni-muni, na naantala ng 20-40 ms na may kaugnayan sa direktang isa, ay nakikita ng tainga na nagmumula sa iba't ibang direksyon. Kasabay nito, ang kanilang pagtaas ng pagkaantala ay lumilikha ng impresyon ng isang makabuluhang distansya mula sa mga punto kung saan nagmula ang mga pagmumuni-muni na ito. Kaya, ayon sa oras ng pagkaantala, maaaring hatulan ng isa ang kamag-anak na liblib ng mga pangalawang mapagkukunan o, na pareho, ang laki ng silid.

Ilang feature ng subjective na perception ng mga stereo broadcast.

Ang stereophonic sound transmission system ay may ilang makabuluhang feature kumpara sa isang conventional monophonic.
Ang kalidad na nagpapakilala sa stereophonic sound, surround, i.e. maaaring masuri ang natural na acoustic perspective gamit ang ilang karagdagang indicator na hindi makatwiran sa isang monophonic sound transmission technique. Ang mga karagdagang tagapagpahiwatig na ito ay kinabibilangan ng: ang anggulo ng pandinig, i.e. ang anggulo kung saan nakikita ng nakikinig ang sound stereo image; stereo resolution, i.e. subjectively tinutukoy lokalisasyon ng mga indibidwal na mga elemento ng sound image sa ilang mga punto sa espasyo sa loob ng anggulo ng audibility; acoustic na kapaligiran, i.e. ang epekto ng pagpaparamdam sa nakikinig na naroroon sa pangunahing silid kung saan nagaganap ang ipinadalang sound event.

Tungkol sa papel ng mga acoustics ng silid

Ang kinang ng tunog ay nakakamit hindi lamang sa tulong ng sound reproduction equipment. Kahit na may sapat na mahusay na kagamitan, maaaring mahina ang kalidad ng tunog kung ang silid ng pakikinig ay walang ilang partikular na katangian. Ito ay kilala na sa isang saradong silid ay may isang kababalaghan ng over-sounding, na tinatawag na reverberation. Sa pamamagitan ng pag-apekto sa mga organo ng pandinig, ang reverberation (depende sa tagal nito) ay maaaring mapabuti o pababain ang kalidad ng tunog.

Nakikita ng isang tao sa isang silid hindi lamang ang mga direktang sound wave na direktang nilikha ng pinagmulan ng tunog, kundi pati na rin ang mga alon na sinasalamin ng kisame at dingding ng silid. Ang mga sinasalamin na alon ay maririnig pa rin sa loob ng ilang oras pagkatapos ng pagwawakas ng pinagmulan ng tunog.
Minsan ay pinaniniwalaan na ang mga sinasalamin na signal ay gumaganap lamang ng isang negatibong papel, na nakakasagabal sa pang-unawa ng pangunahing signal. Gayunpaman, ang pananaw na ito ay hindi tama. Ang isang tiyak na bahagi ng enerhiya ng paunang sinasalamin na dayandang, na umaabot sa mga tainga ng isang tao na may maikling pagkaantala, pinalalakas ang pangunahing signal at pinayaman ang tunog nito. Sa kabaligtaran, sa kalaunan ay sumasalamin ang mga dayandang. ang oras ng pagkaantala na lumampas sa isang tiyak na kritikal na halaga, ay bumubuo ng isang tunog na background na nagpapahirap na makita ang pangunahing signal.
Ang silid ng pakikinig ay hindi dapat magkaroon ng mahabang oras ng pag-awit. Ang mga living room ay may posibilidad na magkaroon ng mababang reverberation dahil sa kanilang limitadong laki at pagkakaroon ng sound-absorbing surface, upholstered furniture, carpets, curtains, atbp.
Ang mga hadlang ng iba't ibang kalikasan at katangian ay nailalarawan sa pamamagitan ng koepisyent ng pagsipsip ng tunog, na ang ratio ng hinihigop na enerhiya sa kabuuang enerhiya ng sound wave ng insidente.

Upang madagdagan ang mga katangian ng tunog na sumisipsip ng karpet (at bawasan ang ingay sa sala), ipinapayong ibitin ang karpet na hindi malapit sa dingding, ngunit may puwang na 30-50 mm).