音と騒音の概念。 音の力。
音は物理現象であり、固体、液体、または気体媒体中の弾性波の形での機械的振動の伝播です。他の波と同様に、音は振幅と周波数スペクトルによって特徴付けられます。 音波の振幅は、最高音と最高音の差です 低い価値密度。 音の振動数は、1秒間に空気が振動する回数です。 周波数はヘルツ (Hz) で測定されます。
異なる周波数の波は、異なるピッチの音として私たちに知覚されます。 周波数が 16 ～ 20 Hz (人間の可聴範囲) 未満の音は低周波音と呼ばれます。 15 - 20 kHz から 1 GHz まで、 - 超音波による、1 GHz から - ハイパーサウンドによる。 可聴音の中には、表音（音声を構成する音声と音素）と楽音（音楽を構成する）を区別することができます。 楽音には、1 つではなく複数のトーンが含まれており、場合によっては幅広い周波数のノイズ成分が含まれています。
ノイズは音の一種であり、不快な、不快な、または不快な音を生み出す要因として人々に認識されます。
ために 定量化サウンドは、統計法則に基づいて決定された平均パラメータを使用します。 音響インテンシティは、音響インテンシティに似ているが同一ではない大きさを表す時代遅れの用語です。 波長によって異なります。 音響強度単位 - ベル (B). 騒音レベル より頻繁に合計 デシベル (0.1B) で測定されます。人は耳で約 1 dB の音量レベルの違いを検出できます。
音響ノイズを測定するために、Stephen Orfield は南ミネアポリスに Orfield Laboratory を設立しました。 並外れた静粛性を実現するために、この部屋は厚さ 1 メートルのグラスファイバー音響プラットフォーム、断熱鋼二重壁、厚さ 30 cm のコンクリートを使用しており、外部の音を 99.99% 遮断し、内部の音を吸収します。 このカメラは、心臓弁、携帯電話のディスプレイの音、車のダッシュボードのスイッチの音など、自社製品の音量をテストするために多くのメーカーで使用されています。 また、音質を判断するためにも使用されます。
異なる強さの音は、人体に異なる影響を与えます。 それで 40 dB までの音には、心を落ち着かせる効果があります。 60～90dBの音にさらされると、刺激感、疲労感、頭痛があります。 95 ～ 110 dB の強さの音は、徐々に聴力が低下し、神経精神的ストレスやさまざまな病気を引き起こします。 114dB以上の音は、アルコール中毒のような音中毒を引き起こし、睡眠を妨げ、精神を破壊し、難聴につながります。
ロシアでは、許容騒音レベルの衛生基準があり、さまざまな地域や人の存在条件に対して、騒音レベルの制限が与えられています。
マイクロディストリクトの領域では、45 ～ 55 dB です。
· 学校の授業では 40 ～ 45 dB。
病院 35-40 dB;
· 業界では 65 ～ 70 dB。
夜間 (23:00 ～ 07:00) の騒音レベルは 10 dB 低くなります。
デシベル単位の音の強さの例:
葉のざわめき：10
居住区: 40
会話: 40–45
オフィス: 50–60
店の騒音: 60
テレビ、叫び声、1mの距離で笑う：70-75
ストリート: 70–80
工場（重工業）：70～110
チェーンソー：100
ジェット発射: 120–130
ディスコの騒音: 175
人間の音の知覚
聴覚 - 能力 生物聴覚器官で音を感じます。音は機械的な振動によって発生します。 弾性体. 振動体の表面に直接隣接する空気の層では、凝縮（圧縮）と希薄化が発生します。 これらの圧縮と希薄化は、時間の経過とともに交互に発生し、弾性縦波の形で側面に伝播します。これは耳に到達し、聴覚分析器に影響を与える周期的な圧力変動を引き起こします。
一般人 16 ～ 20 Hz から 15 ～ 20 kHz の周波数範囲の音の振動を聞くことができます。音の周波数を区別する能力は、年齢、性別、聴覚疾患への感受性、トレーニング、および聴覚疲労など、個人に大きく依存しています。
人間の場合、聴覚器官は耳であり、音のインパルスを知覚し、空間での体の位置とバランスを維持する能力にも関与しています。 これは、頭蓋骨の側頭骨に位置する一対の器官であり、耳介によって外側から制限されています。 それは、外耳、中耳、内耳の 3 つの部門で表され、それぞれが特定の機能を果たします。
外耳は、耳介と外耳道で構成されています。 生物の耳介は受信機として機能します 音波に転送されます。 内部補聴器。 人間の耳介の値は動物よりもはるかに小さいため、人間では実質的に動かない.
人間の耳介のヒダは、音の水平方向と垂直方向の定位に応じて、外耳道に入る音に小さな周波数歪みをもたらします。 したがって、脳は音源の位置を明確にするための追加情報を受け取ります。 この効果は、ヘッドホンや補聴器を使用するときにサラウンド サウンドの感覚を作り出すなど、音響で使用されることがあります。 外耳道は盲目的に終わります。鼓膜によって中耳から分離されています。 耳介でキャッチされた音波が鼓膜に当たり、鼓膜を振動させます。 順番に、変動 鼓膜中耳に伝わります。
中耳の主要部分は、 鼓室- 側頭骨に位置する約1cm³の容積の小さなスペース。 ここには 3 つの耳小骨があります: ハンマー、アンビル、あぶみ - それらは互いに接続され、内耳 (前庭窓) に接続されており、音の振動を増幅しながら外耳から内耳に伝達します。 中耳腔は鼻咽頭につながっています。 エウスタキー管、鼓膜の内側と外側の平均気圧が等しくなります。
内耳はその複雑な形状からラビリンスと呼ばれています。 骨迷路は前庭、蝸牛、三半規管で構成されていますが、蝸牛のみが聴覚に直接関係しており、その内部には液体で満たされた膜管があり、その下の壁には聴覚分析器の受容装置があります有毛細胞で覆われています。 有毛細胞は、管を満たす液体の変動を拾います。 各有毛細胞は、特定の音の周波数に調整されています。
人間の聴覚器官は次のように機能します。 耳介は音波の振動を拾い、外耳道に向けます。 それを通して、振動が中耳に送られ、鼓膜に到達して振動を引き起こします。 耳小骨のシステムを通じて、振動はさらに伝達されます- 内耳（音の振動は楕円形の窓の膜に伝達されます）。 膜の振動により、蝸牛内の液体が移動し、基底膜が振動します。 繊維が動くと、受容体細胞の毛が外皮膜に触れます。 興奮は受容体で起こります。 聴神経最後に、それは脳に伝達され、そこで中脳と間脳を介して、興奮が側頭葉にある大脳皮質の聴覚領域に入ります。 これが、音の性質、トーン、リズム、強さ、ピッチ、およびその意味の最終的な区別です。
騒音が人に与える影響
人間の健康に対する騒音の影響を過大評価することは困難です。 ノイズは、慣れることができない要因の 1 つです。 彼は騒音に慣れているようにしか見えませんが、絶えず作用する音響公害は人間の健康を破壊します。 ノイズは内臓の共鳴を引き起こし、私たちには気付かないうちに徐々にそれらをすり減らします。 中世に「鐘の下」で処刑が行われたのは当然のことです。 ハム ベルが鳴る囚人を拷問し、ゆっくりと殺した。
長い間、人体への騒音の影響は特別に研究されていませんでしたが、古代にはすでにその害について知っていました。 現在、世界の多くの国の科学者は、人間の健康に対する騒音の影響を判断するためにさまざまな研究を行っています。 まず第一に、神経系、心血管系、消化器官が騒音に悩まされます。罹患率と音響汚染状態での滞在期間との間には関係があります。 70デシベル以上の騒音にさらされると、8年から10年生きた後に病気の増加が観察されます。
長時間の騒音は聴覚器官に悪影響を及ぼし、音に対する感度を低下させます。 85 ～ 90 dB の産業騒音に定期的かつ長期的にさらされると、難聴が出現します (段階的な難聴)。 音の強さが80 dBを超えると、中耳にある絨毛（聴覚神経のプロセス）の感度が低下する危険があります。 それらの半分の死は、まだ顕著な難聴にはつながりません。 そして、半分以上が死ぬと、人は木のざわめきや蜂の鳴き声が聞こえない世界に飛び込みます。 3万個の聴覚絨毛がすべて失われると、人は沈黙の世界に入ります。
ノイズには累積効果があります。 体内に蓄積する音響刺激は、神経系をますます抑制します。 したがって、騒音への曝露による難聴の前に、中枢神経系の機能障害 神経系. 騒音は、身体の神経精神活動に特に有害な影響を及ぼします。 神経精神疾患の発症率は、通常の騒音環境で働く人よりも騒がしい環境で働く人の方が高くなります。 あらゆる種類の知的活動が影響を受け、気分が悪化し、時には混乱、不安、恐怖、恐れを感じます、そして高強度 - 強い神経ショックの後のような脱力感。 たとえば、英国では、男性の 4 人に 1 人、女性の 3 人に 1 人が、騒音レベルが高いために神経症に苦しんでいます。
騒音は機能障害を引き起こす 心血管系の. ノイズの影響下で人間の心血管系に発生する変化には、次のような症状があります。心臓の痛み、動悸、脈拍の不安定性、 血圧、四肢の毛細血管と眼底のけいれんの傾向がある場合があります。 激しいノイズの影響下で循環器系に発生する機能の変化は、時間の経過とともに、血管緊張の持続的な変化につながり、高血圧の発症に寄与する可能性があります。
ノイズ、炭水化物、脂肪、タンパク質、塩の代謝の影響下で、血液の生化学的組成の変化として現れます（血糖値の低下）。 ノイズは視覚および前庭分析器に悪影響を及ぼし、反射活動を低下させます事故や怪我につながることが多いです。 騒音の強度が高ければ高いほど、人は起こっていることを見て反応が悪くなります。
騒音は知的能力にも影響を与えます。 学習活動. たとえば、生徒の成績。 1992 年、ミュンヘンでは空港が市内の別の場所に移されました。 そして、閉鎖前は情報を読んだり覚えたりする能力が低かった旧空港の近くに住んでいた学生たちは、沈黙の中で多くのことを示し始めたことが判明しました。 トップスコア. しかし、空港が移転した地域の学校では、逆に学業成績が悪化し、子供たちは成績が悪いという新たな言い訳を受けました。
研究者は、ノイズが破壊する可能性があることを発見しました 植物細胞. たとえば、実験では、音を浴びせられた植物は乾燥して死ぬことが示されています。 死因は、葉から水分が過剰に放出されることです。騒音レベルが一定の限界を超えると、花は文字通り涙を流します。 ミツバチは航行能力を失い、ジェット機の騒音で活動を停止します。
非常に騒々しい現代音楽も聴覚を鈍らせ、神経疾患を引き起こします。 トレンディな現代音楽をよく聴く若い男女の 20% では、85 歳と同じ程度に聴覚が鈍くなっていることが判明しました。 特に危険なのは、10 代のプレーヤーやディスコです。 通常、ディスコの騒音レベルは 80 ～ 100 dB で、これは交通渋滞や 100 m で離陸するターボジェットの騒音レベルに匹敵します。 プレーヤーの音量は 100 ～ 114 dB です。 削岩機はほとんど耳をつんざくように機能します。 健康な鼓膜は、最大 1.5 分間、110 dB のプレーヤーの音量に損傷なく耐えることができます。 フランスの科学者は、今世紀の聴覚障害が若者の間で活発に広がっていることに注目しています。 年をとるにつれて、補聴器の装着を余儀なくされる可能性が高くなります。 音量レベルが低くても、精神作業中の集中力を妨げます。 音楽は、たとえ非常に静かであっても、注意力を低下させます - これは演奏時に考慮に入れる必要があります 宿題. 音が大きくなると、体はアドレナリンなどのストレス ホルモンを大量に放出します。 これにより血管が狭くなり、腸の働きが遅くなります。 将来的には、これらすべてが心臓と血液循環の違反につながる可能性があります。 騒音による難聴は不治の病です。 損傷した神経を外科的に修復することはほとんど不可能です。
私たちは、聞こえる音だけでなく、可聴範囲外の音、つまり超低周波音によっても悪影響を受けます。 自然界の低周波音は、地震、落雷、強風時に発生します。 都市では、低周波音の発生源は、重機、扇風機、および振動するあらゆる機器です。 . 最大 145 dB のレベルの超低周波音は、身体的ストレス、疲労、頭痛、前庭器官の破壊を引き起こします。 低周波音がより強く、より長くなると、人は胸の振動、口の渇き、視覚障害、 頭痛そしてめまい。
超低周波音の危険性は、それを防御するのが難しいことです。通常のノイズとは異なり、吸収することは事実上不可能であり、さらに広がります。 それを抑えるには、特別な装置である反応型サイレンサーを使用して、音源自体の音を減らす必要があります。
完全な沈黙は人体にも害を及ぼします。そのため、優れた遮音性を備えたある設計局の従業員は、すでに1週間後に、抑圧的な沈黙の状態で作業することが不可能であると不平を言い始めました。 彼らは緊張し、作業能力を失いました。
具体例生物に対するノイズの影響は、次のイベントと見なすことができます。 ウクライナ運輸省の命令でドイツのメビウス社が実施した浚渫の結果、何千もの孵化していないヒナが死亡した。 作業機器からの騒音は 5 ～ 7 km にわたって運ばれ、レンダリングされました。 悪影響ドナウ生物圏保護区の隣接地域へ。 ドナウ生物圏保護区と他の 3 つの組織の代表者は、Ptichya Spit に位置する斑入りアジサシと一般的なアジサシのコロニー全体の死を痛感して表明することを余儀なくされました。 イルカやクジラが軍用ソナーの強い音のために海岸に打ち上げられます。
都市の騒音源
大都市に住む人にとって、音は最も有害な影響を及ぼします。 しかし、郊外の村でさえ、芝刈り機、旋盤、音楽センターなどの隣人の作業中の技術装置によって引き起こされる騒音公害に苦しむ可能性があります。 それらからのノイズは、最大許容基準を超える可能性があります。 それでも、主要な騒音公害は都市で発生します。 ほとんどの場合、その原因は車両です。 音の最大の強さは高速道路、地下鉄、路面電車から来ます。
自動車輸送. 騒音レベルが最も高いのは、都市のメイン ストリートです。 平均交通量は 1 時間あたり 2,000 ～ 3,000 台以上に達し、最大騒音レベルは 90 ～ 95 dB です。
街路騒音のレベルは、交通の流れの強度、速度、構成によって決まります。 さらに、街路騒音のレベルは、計画の決定 (街路の縦方向および横方向のプロファイル、建物の高さと密度)、および道路の被覆率や緑地の存在などの造園要素によって異なります。 これらの各要因により、トラフィック ノイズのレベルが最大 10 dB 変化する可能性があります。
工業都市では、高速道路での貨物輸送の割合が高いのが一般的です。 車両、トラック、特にディーゼルエンジンを搭載した大型トラックの一般的な流れの増加は、騒音レベルの増加につながります。 高速道路の車道で発生する騒音は、高速道路に隣接する地域だけでなく、住宅の奥深くまで広がっています。
鉄道輸送。 列車の速度が上がると、線路沿いや操車場の近くにある住宅地の騒音レベルも大幅に上昇します。 移動中の電車から 7.5 m の距離での最大音圧レベルは、旅客列車から 93 dB、貨物列車から -92 dB に達します。
電車の通過により発生する騒音は、開けた場所では広がりやすい。 音響エネルギーは、音源から最初の 100 m の距離で最も顕著に減少します (平均で 10 dB)。 距離が 100 ～ 200 の場合、騒音低減は 8 dB で、距離が 200 ～ 300 の場合はわずか 2 ～ 3 dB です。 鉄道騒音の主な発生源は、レールの継ぎ目や凸凹のあるレールを走行する際の車両の衝撃です。
すべてのタイプの都市交通の中で 最もうるさいトラム. レール上を移動する路面電車のスチール ホイールは、アスファルトに接触している自動車の車輪よりも 10 dB 高い騒音レベルを発生させます。 トラムは、エンジンが作動している時、ドアが開いている時、および音声信号を発しているときに、騒音負荷を発生させます。 路面電車の交通による高い騒音レベルは、都市で路面電車の路線が減少する主な理由の 1 つです。 しかし、路面電車には多くの利点もあるため、騒音を低減することで、他の交通手段との競争に勝つことができます。
高速トラムは非常に重要です。 中小規模の都市や大都市の主要な交通手段として、都市部、郊外、さらには都市間で、新しい住宅地、工業地帯、空港との通信に使用できます。
空輸。 航空輸送は、多くの都市の騒音体制において大きな割合を占めています。 多くの場合、民間航空空港は住宅地に近接しており、航空路は多数の集落の上を通過します。 騒音レベルは、滑走路と航空機の飛行経路の方向、日中の飛行強度、季節、およびこの飛行場を拠点とする航空機の種類によって異なります。 空港は 24 時間体制で集中的に運用されており、住宅地の等価騒音レベルは昼間で 80 dB、夜間で 78 dB に達し、最大騒音レベルは 92 ～ 108 dB の範囲です。
工業企業。 都市部の住宅地における大きな騒音源は、 工業企業. 彼らの領土が住宅地に直接ある場合、音響体制の違反が指摘されています。 人工騒音の研究は、それが音の性質に関して一定で広帯域であることを示しました。 さまざまな音色の音。 最も重要なレベルは、500〜1000 Hzの周波数、つまり聴覚器官の最高感度のゾーンで観察されます。 生産ワークショップに設置 たくさんの異種の 技術設備. したがって、製織ワークショップは、90〜95 dB A、機械および工具ショップ - 85〜92、プレス鍛造ショップ - 95〜105、コンプレッサーステーションの機械室 - 95〜100 dBの騒音レベルによって特徴付けることができます。
家電。 脱工業化時代の到来に伴い、ますます多くの騒音公害（および電磁）の発生源が個人の家の中に現れています。 このノイズの発生源は、家庭用およびオフィス用の機器です。
進化の過程で最高のタイプの感受性が生じました - 音（聴覚）と光の知覚（）。 聴覚と視覚の並外れた重要性は、それらが環境の特定の物体や現象について離れたところからすでに信号を発しているという事実にあります。 したがって、それらは生理学の遠隔分析装置と呼ばれます。 最高のタイプの化学物質過敏症 - 嗅覚にもこの特性が大いにあります。 ただし、聴覚と視覚の器官では、正確に特別な程度の発達に達します。
機械的刺激に対する感受性に基づいて発生しました。 ただし、ここで認識されるのは特定のオブジェクトのタッチではなく、比較にならないほど微妙な現象、つまり空気の振動です。 空気振動の知覚は非常に重要です。
私たちの周りのすべての物体 - 固体、液体、気体 - には一定の弾力性があります。 したがって、ある物体が別の物体に接触すると、さらに接触すると、これらの物体は一連の振動運動を行います。簡単に言えば、振動し、震えます。 私たちを直接取り囲む自然には、隙間はありません。 したがって、あるオブジェクトの動きは別のオブジェクトとの接触につながります-オブジェクトは振動し、これらの振動は空気に伝達されます。 その結果、音、つまり私たちの周りの動きに関する情報が聞こえます。 金床がハンマーの打撃で震えるかどうか、水がそこに投げ込まれた石から振動するかどうか、歌手の声帯が空気の流れの圧力で震えるかどうか、本のページが手でめくられると震えるかどうか、これらすべてが原因です。空気の振動は毎秒 340 m、3 秒で 1 km の速さで伝わり、音が聞こえます。 それはどのように認識されていますか？
空気の振動は、外耳道が置かれている薄いが弾性のある膜に作用します。 この膜が鼓膜です。 その厚さは0.1mmです。 そこから、振動の範囲を 50 分の 1 に減らすが、強度を 50 倍に高める 3 つの小さな骨の連鎖を介して、振動が内耳の液体に伝達されます。 実際、ここでのみ、音の知覚が始まります。 鼓膜は内耳への音の伝達におけるリンクの1つにすぎないため、その完全性に違反しても難聴にはつながりませんが、もちろん多少は減少します。
内耳の主要部分は管であり、蝸牛の形でねじれているため、蝸牛と呼ばれます。 約 24,000 本の最も細かい繊維である糸が壁の間に張られており、その長さは蝸牛の上部から基部に向かって徐々に短くなります。 これらは私たちの弦です。 ピアノの前で大きな音を出すと、ピアノが答えてくれます。 ベースを弾くと、ピアノが低い音で答えます。 きしむと、それに応じて高い音が聞こえます。 この現象は共鳴と呼ばれます。 ピアノの各弦は、特定のピッチの音、つまり特定の周波数で振動するように調整されています (振動が多いほど、音は高く見えます)。 弦がチューニングされた周波数と同じ周波数の空気振動の影響を受けると、弦は共鳴し、反応します。
私たちの耳による音の知覚は、同じ原理に基づいています。 ファイバーの長さが異なるため、それぞれが特定の振動周波数 (1 秒あたり 16 ～ 20,000) に調整されています。 蝸牛の上部にある長い線維は低周波の振動、つまり低い音を知覚し、蝸牛の基部にある短い線維は頻繁な振動を知覚します。 これは、微妙な実験者L. A. AndreevであるI. P. Pavlovの学生によって証明されました。 この方法により、最終的に、蝸牛の一部または別の部分が破壊されたときに動物が特定の音を聞くかどうかを調べることが可能になりました。 犬を破壊すると 上部カタツムリは、餌をやる前に何度低い音を出しても、条件反射が形成されません。 これは、動物がこれらの音を知覚していないことを明白に証明しています。 このようにして、蝸牛の多くの部門が「調査」されました。 LA Andreevの実験だけが、蝸牛の繊維が実際に私たちの共振器であることを最終的に証明しました。 前世紀に聴覚の共鳴理論を提唱した有名なG.ヘルムホルツは、それを実験的に証明する機会がありませんでした。
空気が 1 秒間に 20,000 回以上振動すると、これらの振動を耳で感知できなくなります。 それらは超音波と呼ばれます。 イヌでは、この方法で研究が示しているように 条件反射、聴覚限界は40,000 Hzに達します。 これは、犬が人間にはアクセスできない超音波を聞くことを意味します。 ちなみに、これはサーカスの調教師が動物に秘密の信号を送るために使用できます。
聴覚分析器は、空気の振動を感知し、これらの振動の機械的エネルギーをインパルスに変換します。インパルスは、大脳皮質で音の感覚として知覚されます。
聴覚アナライザーの受容部分には、外耳、中耳、内耳が含まれます（図11.8）。 外耳は、耳介 (サウンド キャッチャー) と外耳道で表され、その長さは 21 ～ 27 mm、直径は 6 ～ 8 mm です。 外耳と中耳は鼓膜によって隔てられています - わずかに柔軟でわずかに伸縮性のある膜です。
中耳は、ハンマー、金床、鐙という相互接続された一連の骨で構成されています。 槌骨のハンドルは鼓膜に取り付けられ、あぶみの基部は楕円形の窓に取り付けられています。 振動を20倍に増幅するアンプの一種です。 さらに、中耳には、骨に付着した 2 つの小さな筋肉があります。 これらの筋肉の収縮は、振動の減少につながります。 中耳の圧力は、口に開いている耳管によって均等化されます。
内耳は、あぶみが取り付けられた楕円形の窓によって中耳に接続されています。 内耳には、知覚と聴覚の2つの分析器の受容装置があります（図11.9）。 聴覚の受容器は蝸牛に代表される. 蝸牛は、長さ 35 mm、カール数 2.5 で、骨と膜の部分で構成されています。 骨の部分は、主膜と前庭膜 (Reissner) の 2 つの膜によって 3 つのチャネル (上 - 前庭、下 - 鼓膜、中 - 鼓膜) に分割されます。 中間部分は、蝸牛通路 (水かきのある) と呼ばれます。 頂点では、上部と下部の管がヘリコトレマによって接続されています。 蝸牛の上部と下部の管は外リンパで満たされ、中央の管は内リンパで満たされています。 イオン組成に関しては、外リンパは血漿に似ており、内リンパは細胞内液に似ています (100 倍の K イオンと 10 倍の Na イオン)。
メインメンブレンはゆるく伸びた弾性繊維で構成されているため、変動する可能性があります。 主膜 - 中央チャネルには、音を知覚する受容体 - コルチ器官 (4 列の有毛細胞 - 1 つの内部 (3.5 千の細胞) と 3 つの外部 - 25-30 千の細胞) があります。 トップ - 蓋膜。
音の振動を伝えるメカニズム. 外耳道を通過する音波は鼓膜を振動させ、後者は骨と卵円窓の膜を動かします。 外リンパが振動し、上に向かって振動が減衰します。 外リンパの振動は前庭膜に伝達され、後者は内リンパと主膜を振動させ始めます。
以下は、蝸牛に記録されます。 音の振動の伝導とは関係ありません。 これは、酸化還元プロセスの方程式によるものです。 2) 聴神経の活動電位。 生理学では、3番目のマイク効果も知られています。これは、電極が蝸牛に挿入され、マイクに接続された後、それを増幅し、猫の耳でさまざまな言葉を発音すると、マイクは同じ言葉。 マイクロフォニック効果は、毛髪の変形が電位差の出現につながるため、有毛細胞の表面によって生成されます。 ただし、この効果は、それを引き起こした音の振動のエネルギーを超えています。 したがって、マイクの電位は、機械的エネルギーを電気エネルギーに変換するのが困難であり、有毛細胞の代謝プロセスに関連しています。 マイク電位の発生場所は、有毛細胞の毛根の領域です。 内耳に作用する音の振動は、蝸牛内電位に新たなマイクロフォニック効果を課します。
総電位は、音波の形状ではなく、そのエンベロープを反映し、高周波音が耳に作用したときに発生するという点で、マイクロホンの電位とは異なります (図 11.10.)。
聴神経の活動電位は、有毛細胞でマイクロホン効果と正味電位の形で発生する電気的興奮の結果として生成されます。
有毛細胞と神経終末の間にシナプスがあり、化学的伝達メカニズムと電気的伝達メカニズムの両方が行われます。
異なる周波数の音を伝える仕組み。長い間、生理学は共鳴器によって支配されていました ヘルムホルツ理論: さまざまな長さの弦が、ハープのように主膜に張られており、異なる振動周波数を持っています。 音の作用の下で、特定の周波数で共鳴するように調整された膜の部分が振動し始めます。 伸びた糸の振動は、対応する受容体を刺激します。 しかし、この理論は批判されています。なぜなら、弦は伸ばされておらず、その瞬間の振動にはあまりにも多くの膜繊維が含まれているからです。
注目に値する ベケシェ理論. 蝸牛には共鳴という現象がありますが、共鳴する基質は主膜の繊維ではなく、一定の長さの液柱です。 Bekesche によると、音の周波数が高いほど、振動する液柱の長さが短くなります。 低周波音の作用下で、振動する液体柱の長さが増加し、主膜の大部分を捕捉し、個々の繊維ではなく、それらの重要な部分が振動します。 各ピッチは、特定の数の受容体に対応しています。
現在、異なる周波数の音の知覚に関する最も一般的な理論は次のとおりです。 「場所論」」、それによると、聴覚信号の分析における知覚細胞の参加は排除されません。 主膜のさまざまな部分にある有毛細胞は、さまざまな不安定性を持っていると考えられています。 音の知覚、つまり、有毛細胞をさまざまな周波数の音にチューニングすることについて話している.
主膜のさまざまな部分の損傷は、さまざまな周波数の音に刺激されたときに発生する電気現象の弱体化につながります。
共鳴理論によると、地板のさまざまな部分が繊維を振動させて異なるピッチの音に反応します。 音の強さは、鼓膜が感知する音波の振動の大きさに依存します。 音が強くなればなるほど、音波の振動の大きさが大きくなり、それに応じて鼓膜が大きくなります. 音のピッチは、音波の振動の周波数に依存します. 単位時間あたりの振動の周波数が大きくなればなるほど、 . より高いトーンの形で聴覚器官によって知覚されます（声の薄い、高い音） 音波の振動のより低い周波数は、低音の形で聴覚器官によって知覚されます（低音、荒い音、声） .
ピッチ、音の強さ、および音源の位置の知覚は、音波が外耳に入り、そこで鼓膜を動かすことから始まります。 鼓膜の振動は、中耳の耳小骨系を介して卵円窓の膜に伝達され、前庭（上部）階の外リンパの振動を引き起こします。 これらの振動は、ヘリコトレマを通じて鼓室（下部）階の外リンパに伝達され、正円窓に到達し、その膜を中耳腔に向かって移動させます。 外リンパの振動は、膜状（中）管の内リンパにも伝達され、ピアノの弦のように伸びた個々の繊維からなる主膜の振動運動を引き起こします。 音の作用下で、膜の繊維は、その上にあるコルチ器官の受容体細胞とともに振動運動を始めます。 この場合、受容体細胞の毛は蓋膜と接触しており、有毛細胞の繊毛は変形しています。 受容体電位が最初に現れ、次に活動電位（神経インパルス）が現れ、聴神経に沿って運ばれ、聴覚分析器の他の部分に伝達されます。
心理音響学は、音が耳に適用されたときの人間の聴覚を研究する科学の分野です。
音楽に対する絶対的な（分析的な）耳を持つ人々は、音の高さ、音量、音色を高い精度で判断し、楽器の音を記憶し、しばらくするとそれらを認識することができます。 彼らは聞いたことを正しく分析し、個々の楽器を正しく識別できます。
絶対音感を持たない人は、リズム、音色、調性を判断できますが、聞いた素材を正しく分析することは困難です。
高品質のオーディオ機器を聞くとき、原則として、専門家の意見は異なります。 各倍音の伝達よりも高い透明性と忠実度を好む人もいれば、サウンドのディテールの欠如に悩まされています。 他の人は、ぼやけた、ぼやけたキャラクターの音を好み、音楽イメージの豊富な詳細にすぐに飽きてしまいます。 誰かが音のハーモニーを重視し、誰かがスペクトル バランスを重視し、誰かがダイナミック レンジを重視します。 それはすべてが個人の性格のタイプに依存することが判明しました. 人々のタイプは、次の二分法 (ペアクラス) に分類されます: 感覚と直感、思考と感情、外向的と内向的、決断力と知覚力.
感覚優位性を持つ人々は明確な言葉遣いをしており、スピーチや音楽イメージのすべてのニュアンスを完全に認識しています。 彼らにとって、音の透明性は非常に重要であり、すべての楽器が明確に区別されます。
直感的なドミナントを持つリスナーは、ぼやけた音楽イメージを好み、すべての楽器の音のバランスを最も重視します。
シンキングドミナントのリスナーは、ダイナミックレンジが高く、メジャードミナントとマイナードミナントが明確に定義されており、曲の意味と構造がはっきりしている音楽を好みます。
支配的な感情を持つ人々は、音楽作品のハーモニーを非常に重視し、メジャーとマイナーがニュートラルな値からわずかにずれている作品を好みます。 「魂のための音楽」
外向型ドミナントのリスナーは、ノイズから信号をうまく分離し、大音量で音楽を聴くことを好み、その時点での音楽イメージの周波数位置によって音楽のメジャーまたはマイナーな特徴を判断します。
内向的ドミナントを持つ人々は、音楽イメージの内部構造にかなりの注意を払います。メジャーマイナーは、とりわけ、出現する共鳴のハーモニクスの1つの周波数シフトによって評価されます。無関係なノイズにより、オーディオ情報を知覚することが困難になります。 .
決定的なドミナントを持つ人々は、音楽の規則性、内部の周期性の存在を好みます。
知覚支配的なリスナーは、音楽における即興演奏を好みます。
同じ機器と同じ部屋で同じ音楽が常に同じように認識されるとは限らないことは、誰もが知っています。 おそらく、 精神的感情状態私たちの感覚は鈍くなっているか鋭くなっています。
一方、音の過度のディテールと自然さは、疲れて重荷を負ったリスナーを過敏にし、感覚が優勢になる可能性があります。この状態では、ぼやけて柔らかい音楽を好み、大まかに言えば、イヤーフラップ付きの帽子で生楽器を聴くことを好みます。 .
音質はある程度、主電源電圧の「品質」に影響されます。これは、曜日と時間帯の両方に依存します (ピーク時には、主電源電圧が最も「汚染されています。 」）。 部屋のノイズ レベル、つまり実際のダイナミック レンジも、時間帯によって異なります。
環境騒音の影響については、20 年前の事例がよく知られている。 夕方遅く、村の結婚式の後、若者たちはテーブルを片付けたり皿を洗ったりするのを手伝いました。 音楽は庭で整理されました.2チャンネルアンプと2つのスピーカーを備えた電気ボタンアコーディオン、シュシュリン方式による4チャンネルパワーアンプ、電気ボタンアコーディオンが入力に接続され、2つの3ウェイと2つ2 ウェイの音響システムが出力に接続されました。 反平行バイアスで 19 の速度で作成されたレコードのテープ レコーダー。 午前2時頃、全員が自由になったとき、若者は庭に集まり、魂のために何かをオンにするように頼みました。 ビートルズのテーマのメドレーが 45 バンドで STARS によって演奏されたとき、ミュージシャンと音楽愛好家の驚きは何でしたか. 耳のために, 増加したノイズの雰囲気の中で音楽の知覚に適応, 静寂の音驚くほどクリアでニュアンスのある夜になりました。
周波数による知覚
人間の耳は、振動の周波数が 16...20 Hz から 16...20 kHz の範囲にある場合にのみ、振動プロセスを音として認識します。 20Hz未満の周波数では、振動は超低周波と呼ばれ、20kHzを超えると超音波と呼ばれます。 音楽で周波数が 40 Hz 未満の音はまれであり、 口語そして完全に不在です。 高音域の知覚は、聴覚器官の個々の特性と聞き手の年齢の両方に強く依存します。 したがって、たとえば、18歳までの年齢では、周波数が14 kHzの音が約100％聞こえますが、50〜60歳では、リスナーの20％しか聞こえません。 18歳までに18 kHzの周波数の音は約60％、40 ... 50歳までには聴取者のわずか10％に聞こえます。 しかし、これは、高齢者にとって音声再生経路の品質に対する要件が緩和されることを意味するものではありません。 12 kHz の周波数の信号をほとんど知覚しない人は、フォノグラムに高周波数がないことを非常に簡単に認識できることが実験的に確立されています。
周波数を変える聴覚の分解能は約0.3%です。 たとえば、1000 Hz と 1003 Hz の 2 つのトーンが交互に続く場合、楽器がなくても区別できます。 また、2 つのトーンの周波数を打ち合わせると、10 分の 1 ヘルツまでの周波数差を検出できます。 同時に、音楽レコードの再生速度の±2%以内のずれを耳で判別することは困難です。
周波数に関する音の知覚の主観的スケールは、対数法則に近いです。 これに基づいて、音響伝達デバイスのすべての周波数特性が対数スケールでプロットされます。 人が耳で音の高さを決定する正確さの程度は、音の強さだけでなく、聴覚の鋭さ、音楽性、訓練にも依存します。 音量レベルが高いほど、強度の高いサウンドが弱いサウンドよりも低く表示されます。
激しい音に長時間さらされると、聴力は徐々に低下し、音量が大きくなればなるほど、過負荷に対する聴力の反応に関連します。 自然な適応で。 一定時間経過後、感度が回復します。 大音量で音楽を体系的かつ長時間聴くと、聴覚器官に不可逆的な変化が生じ、特にヘッドフォン（ヘッドフォン）を使用する若者が苦しんでいます。
音の重要な特徴は音色です。 その色合いを区別する聴覚能力により、さまざまな楽器や声を区別することができます。 音色の色付けにより、音は多色になり、簡単に認識できます。 音色を正しく伝達するための条件は、信号スペクトル (複雑な信号 (倍音) の正弦波成分のセット) の歪みのない伝達です。 倍音は、基本波の周波数の倍数であり、その振幅よりも小さいです。 音の音色は、倍音の構成とその強度によって異なります。
生楽器の音の音色は、音作りの強弱に大きく左右されます。 たとえば、指の軽いタッチでピアノで演奏された同じ音と鋭い音は、異なるアタックと信号スペクトルを持っています。 訓練を受けていない人でも、このような 2 つの音の感情的な違いは、マイクを使って聞き手に伝わり、音量のバランスがとれていても、攻撃によって簡単に拾うことができます。 サウンドアタックは 初期、ラウドネス、音色、ピッチなどの安定した特性が確立される特定の一時的なプロセス。 サウンドアタックの持続時間 さまざまな楽器 0 ～ 60 ms 以内で変動します。 たとえば、打楽器の場合は 0 ～ 20 ミリ秒、ファゴットの場合は 20 ～ 60 ミリ秒の範囲です。 楽器のアタックの特徴は、ミュージシャンの演奏方法とテクニックに大きく依存します。 音楽作品の感情的な内容を伝えることを可能にするのは、楽器のこれらの機能です。
リスナーから 3 m 未満の距離にある信号源の音色は、より「重く」感じられます。 信号源を 3 ～ 10 m 離すと、それに比例して音量が減少しますが、音色は明るくなります。 信号源をさらに取り除くと、空気中のエネルギー損失は周波数の 2 乗に比例して増加し、空気の相対湿度に複雑に依存します。 RF コンポーネントのエネルギー損失は、相対湿度が 8 ～ 30 ... 40% の範囲で最大になり、80% で最小になります (図 1.1)。 倍音損失の増加は、音色の明るさの減少につながります。
振幅知覚
しきい値からしきい値までの等ラウドネス曲線 痛覚バイノーラルとモノラルの聴力を図に示します。 1.2.a、b、それぞれ。 振幅の知覚は周波数に依存し、年齢に関連する変化に関連する大きな広がりがあります。
音の強さに対する聴覚の感度は離散的です。 音の強さの変化を感じるしきい値は、音の周波数と音量の両方に依存します (高レベルと中レベルでは 0.2 ... 0.6 dB、 低レベル数デシベルに達し、平均で 1 dB 未満です。
ハース効果（ハース）
補聴器は、他の振動システムと同様に、慣性によって特徴付けられます。 この特性により、最大 20 ミリ秒の短い音は、150 ミリ秒を超える音よりも静かに知覚されます。 慣性の徴候の1つ -
持続時間が 20 ミリ秒未満のパルスの歪みを人が検出できないこと。 2 つの同一の信号が 5 ～ 40 ミリ秒間隔で耳に到達した場合、間隔が 40 ～ 50 ミリ秒を超える場合、聴覚はそれらを 1 つの信号として認識します。
マスキング効果
夜、静かな状況では、蚊の鳴き声、時計のカチカチという音、その他の静かな音が聞こえ、騒がしい状況では、対話者の大声で話すことは困難です。 の 実際の条件音響信号は完全な無音には存在しません。 リスニング場所に必然的に存在する外来ノイズは、主信号をある程度マスキングし、知覚を困難にします。 あるトーン (または信号) の可聴性のしきい値を上げながら、別のトーン (ノイズまたは信号) にさらされることをマスキングと呼びます。
任意の周波数のトーンは、高いトーンよりも低いトーンによってはるかに効果的にマスクされることが実験的に確立されています。 たとえば、440 Hz と 1200 Hz の音を同じ強さで同時に再生すると、440 Hz の周波数のトーンだけが聞こえ、それをオフにするだけで 1200 Hz の周波数のトーンが聞こえます。 マスキングの程度は周波数比に依存し、 複雑な性質、等ラウドネス曲線に関連付けられています (図 1.3.α および 1.3.6) 。
周波数比が大きいほど、マスキング効果は小さくなります。 これにより、「トランジスタ」音の現象が大きく説明されます。 トランジスタ アンプの非線形歪みのスペクトルは 11 次高調波まで広がりますが、チューブ アンプのスペクトルは 3 ～ 5 高調波に制限されます。 異なる周波数のトーンとその強度レベルの狭帯域ノイズ マスキング カーブには、異なるパターンがあります。 その強度が可聴性の特定のしきい値を超えると、音を明確に知覚できます。 500 Hz 以下の周波数では、信号強度の超過は約 20 dB、5 kHz の周波数では約 30 dB である必要があります。
10 kHz - 35 dB の周波数で。 この聴覚の特徴は、音声メディアに録音するときに考慮されます。 したがって、アナログ レコードの S/N 比が約 60 ～ 65 dB の場合、記録されたプログラムのダイナミック レンジは 45 ～ 48 dB を超えることはありません。
マスキング効果は、主観的に知覚される音の大きさに影響を与えます。 複雑な音の成分が互いに周波数が近く、それらの相互マスキングが観察される場合、そのような複雑な音のラウドネスは、そのコンポーネントのラウドネスよりも小さくなります。
相互のマスキングを無視できるほど離れた周波数にいくつかのトーンが配置されている場合、それらの総ラウドネスは、各コンポーネントのラウドネスの合計に等しくなります。
オーケストラやポップアンサンブルのすべての楽器の音の「透明性」を達成することは困難な作業であり、サウンドエンジニアによって解決されます-特定の場所で最も重要な楽器を慎重に選択するなどの特別な技術.
バイノーラル効果
（2つの耳の存在による）音源の方向を決定する人の能力は、 バイノーラル効果. 音源に近い側の耳には、2 番目の耳よりも先に音が届くため、位相と振幅が異なります。 実際の信号源を聞く場合、バイノーラル信号 (つまり、右耳と左耳に来る信号) は統計的に関連 (相関) しています。 音源定位の精度は、周波数とその位置 (リスナーの前または後ろ) の両方に依存します。 聴覚器官は、バイノーラル信号のスペクトルの特徴を分析することにより、音源の位置 (前、後、上) に関する追加情報を受け取ります。
150 ～ 300 Hz まで、人間の聴覚の指向性は非常に低くなります。 信号の半波長が 20 ～ 25 cm に等しい「間隔」に相当する 300 ～ 2000 Hz の周波数では、位相差は重要です。 2 kHz の周波数から始まると、聴覚の指向性は急激に低下します。 より高い周波数では、信号振幅の違いがより重要になります。 振幅差が 1 dB のしきい値を超えると、音源は振幅が大きい側にあるように見えます。
ラウドスピーカーに対するリスナーの位置が非対称であると、追加の強度と時間の分離が発生し、空間的な歪みにつながります。 また、QIS（見かけの音源）がベースの中心から遠いほど（Δ L> 7 dB または Δτ > 0.8 ms)、歪みの影響を受けにくくなります。 Δで L> 20 dB、Δτ > 3...5 ms QIZ は実際のもの (拡声器) に変わり、空間歪みの影響を受けません。
各チャネルの周波数帯域が少なくとも 10 kHz の周波数によって上から制限され、高周波数 (10 kHz 以上) と低周波数 (10 kHz 以下)これらの信号のスペクトルの 300 Hz) 部分は、モノラルで再生されます。
水平面内の音源の方位角を推定する際の誤差は、前方で 3 ～ 4°、後方および垂直面で約 10 ～ 15° であり、これはスクリーニング効果によって説明されます。 耳介.
伝播の理論と音波の発生メカニズムを考慮した上で、人がどのように音を「解釈」または知覚するかを理解することをお勧めします。 一対の器官である耳は、人体の音波の知覚に関与しています。 人間の耳- 2 つの機能を担う非常に複雑な器官: 1) 音のインパルスを知覚する 2) 人体全体の前庭装置として機能し、空間内での体の位置を決定し、バランスを維持する重要な能力を与えます。 平均的な人間の耳は 20 ～ 20,000 Hz の変動を拾うことができますが、上下にずれがあります。 理想的には、可聴周波数範囲は 16 ～ 20,000 Hz であり、これは 16 m ～ 20 cm の波長にも対応します。 耳は、外耳、中耳、内耳の 3 つの部分に分かれています。 これらの「部門」はそれぞれ独自の機能を果たしますが、3つの部門はすべて互いに密接に関連しており、実際には音の振動の波を互いに伝達しています。 
外（外）耳
外耳は、耳介と外耳道で構成されています。 耳介は、皮膚で覆われた複雑な形状の弾性軟骨です。 耳介の下部には葉があり、脂肪組織からなり、皮膚で覆われています。 耳介は、周囲の空間からの音波の受信機として機能します。 耳介の構造の特別な形により、音、特に音声情報の伝達に関与する中周波数範囲の音をよりよく捉えることができます。 この事実は主に進化の必要性によるものです。なぜなら、人は人生のほとんどを自分の種の代表者との口頭でのコミュニケーションに費やしているからです。 人間の耳介は、耳の動きを使用して音源に正確に同調する動物種の多くの代表者とは異なり、実質的に静止しています。
人間の耳介のヒダは、空間内の音源の垂直および水平位置に対して補正 (わずかな歪み) を行うように配置されています。 このユニークな機能により、音だけに焦点を合わせて、空間内のオブジェクトの位置をそれ自体に対して非常に明確に判断できます。 この機能は、「音の定位」という用語でもよく知られています。 耳介の主な機能は、可聴周波数範囲でできるだけ多くの音を捉えることです。 「キャッチされた」音波のさらなる運命は、外耳道で決定され、その長さは25〜30 mmです。 その中で、外耳介の軟骨部分が骨に入り、外耳道の皮膚表面には皮脂腺と硫酸腺が与えられています。 耳道の終わりには弾性鼓膜があり、そこに音波の振動が到達し、それによってその応答振動が引き起こされます。 次に、鼓膜は、これらの受信した振動を中耳の領域に伝達します。
中耳
鼓膜によって伝達された振動は、「鼓膜領域」と呼ばれる中耳の領域に入ります。 これは、体積が約 1 立方センチメートルの領域で、3 つの耳小骨があります。 ハンマー、アンビル、鐙。最も重要な機能を実行するのは、これらの「中間」要素です。内耳への音波の伝達と同時増幅です。 耳小骨は音伝達の非常に複雑な連鎖です。 3つの骨はすべて、鼓膜と同様に互いに密接に接続されているため、「チェーンに沿って」振動が伝達されます。 内耳の領域へのアプローチには、あぶみの基部によってブロックされている前庭の窓があります。 鼓膜の両側の圧力を均等にするために (たとえば、外圧が変化した場合)、中耳領域は耳管を介して鼻咽頭に接続されます。 私たちは皆、そのような微調整のために正確に耳栓効果が発生することをよく知っています. 中耳から、すでに増幅された音の振動は、最も複雑で敏感な内耳の領域に入ります。
内耳
最も複雑な形は内耳で、この理由からラビリンスと呼ばれています。 骨迷路には以下が含まれます： 前庭、蝸牛および半規管、ならびに前庭装置バランスを担当。 このバンドルで聴覚に直接関係するのは蝸牛です。 蝸牛は、リンパ液で満たされたらせん状の膜管です。 内部では、運河は「基底膜」と呼ばれる別の膜状隔壁によって 2 つの部分に分けられます。 この膜は、さまざまな長さの繊維 (合計で 24,000 本以上) で構成されており、弦のように引き伸ばされており、各弦は固有の音に共鳴します。 チャネルは膜によって上部と下部のはしごに分割され、蝸牛の上部で通信します。 反対側の端から、チャネルは小さな有毛細胞で覆われている聴覚分析器の受容装置に接続します。 聴覚分析装置のこの装置は、コルチ器官とも呼ばれます。 中耳からの振動が蝸牛に入ると、チャネルを満たすリンパ液も振動し始め、振動が主膜に伝達されます。 この瞬間、聴覚アナライザーの装置が作動し、その有毛細胞が数列に配置され、音の振動を電気的な「神経」インパルスに変換し、聴覚神経に沿って大脳皮質の側頭帯に伝達されます. このような複雑で華麗な方法で、人は最終的に目的の音を聞くことができます。
知覚と発話形成の特徴
音声生成のメカニズムは、進化の全段階を通じて人間で形成されてきました。 この能力の意味は、言語的および非言語的情報を伝達することです。 1つ目は言語的および意味的な負荷を運び、2つ目は感情的な要素の伝達を担当します。 スピーチを作成して知覚するプロセスには、次のものが含まれます。メッセージの定式化。 ルールによる要素へのエンコード 既存の言語; 一過性の神経筋作用; 声帯の動き; 音響信号放出; 次に、聞き手が行動を起こし、次のことを実行します: 受信した音響信号のスペクトル分析と周辺聴覚系における音響特徴の選択、ニューラル ネットワークを介した選択された特徴の伝達、言語コードの認識 (言語分析)、意味の理解メッセージの。 
音声信号を生成するデバイスは、複雑な管楽器と比較できますが、チューニングの多様性と柔軟性、および最小の微妙さと詳細を再現する能力には、本質的に類似物はありません。 音声形成メカニズムは、次の 3 つの不可分なコンポーネントで構成されています。
- 発生器- 空気量の貯蔵庫としての肺。 肺はエネルギーを蓄える 過圧、次に筋肉系の助けを借りて出力チャネルを介して、このエネルギーは喉頭に接続された気管から出力されます。 この段階で、空気の流れが中断され、変更されます。
- バイブレーター- 声帯で構成されています。 流れは、乱気流のジェット (エッジ トーンの作成) とインパルス ソース (爆発) の影響も受けます。
- レゾネーター- 複雑な幾何学的形状の共振空洞 (咽頭、口腔および鼻腔) を含みます。
これらの要素の個々のデバイスの集合体では、各人の声のユニークで個別の音色が個別に形成されます。
気柱のエネルギーは肺で生成され、大気圧と肺内圧の違いにより、吸気と呼気の間に一定の空気の流れを作り出します。 エネルギーの蓄積プロセスは吸入によって実行され、放出プロセスは呼気によって特徴付けられます。 これは、肋間筋と横隔膜の2つの筋肉群の助けを借りて実行される胸部の圧迫と拡張によって起こり、深い呼吸と歌声で筋肉も収縮します。 腹部、胸と首。 吸入すると、横隔膜が収縮して倒れ、外肋間筋の収縮により肋骨が持ち上げられて側面に移動し、胸骨が前方に移動します。 胸部が膨張すると、肺内の圧力が低下し (大気圧に対して)、この空間は急速に空気で満たされます。 息を吐くと、それに応じて筋肉が弛緩し、すべてが元の状態に戻ります（ 胸郭自身の重力により元の状態に戻り、横隔膜が上昇し、以前に膨張した肺の容積が減少し、肺内圧が上昇します)。 吸入は、エネルギーの消費（能動的）を必要とするプロセスとして説明できます。 呼気はエネルギー蓄積のプロセスです（受動的）。 呼吸のプロセスとスピーチの形成の制御は無意識のうちに行われますが、歌うときは呼吸を整えるには意識的なアプローチと長期的な追加トレーニングが必要です。
その後、発話と音声の形成に費やされるエネルギーの量は、蓄えられた空気の量と肺の追加圧力の量に依存します。 訓練を受けたオペラ歌手の最大圧力は 100 ～ 112 dB に達することがあります。 声帯の振動による気流の変調と咽頭下の過剰な圧力の生成、これらのプロセスは、気管の端にある一種の弁である喉頭で行われます。 弁は、肺を異物から保護し、高圧を維持するという 2 つの機能を果たします。 発声や歌唱の源として機能するのは喉頭です。 喉頭は筋肉でつながった軟骨の集合体です。 喉頭はかなり複雑な構造をしており、その主な要素は一対の声帯です。 声の形成または「バイブレータ」の主な (ただし唯一ではない) ソースは声帯です。 この過程で、声帯は摩擦を伴って動きます。 これを防ぐために、潤滑剤として機能する特別な粘液分泌物が分泌されます。 発話音の形成は、肺から吐き出される気流の形成につながる靭帯の振動によって決定され、特定のタイプの振幅特性になります。 間 声帯必要に応じて、音響フィルターおよび共振器として機能する小さな空洞があります。
聴覚の特徴、リスニングの安全性、聴覚閾値、適応、正しい音量レベル
人間の耳の構造の説明からわかるように、この器官は非常に繊細で構造がかなり複雑です。 この事実を考慮に入れると、この非常に薄く敏感な装置に一連の制限、しきい値などがあることを判断することは難しくありません。 人間の聴覚系は、中程度の強さの音だけでなく、静かな音の知覚にも適応しています。 大きな音に長時間さらされると、完全な難聴に至るまで、聴覚閾値やその他の聴覚障害の不可逆的な変化が伴います。 損傷の程度は、騒々しい環境での暴露時間に正比例します。 この時点で、適応メカニズムも有効になります。 長時間の大きな音の影響下では、感度が徐々に低下し、知覚される音量が低下し、聴覚が順応します。
適応は、最初は大きすぎる音から聴覚器官を保護しようとしますが、このプロセスの影響により、ほとんどの場合、人はオーディオシステムの音量レベルを制御できなくなります。 中耳と内耳のメカニズムのおかげで保護が実現されます。あぶみが楕円形の窓から引っ込められるため、過度に大きな音から保護されます。 しかし、保護メカニズムは理想的ではなく、時間遅延があり、サウンドの到着開始後 30 ～ 40 ミリ秒しかトリガーされません。さらに、150 ミリ秒の持続時間でも完全な保護は達成されません。 保護メカニズムは、音量レベルが 85 dB のレベルを超えるとアクティブになります。さらに、保護自体は最大 20 dB です。 
この場合、最も危険なのは「聴覚閾値シフト」の現象と考えることができます。これは通常、90 dBを超える大きな音に長時間さらされた結果として実際に発生します。 このような有害な影響を受けた後の聴覚系の回復プロセスは、最大16時間続くことがあります。 しきい値シフトは、75 dB の強度レベルですでに開始され、信号レベルの増加に比例して増加します。
適切なレベルの音の強さの問題を考えるとき、理解すべき最悪のことは、聴覚に関連する問題 (後天性または先天性) は、このかなり高度な医療の時代では実質的に治療不可能であるという事実です。 もちろん、元の完全性と周波数範囲全体をできるだけ長く聞く能力を維持することが計画されていない限り、これはすべて、正気な人なら誰でも聴覚のケアについて考えるように導くはずです. 幸いなことに、すべてが一見したように怖くはありません。いくつかの注意事項に従うことで、老後でも聴力を簡単に保つことができます。 これらの対策を検討する前に、1 つを思い出す必要があります。 重要な機能人間の聴覚。 補聴器は音を非線形的に認識します。 同様の現象は、次のようなものです。たとえば 300 Hz などの純音の任意の 1 つの周波数を想像すると、この基本周波数の倍音が対数原理に従って耳介に現れると、非線形性が現れます (基本周波数がを f とすると、周波数の倍音は昇順で 2f、3f などになります)。 この非線形性も理解しやすく、その名前で多くの人に親しまれています。 「非線形歪み」. このような倍音（倍音）は元の純音には発生しないため、耳自体が原音に独自の修正や倍音を導入していることがわかりますが、主観的な歪みとしてしか判断できません。 40 dB 未満の強度レベルでは、主観的な歪みは発生しません。 強度が 40 dB から増加すると、主観的な高調波のレベルが増加し始めますが、80 ～ 90 dB のレベルでも、音への負の影響は比較的小さくなります (したがって、この強度レベルは、条件付きで一種の音楽分野における「黄金比」)。
この情報に基づいて、聴覚器官に害を及ぼさない安全で許容可能な音量レベルを簡単に決定でき、同時に音のすべての機能と詳細を完全に聞くことができます。 「ハイファイ」システムを搭載。 この「黄金比」のレベルは、約 85 ～ 90 dB です。 早期損傷や難聴のリスクを最小限に抑えながら、オーディオパスに埋め込まれたすべてのものを実際に聞くことができるのは、この音の強さです。 音量レベルが 85 dB であれば、ほぼ完全に安全と見なすことができます。 大音量で聞くことの危険性と、音量レベルが低すぎると音のニュアンスがすべて聞こえない理由を理解するために、この問題を詳しく見てみましょう。 音量レベルが低い場合、音量を下げて音楽を聴くことにメリットがない (ただし主観的な欲求であることが多い) のは、次の理由によるものです。
- 人間の聴覚の非線形性;
- 個別に検討される心理音響知覚の特徴。
前述の聴覚の非線形性は、80 dB 未満の音量で大きな影響を及ぼします。 実際には、次のようになります。たとえば、40 dB の静かなレベルで音楽をオンにすると、パフォーマーのボーカルであるかどうかにかかわらず、音楽作品の中周波数範囲が最もはっきりと聞こえます /この範囲で演奏するパフォーマーまたは楽器。 同時に、知覚の非線形性と、異なる周波数が異なる音量で聞こえるという事実により、低周波数と高周波数が明らかに不足します。 したがって、画像全体を完全に知覚するには、強度の周波数レベルを可能な限り単一の値に揃える必要があることは明らかです。 85 ～ 90 dB の音量レベルでも、さまざまな周波数の音量の理想的なイコライゼーションが発生しないという事実にもかかわらず、このレベルは通常の日常的なリスニングに許容されます。 同時に音量を下げると、特徴的な非線形性、つまり適切な量の高低域がないという感覚が耳にはっきりと感じられます。 同時に、このような非線形性では、元の音像の伝達の精度が非常に低くなるため、高忠実度の「ハイファイ」サウンドの再生について真剣に話すことは不可能であることが判明しました。この特定の状況。
これらの結論を掘り下げると、健康の観点からは最も安全であるにもかかわらず、音量レベルを下げて音楽を聴くことが、明らかに信じがたい楽器のイメージを作成するために耳に非常に否定的に感じられる理由が明らかになります。声、サウンドステージスケールの欠如。 一般に、静かな音楽再生はバックグラウンド伴奏として使用できますが、小さな音量で高品質の「ハイファイ」を聞くことは完全に禁忌です。レコーディング段階でスタジオのサウンド エンジニアによって形成されます。 しかし、音量が小さいと最終的なサウンドの認識に一定の制限が生じるだけでなく、音量が大きくなると状況はさらに悪化します。 90 dB を超えるレベルの音楽を長時間聴いていると、聴力が損なわれ、感度が十分に低下する可能性があります。 このデータは、多数の医学研究に基づいており、90 dB を超える騒音レベルは、健康に実質的かつほとんど取り返しのつかない害を及ぼすと結論付けています。 この現象のメカニズムは、聴覚と耳の構造的特徴にあります。 90 dB を超える強度の音波が外耳道に入ると、中耳の器官が働き始め、聴覚順応と呼ばれる現象が起こります。
この場合に起こっていることの原理は次のとおりです。あぶみが楕円形の窓から引っ込められ、内耳が大きすぎる音から保護されます。 このプロセスは 音響反射. 耳には、これは感度の短期的な低下として認識されます。たとえば、クラブでロック コンサートに参加したことがある人なら誰でも知っているかもしれません。 このようなコンサートの後、短期間の感度の低下が発生し、一定期間後に以前のレベルに戻ります。 ただし、感度の回復は必ずしもそうではなく、年齢に直接依存します。 これらすべての背後には、音量が 90 dB を超える大音量の音楽やその他の音を聞くことの大きな危険があります。 聴覚反射の発生は、聴覚感度の喪失の唯一の「目に見える」危険ではありません。 大きすぎる音に長時間さらされると、内耳の領域にある毛髪（振動に反応する）が非常に大きく逸脱します。 この場合、特定の周波数の知覚に関与する髪が、大きな振幅の音の振動の影響下で偏向するという効果が発生します。 ある時点で、そのような髪は大きく逸脱し、元に戻らない場合があります。 これにより、特定の特定の周波数で対応する感度効果が失われます。
この状況全体で最も恐ろしいことは、耳の病気が実際には治療不可能であることです。 現代の方法医学に知られています。 これらすべてが、いくつかの重大な結論につながります。90 dB を超える音は健康に危険であり、早発性難聴または感度の大幅な低下を引き起こすことがほぼ確実です。 さらにイライラするのは、前述の適応の特性が時間の経過とともに作用することです。 人間の聴覚器官におけるこのプロセスは、ほとんど気付かないうちに発生します。 100% に近い確率でゆっくりと感受性を失っている人は、周囲の人々が「今何て言ったの?」のような絶え間ない質問に注意を払うようになるまで、これに気づきません。 結局のところ、結論は非常に単純です。音楽を聴くときは、80 ～ 85 dB を超える音量レベルを許容しないことが重要です。 同時に、肯定的な側面もあります。80〜85 dBの音量レベルは、スタジオ環境での音楽の録音レベルにほぼ対応しています。 そのため、「中庸」の概念が生まれます。これを超えると、健康上の問題に少なくとも何らかの意味がある場合は上昇しない方がよいでしょう。
110 ～ 120 dB のレベルの音楽を短時間聴いただけでも、たとえばライブ コンサート中に聴覚障害を引き起こす可能性があります。 明らかに、これを回避することは不可能または非常に困難な場合がありますが、聴覚の完全性を維持するためにこれを行うことは非常に重要です。 理論的には、「聴覚疲労」が始まる前であっても、大きな音（120 dBを超えない）に短期間さらされても、深刻な悪影響をもたらすことはありません。 しかし、実際には、通常、このような強度の音に長時間さらされる場合があります。 人々は、自動車の中でオーディオ システムを聴いているとき、自宅で同様の状況にあるとき、またはポータブル プレーヤーでヘッドフォンを使用しているときに、その危険性を十分に認識せずに耳をつんざくようになります。 なぜこれが起こっているのですか？ この質問には 2 つの答えがあります。1) 音響心理学の影響。これについては別途説明します。 2）音楽の音量で外部の音を「叫ぶ」という絶え間ない必要性。 問題の最初の側面は非常に興味深いものであり、後で詳しく説明しますが、問題の 2 番目の側面は、「ハイ」の音を正しく聞くための真の基礎を誤って理解しているという否定的な考えや結論につながります。 fi」クラス。
詳細に立ち入ることなく、音楽を聴くことと適切な音量に関する一般的な結論は次のとおりです。音楽を聴くことは、外部ソースからの無関係な音が部屋で 90 dB を超えない、80 dB を超えない音量レベルで行う必要があります。強くこもっていたり、完全に聞こえなかったりします (例: 隣人の会話やアパートの壁の後ろのその他の騒音、通りの騒音、車内にいる場合の技術的な騒音など)。 聴覚器官に早期の望ましくない損傷を引き起こさず、待望の音量バランスを達成できるのは、おそらく厳しい要件に準拠している場合であることを一度だけ強調したいと思います。また、ハイファイサウンドのコンセプトそのものが追求する高音域と低音域の音の細部と精度で、お気に入りの音楽を聴くことの本当の喜びをもたらします。
心理音響学と知覚の特徴
人による音情報の最終的な知覚に関するいくつかの重要な質問に最も完全に答えるために、そのようなさまざまな側面を研究する科学の全分野があります。 このセクションは「心理音響学」と呼ばれます。 事実は、 聴覚聴覚器官の働きだけでは終わりません。 聴覚器官（耳）による音の直接知覚の後、受信した情報を分析するための最も複雑でほとんど研究されていないメカニズムが働き始めます。人間の脳はこれに対して完全に責任があります。特定の周波数の波を生成し、ヘルツ (Hz) で表示されます。 脳波の異なる周波数は、人の特定の状態に対応しています。 したがって、音楽を聴くことは脳の周波数チューニングの変化に寄与することがわかり、これは楽曲を聴くときに考慮することが重要です。 この理論に基づいて、人の精神状態に直接影響を与えるサウンドセラピーの方法もあります。 脳波には次の5種類があります。
- デルタ波（4Hz以下の波）。体の感覚がなく、夢のない深い眠りの状態に対応します。
- シータ波 (4 ～ 7 Hz の波)。睡眠または深い瞑想の状態。
- アルファ波 (波 7-13 Hz)。覚醒中、眠気中のリラクゼーションとリラクゼーションの状態。
- ベータ波 (13 ～ 40 Hz の波)。活動の状態、日常の思考と精神活動、興奮と認知。
- ガンマ波（40Hz以上の波）。激しい精神活動、恐怖、興奮、意識の状態。
科学の一部門としての心理音響学は、最も多くの問題に対する答えを探しています。 興味深い質問人による音情報の最終的な知覚に関する。 このプロセスを研究する過程で、膨大な数の要因が明らかになり、その影響は、音楽を聴くプロセスと、その他の音声情報を処理および分析するプロセスの両方で常に発生します。 心理音響学は、感情的なものから始めて、考えられるさまざまな影響のほぼすべてを研究します。 心理状態聞いている瞬間の人の声帯の構造の特殊性（音声パフォーマンスのすべての微妙な知覚の特殊性について話している場合）と、音を電気インパルスに変換するメカニズムで終わります脳。 最も興味深い、そして最も重要なこと 重要な要因(これは、お気に入りの音楽を聴くときや、プロのオーディオ システムを構築するときに考慮することが不可欠です) についてさらに説明します。
協和音、音楽協和音の概念
人間の聴覚系のデバイスは、まず第一に、音の知覚のメカニズム、聴覚系の非線形性、かなり高い精度で音を高さでグループ化する能力において独特です。 多くの 興味深い機能聴覚系の非線形性は、存在しない（メイントーンに）追加の高調波の出現という形で現れます。これは、音楽的または絶対的なピッチを持つ人々に特によく見られます。 より詳細に立ち止まって、楽音の知覚のすべての微妙な点を分析すると、さまざまな和音と音の間隔の「協和音」と「不協和音」の概念が簡単に区別されます。 コンセプト 「協和」は子音 (フランス語の「同意」に由来する) 音、およびその逆としてそれぞれ定義されます。 「不協和音」- 一貫性のない不協和音。 多様性にもかかわらず さまざまな解釈これらの音程の特性の概念のうち、用語の「音楽心理学的」解釈を使用するのが最も便利です。 協和音快適で心地よい柔らかい音として定義され、人によって感じられます。 不協和音一方で、苛立ち、不安、緊張を引き起こす音として特徴付けることができます。 そのような用語は少し主観的であり、また、音楽の発展の歴史の中で、「子音」にはまったく異なる間隔が取られ、その逆もありました。
今日では、これらの概念を明確に理解することも困難です。音楽の好みや好みは人によって異なり、一般的に認識され合意された和声の概念も存在しないからです。 さまざまな音程を子音または不協和音として知覚するための音響心理学の基礎は、「クリティカル バンド」の概念に直接依存しています。 クリティカルストリップ-これは、聴覚が劇的に変化する帯域の特定の幅です。 臨界帯域の幅は、周波数の増加に比例して増加します。 したがって、協和音と不協和音の感覚は、重要なバンドの存在に直接関係しています。 前述のように、人間の聴覚器官 (耳) は、音波の分析のある段階でバンドパス フィルターの役割を果たします。 この役割は、周波数依存の幅を持つ 24 の重要なバンドがある基底膜に割り当てられます。
したがって、協和と不協和（協和と不協和）は、聴覚系の解像度に直接依存します。 2 つの異なる音が一斉に聞こえるか、周波数差がゼロの場合、これは完全な協和音であることがわかります。 周波数差が臨界帯域よりも大きい場合、同じ協和音が発生します。 不協和音は、周波数差が臨界帯域の 5% から 50% の間にある場合にのみ発生します。 差が臨界帯域の幅の 4 分の 1 である場合、このセグメントの不協和音の度合いが最も高くなります。 これに基づいて、混合された音楽録音や楽器の組み合わせを分析して、音の協和音または不協和音を簡単に分析できます。 この場合、最終的なデジタルまたはアナログのオリジナル サウンド トラックのサウンド エンジニア、レコーディング スタジオ、およびその他のコンポーネントが果たす大きな役割を推測することは難しくありません。
音の定位
バイノーラル ヒアリングと空間定位のシステムは、人が空間音像の豊かさを知覚するのに役立ちます。 この知覚メカニズムは、2 つの聴覚レシーバーと 2 つの耳道によって実装されます。 これらのチャネルを通過する音情報は、その後、聴覚系の周辺部分で処理され、スペクトルおよび時間分析を受けます。 さらに、この情報は脳の高次部分に伝達され、そこで左右の音信号の差が比較され、単一の音像も形成されます。 この説明されたメカニズムは、 バイノーラル聴覚. このおかげで、人にはそのようなユニークな機会があります：
1) 音場の知覚の空間像を形成しながら、1 つまたは複数のソースからの音信号の定位
2) 異なるソースからの信号の分離
3) 他の背景に対するいくつかの信号の選択 (例えば、ノイズまたは楽器の音からのスピーチと声の選択)
空間的な位置特定は、単純な例で簡単に観察できます。 コンサートでは、ステージと一定の数のミュージシャンが互いに一定の距離を置いて配置されているため、各楽器の音響信号の到来方向を簡単に（必要に応じて目を閉じても）判断できます。音場の深さと空間性を評価します。 同じように、空間性や定位などの効果を確実に「再現」し、それによって実際に脳を「欺く」ことができる優れたハイファイシステムが評価され、ライブパフォーマンスでお気に入りのパフォーマーの完全な存在感を感じることができます。 ローカリゼーション 音源通常、時間、強度、スペクトルの 3 つの主な要因が発生します。 これらの要因に関係なく、音像定位の基本を理解するために使用できるパターンは多数あります。
人間の聴覚器官によって知覚されるローカリゼーションの最大の効果は、中周波数領域にあります。 同時に、8000 Hz を超える周波数と 150 Hz 未満の周波数の音の方向を特定することはほとんど不可能です。 後者の事実は、実質的に150 Hz未満の周波数のローカリゼーションがないため、サブウーファー（低周波リンク）の場所を選択するときに、ハイファイおよびホームシアターシステムで特に広く使用されています。いずれにせよ、リスナーはサウンドステージの全体的なイメージを取得します。 ローカリゼーションの精度は、空間内の音波の放射源の位置に依存します。 したがって、音の定位の最大の精度は水平面で記録され、3°の値に達します。 垂直面では、人間の聴覚系は音源の方向をさらに悪く決定します。この場合の精度は10〜15°です（耳介の特定の構造と複雑な形状のため）。 定位の精度は、リスナーに対する空間内の音を発するオブジェクトの角度によってわずかに異なり、リスナーの頭の音波の回折の程度も最終的な効果に影響します。 また、広帯域信号は狭帯域ノイズよりも局所化されていることに注意してください。
さらに興味深いのは、指向性音の深さの定義に関する状況です。 たとえば、人は物体までの距離を音で判断できますが、これは空間の音圧の変化により大きくなります。 通常、物体がリスナーから離れているほど、自由空間での音波の減衰が大きくなります（室内では反射音波の影響が加わります）。 このように、残響が発生している分、密室の方が定位精度が高いと言えます。 密閉された空間で発生する反射波は、サウンド ステージの拡張、エンベロープなどの興味深い効果を引き起こします。これらの現象は、3 次元の音の定位の影響を受けやすいために発生します。 音の水平定位を決定する主な依存関係は次のとおりです。1) 左側への音波の到着時間の差と 右耳; 2) リスナーの頭での回折による強度の違い。 音の深さを決めるには、音圧レベルの違いとスペクトル構成の違いが重要です。 垂直面でのローカリゼーションは、耳介での回折にも強く依存しています。
ドルビー サラウンド技術とアナログに基づく最新のサラウンド サウンド システムでは、状況はさらに複雑になります。 ホームシアターシステムを構築する原則は、空間内の仮想ソースの固有のボリュームとローカリゼーションを使用して、3D サウンドのかなり自然な空間画像を再現する方法を明確に規制しているように思われます。 ただし、多数の音源の知覚と定位のメカニズムは通常考慮されていないため、すべてがそれほど自明であるとは限りません。 聴覚器官による音の変換には、信号を追加するプロセスが含まれます さまざまなソース誰が来た 別の耳. また、相構造が 異なる音多かれ少なかれ同期しているため、このようなプロセスは、1 つのソースから発せられた音として耳に知覚されます。 また、空間内の音源の方向を正確に決定することを困難にするローカリゼーション メカニズムの特殊性など、多くの困難もあります。
上記を考慮すると、特にこれらの異なるソースが同様の振幅周波数信号を再生する場合、最も難しいタスクは異なるソースからサウンドを分離することです。 そして、これはまさに実際に起こることです 現代のシステムサラウンドサウンド、さらには従来のステレオシステムでも。 人がさまざまな音源から発せられる多数の音を聞くとき、最初に、それぞれの特定の音が、それを作成する音源に属するかどうかが決定されます (周波数、ピッチ、音色によるグループ化)。 そして、第 2 段階でのみ、噂が情報源を突き止めようとします。 その後、入力された音は、空間的な特徴 (信号の到着時間の違い、振幅の違い) に基づいてストリームに分割されます。 受け取った情報に基づいて、多かれ少なかれ静的で固定された聴覚イメージが形成され、そこから特定の音がどこから来たのかを判断することができます。
ミュージシャンが固定された通常のステージの例でこれらのプロセスをトレースすると非常に便利です。 同時に、ステージ上で最初に定義された位置を占めているボーカリスト/パフォーマーが、ステージ上をどの方向にもスムーズに移動し始めた場合、以前に形成された聴覚イメージが変化しないことは非常に興味深いことです。 ボーカリストから発せられる音の方向を決定することは、まるで彼が移動する前に立っていたのと同じ場所に立っているかのように、主観的に同じままです。 ステージ上のパフォーマーの位置が急激に変化した場合にのみ、形成された音像の分割が発生します。 マルチチャンネルサラウンドサウンドシステムの場合、考慮される問題と空間での音の定位プロセスの複雑さに加えて、最終的なリスニングルームでの残響プロセスがかなり大きな役割を果たします。 この依存性は、多数の反射音があらゆる方向から来る場合に最も明確に観察され、ローカリゼーションの精度が大幅に低下します。 反射波のエネルギー飽和が直接音よりも大きい（優勢である）場合、そのような部屋での定位の基準は非常に曖昧になり、そのような音源を特定する精度について話すことは（不可能ではないにしても）非常に困難です。
ただし、残響の多い部屋では、定位が理論的に発生します。広帯域信号の場合、聴覚は強度差パラメータによって導かれます。 この場合、方向はスペクトルの高周波成分によって決定されます。 どの部屋でも、定位の精度は、直接音の後に反射音が到着する時間に依存します。 これらの音信号の間隔が小さすぎると、聴覚系を助ける「直達波の法則」が働き始めます。 この現象の本質：時間遅延間隔の短い音が異なる方向から来る場合、最初に到着した音に従って、音全体の定位が発生します。 聴覚は、反射音が直接音の後に短すぎると、ある程度無視します。 同様の効果は、垂直面に到達する音の方向が決定された場合にも現れますが、この場合ははるかに弱くなります (垂直面での定位に対する聴覚系の感受性が著しく悪いため)。
先行効果の本質ははるかに深く、生理学的な性質よりもむしろ心理的な性質を持っています。 多数の実験が行われ、それに基づいて依存関係が確立されました。 この効果は主に、エコーの発生時間、その振幅、および方向が、この特定の部屋の音響がどのように音像を形成するかについてのリスナーの「期待」と一致する場合に発生します。 おそらく、その人はこの部屋または同様の部屋で聞いた経験がすでにあり、それが聴覚系の「予想される」優先効果の発生の素因を形成しています。 人間の聴覚に固有のこれらの制限を回避するために、いくつかの音源の場合、さまざまなトリックとトリックが使用され、その助けを借りて、空間内の楽器/他の音源の多かれ少なかれもっともらしい定位が最終的に形成されます. 概して、ステレオおよびマルチチャンネルの音像の再生は、多くの欺瞞と聴覚的錯覚の作成に基づいています。
2 つ以上のスピーカー (たとえば、5.1 または 7.1、さらには 9.1) が部屋の異なるポイントからサウンドを再生すると、リスナーは存在しないまたは架空のソースからのサウンドを聞き、特定のサウンド パノラマを知覚します。 この欺瞞の可能性は、人体の構造の生物学的特徴にあります。 おそらく、「人工的な」音響再生の原則が比較的最近登場したという事実のために、人はそのような欺瞞を認識することに適応する時間がありませんでした。 
しかし、架空のローカリゼーションを作成するプロセスは可能であることが判明しましたが、実装はまだ完全にはほど遠いです。 実際には、聴覚は実際には存在しない音源を実際に知覚しますが、音情報 (特に音色) の正確さと正確さは大きな問題です。 実際の反響室とこもった部屋での多数の実験の方法により、音波の音色が実際の音源と架空の音源とは異なることがわかりました。 これは主に、スペクトル ラウドネスの主観的な知覚に影響を与えます。この場合の音色は、(実際のソースによって再生される同様のサウンドと比較すると) 顕著かつ顕著な方法で変化します。
マルチチャンネルのホーム シアター システムの場合、歪みのレベルはいくつかの理由で著しく高くなります。各外耳道に。 これにより、歪みが増加し、コム フィルタリングが発生します。 2) 空間内のラウドスピーカーの間隔が広い (相互に関連して、マルチチャンネル システムでは、この距離は数メートル以上になる可能性があります) と、架空の音源の領域で音色の歪みと音の色付けが大きくなります。 その結果、マルチチャンネルおよびサラウンドサウンドシステムでの音色の色付けは、実際には2つの理由で発生すると言えます。コームフィルタリングの現象と、特定の部屋でのリバーブプロセスの影響です。 複数のソースがサウンド情報の再生に関与している場合 (これは 2 つのソースを備えたステレオ システムにも適用されます)、「コム フィルタリング」効果の出現は、 別の時間各耳道への音波の到達。 中高域の 1 ～ 4 kHz の領域で、特定の不均一性が観察されます。