Prvé zvuky 2,5-3 mesiace. Vŕzganie: a-aa, g-y, sh-i, boo-y, hej atď. 4 mesiace. Pipe: al-le-e-ly, aty-ay atď. 7-8,5 mesiaca. Blábolí, vyslovuje slabiky: žena, áno-áno-áno atď. 8,5–9,5 mesiaca. Modulované bľabotanie: opakuje slabiky s rôznymi intonáciami 9,5–1 rok 6 mesiacov. Slová: mama

Revenko Artem a Ismailov Dima

V tejto projektovo-výskumnej práci študenti študovali štruktúru ucha, povahu zvuku a jeho hlavné charakteristiky, jeho vplyv na neživé predmety a živé bytosti.

Stiahnuť ▼:

Náhľad:

Mestská súťaž projekčných a výskumných prác

mladší školáci "Som výskumník"

Smer: fyzický

Výskumná práca

téma: "Prečo počujeme zvuky?"

(Výskum zvukových vĺn)

Revenko Artyom Alexandrovič,

Žiaci 4. ročníka MBOU stredná škola č.5

Shatura

vedúci: Stolchneva Maria Dmitrievna,

učiteľka na základnej škole

2012

Úvod.

1.1 Z histórie zvuku.

1.2.Čo je to zvuk?

1.3 Zvuk a sluch. Štruktúra uší. Prečo by ste sa mali starať o svoje uši? 1.4 Distribúcia zvuku.

1.5. Ultrazvuky a infrazvuky. echolokácia v prírode.

Kapitola 2. Môj výskum.

2.1 Tvorba zvuku.

2.2 Štúdium vlastností zvuku: výška tónu, farba, hlasitosť.

2.3 Zvukové javy. (Experiment. Vplyv hlasitosti na neživé predmety; na živé bytosti).

Záver.

Bibliografia.

Príloha 1.

Dodatok 2

Úvod

Snažia sa šepkať útržky plagátov,

Snaží sa kričať železné strechy,

A voda sa snaží spievať v potrubí

A tak drôty bezmocne bučia.

E. Evtušenko

Žijeme v úžasnom svete zvukov. Obklopujú nás všade. Počujeme šum vetra a šuchot lístia, zurčanie potoka a rinčanie hromu, zvuk hudobného nástroja, spev slávika a štebot kobylky, vŕzganie dverí a hluk motorov.

čo je zvuk? Ako vzniká? Ako sa jeden zvuk líši od ostatných?

Prečo počujeme zvuky? Všetky tieto otázky ma zaujali. A rozhodol som sa urobiť prieskum.

Z tohto dôvodu som sa nastavil cieľ: skúmať povahu zvukových vĺn.

Predmet štúdiasa stali zvukovými vlnami apredmetom môjho výskumu: ich fyzikálne vlastnosti.

hypotéza: vibrácie zvukových vĺn ovplyvňujú neživé predmety a živé bytosti.

Úlohy:

1. študovať literatúru a zbierať materiál o zvuku;
2. určiť metódy, ktorými možno skúmať zvukové vlny;
3. určiť, ako sa zvuk vytvára a šíri;
4. študovať štruktúru ucha;
5. študovať fyzikálne vlastnosti zvuku: výšku, farbu, hlasitosť;
6. zistiť, ako hlasitosť zvuku ovplyvňuje neživé predmety a živé bytosti;
7. pripraviť potrebné materiály;
8. vykonávať experimenty a experimenty, analyzovať výsledky a vyvodzovať závery.

metódy:

1. prehľad a analýza literatúry;

1. správanie experimentov, skúseností;
2. práca so slovníkom, literatúrou, internetovými zdrojmi;
3. pozorovanie v vivo(zber dôkazov), prieskum;
4. analýza rôzne zdroje informácií, ich porovnanie so získanými výsledkami, zovšeobecnenie.

Svoj výskum som robil v triede a doma 4 mesiace, od októbra. Najprv som zobral literatúru, naštudoval ju. Potom som si zobral vybavenie, ktoré som mal k dispozícii na výskum. Potom som začal bádať.

Kapitola 1

1.1.Z histórie zvuku

V dávnych dobách sa zvuk ľuďom zdal úžasným, tajomným produktom nadprirodzených síl. Verili, že zvuky dokážu skrotiť divé zvieratá, pohybovať skalami a horami, blokovať vodu, spôsobovať dážď a robiť iné zázraky. V starovekom Egypte, ktorý si všimol úžasný vplyv hudby na človeka, sa ani jeden sviatok nezaobišiel bez rituálnych spevov. Starí Indiáni ovládli vysokú hudobnú kultúru skôr ako ostatní. Vyvinuli a široko používali hudobnú notáciu dávno predtým, ako sa objavila v Európe. Ľudia sa snažia porozumieť a študovať zvuk od nepamäti. Grécky vedec a filozof Pytagoras dokázal, že nízke tóny hudobných nástrojov sú vlastné dlhým strunám. Keď sa struna skráti o polovicu, jej zvuk stúpne o celú oktávu. Objav Pytagoras znamenal začiatok vedy o akustike. Prvé zvukové zariadenia vznikali v divadlách Staroveké Grécko a Rima: herci si do masiek vložili malé rožky na zosilnenie zvuku. Známe je aj používanie zvukových zariadení v egyptských chrámoch, kde boli „šepkajúce“ sochy bohov.

1.2.Čo je to zvuk?

Už od prvej triedy som vedel, že „predmety a živé bytosti vydávajú zvuky. Zvuky môžeme sprostredkovať hlasom. Beží v neviditeľnej vlne. Máme úžasné zariadenia, ktoré zachytia túto vlnu. Tieto zariadenia sú uši. Vo vnútri je naše ucho veľmi zložité. Bojí sa hluku, ostrých, hlasných zvukov. Uši musia byť chránené.

Niekedy sa zvuk dostane k nejakej prekážke (napríklad do hory, lesa) a späť. Potom počujeme ozvenu" .

čo je zvuk?

Urobím dva jednoduché pokusy.

Skúsenosti 1. Priložím ruku k hrtanu, vyslovím akúkoľvek samohlásku. Hrtan sa začína triasť, kolísať. Tieto vibrácie dlaň dobre cíti. Nevidím ich, ale počujem.

Skúsenosť 2. Dlhé oceľové pravítko upnem do zveráka. Ak veľká časť pravítka vyčnieva nad zverák, potom, čo spôsobilo jeho vibrácie, nebudeme počuť vlny, ktoré vytvára. Ak ale skrátime vyčnievajúcu časť pravítka a tým zvýšime frekvenciu jeho kmitov, tak zistíme, že pravítko začne znieť.

Na základe skúseností som urobil záver, že zvuk vzniká vibráciami.Tieto vlny, šíriace sa vo vzduchu, ako aj vnútri kvapalín a pevných látok, sú neviditeľné. Za určitých podmienok ich však možno počuť.

Elastické vlny, ktoré môžu u človeka spôsobiť sluchové vnemy, sa nazývajú zvukové vlny alebo jednoducho zvuk.

Ozhegovov vysvetľujúci slovník hovorí, že „ zvuk - to je to, čo je počuť, vnímať uchom: fyzikálny jav spôsobený oscilačnými pohybmi častíc vzduchu alebo iného média.

Budem uvažovať o príkladoch vysvetľujúcich fyzikálnu podstatu zvuku. Struna hudobného nástroja prenáša svoje vibrácie na okolité častice vzduchu. Tieto vibrácie sa budú šíriť ďalej a ďalej a keď sa dostanú do ucha, spôsobia vibrácie bubienka. Počujem zvuk. V každom médiu sa v dôsledku interakcie medzi časticami prenášajú vibrácie na ďalšie a ďalšie nové častice, t.j. zvukové vlny sa šíria v médiu.

Veda, ktorá študuje zvukové vlny, sa nazýva akustika. Akustika má niekoľko odrôd. Takže fyzikálna akustika sa zaoberá štúdiom samotných zvukových vibrácií. Elektroakustika alebo technická akustika sa zaoberá príjmom, prenosom, príjmom a záznamom zvukov pomocou elektrických zariadení. Architektonická akustika študuje šírenie zvuku v miestnostiach. Hudobná akustika skúma povahu hudobných zvukov, ako aj hudobných nálad a systémov. Hydroakustika (morská akustika) sa zaoberá štúdiom javov vyskytujúcich sa vo vodnom prostredí spojených s emisiou, príjmom a šírením akustických vĺn. Atmosférická akustika študuje zvukové procesy v atmosfére, najmä šírenie zvukových vĺn, čo je podmienka šírenia zvuku na veľké vzdialenosti. Fyziologická akustika skúma schopnosti sluchových orgánov, ich štruktúru a pôsobenie. Študuje tvorbu zvukov orgánmi reči a vnímanie zvukov orgánmi sluchu, ako aj analýzu a syntézu reči. Biologická akustika sa zaoberá problematikou zvuku a ultrazvukovej komunikácie zvierat.

Pokiaľ ide o literatúru, dozvedel som sa, že ako každá vlna, aj zvuk sa vyznačujeamplitúda a spektrumfrekvencie. Zvyčajne človek počujezvuky prenášané vzduchom, vo frekvenčnom rozsahu od 16-20Hz až 15-20 kHz. 20 Hz je možno hrom a 18 000 Hz je najtenšie pískanie komárov.

Zvuk pod dosahom ľudského sluchu je tzvinfrazvuk; vyššie: do 1 GHz, - ultrazvuk, od 1 GHz - hypersonický. Medzi počuteľnými zvukmi treba vyzdvihnúť aj fonetické,zvuky reči a fonémy(z ktorých pozostávaústny prejav) a hudobné zvuky(z ktorých pozostávahudba).

Záver: zvuk sú elastické vlny šíriace sa v elastickom prostredí. Človek počuje zvuk v rozsahu od 16-20 Hz do 15-20 kHz. Existujú ultrazvuky - do 1 GHz, hyperzvuky od 1 GHz, infrazvuky - do 16-20 Hz. Akustika študuje zvukové vibrácie.

1.3 Zvuk a sluch. Štruktúra uší. Prečo by ste sa mali starať o svoje uši?

Predo mnou boli otázky: z čoho pozostáva ucho? Prečo sa tvorí vosk v ušiach? Prečo by ste sa mali starať o svoje uši?

Pri sledovaní mojej rodiny a priateľov som si uvedomil, že každý počujeme rovnaké zvuky inak, pre niektorých sa zdajú tiché, no pre iných sú naopak hlasné. Ukazuje sa, že ľudské ucho je najcitlivejšie na zvuky s frekvenciou 1000 až 3000 Hz. Najväčšia ostrosť sluchu sa pozoruje vo veku 15-20 rokov. Sluch sa vekom zhoršuje. U osoby do 40 rokov je najvyššia citlivosť v oblasti 3000 Hz, od 40 do 60 rokov - 2000 Hz, nad 60 rokov - 1000 Hz. Zvuky sa môžu navzájom líšiť v zafarbení. Hlavný tón zvuku je spravidla sprevádzaný vedľajšími tónmi, ktoré sú vždy frekvenčne vyššie a dodávajú hlavnému zvuku ďalšiu farbu. Nazývajú sa podtóny. Čím viac alikvótnych tónov prekrýva základný tón, tým je zvuk hudobne „bohatší“. Orgány sluchu vďaka svojmu pozoruhodnému prístroju ľahko rozlíšia jednu vibráciu od druhej, hlas blízkej alebo známej osoby od hlasov iných ľudí. Preto, ako hovorí človek, posudzujeme jeho náladu, stav, zážitky.

Príroda, ktorá obdarila živé bytosti sluchom, preukázala značnú vynaliezavosť. Orgány, ktoré vnímajú zvuk, sa v nich nachádzajú vo veľmi odlišných a niekedy neočakávaných oblastiach: u kobylky a cvrčka, napríklad na holeniach predných nôh, u kobyliek - na bruchu, u komárov - na tykadlách- antény. o vertebrálnych orgánov sluch v procese evolúcie zaujal miesto po stranách hlavy a u cicavcov sa objavil vyvinutý ušný ušný kĺb. Nižšie zvieratá sa uspokoja s ochrannými záhybmi kože pokrývajúcimi zvukovod: takéto záhyby pomáhajú krokodílovi pri potápaní; u vtákov - bocianov, kačíc, vrabcov - podobnú ochrannú úlohu zohráva tenký film. Ušnica - častejšie sa nazýva jednoducho ucho - je u mnohých zvierat veľmi pohyblivá. Pes počúva, "hrá sa s ušami" - zdvíha, spúšťa alebo berie ich do strán. Kôň a ježko, jeleň a zajac pohybujú ušami a určujú smer zvuku. Nosorožec africký má lievikovité uši, môžu konať nezávisle od seba: snažia sa rozoznať šelesty vpredu a vzadu.

štruktúra ucha (pozri obr. 1, príloha 1).

Naučil som sa to anatomickyUcho je rozdelené na tri časti:vonkajšie, stredné a vnútorné ucho.
Vonkajšie ucho.
Vyčnievajúca časť vonkajšieho ucha sa nazýva ušnica, jej základom je polotuhé nosné tkanivo – chrupavka. Otvor vonkajšieho zvukovodu je umiestnený pred ušnicou a samotný kanál smeruje dovnútra a mierne dopredu. Ušnica sústreďuje zvukové vibrácie a smeruje ich do vonkajšieho sluchového otvoru.
Ukazuje sa, že s životné prostredie do organu vstupujú nielen zvuky, ale aj rôzne cudzie telesá, mikróby. Preto sa vo zvukovode neustále vylučuje tajomstvo - ušný maz .
Ušný maz je voskový výlučok mazových a sírových žliaz vonkajšieho zvukovodu. Jeho funkciou je chrániť pokožku tohto priechodu pred bakteriálnou infekciou a cudzími časticami, ako je hmyz, ktoré sa môžu dostať do ucha. Rôzni ľudia majú rôzne množstvá síry. Hustá hrudka ušného mazu (vosková zátka) môže viesť k poruche vedenia zvuku a strate sluchu, preto by sa uši mali pravidelne čistiť vatovým tampónom.
Stredné ucho , to je celý komplex – vrátane bubienková dutina a sluchovej (Eustachovej) trubice, sa týka prístroja na vedenie zvuku. Tenká plochá membrána , nazývaná tympanická membrána, oddeľuje vnútorný koniec vonkajšieho zvukovodu od bubienkovej dutiny - splošteného priestoru obdĺžnikového tvaru naplneného vzduchom. V tejto dutine stredného ucha sa nachádza reťaz troch kĺbových miniatúrnych kostí (ossicles), ktoré prenášajú vibrácie z bubienka do vnútorného ucha. V súlade s tvarom sa kosti nazývajú kladivo, nákova a strmeň (pozri obr. 2, príloha 1).
Kladivo s rukoväťou je pripevnené k stredu ušného bubienka pomocou väzov a jeho hlava je pripojená k nákove, ktorá je zase pripevnená k strmienku. Základňa strmeňa je vložená do oválneho okienka - otvoru kostná stena vnútorné ucho. Drobné svaly pomáhajú prenášať zvuk reguláciou pohybu týchto kostí.

Optimálnou podmienkou pre kmitanie ušného bubienka je rovnaký tlak vzduchu na oboch stranách.

Je to spôsobené tým, že bubienková dutina komunikuje s vonkajšie prostredie cez nazofarynx a sluchovú trubicu, ktorá ústi do dolného predného rohu dutiny. Pri prehĺtaní a zívaní vstupuje vzduch do trubice a odtiaľ do bubienkovej dutiny, čo vám umožňuje udržiavať tlak v ňom rovný atmosférickému tlaku.
Vnútorné ucho. Kostná dutina vnútorného ucha, ktorá obsahuje veľké množstvo komôr a priechodov medzi nimi, sa nazýva labyrint. Pozostáva z dvoch častí:

kostený labyrint a

Membranózny labyrint.
Kostný labyrint je séria dutín umiestnených v hustej časti spánkovej kosti; má tri zložky: polkruhové kanály- jeden zo zdrojov nervových impulzov, ktoré odrážajú polohu tela v priestore; predsieň; a kochlea, orgán sluchu.

Komu Keď zvuková vlna dosiahne naše ucho, je ním zachytená - „letí“ do ušnice alebo vonkajšieho ucha. Zvuk sa dostane do ušného bubienka. Ušný bubienok je natiahnutý pomerne tesne a zvuk ho rozkmitá, rozvibruje. Za bubienkom je stredné ucho, malá dutina naplnená vzduchom. Keď sa tlak vo vonkajšom uchu zvýši, bubienok sa ohne dovnútra. Poklesy tlaku v strednom uchu opakujú poklesy tlaku vo zvukovej vlne a prenášajú sa ďalej do vnútorného ucha. Vnútorné ucho je dutina zvinutá slimákom a naplnená tekutinou. Ucho má dva prahy sluchu: dolný a horný. Cvičené ucho počuje v úplnom tichu v lese zvuk padajúcich listov. Ak prekročíte hornú hranicu hlasitosti zvuku, dôjde k silnej bolesti v ušiach.

Pri činnosti orgánov sluchu veľkú rolu hrá rezonanciu. Hlavná membrána, natiahnutá pozdĺž kochley - vnútorného ucha, pozostáva z mnohých elastických vlákien, celkový počet ktorý dosahuje 24 000, na báze slimáka sú krátke (0,04 mm), tenké a natiahnuté a na vrchu sú dlhé (do 0,5) mm, hrubšie a menej natiahnuté. Zvukové vlny vstupujúce do ucha spôsobujú vynútené vibrácie v tekutine, ktorá vypĺňa vnútorné ucho. A kvôli fenoménu rezonancie - chvenie vlákien určitej dĺžky. Čím vyšší je zvuk, tým kratšie s ním vlákna rezonujú; čím silnejší je zvuk, tým väčší je rozsah kmitania vlákien. To vysvetľuje schopnosť človeka vnímať zvuky. U ľudí leží rozsah vnímaných frekvencií v pásme od 16 Hz do 20 kHz. Zatiaľ čo mačka má oveľa širší rozsah: od 60 Hz do 60 kHz. Pomerne široké pásmo počuteľnosti u vtákov, korytnačiek, žiab, kobyliek. Nočné dravce majú mimoriadne „jemný sluch“.

Bohužiaľ, nie všetci ľudia môžu počuť.

Strata sluchu - úplnáhluchota) alebo čiastočné (strata sluchu) zníženie schopnosti odhaliť a pochopiťzvuky. Porušenie sluchukaždý môže trpieťorganizmuschopný vnímaťzvuk. zvukové vlny líšiť sa v frekvencia a amplitúda. Strata schopnosti detekovať niektoré (alebo všetky) frekvencie alebo neschopnosť rozlíšiť nízkeamplitúdasa nazýva strata sluchu.

http://en.wikipedia.org/wiki/

PRÍLOHA 1

Obrázok 1.

Obrázok 2

Obrázok 3

Obrázok 4

Dodatok 2

Stôl 1.

hudba

pokojne

mierne pohnúť

odskočiť

Riana

žiadny pohyb

žiadny pohyb

pohybovať sa pomaly

Kristína Agilera

hýbať sa trochu

mierne poskakujúce

aktívne skákať

Telefón Lady Gaga

žiadny pohyb

žiadny pohyb

Pohyb sa objaví iba vtedy, keď zaznejú basy

rap

Eminem

žiadny pohyb

pohybovať sa pomaly

aktívne sa pohybovať

detská pieseň

matka

žiadny pohyb

plaziť sa

mierne poskakujúce

klasické

Cesta Richarda Wagnera do Valhaly

plaziť sa

aktívne odrážať

Straussov valčík

plaziť sa

plazenie, mierne poskakovanie

aktívne sa plazí a odráža

Súhrn počuteľných a nepočuteľných zvukov sa v zásade podobá spektru slnečného svetla, v ktorom je viditeľná oblasť - od červenej po Fialová a dve neviditeľné - infračervené a ultrafialové. Analogicky so slnečným spektrom boli zvuky, ktoré ľudské ucho nevníma, pomenované: infrazvuk, ultrazvuk a hyperzvuk.
Vnímanie zvukov ľuďmi je veľmi individuálne. Každý počuje takpovediac po svojom. Deti napríklad počujú zvuky s vyššou frekvenciou ako starší ľudia.
Ako už bolo spomenuté, zvuk treba posudzovať z objektívneho a subjektívneho hľadiska. Zvuk ako subjektívny jav je zložitejší a menej prebádaný ako jeho objektívna fyzikálna podstata.
Ako vnímame zvuk?
Vonkajšie ucho pozostáva z ušnice a zvukovodu, ktorý ho spája s bubienkom. Hlavnou funkciou vonkajšieho ucha je určiť smer zdroja zvuku. Zvukovod, ktorý je dva centimetre dlhá trubica zužujúca sa dovnútra, chráni vnútorné časti ucha a pôsobí ako rezonátor. Sluchový kanál končí pri bubienku, membráne, ktorá vibruje pôsobením zvukových vĺn. Práve tu vonkajšia hranica stredného ucha a objektívny zvuk sa premení na subjektívny, čiže zvuková vlna sa premení na svoj subjektívny vnem.
Priamo za bubienkom sú tri malé vzájomne prepojené kostičky: kladivko, nákovka a strmienok, cez ktoré sa do vnútorného ucha prenášajú vibrácie. Tam sa v sluchovom nerve premieňajú na bioelektrické signály. Malá dutina, kde sa nachádza kladívko, nákovka a strmienok, je naplnená vzduchom a s ústnou dutinou je spojená Eustachovou trubicou. Vďaka tomu druhému sa udržiava rovnaký tlak na vnútorné a vonkajšia strana ušný bubienok. Zvyčajne je Eustachova trubica zatvorená a otvára sa len pri náhlej zmene tlaku (pri zívaní alebo prehĺtaní), aby sa vyrovnala. Ak má človek upchatú Eustachovu trubicu, napr prechladnutia, potom sa tlak nevyrovná a človek cíti bolesť v ušiach.
Pri prenose vibrácií z bubienka do oválneho okienka, ktoré je začiatkom vnútorného ucha, sa energia pôvodného zvuku sústreďuje v strednom uchu. To sa deje dvoma spôsobmi, na základe známych princípov mechaniky. Po prvé, amplitúda klesá, ale súčasne sa zvyšuje sila kmitov. Tu môžete nakresliť analógiu s pákou, keď na udržanie rovnováhy pôsobí menšia sila na veľké rameno a veľká na menšie. Presnosť, s akou sa takáto transformácia uskutočňuje v ľudskom uchu, je zrejmá zo skutočnosti, že amplitúda kmitov bubienkovej membrány sa rovná priemeru atómu vodíka (10~8 cm), zatiaľ čo kladivo, nákovka a strmeň, znížte ho o faktor tri. Po druhé, a čo je významnejšie, koncentrácia zvuku je určená rozdielom v priemeroch bubienkovej membrány a oválneho okna vnútorného ucha.
Sila pôsobiaca na tympanickú membránu sa rovná súčinu tlaku a plochy tympanickej membrány. Táto sila cez kladivo, nákovu a strmeň pôsobí na oválne okienko, na ktorého opačnej strane je kvapalina. Plocha oválneho okna je 15-30 krát menšia ako plocha tympanickej membrány, a preto je tlak na ňu 15-30 krát väčší. Navyše (ako už bolo spomenuté, kladivko, nákova a strmienok trojnásobne zvyšujú silu kmitania), vďaka strednému uchu tlak na oválne okienko presahuje takmer 90-násobok počiatočného tlaku pôsobiaceho na bubienok. To je veľmi dôležité, pretože zvukové vlny sa šíria ďalej ako 8 kvapalín. Ak by nedošlo k zvýšeniu tlaku, zvukové vlny by nemohli preniknúť do kvapaliny v dôsledku odrazového efektu. Kladivo, nákovka a strmeň majú drobné svaly, ktoré chránia vnútorné ucho pred poškodením pri vystavení hlasným zvukom. Náhle, veľmi intenzívne zvuky môžu zničiť tento obranný mechanizmus a spôsobiť vážne poškodenie ucha.
Ľudský načúvací prístroj - mimoriadne zložitý mechanizmus. Najmä v časti, ktorá sa začína takzvaným oválnym okienkom – prahom vnútorného ucha. Zvukové vlny sa tu už šíria v tekutine (perilymfe), ktorá vypĺňa slimák. Tento orgán vnútorného ucha, skutočne pripomínajúci slimáka, má tri centimetre a je po celej dĺžke rozdelený na dve časti prepážkou. Zvukové vlny, ktoré zasiahnu oválne okienko slimáka, dosiahnu septum, obchádzajú ho a potom sa šíria takmer na to isté miesto, kde sa septa prvýkrát dotkli, ale z druhej strany.
Kochleárna priehradka v podstate pozostáva z bazilárnej membrány, ktorá je veľmi tenká a napnutá v blízkosti foramen ovale, ale stáva sa hrubšou a ochabnutou v blízkosti foramen ovale.<хвосту>slimáky. Zvukové vibrácie vytvárajú zvlnené vlnenie na povrchu hlavnej membrány, pričom vrcholy pre každú danú frekvenciu ležia vo veľmi špecifických oblastiach membrány. Vysokofrekvenčné zvuky vytvárajú maximum kmitov v tej časti hlavnej membrány, kde je najviac natiahnutá, teda v blízkosti oválneho okienka, zatiaľ čo nízkofrekvenčné zvuky - na kaudálnej časti slimáka, kde je hlavná membrána hrubá a pomalý. Tento mechanizmus nám umožňuje vysvetliť, ako človek prideľuje tóny rôznych frekvencií.
Mechanické vibrácie sa premieňajú na elektrické vibrácie v špeciálnom orgáne (Cortiho orgán), umiestnenom nad hornou časťou hlavnej membrány a predstavujúcom súbor 23,5 tis.<мясистых>bunky usporiadané po dĺžke orgánu v štyroch radoch. Nad Cortiho orgánom je tektoriálna membrána podobná klapke. Oba tieto orgány sú ponorené do endolymfy a oddelené od zvyšku slimáka Reissnerovou membránou. Chĺpky vyrastajúce z buniek Cortiho orgánu takmer prenikajú cez povrch tektoriálnej membrány. Hlavná membrána, na ktorej sa nachádza Cortiho orgán, spolu s jeho vlasatými bunkami, je akoby kĺbovo zavesená na tektoriálnej membráne. Pri deformácii hlavnej membrány medzi nimi vznikajú tangenciálne napätia, ktoré ohýbajú chĺpky spájajúce obe membrány. Vďaka tomuto ohybu dochádza ku konečnej transformácii zvuku – teraz je už zakódovaný vo forme elektrických signálov. Ohyby chĺpkov zohrávajú istým spôsobom úlohu spúšťačov elektrochemických reakcií v bunkách. Sú zdrojom elektrických signálov.
Čo sa stane so zvukom ďalej a akú má podobu, je zatiaľ nevyriešenou záhadou. Je známe, že zvuk je teraz zakódovaný v výbuchoch elektrickej aktivity, pretože každá vlasatá bunka uvoľňuje elektrický impulz. Povaha tohto kódu je tiež stále neznáma. Jeho dešifrovanie je komplikované tým, že chlpaté bunky vydávajú elektrické impulzy, aj keď nie je počuť žiadny zvuk. Iba rozlúštením tohto kódu bude možné pochopiť skutočnú podstatu subjektívneho zvuku, pochopiť, ako počujeme to, čo počujeme.
Hlavnými fyzikálnymi charakteristikami každého oscilačného pohybu sú perióda a amplitúda oscilácie a vo vzťahu k zvuku frekvencia a intenzita oscilácií.
Perióda kmitania je čas, počas ktorého dôjde k jednému úplnému kmitu, kedy sa napríklad kyvné kyvadlo presunie z krajnej ľavej polohy do krajnej pravej a vráti sa do pôvodnej polohy.
Frekvencia kmitov je počet úplných kmitov (periód) za jednu sekundu. Táto hodnota v medzinárodnom systéme jednotiek sa nazýva hertz (Hz). Frekvencia je jednou z hlavných charakteristík, podľa ktorých rozlišujeme zvuky. Čím vyššia je frekvencia kmitov, tým vyšší zvuk počujeme, to znamená, že zvuk má vyšší tón.
My, ľudia, máme prístup k zvukom obmedzený nasledujúcimi frekvenčnými limitmi: nie nižšie ako 15-20 hertzov a nie vyššie ako 16-20 tisíc hertzov. Pod týmto limitom je infrazvuk (menej ako 15 hertzov) a nad ním ultrazvuk a hyperzvuk, to znamená 1,5-104 - 109 hertzov a 109 -1013 hertzov.
Ľudské ucho je najcitlivejšie na zvuky s frekvenciou 2000 až 5000 hertzov. Najväčšia ostrosť sluchu sa pozoruje vo veku 15-20 rokov. Potom sa sluch zhoršuje. U osoby do 40 rokov je najvyššia citlivosť v oblasti 3000 hertzov, od 40 do 60 rokov - 2000 hertzov a nad 60 rokov - 1000 hertzov. V rozsahu do 500 hertzov človek rozlišuje zvýšenie alebo zníženie frekvencie len o jeden hertz. Pri vyšších frekvenciách sú ľudia menej náchylní na túto miernu zmenu frekvencie. Takže napríklad pri frekvencii vyššej ako 2000 hertzov je ľudské ucho schopné rozlíšiť jeden zvuk od druhého len vtedy, keď je rozdiel vo frekvencii aspoň 5 hertzov. Ak je rozdiel menší, zvuky budú vnímané ako rovnaké. Neexistujú však žiadne pravidlá bez výnimiek. Sú ľudia, ktorí majú nezvyčajne jemný sluch. Napríklad nadaný hudobník dokáže reagovať na zmenu čo i len zlomkom jedinej vibrácie.
Pojem vlnová dĺžka je spojený s periódou a frekvenciou. Dĺžka zvukovej vlny je vzdialenosť medzi dvoma po sebe nasledujúcimi koncentráciami alebo zriedeniami média. Na príklade vĺn šíriacich sa na hladine vody ide o vzdialenosť medzi dvoma hrebeňmi (alebo korytami).
Zvuky sa môžu líšiť jeden od druhého a v zafarbení?. To znamená, že rovnaké zvuky vo výške môžu znieť odlišne, pretože hlavný tón zvuku je zvyčajne sprevádzaný vedľajšími tónmi, ktoré majú vždy vyššiu frekvenciu. Dávajú hlavnému zvuku ďalšiu farbu a nazývajú sa podtóny. Inými slovami, zafarbenie je kvalitatívnou charakteristikou zvuku. Čím viac podtónov prekrýva základný tón,<сочнее>hudobný zvuk. Ak je hlavný zvuk vo výške sprevádzaný podtónmi blízko neho, potom bude samotný zvuk mäkký,<бархатным>. Keď sú podtóny výrazne vyššie ako základný tón, existuje<металличность>vo zvuku alebo hlase.
Orgány sluchu vďaka svojmu pozoruhodnému zariadeniu ľahko rozlíšia znaky jednej vibrácie od druhej, hlas blízkej alebo známej osoby od hlasov iných ľudí. Podľa toho, ako človek hovorí, posudzujeme jeho náladu, stav, zážitky. Radosť, bolesť, hnev, strach, strach z nebezpečenstva – to všetko možno počuť aj bez toho, aby ste videli toho, komu ten hlas patrí.
Druhou hlavnou charakteristikou je amplitúda kmitov. Toto je najväčšia odchýlka od rovnovážnych polôh pre harmonické vibrácie. Na príklade kyvadla je amplitúda jeho maximálna odchýlka od rovnovážnej polohy do krajnej pravej alebo ľavej polohy. Amplitúda kmitov, ako aj frekvencia určuje intenzitu (silu) zvuku. Keď sa zvukové vlny šíria, jednotlivé častice elastického média sa postupne premiestňujú. Toto posunutie sa prenáša z častice na časticu s určitým oneskorením, ktorého hodnota závisí od inerciálnych vlastností média. Prenos posunov z častice na časticu je sprevádzaný zmenou vzdialenosti medzi týmito časticami, čo má za následok zmenu tlaku v každom bode média.
Akustická vlna nesie určitú energiu v smere svojho pohybu. Vďaka tomu počujeme zvuk vytvorený zdrojom umiestneným v určitej vzdialenosti od nás. Čím viac akustickej energie sa dostane do ľudského ucha, tým hlasnejšie zvuk počuje. Sila zvuku alebo jeho intenzita je určená množstvom akustickej energie, ktorá pretečie za jednu sekundu cez plochu jedného štvorcového centimetra. V dôsledku toho intenzita akustických vĺn závisí od veľkosti akustického tlaku vytvoreného zdrojom zvuku v médiu, ktorý je zase určený veľkosťou posunutia častíc média spôsobeného zdrojom. Napríklad vo vode aj veľmi malé posuny vytvárajú veľkú intenzitu zvukových vĺn.
Intenzita bežných zvukov vnímaných ľudským uchom je veľmi malá. Hlasný rozhovor napríklad zodpovedá intenzite zvuku približne jednej miliardtine wattu na štvorcový centimeter. Ale keďže plocha dvoch zvukovodov uší človeka je približne rovná jednému štvorcovému centimetru, človek vníma výkon jednej miliardtiny wattu ako dosť hlasný zvuk. Ak by sme chceli uvariť kanvicu vody pomocou energie zvukovej reči premenenej na teplo bez akýchkoľvek strát, potom by to vyžadovalo energiu nepretržitého hlasného rozhovoru všetkých obyvateľov Moskvy počas dňa, pričom na plynovom sporáku napr. varná kanvica varí 10 minút. A moc, ktorá by bola získaná súčasným výkrikom všetkých ľudí glóbus, by bol polovičný výkon motora auta<Жигули>.
Hlasitosť súvisí s intenzitou zvuku. Čím väčšia je intenzita zvuku, tým je hlasnejší. Pojmy hlasitosť a intenzita však nie sú ekvivalentné. Hlasitosť zvuku je mierou sily sluchového vnemu spôsobeného zvukom. Môže vytvoriť zvuk rovnakej intenzity rôzni ľudia sluchové vnemy, ktoré nie sú svojou hlasitosťou rovnaké. Takže napríklad zvuky, ktoré majú rovnakú intenzitu, ale líšia sa výškou, ucho vníma s rôznou hlasitosťou v závislosti od charakteristík sluchových vnemov. Nevnímame veľmi slabé aj veľmi hlasné zvuky. Každý človek má takzvaný prah sluchu, ktorý je definovaný ako najnižšia intenzita zvuku potrebná na to, aby bol zvuk počuť.
Frekvenčne najlepšie vnímateľné zvuky sú lepšie rozlíšiteľné z hľadiska hlasitosti. Pri frekvencii 32 hertzov sa hlasitosťou rozlišujú tri zvuky, pri frekvencii 125 hertzov - 94 zvukov a pri frekvencii 1000 hertzov - 374. Nárast nie je neobmedzený. Počnúc frekvenciou 8 000 hertzov sa hlasitosť rozlíšiteľných zvukov znižuje. Pri frekvencii 16 000 hertzov človek dokáže rozlíšiť iba 16 zvukov.
Človek prestáva počuť zvuky veľmi vysokej intenzity a vníma ich ako pocit tlaku alebo bolesti. Táto sila zvuku sa nazýva prah bolesti. Štúdie ukázali, že intenzita, pri ktorej zvuky rôznych frekvencií spôsobujú bolesť, je rôzna. Ak sa intenzita zvuku zvýši miliónkrát, hlasitosť sa zvýši len niekoľko stokrát. Ukázalo sa, že ucho premieňa intenzitu zvuku na hlasitosť podľa zložitého logaritmického zákona, čím chráni svoje vnútorné časti pred nadmernými vplyvmi.
Najsilnejšie zvuky, s ktorými sa musí väčšina ľudí v každodennom živote vysporiadať, spôsobujú podráždenie alebo dokonca bolesť. uši. Ale ak sa sila zvuku, ktorý spôsobuje bolestivé pocity v ušiach, zníži desaťmiliónkrát, potom je takýto zvuk dostatočne intenzívny na to, aby sa šíril vzduchom.
Na meranie nášho subjektívneho vnímania zvuku sa používa logaritmická stupnica. Keď je sila jedného zvuku 10-krát väčšia ako sila iného, ​​potom hovoria, že intenzita prvého zvuku je 10 decibelov v porovnaní s druhým, 100-krát - 20 decibelov, 1000-krát - 30 decibelov atď. slová, zakaždým, keď sa pomer akustického výkonu zvýši o faktor 10, intenzita zvuku vyjadrená v decibeloch sa zvýši o 10. Týmto prístupom nedostaneme absolútnu, ale iba relatívnu škálu. Je potrebné nejako vybrať úroveň nulovej intenzity, aby ste z nej mohli počítať. Táto úroveň bola zvolená na základe subjektívnych ukazovateľov - ide o minimálnu hranicu pre vnímanie zvuku ľudským uchom, ktorá je 10 ~ 12 wattov na meter štvorcový. Zvuk 10-krát silnejší má úroveň intenzity 10 decibelov, miliónkrát viac - 60 decibelov, 10 miliónov miliónovkrát bolestivejší - 130 decibelov, čo zodpovedá 10 wattom na meter štvorcový.
Existuje ďalšia vlastnosť ľudského sluchu. Ak sa k zvuku s určitou hlasitosťou pridá zvuk rovnakej alebo blízkej frekvencie, potom bude celková hlasitosť menšia ako matematický súčet rovnakých hlasitostí. Simultánne znejúce zvuky sa takpovediac navzájom kompenzujú alebo maskujú. A zvuky, ktoré sú frekvenčne ďaleko od seba, sa navzájom neovplyvňujú a ich hlasitosť je maximálna. Skladatelia používajú tento vzor na dosiahnutie najväčšej sily zvuku orchestra.
Z hľadiska vnímania zvukov orgánmi sluchu ich možno rozdeliť najmä do troch kategórií: hluk, hudba, reč. Takéto rozdelenie je odôvodnené nielen naším zvykom klasifikovať javy a predmety. Hluk, hudba a reč sú rôzne oblasti zvukových udalostí, ktoré majú informácie špecifické pre osobu. Preto ich študujú rôzni odborníci.
Hluk je nesystematická kombinácia veľkého množstva zvukov, kedy všetky tieto zvuky splývajú v niečo chaotické, nesúladné. Každý z nás tento nie vždy príjemný jav celkom dobre pozná. Aj keď sa zdá, že my, zaujatí svojimi myšlienkami, nevnímame hluk, pôsobí na nás spravidla negatívne. Hodina, ďalšia a cítime, že hlava začína bolieť, objavuje sa slabosť.
A niekedy sa nám zdá, že sa to všetko deje zdanlivo bez príčiny. Len ak nám hluk dôkladne prekáža, pôsobí na nás dráždivo, s istotou vieme, že z neho bolí hlava.
Teraz odborníci uvažujú o boji proti hluku v mestách a najmä v priemyselné podniky jeden z kritické problémy. Tu, samozrejme, nie všade je absolútne ticho. Áno, je to jednoducho a v podmienkach moderného mesta a modernej výroby nedosiahnuteľné. Navyše človek nemôže žiť v absolútnom tichu a nikdy sa o to nesnaží. Nie náhodou je ticho zvukových komôr jednou z najťažších skúšok pre tých, ktorí sa pripravujú na lety do vesmíru. Človek, ktorý bol dlho v absolútnom tichu, prežíva<информационный голод>čo môže viesť k duševným poruchám. Jedným slovom, dlhotrvajúce absolútne ticho je pre psychiku rovnako škodlivé ako neprerušovaný zvýšený hluk. Oba tieto stavy sú neprirodzené pre človeka, ktorý sa za milióny rokov evolúcie prispôsobil určitému šumovému pozadiu – rôznym a nevtieravým zvukom prírody.
Pozorovania zdravotného stavu pracovníkov v hlučných dielňach ukázali, že vplyvom hluku dochádza k narušeniu dynamiky centrálneho nervového systému a funkcií autonómneho nervového systému. Jednoducho povedané, hluk môže zvýšiť krvný tlak, zrýchliť alebo spomaliť pulz, znížiť kyslosť žalúdočnej šťavy, krvný obeh v mozgu, oslabiť pamäť a znížiť ostrosť sluchu. Pracovníci v hlučných odvetviach majú vyššie percento ochorení nervovej a cievne systémy, gastrointestinálny trakt.
Jedným z dôvodov negatívnych účinkov hluku je to, že keď sa sústredíme, aby sme lepšie počuli, naše načúvacie prístroje sú preťažené. Jednorazové preťaženie nie je strašné, ale keď sa preťažíme zo dňa na deň, z roka na rok, neprejde to bez stopy.
Koľko a aký hluk človek vydrží, závisí od veku. Mládež má tendenciu odolávať väčšiemu hluku ako starší, rev orchestra alebo prenikavý spev, ktorý má tínedžer rád, dokáže staršieho človeka úplne nasrať. Ako lekári a akustici určujú hladinu hluku? Na meranie intenzity zvuku v sluchové vnímanie prijali medzinárodnú stupnicu hlasitosti rozdelenú na 13 belov alebo 130 decibelov. Na tejto stupnici nula zodpovedá prahu sluchu, 10 decibelov - šepot nízkej hlasitosti, 20 decibelov - šepot strednej hlasitosti, 40 decibelov - tichá konverzácia, 50 decibelov - konverzácia strednej hlasitosti, 70 decibelov - hluk písacieho stroja, 80 decibelov - hluk bežiaceho motora nákladného auta, 100 decibelov - hlasný signál auta na vzdialenosť 5-7 metrov, 120 decibelov - hluk pracovného traktora na vzdialenosť jedného metra a nakoniec , 130 decibelov - prah bolesti, teda prah únosnosti ucha. Zistilo sa, že maximálne hodnoty, ktoré podľa všetkého neovplyvňujú telo, sú 30-35 decibelov, avšak pri dlhodobom vystavení takémuto hluku prakticky zdravých ľudí môže dať<сбой>nervový systém, ktorý sa spravidla prejavuje poruchami spánku.
Lekári vytrvalo pokračujú v skúmaní vplyvu hluku na ľudské zdravie. Zistili napríklad, že pri zvýšení hluku sa zvyšuje uvoľňovanie adrenalínu. Adrenalín zasa ovplyvňuje činnosť srdca a najmä podporuje uvoľňovanie voľných mastných kyselín do krvi. K tomu stačí, aby bol človek krátkodobo vystavený hluku s intenzitou 60-70 decibelov. Hluk nad 90 decibelov podporuje aktívnejšie uvoľňovanie kortizónu. A to do určitej miery oslabuje schopnosť pečene bojovať s telu škodlivými látkami, vrátane tých, ktoré prispievajú k vzniku rakoviny.
Ukázalo sa, že hluk škodí aj ľudskému zraku. K tomuto záveru dospela skupina bulharských lekárov, ktorí tento problém skúmali. Špecialisti, ktorí sa zúčastnili na experimentoch, strávili niekoľko hodín v zatemnených celách, kde sa neustále vysielal hluk z prevádzky strojov a mechanizmov zaznamenaný na pásku. Zároveň sa zistilo, že činnosť sietnice oka, od ktorej závisí práca očné nervy a teda aj zraková ostrosť. Hluk je teda pre človeka veľmi nepriaznivý jav, výrazne znižuje produktivitu duševnej a fyzickej práce. Nie je možné vymenovať všetky človekom spôsobené zdroje hluku, pred ktorými je potrebná aktívna ochrana. Ak si však uvedomíme pouličný hluk moderného veľkomesta, potom jeho hlavný zdroj nie je až také ťažké určiť – ide o dopravu, najmä neprestajne hrkotajúce, či dokonca len hrkotajúce autá. V niektorých Hlavné mestá svetový hluk počas dňa dosahuje 120-130 decibelov. V západnej Európe sú mestá, kde obyvatelia už niekoľko rokov nemôžu cez deň pracovať a v noci spať – prúdové lietadlá neustále prelietavajú nad ich domami.
Vynára sa otázka, či sa dá s hlukom vyrovnať a ako?
V Sovietskom zväze sa boju proti hluku a zlepšovaniu akustických podmienok venuje veľká pozornosť. Lietadlám je vo všeobecnosti zakázané lietať nad mestami. Hlučné podniky sú buď izolované od obytných štvrtí so zeleňou, alebo sa ich snažia vyviesť za hranice mesta. V nových oblastiach sa budujú široké cesty, kde sa zvuky viac pohlcujú, bez toho, aby sa opakovane odrážali od stien domov. AT osady zvukové signály všetkých druhov dopravy sú zakázané (výnimky stanovujú pravidlá cestnej premávky).
Rastliny sú dobrým tlmičom hluku. Stromy a kríky znižujú hluk o 5, 10 a niekedy aj 20 decibelov. Efektívnosť zelených plôch samozrejme závisí od ich usporiadania a drevín. Efektívne zelené pruhy medzi chodníkom a chodníkom. Na širokých uliciach s výraznou premávkou sa odporúča vytvárať popri chodníkoch uličky široké 10-12 metrov. Najlepšie je tlmiť hluk lipy terča.
Smreky pohlcujú hluk z ulice do takej miery, že obyvatelia domov nachádzajúcich sa za takýmto ihličnatým slonom sa takmer úplne zbavia nepríjemných zvukov ulice. veľké mesto.
Špecialisti pracujúci v laboratóriu stavebnej akustiky Moskovského vedecko-výskumného ústavu pre štandardný a experimentálny dizajn /MNIITEP/ navrhli takzvané protihlukové okná do obytných priestorov. Poskytujú zníženie hluku v bytoch o 44 decibelov (typicky okno znižuje hluk z ulice len o približne 22 decibelov). Okná sú vybavené tlmičmi hluku, ktoré umožňujú prístup čerstvý vzduch do miestnosti bez výrazného zhoršenia protihlukovej ochrany.
Aj v priemyselných podnikoch sa vytrvalo bojuje proti hluku. Na tento účel sa používajú osobné ochranné prostriedky -<противошумы>a<антифоны>rôzne prevedenia, ktoré znižujú úroveň vysokokvalitného hluku o 30-50 percent. Efektívnejším spôsobom zníženia hluku je použitie rôznych zvukotesných, zvuk pohlcujúcich náterov.
Dobrá iniciatíva v boji proti hluku vznikla v asociácii bavlny Yermolinsky. Útok na decibely tu začal pred niekoľkými rokmi. Zamestnanci Ústavu zdravia a chorôb z povolania Akadémie lekárskych vied ZSSR navrhli použiť zavesené dosky pohlcujúce zvuk - zákulisie. Aby boli tieto akustické pasce čo najefektívnejšie, museli hygienici a inžinieri urobiť veľa práce. Najprv boli napríklad steny obložené plochými doskami. Potom ich začali robiť zvlnené, čo dalo ešte väčší efekt, našli najlepšiu možnosť umiestnenia zákulisia. Výsledok je zrejmý – hladina hluku sa znížila o viac ako polovicu, zvýšila sa produktivita práce a výskyt snovačov sa znížil o 30 percent. Ermolinského variant regulácie hluku prijala moskovská továreň na hodváb Rosa Luxembourg<Красная Роза>, kapitálová tkáčska továreň<Красные текстильщики>, Ramenský textilný závod a pod.
Ďalším spôsobom boja proti hluku je výmena fyzicky opotrebovaných a zastaraných zariadení za pokročilejšie. Možno uplatniť aj dobre organizovanú a kvalitnú opravu a modernizáciu priemyselných zariadení a ďalšie opatrenia.
Môžete si byť istí, že problém boja proti priemyselnému hluku bude nakoniec vyriešený, pretože si to vyžadujú sociálne a ekonomické záujmy spoločnosti.
Regulačný a technický základ úplné riešenie Týmto problémom je štandardizácia, cieľavedomá a systematická činnosť, ktorej cieľom je prísne regulovať všetky faktory, ktoré tak či onak vytvárajú hluk, a stanoviť metódy a metódy ochrany proti nemu. Presne to robia špecialisti krajín – členovia Rady vzájomnej hospodárskej pomoci, vyvíjajú štandardy pre ticho v práci aj doma. Zároveň sa nevyhnutne zohľadňujú skúsenosti nahromadené v konkrétnej krajine v konkrétnom odvetví. Národné hospodárstvo. Každý štandard RVHP je syntézou skúseností a moderných vedeckých úspechov a je úplne orientovaný na využitie progresívneho inžinierstva a technológie.
Maďarskí špecialisti vyvinuli štandard<Допустимые уровни звукового давления в жилых и общественных зданиях>. Tento dokument stanovuje množstvo akustických limitov, vďaka ktorým pojem ticho nadobúda kvantitatívny výraz. Tak napríklad! opatrenia, ticho v byte je podľa lekárov podieľajúcich sa na vývoji normy 40 decibelov cez deň a 30 decibelov v noci. Pre porovnanie: 25 decibelov dáva šuchot lístia v miernom vetre, 30 decibelov - tikanie hodín vo vzdialenosti 1 metra, 75-80 decibelov - hluk na ulici malého mesta.
Pracuje sa na norme, ktorá ustanoví1 maximálne prípustné hladiny hluku v bytovej zástavbe, rekreačných oblastiach a detských ihriskách. Normy stanovené v tejto norme budú povinné pre projektantov a staviteľov.
Samozrejme, aby sa efektívne vysporiadalo s hlukom; musíš to vedieť zmerať. Ale nielen to, sú potrebné aj jednotné metódy merania a hodnotenia. To má byť podložené novým štandardom RVHP pre metódy merania hluku generovaného dopravnými prúdmi] v uliciach veľkých miest.
RVHP má stálu komisiu s pracovnou skupinou-1 ochrana práce koordinuje normalizačné práce vykonávané v krajinách RVHP. V roku 1976 boli schválené technické predpisy na obmedzenie hluku v textilnom priemysle, kde je známe, že pracujú prevažne ženy.
Prostriedky a metódy ochrany pred hlukom klasifikuje norma vyvinutá sovietskymi špecialistami Norma obsahujúca všeobecné požiadavky na metódu merania hluku bola vytvorená špecialistami z Československa. Špecialisti NDR odôvodnili štandard RVHP<Допустимые уро ни шума на рабочих местах>, podľa ktorého by hladina hluku odteraz nemala presiahnuť 85 decibelov. Samozrejme, nie sú to ani zďaleka ideálne podmienky, o ktorých hygienici snívajú, napriek tomu by zníženie priemyselného hluku na túto úroveň vo všetkých podnikoch bez výnimky viedlo k výraznému zlepšeniu pracovných podmienok.
Pokračujú práce na normalizácii zameranej na boj proti hluku. Stála komisia RVHP teda poverila špecialistov ZSSR vypracovaním návrhu dlhodobého programu zameraného na komplexnú ochranu ľudí pred škodlivými účinkami hluku.
Pri slove<музыка>hneď si predstavíme druh umenia, konkrétne - pomocou zvuku umelecké obrazy- odráža realitu a rovnako špecificky ovplyvňuje ľudí - ich psychiku a emócie.
Už dávno sme si zvykli, že hudba je rozmanitý svet zvukov organizovaný zvláštnym spôsobom, vďaka čomu dokáže dostatočne úplne vyjadrovať emocionálne zážitky ľudí, ich stav mysle. Zároveň sa akosi zabúda na to, že sa na ňu vzťahujú všetky tie charakteristiky, ktoré fyzici pri skúmaní zvukov všeobecne stanovujú a merajú. Sú však použiteľné s prihliadnutím na jeho vlastnosti, a preto nie je predmetom štúdia akustiky všeobecne, ale hudobnej akustiky – vedy, ktorá sa zrodila na priesečníku akustiky, muzikológie, psychológie a fyziológie. Koniec koncov, hudobný jazyk je, dalo by sa povedať, poľudštený zvuk ako vo svojom pôvode, tak aj vo svojom určení.
Ale s ešte väčším právom môžeme povedať to isté o zvukoch, ktoré tvoria náš jazyk, ktorý je neoddeliteľne spojený s myslením, vedomím.
Hluk, hudba, zvuková reč sú teda akoby schodíkmi rebríka vedúceho k čoraz väčšej organizovanosti, usporiadanosti vo svete zvukov, k ich stále väčšiemu informačnému obsahu.

"Zvuk, ultrazvuk, infrazvuk"

Mnohí z nás sa niekedy zaujímajú o jednoduchú fyziologickú otázku týkajúcu sa toho, ako počujeme. Pozrime sa, z čoho pozostáva a ako funguje náš sluchový orgán.

Najprv si všimneme, že sluchový analyzátor má štyri časti:

1. Vonkajšie ucho. Zahŕňa sluchový pohon, ušnicu a ušný bubienok. Ten slúži na izoláciu vnútorného konca sluchového drôtu od okolia. Čo sa týka zvukovodu, má úplne zakrivený tvar, dlhý asi 2,5 centimetra. Na povrchu zvukovodu sú žľazy a je tiež pokrytý chĺpkami. Práve tieto žľazy vylučujú ušný maz, ktorý si ráno čistíme. Zvukovod je tiež potrebný na udržanie potrebnej vlhkosti a teploty vo vnútri ucha.
2. Stredné ucho. Zložka sluchového analyzátora, ktorá sa nachádza za ušným bubienkom a je naplnená vzduchom, sa nazýva stredné ucho. Je spojený Eustachovou trubicou s nosohltanom. eustachova trubica je pomerne úzky chrupkový kanálik, ktorý je normálne uzavretý. Keď robíme prehĺtacie pohyby, otvorí sa a do dutiny sa cez ňu dostane vzduch. Vo vnútri stredného ucha sú tri malé sluchové kostičky: nákovka, kladívko a strmienok. Kladivo sa pomocou jedného konca spojí so strmeňom a to už je s odliatkom vo vnútornom uchu. Pod vplyvom zvukov je tympanická membrána v neustálom pohybe a sluchové ossicles ďalej prenášajú svoje vibrácie dovnútra. Je to jeden z najdôležitejších prvkov, ktoré je potrebné študovať pri zvažovaní štruktúry ľudského ucha
3. Vnútorné ucho. V tejto časti sluchového súboru je naraz niekoľko štruktúr, ale iba jedna z nich, slimák, riadi sluch. Svoje meno dostal vďaka svojmu špirálovitému tvaru. Má tri kanály, ktoré sú naplnené lymfatickými tekutinami. V strednom kanáli sa kvapalina výrazne líši v zložení od zvyšku. Orgán zodpovedný za sluch sa nazýva Cortiho orgán a nachádza sa v strednom kanáli. Skladá sa z niekoľkých tisíc vlasov, ktoré zachytávajú vibrácie vytvorené tekutinou pohybujúcou sa kanálom. Vytvára tiež elektrické impulzy, ktoré sa potom prenášajú do mozgovej kôry. Konkrétna vlasová bunka reaguje na určitý druh zvuku. Ak sa stane, že vlásková bunka zomrie, potom človek prestane vnímať tento alebo ten zvuk. Aby sme pochopili, ako človek počuje, mali by sme zvážiť aj sluchové dráhy.

sluchové dráhy

Ide o súbor vlákien, ktoré vedú nervové impulzy zo samotnej kochley do sluchových centier vašej hlavy. Náš mozog vníma konkrétny zvuk prostredníctvom dráh. Sluchové centrá sa nachádzajú v spánkových lalokoch mozgu. Zvuk, ktorý sa dostane cez vonkajšie ucho do mozgu, trvá asi desať milisekúnd.

Ako vnímame zvuk?

Ľudské ucho spracováva zvuky prijímané z okolia na špeciálne mechanické vibrácie, ktoré následne premieňajú pohyby tekutín v slimákovi na elektrické impulzy. Prechádzajú dráhami centrálneho sluchového systému do časových častí mozgu, aby ich bolo možné následne rozpoznať a spracovať. Teraz medziľahlé uzly a samotný mozog extrahujú niektoré informácie týkajúce sa hlasitosti a výšky zvuku, ako aj ďalších charakteristík, ako je čas zachytenia zvuku, smer zvuku a iné. Mozog teda môže vnímať prijaté informácie z každého ucha postupne alebo spoločne, pričom dostane jeden vnem.

Je známe, že v našom uchu sú nejaké „šablóny“ už študovaných zvukov, ktoré náš mozog rozpoznal. Pomáhajú mozgu správne triediť a identifikovať primárny zdroj informácií. Ak sa zvuk zníži, mozog začne dostávať nesprávne informácie, čo môže viesť k nesprávnej interpretácii zvukov. Ale nielen zvuky môžu byť skreslené, časom je mozog vystavený aj nesprávnej interpretácii niektorých zvukov. Výsledkom môže byť nesprávna reakcia osoby alebo nesprávna interpretácia informácií. Aby sme počuli správne a spoľahlivo interpretovali to, čo počujeme, potrebujeme synchrónnu prácu mozgu a sluchového analyzátora. Preto možno poznamenať, že človek počuje nielen ušami, ale aj mozgom.

Štruktúra ľudského ucha je teda pomerne zložitá. Len koordinovaná práca všetkých častí sluchového orgánu a mozgu nám umožní správne pochopiť a interpretovať to, čo počujeme.

Ľudské sluchové ústrojenstvo je zložitý a zároveň veľmi zaujímavý mechanizmus. Aby sme si jasnejšie predstavili, čo je pre nás zvuk, musíme pochopiť, čo a ako počujeme.

V anatómii sa ľudské ucho zvyčajne delí na tri časti: vonkajšie ucho, stredné ucho a vnútorné ucho. Vonkajšie ucho zahŕňa ušnicu, ktorá pomáha koncentrovať zvukové vibrácie, a vonkajší zvukovod. Zvuková vlna, ktorá vstupuje do ušnice, prechádza ďalej zvukovodom (jeho dĺžka je asi 3 cm a priemer je asi 0,5) a vstupuje do stredného ucha, kde naráža na blanu bubienka, čo je tenká priesvitná membrána. Ušný bubienok premieňa zvukovú vlnu na vibrácie (zosilňuje účinok slabej zvukovej vlny a oslabuje silnú). Tieto vibrácie sa prenášajú cez spoj ušný bubienok kosti - kladivko, nákovka a strmienok - do vnútorného ucha, čo je stočená trubica s tekutinou s priemerom asi 0,2 mm a dĺžkou asi 4 cm.Táto trubica sa nazýva slimák. Vo vnútri slimáka sa nachádza ďalšia membrána zvaná bazilárna membrána, ktorá pripomína šnúrku dlhú 32 mm, pozdĺž ktorej sú umiestnené citlivé bunky (viac ako 20 tisíc vlákien). Hrúbka struny na začiatku slimáka a na jeho vrchole je odlišná. V dôsledku tejto štruktúry membrána rezonuje so svojimi rôznymi časťami v reakcii na zvukové vibrácie rôznych výšok. Takže vysokofrekvenčný zvuk ovplyvňuje nervové zakončenia umiestnené na začiatku slimáka a nízkofrekvenčné zvukové vibrácie ovplyvňujú zakončenia na jeho vrchole. Mechanizmus rozpoznávania frekvencie zvukových vibrácií je pomerne komplikovaný. Vo všeobecnosti spočíva v analýze umiestnenia postihnutých nervových zakončení, ako aj v analýze frekvencie impulzov vstupujúcich do mozgu z nervových zakončení.

Existuje celá veda, ktorá študuje psychologické a fyziologické vlastnosti ľudského vnímania zvuku. Táto veda sa nazýva psychoakustika. V posledných desaťročiach sa psychoakustika stala jedným z najdôležitejších odvetví v oblasti zvukovej techniky, pretože najmä vďaka znalostiam v oblasti psychoakustiky sa vyvinuli moderné zvukové technológie. Pozrime sa na najzákladnejšie fakty stanovené psychoakustikou.

Základné informácie o zvukové vibrácie mozog prijíma v oblasti do 4 kHz. Táto skutočnosť sa ukazuje ako celkom logická, vzhľadom na to, že všetky hlavné životne dôležité potrebné pre človeka zvuky sú v tomto spektrálnom pásme až do 4 kHz (hlasy iných ľudí a zvierat, zvuk vody, vetra atď.). Frekvencie nad 4 kHz sú pre človeka len pomocné, čo potvrdzujú mnohé experimenty. Vo všeobecnosti sa všeobecne uznáva, že nízke frekvencie sú „zodpovedné“ za zrozumiteľnosť, jasnosť zvukovej informácie a vysoké frekvencie sú zodpovedné za subjektívnu kvalitu zvuku. Ľudský načúvací prístroj je schopný rozlíšiť frekvenčné zložky zvuku v rozsahu od 20-30 Hz do približne 20 kHz. Uvedená horná hranica môže kolísať v závislosti od veku poslucháča a ďalších faktorov.

Vo zvukovom spektre väčšiny hudobných nástrojov sa pozoruje frekvenčná zložka, ktorá najviac vyniká v amplitúde. Volajú ju základná frekvencia alebo hlavný tón. Základná frekvencia je veľmi dôležitým zvukovým parametrom a tu je dôvod. Pre periodické signály je ľudský sluchový systém schopný rozlíšiť výšku tónu. Podľa definície Medzinárodnej organizácie pre normalizáciu, ihrisko- ide o subjektívnu charakteristiku, ktorá rozdeľuje zvuky v určitej škále od nízkej po vysokú. Vnímanú výšku tónu ovplyvňuje predovšetkým frekvencia výšky tónu (perióda), ale môže ju ovplyvniť aj celkový tvar zvukovej vlny a jej zložitosť (tvar periódy). Výška tónu môže byť určená sluchovým systémom pre komplexné signály, ale iba ak je základný tón signálu periodikum(napr. pri zvuku tlieskania alebo výstrelu nie je tón periodický, a preto ucho nedokáže posúdiť jeho výšku).

Vo všeobecnosti, v závislosti od amplitúd zložiek spektra, môže zvuk získať inú farbu a môže byť vnímaný ako tón alebo ako hluk. Ak je spektrum diskrétne (to znamená, že na grafe spektra sú jasne vyjadrené vrcholy), potom je zvuk vnímaný ako tón, ak existuje jeden vrchol, alebo ako súzvuk, v prípade prítomnosti viacerých výrazných vrcholov. Ak má zvuk spojité spektrum, to znamená, že amplitúdy frekvenčných zložiek spektra sú približne rovnaké, potom je podľa ucha takýto zvuk vnímaný ako hluk. Na názornú ukážku si môžete vyskúšať experimentálne „vyrobiť“ rôzne hudobné tóny a harmónie. K tomu je potrebné pripojiť niekoľko generátorov čistých tónov k reproduktoru cez sčítačku ( oscilátory). Navyše to urobiť tak, aby bolo možné upraviť amplitúdu a frekvenciu každého generovaného čistého tónu. V dôsledku vykonanej práce bude možné zmiešať signály zo všetkých oscilátorov v požadovanom pomere a vytvoriť tak úplne odlišné zvuky. Naučené zariadenie bude najjednoduchším zvukovým syntetizátorom.

Veľmi dôležitou charakteristikou ľudského sluchového systému je schopnosť rozlišovať dva tóny s rôznymi frekvenciami. Experimentálne testy ukázali, že v pásme od 0 do 16 kHz je ľudský sluch schopný rozlíšiť až 620 frekvenčných gradácií (v závislosti od intenzity zvuku), pričom približne 140 gradácií je v rozsahu od 0 do 500 Hz.

Vnímanie výšky čistých tónov je ovplyvnené aj intenzitou a trvaním zvuku. Najmä nízky čistý tón sa bude zdať ešte nižší, ak sa jeho intenzita zvýši. Opačná situácia je pozorovaná pri vysokofrekvenčnom čistom tóne - zvýšenie intenzity zvuku spôsobí, že subjektívne vnímaná výška bude ešte vyššia.

Trvanie zvuku ovplyvňuje vnímanú výšku tónu kritickým spôsobom. Takže veľmi krátky zvuk (menej ako 15 ms) akejkoľvek frekvencie bude uchu pripadať ako ostré cvaknutie – ucho nebude schopné rozlíšiť výšku pre takýto signál. Výška tónu začína byť vnímaná až po 15 ms pre frekvencie v pásme 1000 - 2000 Hz a až po 60 ms pre frekvencie pod 500 Hz. Tento jav sa nazýva zotrvačnosť sluchu . Zotrvačnosť sluchu je spojená so štruktúrou bazilárnej membrány. Krátkodobé zvukové výbuchy nie sú schopné prinútiť membránu rezonovať na požadovanej frekvencii, čo znamená, že mozog nedostáva informácie o výške veľmi krátkych zvukov. Minimálny čas potrebný na rozpoznanie výšky závisí od frekvencie zvukového signálu a presnejšie od vlnovej dĺžky. Čím vyššia je frekvencia zvuku, tým kratšia je vlnová dĺžka zvukovej vlny, čo znamená, že vibrácie bazilárnej membrány sa „nastavujú“ rýchlejšie.

V prírode sa takmer vôbec nestretneme s čistými tónmi. Zvuk akéhokoľvek hudobného nástroja je zložitý a skladá sa z mnohých frekvenčných komponentov. Ako sme už povedali vyššie, aj pri takýchto zvukoch je ucho schopné nastaviť výšku ich zvuku v súlade s frekvenciou základného tónu a/alebo jeho harmonických. Aj pri rovnakej výške sa však zvuk napríklad huslí podľa ucha líši od zvuku klavíra. Je to spôsobené tým, že okrem výšky zvuku dokáže ucho posúdiť aj celkový charakter, farbu zvuku, jeho timbre. zvukový timbre Toto je kvalita vnímania zvuku, ktorá bez ohľadu na frekvenciu a amplitúdu umožňuje rozlíšiť jeden zvuk od druhého. Zafarbenie zvuku závisí od celkového spektrálneho zloženia zvuku a intenzity spektrálnych zložiek, teda od všeobecný pohľad zvuková vlna a v skutočnosti nezávisí od výšky základného tónu. Fenomén zotrvačnosti sluchového systému má značný vplyv na zafarbenie zvuku. Vyjadruje sa to napríklad tak, že rozpoznanie zafarbenia sluchom trvá asi 200 ms.

Hlasitosť zvuku je jedným z pojmov, ktoré používame každý deň bez toho, aby sme premýšľali o tom, aký fyzický význam má. Hlasitosť zvuku- toto je psychologická charakteristika vnímanie zvuku, ktoré určuje vnem sily zvuku. Hlasitosť zvuku, hoci pevne súvisí s intenzitou, sa neúmerne zvyšuje so zvyšovaním intenzity zvukového signálu. Hlasitosť je ovplyvnená frekvenciou a trvaním pípania. Aby bolo možné správne posúdiť súvislosť medzi vnímaním zvuku (jeho hlasitosťou) a podráždením (úrovňou intenzity zvuku), je potrebné vziať do úvahy, že zmena citlivosti ľudského načúvacieho prístroja sa presne neriadi logaritmickým zákonom. .

Na meranie hlasitosti zvuku existuje niekoľko jednotiek. Prvá jednotka je pozadie"(v anglickom označení -" phon "). Hovorí sa, že „úroveň hlasitosti zvuku je n phon“, ak priemerný poslucháč usúdi, že hlasitosť signálu sa rovná tónu s frekvenciou 1000 Hz a úrovňou tlaku n dB. Pozadie, podobne ako decibel, v podstate nie je jednotkou merania, ale je relatívnou subjektívnou charakteristikou intenzity zvuku. Na obr. 5 je graf s rovnakými krivkami hlasitosti.

Každá krivka v grafe ukazuje rovnakú úroveň hlasitosti s počiatočným bodom pri 1000 Hz. Inými slovami, každý riadok zodpovedá nejakej hodnote hlasitosti nameranej v telefónoch. Napríklad riadok „10 phon“ zobrazuje úrovne signálu v dB pri rôznych frekvenciách, ktoré poslucháč vníma ako rovnakú hlasitosť ako signál s frekvenciou 1000 Hz a úrovňou 10 dB. Je dôležité poznamenať, že uvedené krivky nie sú referenčné, ale sú uvedené ako príklad. Moderný výskum jasne naznačujú, že tvar kriviek v dostatočnej miere závisí od podmienok merania, akustických vlastností miestnosti a tiež od typu zdrojov zvuku (reproduktory, slúchadlá). Neexistuje teda žiadny referenčný graf kriviek rovnakej hlasitosti.

Dôležitým detailom vnímania zvuku ľudským načúvacím prístrojom je tzv sluchový prah - minimálna intenzita zvuku, pri ktorej začína vnímanie signálu. Ako sme videli, ľudské rovnaké úrovne hlasitosti nezostávajú konštantné s frekvenciou. Inými slovami, citlivosť sluchového ústrojenstva veľmi závisí od hlasitosti zvuku a jeho frekvencie. Najmä prah sluchu tiež nie je rovnaký pri rôznych frekvenciách. Napríklad prah počutia signálu pri frekvencii približne 3 kHz je o niečo nižší ako 0 dB a pri frekvencii 200 Hz je to približne 15 dB. Naopak, prah bolesti počuteľnosti málo závisí od frekvencie a pohybuje sa od 100 do 130 dB. Graf prahu sluchu je znázornený na obr. 6. Všimnite si, že keďže sa ostrosť sluchu mení s vekom, graf prahu počuteľnosti v hornom frekvenčnom pásme je pre rôzne vekové skupiny odlišný.

Frekvenčné zložky s amplitúdou pod prahom počuteľnosti (teda tie, ktoré sú pod grafom prahu počuteľnosti) sú pre ucho neviditeľné.

Zaujímavý a mimoriadne dôležitý je fakt, že prah sluchu sluchového ústrojenstva, ako aj rovnomerné krivky hlasitosti, nie sú v rozdielne podmienky. Vyššie uvedené grafy prahu sluchu platia pre ticho. V prípade vykonávania experimentov na meranie prahu sluchu nie v úplnom tichu, ale napríklad v hlučnej miestnosti alebo v prítomnosti nejakého neustáleho zvuku na pozadí sa grafy ukážu byť odlišné. Vo všeobecnosti to nie je vôbec prekvapujúce. Keď ideme po ulici a rozprávame sa s partnerom, sme nútení prerušiť náš rozhovor, keď okolo nás prejde nákladné auto, pretože hluk nákladného auta nám neumožňuje počuť partnera. Tento efekt sa nazýva frekvenčné maskovanie . Dôvodom pre vznik efektu frekvenčného maskovania je schéma vnímania zvuku sluchovým systémom. Silný amplitúdový signál určitej frekvencie f m spôsobuje silné poruchy bazilárnej membrány v niektorých jej segmentoch. Frekvenčne blízky, ale amplitúdovo slabší signál s frekvenciou f už nie je schopný ovplyvňovať kmitanie membrány, a preto zostáva „bez povšimnutia“ nervovými zakončeniami a mozgom.

Efekt frekvenčného maskovania je platný pre frekvenčné zložky, ktoré sú súčasne prítomné v spektre signálu. Vplyvom zotrvačnosti sluchu sa však efekt maskovania môže časom rozšíriť. Takže nejaká frekvenčná zložka môže maskovať inú frekvenčnú zložku, aj keď sa v spektre neobjavia súčasne, ale s určitým oneskorením. Tento efekt sa nazýva dočasnéo a prestrojiť sa. V prípade, že sa maskovací tón objaví včas skôr ako maskovaný, je vyvolaný efekt post maskovanie . V prípade, že sa maskovací tón objaví neskôr ako maskovaný (aj takýto prípad je možný), je efekt tzv. predkamufláž.

2.5. Priestorový zvuk.

Človek počuje dvoma ušami a vďaka tomu je schopný rozlíšiť smer príchodu zvukové signály. Táto schopnosť ľudského sluchového ústrojenstva je tzv binaurálny efekt . Mechanizmus rozpoznávania smeru príchodu zvukov je zložitý a treba povedať, že jeho skúmaniu a metódam aplikácie ešte nie je koniec.

Ľudské uši sú rozmiestnené v určitej vzdialenosti pozdĺž šírky hlavy. Rýchlosť šírenia zvukovej vlny je relatívne nízka. Signál prichádzajúci zo zdroja zvuku oproti poslucháčovi prichádza do oboch uší súčasne a mozog to interpretuje ako umiestnenie zdroja signálu buď za alebo pred, ale nie nabok. Ak signál pochádza zo zdroja posunutého vzhľadom na stred hlavy, potom zvuk prichádza do jedného ucha rýchlejšie ako do druhého, čo umožňuje mozgu vhodne ho interpretovať ako signál prichádzajúci zľava alebo sprava a dokonca približne určiť uhol príchodu. Číselne, rozdiel v čase príchodu signálu do ľavého a pravého ucha, ktorý je od 0 do 1 ms, posúva pomyselný zdroj zvuku smerom k uchu, ktoré signál vníma skôr. Tento spôsob určenia smeru príchodu zvuku využíva mozog vo frekvenčnom pásme od 300 Hz do 1 kHz. Smer príchodu zvuku pri frekvenciách nad 1 kHz určuje ľudský mozog analýzou hlasitosti zvuku. Faktom je, že zvukové vlny s frekvenciou nad 1 kHz vo vzdušnom priestore rýchlo utlmia. Preto sa intenzita zvukových vĺn, ktoré dosahujú ľavé a pravé ucho poslucháča, natoľko líši, že umožňuje mozgu určiť smer príchodu signálu rozdielom v amplitúdach. Ak je zvuk v jednom uchu počuteľný lepšie ako v druhom, zdroj zvuku je zo strany ucha, v ktorej je počuť lepšie. Dôležitým pomocníkom pri určovaní smeru príchodu zvuku je schopnosť človeka otočiť hlavu smerom k zdanlivému zdroju zvuku, aby si skontroloval správnosť definície. Schopnosť mozgu určiť smer príchodu zvuku rozdielom v čase príchodu signálu do ľavého a pravého ucha, ako aj analýzou hlasitosti signálu sa využíva v stereofónia.

Len s dvoma zdrojmi zvuku je možné v poslucháčovi vyvolať pocit, že má imaginárny zdroj zvuku medzi dvoma fyzickými. Navyše, tento imaginárny zdroj zvuku môže byť „umiestnený“ v akomkoľvek bode linky spájajúcej dva fyzické zdroje. Aby ste to dosiahli, musíte prehrať jednu zvukovú nahrávku (napríklad so zvukom klavíra) cez oba fyzické zdroje, ale urobte to s určitým časovým oneskorením. o a oneskorenie jedného z nich a zodpovedajúci rozdiel v hlasitosti. Správnym použitím opísaného efektu, pomocou dvojkanálového zvukového záznamu, môžete poslucháčovi sprostredkovať takmer rovnaký obraz zvuku, aký by cítil, keby sa osobne zúčastnil napríklad nejakého koncertu. Takýto dvojkanálový záznam je tzv stereo. Jednokanálové nahrávanie sa nazýva monofónne.

V skutočnosti pre vysokokvalitné podávanie realistického priestorového zvuku poslucháčovi nie je vždy postačujúce bežné stereo nahrávanie. Hlavná príčina spočíva v tom, že stereo signál prichádzajúci k poslucháčovi z dvoch fyzických zdrojov zvuku určuje umiestnenie imaginárnych zdrojov iba v rovine, v ktorej sa nachádzajú tie skutočné. fyzické zdroje zvuk. Prirodzene, nie je možné „obklopiť poslucháča zvukom“. Celkovo je z toho istého dôvodu zavádzajúca aj predstava, že priestorový zvuk zabezpečuje kvadrafonický (štvorkanálový) systém (dva zdroje pred poslucháčom a dva za ním). Vo všeobecnosti, vykonaním viackanálového záznamu sa nám podarí sprostredkovať poslucháčovi iba zvuk tak, ako ho „počuli“ nami umiestnené zariadenia na príjem zvuku (mikrofóny) a nič viac. Na vytvorenie viac či menej realistického, skutočne priestorového zvuku sa uchyľujú k použitiu zásadne odlišných prístupov, ktoré sú založené na zložitejších technikách, ktoré modelujú vlastnosti ľudského sluchového systému, ako aj fyzikálne vlastnosti a účinky prenosu. zvukových signálov vo vesmíre.

Jedným z takýchto nástrojov je použitie HRTF (Head Related Transfer Function). Pomocou tejto metódy (v skutočnosti knižnica funkcií) môže byť zvukový signál konvertovaný špeciálnym spôsobom a poskytuje pomerne realistický priestorový zvuk navrhnutý na počúvanie aj so slúchadlami.

Podstatou HRTF je akumulácia knižnice funkcií, ktoré popisujú psychofyzikálny model vnímania priestorového zvuku ľudským sluchovým systémom. Na vytvorenie HRTF knižníc sa používa umelá figurína KEMAR (Knowles Electronics Manikin for Auditory Research) alebo špeciálne „digitálne ucho“. V prípade použitia figuríny je podstata meraní nasledovná. V ušiach figuríny sú zabudované mikrofóny, pomocou ktorých sa nahráva. Zvuk je reprodukovaný zdrojmi umiestnenými okolo figuríny. Výsledkom je, že záznam z každého mikrofónu je zvuk „počutý“ príslušným uchom figuríny, berúc do úvahy všetky zmeny, ktorými zvuk prešiel na ceste k uchu (útlm a skreslenie v dôsledku ohýbania hlava a odrazy z rôznych jej častí). Výpočet funkcií HRTF sa vykonáva s prihliadnutím na pôvodný zvuk a zvuk „počutý“ figurínou. V skutočnosti samotné experimenty spočívajú v reprodukcii rôznych testovacích a skutočných zvukových signálov, ich nahrávaní pomocou figuríny a ďalšej analýze. Základ takto nahromadených funkcií potom umožňuje spracovať akýkoľvek zvuk tak, že pri prehrávaní cez slúchadlá má poslucháč dojem, že zvuk nepochádza zo slúchadiel, ale odniekiaľ z okolitého priestoru.

HRTF je teda súborom transformácií, ktoré audio signál podstupuje na svojej ceste zo zdroja zvuku do ľudského sluchového systému. Po empirickom vypočítaní je možné HRTF použiť na spracovanie zvukového signálu, aby sa simulovali skutočné zmeny zvuku pri jeho prechode od zdroja k poslucháčovi. Napriek úspechu myšlienky má HRTF samozrejme svoje negatívne stránky, ale vo všeobecnosti je myšlienka používania HRTF celkom úspešná. Používanie HRTF v tej či onej forme je základom mnohých moderné technológie technológie priestorového zvuku ako QSound 3 D (Q3 D), EAX, Aureal3 D (A3 D) a iné.