¿Cuál es la frecuencia de las vibraciones mecánicas percibidas por el oído humano? Peculiaridades de la percepción del sonido humano. Interacción de dos tonos.

La pérdida de audición es una condición patológica caracterizada por una disminución de la audición y dificultad para comprender el lenguaje hablado. Ocurre con bastante frecuencia, especialmente en personas mayores. Sin embargo, hoy en día existe una tendencia hacia un desarrollo más temprano de la pérdida auditiva, incluso entre jóvenes y niños. Dependiendo de qué tan debilitada esté la audición, la pérdida auditiva se divide en diferentes grados.

¿Qué son los decibeles y los hercios?

Cualquier sonido o ruido se puede caracterizar por dos parámetros: tono e intensidad del sonido.

Paso

El tono de un sonido está determinado por el número de veces que oscila una onda sonora y se expresa en hercios (Hz): cuanto más alto es el hercio, más alto es el tono. Por ejemplo, la primera tecla blanca a la izquierda de un piano normal (la "A" de la subcontrata) produce un sonido grave a 27.500 Hz, y la última tecla blanca a la derecha (la "C" de la quinta octava ) produce un sonido bajo de 4186,0 Hz.

El oído humano es capaz de distinguir sonidos dentro del rango de 16 a 20 000 Hz. Todo lo que esté por debajo de 16 Hz se llama infrasonido y por encima de 20.000 se llama ultrasonido. Tanto el ultrasonido como el infrasonido no son percibidos por el oído humano, pero pueden afectar el cuerpo y la psique.

Por frecuencia, todos los sonidos audibles se pueden dividir en frecuencias altas, medias y bajas. Los sonidos de baja frecuencia incluyen sonidos de hasta 500 Hz, sonidos de frecuencia media dentro del rango de 500-10 000 Hz, sonidos de alta frecuencia todos los sonidos con una frecuencia de más de 10 000 Hz. El oído humano, con la misma fuerza de impacto, escucha mejor los sonidos de frecuencia media, que se perciben como más fuertes. En consecuencia, las frecuencias bajas y altas se “escuchan” más silenciosamente o incluso “dejan de sonar” por completo. En general, después de 40 a 50 años, el límite superior de audibilidad de los sonidos disminuye de 20.000 a 16.000 Hz.

poder del sonido

Si el oído se expone a un sonido muy fuerte, el tímpano puede romperse. En la imagen de abajo, una membrana normal, arriba, una membrana con un defecto.

Cualquier sonido puede afectar el órgano auditivo de diferentes formas. Esto depende de la intensidad del sonido o volumen, que se mide en decibeles (dB).

La audición normal es capaz de distinguir sonidos a partir de 0 dB. Cuando se expone a un sonido fuerte de más de 120 dB.

El oído humano se siente más cómodo en el rango de 80 a 85 dB.

A modo de comparación:

• bosque invernal en tiempo tranquilo: alrededor de 0 dB,
• susurro de hojas en el bosque, parque – 20–30 dB,
• habla conversacional normal, trabajo de oficina – 40–60 dB,
• ruido del motor en el interior del coche: 70–80 dB,
• gritos fuertes – 85–90 dB,
• truenos - 100 dB,
• un martillo neumático a una distancia de 1 metro de él: aproximadamente 120 dB.

Grados de pérdida auditiva en relación con los niveles de volumen

Normalmente, se distinguen los siguientes grados de pérdida auditiva:

• Audición normal: una persona escucha sonidos en el rango de 0 a 25 dB y más. Puede oír el susurro de las hojas, el canto de los pájaros en el bosque, el tictac de un reloj de pared, etc.
• Pérdida de audición:

1. I grado (leve): una persona comienza a escuchar sonidos entre 26 y 40 dB.
2. Grado II (moderado): el umbral para la percepción de sonidos comienza entre 40 y 55 dB.
3. III grado (severo): escucha sonidos de 56 a 70 dB.
4. Grado IV (profundo): de 71 a 90 dB.

• La sordera es una condición en la que una persona no puede oír un sonido superior a 90 dB.

Una versión abreviada de los grados de pérdida auditiva:

1. Grado leve: la capacidad de percibir sonidos de menos de 50 dB. Una persona comprende casi por completo el lenguaje hablado a una distancia de más de 1 m.
2. Grado medio: el umbral para la percepción de sonidos comienza con un volumen de 50 a 70 dB. La comunicación entre ellos es difícil, porque en este caso una persona escucha bien el habla a una distancia de hasta 1 m.
3. Grado severo: más de 70 dB. El habla de intensidad normal ya no es audible o es ininteligible al oído. Tienes que gritar o utilizar un audífono especial.

En la vida práctica cotidiana, los especialistas pueden utilizar otra clasificación de pérdida auditiva:

1. Audición normal. Una persona escucha conversaciones y susurros a una distancia de más de 6 m.
2. Pérdida auditiva leve. Una persona entiende el habla desde una distancia de más de 6 m, pero escucha susurros a no más de 3 a 6 metros de distancia. El paciente puede distinguir el habla incluso con ruido de fondo.
3. Pérdida auditiva moderada. Los susurros se pueden distinguir a una distancia de no más de 1 a 3 m, y el habla normal, hasta 4 a 6 m, la percepción del habla puede verse perturbada por ruidos extraños.
4. Pérdida auditiva significativa. El habla conversacional no se puede escuchar a más de 2 a 4 m de distancia, y los susurros, hasta 0,5 a 1 m. Hay una percepción ilegible de las palabras o algunas frases individuales o las palabras deben repetirse varias veces.
5. Grado severo. Los susurros son prácticamente indistinguibles incluso cerca del oído; el habla apenas se distingue incluso cuando se grita a una distancia de menos de 2 m. Lee más los labios.

Grados de pérdida auditiva en relación con el tono de los sonidos.

• Grupo I. Los pacientes sólo pueden percibir frecuencias bajas en el rango de 125 a 150 Hz. Sólo responden a voces bajas y fuertes.
• Grupo II. En este caso, se dispone de frecuencias más altas para la percepción, que oscilan entre 150 y 500 Hz. Por lo general, las vocales habladas simples “o” y “u” se vuelven perceptibles.
• Grupo III. Buena percepción de frecuencias bajas y medias (hasta 1000 Hz). Estos pacientes ya escuchan música, distinguen el timbre de la puerta, escuchan casi todas las vocales y captan el significado de frases sencillas y palabras individuales.
• Grupo IV. Para la percepción quedan disponibles frecuencias de hasta 2000 Hz. Los pacientes distinguen casi todos los sonidos, así como frases y palabras individuales. Entienden el habla.

Esta clasificación de la pérdida auditiva es importante no sólo para la correcta selección de un audífono, sino también para la colocación de los niños en una escuela regular o especializada en pérdida auditiva.

Diagnóstico de pérdida auditiva.

La audiometría ayudará a determinar el grado de pérdida auditiva de un paciente.

La forma más precisa y fiable de identificar y determinar el grado de pérdida auditiva es la audiometría. Para ello, el paciente lleva unos auriculares especiales a los que se suministra una señal de frecuencia y potencia adecuadas. Si el sujeto escucha la señal, se lo hace saber presionando el botón del dispositivo o asintiendo con la cabeza. A partir de los resultados de la audiometría, se construye la correspondiente curva de percepción auditiva (audiograma), cuyo análisis permite no solo identificar el grado de pérdida auditiva, sino también, en algunas situaciones, obtener una comprensión más profunda de la naturaleza. de pérdida auditiva.
En ocasiones, al realizar la audiometría, no usan auriculares, sino que utilizan un diapasón o simplemente pronuncian determinadas palabras a cierta distancia del paciente.

Cuando ver a un medico

Es necesario contactar a un otorrinolaringólogo si:

1. Comenzaste a girar la cabeza hacia el que hablaba, y al mismo tiempo te esforzaste por oírlo.
2. Los familiares que viven con usted o los amigos que vienen de visita hacen comentarios sobre el hecho de que ha encendido el televisor, la radio o el reproductor a un volumen demasiado alto.
3. El timbre no suena tan claro como antes o has dejado de oírlo por completo.
4. Cuando hablas por teléfono, le pides a la otra persona que hable más alto y con mayor claridad.
5. Empezaron a pedirte que repitieras lo que te habían dicho.
6. Si hay ruido a tu alrededor, resulta mucho más difícil escuchar a tu interlocutor y entender lo que dice.

A pesar de que, por lo general, cuanto antes se haga un diagnóstico correcto y se inicie el tratamiento, mejores serán los resultados y mayor será la probabilidad de que la audición persista durante muchos años.

Habiendo considerado la teoría de la propagación y los mecanismos por los cuales surgen las ondas sonoras, es útil comprender cómo los humanos “interpretan” o perciben el sonido. Responsable de la percepción de las ondas sonoras en el cuerpo humano. órgano emparejado- oreja. oído humano- un órgano muy complejo que es responsable de dos funciones: 1) percibe los impulsos sonoros 2) actúa como el aparato vestibular de todo el cuerpo humano, determina la posición del cuerpo en el espacio y proporciona la capacidad vital de mantener el equilibrio. El oído humano medio es capaz de detectar vibraciones de 20 a 20.000 Hz, pero existen desviaciones hacia arriba o hacia abajo. Idealmente, el rango de frecuencia audible es de 16 - 20.000 Hz, lo que también corresponde a una longitud de onda de 16 m - 20 cm. El oído se divide en tres componentes: oído externo, medio e interno. Cada una de estas "divisiones" realiza su propia función, pero las tres divisiones están estrechamente relacionadas entre sí y, de hecho, se transmiten ondas sonoras entre sí.

Oído externo (exterior)

El oído externo está formado por el pabellón auricular y el conducto auditivo externo. La aurícula es un cartílago elástico de forma compleja, cubierto de piel. En la parte inferior del pabellón auricular hay un lóbulo que está formado por tejido adiposo y también está cubierto de piel. La aurícula actúa como receptor de ondas sonoras del espacio circundante. La forma especial de la estructura del pabellón auricular permite captar mejor los sonidos, especialmente los sonidos del rango de frecuencia media, que es responsable de la transmisión de la información del habla. Este hecho se debe en gran medida a la necesidad evolutiva, ya que una persona pasa la mayor parte de su vida en comunicación oral con representantes de su especie. La aurícula humana está prácticamente inmóvil, a diferencia de una gran cantidad de representantes de especies animales, que utilizan los movimientos del oído para sintonizar con mayor precisión la fuente de sonido.

Los pliegues de la aurícula humana están diseñados de tal manera que introducen correcciones (distorsiones menores) con respecto a la ubicación vertical y horizontal de la fuente de sonido en el espacio. Es gracias a esta característica única que una persona puede determinar con bastante claridad la ubicación de un objeto en el espacio en relación con él mismo, guiándose únicamente por el sonido. Esta característica también se conoce con el término "localización de sonido". La función principal del pabellón auricular es captar tantos sonidos como sea posible en el rango de frecuencia audible. El destino posterior de las ondas sonoras "captadas" se decide en el canal auditivo, cuya longitud es de 25 a 30 mm. En él, la parte cartilaginosa de la aurícula externa pasa al hueso y la superficie de la piel del canal auditivo está dotada de glándulas sebáceas y sulfurosas. Al final del canal auditivo hay un tímpano elástico, al que llegan las vibraciones de las ondas sonoras, provocando así su respuesta vibratoria. El tímpano, a su vez, transmite estas vibraciones resultantes al oído medio.

oído medio

Las vibraciones transmitidas por el tímpano ingresan a una zona del oído medio llamada “región timpánica”. Se trata de una zona con un volumen de aproximadamente un centímetro cúbico en la que se sitúan tres huesecillos auditivos: martillo, yunque y estribo. Son estos elementos "intermedios" los que realizan la función más importante: transmitir ondas sonoras al oído interno y al mismo tiempo amplificarlas. Los huesecillos auditivos representan una cadena de transmisión de sonido extremadamente compleja. Los tres huesos están estrechamente conectados entre sí, así como con el tímpano, por lo que las vibraciones se transmiten "a lo largo de la cadena". En el acceso a la zona del oído interno hay una ventana del vestíbulo, que está bloqueada por la base del estribo. Para igualar la presión en ambos lados del tímpano (por ejemplo, en caso de cambios en la presión externa), la zona del oído medio se conecta a la nasofaringe a través de trompa de Eustaquio. Todos conocemos el efecto de los oídos tapados, que se produce precisamente debido a una sintonización tan fina. Desde el oído medio, las vibraciones sonoras, ya amplificadas, entran en la zona del oído interno, la más compleja y sensible.

oído interno

La forma más compleja es el oído interno, llamado por este motivo laberinto. El laberinto óseo incluye: vestíbulo, cóclea y canales semicirculares, así como el aparato vestibular., responsable del equilibrio. En este sentido, la cóclea está directamente relacionada con la audición. La cóclea es un canal membranoso en forma de espiral lleno de líquido linfático. En el interior, el canal está dividido en dos partes por otro tabique membranoso llamado "membrana principal". Esta membrana consta de fibras de varias longitudes (más de 24.000 en total), estiradas como cuerdas, cada una de las cuales resuena con su propio sonido específico. El canal está dividido por una membrana en la escala superior e inferior, comunicándose en el vértice de la cóclea. En el extremo opuesto, el canal se conecta con el aparato receptor del analizador auditivo, que está cubierto de pequeñas células ciliadas. Este dispositivo analizador de audición también se llama “Órgano de Corti”. Cuando las vibraciones del oído medio ingresan a la cóclea, el líquido linfático que llena el canal también comienza a vibrar, transmitiendo vibraciones a la membrana principal. En este momento entra en acción el aparato analizador auditivo, cuyas células ciliadas, ubicadas en varias filas, convierten las vibraciones del sonido en impulsos eléctricos "nerviosos", que se transmiten a lo largo del nervio auditivo hasta la zona temporal de la corteza cerebral. De una manera tan compleja y ornamentada, una persona finalmente escuchará el sonido deseado.

Características de la percepción y la formación del habla.

El mecanismo de formación del habla se formó en los humanos a lo largo de toda la etapa evolutiva. El significado de esta capacidad es transmitir información verbal y no verbal. El primero lleva una carga verbal y semántica, el segundo se encarga de transmitir el componente emocional. El proceso de creación y percepción del habla incluye: redactar el mensaje; codificar en elementos de acuerdo con las reglas del lenguaje existente; acciones neuromusculares transitorias; movimientos de las cuerdas vocales; emisión de una señal acústica; A continuación, entra en acción el oyente, que realiza: análisis espectral de la señal acústica recibida y selección de características acústicas en el sistema auditivo periférico, transmisión de las características seleccionadas a través de redes neuronales, reconocimiento de códigos de idioma (análisis lingüístico), comprensión del significado del mensaje.
El aparato para generar señales de voz se puede comparar con un complejo instrumento de viento, pero la versatilidad y flexibilidad de configuración y la capacidad de reproducir las más mínimas sutilezas y detalles no tienen análogos en la naturaleza. El mecanismo de formación de voz consta de tres componentes inextricables:

1. Generador- los pulmones como reservorio de volumen de aire. La energía del exceso de presión se almacena en los pulmones, luego a través del canal excretor, con la ayuda del sistema muscular, esta energía se elimina a través de la tráquea conectada a la laringe. En esta etapa, la corriente de aire se interrumpe y modifica;
2. Vibrador- consta de cuerdas vocales. El flujo también se ve afectado por chorros de aire turbulentos (que crean tonos de borde) y fuentes pulsadas (explosiones);
3. Resonador- incluye cavidades resonantes de forma geométrica compleja (faringe, cavidades bucales y nasales).

La totalidad de la disposición individual de estos elementos forma el timbre único e individual de la voz de cada persona individualmente.

La energía de la columna de aire se genera en los pulmones, que crean un cierto flujo de aire durante la inhalación y la exhalación debido a la diferencia de presión atmosférica e intrapulmonar. El proceso de acumulación de energía se lleva a cabo mediante la inhalación, el proceso de liberación se caracteriza por la exhalación. Esto sucede debido a la compresión y expansión del tórax, que se realiza con la ayuda de dos grupos de músculos: intercostales y diafragma; con la respiración profunda y el canto, los músculos de la prensa abdominal, el tórax y el cuello también se contraen. Al inhalar, el diafragma se contrae y desciende, la contracción de los músculos intercostales externos eleva las costillas y las mueve hacia los lados y el esternón hacia adelante. Un aumento en el pecho provoca una caída de la presión dentro de los pulmones (en relación con la presión atmosférica) y este espacio se llena rápidamente de aire. Al exhalar, los músculos se relajan en consecuencia y todo vuelve a su estado anterior (el pecho vuelve a su estado original por su propia gravedad, el diafragma se eleva, el volumen de los pulmones previamente expandidos disminuye, la presión intrapulmonar aumenta). La inhalación puede describirse como un proceso que requiere gasto de energía (activo); la exhalación es un proceso de acumulación de energía (pasivo). El control del proceso de respiración y formación del habla se produce de forma inconsciente, pero al cantar, el control de la respiración requiere un enfoque consciente y un entrenamiento adicional a largo plazo.

La cantidad de energía que posteriormente se gasta en la formación del habla y la voz depende del volumen de aire almacenado y de la cantidad de presión adicional en los pulmones. La presión máxima desarrollada por un cantante de ópera entrenado puede alcanzar los 100-112 dB. La modulación del flujo de aire mediante la vibración de las cuerdas vocales y la creación de un exceso de presión subfaríngea, estos procesos ocurren en la laringe, que es una especie de válvula ubicada al final de la tráquea. La válvula realiza una doble función: protege los pulmones de objetos extraños y mantiene una presión alta. Es la laringe la que actúa como fuente del habla y del canto. La laringe es una colección de cartílago conectado por músculos. La laringe tiene una estructura bastante compleja, cuyo elemento principal es un par de cuerdas vocales. Son las cuerdas vocales las que son la principal (pero no la única) fuente de producción de voz o "vibrador". Durante este proceso, las cuerdas vocales comienzan a moverse, acompañadas de fricción. Para protegerse contra esto, se secreta una secreción mucosa especial que actúa como lubricante. La formación de los sonidos del habla está determinada por las vibraciones de los ligamentos, lo que conduce a la formación de un flujo de aire exhalado desde los pulmones con un cierto tipo de amplitud característica. Entre las cuerdas vocales existen pequeñas cavidades que actúan como filtros acústicos y resonadores cuando es necesario.

Características de la percepción auditiva, seguridad auditiva, umbrales auditivos, adaptación, nivel de volumen correcto.

Como puede verse en la descripción de la estructura del oído humano, este órgano es muy delicado y de estructura bastante compleja. Teniendo en cuenta este hecho, no es difícil determinar que este dispositivo extremadamente delicado y sensible tiene una serie de limitaciones, umbrales, etc. El sistema auditivo humano está adaptado para percibir sonidos suaves, así como sonidos de intensidad media. La exposición prolongada a sonidos fuertes conlleva cambios irreversibles en los umbrales auditivos, así como otros problemas auditivos, incluida la sordera total. El grado de daño es directamente proporcional al tiempo de exposición en un ambiente ruidoso. En este momento también entra en vigor el mecanismo de adaptación, es decir, Bajo la influencia de sonidos fuertes y prolongados, la sensibilidad disminuye gradualmente, el volumen percibido disminuye y la audición se adapta.

La adaptación inicialmente busca proteger los órganos auditivos de sonidos demasiado fuertes, sin embargo, es la influencia de este proceso lo que más a menudo obliga a una persona a aumentar incontrolablemente el nivel de volumen del sistema de audio. La protección se realiza gracias al trabajo del mecanismo del oído medio e interno: el estribo se retrae de ventana ovalada, protegiendo así contra sonidos excesivamente fuertes. Pero el mecanismo de protección no es ideal y tiene un retardo de tiempo, se activa solo 30-40 ms después del inicio de la llegada del sonido, y la protección completa no se logra incluso después de una duración de 150 ms. El mecanismo de protección se activa cuando el nivel de volumen supera los 85 dB, mientras que la protección en sí es de hasta 20 dB.
El más peligroso, en este caso, puede considerarse el fenómeno del "desplazamiento del umbral auditivo", que suele ocurrir en la práctica como resultado de una exposición prolongada a sonidos fuertes superiores a 90 dB. Proceso de recuperación sistema auditivo después de tales efectos nocivos puede durar hasta 16 horas. El cambio de umbral comienza ya en un nivel de intensidad de 75 dB y aumenta proporcionalmente al aumentar el nivel de la señal.

Al considerar el problema del nivel correcto de intensidad del sonido, lo peor es darse cuenta de que los problemas (adquiridos o congénitos) asociados con la audición son prácticamente intratables en nuestra época. medicina avanzada. Todo esto debería llevar a cualquier persona en su sano juicio a pensar en actitud cuidadosa para su audición, a menos, por supuesto, que planee preservar su integridad original y la capacidad de escuchar todo el rango de frecuencia durante el mayor tiempo posible. Afortunadamente, no todo es tan aterrador como podría parecer a primera vista y, si sigue una serie de precauciones, podrá conservar fácilmente su audición incluso en la vejez. Antes de considerar estas medidas, es necesario recordar una característica importante de la percepción auditiva humana. Audífono Percibe sonidos de forma no lineal. Este fenómeno es el siguiente: si imaginamos una frecuencia de un tono puro, por ejemplo 300 Hz, entonces aparece no linealidad cuando aparecen armónicos de esta frecuencia fundamental en la aurícula según el principio logarítmico (si se toma la frecuencia fundamental como f, entonces los armónicos de la frecuencia serán 2f, 3f, etc. en orden creciente). Esta no linealidad también es más fácil de entender y muchos la conocen con el nombre "distorsiones no lineales". Dado que tales armónicos (sobretonos) no aparecen en el tono puro original, resulta que el oído mismo hace sus propias correcciones y sobretonos al sonido original, pero sólo pueden determinarse como distorsiones subjetivas. En niveles de intensidad inferiores a 40 dB, no se produce distorsión subjetiva. A medida que la intensidad aumenta desde 40 dB, el nivel de armónicos subjetivos comienza a aumentar, pero incluso a un nivel de 80-90 dB su contribución negativa al sonido es relativamente pequeña (por lo tanto, este nivel de intensidad puede considerarse condicionalmente una especie de " media dorada” en el ámbito musical).

Con base en esta información, puede determinar fácilmente un nivel de volumen seguro y aceptable que no dañe los órganos auditivos y al mismo tiempo permita escuchar absolutamente todas las características y detalles del sonido, por ejemplo, en el caso de trabajando con un sistema de “alta fidelidad”. Este nivel de "media dorada" es de aproximadamente 85-90 dB. Es con esta intensidad de sonido que es posible escuchar todo lo que está contenido en la ruta de audio, mientras se minimiza el riesgo de daños prematuros y pérdida de audición. Un nivel de volumen de 85 dB puede considerarse casi completamente seguro. Para comprender los peligros de escuchar en voz alta y por qué un nivel de volumen demasiado bajo no le permite escuchar todos los matices del sonido, veamos este tema con más detalle. En cuanto a los niveles de volumen bajos, la falta de conveniencia (pero más a menudo el deseo subjetivo) de escuchar música a niveles bajos se debe a las siguientes razones:

1. No linealidad de la percepción auditiva humana;
2. Características de la percepción psicoacústica, que se discutirán por separado.

La no linealidad de la percepción auditiva discutida anteriormente tiene un efecto significativo en cualquier volumen por debajo de 80 dB. En la práctica, se ve así: si enciende la música a un nivel bajo, por ejemplo 40 dB, entonces se escuchará con mayor claridad el rango de frecuencia media de la composición musical, ya sea la voz del intérprete o los instrumentos que tocan. este rango. Al mismo tiempo, habrá una clara falta de frecuencias bajas y altas, debido precisamente a la no linealidad de la percepción y también al hecho de que diferentes frecuencias suenan a diferentes volúmenes. Por tanto, es obvio que para percibir plenamente la totalidad de la imagen, el nivel de intensidad de la frecuencia debe estar lo más alineado posible con un solo valor. A pesar de que incluso a un nivel de volumen de 85-90 dB no existe una ecualización ideal del volumen de diferentes frecuencias, el nivel se vuelve aceptable para la escucha diaria normal. Cuanto más bajo sea el volumen, más claramente se percibirá en el oído la no linealidad característica, es decir, la sensación de ausencia de la cantidad adecuada de frecuencias altas y bajas. Al mismo tiempo, resulta que con tal no linealidad es imposible hablar seriamente sobre la reproducción de sonido "hi-fi" de alta fidelidad, porque la precisión de la imagen sonora original será extremadamente baja en esta situación particular.

Si se profundiza en estos hallazgos, queda claro por qué escuchar música a un volumen bajo, aunque es el más seguro desde el punto de vista de la salud, es extremadamente negativo para el oído debido a la creación de imágenes claramente inverosímiles. instrumentos musicales y voces, falta de escala del escenario sonoro. En general, la reproducción de música tranquila se puede utilizar como acompañamiento de fondo, pero está completamente contraindicado escuchar alta calidad "hi-fi" a bajo volumen, por las razones anteriores de la imposibilidad de crear imágenes naturalistas del escenario sonoro, que era Formado por el ingeniero de sonido en el estudio, en la etapa de grabación de sonido. Pero no sólo el volumen bajo introduce ciertas restricciones en la percepción del sonido final, sino mucho más peor situación la situación es con mayor volumen. Es posible y bastante sencillo dañar su audición y reducir significativamente la sensibilidad si escucha música a niveles superiores a 90 dB durante mucho tiempo. Estos datos se basan en un gran número investigación medica, concluyendo que un sonido superior a 90 dB causa daños reales y casi irreparables a la salud. El mecanismo de este fenómeno radica en la percepción auditiva y las características estructurales del oído. Cuando una onda sonora con una intensidad superior a 90 dB ingresa al canal auditivo, los órganos del oído medio entran en acción, provocando un fenómeno llamado adaptación auditiva.

El principio de lo que sucede en este caso es el siguiente: el estribo se aleja de la ventana ovalada y protege el oído interno de sonidos demasiado fuertes. Este proceso se llama reflejo acústico. Para el oído, esto se percibe como una disminución a corto plazo de la sensibilidad, algo que puede resultar familiar para cualquiera que haya asistido alguna vez, por ejemplo, a conciertos de rock en clubes. Después de tal concierto, se produce una disminución a corto plazo de la sensibilidad, que después de un cierto período de tiempo vuelve a su nivel anterior. Sin embargo, la recuperación de la sensibilidad no siempre sucederá y depende directamente de la edad. Detrás de todo esto se esconde el gran peligro de escuchar música a alto volumen y otros sonidos cuya intensidad supere los 90 dB. La aparición de un reflejo acústico no es el único peligro "visible" de pérdida de la sensibilidad auditiva. Cuando se exponen a sonidos demasiado fuertes durante mucho tiempo, los pelos situados en la zona del oído interno (que responden a las vibraciones) se desvían mucho. En este caso se produce el efecto de que el cabello responsable de la percepción de una determinada frecuencia se desvía bajo la influencia de vibraciones sonoras de gran amplitud. En cierto punto, dicho cabello puede desviarse demasiado y no puede regresar. ¡Esto provocará la correspondiente pérdida de sensibilidad en una frecuencia específica!

Lo peor de toda esta situación es que las enfermedades del oído son prácticamente intratables, incluso para los más métodos modernos, conocido por la medicina. Todo esto lleva a algunas conclusiones serias: el sonido por encima de 90 dB es peligroso para la salud y es casi seguro que provocará una pérdida auditiva prematura o una disminución significativa de la sensibilidad. Lo que es aún más desagradable es que la propiedad de adaptación mencionada anteriormente entra en juego con el tiempo. Este proceso en los órganos auditivos humanos ocurre casi imperceptiblemente, es decir. una persona que está perdiendo sensibilidad lentamente tiene una probabilidad cercana al 100% de no darse cuenta de esto hasta que las personas que la rodean presten atención a las preguntas repetidas constantemente, como: "¿Qué acabas de decir?" La conclusión al final es extremadamente simple: al escuchar música, es de vital importancia no permitir niveles de intensidad del sonido superiores a 80-85 dB. También hay un lado positivo en este punto: el nivel de volumen de 80-85 dB corresponde aproximadamente al nivel de grabación de música en un entorno de estudio. De aquí surge el concepto de “Promedio Áureo”, por encima del cual es mejor no elevarse si los problemas de salud son de alguna importancia.

Incluso escuchar música durante un breve periodo de tiempo a un nivel de 110-120 dB puede provocar problemas de audición, por ejemplo durante un concierto en directo. Obviamente, a veces es imposible o muy difícil evitar esto, pero es extremadamente importante intentar hacerlo para mantener la integridad de la percepción auditiva. Teóricamente, la exposición a corto plazo a sonidos fuertes (que no excedan los 120 dB), incluso antes de la aparición de la "fatiga auditiva", no provoca enfermedades graves. consecuencias negativas. Pero en la práctica suele darse casos de exposición prolongada a sonidos de tal intensidad. Las personas se ensordecen sin darse cuenta de la magnitud del peligro en un automóvil cuando escuchan un sistema de audio, en casa en condiciones similares o en los auriculares de un reproductor portátil. ¿Por qué sucede esto y qué hace que el sonido sea cada vez más fuerte? Hay dos respuestas a esta pregunta: 1) La influencia de la psicoacústica, que se discutirá por separado; 2) La necesidad constante de “gritar” algunos sonidos externos con el volumen de la música. El primer aspecto del problema es bastante interesante y se analizará en detalle más adelante, pero el segundo lado del problema conduce más a pensamientos y conclusiones negativas sobre una comprensión errónea de los verdaderos fundamentos de una escucha adecuada del sonido de alta fidelidad.

Sin entrar en detalles, la conclusión general sobre escuchar música y el volumen correcto es la siguiente: escuchar música debe realizarse a niveles de intensidad sonora no superiores a 90 dB ni inferiores a 80 dB en una habitación en la que se escuchen sonidos extraños del exterior. fuentes (como por ejemplo: conversaciones de vecinos y otros ruidos fuera de la pared del apartamento; ruido de la calle y ruido técnico si está dentro de un automóvil, etc.). Me gustaría enfatizar de una vez por todas que es precisamente si se cumplen requisitos tan estrictos que se puede lograr el tan esperado equilibrio de volumen, que no causará daños prematuros no deseados a los órganos auditivos y también traerá verdadero placer. desde escuchar tus obras musicales favoritas con los más mínimos detalles sonoros en altas y bajas frecuencias y con la precisión que persigue el concepto mismo de sonido “hi-fi”.

Psicoacústica y características de la percepción.

Para responder más completamente a algunas cuestiones importantes En cuanto a la percepción humana final de la información sonora, existe toda una sección de la ciencia que estudia una gran variedad de estos aspectos. Esta sección se llama "psicoacústica". El caso es que la percepción auditiva no acaba únicamente con el funcionamiento de los órganos auditivos. Después de la percepción directa del sonido por el órgano del oído (oído), entra en juego el mecanismo más complejo y poco estudiado para analizar la información recibida, que es enteramente responsabilidad del cerebro humano, que está diseñado de tal manera; que durante el funcionamiento genera ondas de una determinada frecuencia, y también se designan en Hercios (Hz). Diferentes frecuencias de ondas cerebrales corresponden a ciertos estados humanos. Por lo tanto, resulta que escuchar música ayuda a cambiar la sintonización de frecuencia del cerebro, y es importante tener esto en cuenta al escuchar composiciones musicales. Basado en esta teoría, también existe un método de terapia de sonido que influye directamente en el estado mental de una persona. Hay cinco tipos de ondas cerebrales:

1. Ondas delta (ondas inferiores a 4 Hz). Corresponde a la condición sueño profundo sin sueños, mientras que hay una ausencia total de sensaciones corporales.
2. Ondas theta (ondas de 4-7 Hz). Estado de sueño o meditación profunda.
3. Ondas alfa (ondas 7-13 Hz). Estado de relajación y relajación durante la vigilia, somnolencia.
4. Ondas beta (ondas 13-40 Hz). Estado de actividad, pensamiento cotidiano y actividad mental, excitación y cognición.
5. Ondas gamma (ondas superiores a 40 Hz). Un estado de intensa actividad mental, miedo, excitación y conciencia.

La psicoacústica, como rama de la ciencia, busca respuestas a las preguntas más preguntas interesantes relacionado con la percepción humana final de la información sonora. En el proceso de estudio de este proceso se revela una gran cantidad de factores, cuya influencia se produce invariablemente tanto en el proceso de escuchar música como en cualquier otro caso de procesamiento y análisis de cualquier información sonora. Un psicoacústico estudia casi toda la variedad de posibles influencias, comenzando por el estado emocional y mental de una persona en el momento de escuchar y terminando con las características estructurales de las cuerdas vocales (si hablamos de las peculiaridades de percibir todas las sutilezas de interpretación vocal) y el mecanismo de conversión del sonido en impulsos eléctricos del cerebro. Los factores más interesantes y más importantes (que es de vital importancia tener en cuenta cada vez que escuche sus composiciones musicales favoritas, así como al construir un sistema de audio profesional) se discutirán más a fondo.

El concepto de consonancia, consonancia musical.

La estructura del sistema auditivo humano es única principalmente en el mecanismo de percepción del sonido, la no linealidad del sistema auditivo y la capacidad de agrupar sonidos por altura con un grado bastante alto de precisión. La característica más interesante de la percepción es la no linealidad del sistema auditivo, que se manifiesta en la forma de la aparición de armónicos adicionales inexistentes (en el tono fundamental), que se manifiestan especialmente en personas con tono musical o absoluto. Si nos detenemos con más detalle y analizamos todas las sutilezas de la percepción del sonido musical, entonces se pueden distinguir fácilmente los conceptos de "consonancia" y "disonancia" de varios acordes e intervalos de sonido. Concepto "consonancia" se define como un sonido consonante (de la palabra francesa "acuerdo") y, en consecuencia, viceversa, "disonancia"- sonido discordante, discordante. A pesar de la diversidad diferentes interpretaciones Estos conceptos son característicos de los intervalos musicales, lo más conveniente es utilizar la decodificación “musical-psicológica” de los términos: consonancia es definido y sentido por una persona como un sonido suave, agradable, confortable; disonancia por otro lado, se puede caracterizar como un sonido que provoca irritación, ansiedad y tensión. Esta terminología es de naturaleza ligeramente subjetiva y, además, a lo largo de la historia del desarrollo de la música, se han tomado como “consonantes” intervalos completamente diferentes y viceversa.

Hoy en día, estos conceptos también son difíciles de percibir sin ambigüedades, ya que existen diferencias entre personas con diferentes preferencias y gustos musicales, y no existe un concepto de armonía generalmente aceptado y acordado. La base psicoacústica para la percepción de varios intervalos musicales como consonantes o disonantes depende directamente del concepto de "banda crítica". banda critica- Este es un cierto ancho de banda dentro del cual las sensaciones auditivas cambian dramáticamente. El ancho de las bandas críticas aumenta proporcionalmente al aumentar la frecuencia. Por tanto, la sensación de consonancias y disonancias está directamente relacionada con la presencia de bandas críticas. El órgano auditivo humano (oído), como se mencionó anteriormente, desempeña el papel de filtro de paso de banda en una determinada etapa del análisis de las ondas sonoras. Esta función se asigna a la membrana basilar, en la que se encuentran 24 bandas críticas con anchos que dependen de la frecuencia.

Así, la consonancia y la inconsistencia (consonancia y disonancia) dependen directamente de la resolución del sistema auditivo. Resulta que si dos tonos diferentes suenan al unísono o la diferencia de frecuencia es cero, entonces se trata de una consonancia perfecta. La misma consonancia ocurre si la diferencia de frecuencia es mayor que la banda crítica. La disonancia ocurre sólo cuando la diferencia de frecuencia es del 5% al ​​50% de la banda crítica. El mayor grado de disonancia en un segmento dado es audible si la diferencia es un cuarto del ancho de la banda crítica. En base a esto, es fácil analizar cualquier grabación musical mixta y combinación de instrumentos en busca de consonancia o disonancia de sonido. No es difícil adivinar el papel importante que desempeñan en este caso el ingeniero de sonido, el estudio de grabación y otros componentes de la pista de audio digital o analógica final, y todo esto incluso antes de intentar reproducirla en un equipo de reproducción de sonido.

Localización de sonido

El sistema de audición binaural y localización espacial ayuda a una persona a percibir la plenitud de la imagen sonora espacial. Este mecanismo de percepción se realiza a través de dos receptores auditivos y dos canales auditivos. La información sonora que llega por estos canales es posteriormente procesada en la parte periférica del sistema auditivo y sometida a análisis espectrotemporal. Además, esta información se transmite a las partes superiores del cerebro, donde se compara la diferencia entre las señales sonoras izquierda y derecha y se forma una única imagen sonora. Este mecanismo descrito se llama audición binaural. Gracias a esto, una persona tiene las siguientes capacidades únicas:

1) localización de señales de sonido de una o más fuentes, formando así una imagen espacial de la percepción del campo sonoro
2) separación de señales provenientes de diferentes fuentes
3) resaltar algunas señales en comparación con otras (por ejemplo, aislar el habla y la voz del ruido o el sonido de instrumentos)

La localización espacial es fácil de observar con un ejemplo sencillo. En un concierto, con un escenario y un cierto número de músicos en él a cierta distancia entre sí, puede determinar fácilmente (si lo desea, incluso cerrando los ojos) la dirección de llegada de la señal sonora de cada instrumento, evaluar la profundidad y espacialidad del campo sonoro. Del mismo modo, se valora un buen sistema de alta fidelidad, capaz de “reproducir” de forma fiable tales efectos de espacialidad y localización, “engañando” así al cerebro haciéndole sentir una presencia plena en la actuación en directo de su artista favorito. La localización de una fuente sonora suele estar determinada por tres factores principales: tiempo, intensidad y espectral. Independientemente de estos factores, existen varios patrones que se pueden utilizar para comprender los conceptos básicos relacionados con la localización del sonido.

El mayor efecto de localización percibido por el oído humano se produce en la región de frecuencias medias. Al mismo tiempo, es casi imposible determinar la dirección de los sonidos de frecuencias superiores a 8000 Hz y inferiores a 150 Hz. Este último hecho se utiliza especialmente en sistemas de alta fidelidad y cine en casa a la hora de elegir la ubicación del subwoofer (sección de baja frecuencia), cuya ubicación en la habitación, debido a la falta de localización de frecuencias por debajo de 150 Hz, es prácticamente irrelevante y el oyente tiene en cualquier caso una imagen holística del escenario sonoro. La precisión de la localización depende de la ubicación de la fuente de radiación de ondas sonoras en el espacio. Así, la mayor precisión de localización del sonido se observa en el plano horizontal, alcanzando un valor de 3°. En el plano vertical, el sistema auditivo humano es mucho peor para determinar la dirección de la fuente; la precisión en este caso es de 10 a 15° (debido a la estructura específica de los oídos y a la geometría compleja). La precisión de la localización varía ligeramente dependiendo del ángulo de los objetos que emiten sonido en el espacio con respecto al oyente, y el efecto final también está influenciado por el grado de difracción de las ondas sonoras de la cabeza del oyente. También cabe señalar que las señales de banda ancha se localizan mejor que el ruido de banda estrecha.

La situación a la hora de determinar la profundidad del sonido direccional es mucho más interesante. Por ejemplo, una persona puede determinar la distancia a un objeto mediante el sonido, pero esto sucede en mayor medida debido a los cambios en la presión del sonido en el espacio. Normalmente, cuanto más lejos está el objeto del oyente, más se atenúan las ondas sonoras en el espacio libre (en la habitación se añade la influencia de las ondas sonoras reflejadas). Por tanto, podemos concluir que la precisión de la localización es mayor en una habitación cerrada precisamente debido a la aparición de reverberación. Las ondas reflejadas que surgen en espacios cerrados permiten crear efectos tan interesantes como la expansión del escenario sonoro, la envoltura, etc. Estos fenómenos son posibles precisamente gracias a la sensibilidad de la localización tridimensional del sonido. Las principales dependencias que determinan la localización horizontal del sonido: 1) la diferencia en el tiempo de llegada de la onda sonora hacia la izquierda y oreja derecha; 2) diferencias de intensidad debidas a la difracción en la cabeza del oyente. Para determinar la profundidad del sonido, son importantes la diferencia en el nivel de presión sonora y la diferencia en la composición espectral. La localización en el plano vertical también depende en gran medida de la difracción en la aurícula.

La situación es más complicada con los sistemas de sonido envolvente modernos basados ​​​​en tecnología Dolby Surround y análogos. Parecería que los principios de construcción de sistemas de cine en casa regulan claramente el método de recrear una imagen espacial bastante naturalista de sonido 3D con el volumen y la localización inherentes de fuentes virtuales en el espacio. Sin embargo, no todo es tan trivial, ya que no se suelen tener en cuenta los propios mecanismos de percepción y localización de un gran número de fuentes sonoras. La transformación del sonido por parte de los órganos de la audición implica el proceso de agregar señales de diferentes fuentes que llegan a diferentes oídos. Además, si la estructura de fases de diferentes sonidos es más o menos sincrónica, el oído percibe dicho proceso como un sonido que emana de una fuente. También existen una serie de dificultades, incluidas las peculiaridades del mecanismo de localización, que dificulta determinar con precisión la dirección de la fuente en el espacio.

En vista de lo anterior, la tarea más difícil es separar sonidos de diferentes fuentes, especialmente si estas diferentes fuentes reproducen una señal de amplitud-frecuencia similar. Y esto es exactamente lo que sucede en la práctica en cualquier sistema moderno sonido envolvente, e incluso en un sistema estéreo normal. Cuando una persona esta escuchando gran número sonidos que emanan de diferentes fuentes, primero se determina que cada sonido específico pertenece a la fuente que lo crea (agrupación por frecuencia, tono, timbre). Y sólo en la segunda etapa el oído intenta localizar la fuente. Después de esto, los sonidos entrantes se dividen en corrientes según las características espaciales (diferencia en el tiempo de llegada de las señales, diferencia en amplitud). A partir de la información recibida se forma una imagen auditiva más o menos estática y fija, a partir de la cual es posible determinar de dónde procede cada sonido concreto.

Es muy conveniente seguir estos procesos usando el ejemplo de un escenario ordinario, con músicos ubicados fijamente en él. Al mismo tiempo, es muy interesante que si el vocalista/intérprete, que inicialmente ocupa una determinada posición en el escenario, comienza a moverse suavemente por el escenario en cualquier dirección, ¡la imagen auditiva previamente formada no cambiará! La determinación de la dirección del sonido que emana del vocalista seguirá siendo subjetivamente la misma, como si estuviera parado en el mismo lugar donde estaba antes de moverse. Sólo en caso cambio repentino ubicación del intérprete en el escenario, la imagen sonora formada se dividirá. Además de los problemas discutidos y la complejidad de los procesos de localización de sonidos en el espacio, en el caso de los sistemas de sonido envolvente multicanal, el proceso de reverberación en la sala de escucha final juega un papel bastante importante. Esta dependencia se observa más claramente cuando una gran cantidad de sonidos reflejados provienen de todas direcciones: la precisión de la localización se deteriora significativamente. Si la saturación de energía de las ondas reflejadas es mayor (predominante) que los sonidos directos, el criterio de localización en una habitación así se vuelve extremadamente borroso y es extremadamente difícil (si no imposible) hablar sobre la precisión de la determinación de tales fuentes.

Sin embargo, en teoría, en una sala con fuertes reverberaciones se produce una localización; en el caso de señales de banda ancha, la audición se guía por el parámetro de diferencia de intensidad. En este caso, la dirección se determina utilizando el componente de alta frecuencia del espectro. En cualquier habitación, la precisión de la localización dependerá del tiempo de llegada de los sonidos reflejados después de los sonidos directos. Si la brecha entre estas señales sonoras es demasiado pequeña, la "ley de la onda directa" comienza a actuar para ayudar al sistema auditivo. La esencia de este fenómeno: si los sonidos con un intervalo de retardo corto provienen de diferentes direcciones, entonces la localización de todo el sonido se produce según el primer sonido que llega, es decir, el oído ignora, hasta cierto punto, el sonido reflejado si llega demasiado pronto después del sonido directo. Un efecto similar aparece cuando se determina la dirección de llegada del sonido en el plano vertical, pero en este caso es mucho más débil (debido a que la sensibilidad del sistema auditivo a la localización en el plano vertical es notablemente peor).

La esencia del efecto de precedencia es mucho más profunda y es de naturaleza psicológica más que fisiológica. Se llevaron a cabo una gran cantidad de experimentos, a partir de los cuales se estableció la dependencia. Este efecto se produce principalmente cuando el momento de aparición del eco, su amplitud y dirección coinciden con algunas de las "expectativas" del oyente sobre cómo la acústica de una habitación en particular forma la imagen del sonido. Quizás la persona ya haya tenido experiencias auditivas en esta sala o en otras similares, lo que predispone al sistema auditivo a que se produzca el efecto de precedencia "esperado". Para sortear estas limitaciones inherentes al oído humano, en el caso de varias fuentes de sonido se utilizan diversos trucos y trucos con los que finalmente se forma una localización más o menos plausible de los instrumentos musicales/otras fuentes de sonido en el espacio. En general, la reproducción de imágenes sonoras estéreo y multicanal se basa en un gran engaño y en la creación de una ilusión auditiva.

Cuando dos o más sistemas de altavoces (por ejemplo, 5.1 o 7.1, o incluso 9.1) reproducen sonido desde diferentes puntos de la habitación, el oyente escucha sonidos que emanan de fuentes inexistentes o imaginarias, percibiendo un panorama sonoro determinado. La posibilidad de este engaño radica en las características biológicas del cuerpo humano. Lo más probable es que una persona no haya tenido tiempo de adaptarse para reconocer tal engaño debido a que los principios de la reproducción de sonido "artificial" aparecieron hace relativamente poco tiempo. Pero, aunque el proceso de creación de una localización imaginaria resultó posible, la implementación aún está lejos de ser perfecta. El hecho es que el oído realmente percibe una fuente de sonido donde en realidad no existe, pero la exactitud y precisión de la transmisión de la información sonora (en particular el timbre) es una gran pregunta. A través de numerosos experimentos en salas de reverberación reales y en cámaras anecoicas, se estableció que el timbre de las ondas sonoras de fuentes reales e imaginarias es diferente. Esto afecta principalmente a la percepción subjetiva del volumen espectral; el timbre en este caso cambia de manera significativa y notable (en comparación con un sonido similar reproducido por una fuente real).

En el caso de los sistemas de cine en casa multicanal, el nivel de distorsión es notablemente mayor por varias razones: 1) Muchas señales de sonido similares en amplitud, frecuencia y características de fase llegan simultáneamente desde diferentes fuentes y direcciones (incluidas las ondas reflejadas) a cada oído. canal. Esto conduce a una mayor distorsión y a la aparición de un filtrado de peine. 2) La fuerte separación de los altavoces en el espacio (entre sí; en sistemas multicanal esta distancia puede ser de varios metros o más) contribuye al crecimiento de las distorsiones del timbre y la coloración del sonido en el área de la fuente imaginaria. Como resultado, podemos decir que la coloración del timbre en los sistemas de sonido envolvente y multicanal en la práctica ocurre por dos razones: el fenómeno del filtrado en peine y la influencia de los procesos de reverberación en una habitación en particular. Si más de una fuente es responsable de la reproducción de la información sonora (esto también se aplica a un sistema estéreo con 2 fuentes), es inevitable la aparición de un efecto de “filtrado en peine”, causado por diferentes tiempos de llegada de las ondas sonoras a cada canal auditivo. . Se observa una irregularidad particular en el rango medio superior de 1-4 kHz.

El concepto de sonido y ruido. El poder del sonido.

El sonido es un fenómeno físico que es la propagación de vibraciones mecánicas en forma de ondas elásticas en un medio sólido, líquido o gaseoso. Como cualquier onda, el sonido se caracteriza por su amplitud y espectro de frecuencia. La amplitud de una onda sonora es la diferencia entre los valores de densidad más alto y más bajo. La frecuencia del sonido es el número de vibraciones del aire por segundo. La frecuencia se mide en Hertz (Hz).

Nosotros percibimos ondas con diferentes frecuencias como sonidos de diferentes alturas. El sonido con una frecuencia inferior a 16 – 20 Hz (el rango de audición humana) se llama infrasonido; de 15 – 20 kHz a 1 GHz, – ultrasonido, de 1 GHz – hipersonido. Entre los sonidos que se escuchan se encuentran los sonidos fonéticos (los sonidos del habla y los fonemas que componen el lenguaje hablado) y los sonidos musicales (los sonidos que componen la música). Los sonidos musicales contienen no uno, sino varios tonos y, a veces, componentes de ruido en una amplia gama de frecuencias.

El ruido es un tipo de sonido que las personas perciben como desagradable, perturbador o incluso desafiante. sensaciones dolorosas factor que genera malestar acústico.

Para cuantificación sonido utilizando parámetros promediados determinados sobre la base de leyes estadísticas. La intensidad del sonido es un término obsoleto que describe una cantidad similar, pero no idéntica, a la intensidad del sonido. Depende de la longitud de onda. Unidad de medida de la intensidad del sonido - bel (B). Nivel de sonido más a menudo total medido en decibelios (esto es 0.1B). El oído de una persona puede detectar una diferencia en el nivel de volumen de aproximadamente 1 dB.

Para medir el ruido acústico, Stephen Orfield fundó el Laboratorio Orfield en el sur de Minneapolis. Para lograr un silencio excepcional, la sala utiliza plataformas acústicas de fibra de vidrio de un metro de espesor, paredes dobles de acero aislado y hormigón de 30 cm de espesor. La sala bloquea el 99,99 por ciento de los sonidos externos y absorbe los internos. Muchos fabricantes utilizan esta cámara para probar el volumen de sus productos, como las válvulas cardíacas, el sonido de la pantalla del teléfono móvil y el sonido del interruptor del tablero de un automóvil. También se utiliza para determinar la calidad del sonido.

Los sonidos de diferente fuerza tienen diferentes efectos en el cuerpo humano. Entonces El sonido de hasta 40 dB tiene un efecto calmante. La exposición a sonidos de 60 a 90 dB provoca sensación de irritación, fatiga y dolor de cabeza. El sonido con una fuerza de 95 a 110 dB provoca gradualmente pérdida de audición, estrés neuropsíquico y diversas enfermedades. El sonido a partir de 114 dB provoca una intoxicación sonora como intoxicación por alcohol, altera el sueño, destruye la psique y provoca sordera.

En Rusia hay normas sanitarias Nivel de ruido permisible, donde para diferentes territorios y condiciones de presencia humana se dan los valores máximos de nivel de ruido:

· en el territorio del microdistrito 45-55 dB;

· en las clases escolares 40-45 dB;

· hospitales 35-40 dB;

· en la industria 65-70 dB.

Por la noche (23:00-7:00) los niveles de ruido deberían ser 10 dB menos.

Ejemplos de intensidad del sonido en decibeles:

· Susurro de hojas: 10

· Espacio habitable: 40

· Conversación: 40–45

· Oficina: 50–60

· Ruido de tienda: 60

TV, gritos, risas a 1 m de distancia: 70–75

· Calle: 70–80

Fábrica (industria pesada): 70-110

· Motosierra: 100

· Lanzamiento de aviones: 120–130

· Ruido de discoteca: 175

Percepción humana de los sonidos.

La audición es la capacidad de los organismos biológicos de percibir sonidos con sus órganos auditivos. El origen del sonido se basa en vibraciones mecánicas de cuerpos elásticos. En la capa de aire inmediatamente adyacente a la superficie del cuerpo oscilante, se produce condensación (compresión) y rarefacción. Estas compresiones y rarefacciones se alternan en el tiempo y se propagan lateralmente en forma de una onda longitudinal elástica, que llega al oído y provoca fluctuaciones periódicas de presión cerca de él, afectando al analizador auditivo.

Una persona común y corriente puede escuchar vibraciones sonoras en el rango de frecuencia de 16 a 20 Hz a 15 a 20 kHz. La capacidad de distinguir las frecuencias del sonido depende en gran medida del individuo: su edad, sexo, susceptibilidad a enfermedades auditivas, entrenamiento y fatiga auditiva.

En los seres humanos, el órgano de la audición es el oído, que percibe los impulsos sonoros y también es responsable de la posición del cuerpo en el espacio y de la capacidad de mantener el equilibrio. Este es un órgano par que se encuentra en los huesos temporales del cráneo, limitado externamente por las aurículas. Está representado por tres secciones: el oído externo, medio e interno, cada una de las cuales realiza sus funciones específicas.

El oído externo está formado por el pabellón auricular y el conducto auditivo externo. La aurícula en los organismos vivos funciona como receptor de ondas sonoras, que luego se transmiten a parte interior audífono. El tamaño de la aurícula en los humanos es mucho menor que en los animales, por lo que en los humanos está prácticamente inmóvil.

Los pliegues de la aurícula humana introducen pequeñas distorsiones de frecuencia en el sonido que ingresa al canal auditivo, dependiendo de la localización horizontal y vertical del sonido. Así, el cerebro recibe información adicional para aclarar la ubicación de la fuente de sonido. Este efecto se utiliza a veces en acústica, incluso para crear la sensación de sonido envolvente cuando se utilizan auriculares o audífonos. El conducto auditivo externo termina a ciegas: está separado del oído medio por el tímpano. Atrapó aurícula Las ondas sonoras golpean el tímpano y lo hacen vibrar. A su vez, las vibraciones del tímpano se transmiten al oído medio.

La parte principal del oído medio es la cavidad timpánica, un pequeño espacio con un volumen de aproximadamente 1 cm³, ubicado en hueso temporal. Aquí hay tres huesecillos auditivos: el martillo, el yunque y el estribo; están conectados entre sí y con el oído interno (ventana del vestíbulo), transmiten vibraciones sonoras desde el oído externo al oído interno, al mismo tiempo. tiempo amplificándolos. La cavidad del oído medio está conectada a la nasofaringe a través de la trompa de Eustaquio, a través de la cual se iguala la presión media del aire dentro y fuera del tímpano.

El oído interno se llama laberinto debido a su intrincada forma. El laberinto óseo consta del vestíbulo, la cóclea y los canales semicirculares, pero solo la cóclea está directamente relacionada con la audición, dentro del cual hay un canal membranoso lleno de líquido, en cuya pared inferior se encuentra el aparato receptor del analizador auditivo. cubierto de células ciliadas. Las células ciliadas detectan vibraciones del líquido que llena el canal. Cada célula ciliada está sintonizada a una frecuencia de sonido específica.

El órgano auditivo humano funciona de la siguiente manera. Las aurículas captan las vibraciones de las ondas sonoras y las dirigen hacia el canal auditivo. Las vibraciones se envían al oído medio y, al llegar al tímpano, lo hacen vibrar. A través del sistema de huesecillos auditivos, las vibraciones se transmiten más al oído interno (las vibraciones del sonido se transmiten a la membrana de la ventana ovalada). Las vibraciones de la membrana hacen que el líquido se mueva en la cóclea, lo que a su vez hace que vibre la membrana basal. Cuando las fibras se mueven, los pelos de las células receptoras tocan la membrana tegumentaria. La excitación surge en los receptores, que finalmente se transmite a lo largo del nervio auditivo hasta el cerebro, donde, a través del mesencéfalo y el diencéfalo, la excitación ingresa a la zona auditiva de la corteza cerebral, ubicada en los lóbulos temporales. Aquí se hace la distinción final entre la naturaleza del sonido, su tono, ritmo, fuerza, tono y su significado.

El efecto del ruido en los humanos.

Es difícil sobreestimar el impacto del ruido en la salud de las personas. El ruido es uno de esos factores a los que no te puedes acostumbrar. A una persona solo le parece que está acostumbrada al ruido, pero la contaminación acústica, que actúa constantemente, destruye la salud humana. El ruido resuena órganos internos, desgastándolos poco a poco sin que nosotros nos demos cuenta. No en vano en la Edad Media existía la ejecución "al sonar de la campana". El rugido de las campanas atormentaba y mataba lentamente al condenado.

Durante mucho tiempo, el efecto del ruido en el cuerpo humano no se estudió específicamente, aunque ya en la antigüedad se conocía su daño. Actualmente, científicos de muchos países del mundo están realizando diversos estudios para determinar el efecto del ruido en la salud humana. En primer lugar, el ruido afecta a los sistemas nervioso, cardiovascular y digestivo. Existe una relación entre la incidencia y la duración de vivir en condiciones de contaminación acústica. Se observa un aumento de enfermedades después de vivir entre 8 y 10 años expuestos a ruidos con una intensidad superior a 70 dB.

El ruido prolongado afecta negativamente al órgano auditivo y reduce la sensibilidad al sonido. La exposición regular y prolongada al ruido industrial de 85 a 90 dB provoca pérdida de audición (pérdida auditiva gradual). Si la intensidad del sonido es superior a 80 dB, existe el peligro de pérdida de sensibilidad de las vellosidades ubicadas en el oído medio, las apófisis de los nervios auditivos. La muerte de la mitad de ellos aún no provoca una pérdida auditiva perceptible. Y si muere más de la mitad- una persona se verá sumergida en un mundo en el que no se puede oír el susurro de los árboles ni el zumbido de las abejas. Con la pérdida de las treinta mil vellosidades auditivas, una persona entra en un mundo de silencio.

El ruido tiene un efecto acumulativo, es decir. La irritación acústica, que se acumula en el cuerpo, deprime cada vez más el sistema nervioso. Por tanto, antes de la pérdida de audición por exposición al ruido, se produce un trastorno funcional del sistema nervioso central. sistema nervioso. El ruido tiene un efecto especialmente perjudicial sobre la actividad neuropsíquica del cuerpo. El proceso de enfermedades neuropsiquiátricas es mayor entre las personas que trabajan en condiciones ruidosas que entre las personas que trabajan en condiciones normales de sonido. Todo tipo de actividad intelectual se ve afectada, el estado de ánimo empeora, a veces hay sensación de confusión, ansiedad, miedo, miedo., y con alta intensidad, una sensación de debilidad, como después de un fuerte shock nervioso. En el Reino Unido, por ejemplo, uno de cada cuatro hombres y una de cada tres mujeres sufren neurosis debido a los altos niveles de ruido.

Los ruidos provocan trastornos funcionales. sistema cardiovascular. Los cambios que se producen en el sistema cardiovascular humano bajo la influencia del ruido tienen siguientes síntomas: dolor en la zona del corazón, palpitaciones, inestabilidad del pulso y presión arterial, a veces hay tendencia a espasmos de los capilares de las extremidades y del fondo del ojo. Los cambios funcionales que se producen en el sistema circulatorio bajo la influencia de un ruido intenso pueden, con el tiempo, provocar cambios persistentes en el tono vascular, lo que contribuye al desarrollo de hipertensión.

Bajo la influencia del ruido, el metabolismo de los carbohidratos, las grasas, las proteínas y la sal cambia, lo que se manifiesta en cambios en la composición bioquímica de la sangre (disminuyen los niveles de azúcar en la sangre). El ruido tiene un efecto nocivo sobre los analizadores visuales y vestibulares y reduce la actividad refleja. lo que a menudo causa accidentes y lesiones. Cuanto mayor es la intensidad del ruido, peor ve y reacciona una persona ante lo que está sucediendo.

El ruido también afecta la capacidad intelectual y actividades educativas. Por ejemplo, sobre el desempeño de los estudiantes. En 1992, el aeropuerto de Múnich se trasladó a otra parte de la ciudad. Y resultó que los estudiantes que vivían cerca del antiguo aeropuerto, que antes de su cierre mostraban malos resultados en lectura y memorización, empezaron a mostrar resultados mucho mejores en silencio. Pero en las escuelas de la zona donde se trasladó el aeropuerto, el rendimiento académico, por el contrario, empeoró y los niños recibieron una nueva excusa para las malas notas.

Los investigadores han descubierto que el ruido puede destruir las células vegetales. Por ejemplo, los experimentos han demostrado que las plantas expuestas a un bombardeo sonoro se secan y mueren. La causa de la muerte es la liberación excesiva de humedad a través de las hojas: cuando el nivel de ruido excede un cierto límite, las flores literalmente estallan en lágrimas. La abeja pierde su capacidad de navegar y deja de trabajar cuando se expone al ruido de un avión a reacción.

La música moderna muy ruidosa también entorpece el oído y provoca enfermedades nerviosas. El 20 por ciento de los niños y niñas que escuchan con frecuencia música moderna de moda, su audición resultó estar tan embotada como la de las personas de 85 años. Los jugadores y las discotecas suponen un peligro especial para los adolescentes. Normalmente, el nivel de ruido en una discoteca es de 80 a 100 dB, lo que es comparable al nivel de ruido del tráfico intenso de la calle o al de un avión turborreactor que despega a 100 metros de distancia. El volumen del sonido del reproductor es de 100 a 114 dB. Un martillo neumático es casi igual de ensordecedor. Los tímpanos sanos pueden soportar un volumen de 110 dB durante un máximo de 1,5 minutos sin sufrir daños. Los científicos franceses señalan que la discapacidad auditiva en nuestro siglo se está extendiendo activamente entre los jóvenes; A medida que envejecen, es más probable que necesiten audífonos. Incluso los niveles de volumen bajos interfieren con la concentración durante el trabajo mental. La música, incluso muy tranquila, reduce la atención; esto debe tenerse en cuenta al tocar tarea. Cuando el sonido aumenta, el cuerpo produce muchas hormonas del estrés, como la adrenalina. Al mismo tiempo, los vasos sanguíneos se estrechan y la función intestinal se ralentiza. En el futuro, todo esto puede provocar alteraciones en el funcionamiento del corazón y de la circulación sanguínea. La discapacidad auditiva debida al ruido es una enfermedad incurable. Es casi imposible reparar quirúrgicamente un nervio dañado.

No sólo nos afectan negativamente los sonidos que escuchamos, sino también aquellos que están más allá del rango de audibilidad: en primer lugar, los infrasonidos. Los infrasonidos en la naturaleza ocurren durante terremotos, rayos, viento fuerte. En la ciudad, las fuentes de infrasonidos son máquinas pesadas, ventiladores y cualquier equipo que vibre. . El infrasonido con un nivel de hasta 145 dB provoca estrés físico, fatiga, dolores de cabeza y alteraciones en el funcionamiento del aparato vestibular. Si el infrasonido es más fuerte y duradero, entonces una persona puede sentir vibraciones en pecho, sequedad de boca, discapacidad visual, dolor de cabeza y mareos.

El peligro del infrasonido es que es difícil protegerse contra él: a diferencia del ruido normal, es prácticamente imposible de absorber y se propaga mucho más lejos. Para suprimirlo, es necesario reducir el sonido en la propia fuente utilizando un equipo especial: silenciadores de tipo reactivo.

El silencio total también tiene efectos nocivos para el cuerpo humano. Así, los empleados de una oficina de diseño, que tenía un excelente aislamiento acústico, al cabo de una semana empezaron a quejarse de la imposibilidad de trabajar en condiciones de silencio opresivo. Estaban nerviosos y perdieron la capacidad de trabajar.

Un ejemplo específico El impacto del ruido en los organismos vivos puede considerarse el siguiente evento. Miles de polluelos no nacidos murieron como resultado de los trabajos de dragado realizados por la empresa alemana Mobius por orden del Ministerio de Transporte de Ucrania. El ruido de los equipos en funcionamiento se extendió a lo largo de 5 a 7 kilómetros, lo que tuvo un impacto negativo en los territorios adyacentes a la Reserva de la Biosfera del Danubio. Los representantes de la Reserva de la Biosfera del Danubio y otras tres organizaciones se vieron obligados a reconocer con dolor la muerte de toda la colonia de charrán moteado y charrán común que se encontraban en Ptichya Spit. Los delfines y las ballenas son arrastrados a la costa debido a los fuertes sonidos del sonar militar.

Fuentes de ruido en la ciudad.

Los sonidos tienen los efectos más dañinos para las personas en las grandes ciudades. Pero incluso en los pueblos suburbanos puedes sufrir contaminación acústica causado por dispositivos técnicos en funcionamiento de los vecinos: una cortadora de césped, un torno o un sistema estéreo. El ruido de ellos puede exceder el máximo. estándares aceptables. Y, sin embargo, la principal contaminación acústica se produce en la ciudad. Su origen en la mayoría de los casos son los vehículos. La mayor intensidad de los sonidos proviene de las autopistas, el metro y los tranvías.

transporte motorizado. Los niveles de ruido más altos se observan en las calles principales de las ciudades. La intensidad media del tráfico alcanza entre 2.000 y 3.000 unidades de transporte por hora o más, y los niveles máximos de ruido son de 90 a 95 dB.

El nivel de ruido de la calle está determinado por la intensidad, la velocidad y la composición del flujo de tráfico. Además, el nivel de ruido de la calle depende de las decisiones de planificación (perfil longitudinal y transversal de las calles, altura y densidad de los edificios) y de elementos paisajísticos como el pavimento de las carreteras y la presencia de espacios verdes. Cada uno de estos factores puede cambiar el nivel de ruido del transporte hasta en 10 dB.

En una ciudad industrial es habitual un alto porcentaje del transporte de mercancías por carreteras. El aumento del flujo general de vehículos, camiones, especialmente los pesados ​​con motor diésel, provoca un aumento de los niveles de ruido. El ruido que se produce en la calzada de la autopista se extiende no solo al área adyacente a la autopista, sino también a los edificios residenciales.

Transporte ferroviario. El aumento de la velocidad de los trenes también provoca un aumento significativo de los niveles de ruido en las zonas residenciales situadas a lo largo de las líneas ferroviarias o cerca de los centros de clasificación. El nivel máximo de presión acústica a una distancia de 7,5 m de un tren eléctrico en movimiento alcanza los 93 dB, de un tren de pasajeros – 91 dB y de un tren de mercancías – 92 dB.

El ruido generado por el paso de los trenes eléctricos se propaga fácilmente en zonas abiertas. La energía sonora disminuye de manera más significativa a una distancia de los primeros 100 m de la fuente (en un promedio de 10 dB). A una distancia de 100-200 la reducción de ruido es de 8 dB, y a una distancia de 200 a 300 es de sólo 2-3 dB. La principal fuente de ruido ferroviario son los impactos de los vagones al circular en las juntas e irregularidades de las vías.

De todo tipo de transporte urbano el tranvía más ruidoso. Las ruedas de acero de un tranvía, cuando circulan sobre raíles, generan un nivel de ruido 10 dB mayor que las ruedas de los automóviles cuando entran en contacto con el asfalto. El tranvía genera mucho ruido cuando el motor está en marcha, las puertas se abren y suenan señales sonoras. El alto nivel de ruido del tráfico de tranvías es una de las principales razones de la reducción de líneas de tranvía en las ciudades. Sin embargo, el tranvía también tiene una serie de ventajas, por lo que, al reducir el ruido que genera, puede competir con otros medios de transporte.

El tranvía de alta velocidad es de gran importancia. Puede utilizarse con éxito como principal medio de transporte en ciudades pequeñas y medianas, y en ciudades grandes, urbanas, suburbanas e incluso interurbanas, para la comunicación con nuevas zonas residenciales, zonas industriales y aeropuertos.

Transporte aéreo. El transporte aéreo representa una parte importante de la contaminación acústica en muchas ciudades. Los aeropuertos de aviación civil suelen estar situados muy cerca de edificios residenciales y las rutas aéreas pasan por numerosas zonas pobladas. El nivel de ruido depende de la dirección de las pistas y las rutas de vuelo de las aeronaves, la intensidad de los vuelos durante el día, las estaciones del año y los tipos de aeronaves con base en un aeródromo determinado. Con el funcionamiento intensivo de los aeropuertos las 24 horas del día, los niveles de sonido equivalentes en las zonas residenciales alcanzan los 80 dB durante el día, los 78 dB durante la noche y los niveles máximos de ruido oscilan entre 92 y 108 dB.

Empresas industriales. Las empresas industriales son la fuente de mucho ruido en las zonas residenciales de las ciudades. La violación del régimen acústico se observa en los casos en que su territorio está directamente adyacente a áreas residenciales. Un estudio del ruido industrial demostró que la naturaleza del sonido es constante y de banda ancha, es decir. sonido de diferentes tonos. Los niveles más significativos se observan en frecuencias de 500-1000 Hz, es decir, en la zona de mayor sensibilidad del órgano auditivo. En los talleres de producción se instala una gran cantidad de diferentes tipos de equipos tecnológicos. Por lo tanto, los talleres de tejido se pueden caracterizar por un nivel de sonido de 90-95 dB A, mecánico e instrumental - 85-92, forja - 95-105, salas de máquinas de estaciones de compresión - 95-100 dB.

Electrodomésticos. Con la llegada de la era postindustrial, cada vez aparecen más fuentes de contaminación acústica (además de electromagnéticas) en el interior del hogar humano. La fuente de este ruido son los equipos domésticos y de oficina.

Para nuestra orientación en el mundo que nos rodea, el oído juega el mismo papel que la visión. El oído nos permite comunicarnos entre nosotros mediante sonidos; tiene una sensibilidad especial a las frecuencias sonoras del habla. Con la ayuda del oído, una persona capta diversas vibraciones sonoras en el aire. Las vibraciones que provienen de un objeto (fuente de sonido) se transmiten a través del aire, que desempeña el papel de transmisor de sonido, y son captadas por el oído. El oído humano percibe vibraciones del aire con una frecuencia de 16 a 20.000 Hz. Vibraciones con mayor frecuencia Se consideran ultrasónicos, pero el oído humano no puede percibirlos. La capacidad de distinguir los tonos altos disminuye con la edad. La capacidad de captar el sonido con ambos oídos permite determinar dónde se encuentra. En el oído, las vibraciones del aire se convierten en impulsos eléctricos, que el cerebro percibe como sonido.

El oído también alberga el órgano que detecta el movimiento y la posición del cuerpo en el espacio. aparato vestibular. El sistema vestibular juega un papel importante en la orientación espacial de una persona, analiza y transmite información sobre aceleraciones y desaceleraciones del movimiento lineal y rotacional, así como cuando cambia la posición de la cabeza en el espacio.

Estructura de la oreja

Residencia en estructura externa la oreja se divide en tres partes. Las dos primeras partes del oído, la externa (exterior) y la media, conducen el sonido. La tercera parte, el oído interno, contiene células auditivas, mecanismos para percibir las tres características del sonido: tono, fuerza y ​​timbre.

oído externo- la parte que sobresale del oído externo se llama aurícula, su base está formada por un tejido de soporte semirrígido: el cartílago. La superficie anterior de la aurícula tiene una estructura compleja y una forma variable. Se compone de cartílago y tejido fibroso, a excepción de la parte inferior, el lóbulo (lóbulo de la oreja), formado por tejido adiposo. En la base del pabellón auricular se encuentran los músculos auriculares anterior, superior y posterior, cuyos movimientos son limitados.

Además de la función acústica (recolector de sonido), el pabellón auricular desempeña una función protectora, protegiendo el canal auditivo hasta el tímpano de influencias nocivas. ambiente(entrada de agua, polvo, fuertes corrientes de aire). Tanto la forma como el tamaño de las orejas son individuales. La longitud de la aurícula en los hombres es de 50 a 82 mm y el ancho es de 32 a 52 mm; en las mujeres, el tamaño es ligeramente menor; La pequeña zona del pabellón auricular representa toda la sensibilidad del cuerpo y de los órganos internos. Por tanto, puede utilizarse para obtener información biológicamente importante sobre el estado de cualquier órgano. La aurícula concentra las vibraciones del sonido y las dirige al orificio auditivo externo.

canal auditivo externo Sirve para conducir las vibraciones sonoras del aire desde el pabellón auricular hasta el tímpano. El conducto auditivo externo tiene una longitud de 2 a 5 cm. Su tercio exterior está formado por tejido cartilaginoso y los 2/3 interiores están formados por hueso. El conducto auditivo externo está arqueado en dirección superior-posterior y se endereza fácilmente cuando se tira de la aurícula hacia arriba y hacia atrás. En la piel del canal auditivo hay glándulas especiales que secretan una secreción amarillenta ( cerumen), cuya función es proteger la piel de infección bacteriana y partículas extrañas (insectos).

El conducto auditivo externo está separado del oído medio por el tímpano, que siempre está retraído hacia adentro. Se trata de una fina placa de tejido conectivo, cubierta por fuera con epitelio multicapa y por dentro con una membrana mucosa. El conducto auditivo externo sirve para conducir las vibraciones del sonido al tímpano, que separa el oído externo de la cavidad timpánica (oído medio).

oído medio, o cavidad timpánica, es una pequeña cámara llena de aire que se encuentra en la pirámide del hueso temporal y está separada del conducto auditivo externo por el tímpano. Esta cavidad tiene paredes óseas y membranosas (membrana timpánica).

Tímpano es una membrana de poco movimiento con un espesor de 0,1 micrones, tejida a partir de fibras que van en diferentes direcciones y se estiran de manera desigual en diferentes áreas. Debido a esta estructura, el tímpano no tiene su propio período de oscilación, lo que conduciría a una amplificación de señales sonoras que coinciden con la frecuencia de sus propias oscilaciones. Comienza a vibrar bajo la influencia de vibraciones sonoras que atraviesan el conducto auditivo externo. A través de una abertura en la pared posterior, la membrana timpánica se comunica con la cavidad mastoidea.

La abertura de la trompa auditiva (de Eustaquio) se encuentra en la pared anterior de la cavidad timpánica y conduce a la parte nasal de la faringe. Gracias a esto, el aire atmosférico puede entrar en la cavidad timpánica. Normalmente, la abertura de la trompa de Eustaquio está cerrada. Se abre durante los movimientos de deglución o al bostezar, lo que ayuda a igualar la presión del aire sobre el tímpano desde el lado de la cavidad del oído medio y el orificio auditivo externo, protegiéndolo así de roturas que provocan discapacidad auditiva.

En la cavidad timpánica se encuentran huesecillos auditivos. Son de tamaño muy pequeño y están conectados en una cadena que se extiende desde el tímpano hasta la pared interna de la cavidad timpánica.

El hueso más externo es martillo- su mango está conectado al tímpano. La cabeza del martillo está conectada al yunque, que se articula de forma móvil con la cabeza. estribos.

Los huesecillos auditivos recibieron este nombre debido a su forma. Los huesos están cubiertos por una membrana mucosa. Dos músculos regulan el movimiento de los huesos. La conexión de los huesos es tal que aumenta 22 veces la presión de las ondas sonoras sobre la membrana de la ventana ovalada, lo que permite que las ondas sonoras débiles muevan el líquido hacia adentro. caracol.

oído interno encerrado en el hueso temporal y es un sistema de cavidades y canales ubicados en la sustancia ósea de la parte petrosa del hueso temporal. Juntos forman el laberinto óseo, dentro del cual se encuentra el laberinto membranoso. laberinto óseo representa cavidades óseas varias formas y consta del vestíbulo, tres canales semicirculares y la cóclea. Laberinto membranoso Consiste en un complejo sistema de finas formaciones membranosas ubicadas en el laberinto óseo.

Todas las cavidades del oído interno están llenas de líquido. Dentro del laberinto membranoso hay endolinfa, y el líquido que lava el laberinto membranoso en el exterior es perilinfa y tiene una composición similar al líquido cefalorraquídeo. La endolinfa se diferencia de la perilinfa (contiene más iones de potasio y menos iones de sodio): tiene una carga positiva en relación con la perilinfa.

Preludio- parte central laberinto óseo, que se comunica con todas sus partes. Detrás del vestíbulo hay tres canales óseos semicirculares: superior, posterior y lateral. El canal semicircular lateral se encuentra horizontalmente, los otros dos forman ángulo recto con él. Cada canal tiene una parte expandida: una ampolla. Contiene una ampolla membranosa llena de endolinfa. Cuando la endolinfa se mueve durante un cambio en la posición de la cabeza en el espacio, se irrita. terminaciones nerviosas. La excitación se transmite a lo largo de fibras nerviosas hasta el cerebro.

Caracol Es un tubo en espiral que forma dos vueltas y media alrededor de una varilla de hueso en forma de cono. Es la parte central del órgano auditivo. Dentro del canal óseo de la cóclea hay un laberinto membranoso, o conducto coclear, al que se acercan las terminaciones de la parte coclear del octavo par craneal. Las vibraciones de la perilinfa se transmiten a la endolinfa del conducto coclear y activan las terminaciones nerviosas. de la parte auditiva del octavo par craneal.

El nervio vestibulococlear consta de dos partes. La parte vestibular conduce los impulsos nerviosos desde el vestíbulo y los canales semicirculares hasta los núcleos vestibulares de la protuberancia y el bulbo raquídeo y más allá del cerebelo. La parte coclear transmite información a lo largo de fibras que van desde el órgano espiral (corti) hasta los núcleos auditivos del tronco y luego, a través de una serie de conmutaciones en los centros subcorticales, hasta la corteza. sección superior lóbulo temporal del hemisferio cerebral.

Mecanismo de percepción de vibraciones sonoras.

Los sonidos surgen debido a las vibraciones del aire y se amplifican en el pabellón auricular. Luego, la onda sonora se conduce a través del canal auditivo externo hasta el tímpano, lo que hace que vibre. La vibración del tímpano se transmite a la cadena de huesecillos auditivos: martillo, yunque y estribo. Base del estribo usando ligamento elástico fijado a la ventana del vestíbulo, por lo que las vibraciones se transmiten a la perilinfa. A su vez, a través de la pared membranosa del conducto coclear, estas vibraciones pasan a la endolinfa, cuyo movimiento provoca la irritación de las células receptoras del órgano espiral. El impulso nervioso resultante sigue las fibras de la parte coclear del nervio vestibulococlear hasta el cerebro.

La traducción de los sonidos percibidos por el órgano del oído como sensaciones agradables y desagradables se lleva a cabo en el cerebro. Las ondas sonoras irregulares producen la sensación de ruido, mientras que las ondas rítmicas regulares se perciben como tonos musicales. Los sonidos viajan a una velocidad de 343 km/s a una temperatura del aire de 15 a 16ºС.

La psicoacústica, un campo de la ciencia que limita entre la física y la psicología, estudia datos sobre la sensación auditiva de una persona cuando se aplica un estímulo físico (un sonido) al oído. Se ha acumulado una gran cantidad de datos sobre las reacciones humanas a los estímulos auditivos. Sin estos datos, es difícil obtener una comprensión correcta del funcionamiento de los sistemas de transmisión de audio. Consideremos las características más importantes de la percepción humana del sonido.
Una persona siente cambios en la presión del sonido que ocurren a una frecuencia de 20 a 20 000 Hz. Los sonidos con frecuencias inferiores a 40 Hz son relativamente raros en la música y no existen en el lenguaje hablado. Muy
altas frecuencias

La percepción musical desaparece y surge una cierta sensación sonora vaga, dependiendo de la individualidad del oyente y su edad. Con la edad, la sensibilidad auditiva de una persona disminuye, principalmente en las frecuencias superiores del rango de sonido.

Pero sería un error concluir sobre esta base que la transmisión de una amplia banda de frecuencia mediante una instalación de reproducción de sonido no tiene importancia para las personas mayores. Los experimentos han demostrado que las personas, incluso si apenas pueden percibir señales por encima de 12 kHz, reconocen muy fácilmente la falta de altas frecuencias en una transmisión musical. Características de frecuencia de las sensaciones auditivas..
La gama de sonidos audibles para los humanos en el rango de 20-20000 Hz está limitada en intensidad por umbrales: debajo - audibilidad y arriba -
dolor
El umbral de audición se estima por la presión mínima, o más precisamente, el incremento mínimo de presión con respecto al límite es sensible a frecuencias de 1000-5000 Hz; aquí el umbral de audición es el más bajo (presión sonora de aproximadamente 2-10 Pa). Hacia frecuencias de sonido más bajas y más altas, la sensibilidad auditiva cae bruscamente.

Dado que el rango de cambios de intensidad es de 130 dB, el salto elemental en las sensaciones en promedio en el rango de amplitud es de 0,8 dB, lo que corresponde a un cambio en la intensidad del sonido de 1,2 veces.

En niveles de audición bajos estos saltos alcanzan los 2-3 dB; en niveles altos disminuyen a 0,5 dB (1,1 veces). El oído humano prácticamente no detecta un aumento en la potencia de la ruta de amplificación en menos de 1,44 veces. Con una presión sonora más baja desarrollada por el altavoz, incluso duplicar la potencia de la etapa de salida puede no producir un resultado notable.

Características sonoras subjetivas.
La calidad de la transmisión del sonido se evalúa en función de la percepción auditiva. Por lo tanto, es posible determinar correctamente los requisitos técnicos para la ruta de transmisión del sonido o sus enlaces individuales solo estudiando los patrones que conectan la sensación del sonido percibida subjetivamente y las características objetivas del sonido: altura, volumen y timbre.
El concepto de tono implica una evaluación subjetiva de la percepción del sonido en todo el rango de frecuencia. El sonido generalmente no se caracteriza por la frecuencia, sino por el tono.

Un tono es una señal de un cierto tono que tiene un espectro discreto (sonidos musicales, sonidos vocálicos del habla). Una señal que tiene un amplio espectro continuo, cuyos componentes de frecuencia tienen la misma potencia promedio, se llama ruido blanco.
Un aumento gradual en la frecuencia de las vibraciones del sonido de 20 a 20.000 Hz se percibe como un cambio gradual en el tono desde el más bajo (grave) al más alto.
El grado de precisión con el que una persona determina de oído el tono de un sonido depende de la agudeza, la musicalidad y el entrenamiento de su oído. Cabe señalar que el tono de un sonido depende en cierta medida de la intensidad del sonido (en niveles altos, los sonidos de mayor intensidad parecen más bajos que los más débiles.
El oído humano puede distinguir claramente dos tonos de tono similar. Por ejemplo, en el rango de frecuencia de aproximadamente 2000 Hz, una persona puede distinguir entre dos tonos que difieren entre sí en frecuencia entre 3 y 6 Hz.
Una octava es un intervalo bastante grande de cambio de tono; una persona distingue intervalos significativamente más pequeños. Así, en diez octavas percibidas por el oído se pueden distinguir más de mil gradaciones de tono. La música utiliza intervalos más pequeños llamados semitonos, que corresponden a un cambio de frecuencia de aproximadamente 1,054 veces.
Una octava se divide en medias octavas y un tercio de octava. Para estos últimos se estandariza el siguiente rango de frecuencias: 1; 1,25; 1,6; 2; 2,5; 3; 3,15; 4; 5; 6.3:8; 10, que son los límites de un tercio de octava. Si estas frecuencias se colocan a distancias iguales a lo largo del eje de frecuencias, se obtiene una escala logarítmica. En base a esto, todas las características de frecuencia de los dispositivos de transmisión de sonido se representan en una escala logarítmica.
El volumen de la transmisión depende no sólo de la intensidad del sonido, sino también de la composición espectral, las condiciones de percepción y la duración de la exposición. Por lo tanto, una persona no percibe como igualmente fuertes dos tonos sonoros de frecuencia media y baja, que tienen la misma intensidad (o la misma presión sonora). Por lo tanto, se introdujo el concepto de nivel de sonoridad en los fondos para designar sonidos del mismo volumen.
El nivel de volumen del sonido de fondo se considera el nivel de presión sonora en decibeles del mismo volumen de un tono puro con una frecuencia de 1000 Hz, es decir, para una frecuencia de 1000 Hz los niveles de volumen de fondo y decibeles son los mismos.
En otras frecuencias, los sonidos pueden parecer más fuertes o más bajos con la misma presión sonora.
Un nivel significativo de volumen y la duración de su exposición provocan fenómenos irreversibles en el órgano auditivo. Se ha observado que los umbrales de audición de los jóvenes han aumentado considerablemente en los últimos años.
La razón de esto fue la pasión por la música pop, caracterizada por altos niveles de volumen de sonido.
El nivel de volumen se mide mediante un dispositivo electroacústico: un sonómetro. El sonido que se mide se convierte primero en vibraciones eléctricas mediante el micrófono. Después de la amplificación mediante un amplificador de voltaje especial, estas oscilaciones se miden con un instrumento puntero ajustado en decibeles. Para que las lecturas del instrumento se correspondan lo más posible con la percepción subjetiva del volumen, el instrumento está equipado con filtros especiales que cambian su sensibilidad a la percepción del sonido de diferentes frecuencias de acuerdo con las características de la sensibilidad auditiva. Característica importante
el sonido es timbre. La capacidad del oído para distinguirlo le permite percibir señales con una amplia variedad de matices. El sonido de cada uno de los instrumentos y voces, gracias a sus matices característicos, se vuelve multicolor y bien reconocible.
El timbre, al ser un reflejo subjetivo de la complejidad del sonido percibido, no tiene valoración cuantitativa y se caracteriza por términos cualitativos (bello, suave, jugoso, etc.).
Al transmitir una señal a lo largo de una trayectoria electroacústica, las distorsiones resultantes afectan principalmente el timbre del sonido reproducido. La condición para la correcta transmisión del timbre de los sonidos musicales es la transmisión sin distorsiones del espectro de la señal. El espectro de la señal es el conjunto de componentes sinusoidales de un sonido complejo.
El espectro más simple es el llamado tono puro; contiene una sola frecuencia. El sonido de un instrumento musical es más interesante: su espectro consta de la frecuencia del tono fundamental y varias frecuencias "impurezas" llamadas sobretonos (los tonos más altos son un múltiplo de la frecuencia del tono fundamental y suelen tener una amplitud menor). .
Las diferencias en el timbre se deben principalmente a los componentes de frecuencia media-baja de la señal, por lo que una gran variedad de timbres se asocia con señales que se encuentran en la parte inferior del rango de frecuencia. Las señales pertenecientes a su parte superior, a medida que aumentan, pierden cada vez más su coloración tímbrica, lo que se debe a la salida paulatina de sus componentes armónicos más allá de los límites de las frecuencias audibles. Esto puede explicarse por el hecho de que hasta 20 o más armónicos participan activamente en la formación del timbre de los sonidos bajos, medios 8 - 10, altos 2 - 3, ya que el resto son débiles o quedan fuera del rango audible. frecuencias.
Por lo tanto, los sonidos altos, por regla general, tienen un timbre más pobre. Casi todas las fuentes de sonido naturales, incluidas las fuentes de sonidos musicales, tienen una dependencia específica del timbre del nivel de volumen. El oído también está adaptado a tal dependencia; para ello es definición natural

Intensidad de la fuente según el color del sonido. Los sonidos más fuertes suelen ser más ásperos.

Fuentes de sonido musical Gran influencia
La calidad del sonido de los sistemas electroacústicos está influenciada por una serie de factores que caracterizan las fuentes primarias de sonido.

Los parámetros acústicos de las fuentes musicales dependen de la composición de los intérpretes (orquesta, conjunto, grupo, solista y tipo de música: sinfónica, folk, pop, etc.).
El origen y formación del sonido en cada instrumento musical tiene sus propias particularidades asociadas con las características acústicas de la producción de sonido en un instrumento musical en particular. Un elemento importante del sonido musical es el ataque. Se trata de un proceso de transición específico durante el cual se establecen características sonoras estables: volumen, timbre, tono. Cualquier sonido musical pasa por tres etapas: principio, medio y final, y tanto la etapa inicial como la final tienen una duración determinada.
Una de las características de cualquier instrumento musical es su rango de frecuencia.
Además de las frecuencias fundamentales, cada instrumento se caracteriza por componentes adicionales de alta calidad: armónicos (o, como es habitual en electroacústica, armónicos superiores), que determinan su timbre específico.
Se sabe que la energía sonora se distribuye de manera desigual en todo el espectro de frecuencias sonoras emitidas por una fuente.
La mayoría de los instrumentos se caracterizan por la amplificación de frecuencias fundamentales, así como de armónicos individuales, en determinadas (una o más) bandas de frecuencia (formantes) relativamente estrechas, diferentes para cada instrumento. Las frecuencias de resonancia (en hercios) de la región formante son: para trompeta 100-200, trompa 200-400, trombón 300-900, trompeta 800-1750, saxofón 350-900, oboe 800-1500, fagot 300-900, clarinete 250 -600.
Otra propiedad característica de los instrumentos musicales es la fuerza de su sonido, que está determinada por la mayor o menor amplitud (envergadura) de su cuerpo sonoro o columna de aire (a mayor amplitud corresponde un sonido más fuerte y viceversa). Los valores máximos de potencia acústica (en vatios) son: para orquesta grande 70, bombo 25, timbales 20, caja 12, trombón 6, piano 0,4, trompeta y saxofón 0,3, trompeta 0,2, contrabajo 0.( 6, flauta pequeña 0,08, clarinete, trompa y triángulo 0,05.
La relación entre la potencia del sonido extraída de un instrumento cuando se toca "fortissimo" y la potencia del sonido cuando se toca "pianissimo" generalmente se denomina rango dinámico del sonido de los instrumentos musicales.
El rango dinámico de una fuente de sonido musical depende del tipo de grupo que lo ejecuta y de la naturaleza de la interpretación.
Consideremos el rango dinámico de fuentes de sonido individuales. Se entiende por rango dinámico de instrumentos musicales individuales y conjuntos (orquestas y coros de diversas composiciones), así como de voces, la relación entre la presión sonora máxima creada por una fuente determinada y la mínima, expresada en decibelios.
El rango dinámico de una fuente de sonido determinada no es un valor constante. Depende de la naturaleza del trabajo que se realiza y de las condiciones acústicas de la sala en la que se desarrolla la actuación.

La reverberación amplía el rango dinámico, que normalmente alcanza su máximo en habitaciones con grandes volúmenes y mínima absorción de sonido. Casi todos los instrumentos y voces humanas tienen un rango dinámico desigual en todos los registros sonoros. Por ejemplo, el nivel de volumen del sonido más bajo de un fuerte para un vocalista es igual al nivel del sonido más alto de un piano.

El rango dinámico de un programa musical en particular se expresa de la misma manera que para las fuentes de sonido individuales, pero la presión sonora máxima se observa con un tono dinámico ff (fortissimo) y la mínima con pp (pianissimo).
El volumen más alto, indicado en las notas fff (forte, fortissimo), corresponde a un nivel de presión sonora acústica de aproximadamente 110 dB, y el volumen más bajo, indicado en las notas ppr (piano-pianissimo), de aproximadamente 40 dB.

Cabe señalar que los matices dinámicos de la interpretación musical son relativos y su relación con los niveles de presión sonora correspondientes es hasta cierto punto condicional. El rango dinámico de un programa musical en particular depende de la naturaleza de la composición. Por tanto, el rango dinámico de las obras clásicas de Haydn, Mozart y Vivaldi rara vez supera los 30-35 dB. El rango dinámico de la música pop no suele superar los 40 dB, mientras que el de la música dance y jazz es de sólo unos 20 dB. La mayoría de las obras para orquesta de instrumentos folclóricos rusos también tienen un rango dinámico pequeño (25-30 dB). Esto también es válido para una banda de música. Sin embargo, el nivel sonoro máximo de una banda de música en una habitación puede alcanzar un nivel bastante alto (hasta 110 dB).

efecto de enmascaramiento
Los experimentos para determinar el grado de enmascaramiento de una señal de sonido por otra muestran que un tono de cualquier frecuencia queda enmascarado por tonos más bajos de manera mucho más efectiva que por tonos más altos. Por ejemplo, si dos diapasones (1200 y 440 Hz) emiten sonidos con la misma intensidad, entonces dejamos de escuchar el primer tono, queda enmascarado por el segundo (al extinguir la vibración del segundo diapasón, escucharemos el primero). de nuevo).
Si dos señales sonoras complejas que constan de determinados espectros de frecuencias sonoras existen simultáneamente, se produce un efecto de enmascaramiento mutuo. Además, si la energía principal de ambas señales se encuentra en la misma región del rango de frecuencia de audio, entonces el efecto de enmascaramiento será más fuerte. Por lo tanto, al transmitir una pieza orquestal, debido al enmascaramiento por el acompañamiento, la parte del solista puede resultar deficiente. inteligible e inaudible.
Lograr claridad o, como dicen, “transparencia” del sonido en la transmisión sonora de orquestas o conjuntos pop se vuelve muy difícil si un instrumento o grupos individuales de instrumentos de orquesta tocan al mismo tiempo en uno o registros similares.
El director, al grabar una orquesta, debe tener en cuenta las características del camuflaje.
En los ensayos, con la ayuda del director, establece un equilibrio entre la fuerza sonora de los instrumentos de un grupo, así como entre los grupos de toda la orquesta. La claridad de las líneas melódicas principales y de las partes musicales individuales se logra en estos casos mediante la colocación de micrófonos cerca de los intérpretes, la selección deliberada por parte del ingeniero de sonido de los instrumentos más importantes en un lugar determinado de la obra y otros sonidos especiales. técnicas de ingeniería. Al fenómeno del enmascaramiento se opone la capacidad psicofisiológica de los órganos auditivos para distinguir de la masa general de sonidos uno o más que transmiten más información importante
. Por ejemplo, cuando toca una orquesta, el director nota las más mínimas imprecisiones en la interpretación de una parte de cualquier instrumento. El enmascaramiento puede afectar significativamente la calidad de la transmisión de la señal. Es posible una percepción clara del sonido recibido si su intensidad excede significativamente el nivel de los componentes de interferencia ubicados en la misma banda que el sonido recibido. Con interferencia uniforme, el exceso de señal debe ser de 10 a 15 dB. Esta característica de la percepción auditiva es aplicación práctica

Características temporales de la percepción auditiva.

El audífono, como cualquier otro sistema oscilatorio, es inercial. Cuando el sonido desaparece, la sensación auditiva no desaparece inmediatamente, sino gradualmente, disminuyendo hasta cero. El tiempo durante el cual el nivel de ruido disminuye de 8 a 10 niveles se denomina constante de tiempo de audición. Esta constante depende de una serie de circunstancias, así como de los parámetros del sonido percibido. Si al oyente llegan dos impulsos de sonido cortos, idénticos en composición de frecuencia y nivel, pero uno de ellos con retraso, se percibirán juntos con un retraso que no excederá los 50 ms. En intervalos de retardo grandes, ambos impulsos se perciben por separado y se produce un eco.
Esta característica de la audición se tiene en cuenta al diseñar algunos dispositivos de procesamiento de señales, por ejemplo, líneas de retardo electrónicas, reverberaciones, etc.
Cabe señalar que, debido a la propiedad especial de la audición, la sensación del volumen de un pulso sonoro de corta duración depende no sólo de su nivel, sino también de la duración del impacto del pulso en el oído. Por lo tanto, un sonido de corta duración, que dura solo 10 a 12 ms, es percibido por el oído de manera más silenciosa que un sonido del mismo nivel, pero que afecta la audición durante, por ejemplo, 150 a 400 ms. Por lo tanto, cuando se escucha una transmisión, el volumen es el resultado de promediar la energía de la onda sonora durante un intervalo determinado. Además, el oído humano tiene inercia, en particular, cuando percibe distorsiones no lineales, no las siente si la duración del pulso de sonido es inferior a 10-20 ms. Es por eso que en los indicadores de nivel de los equipos radioelectrónicos domésticos de grabación de sonido, los valores instantáneos de la señal se promedian durante un período seleccionado de acuerdo con las características temporales de los órganos auditivos.

Representación espacial del sonido.

uno de habilidades importantes una persona es capaz de determinar la dirección de una fuente de sonido. Esta capacidad se llama efecto binaural y se explica por el hecho de que una persona tiene dos oídos. Los datos experimentales muestran de dónde proviene el sonido: uno para los tonos de alta frecuencia y otro para los tonos de baja frecuencia.

El sonido viaja una distancia más corta hacia el oído que mira hacia la fuente que hacia el otro oído. Como resultado, la presión de las ondas sonoras en los canales auditivos varía en fase y amplitud.
Las diferencias de amplitud son significativas sólo a altas frecuencias, cuando la longitud de onda del sonido se vuelve comparable al tamaño de la cabeza. Cuando la diferencia de amplitud supera un valor umbral de 1 dB, la fuente de sonido parece estar en el lado donde la amplitud es mayor. El ángulo de desviación de la fuente de sonido desde la línea central (eje de simetría) es aproximadamente proporcional al logaritmo de la relación de amplitud.
Para determinar la dirección de una fuente de sonido con frecuencias inferiores a 1500-2000 Hz, las diferencias de fase son significativas. A una persona le parece que el sonido proviene del lado desde el cual la onda, que está adelantada en fase, llega al oído. El ángulo de desviación del sonido desde la línea media es proporcional a la diferencia en el tiempo de llegada de las ondas sonoras a ambos oídos. Una persona entrenada puede notar una diferencia de fase con una diferencia de tiempo de 100 ms.
La capacidad de determinar la dirección del sonido en el plano vertical está mucho menos desarrollada (unas 10 veces). Esta característica fisiológica está asociada con la orientación de los órganos auditivos en el plano horizontal.
Una característica específica de la percepción espacial del sonido por parte de una persona se manifiesta en el hecho de que los órganos auditivos son capaces de sentir la localización total e integral creada con la ayuda de medios de influencia artificiales. Por ejemplo, en una habitación, se instalan dos altavoces en el frente a una distancia de 2 a 3 m entre sí. El oyente está ubicado a la misma distancia del eje del sistema de conexión, estrictamente en el centro. En una habitación se emiten a través de los altavoces dos sonidos de igual fase, frecuencia e intensidad. Como resultado de la identidad de los sonidos que pasan al órgano auditivo, una persona no puede separarlos; sus sensaciones dan ideas sobre una única fuente de sonido aparente (virtual), que está ubicada estrictamente en el centro del eje de simetría.
Para ilustrar la localización integral, damos un ejemplo. La distancia entre los altavoces es de 2 m, la distancia desde la primera línea hasta el oyente es de 2 m; Para que la fuente se mueva 40 cm hacia la izquierda o hacia la derecha, es necesario enviar dos señales con una diferencia en el nivel de intensidad de 5 dB o con un retardo de tiempo de 0,3 ms. Con una diferencia de nivel de 10 dB o un retardo de tiempo de 0,6 ms, la fuente se “moverá” 70 cm desde el centro.
Por lo tanto, si cambia la presión sonora creada por el altavoz, surge la ilusión de mover la fuente de sonido. Este fenómeno se llama localización resumida. Para crear una localización resumida, se utiliza un sistema de transmisión de sonido estereofónico de dos canales.
En la sala principal se instalan dos micrófonos, cada uno de los cuales funciona en su propio canal. La secundaria tiene dos altavoces. Los micrófonos están ubicados a cierta distancia entre sí a lo largo de una línea paralela a la ubicación del emisor de sonido. Al mover el emisor de sonido, actuará una presión sonora diferente sobre el micrófono y el tiempo de llegada de la onda sonora será diferente debido a la distancia desigual entre el emisor de sonido y los micrófonos. Esta diferencia crea un efecto de localización total en la sala secundaria, como resultado de lo cual la fuente aparente se localiza en un determinado punto del espacio ubicado entre dos altavoces.
Cabe decir sobre el sistema de transmisión de sonido binaural. Con este sistema, llamado sistema de cabeza artificial, se colocan dos micrófonos separados en la sala principal, espaciados entre sí a una distancia igual a la distancia entre los oídos de una persona. Cada uno de los micrófonos dispone de un canal de transmisión de sonido independiente, cuya salida a la sala secundaria incluye teléfonos para el oído izquierdo y derecho. Si los canales de transmisión de sonido son idénticos, dicho sistema transmite con precisión el efecto binaural creado cerca de los oídos de la "cabeza artificial" en la habitación principal. Tener auriculares y tener que usarlos durante mucho tiempo es una desventaja.
El órgano del oído determina la distancia a la fuente del sonido mediante una serie de signos indirectos y con algunos errores. Dependiendo de si la distancia a la fuente de señal es pequeña o grande, su evaluación subjetiva cambia bajo la influencia varios factores. Se encontró que si las distancias determinadas son pequeñas (hasta 3 m), entonces su evaluación subjetiva está relacionada casi linealmente con el cambio en el volumen de la fuente de sonido que se mueve a lo largo de la profundidad. Un factor adicional para una señal compleja es su timbre, que se vuelve cada vez más “pesado” a medida que la fuente se acerca al oyente. Esto se debe a la amplificación cada vez mayor de los armónicos bajos en comparación con los altos, causada por el aumento resultante en el nivel de volumen.
Para distancias promedio de 3 a 10 m, alejar la fuente del oyente irá acompañado de una disminución proporcional del volumen, y este cambio se aplicará igualmente a la frecuencia fundamental y a los componentes armónicos. Como resultado, hay un fortalecimiento relativo de la parte de alta frecuencia del espectro y el timbre se vuelve más brillante.
A medida que aumenta la distancia, las pérdidas de energía en el aire aumentarán en proporción al cuadrado de la frecuencia. Una mayor pérdida de armónicos de registros altos dará como resultado una disminución del brillo tímbrico. Así, la valoración subjetiva de las distancias se asocia a cambios en su volumen y timbre.
En una habitación cerrada, el órgano auditivo percibe las señales de las primeras reflexiones, retrasadas con respecto a la reflexión directa entre 20 y 40 ms, como provenientes de diferentes direcciones. Al mismo tiempo, su retraso creciente crea la impresión de una distancia considerable respecto de los puntos desde los que se producen estas reflexiones. Así, por el tiempo de retardo se puede juzgar la distancia relativa de las fuentes secundarias o, lo que es lo mismo, el tamaño de la habitación.

Algunas características de la percepción subjetiva de las transmisiones estereofónicas.

Un sistema de transmisión de sonido estereofónico tiene una serie de características importantes en comparación con uno monofónico convencional.
La cualidad que distingue al sonido estereofónico es el volumen, es decir. La perspectiva acústica natural se puede evaluar utilizando algunos indicadores adicionales que no tienen sentido con una técnica de transmisión de sonido monofónica. Dichos indicadores adicionales incluyen: ángulo de audición, es decir el ángulo en el que el oyente percibe la imagen sonora estereofónica; resolución estéreo, es decir localización determinada subjetivamente de elementos individuales de la imagen sonora en determinados puntos del espacio dentro del ángulo de audibilidad; atmósfera acústica, es decir el efecto de dar al oyente una sensación de presencia en la habitación principal donde ocurre el evento sonoro transmitido.

Sobre el papel de la acústica ambiental

El sonido colorido se consigue no sólo con la ayuda de equipos de reproducción de sonido. Incluso con un equipo bastante bueno, la calidad del sonido puede ser mala si la sala de escucha no tiene ciertas propiedades. Se sabe que en una habitación cerrada se produce un fenómeno sonoro nasal llamado reverberación. Al afectar a los órganos de la audición, la reverberación (según su duración) puede mejorar o empeorar la calidad del sonido.

Una persona en una habitación percibe no solo ondas sonoras directas creadas directamente por la fuente de sonido, sino también ondas reflejadas por el techo y las paredes de la habitación. Las ondas reflejadas se escuchan durante algún tiempo después de que la fuente de sonido se ha detenido.
A veces se cree que las señales reflejadas solo juegan un papel negativo, interfiriendo con la percepción de la señal principal. Sin embargo, esta idea es incorrecta. Una cierta parte de la energía de las señales de eco reflejadas iniciales, que llega con breves retrasos al oído humano, amplifica la señal principal y enriquece su sonido. Por el contrario, más tarde se reflejaron ecos. cuyo tiempo de retardo supera un determinado valor crítico, forman un fondo sonoro que dificulta la percepción de la señal principal.
La sala de escucha no debería tener un tiempo de reverberación prolongado. Las salas de estar, por regla general, tienen poca reverberación debido a su tamaño limitado y a la presencia de superficies fonoabsorbentes, muebles tapizados, alfombras, cortinas, etc.
Los obstáculos de diferente naturaleza y propiedades se caracterizan por un coeficiente de absorción acústica, que es la relación entre la energía absorbida y la energía total de la onda sonora incidente.

Para aumentar las propiedades de absorción acústica de la alfombra (y reducir el ruido en la sala de estar), es aconsejable colgar la alfombra no cerca de la pared, sino con un espacio de 30 a 50 mm).