ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Восприятие по амплитуде из "Акустика " Порог слышимости. Если волокно основной мембраны при своих колебаниях не достает до ближайшего к нему нервного окончания, то человек такой звук не слышит. Но как только при увеличении амплитуды колебаний волокна оно коснется нервного окончания, произойдет это раздражение. Нервное окончание сразу же начнет посылать электрические импульсы в слуховой центр мозга, и звук будет услышан. Этот скачкообразный переход из слышлмого состояния в неслышимое и обратно называют порогом слышимости. Абсолютное значение слухового ощущения на пороге слышимости мало, но все же имеет вполне конечное значение. [c.23] Порог слышимости зависит от частоты. На рис. 2.8 приведены эти зависимости, причем по оси ординат для удобства отложены уровни звукового давления. Часто приходится иметь дело с различными зависимостями порога слышимости от частоты (см. рис. 2.8). Разница между ними обусловлена различием в условиях измерений порога. Так, например, кривая 2 на рис. 2.8 дана, для случая измерения уровня тона в точке звукового поля до размещений в ней головы человека и при слушании двумя ушами (этот порог называется бинауральным порогом по полю). Кривая 1 дает порог слышимости для уровней звука, измеренных около ушной раковины при слушании через телефон (моноуральный порог по давлению). Кривая 2 представляет порог для фронтального падения звуковой волны (фронтальный порог), кривая 3 — для всестороннего (диффузный порог). [c.23] На рис. 2.9 приведена частотная зависимость разности уровней звукового давления в свободном поле, измеренном в точке, соответствующей центру головы, и в слуховом канале. На рис. 2.10 приведена частотная зависимость разности уровней порога слышимости при бинауральном и моноуральном слушании. [c.23] Пороги слышимости имеют значительный разброс в первую очередь из-за возрастных изменений, а также из-за условий работы. Статистическое исследование порогов слышимости у посетителей Всемирной выставки в Нью-Йорке в 1931 г. дало результаты, приведенные на рис. 2.11. Пороги слышимости определялись для бинаурального слушания в свободном поле в случае фронтального падения звуковой волны. [c.23] Уровень ощущения. При плавном увеличении интенсивности звука выше пороговой слуховое ощущение нарастает скачками по мере увеличения числа возбужденных нервных окончаний. [c.23] Увеличение уровня интенсивности тона в конце концов приводит к появлению ощущения боли, наступает болевой порог, который на максимуме составляет по интенсивности около 1 Вт/м , тогда как минимальный порог слышимости составляет на частоте 3000 Тц около 10 Вт/м , поэтому динамический диапазон по уровню звука от порога слышимости до болевого порога равен 130 дБ. [c.24] Между болевым порогом и порогом слышимости несколько сотен элементарных скачков ощущения, причем на низких и высоких частотах их значительно меньше, чем на средних. Дискретность восприятия слуха по частоте и амплитуде дает около 22 ООО элементарных градаций во всей области слухового восприятия, ограниченных снизу порогом слышимости, сверху — болевым порогом и охватывающей диапазон частот 20. .. 20 ООО Гц. [c.24] Вебер и Фехнер сформулировали следующий закон ощущения звука одинаковые относительные изменения раздражающей силы вызывают одинаковые приращения слухового ощущения, т. е. слуховое ощущение попорционально логарифму раздражающей силы Е a g (///п.е) /п.е Раздражающая сила на пороге слышимости. [c.24] Если слушание радиопередачи ведется в среднем на уровне громкости 80 фон, то при этом почти все частотные составляющие звучат одинаково громко независимо от их Положения В частотном диапазоне. При умень шении усиления приемника на 30 дБ, если хотим, чтобы громкость низкочастотных составляющих около 100 Гц осталась в toM же соотношении с громкостью средних частот, необходимо поднять их уровень на 17 дБ (см. рис. 2.13, а). Поэтому в радиоприемниках высшего класса для слушания на низких уровнях вводится соответствующая коррекция на низких частотах. [c.25] Однако шумомеры дают правильные показания уровня громкости только для чистых тонов или узкополосных шумов, а для спектров, состоящих из нескольких составляющих, и для широкополосных спектров их показания соответствуют уровню звукового давления с поправкой по кривой равной громкости без учета взаимодействия составляющих (см. 2.3). Поэтому, чтобы не смешивать показания с действительным уровнем громкости, такие показания шумомера указывают не в фонах, а в децибелах (т. е. для шкалы Л), Соответствующий уровень называют уровнем звука в децибелах. [c.25] Заметим, что по этой формуле и табл. 2.3 получаются несколько заниженные значения громкости, особенно для ее больших значений, по сравнению с экспериментальными данными рис. 2.14. [c.26] В табл. 2.5 даны санитарные нормы для ряда учреждений и территорий. [c.26] Пример. Найти уровень шума для октавных полос со средними частотами 125 и 8000 Гц, одинаково неприятные со звучанием полосы частот со средней частотой 1000 Гц, имеющей уровень интенсивности 60 дБ. Из табл. 2.5 для ПС-60 находим, что эти уровни соответственно равны 74 и 54 дБ. [c.26] Пример. Найти уровни тонов 125 и 8000 Гц, звучащих одинаково неприятно с тоном 1000 Гц, имеющим уровень 60 дБ. Из рис. 2.15 находим для кривой 60 дБ значения таких уровней 80 и 55 дБ. [c.26] Эффект маскировки. В условиях тишины слышны писк комара, жужжание мухи, тикание часов и другие звуки, а в условиях шума и помех можно не услышать даже громкий разговор. Другими словами, в условиях шума и помех порог слышимости для приема слабого звука возрастает. Это повышение порога слышимости называют маскировкой. Величина маскировки определяется величиной повышения порога слышимости для принимаемого звукового сигнала М = п.с.ш — —С.Т, где п.С.Т и п.с.ш—уровни порога слышимости в тишине и при помехах. [c.26] Если взять белый шум, то его общая интенсивность будет превышать интенсивность в каждой из критических полосок. Например, для равномерного (белого) шума со спектральной плотностью, равной 10 единицам, в диапазоне до 4000 Гц общая интенсивность будет составлять 10 4000 = 40 000 единиц, а в критической полоске около 1000 Гц интенсивность будет 10 62= 620 единиц (А/кр 62 Гц). Следовательно, уровень порога слышимости на частоте 1000 Гц будет на 10 lg ( 0 000/620) =- 18,1 дБ ниже общего уровня интенсивности. [c.29] Если несколько тонов или узкополосных шумов расположены по частоте так далеко друг от друга, что их взаимной маскировкой можно пренебречь, то их суммарная громкость будет равна сумме громкостей каждой из составляющих. Так, например, если взять два тона с частотами 200 и 2000 Гц с громкостью 8 сон каждый, т. е. имеющих уровни громкости по 70 фон (см. табл. 2.3), то суммарная громкость этих тонов будет равна 16 сон, т. е. суммарный уровень громкости такого сложного звука будет равен 80 фон (см. табл. 2.3), а не 73 фон, как это следовало бы из простого сложения интенсивностей. [c.31] Если состявляющие сложного звука расположены по частоте близко друг к другу и наблюдается взаимная маскировка между ними (см. рис. 2.16), то громкость такого сложного звука будет меньше суммы громкостей всех составляющих. [c.31] Вернуться к основной статье