Kaip girdime. Žmogaus suvokimo ypatybės

Žmogus tikrai yra protingiausias iš planetoje gyvenančių gyvūnų. Tačiau mūsų protas dažnai atima iš mūsų pranašumą tokiais gebėjimais kaip aplinkos suvokimas per uoslę, klausą ir kitus juslinius pojūčius.

Taigi, kai kalbama apie klausos diapazoną, dauguma gyvūnų gerokai lenkia mus. Žmogaus klausos diapazonas yra dažnių diapazonas, kurį žmogaus ausis gali suvokti. Pabandykime suprasti, kaip žmogaus ausis veikia garso suvokimo atžvilgiu.

Žmogaus klausos diapazonas normaliomis sąlygomis

Vidutinė žmogaus ausis gali pagauti ir atskirti garso bangas nuo 20 Hz iki 20 kHz (20 000 Hz). Tačiau senstant žmogui mažėja klausos diapazonas, ypač mažėja jo viršutinė riba. Vyresnio amžiaus žmonėms jis paprastai yra daug mažesnis nei jaunesnių, o kūdikių ir vaikų klausos gebėjimai yra didžiausi. Klausos suvokimas apie aukštus dažnius pradeda blogėti nuo aštuonerių metų.

Žmogaus klausa idealiomis sąlygomis

Laboratorijoje žmogaus klausos diapazonas nustatomas naudojant skirtingo dažnio garso bangas skleidžiantį audiometrą ir pagal tai sureguliuotas ausines. Esant tokioms idealioms sąlygoms, žmogaus ausis gali atpažinti dažnius nuo 12 Hz iki 20 kHz.

Klausos diapazonas vyrams ir moterims

Yra didelis skirtumas tarp vyrų ir moterų klausos diapazono. Nustatyta, kad moterys yra jautresnės aukštiems dažniams nei vyrai. Vyrų ir moterų žemų dažnių suvokimas yra daugmaž vienodas.

Įvairios svarstyklės, rodančios klausos diapazoną

Nors dažnio skalė yra labiausiai paplitusi žmogaus klausos diapazono matavimo skalė, ji taip pat dažnai matuojama paskaliais (Pa) ir decibelais (dB). Tačiau matavimas paskaliais laikomas nepatogiu, nes šis vienetas apima darbą su labai dideliais skaičiais. Vienas µPa – tai atstumas, kurį garso banga nukeliauja vibracijos metu, lygus vienai dešimtajai vandenilio atomo skersmens. Garso bangos žmogaus ausyje sklinda daug didesniu atstumu, todėl sunku nustatyti žmogaus klausos diapazoną paskaliais.

Pats švelniausias garsas, kurį gali atpažinti žmogaus ausis, yra maždaug 20 µPa. Decibelų skalę lengviau naudoti, nes tai logaritminė skalė, kuri tiesiogiai nurodo Pa skalę. Jis naudoja 0 dB (20 µPa) kaip atskaitos tašką ir toliau spaudžia šią slėgio skalę. Taigi 20 milijonų µPa yra tik 120 dB. Taigi išeina, kad žmogaus ausies diapazonas yra 0-120 dB.

Klausos diapazonas labai skiriasi nuo žmogaus iki žmogaus. Todėl, norint nustatyti klausos praradimą, geriausia girdimų garsų diapazoną matuoti pagal atskaitos skalę, o ne pagal įprastą standartizuotą skalę. Tyrimai gali būti atliekami naudojant sudėtingas klausos diagnostikos priemones, kurios gali tiksliai nustatyti klausos praradimo mastą ir diagnozuoti priežastis.

Asmuo blogėja ir laikui bėgant prarandame galimybę pasiimti tam tikrą dažnį.

Kanalo sukurtas vaizdo įrašas AsapSCIENCE, yra tam tikras su amžiumi susijęs klausos praradimo testas, kuris padės pažinti klausos ribas.

Vaizdo įraše skamba įvairūs garsai, pradedant nuo 8000 Hz, o tai reiškia, kad jūs neturite klausos sutrikimų.

Tada dažnis pakyla, o tai rodo jūsų klausos amžių, priklausomai nuo to, kada nustojate girdėti tam tikrą garsą.

Taigi, jei girdite dažnį:

12 000 Hz – esate jaunesnis nei 50 metų

15 000 Hz – esate jaunesnis nei 40 metų

16 000 Hz – esate jaunesnis nei 30 metų

17 000 – 18 000 – esate jaunesnis nei 24 metų

19 000 – esate jaunesnis nei 20 metų

Jei norite, kad testas būtų tikslesnis, nustatykite vaizdo kokybę į 720p arba geresnę 1080p ir klausytis su ausinėmis.

Klausos testas (vaizdo įrašas)

klausos praradimas

Jei girdėjote visus garsus, greičiausiai esate jaunesnis nei 20 metų. Rezultatai priklauso nuo juslinių receptorių ausyje, vadinamų plaukų ląstelės kurios laikui bėgant pažeidžiamos ir išsigimsta.

Šis klausos praradimo tipas vadinamas sensorineurinis klausos praradimas. Šį sutrikimą gali sukelti įvairios infekcijos, vaistai ir autoimuninės ligos. Išorinės plaukų ląstelės, kurios yra sureguliuotos taip, kad gautų aukštesnius dažnius, paprastai miršta pirmiausia, todėl atsiranda su amžiumi susijęs klausos praradimas, kaip parodyta šiame vaizdo įraše.

Žmogaus klausa: įdomūs faktai

1. Tarp sveikų žmonių dažnių diapazonas, kurį gali išgirsti žmogaus ausis svyruoja nuo 20 (žemesnė už žemiausią fortepijono natą) iki 20 000 hercų (didesnė nei aukščiausia mažos fleitos nata). Tačiau viršutinė šio diapazono riba nuolat mažėja su amžiumi.

2. Žmonės kalbėkite vienas su kitu 200–8000 Hz dažniu, o žmogaus ausis jautriausia 1000 – 3500 Hz dažniui

3. Garsai, viršijantys žmogaus klausos ribą, vadinami ultragarsu, ir žemiau esančius infragarsas.

4. Mūsų ausys nenustoja veikti net miegant ir toliau girdėdamas garsus. Tačiau mūsų smegenys jų nepaiso.

5. Garsas sklinda 344 metrų per sekundę greičiu. Garso bumas atsiranda, kai objektas įveikia garso greitį. Garso bangos priešais ir už objekto susiduria ir sukuria smūgį.

6. Ausys - savaime išsivalantis organas. Ausies kanalo poros išskiria ausų vašką, o smulkūs plaukeliai, vadinami blakstienomis, išstumia vašką iš ausies

7. Kūdikio verksmo garsas yra maždaug 115 dB ir tai garsiau nei automobilio garso signalas.

8. Afrikoje gyvena maabanų gentis, gyvenanti tokioje tyloje, kad net senatvėje. girdėti šnabždesius iki 300 metrų atstumu.

9. Lygis buldozerio garsas tuščiąja eiga yra apie 85 dB (decibelai), o tai gali pakenkti klausai jau po vienos 8 valandų darbo dienos.

10. Sėdi priekyje Roko koncerto pranešėjai, veikiate 120 dB, o tai jau po 7,5 minutės pradeda gadinti klausą.

Patikrinkite savo klausą per 5 minutes neišeidami iš namų!

Jei girdite garsus, kurių kiti žmonės negirdi, tai visiškai nereiškia, kad turite klausos haliucinacijų ir laikas kreiptis į psichiatrą. Galbūt jūs priklausote vadinamųjų „plaktukų“ kategorijai. Terminas kilęs iš angliško žodžio „hum“ („hum, buzz, buzz“).

Keisti skundai

Pirmą kartą į reiškinį buvo atkreiptas dėmesys praėjusio amžiaus 50-aisiais: skirtingose ​​planetos vietose gyvenantys žmonės skundėsi nuolat girdėdami tam tikrą vienodą zvimbimo garsą. Dažniausiai apie tai kalbėjo kaimo vietovių gyventojai. Jie tvirtino, kad naktį nesuprantamas garsas sustiprėja (matyt, todėl, kad šiuo metu sumažėja bendras garso fonas). Jį girdėjusieji dažnai jautė šalutinį poveikį – galvos skausmą, pykinimą, galvos svaigimą, kraujavimą iš nosies ir nemigą.

1970 metais 800 britų iškart pasiskundė paslaptingu triukšmu. Panašūs epizodai taip pat įvyko Naujojoje Meksikoje ir Sidnėjuje.

2003 metais akustikos specialistas Jeffas Leventhalas išsiaiškino, kad tik 2% visų Žemės gyventojų gali girdėti keistus garsus. Dažniausiai tai yra 55–70 metų žmonės. Vienu atveju plaktukas net nusižudė, nes negalėjo pakęsti nenutrūkstamo dūzgimo.

„Tai savotiškas kankinimas, kartais norisi tiesiog rėkti“, – savo jausmus apibūdino Katie Jacques iš Lidso (JK). – Sunku užmigti, nes nuolat girdžiu šį pulsuojantį garsą. Pradedi mėtytis, suktis ir dar labiau apie tai galvoti.

Iš kur triukšmas?

Tyrėjai ilgą laiką bandė surasti triukšmo šaltinį. Dešimtojo dešimtmečio pradžioje Naujosios Meksikos universiteto Los Alamos nacionalinės laboratorijos mokslininkai padarė išvadą, kad plaktukai girdėjo garsus iš judančių transporto priemonių ir gamyklų. Tačiau ši versija yra ginčytina: juk, kaip minėta aukščiau, dauguma Hamerų gyvena kaimo vietovėse.

Remiantis kita versija, iš tikrųjų nėra dūzgimo: tai iliuzija, kurią sukuria sergančios smegenys. Galiausiai įdomiausia hipotezė rodo, kad kai kurie žmonės yra labai jautrūs žemo dažnio elektromagnetinei spinduliuotei ar seisminiam aktyvumui. Tai yra, jie girdi „Žemės ūžesį“, į kurį dauguma žmonių nekreipia dėmesio.

Klausos paradoksai

Faktas yra tas, kad vidutinis žmogus gali suvokti garsus nuo 16 hercų iki 20 kilohercų, jei garso virpesiai perduodami oru. Kai garsas perduodamas per kaukolės kaulus, diapazonas padidėja iki 220 kilohercų.

Pavyzdžiui, žmogaus balso vibracijos gali svyruoti tarp 300-4000 hercų. Mes blogiau suvokiame garsus, kurių dažnis viršija 20 000 hercų. O svyravimus žemiau 60 hercų mes suvokiame kaip vibracijas. Aukšti dažniai vadinami ultragarsu, žemi – infragarsu.

Ne visi žmonės vienodai reaguoja į skirtingus garso dažnius. Tai priklauso nuo daugelio individualių veiksnių: amžiaus, lyties, paveldimumo, klausos patologijų buvimo ir kt. Taigi, žinoma, kad yra žmonių, kurie sugeba suvokti aukšto dažnio garsus – iki 22 kilohercų ir aukštesnius. Tuo pačiu metu gyvūnai kartais gali išgirsti akustinius virpesius žmonėms nepasiekiamame diapazone: šikšnosparniai skrydžio metu naudoja ultragarsu echolokacijai, o banginiai ir drambliai, tikėtina, bendrauja tarpusavyje naudodami infragarso virpesius. [С-BLOCK]

2011 metų pradžioje Izraelio mokslininkai nustatė, kad žmogaus smegenyse yra specialių neuronų grupių, kurios leidžia įvertinti garso aukštį iki 0,1 tono. Dauguma gyvūnų rūšių, išskyrus šikšnosparnius, tokių „prietaisų“ neturi. Su amžiumi dėl vidinės ausies pakitimų žmonės pradeda blogiau suvokti aukštus dažnius, išsivysto sensorineurinis klausos praradimas.

Bet, matyt, su mūsų smegenimis ne viskas taip paprasta, nes bėgant metams kažkas nustoja girdėti net įprastus garsus, o kažkas, atvirkščiai, pradeda girdėti tai, kas neprieinama kitų klausai. [С-BLOCK]

Kaip galite padėti Hameriams, nes jie labai kenčia nuo savo „dovanos“? Nemažai ekspertų mano, kad vadinamoji kognityvinė-elgesio terapija galėtų juos išgydyti. Bet tai gali veikti tik tuo atveju, jei problema yra susijusi tik su psichine žmogaus būkle. O jei ne?

Jeffas Leventhalas pažymi, kad šiandien plaktukų fenomenas yra viena iš paslapčių, kurios sprendimas dar nerastas.

Garso tema verta pakalbėti apie žmogaus klausą kiek plačiau. Kiek subjektyvus yra mūsų suvokimas? Ar galite pasitikrinti savo klausą? Šiandien sužinosite, kaip lengviausia sužinoti, ar jūsų klausa visiškai atitinka lentelėje pateiktas vertes.

Yra žinoma, kad vidutinis žmogus gali suvokti akustines bangas nuo 16 iki 20 000 Hz (16 000 Hz, priklausomai nuo šaltinio). Šis diapazonas vadinamas garso diapazonu.

»
Šio testo pakanka apytikriam įvertinimui, tačiau jei negirdite didesnių nei 15 kHz garsų, turėtumėte pasikonsultuoti su gydytoju.

Atkreipkite dėmesį, kad žemo dažnio girdėjimo problema greičiausiai yra susijusi su.

Dažniausiai užrašas ant dėžutės stiliaus „Atkuriamas diapazonas: 1–25 000 Hz“ yra net ne rinkodara, o tiesioginis gamintojo melas.

Deja, įmonės neprivalo sertifikuoti ne visų garso sistemų, todėl įrodyti, kad tai melas, beveik neįmanoma. Galbūt garsiakalbiai ar ausinės atkuria ribinius dažnius... Klausimas, kaip ir kokiu garsu.

Spektro problemos, viršijančios 15 kHz, yra gana dažnas amžiaus reiškinys, su kuriuo vartotojai gali susidurti. Tačiau 20 kHz (tuos, dėl kurių taip kovoja audiofilai) dažniausiai girdi tik vaikai iki 8-10 metų.

Pakanka klausytis visų failų paeiliui. Norėdami atlikti išsamesnį tyrimą, galite žaisti pavyzdžius, pradedant nuo minimalaus garsumo, palaipsniui jį didinant. Tai leis gauti teisingesnį rezultatą, jei klausa jau yra šiek tiek pažeista (prisiminkime, kad kai kurių dažnių suvokimui būtina viršyti tam tikrą ribinę reikšmę, kuri tarsi atsidaro ir padeda klausos aparatui girdėti tai).

Ar girdi visą dažnių diapazoną, kurį gali?

Dažniai
​

Dažnis- fizikinis dydis, periodinio proceso charakteristika, lygus pasikartojimų arba įvykių (procesų) skaičiui per laiko vienetą.

Kaip žinome, žmogaus ausis girdi dažnius nuo 16 Hz iki 20 000 kHz. Bet tai labai vidutiniška.

Garsas atsiranda dėl įvairių priežasčių. Garsas yra banginis oro slėgis. Jei nebūtų oro, negirdėtume jokio garso. Erdvėje nėra garso.
Garsą girdime, nes mūsų ausys jautriai reaguoja į oro slėgio pokyčius – garso bangas. Paprasčiausia garso banga yra trumpas garso signalas – pavyzdžiui:

Garso bangos, patenkančios į ausies kanalą, vibruoja ausies būgnelį. Per vidurinės ausies kaulų grandinę membranos svyruojantis judėjimas perduodamas sraigės skysčiui. Šio skysčio banguotas judėjimas savo ruožtu perduodamas į apatinę membraną. Pastarojo judėjimas sukelia klausos nervo galūnių dirginimą. Tai pagrindinis garso kelias nuo jo šaltinio iki mūsų sąmonės. TYTS
​

Plakiant rankomis oras tarp delnų išstumiamas ir sukuriama garso banga. Dėl padidėjusio slėgio oro molekulės sklinda visomis kryptimis garso greičiu, kuris yra 340 m/s. Kai banga pasiekia ausį, ji sukelia ausies būgnelio vibraciją, iš kurios signalas perduodamas į smegenis ir pasigirsta spragtelėjimas.
Plojimas yra trumpas vienas svyravimas, kuris greitai suyra. Įprastos medvilnės garso vibracijų grafikas atrodo taip:

Kitas tipiškas paprastos garso bangos pavyzdys yra periodinis svyravimas. Pavyzdžiui, skambant varpui orą sukrečia periodiniai varpo sienelių virpesiai.

Taigi kokiu dažniu normali žmogaus ausis pradeda girdėti? Jis negirdės 1 Hz dažnio, bet gali jį matyti tik svyruojančios sistemos pavyzdžiu. Žmogaus ausis iš tikrųjų girdi iš 16 Hz dažnių. Tai yra, kai oro virpesiai mūsų ausį suvokia kaip tam tikrą garsą.

Kiek garsų girdi žmogus?

Ne visi normalią klausą turintys žmonės girdi vienodai. Kai kurie sugeba atskirti artimus garsus pagal aukštį ir garsumą ir atgauti atskirus muzikos ar triukšmo tonus. Kiti to padaryti negali. Žmogui, turinčiam puikią klausą, garsų yra daugiau nei žmogui, kurio klausa neišvystyta.

Tačiau kiek apskritai turėtų skirtis dviejų garsų dažnis, kad būtų girdimi kaip du skirtingi tonai? Ar galima, pavyzdžiui, atskirti tonus vieną nuo kito, jei dažnių skirtumas lygus vienam virpesiui per sekundę? Pasirodo, vieniems tonams tai įmanoma, kitiems – ne. Taigi, tonas, kurio dažnis yra 435, gali būti atskirtas aukštyje nuo tonų, kurių dažniai yra 434 ir 436. Bet jei paimsime aukštesnius tonus, tai skirtumas jau yra didesniame dažnių skirtume. Tonus, kurių virpesių skaičius yra 1000 ir 1001, ausis suvokia kaip vienodus ir garso skirtumą paima tik tarp 1000 ir 1003 dažnių. Aukštesnių tonų atveju šis dažnių skirtumas yra dar didesnis. Pavyzdžiui, maždaug 3000 dažniams tai yra lygus 9 virpesiams.

Taip pat mūsų gebėjimas atskirti artimus garsus nėra vienodas. Esant 32 dažniui, girdimi tik 3 skirtingo stiprumo garsai; 125 dažniu jau 94 skirtingo stiprumo garsai, 1000 virpesių - 374, 8000 - vėl mažiau ir galiausiai 16 000 dažniu girdime tik 16 garsų. Iš viso skirtingo aukščio ir garsumo garsai mūsų ausis gali sugauti daugiau nei pusę milijono! Tai tik pusė milijono paprastų garsų. Pridėkite daugybę dviejų ar daugiau tonų derinių – sąskambių, ir susidarysite įspūdį apie garso pasaulio, kuriame gyvename ir kuriame mūsų ausis taip laisvai orientuojasi, įvairovę. Štai kodėl ausis kartu su akimis laikoma jautriausiu jutimo organu.

Todėl, kad būtų lengviau suprasti garsą, naudojame neįprastą skalę su 1 kHz padalomis.

Ir logaritminis. Su išplėstiniu dažnio atvaizdavimu nuo 0 Hz iki 1000 Hz. Todėl dažnių spektras gali būti pavaizduotas kaip tokia diagrama nuo 16 iki 20 000 Hz.

Tačiau ne visi žmonės, net ir turintys normalią klausą, yra vienodai jautrūs skirtingų dažnių garsams. Taigi, vaikai dažniausiai be įtampos suvokia garsus, kurių dažnis siekia iki 22 tūkst. Daugumos suaugusiųjų ausies jautrumas aukštiems garsams jau sumažintas iki 16-18 tūkstančių virpesių per sekundę. Vyresnio amžiaus žmonių ausies jautrumas apsiriboja garsais, kurių dažnis siekia 10-12 tūkst. Jie dažnai negirdi uodų giedojimo, žiogo, svirplio ir net žvirblio čiulbėjimo. Taigi, iš idealaus garso (pav. aukščiau), sendamas žmogus jau girdi garsus siauresne perspektyva

Pateiksiu muzikos instrumentų dažnių diapazono pavyzdį

Dabar apie mūsų temą. Dinamika, kaip svyruojanti sistema, dėl daugelio savo savybių negali atkurti viso dažnių spektro su pastoviomis tiesinėmis charakteristikomis. Idealiu atveju tai būtų viso diapazono garsiakalbis, atkuriantis dažnių spektrą nuo 16 Hz iki 20 kHz vienu garsumo lygiu. Todėl automobilių garso sistemose tam tikriems dažniams atkurti naudojami kelių tipų garsiakalbiai.

Taip atrodo kol kas sąlyginai (trijų krypčių sistemai + žemųjų dažnių garsiakalbiui).

Žemųjų dažnių garsiakalbis nuo 16 Hz iki 60 Hz
Vidutinis žemasis dažnis nuo 60 Hz iki 600 Hz
Vidutinis diapazonas nuo 600 Hz iki 3000 Hz
Aukštų dažnių garsiakalbis nuo 3000 Hz iki 20000 Hz