КАК РАБОТАЕТ ЧЕЛОВЕЧЕСКИЙ СЛУХ

Тогда как глаза рассчитывают угол и фокусируются на определении расстояния до объекта, уши анализируют временную задержку и амплитудно-частотную характеристику.

Представьте, что вы сидите перед парой колонок и выключаете левый динамик. Оба уха продолжают при этом воспринимать звук из правого динамика, но левое ухо, поскольку оно больше отдалено от источника, слышит звук с небольшой задержкой по сравнению с правым. Эта разница во времени для смещенных относительно центра источников звука называется «интерауральным временным интервалом» (ИВИ). Кроме того, левое ухо в некоторой степени заслонено головой, поэтому звук из правого динамика доходит до него с меньшей громкостью и немного измененными частотными характеристиками. Этот эффект носит название «интерауральной разницей амплитуд» (ИРА).

Рекомендуем ознакомиться с нашим словарем аудиотерминов.

Упомянутые психоакустические свойства (ИВИ и ИРА) чётко прослеживаются на частоте от 400Гц до 2кГц. Кроме них, при размещении источников звука учитывается т.н. латеральность – ассиметрия левой и правой половин человеческого тела (доминирование правого уха составляет приблизительно 59.1%).

Латеральность человеческого мозга 

Если частота звука превышает 2кГц, определить его источник на основе ИВИ становится намного сложнее, поскольку длина звуковой волны при этом меньше, чем расстояние между ушами. Оценка месторасположения источника высокочастотного звука в данном случае происходит за счет коротких отражений, происходящих в наружном ухе.

Рассмотрим анатомию человеческого органа слуха: возле входа в слуховой канал  находится небольшая впадина, образованная эластичным хрящом. Эта впадина называется «ушной раковиной», а её функция заключается в улавливании звуковых волн и их направлении на барабанную перепонку. Когда звук достигает уха, часть волны сразу попадает в ушной канал, а часть отражается складками ушной раковины. После кратковременной задержки прямой сигнал смешивается с отраженной волной, что вызывает эффект провалов в АЧХ под названием «гребенчатый фильтр». По мере движения источника звука или – что намного вероятнее - движений головы в гребенчатом фильтре  происходит смена искажений. Расшифровывая эти изменения, человеческий мозг определяет локализацию источника звука, после чего сопоставляет полученную информацию с ИВИ для уточнения угла возвышения источника звука и его нахождения относительно слушателя (впереди/сзади).

Строение уха

Естественно, в большинстве случаев источник звука является статическим объектом. Учёные обнаружили, что в данном случае для оценки его локализации человек совершает еле заметные повороты головы слева направо. Этот подсознательный приём позволяет уловить малейшие изменения звуковых сигналов, необходимые для определения местоположения источника звука.

Помимо рассмотренных выше первичных психоакустических подсказок, система восприятия сопоставляет визуальные ориентиры с характеристиками звуковых волн, отраженных от плеч и туловища самого человека, а также стен и других окружающих объектов. Таким образом, определяется не только местоположение источника звука, но и физическая ориентация субъекта в пространстве. Однако слуховой аппарат используется преимущественно для предупреждения и поддержки зрительного анализатора и играет роль преимущественно на уровне подсознания.

Именно поэтому так сложно развить острый и тонкий слух искусственно.


Дата публикации: 09.02.2013
  • Полная теория наушников
  • Лучшие наушники для диджеев
  • Sennheiser HD 201 (2)
  • Как правильно выбрать наушники