: charakterystyka

bezwzględny próg słyszenia
bezwzględny próg słyszenia to najniższy poziom ciśnienia akustycznego wymagany do wywołania wrażenia słuchowego w cichym otoczeniu. Próg ten różni się w zależności od osoby i dla każdej częstotliwości dźwięku.

poziom dyskomfortu
poziom dyskomfortu odpowiada najniższemu poziomowi ciśnienia akustycznego wymaganemu do wywołania uczucia dyskomfortu. Różni się w zależności od osoby i dla każdej częstotliwości dźwięku.

progi normalne
progi normalne bezwzględne i dyskomfortowe są określane przez średnie progi rejestrowane przez dużą liczbę zdrowych osób słyszących.

pole słuchowe

przy częstotliwościach słyszalnych obszar między absolutnym progiem słuchu a progiem dyskomfortu określa pole słuchowe danej osoby. Zakres dynamiczny tego pola jest odległością między dwoma progami.

ludzkie pole słuchowe rozciąga się od ciśnienia akustycznego 0,02 MPa (0 dB SPL) do 20 Pa (120 dB SPL). Dotyczy to częstotliwości od 0,5 do 8 kHz, na które ucho jest najbardziej wrażliwe. Niższe i wyższe częstotliwości wymagają znacznie większego poziomu ciśnienia akustycznego, aby osiągnąć próg słyszalności, a częstotliwości bliżej krawędzi pola słuchowego mają mniejszy zakres dynamiki.

Uwaga: wszystkie częstotliwości poniżej 20 Hz są kwalifikowane jako „infradźwięki”, chociaż niektóre zwierzęta (takie jak krety) mogą odbierać „dźwięki” tak niskie, jak kilka herców: ich zasięg słuchowy rozciąga się o oktawę lub dwie niższe niż u ludzi. W podobny sposób dźwięki powyżej 20 kHz nazywane są „ultradźwiękami”, chociaż psy słyszą dźwięki do 40 kHz, a nietoperze imponujące 160 kHz, co odpowiada dwóm lub trzem oktawom wyższym niż u ludzi.

kontury o jednakowej głośności

kontur o jednakowej głośności przedstawia wszystkie czyste tony, które wytwarzają to samo uczucie głośności w funkcji częstotliwości (zgodnie z międzynarodową normą ISO 226:2003) .

Ten wykres przedstawia średnie kontury równo-głośności 50 zdrowych młodych ludzi, zarejestrowane w komorze bezechowej z obustronną prezentacją dźwięku swobodnego. Jednostką miary dla tych konturów jest Fon, który odpowiada poziomowi dźwięku (w dB SPL) przy 1 khz. Na przykład dźwięk czysty 1 kHz prezentowany przy 20 dB SPL będzie równy 20 Fon, podobnie jak dźwięk czysty 100 Hz prezentowany przy 43 dB SPL.

Uwaga: phon jest równy tylko dB SPL dla dźwięku 1 kHz.

Sones

phon jest jednostką jednakowego odczuwania, a nie odczuwania per se. W związku z tym stosuje się również drugą jednostkę: sone

dla poziomów powyżej 40 fonów, a dla średnich częstotliwości, sone jest połączone z fonem równaniem:

Sone=2(phon-40)/10. Dlatego przy 1 kHz dźwięk 40 fonów jest wart 2 (40-40) / 10=1 sone.

głośność zmienia się w zależności od częstotliwości. Głośność dźwięku 0,1 kHz wzrasta znacznie szybciej niż dźwięki 1 i 8 kHz. Przekłada się to na pomysł, że zakres dynamiki przy tej częstotliwości jest mniejszy niż w przypadku dźwięku o częstotliwości 1 kHz lub 8 kHZ (patrz powyżej „pole słuchowe”).

próg różnicowy lub po prostu zauważalna różnica (jnd)

jnd to najmniejsza zmiana natężenia fizycznego, która powoduje zmianę głośności. Zależy to zarówno od intensywności, jak i Częstotliwości Dźwięku. Przy wyższych intensywnościach ucho jest w stanie odróżnić różnicę intensywności 0,4 dB. Szacuje się, że istnieje około 150 poziomów głośności.

głośność i pasma krytyczne

Jeśli złożony dźwięk złożony z dwóch czystych tonów o różnych, ale bliskich częstotliwościach jest prezentowany monauralnie, głośność pozostaje taka sama, dopóki odstęp między tymi częstotliwościami jest mniejszy niż szerokość pasma krytycznego. Gdy tylko różnica częstotliwości przekroczy szerokość pasma krytycznego, zwiększa się głośność.

pasma krytyczne mogą być asymilowane do baterii filtrów pasmowych, które mają częstotliwości odcięcia, które są zmienne wzdłuż ślimaka, ale stałe w porównaniu do składu częstotliwości dźwięku.

maskowanie

percepcja różnych składowych złożonego dźwięku nie zachodzi niezależnie. W rzeczywistości, ze względów fizjologicznych, percepcja pewnych częstotliwości utrudnia percepcję innego składnika: jest to znane jako maskowanie.

na rysunku przedstawiono progi słuchu uzyskane bez maskowania na zielono i za pomocą szerokopasmowego maskera szumu (od 1100 do 1300 Hz) w różnych poziomach intensywności.

czerwony ślad pokazuje modyfikację progów słuchu uzyskaną przy poziomie hałasu 60 dB SPL. Na przykład czysty dźwięk 1000 Hz będzie słyszalny tylko z 45 dB SPL, zamiast 3 dB W przypadku braku maskera szumu.

Ten wykres pokazuje również, że efekt maskowania szumu zwiększa się wraz z intensywnością i ma większy wpływ na wyższe częstotliwości. Innymi słowy, niskie częstotliwości łatwiej maskują wyższe częstotliwości niż na odwrót.

istnieje również inna forma maskowania. Znane jako „maskowanie Informacyjne”, jest to modyfikacja postrzegania intensywności dźwięku na poziomie centralnym. Na przykład, gdy czysty dźwięk jest prezentowany jednemu uchu, a masker szumu do drugiego, centralny efekt maskera szumu zmienia głośność czystego tonu. W ten sposób maskowanie występuje nawet wtedy, gdy masker jest przedstawiony drugiemu uchu.

inne czynniki wpływające na głośność

Czas trwania
głośność zwiększa się do wartości krytycznej między 50 a 400 ms, zanim nieznacznie się zmniejszy.

przewidywalność
gdy słuchacz oczekuje głośnego dźwięku, jego głośność jest niższa niż w przypadku, gdy dźwięk nie jest oczekiwany.

odruch Stapedialny
odruch ten występuje głównie w przypadku krótkich dźwięków o średniej częstotliwości prezentowanych powyżej 80 dB. Działa poprzez usztywnienie łańcucha kosteczkowego, powodując tłumienie drgań dźwięku, a tym samym zmniejszenie głośności. Jednak ten odruch może cierpieć zmęczenie.

zmęczenie
po wystawieniu ucha na zbyt intensywny dźwięk może wystąpić wzrost progu słuchu, spowodowany zmęczeniem włókien nerwowych. Jest to widoczne podczas opuszczania klubu nocnego lub po długotrwałym korzystaniu z osobistych odtwarzaczy MP3.