7 février 2018
Souvent, les gens (même ceux qui connaissent bien le sujet) éprouvent de la confusion et des difficultés à comprendre clairement comment la gamme de fréquences sonores entendues par les humains est divisée en catégories générales (graves, moyennes, aiguës) et en sous-catégories plus étroites (graves supérieures, bas milieu et ainsi de suite.). Dans le même temps, ces informations sont extrêmement importantes non seulement pour les expériences avec l’audio automobile, mais également utiles pour le développement général. Les connaissances seront certainement utiles lors de la mise en place d'un système audio de toute complexité et, surtout, aideront à évaluer correctement les forces ou les faiblesses d'un système acoustique particulier ou les nuances de la salle d'écoute de musique (dans notre cas, l'intérieur de la voiture est plus pertinent), car il a un impact direct sur le son final. Si vous avez une bonne et claire compréhension de la prédominance de certaines fréquences dans le spectre sonore à l'oreille, vous pouvez alors évaluer facilement et rapidement le son d'une composition musicale particulière, tout en entendant clairement l'influence de l'acoustique de la pièce sur la coloration du son. , la contribution du système acoustique lui-même au son, et plus subtilement en trier toutes les nuances, ce à quoi aspire l'idéologie du son « hi-fi ».
Division de la gamme audible en trois groupes principaux
La terminologie utilisée pour diviser le spectre des fréquences audibles nous est venue en partie du monde musical, en partie du monde scientifique, et en général, elle est familière à presque tout le monde. La division la plus simple et la plus compréhensible permettant de tester la gamme de fréquences du son en général ressemble à ceci :
- Basses fréquences. Les limites de la plage des basses fréquences se situent dans 10 Hz (limite inférieure) - 200 Hz (limite supérieure). La limite inférieure commence précisément à 10 Hz, bien que dans la vision classique, une personne soit capable d'entendre à partir de 20 Hz (tout ce qui se trouve en dessous tombe dans la région des infrasons), les 10 Hz restants peuvent encore être partiellement audibles et peuvent également être ressentis tactilement dans le cas de basses profondes et même influencer l'humeur psychologique d'une personne.
La gamme sonore basse fréquence a pour fonction d'enrichissement, de saturation émotionnelle et de réponse finale - si la baisse dans la partie basse fréquence de l'acoustique ou de l'enregistrement original est forte, cela n'affectera en rien la reconnaissance d'un composition, mélodie ou voix particulière, mais le son sera perçu comme maigre, appauvri et médiocre, alors que subjectivement il sera de plus en plus net en termes de perception, puisque les fréquences moyennes et hautes dépasseront et prévaudront sur fond d'absence de une bonne région de basse riche. 
Un assez grand nombre d'instruments de musique reproduisent des sons dans la gamme des basses fréquences, y compris des voix masculines pouvant descendre jusqu'à 100 Hz. L'instrument le plus prononcé, qui joue dès le début de la plage audible (à partir de 20 Hz), peut être appelé en toute sécurité l'orgue à vent. - Fréquences moyennes. Les limites de la plage des fréquences moyennes se situent dans 200 Hz (limite inférieure) - 2400 Hz (limite supérieure). Le médium sera toujours fondamental, déterminant et constituera en fait la base du son ou de la musique d'une composition, c'est pourquoi son importance est difficile à surestimer.
Cela peut s'expliquer de différentes manières, mais cette caractéristique de la perception auditive humaine est principalement déterminée par l'évolution - il est arrivé au cours de nombreuses années de notre formation que l'aide auditive capture de la manière la plus aiguë et la plus claire la plage des fréquences moyennes, car à l’intérieur de ses frontières se trouve la parole humaine, et c’est le principal outil de communication efficace et de survie. Cela explique aussi une certaine non-linéarité de la perception auditive, toujours orientée vers la prédominance des fréquences moyennes lors de l'écoute de musique, car notre aide auditive est la plus sensible à cette plage et s'y adapte également automatiquement, comme si elle « l'amplifiait » davantage sur fond d'autres sons. 
La gamme moyenne contient la grande majorité des sons, des instruments de musique ou des voix, même si une gamme étroite est affectée par le haut ou le bas, la gamme s'étend généralement jusqu'au milieu supérieur ou inférieur. En conséquence, les voix (masculines et féminines), ainsi que presque tous les instruments bien connus, tels que la guitare et autres cordes, le piano et autres claviers, les instruments à vent, etc., se situent dans la gamme des fréquences moyennes. - Hautes fréquences. Les limites de la gamme des hautes fréquences se situent dans 2 400 Hz (limite inférieure) - 30 000 Hz (limite supérieure). La limite supérieure, comme dans le cas de la gamme des basses fréquences, est quelque peu arbitraire et également individuelle : la personne moyenne n'entend pas au-dessus de 20 kHz, mais il existe de rares personnes avec une sensibilité allant jusqu'à 30 kHz.
En outre, un certain nombre d'harmoniques musicaux peuvent théoriquement s'étendre au-dessus de 20 kHz et, comme on le sait, les harmoniques sont en fin de compte responsables de la couleur du son et de la perception timbrale finale de l'image sonore globale. Des fréquences ultrasonores apparemment « inaudibles » peuvent clairement influencer l’état psychologique d’une personne, même si elles ne seront pas audibles de la manière habituelle. Par ailleurs, le rôle des hautes fréquences, toujours par analogie avec les basses fréquences, est plus enrichissant et complémentaire. Bien que la gamme des hautes fréquences ait un impact beaucoup plus important sur la reconnaissance d'un son particulier, la fiabilité et la préservation du timbre d'origine, que la section des basses fréquences. Les hautes fréquences confèrent aux morceaux de musique de la « légèreté », de la transparence, de la pureté et de la clarté. 
De nombreux instruments de musique jouent également dans la gamme des hautes fréquences, y compris les voix qui peuvent atteindre la région de 7 000 Hz et plus à l'aide d'harmoniques et d'harmoniques. Le groupe d'instruments le plus prononcé dans le segment des hautes fréquences est celui des cordes et des vents, et les cymbales et le violon atteignent presque la limite supérieure de la plage audible (20 kHz) du son.
Dans tous les cas, le rôle de toutes les fréquences audibles par l'oreille humaine est impressionnant et les problèmes de propagation à n'importe quelle fréquence seront très probablement clairement visibles, en particulier pour un appareil auditif qualifié. L'objectif de la reproduction d'un son de haute précision de classe « hi-fi » (ou supérieure) est d'obtenir un son fiable et aussi uniforme que possible de toutes les fréquences entre elles, comme cela s'est produit au moment de l'enregistrement du phonogramme en studio. La présence de fortes baisses ou de pics dans la réponse en fréquence du système de haut-parleurs indique que, en raison de ses caractéristiques de conception, il n'est pas capable de reproduire la musique comme l'avait initialement prévu l'auteur ou l'ingénieur du son au moment de l'enregistrement. 
En écoutant de la musique, une personne entend une combinaison de sons d'instruments et de voix, dont chacun sonne dans une partie de la gamme de fréquences. Certains instruments peuvent avoir une plage de fréquences très étroite (limitée), tandis que pour d'autres, au contraire, elle peut littéralement s'étendre de la limite audible inférieure à la limite supérieure audible. Il faut tenir compte du fait que malgré la même intensité des sons dans différentes gammes de fréquences, l'oreille humaine perçoit ces fréquences avec un volume sonore différent, ce qui est encore une fois dû au mécanisme de la structure biologique de l'aide auditive. La nature de ce phénomène s’explique également en grande partie par la nécessité biologique de s’adapter principalement à la gamme sonore des moyennes fréquences. Ainsi en pratique, un son d’une fréquence de 800 Hz à une intensité de 50 dB sera perçu subjectivement à l’oreille comme plus fort comparé à un son de même intensité, mais d’une fréquence de 500 Hz.
De plus, différentes fréquences sonores inondant la gamme de fréquences audibles du son auront un seuil de sensibilité à la douleur différent ! Seuil de la douleur la référence est considérée comme étant à une fréquence moyenne de 1000 Hz avec une sensibilité d'environ 120 dB (peut varier légèrement en fonction des caractéristiques individuelles de la personne). Comme pour la perception inégale de l'intensité à différentes fréquences à des niveaux de volume normaux, on observe à peu près la même relation en ce qui concerne le seuil de douleur : elle se produit plus rapidement aux fréquences moyennes, mais aux limites de la plage audible, le seuil devient plus élevé. A titre de comparaison, le seuil de douleur à une fréquence moyenne de 2000 Hz est de 112 dB, tandis que le seuil de douleur à une fréquence basse de 30 Hz sera de 135 dB. Le seuil de douleur aux basses fréquences est toujours plus élevé qu’aux moyennes et hautes fréquences. 
Une disparité similaire est observée en ce qui concerne seuil d'audition- c'est le seuil inférieur au-delà duquel les sons deviennent audibles à l'oreille humaine. Classiquement, le seuil d'audition est considéré comme étant de 0 dB, mais là encore il est valable pour la fréquence de référence de 1000 Hz. Si, à titre de comparaison, nous prenons un son basse fréquence de 30 Hz, il ne deviendra alors audible qu'à une intensité de rayonnement d'onde de 53 dB.
Les caractéristiques énumérées de la perception auditive humaine ont bien entendu un impact direct lorsque la question de l'écoute de la musique et de l'obtention d'un certain effet psychologique de perception est posée. On rappelle que les sons d'une intensité supérieure à 90 dB sont nocifs pour la santé et peuvent entraîner une dégradation et une déficience auditive importante. Mais en même temps, un son trop faible et de faible intensité souffrira de fortes irrégularités de fréquence dues aux caractéristiques biologiques de la perception auditive, qui est de nature non linéaire. Ainsi, un parcours musical avec un volume de 40-50 dB sera perçu comme appauvri, avec un manque prononcé (on pourrait dire un échec) de basses et hautes fréquences. Ce problème est bien connu depuis longtemps ; pour le combattre, une fonction bien connue appelée compensation de tonalité, qui, grâce à l'égalisation, égalise les niveaux des basses et hautes fréquences proches du niveau moyen, éliminant ainsi les creux indésirables sans qu'il soit nécessaire d'augmenter le niveau de volume, rendant la plage de fréquences audibles du son subjectivement uniforme dans le degré de distribution du son énergie. 
Compte tenu des caractéristiques intéressantes et uniques de l'audition humaine, il est utile de noter qu'à mesure que le volume sonore augmente, la courbe de non-linéarité des fréquences se stabilise et qu'à environ 80-85 dB (et plus), les fréquences sonores deviendront subjectivement équivalentes. intensité (avec un écart de 3 à 5 dB). Bien que le nivellement ne se produise pas complètement, une ligne lissée mais courbe sera toujours visible sur le graphique, ce qui maintiendra une tendance vers la prédominance de l'intensité des fréquences moyennes par rapport au reste. Dans les systèmes audio, de telles irrégularités peuvent être résolues soit à l'aide d'un égaliseur, soit à l'aide de commandes de volume séparées dans les systèmes avec amplification de canal séparé.
Diviser la plage audible en sous-groupes plus petits
En plus de la division généralement acceptée et bien connue en trois groupes généraux, il est parfois nécessaire d'examiner telle ou telle partie étroite de manière plus détaillée et détaillée, divisant ainsi la gamme de fréquences du son en « fragments » encore plus petits. Grâce à cela, une division plus détaillée est apparue, grâce à laquelle vous pouvez désigner rapidement et assez précisément le segment attendu de la gamme sonore. Considérez cette division :
Un petit nombre d'instruments sélectionnés se situent dans la région des graves les plus graves et surtout des infra-basses : contrebasse (40-300 Hz), violoncelle (65-7000 Hz), basson (60-9000 Hz), tuba (45-2000 Hz). Hz), cors (60-5000 Hz), guitare basse (32-196 Hz), grosse caisse (41-8000 Hz), saxophone (56-1320 Hz), piano (24-1200 Hz), synthétiseur (20-20000 Hz). Hz), orgue (20-7000 Hz), harpe (36-15000 Hz), contrebasson (30-4000 Hz). Les plages indiquées prennent en compte toutes les harmoniques des instruments.
Par conséquent, ce sont les basses supérieures qui sont responsables de l'attaque, de la pression et de l'impulsion musicale, et seul ce segment étroit de la gamme sonore est capable de donner à l'auditeur la sensation du légendaire « punch » (de l'anglais punch - Blow ), lorsqu'un son puissant est perçu comme un coup tangible et fort porté à la poitrine. Ainsi, on peut reconnaître une basse supérieure rapide, bien formée et correcte dans un système musical par le développement de haute qualité d'un rythme énergique, une attaque recueillie et par la bonne conception des instruments dans le registre inférieur des notes, comme le violoncelle, piano ou instruments à vent. Dans les systèmes audio, il est préférable d'attribuer un segment de la gamme des graves supérieurs aux haut-parleurs de médium d'un diamètre assez grand de 6,5" à 10" et dotés de bonnes caractéristiques de puissance et d'un aimant puissant. La démarche s'explique par le fait que ce sont les enceintes de cette configuration qui pourront révéler pleinement le potentiel énergétique inhérent à cette région très exigeante du spectre audible. 
Mais n’oubliez pas le détail et l’intelligibilité du son : ces paramètres sont tout aussi importants dans le processus de recréation d’une image musicale particulière. Les graves aigus étant déjà bien localisés/définis dans l'espace à l'oreille, la gamme au-dessus de 100 Hz doit être réservée exclusivement aux enceintes frontales, qui façonneront et construiront la scène. Dans le segment des basses supérieures, le panorama stéréo peut être parfaitement entendu, s'il est prévu par l'enregistrement lui-même.
La région des basses supérieures couvre déjà un assez grand nombre d'instruments et même des voix masculines graves. Ainsi, parmi les instruments se trouvent les mêmes qui jouaient des basses graves, mais bien d'autres s'y ajoutent : toms (70-7000 Hz), caisse claire (100-10000 Hz), percussions (150-5000 Hz), trombone ténor ( 80-10 000 Hz), trompette (160-9 000 Hz), saxophone ténor (120-16 000 Hz), saxophone alto (140-16 000 Hz), clarinette (140-15 000 Hz), violon alto (130-6 700 Hz), guitare (80-5000 Hz). Les plages indiquées prennent en compte toutes les harmoniques des instruments.
Dans cette plage, les harmoniques et les harmoniques inférieures qui remplissent la voix sont concentrées, c'est donc extrêmement important pour la transmission correcte de la voix et de la saturation. De plus, c’est dans le milieu inférieur que se situe tout le potentiel énergétique de la voix de l’interprète, sans lequel il n’y aura pas d’impact ni de réponse émotionnelle correspondants. Par analogie avec la transmission de la voix humaine, de nombreux instruments live cachent également leur potentiel énergétique dans cette partie du registre, notamment ceux dont la limite inférieure audible commence à 200-250 Hz (hautbois, violon). Le milieu inférieur permet d'entendre la mélodie du son, mais ne permet pas de distinguer clairement les instruments. En conséquence, le milieu inférieur est responsable de la conception correcte de la plupart des instruments et des voix, saturant ces dernières et les rendant reconnaissables à la couleur de leur timbre. De plus, les bas médiums sont extrêmement exigeants en ce qui concerne la transmission correcte de toute la gamme des basses, car ils « captent » le dynamisme et l'attaque des basses principales et sont censés les soutenir correctement et les « terminer » en douceur, en les réduisant progressivement. à rien. Les sensations de pureté sonore et d'intelligibilité des basses se situent précisément dans cette zone, et s'il y a des problèmes dans le bas médium dus à un excès ou à la présence de fréquences de résonance, alors le son fatiguera l'auditeur, il sera sale et légèrement retentissant. 
S'il y a un manque dans les bas médiums, la sensation correcte des basses et la transmission fiable de la partie vocale en souffriront, qui seront dépourvues de pression et de retour d'énergie. Il en va de même pour la plupart des instruments qui, sans le soutien du milieu inférieur, perdront « leur visage », seront mal formés et leur son s'appauvrira sensiblement, même s'il reste reconnaissable, il ne sera plus aussi complet.
Lors de la construction d'un système audio, la plage du milieu inférieur et supérieur (jusqu'au haut) est généralement attribuée aux haut-parleurs de fréquence moyenne (MF), qui, sans aucun doute, doivent être situés dans la partie avant devant l'auditeur. et construire la scène. Pour ces enceintes, la taille n'est pas si importante, elle peut être de 6,5" ou moins, mais les détails et la capacité de révéler les nuances du son sont importants, ce qui est obtenu par les caractéristiques de conception de l'enceinte elle-même (diffuseur, suspension et autres caractéristiques). 
De plus, pour toute la gamme des fréquences moyennes, une localisation correcte est d'une importance vitale, et littéralement la moindre inclinaison ou rotation du haut-parleur peut avoir un impact notable sur le son du point de vue d'une recréation réaliste correcte des images d'instruments et de voix. dans l'espace, bien que cela dépende largement des caractéristiques de conception du cône du haut-parleur lui-même.
Le milieu inférieur couvre presque tous les instruments et voix humaines existants, même s'il ne joue pas un rôle fondamental, mais il est néanmoins très important pour la perception complète de la musique ou des sons. Parmi les instruments, il y aura le même ensemble qui était capable de jouer la gamme inférieure de la région des basses, mais d'autres s'y ajouteront qui partent du milieu inférieur : cymbales (190-17000 Hz), hautbois (247-15000 Hz) , flûte (240-17000 Hz), 14500 Hz), violon (200-17000 Hz). Les plages indiquées prennent en compte toutes les harmoniques des instruments.
Si le milieu échoue, le son devient ennuyeux et inexpressif, perd sa sonorité et son éclat, le chant cesse d'envoûter et s'efface même. Le milieu est également responsable de l'intelligibilité des informations de base provenant des instruments et du chant (dans une moindre mesure, puisque les consonnes sont plus hautes dans la tessiture), aidant à bien les distinguer à l'oreille. La plupart des instruments existants prennent vie dans cette gamme, devenant énergiques, informatifs et tangibles, et il en va de même avec les voix (en particulier celles féminines), qui sont remplies d'énergie au milieu. 
La gamme fondamentale des moyennes fréquences couvre la grande majorité des instruments déjà répertoriés précédemment et révèle également tout le potentiel des voix masculines et féminines. Seuls quelques instruments sélectionnés commencent leur vie aux fréquences moyennes, jouant initialement dans une gamme relativement étroite, par exemple la petite flûte (600-15 000 Hz).
Mais trop insister sur cette plage a un effet extrêmement indésirable sur l'image sonore, car cela commence à faire sensiblement mal à l'oreille, à irriter et même à provoquer un inconfort douloureux. Par conséquent, le milieu supérieur nécessite une attitude délicate et prudente, car En raison de problèmes dans ce domaine, il est très facile de gâcher le son ou, au contraire, de le rendre intéressant et digne. En règle générale, la couleur dans la zone médiane supérieure détermine en grande partie le genre subjectif du système d'enceintes. Grâce au milieu supérieur, le chant et de nombreux instruments sont enfin formés, ils deviennent clairement reconnaissables à l'oreille et l'intelligibilité sonore apparaît. Cela est particulièrement vrai pour les nuances de reproduction de la voix humaine, car c'est dans le milieu supérieur que se situe le spectre des consonnes et que les voyelles apparues dans les premières plages du milieu se poursuivent. D'une manière générale, les médiums supérieurs soulignent et révèlent pleinement les instruments ou les voix riches en harmoniques et harmoniques supérieures. En particulier, les voix féminines et de nombreux instruments à archet, à cordes et à vent sont révélés de manière vraiment vivante et naturelle dans le milieu supérieur. 
Le médium supérieur est encore joué par la grande majorité des instruments, même si beaucoup ne sont déjà représentés que sous forme de wrappers et d'harmoniques. L'exception concerne quelques rares, initialement caractérisés par une gamme limitée de basses fréquences, par exemple le tuba (45-2000 Hz), qui termine son existence complètement dans le milieu supérieur.
Ils ne jouent pratiquement aucun rôle dans la distinction des instruments et la reconnaissance des voix, même si le registre inférieur reste un domaine extrêmement informatif et fondamental. Essentiellement, ces fréquences dessinent les images musicales des instruments et des voix, elles indiquent leur présence. Si le segment aigu inférieur de la gamme de fréquences tombe en panne, le discours deviendra sec, sans vie et incomplet, à peu près la même chose se produit avec les parties instrumentales - la luminosité est perdue, l'essence même de la source sonore est déformée, elle devient clairement inachevée et sous -formé. Dans tout système audio normal, le rôle des hautes fréquences est assumé par un haut-parleur séparé appelé tweeter (haute fréquence). Généralement de petite taille, il est peu exigeant en termes de puissance absorbée (dans des limites raisonnables) similaire aux sections moyennes et surtout basses, mais il est également extrêmement important pour que le son soit joué correctement, de manière réaliste et au moins magnifique. Le tweeter couvre toute la plage audible des hautes fréquences de 2 000 à 2 400 Hz jusqu'à 20 000 Hz. Dans le cas des haut-parleurs haute fréquence, presque par analogie avec la section médium, l'emplacement physique et la directivité corrects sont très importants, car les tweeters sont impliqués au maximum non seulement dans la formation de la scène sonore, mais également dans le processus de fine- le régler. 
À l'aide de tweeters, vous pouvez contrôler la scène de plusieurs manières, rapprocher/éloigner les artistes, modifier la forme et la présentation des instruments, jouer avec la couleur du son et sa luminosité. Comme dans le cas du réglage des enceintes médium, le son correct des tweeters est influencé par presque tout, et souvent de manière très, très sensible : la rotation et l'inclinaison de l'enceinte, sa position verticale et horizontale, la distance par rapport aux surfaces proches, etc. Cependant, le succès d'un réglage correct et la finesse de la section HF dépendent de la conception du haut-parleur et de son diagramme polaire.
Les instruments qui jouent dans les aigus inférieurs le font principalement via des harmoniques plutôt que des notes fondamentales. Sinon, dans les graves-aigus, presque tous les mêmes « vivent » que dans le segment des fréquences moyennes, c'est-à-dire presque tous ceux existants. Il en va de même pour la voix, qui est particulièrement active dans les basses fréquences, avec une luminosité et une influence particulières dans les parties vocales féminines.
En fait, le segment présenté de la gamme est comparable à une clarté et un détail accrus du son : s'il n'y a pas de creux dans les médiums-aigus, alors la source sonore est bien localisée mentalement dans l'espace, concentrée en un certain point et exprimée par un sentiment d'une certaine distance; et vice versa, s'il manque des basses hautes, alors la clarté du son semble floue et les images se perdent dans l'espace, le son devient trouble, compressé et synthétiquement irréaliste. En conséquence, la régulation du segment des hautes fréquences inférieures est comparable à la capacité de « déplacer » virtuellement la scène sonore dans l’espace, c’est-à-dire éloignez-le ou rapprochez-le. 
Les fréquences moyennes-hautes fournissent finalement l'effet de présence souhaité (ou plutôt, elles le complètent au maximum, puisque la base de l'effet est des basses fréquences profondes et pénétrantes), grâce à ces fréquences les instruments et la voix deviennent aussi réalistes et fiables que possible. On peut aussi dire des médiums-aigus qu'ils sont responsables du détail du son, de nombreuses petites nuances et harmoniques tant par rapport à la partie instrumentale que dans les parties vocales. À la fin du segment mi-haut commencent « l'air » et la transparence, qui peuvent également être assez clairement ressentis et influencer la perception.
Malgré le déclin constant du son, dans cette partie de la gamme sont toujours actifs : les voix masculines et féminines, la grosse caisse (41-8000 Hz), les toms (70-7000 Hz), la caisse claire (100-10000 Hz). Hz), cymbales (190-17 000 Hz), trombone à support aérien (80-10 000 Hz), trompette (160-9 000 Hz), basson (60-9 000 Hz), saxophone (56-1 320 Hz), clarinette (140-15 000 Hz), hautbois (247-15000 Hz), flûte (240-14500 Hz), petite flûte (600-15000 Hz), violoncelle (65-7000 Hz), violon (200-17000 Hz), harpe (36-15000 Hz ), orgue (20-7000 Hz), synthétiseur (20-20000 Hz), timbales (60-3000 Hz).
De plus, en plus de la partie audible immédiate, la région des aigus supérieurs, se transformant progressivement en fréquences ultrasonores, peut encore avoir un certain effet psychologique : même si ces sons ne sont pas clairement entendus, les ondes sont émises dans l'espace et peuvent être perçu par une personne, mais plutôt au niveau de la formation de l'humeur. En fin de compte, ils affectent également la qualité du son. En général, ces fréquences sont les plus subtiles et les plus douces de toute la gamme, mais elles sont également responsables de la sensation de beauté, d'élégance et d'arrière-goût pétillant de la musique. S’il y a un manque d’énergie dans l’aigu aigu, il est tout à fait possible de ressentir un inconfort et une sous-estimation musicale. De plus, la gamme capricieuse des aigus supérieurs donne à l'auditeur une sensation de profondeur spatiale, comme s'il était plongé au plus profond de la scène et enveloppant le son. Cependant, un excès de saturation sonore dans la plage étroite désignée peut rendre le son excessivement « sableux » et anormalement fin. 
Lorsqu’on parle de la gamme des hautes fréquences supérieures, il convient également de mentionner le tweeter appelé « super tweeter », qui est en fait une version structurellement étendue d’un tweeter ordinaire. Un tel haut-parleur est conçu pour couvrir une plus grande partie de la plage dans la direction supérieure. Si la plage de fonctionnement d'un tweeter conventionnel se termine à la marque limite supposée au-dessus de laquelle l'oreille humaine ne perçoit théoriquement pas d'informations sonores, c'est-à-dire 20 kHz, le super tweeter peut alors augmenter cette limite à 30-35 kHz. L'idée derrière la mise en œuvre d'une enceinte aussi sophistiquée est très intéressante et curieuse, elle vient du monde de la « hi-fi » et du « hi-end », où l'on croit qu'aucune fréquence ne peut être ignorée dans le chemin musical et, même si nous ne les entendons pas directement, ils sont néanmoins initialement présents lors de l’interprétation live d’une composition particulière, ce qui signifie qu’ils peuvent indirectement avoir une certaine influence. La situation avec un super tweeter n'est compliquée que par le fait que tous les équipements (sources/lecteurs sonores, amplificateurs, etc.) ne sont pas capables de restituer un signal dans toute la gamme, sans couper les fréquences d'en haut. Il en va de même pour l’enregistrement lui-même, qui se fait souvent avec une coupure de gamme de fréquences et une perte de qualité.
La division de la gamme de fréquences audibles en segments conventionnels ressemble en réalité à peu près à celle décrite ci-dessus ; à l'aide de la division, il est plus facile de comprendre les problèmes dans le trajet sonore afin de les éliminer ou de niveler le son. Malgré le fait que chaque personne imagine une image standard unique du son qui n'est compréhensible que par lui, en fonction uniquement de ses préférences gustatives, la nature du son original tend à s'équilibrer, ou plutôt à faire la moyenne de toutes les fréquences sonores. Par conséquent, le son de studio correct est toujours équilibré et calme, tout le spectre des fréquences sonores qu'il contient tend vers une ligne plate sur le graphique de réponse en fréquence (réponse amplitude-fréquence). La même direction tente de mettre en œuvre une « hi-fi » et un « hi-end » sans compromis : pour obtenir le son le plus uniforme et le plus équilibré, sans pics ni creux sur toute la plage audible. Un tel son peut sembler ennuyeux et inexpressif à l'auditeur moyen inexpérimenté, manquant de luminosité et sans intérêt, mais c'est précisément ce son qui est vraiment correct en fait, s'efforçant d'équilibrer par analogie avec la façon dont les lois de l'univers lui-même dans que nous vivons se manifestent.
D’une manière ou d’une autre, le désir de recréer un certain caractère sonore dans le cadre de son système audio dépend entièrement des préférences de l’auditeur lui-même. Certaines personnes aiment un son avec une prédominance de graves puissants, d'autres aiment la luminosité accrue des aigus « élevés », d'autres peuvent passer des heures à apprécier des voix dures accentuées au milieu... Il peut y avoir un grand nombre d'options de perception et d'informations sur la division de fréquence de la gamme en segments conditionnels aidera simplement tous ceux qui souhaitent créer le son de leurs rêves, seulement maintenant avec une compréhension plus complète des nuances et des subtilités des lois auxquelles le son en tant que phénomène physique est soumis. 
Comprendre le processus de saturation avec certaines fréquences de la gamme sonore (le remplir d'énergie dans chacune des sections) dans la pratique facilitera non seulement la configuration de tout système audio et permettra en principe de construire une scène, mais fournira également une expérience inestimable dans l’évaluation de la nature spécifique du son. Avec l'expérience, une personne sera capable d'identifier instantanément les défauts sonores à l'oreille, de décrire très précisément les problèmes dans une certaine partie de la gamme et de suggérer une solution possible pour améliorer l'image sonore. Le réglage du son peut être effectué à l'aide de diverses méthodes, dans lesquelles vous pouvez par exemple utiliser un égaliseur comme « leviers », ou « jouer » avec l'emplacement et la direction des haut-parleurs - modifiant ainsi la nature des premières réflexions des ondes, éliminant les ondes stationnaires, etc. Ce sera une « histoire complètement différente » et un sujet pour des articles séparés.
Gamme de fréquences de la voix humaine dans la terminologie musicale
La voix humaine joue un rôle distinct dans la musique en tant que partie vocale, car la nature de ce phénomène est vraiment étonnante. La voix humaine a de multiples facettes et sa gamme (par rapport aux instruments de musique) est la plus large, à l'exception de certains instruments comme le piano. 
De plus, à différents âges, une personne peut produire des sons de hauteurs différentes, dans l'enfance jusqu'à des hauteurs ultrasoniques, à l'âge adulte, la voix d'un homme est tout à fait capable de tomber extrêmement bas. Ici comme auparavant, les caractéristiques individuelles des cordes vocales d’une personne sont extrêmement importantes, car Il y a des gens qui peuvent surprendre avec leurs voix dans la gamme de 5 octaves !
- Enfants
- Alto (grave)
- Soprano (aigu)
- Aigus (élevé pour les garçons)
- Pour des hommes
- Basse profonde (super basse) 43,7-262 Hz
- Basses (basses) 82-349 Hz
- Baryton (moyen) 110-392 Hz
- Ténor (aigu) 132-532 Hz
- Ténor-altino (super aigu) 131-700 Hz
- aux femmes
- Contralto (grave) 165-692 Hz
- Mezzo-soprano (moyen) 220-880 Hz
- Soprano (aigu) 262-1046 Hz
- Colorature soprano (super aigu) 1397 Hz
La psychoacoustique, un domaine scientifique à la frontière entre la physique et la psychologie, étudie les données sur la sensation auditive d'une personne lorsqu'un stimulus physique (le son) est appliqué à l'oreille. Une grande quantité de données a été accumulée sur les réactions humaines aux stimuli auditifs. Sans ces données, il est difficile de comprendre correctement le fonctionnement des systèmes de transmission audio. Considérons les caractéristiques les plus importantes de la perception humaine du son.
Une personne ressent des changements de pression acoustique se produisant à une fréquence de 20 à 20 000 Hz. Les sons dont les fréquences sont inférieures à 40 Hz sont relativement rares en musique et n'existent pas dans le langage parlé. Aux très hautes fréquences, la perception musicale disparaît et une certaine sensation sonore vague apparaît, selon l'individualité de l'auditeur et son âge. Avec l'âge, la sensibilité auditive d'une personne diminue, principalement dans les fréquences supérieures de la gamme sonore.
Mais il serait erroné de conclure sur cette base que la transmission d'une large bande de fréquences par une installation de reproduction du son est sans importance pour les personnes âgées. Des expériences ont montré que les gens, même s'ils perçoivent à peine les signaux supérieurs à 12 kHz, reconnaissent très facilement le manque de hautes fréquences dans une transmission musicale.
Caractéristiques fréquentielles des sensations auditives
La gamme de sons audibles par l'homme dans la plage de 20 à 20 000 Hz est limitée en intensité par des seuils : en dessous - l'audibilité et au dessus - la douleur.
Le seuil auditif est estimé par la pression minimale, ou plus précisément, l'incrément minimum de pression par rapport à la limite est sensible aux fréquences de 1 000 à 5 000 Hz - ici le seuil auditif est le plus bas (pression acoustique d'environ 2 à 10 Pa). Vers des fréquences sonores plus basses et plus élevées, la sensibilité auditive diminue fortement.
Le seuil de douleur détermine la limite supérieure de perception de l'énergie sonore et correspond approximativement à une intensité sonore de 10 W/m ou 130 dB (pour un signal de référence de fréquence 1000 Hz).
À mesure que la pression acoustique augmente, l’intensité du son augmente également et la sensation auditive augmente par bonds, appelé seuil de discrimination d’intensité. Le nombre de ces sauts aux fréquences moyennes est d'environ 250, aux basses et hautes fréquences, il diminue et en moyenne sur la gamme de fréquences est d'environ 150.
La plage de changements d'intensité étant de 130 dB, le saut élémentaire des sensations en moyenne sur la plage d'amplitude est de 0,8 dB, ce qui correspond à un changement d'intensité sonore de 1,2 fois. À des niveaux d'audition faibles, ces sauts atteignent 2 à 3 dB, à des niveaux élevés, ils diminuent jusqu'à 0,5 dB (1,1 fois). Une augmentation de la puissance du trajet d'amplification de moins de 1,44 fois n'est pratiquement pas détectée par l'oreille humaine. Avec une pression sonore plus faible développée par le haut-parleur, même le doublement de la puissance de l'étage de sortie peut ne pas produire de résultat perceptible.
Caractéristiques sonores subjectives
La qualité de la transmission sonore est évaluée sur la base de la perception auditive. Par conséquent, il est possible de déterminer correctement les exigences techniques du chemin de transmission du son ou de ses liaisons individuelles uniquement en étudiant les modèles reliant la sensation subjectivement perçue du son et les caractéristiques objectives du son sont la hauteur, le volume et le timbre.
Le concept de hauteur implique une évaluation subjective de la perception du son sur toute la gamme de fréquences. Le son n'est généralement pas caractérisé par sa fréquence, mais par sa hauteur.
Une tonalité est un signal d'une certaine hauteur qui possède un spectre discret (sons musicaux, voyelles de la parole). Un signal qui possède un large spectre continu, dont toutes les composantes de fréquence ont la même puissance moyenne, est appelé bruit blanc.
Une augmentation progressive de la fréquence des vibrations sonores de 20 à 20 000 Hz est perçue comme un changement progressif de tonalité du plus bas (grave) au plus aigu.
Le degré de précision avec lequel une personne détermine la hauteur d'un son à l'oreille dépend de l'acuité, de la musicalité et de la formation de son oreille. Il convient de noter que la hauteur d'un son dépend dans une certaine mesure de l'intensité du son (à des niveaux élevés, les sons de plus grande intensité semblent plus graves que les plus faibles.
L’oreille humaine peut clairement distinguer deux tons dont la tonalité est proche. Par exemple, dans la gamme de fréquences d'environ 2 000 Hz, une personne peut distinguer deux tonalités qui diffèrent l'une de l'autre en fréquence de 3 à 6 Hz.
L'échelle subjective de perception sonore en fréquence est proche de la loi logarithmique. Par conséquent, doubler la fréquence de vibration (quelle que soit la fréquence initiale) est toujours perçu comme le même changement de hauteur. L'intervalle de hauteur correspondant à un changement de fréquence de 2 fois est appelé une octave. La gamme de fréquences perçues par les humains est de 20 à 20 000 Hz, ce qui couvre environ dix octaves.
Une octave est un intervalle assez grand de changement de hauteur ; une personne distingue des intervalles nettement plus petits. Ainsi, sur dix octaves perçues par l'oreille, on peut distinguer plus de mille nuances de hauteur. La musique utilise des intervalles plus petits appelés demi-tons, qui correspondent à un changement de fréquence d'environ 1,054 fois.
Une octave est divisée en demi-octave et tiers d’octave. Pour ces derniers, la gamme de fréquences suivante est normalisée : 1 ; 1,25 ; 1,6 ; 2 ; 2,5 ; 3 ; 3h15 ; 4 ; 5 ; 6.3:8 ; 10, qui sont les limites d'un tiers d'octave. Si ces fréquences sont placées à égales distances le long de l’axe des fréquences, vous obtenez une échelle logarithmique. Sur cette base, toutes les caractéristiques de fréquence des dispositifs de transmission du son sont tracées sur une échelle logarithmique.
L'intensité sonore de la transmission dépend non seulement de l'intensité du son, mais également de la composition spectrale, des conditions de perception et de la durée d'exposition. Ainsi, deux tonalités de fréquence moyenne et basse, ayant la même intensité (ou la même pression acoustique), ne sont pas perçues par une personne comme étant également fortes. Par conséquent, la notion de niveau sonore dans les arrière-plans a été introduite pour désigner des sons de même volume sonore. Le niveau de volume sonore dans les fonds est considéré comme le niveau de pression acoustique en décibels du même volume d'un son pur avec une fréquence de 1000 Hz, c'est-à-dire que pour une fréquence de 1000 Hz les niveaux de volume dans les fonds et en décibels sont les mêmes. À d’autres fréquences, les sons peuvent paraître plus forts ou plus faibles pour la même pression sonore.
L'expérience des ingénieurs du son dans l'enregistrement et le montage d'œuvres musicales montre que afin de mieux détecter les défauts sonores pouvant survenir lors du travail, le niveau de volume lors de l'écoute de contrôle doit être maintenu élevé, correspondant approximativement au niveau de volume dans la salle.
Avec une exposition prolongée à un son intense, la sensibilité auditive diminue progressivement, et plus le volume sonore est élevé. La diminution de sensibilité détectée est associée à la réaction de l'audition à la surcharge, c'est-à-dire avec son adaptation naturelle Après quelques interruptions d'écoute, la sensibilité auditive est restaurée. Il faut ajouter à cela que l'aide auditive, lors de la perception de signaux de haut niveau, introduit ses propres distorsions, dites subjectives (ce qui indique la non-linéarité de l'audition). Ainsi, à un niveau de signal de 100 dB, les première et deuxième harmoniques subjectives atteignent des niveaux de 85 et 70 dB.
Un niveau de volume important et la durée de son exposition provoquent des phénomènes irréversibles au niveau de l'organe auditif. Il a été constaté que les seuils auditifs des jeunes ont fortement augmenté ces dernières années. La raison en était une passion pour la musique pop, caractérisée par des niveaux sonores élevés.
Le niveau de volume est mesuré à l'aide d'un appareil électroacoustique - un sonomètre. Le son mesuré est d'abord converti en vibrations électriques par le microphone. Après amplification par un amplificateur de tension spécial, ces oscillations sont mesurées avec un instrument à aiguille réglé en décibels. Afin que les lectures de l'appareil correspondent le plus précisément possible à la perception subjective du volume, l'appareil est équipé de filtres spéciaux qui modifient sa sensibilité à la perception du son de différentes fréquences en fonction des caractéristiques de sensibilité auditive.
Une caractéristique importante du son est le timbre. La capacité de l'audition à le distinguer permet de percevoir des signaux avec une grande variété de nuances. Le son de chacun des instruments et voix, grâce à leurs nuances caractéristiques, devient multicolore et bien reconnaissable.
Le timbre, reflet subjectif de la complexité du son perçu, ne fait l'objet d'aucune appréciation quantitative et se caractérise par des termes qualitatifs (beau, doux, juteux, etc.). Lors de la transmission d'un signal le long d'un chemin électroacoustique, les distorsions qui en résultent affectent principalement le timbre du son reproduit. La condition pour la transmission correcte du timbre des sons musicaux est la transmission sans distorsion du spectre du signal. Le spectre du signal est l’ensemble des composantes sinusoïdales d’un son complexe.
Le spectre le plus simple est ce qu’on appelle le ton pur ; il ne contient qu’une seule fréquence. Le son d'un instrument de musique est plus intéressant : son spectre est constitué de la fréquence du ton fondamental et de plusieurs fréquences « d'impuretés » appelées harmoniques (les tons aigus sont un multiple de la fréquence du ton fondamental et sont généralement de plus petite amplitude). .
Le timbre du son dépend de la répartition de l'intensité sur les harmoniques. Les sons des différents instruments de musique varient en timbre.
Plus complexe est le spectre des combinaisons de sons musicaux appelé accord. Dans un tel spectre, il existe plusieurs fréquences fondamentales ainsi que les harmoniques correspondantes.
Les différences de timbre sont principalement dues aux composantes de fréquence basse et moyenne du signal. Par conséquent, une grande variété de timbres est associée à des signaux situés dans la partie inférieure de la plage de fréquences. Les signaux appartenant à sa partie supérieure, à mesure qu'ils augmentent, perdent de plus en plus leur coloration de timbre, ce qui est dû au départ progressif de leurs composantes harmoniques au-delà des fréquences audibles. Cela peut s'expliquer par le fait que jusqu'à 20 harmoniques ou plus sont activement impliqués dans la formation du timbre des sons graves, moyens 8 - 10, aigus 2 - 3, puisque les autres sont soit faibles, soit en dehors de la plage audible. fréquences. Par conséquent, les sons aigus ont généralement un timbre plus pauvre.
Presque toutes les sources sonores naturelles, y compris les sources de sons musicaux, ont une dépendance spécifique du timbre au niveau du volume. L'audition est également adaptée à cette dépendance : il lui est naturel de déterminer l'intensité d'une source par la couleur du son. Les sons plus forts sont généralement plus durs.
Sources sonores musicales
Un certain nombre de facteurs caractérisant les sources sonores primaires ont une grande influence sur la qualité sonore des systèmes électroacoustiques.
Les paramètres acoustiques des sources musicales dépendent de la composition des interprètes (orchestre, ensemble, groupe, soliste et type de musique : symphonique, folk, pop, etc.).
L'origine et la formation du son sur chaque instrument de musique ont leurs propres spécificités liées aux caractéristiques acoustiques de la production sonore dans un instrument de musique particulier.
L’attaque est un élément important du son musical. Il s'agit d'un processus de transition spécifique au cours duquel s'établissent des caractéristiques sonores stables : volume, timbre, hauteur. Tout son musical passe par trois étapes : début, milieu et fin, et les étapes initiale et finale ont une certaine durée. La première étape s’appelle une attaque. Elle dure différemment : pour les instruments à cordes pincées, les percussions et certains instruments à vent, elle dure de 0 à 20 ms, pour le basson, elle dure de 20 à 60 ms. Une attaque n'est pas simplement une augmentation du volume d'un son de zéro à une valeur constante ; elle peut s'accompagner du même changement dans la hauteur du son et son timbre. De plus, les caractéristiques d'attaque de l'instrument ne sont pas les mêmes dans différentes parties de sa tessiture avec des styles de jeu différents : le violon est l'instrument le plus parfait en termes de richesse des méthodes d'attaque expressives possibles.
L’une des caractéristiques de tout instrument de musique est sa gamme de fréquences. En plus des fréquences fondamentales, chaque instrument est caractérisé par des composants supplémentaires de haute qualité - des harmoniques (ou, comme c'est l'habitude en électroacoustique, des harmoniques supérieures), qui déterminent son timbre spécifique.
On sait que l’énergie sonore est inégalement répartie sur l’ensemble du spectre des fréquences sonores émises par une source.
La plupart des instruments sont caractérisés par l'amplification des fréquences fondamentales, ainsi que des harmoniques individuelles, dans certaines (une ou plusieurs) bandes de fréquences relativement étroites (formants), différentes pour chaque instrument. Les fréquences de résonance (en hertz) de la région des formants sont : pour trompette 100-200, cor 200-400, trombone 300-900, trompette 800-1750, saxophone 350-900, hautbois 800-1500, basson 300-900, clarinette 250. -600 .
Une autre propriété caractéristique des instruments de musique est la force de leur son, qui est déterminée par la plus ou moins grande amplitude (envergure) de leur corps sonore ou de leur colonne d'air (une plus grande amplitude correspond à un son plus fort et vice versa). Les valeurs de puissance acoustique maximale (en watts) sont : pour grand orchestre 70, grosse caisse 25, timbales 20, caisse claire 12, trombone 6, piano 0,4, trompette et saxophone 0,3, trompette 0,2, contrebasse 0.( 6, petite flûte 0,08, clarinette, cor et triangle 0,05.
Le rapport entre la puissance sonore extraite d'un instrument lorsqu'il est joué « fortissimo » et la puissance sonore lorsqu'il est joué « pianissimo » est généralement appelé plage dynamique du son des instruments de musique.
La plage dynamique d'une source sonore musicale dépend du type de groupe interprète et de la nature de la performance.
Considérons la plage dynamique des sources sonores individuelles. La gamme dynamique des instruments de musique individuels et des ensembles (orchestres et chœurs de compositions diverses), ainsi que des voix, s'entend comme le rapport de la pression acoustique maximale créée par une source donnée au minimum, exprimé en décibels.
En pratique, lors de la détermination de la plage dynamique d'une source sonore, on opère généralement uniquement sur les niveaux de pression acoustique, en calculant ou en mesurant leur différence correspondante. Par exemple, si le niveau sonore maximum d'un orchestre est de 90 et le minimum de 50 dB, alors la plage dynamique est dite de 90 à 50 = 40 dB. Dans ce cas, 90 et 50 dB sont des niveaux de pression acoustique par rapport à un niveau acoustique nul.
La plage dynamique d'une source sonore donnée n'est pas une valeur constante. Cela dépend de la nature de l’œuvre réalisée et des conditions acoustiques de la salle dans laquelle se déroule la représentation. La réverbération élargit la plage dynamique, qui atteint généralement son maximum dans les pièces présentant de grands volumes et une absorption acoustique minimale. Presque tous les instruments et voix humaines ont une plage dynamique inégale selon les registres sonores. Par exemple, le niveau de volume du son le plus bas d'un fort pour un chanteur est égal au niveau du son le plus élevé d'un piano.
La plage dynamique d'un programme musical particulier est exprimée de la même manière que pour des sources sonores individuelles, mais la pression acoustique maximale est notée avec une tonalité dynamique ff (fortissimo) et la minimale avec un pp (pianissimo).
Le volume le plus élevé, indiqué dans les notes fff (forte, fortissimo), correspond à un niveau de pression acoustique d'environ 110 dB, et le volume le plus bas, indiqué dans les notes ppr (piano-pianissimo), à environ 40 dB.
Il convient de noter que les nuances dynamiques de l'interprétation musicale sont relatives et que leur relation avec les niveaux de pression acoustique correspondants est dans une certaine mesure conditionnelle. La plage dynamique d'un programme musical particulier dépend de la nature de la composition. Ainsi, la plage dynamique des œuvres classiques de Haydn, Mozart, Vivaldi dépasse rarement 30-35 dB. La plage dynamique de la musique pop ne dépasse généralement pas 40 dB, tandis que celle de la musique dance et jazz n'est que d'environ 20 dB. La plupart des œuvres pour orchestre d'instruments folkloriques russes ont également une petite plage dynamique (25-30 dB). Cela est également vrai pour une fanfare. Cependant, le niveau sonore maximum d'une fanfare dans une pièce peut atteindre un niveau assez élevé (jusqu'à 110 dB).
Effet masquant
L'évaluation subjective de l'intensité sonore dépend des conditions dans lesquelles le son est perçu par l'auditeur. En conditions réelles, un signal acoustique n'existe pas dans un silence absolu. Dans le même temps, les bruits parasites affectent l'audition, compliquant la perception sonore, masquant dans une certaine mesure le signal principal. L'effet du masquage d'une onde sinusoïdale pure par un bruit étranger est mesuré par la valeur indiquée. de combien de décibels le seuil d'audibilité du signal masqué augmente au-dessus du seuil de sa perception en silence.
Des expériences visant à déterminer le degré de masquage d'un signal sonore par un autre montrent qu'une tonalité de n'importe quelle fréquence est masquée beaucoup plus efficacement par des tonalités inférieures que par des tonalités plus élevées. Par exemple, si deux diapasons (1200 et 440 Hz) émettent des sons de même intensité, alors on arrête d'entendre le premier ton, il est masqué par le second (en éteignant la vibration du deuxième diapason, on entendra le premier encore).
Si deux signaux sonores complexes constitués de certains spectres de fréquences sonores existent simultanément, un effet de masquage mutuel se produit. De plus, si l'énergie principale des deux signaux se situe dans la même région de la gamme de fréquences audio, alors l'effet de masquage sera le plus fort. Ainsi, lors de la transmission d'une pièce orchestrale, en raison du masquage par l'accompagnement, la partie du soliste peut devenir médiocre. intelligible et inaudible.
Atteindre la clarté ou, comme on dit, la « transparence » du son dans la transmission sonore d'orchestres ou d'ensembles pop devient très difficile si un instrument ou des groupes individuels d'instruments d'orchestre jouent simultanément dans un ou plusieurs registres similaires.
Le directeur, lors de l'enregistrement d'un orchestre, doit prendre en compte les caractéristiques du camouflage. Lors des répétitions, avec l'aide du chef d'orchestre, il établit un équilibre entre la force sonore des instruments d'un groupe, ainsi qu'entre les groupes de l'ensemble de l'orchestre. La clarté des principales lignes mélodiques et des parties musicales individuelles est obtenue dans ces cas grâce au placement rapproché des microphones par rapport aux interprètes, à la sélection délibérée par l'ingénieur du son des instruments les plus importants dans un lieu donné de l'œuvre et à d'autres sons spéciaux. techniques d'ingénierie.
Au phénomène de masquage s'oppose la capacité psychophysiologique des organes auditifs à distinguer de la masse générale des sons un ou plusieurs porteurs d'informations les plus importantes. Par exemple, lorsqu'un orchestre joue, le chef d'orchestre remarque la moindre inexactitude dans l'exécution d'une partie sur n'importe quel instrument.
Le masquage peut affecter considérablement la qualité de la transmission du signal. Une perception claire du son reçu est possible si son intensité dépasse largement le niveau des composantes d'interférence situées dans la même bande que le son reçu. Avec une interférence uniforme, l'excès de signal doit être de 10 à 15 dB. Cette caractéristique de la perception auditive trouve une application pratique, par exemple pour évaluer les caractéristiques électroacoustiques des médias. Ainsi, si le rapport signal/bruit d'un enregistrement analogique est de 60 dB, alors la plage dynamique du programme enregistré ne peut pas dépasser 45-48 dB.
Caractéristiques temporelles de la perception auditive
L'aide auditive, comme tout autre système oscillatoire, est inertielle. Lorsque le son disparaît, la sensation auditive ne disparaît pas immédiatement, mais progressivement, diminuant jusqu'à zéro. Le temps pendant lequel le niveau de bruit diminue de 8 à 10 bruits de fond est appelé constante de temps d'audition. Cette constante dépend d'un certain nombre de circonstances, ainsi que des paramètres du son perçu. Si deux impulsions sonores courtes arrivent à l'auditeur, identiques en composition de fréquence et en niveau, mais que l'une d'elles est retardée, elles seront alors perçues avec un retard ne dépassant pas 50 ms. À de grands intervalles de retard, les deux impulsions sont perçues séparément et un écho se produit.
Cette caractéristique de l'audition est prise en compte lors de la conception de certains dispositifs de traitement du signal, par exemple les lignes à retard électroniques, les réverbérations, etc.
Il convient de noter qu’en raison de la propriété particulière de l’audition, la sensation du volume d’une impulsion sonore à court terme dépend non seulement de son niveau, mais également de la durée de l’impact de l’impulsion sur l’oreille. Ainsi, un son de courte durée, ne durant que 10 à 12 ms, est perçu par l'oreille plus faiblement qu'un son de même niveau, mais affectant l'audition pendant, par exemple, 150 à 400 ms. Par conséquent, lors de l’écoute d’une émission, l’intensité sonore est le résultat de la moyenne de l’énergie de l’onde sonore sur un certain intervalle. De plus, l'audition humaine a une inertie, en particulier lorsqu'elle perçoit des distorsions non linéaires, elle ne les ressent pas si la durée de l'impulsion sonore est inférieure à 10-20 ms. C'est pourquoi dans les indicateurs de niveau des équipements radioélectroniques domestiques d'enregistrement sonore, les valeurs instantanées des signaux sont moyennées sur une période choisie en fonction des caractéristiques temporelles des organes auditifs.
Représentation spatiale du son
L’une des capacités humaines importantes est la capacité de déterminer la direction d’une source sonore. Cette capacité s'appelle l'effet binaural et s'explique par le fait qu'une personne a deux oreilles. Les données expérimentales montrent d’où vient le son : une pour les tonalités hautes fréquences, une pour les tonalités basses fréquences.
Le son parcourt une distance plus courte jusqu’à l’oreille faisant face à la source que vers l’autre oreille. En conséquence, la pression des ondes sonores dans les conduits auditifs varie en phase et en amplitude. Les différences d'amplitude ne sont significatives qu'aux hautes fréquences, lorsque la longueur d'onde du son devient comparable à la taille de la tête. Lorsque la différence d'amplitude dépasse une valeur seuil de 1 dB, la source sonore semble être du côté où l'amplitude est la plus grande. L'angle de déviation de la source sonore par rapport à la ligne médiane (axe de symétrie) est approximativement proportionnel au logarithme du rapport d'amplitude.
Pour déterminer la direction d'une source sonore avec des fréquences inférieures à 1 500-2 000 Hz, les différences de phase sont significatives. Il semble à une personne que le son vient du côté d'où l'onde, en avance en phase, atteint l'oreille. L'angle de déviation du son par rapport à la ligne médiane est proportionnel à la différence du moment d'arrivée des ondes sonores dans les deux oreilles. Une personne formée peut remarquer une différence de phase avec un décalage horaire de 100 ms.
La capacité de déterminer la direction du son dans le plan vertical est beaucoup moins développée (environ 10 fois). Cette caractéristique physiologique est associée à l'orientation des organes auditifs dans le plan horizontal.
Une caractéristique spécifique de la perception spatiale du son par une personne se manifeste dans le fait que les organes auditifs sont capables de ressentir la localisation totale et intégrale créée à l'aide de moyens d'influence artificiels. Par exemple, dans une pièce, deux enceintes sont installées en façade à une distance de 2 à 3 m l'une de l'autre. L'auditeur est situé à la même distance de l'axe du système de liaison, strictement au centre. Dans une pièce, deux sons de phase, fréquence et intensité égales sont émis par les haut-parleurs. En raison de l'identité des sons passant dans l'organe de l'audition, une personne ne peut pas les séparer ; ses sensations donnent des idées sur une source sonore unique, apparente (virtuelle), située strictement au centre de l'axe de symétrie.
Si vous réduisez maintenant le volume d'un haut-parleur, la source apparente se déplacera vers le haut-parleur le plus fort. L'illusion d'une source sonore en mouvement peut être obtenue non seulement en modifiant le niveau du signal, mais également en retardant artificiellement un son par rapport à un autre ; dans ce cas, la source apparente se déplacera vers le haut-parleur émettant le signal en avance.
Pour illustrer la localisation intégrale, nous donnons un exemple. La distance entre les enceintes est de 2 m, la distance entre la ligne de front et l'auditeur est de 2 m ; pour que la source se déplace de 40 cm vers la gauche ou la droite, il faut soumettre deux signaux avec une différence de niveau d'intensité de 5 dB ou avec un retard de 0,3 ms. Avec une différence de niveau de 10 dB ou une temporisation de 0,6 ms, la source « s'éloignera » de 70 cm du centre.
Ainsi, si vous modifiez la pression sonore créée par le haut-parleur, l'illusion de déplacer la source sonore apparaît. Ce phénomène est appelé localisation sommaire. Pour créer une localisation sommaire, un système de transmission sonore stéréophonique à deux canaux est utilisé.
Deux microphones sont installés dans la salle principale, chacun fonctionnant sur son propre canal. Le secondaire dispose de deux haut-parleurs. Les microphones sont situés à une certaine distance les uns des autres le long d'une ligne parallèle à l'emplacement de l'émetteur sonore. Lors du déplacement de l'émetteur sonore, différentes pressions sonores agiront sur le microphone et le temps d'arrivée de l'onde sonore sera différent en raison de la distance inégale entre l'émetteur sonore et les microphones. Cette différence crée un effet de localisation total dans la pièce secondaire, de sorte que la source apparente est localisée en un certain point de l'espace situé entre deux haut-parleurs.
Il faut dire du système de transmission binaurale du son. Avec ce système, appelé système de tête artificielle, deux microphones distincts sont placés dans la pièce principale, espacés l'un de l'autre égal à la distance entre les oreilles d'une personne. Chacun des microphones dispose d'un canal de transmission sonore indépendant dont la sortie dans la pièce secondaire comprend des téléphones pour les oreilles gauche et droite. Si les canaux de transmission du son sont identiques, un tel système restitue avec précision l'effet binaural créé près des oreilles de la « tête artificielle » dans la pièce principale. Avoir des écouteurs et devoir les utiliser pendant une longue période est un inconvénient.
L'organe de l'audition détermine la distance à la source sonore à l'aide d'un certain nombre de signes indirects et avec quelques erreurs. Selon que la distance à la source du signal est petite ou grande, son évaluation subjective change sous l'influence de divers facteurs. Il a été constaté que si les distances déterminées sont petites (jusqu'à 3 m), leur évaluation subjective est alors presque linéairement liée au changement du volume de la source sonore se déplaçant le long de la profondeur. Un facteur supplémentaire pour un signal complexe est son timbre, qui devient de plus en plus « lourd » à mesure que la source s'approche de l'auditeur. Cela est dû à l'amplification croissante des harmoniques basses par rapport aux harmoniques élevées, provoquée par l'augmentation du niveau de volume qui en résulte.
Pour des distances moyennes de 3 à 10 m, l'éloignement de la source de l'auditeur s'accompagnera d'une diminution proportionnelle du volume, et ce changement s'appliquera également à la fréquence fondamentale et aux composantes harmoniques. En conséquence, il y a un renforcement relatif de la partie haute fréquence du spectre et le timbre devient plus brillant.
À mesure que la distance augmente, les pertes d’énergie dans l’air augmenteront proportionnellement au carré de la fréquence. Une perte accrue des harmoniques du registre aigu entraînera une diminution de la luminosité du timbre. Ainsi, l'évaluation subjective des distances est associée à des changements dans son volume et son timbre.
Dans une pièce fermée, les signaux des premières réflexions, retardés de 20 à 40 ms par rapport à la réflexion directe, sont perçus par l'organe auditif comme provenant de directions différentes. Dans le même temps, leur retard croissant crée l'impression d'un éloignement important des points d'où se produisent ces réflexions. Ainsi, par le temps de retard, on peut juger de la distance relative des sources secondaires ou, ce qui revient au même, de la taille de la pièce.
Quelques caractéristiques de la perception subjective des émissions stéréophoniques.
Un système de transmission sonore stéréophonique présente un certain nombre de caractéristiques importantes par rapport à un système monophonique conventionnel.
La qualité qui distingue le son stéréophonique, le volume, c'est-à-dire la perspective acoustique naturelle peut être évaluée à l’aide de certains indicateurs supplémentaires qui n’ont pas de sens avec une technique de transmission sonore monophonique. Ces indicateurs supplémentaires comprennent : l'angle d'audition, c'est-à-dire l'angle sous lequel l'auditeur perçoit l'image sonore stéréophonique ; résolution stéréo, c'est-à-dire localisation subjectivement déterminée d'éléments individuels de l'image sonore en certains points de l'espace dans l'angle d'audibilité ; ambiance acoustique, c'est-à-dire l'effet de donner à l'auditeur un sentiment de présence dans la pièce principale où se produit l'événement sonore transmis.
Sur le rôle de l’acoustique des salles
Un son coloré n'est pas obtenu uniquement à l'aide d'équipements de reproduction sonore. Même avec un équipement assez bon, la qualité sonore peut être médiocre si la salle d'écoute ne possède pas certaines propriétés. On sait que dans une pièce fermée se produit un phénomène sonore nasal appelé réverbération. En affectant les organes de l'audition, la réverbération (selon sa durée) peut améliorer ou détériorer la qualité sonore.
Une personne présente dans une pièce perçoit non seulement les ondes sonores directes créées directement par la source sonore, mais également les ondes réfléchies par le plafond et les murs de la pièce. Les ondes réfléchies sont entendues pendant un certain temps après l'arrêt de la source sonore.
On croit parfois que les signaux réfléchis ne jouent qu’un rôle négatif, interférant avec la perception du signal principal. Cependant, cette idée est incorrecte. Une certaine partie de l'énergie des signaux d'écho réfléchis initiaux, atteignant les oreilles humaines avec de courts délais, amplifie le signal principal et enrichit son son. En revanche, les échos réfléchis plus tard. dont le temps de retard dépasse une certaine valeur critique, forment un fond sonore qui rend difficile la perception du signal principal.
La salle d'écoute ne doit pas avoir un temps de réverbération long. Les pièces à vivre ont généralement peu de réverbération en raison de leur taille limitée et de la présence de surfaces insonorisantes, de meubles rembourrés, de tapis, de rideaux, etc.
Les obstacles de nature et de propriétés différentes sont caractérisés par un coefficient d'absorption acoustique, qui est le rapport de l'énergie absorbée à l'énergie totale de l'onde sonore incidente.
Pour augmenter les propriétés d'absorption acoustique du tapis (et réduire le bruit dans le salon), il est conseillé de suspendre le tapis non pas près du mur, mais avec un espace de 30 à 50 mm).
Nous évaluons souvent la qualité du son. Lors du choix d'un microphone, d'un logiciel de traitement audio ou d'un format d'enregistrement de fichier audio, l'une des questions les plus importantes est de savoir quelle sera la qualité du son. Mais il existe des différences entre les caractéristiques du son qui peuvent être mesurées et celles qui peuvent être entendues.
Tonalité, timbre, octave.
Le cerveau perçoit des sons de certaines fréquences. Cela est dû aux particularités du mécanisme de l'oreille interne. Les récepteurs situés sur la membrane principale de l'oreille interne convertissent les vibrations sonores en potentiels électriques qui excitent les fibres nerveuses auditives. Les fibres du nerf auditif ont une sélectivité en fréquence due à l'excitation des cellules de l'organe de Corti situées à différents endroits de la membrane principale : les hautes fréquences sont perçues près de la fenêtre ovale, les basses fréquences sont perçues au sommet de la spirale.
La caractéristique physique du son, la fréquence, est étroitement liée à la hauteur que nous percevons. La fréquence est mesurée comme le nombre de cycles complets d'une onde sinusoïdale en une seconde (hertz, Hz). Cette définition de la fréquence est basée sur le fait qu’une onde sinusoïdale a exactement la même forme d’onde. Dans la vraie vie, très peu de sons possèdent cette propriété. Cependant, tout son peut être représenté comme un ensemble d’oscillations sinusoïdales. Nous appelons généralement cela donner le ton. C'est-à-dire qu'une tonalité est un signal d'une certaine hauteur qui a un spectre discret (sons musicaux, voyelles de la parole), dans lequel est mise en évidence la fréquence d'une onde sinusoïdale, qui a l'amplitude maximale dans cet ensemble. Un signal avec un large spectre continu, dont toutes les composantes fréquentielles ont la même intensité moyenne, est appelé bruit blanc.
Une augmentation progressive de la fréquence des vibrations sonores est perçue comme un changement progressif de tonalité du plus bas (grave) au plus aigu.
Le degré de précision avec lequel une personne détermine la hauteur d'un son à l'oreille dépend de l'acuité et de l'entraînement de son audition. L’oreille humaine peut clairement distinguer deux tons dont la tonalité est proche. Par exemple, dans la gamme de fréquences d'environ 2 000 Hz, une personne peut distinguer deux tonalités qui diffèrent l'une de l'autre en fréquence de 3 à 6 Hz ou même moins.
Le spectre de fréquences d'un instrument de musique ou d'une voix contient une séquence de pics uniformément espacés - les harmoniques. Elles correspondent à des fréquences multiples d’une certaine fréquence de base, la plus intense des ondes sinusoïdales qui composent le son.
Le son particulier (timbre) d'un instrument de musique (voix) est associé à l'amplitude relative de diverses harmoniques, et la hauteur perçue par une personne traduit le plus précisément la fréquence de base. Le timbre, reflet subjectif du son perçu, ne fait l'objet d'aucune évaluation quantitative et n'est caractérisé que qualitativement.
Dans un ton « pur », il n’y a qu’une seule fréquence. Généralement, le son perçu est constitué de la fréquence du ton principal et de plusieurs fréquences « d'impuretés », appelées harmoniques. Les harmoniques sont des multiples de la fréquence du ton principal et ont une amplitude plus petite. Le timbre du son dépend de la distribution de l'intensité. parmi les harmoniques. Le spectre des combinaisons de sons musicaux, appelé accord, dépend de la répartition de l'intensité parmi les harmoniques. Dans un tel spectre, il existe plusieurs fréquences fondamentales ainsi que les harmoniques qui les accompagnent.
Si la fréquence d’un son est exactement le double de la fréquence d’un autre, les ondes sonores « s’emboîtent » les unes dans les autres. La distance fréquentielle entre ces sons est appelée une octave. La gamme de fréquences perçues par les humains, 16-20 000 Hz, couvre environ dix à onze octaves.
Amplitude des vibrations sonores et volume.
La partie audible de la gamme sonore est divisée en sons basse fréquence - jusqu'à 500 Hz, moyenne fréquence - 500-10 000 Hz et haute fréquence - supérieure à 10 000 Hz. L’oreille est plus sensible à une gamme relativement étroite de sons de moyenne fréquence allant de 1 000 à 4 000 Hz. Autrement dit, des sons de même force dans la plage des fréquences moyennes peuvent être perçus comme forts, mais dans la plage des basses ou des hautes fréquences, ils peuvent être perçus comme faibles ou ne pas être entendus du tout. Cette caractéristique de la perception sonore est due au fait que les informations sonores nécessaires à l'existence humaine - parole ou sons de la nature - sont transmises principalement dans la gamme des moyennes fréquences. Ainsi, l’intensité sonore n’est pas un paramètre physique, mais l’intensité de la sensation auditive, une caractéristique subjective du son associée aux caractéristiques de notre perception.
L'analyseur auditif perçoit une augmentation de l'amplitude de l'onde sonore due à une augmentation de l'amplitude de vibration de la membrane principale de l'oreille interne et à la stimulation d'un nombre croissant de cellules ciliées avec la transmission d'impulsions électriques à une fréquence plus élevée et le long d'un plus grand nombre de fibres nerveuses.
Notre oreille peut distinguer l'intensité du son dans la plage allant du moindre murmure au bruit le plus fort, ce qui correspond approximativement à une augmentation de l'amplitude de mouvement de la membrane principale d'un million de fois. Cependant, l’oreille interprète cette énorme différence d’amplitude sonore comme un changement d’environ 10 000 fois. C'est-à-dire que l'échelle d'intensité est fortement « compressée » par le mécanisme de perception sonore de l'analyseur auditif. Cela permet à une personne d’interpréter les différences d’intensité sonore sur une plage extrêmement large.
L'intensité sonore se mesure en décibels (dB) (1 bel équivaut à dix fois l'amplitude). Le même système est utilisé pour déterminer les changements de volume.
A titre de comparaison, on peut donner un niveau approximatif d'intensité de différents sons : son à peine audible (seuil d'audibilité) 0 dB ; murmure près de l'oreille 25-30 dB ; volume de parole moyen 60-70 dB ; parole très forte (cris) 90 dB ; lors de concerts de musique rock et pop au centre de la salle 105-110 dB ; à côté d'un avion de ligne qui décolle à 120 dB.
L'ampleur de l'augmentation du volume du son perçu présente un seuil de discrimination. Le nombre de gradations d'intensité sonore distinguées aux fréquences moyennes ne dépasse pas 250 ; aux fréquences basses et hautes, il diminue fortement et atteint une moyenne d'environ 150.
Fréquences
Fréquence- une grandeur physique, caractéristique d'un processus périodique, égale au nombre de répétitions ou d'occurrences d'événements (processus) par unité de temps.
Comme nous le savons, l’oreille humaine entend des fréquences allant de 16 Hz à 20 000 kHz. Mais c'est très moyen.
Le son se produit pour diverses raisons. Le son est une pression atmosphérique semblable à une onde. S’il n’y avait pas d’air, nous n’entendrions aucun son. Il n'y a pas de son dans l'espace.
Nous entendons le son parce que nos oreilles sont sensibles aux changements de pression atmosphérique – les ondes sonores. L'onde sonore la plus simple est un signal sonore court - comme ceci :Les ondes sonores pénétrant dans le conduit auditif font vibrer le tympan. Grâce à la chaîne des osselets de l'oreille moyenne, le mouvement oscillatoire de la membrane est transmis au liquide de la cochlée. Le mouvement ondulatoire de ce fluide est à son tour transmis à la membrane principale. Le mouvement de ce dernier entraîne une irritation des terminaisons du nerf auditif. C'est le chemin principal du son depuis sa source jusqu'à notre conscience. TYTS
Lorsque vous frappez dans vos mains, l’air entre vos paumes est expulsé et une onde sonore est créée. L’augmentation de la pression provoque la propagation des molécules d’air dans toutes les directions à la vitesse du son, soit 340 m/s. Lorsque l’onde atteint l’oreille, elle fait vibrer le tympan, à partir duquel le signal est transmis au cerveau et vous entendez un pop.
Un pop est une courte et unique oscillation qui disparaît rapidement. Le graphique de vibration sonore d'un son de coton typique ressemble à ceci :Un autre exemple typique d’onde sonore simple est une oscillation périodique. Par exemple, lorsqu'une cloche sonne, l'air est secoué par les vibrations périodiques des parois de la cloche.
Alors, à quelle fréquence l’oreille humaine ordinaire commence-t-elle à entendre ? Il n'entendra pas une fréquence de 1 Hz, mais ne pourra la voir qu'à l'aide de l'exemple d'un système oscillatoire. L’oreille humaine entend précisément à partir de fréquences de 16 Hz. C'est-à-dire lorsque les vibrations de l'air sont perçues par notre oreille comme un certain son.
Combien de sons une personne entend-elle ?
Toutes les personnes ayant une audition normale n’entendent pas la même chose. Certains sont capables de distinguer des sons proches en hauteur et en volume et de détecter des tonalités individuelles dans la musique ou le bruit. D'autres ne peuvent pas faire cela. Pour une personne ayant une audition fine, il y a plus de sons que pour une personne ayant une ouïe sous-développée.
Mais à quel point les fréquences de deux sons doivent-elles être différentes pour qu’ils soient entendus comme deux tonalités différentes ? Est-il possible, par exemple, de distinguer les tons les uns des autres si la différence de fréquences est égale à une vibration par seconde ? Il s'avère que pour certains tons, cela est possible, mais pas pour d'autres. Ainsi, un ton avec une fréquence de 435 peut être distingué en hauteur des tons avec des fréquences de 434 et 436. Mais si nous prenons des tons plus élevés, la différence est déjà évidente avec une plus grande différence de fréquence. L'oreille perçoit les tons avec le nombre de vibrations 1000 et 1001 comme identiques et détecte la différence de son uniquement entre les fréquences 1000 et 1003. Pour les tons plus aigus, cette différence de fréquences est encore plus grande. Par exemple, pour des fréquences autour de 3000 cela équivaut à 9 oscillations.
De la même manière, notre capacité à distinguer des sons de volume similaire n’est pas la même. À une fréquence de 32, seuls 3 sons de volumes différents peuvent être entendus ; à une fréquence de 125 il y a déjà 94 sons de volumes variables, à 1000 vibrations - 374, à 8000 - encore moins et, enfin, à une fréquence de 16 000 on n'entend que 16 sons. Au total, notre oreille peut capter plus d’un demi-million de sons, variant en hauteur et en volume ! Ce ne sont qu’un demi-million de sons simples. Ajoutez à cela les innombrables combinaisons de deux ou plusieurs tons - la consonance, et vous aurez une impression de la diversité du monde sonore dans lequel nous vivons et dans lequel notre oreille est si libre de naviguer. C’est pourquoi l’oreille est considérée, avec l’œil, comme l’organe sensoriel le plus sensible.
Par conséquent, pour faciliter la compréhension du son, nous utilisons une échelle inhabituelle avec des divisions de 1 kHz
Et logarithmique. Avec représentation de fréquence étendue de 0 Hz à 1000 Hz. Le spectre des fréquences peut ainsi être représenté sous la forme d'un diagramme comme celui-ci de 16 à 20 000 Hz.
Mais toutes les personnes, même ayant une audition normale, ne sont pas également sensibles aux sons de différentes fréquences. Ainsi, les enfants perçoivent généralement des sons d'une fréquence allant jusqu'à 22 000 sans tension. Chez la plupart des adultes, la sensibilité de l'oreille aux sons aigus a déjà été réduite à 16 000 à 18 000 vibrations par seconde. La sensibilité de l'oreille chez les personnes âgées est limitée aux sons d'une fréquence de 10 à 12 000. Souvent, ils n’entendent pas du tout le chant d’un moustique, le gazouillis d’une sauterelle, d’un grillon ou même le gazouillis d’un moineau. Ainsi, à partir du son idéal (Fig. ci-dessus), à mesure qu'une personne vieillit, elle entend déjà les sons dans une perspective plus étroite.
Laissez-moi vous donner un exemple de la gamme de fréquences des instruments de musique
Maintenant en ce qui concerne notre sujet. La dynamique, en tant que système oscillatoire, en raison d'un certain nombre de ses caractéristiques, ne peut pas reproduire l'ensemble du spectre de fréquences avec des caractéristiques linéaires constantes. Idéalement, il s’agirait d’un haut-parleur large bande reproduisant un spectre de fréquences de 16 Hz à 20 kHz à un seul niveau de volume. Par conséquent, dans l’audio automobile, plusieurs types de haut-parleurs sont utilisés pour reproduire des fréquences spécifiques.
Pour l'instant, cela ressemble à ceci (pour un système trois voies + caisson de basse).
Caisson de basses 16 Hz à 60 Hz
Graves médiums 60 Hz à 600 Hz
Médiums 600 Hz à 3 000 Hz
Tweeter de 3000 Hz à 20000 Hz
DANS mécanisme de perception sonore Diverses structures y participent : les ondes sonores, qui sont des vibrations de molécules d'air, se propagent à partir de la source sonore, sont captées par l'oreille externe, amplifiées par l'oreille moyenne et transformées par l'oreille interne en influx nerveux entrant dans le cerveau.
Les ondes sonores sont captées par le pavillon de l’oreille et voyagent à travers le conduit auditif externe jusqu’au tympan, la membrane qui sépare l’oreille externe de l’oreille moyenne. Les vibrations du tympan sont transmises aux osselets de l'oreille moyenne, qui les communiquent à la fenêtre ovale afin que les vibrations parviennent à l'oreille interne, qui est remplie de liquide. En vibrant, la fenêtre ovale génère le mouvement de la périlymphe, dans lequel naît une sorte particulière de « vague », traversant toute la cochlée, d'abord le long de la rampe vestibule, puis le long de l'étage tympanique, jusqu'à atteindre la fenêtre arrondie, dans laquelle la « vague » s’apaise. En raison des fluctuations de la périlymphe, l'organe de Corti, situé dans la cochlée, est stimulé, ce qui traite les mouvements de la périlymphe et, sur cette base, génère des influx nerveux qui sont transmis au cerveau via le nerf auditif.
Le mouvement de la périlymphe fait vibrer la membrane principale qui constitue la surface de l’hélice, où se trouve l’organe de Corti. Lorsque les cellules sensorielles sont déplacées par vibration, de petits cils à leur surface effleurent la membrane et produisent des changements métaboliques qui transforment les stimuli mécaniques en nerfs, transmis le long du nerf cochléaire et atteignant le nerf auditif, d'où ils pénètrent dans le cerveau, où ils sont reconnus et perçus comme des sons.
FONCTIONS DES OS DE L'OREILLE MOYENNE.
Lorsque le tympan vibre, les osselets de l'oreille moyenne bougent également : chaque vibration fait bouger le marteau, qui déplace l'enclume, qui transmet le mouvement à l'étrier, puis la base de l'étrier vient heurter la fenêtre ovale et crée ainsi une onde. dans le liquide contenu dans l'oreille interne. Étant donné que le tympan a une surface plus grande que la fenêtre ovale, le son est concentré et amplifié lorsqu'il traverse les osselets de l'oreille moyenne pour compenser les pertes d'énergie lors de la transition des ondes sonores de l'air au liquide. Grâce à ce mécanisme, des sons très faibles peuvent être perçus.
L'oreille humaine peut percevoir des ondes sonores qui présentent certaines caractéristiques d'intensité et de fréquence. En termes de fréquence, les humains peuvent détecter des sons compris entre 16 000 et 20 000 hertz (vibrations par seconde), et l'audition humaine est particulièrement sensible à la voix humaine, qui varie entre 1 000 et 4 000 hertz. L'intensité, qui dépend de l'amplitude des ondes sonores, doit avoir un certain seuil, à savoir 10 décibels : les sons en dessous de cette marque ne sont pas perçus par l'oreille.
Un traumatisme auditif est une détérioration de la capacité de perception des sons due à l'apparition d'une seule source de bruit forte (par exemple une explosion) ou d'une source de longue durée (discothèques, concerts, lieu de travail, etc.). À la suite d’une blessure auditive, une personne ne pourra bien entendre que les tons graves, tandis que sa capacité à entendre les tons aigus sera altérée. Cependant, vous pouvez protéger votre aide auditive en utilisant des écouteurs spéciaux.
