2018. február 7
Az emberek (még a témában jól járatosak is) gyakran zavartságot tapasztalnak, és nehezen értik meg, hogy az emberek által hallott hang frekvenciatartománya pontosan hogyan osztható fel általános kategóriákra (alacsony, közepes, magas) és szűkebb alkategóriákra (felső mélyhang, alsó közép és így tovább.). Ugyanakkor ezek az információk rendkívül fontosak nemcsak az autóhangosítással kapcsolatos kísérletekhez, hanem az általános fejlesztéshez is. A tudás minden bizonnyal hasznos lesz bármilyen bonyolultságú audiorendszer felállításakor, és ami a legfontosabb, segít helyesen felmérni egy adott akusztikai rendszer erősségeit vagy gyengeségeit, vagy a zenehallgató szoba árnyalatait (esetünkben az autó belső terét). relevánsabb), mert közvetlen hatással van a végső hangra. Ha jól és világosan megérti a hangspektrum bizonyos frekvenciáinak dominanciáját, akkor könnyen és gyorsan kiértékelheti egy adott zenei kompozíció hangját, miközben tisztán hallja a helyiség akusztikája hatását a hang színére. , magának az akusztikus rendszernek a hozzájárulása a hangzáshoz, és finomabban elemezni az összes árnyalatot, erre törekszik a „hifi” hangzás ideológiája.
A hallható tartomány felosztása három fő csoportra
A hallható frekvenciaspektrum felosztásának terminológiája részben a zenei világból, részben a tudományos világból került hozzánk, és általában szinte mindenki számára ismerős. A legegyszerűbb és legérthetőbb felosztás, amely általában teszteli a hang frekvenciatartományát, így néz ki:
- Alacsony frekvenciák. Az alacsony frekvencia tartomány határai belül vannak 10 Hz (alsó határ) - 200 Hz (felső határ). Az alsó határ pontosan 10 Hz-nél kezdődik, bár a klasszikus nézetben az ember 20 Hz-ről hall (az alatta lévő minden az infrahang tartományba esik), a maradék 10 Hz még részben hallható, és tapinthatóan is érezhető. mély mély basszus esetén, és még befolyásolja az ember pszichológiai hangulatát.
Az alacsony frekvenciájú hangtartomány dúsító, érzelmi telítettség és végső válasz funkciója – ha az akusztika vagy az eredeti felvétel alacsony frekvenciájú részében erős a süllyedés, akkor ez semmilyen módon nem befolyásolja a hang felismerését. adott kompozíciót, dallamot vagy hangot, de a hangot csekélynek, kimerültnek és középszerűnek fogjuk érzékelni, míg szubjektíven egyre élesebb lesz az érzékelés szempontjából, mivel a közép- és magas frekvenciák kiemelkednek és érvényesülnek a háttér hiányában. jó gazdag basszus régió. 
Meglehetősen sok hangszer reprodukálja az alacsony frekvencia tartományban lévő hangokat, beleértve a férfi éneket is, amely 100 Hz-ig csökkenhet. A legkifejezettebb hangszer, amely a hallható tartomány legelejétől (20 Hz-től) játszik, nyugodtan nevezhetjük fúvós orgonának. - Középfrekvenciák. A középfrekvencia tartomány határai belül vannak 200 Hz (alsó határ) - 2400 Hz (felső határ). A középtartomány mindig is alapvető, meghatározó és tulajdonképpen az alapját képezi egy kompozíció hangzásának vagy zenéjének, ezért jelentőségét nehéz túlbecsülni.
Ez többféleképpen magyarázható, de főleg az emberi hallásérzékelésnek ezt a sajátosságát az evolúció határozza meg – kialakulásunk sok éve alatt megtörtént, hogy a hallókészülék a legélesebben és legtisztábban a középfrekvencia tartományt rögzíti, mert határain belül rejlik az emberi beszéd, és ez a hatékony kommunikáció és túlélés fő eszköze. Ez megmagyarázza a hallási észlelés bizonyos nemlinearitását is, amely mindig a középfrekvenciák túlsúlyát célozza meg zenehallgatáskor, mert hallókészülékünk erre a tartományra a legérzékenyebb, és automatikusan is alkalmazkodik hozzá, mintha jobban „erősítené” más hangok hátterében. 
A hangok, hangszerek vagy ének abszolút többsége a középső tartományban található, még ha egy szűk tartomány feletti vagy alatti is érintett, a tartomány általában a felső vagy alsó középső részig terjed. Ennek megfelelően az ének (férfi és női egyaránt), valamint szinte minden ismert hangszer, mint például a gitár és egyéb vonósok, zongora és egyéb billentyűk, fúvós hangszerek stb., a középfrekvencia tartományban található. - Magas frekvenciák. A magas frekvencia tartomány határai belül vannak 2400 Hz (alsó határ) - 30000 Hz (felső határ). A felső határ, akárcsak a mélyfrekvenciás tartomány esetében, némileg önkényes és egyben egyéni is: az átlagember nem hall 20 kHz felett, de ritka a 30 kHz-ig terjedő érzékenység.
Ezenkívül számos zenei felhang elméletileg kiterjedhet a 20 kHz feletti tartományra, és mint ismeretes, a felhangok végső soron felelősek a hang színéért és a teljes hangkép végső hangszínérzékeléséért. A látszólag „hallhatatlan” ultrahang-frekvenciák egyértelműen befolyásolhatják az ember pszichológiai állapotát, bár a szokásos módon nem lesznek hallhatók. Ellenkező esetben a magas frekvenciák szerepe – ismét az alacsony frekvenciák analógiájával – gazdagabb és kiegészítőbb. Bár a magas frekvenciatartomány sokkal nagyobb hatással van egy adott hang felismerésére, az eredeti hangszín megbízhatóságára és megőrzésére, mint a mélyfrekvenciás szakasz. A magas frekvenciák "levegősséget", átlátszóságot, tisztaságot és tisztaságot biztosítanak a zeneszámoknak. 
Sok hangszer is játszik a magas frekvencia tartományban, köztük olyan ének, amely felhangok és harmonikusok segítségével elérheti a 7000 Hz-es és afeletti tartományt. A nagyfrekvenciás szegmens leghangsúlyosabb hangszercsoportja a vonósok és a fúvósok, a cintányérok és a hegedű pedig hangzásban szinte a hallható tartomány felső határát (20 kHz) érik el.
Mindenesetre az emberi fül által hallható tartomány abszolút összes frekvenciájának szerepe lenyűgöző, és az útvonalon fellépő problémák bármely frekvencián valószínűleg jól láthatóak lesznek, különösen egy képzett hallókészülék számára. A „hifi” (vagy magasabb) osztályú (vagy magasabb) precíziós hangzás reprodukálásának célja az összes frekvencia megbízható és maximálisan egyenletes hangzása egymással, ahogyan az a hangfelvétel stúdióban történő rögzítésekor történt. A hangsugárzórendszer frekvenciamenetében tapasztalható erős zuhanások vagy csúcsok azt jelzik, hogy tervezési sajátosságai miatt nem képes a felvétel időpontjában a szerző vagy hangmérnök eredeti szándékának megfelelő zenét reprodukálni. 
Zenét hallgatva az ember hallja a hangszerek és a hangok kombinációját, amelyek mindegyike a frekvenciatartomány egy részén szól. Egyes hangszereknek nagyon szűk (korlátozott) frekvenciatartománya lehet, míg másoknak éppen ellenkezőleg, szó szerint az alsótól a felső hallható határig terjedhet. Figyelembe kell venni, hogy a különböző frekvencia tartományokban lévő hangok azonos intenzitása ellenére az emberi fül eltérő hangerővel érzékeli ezeket a frekvenciákat, ami ismét a hallókészülék biológiai felépítésének mechanizmusából adódik. Ennek a jelenségnek a természetét nagyrészt az is magyarázza, hogy biológiailag elsősorban a középfrekvenciás hangtartományhoz kell alkalmazkodni. Tehát a gyakorlatban egy 800 Hz-es frekvenciájú, 50 dB intenzitású hangot a fül szubjektív módon hangosabbnak érzékel, mint egy ugyanolyan intenzitású, de 500 Hz-es frekvenciájú hangot.
Sőt, a hallható hangfrekvenciás tartományt elárasztó különböző hangfrekvenciák eltérő küszöbértékű fájdalomérzékenységgel rendelkeznek! Fájdalomküszöb a referencia átlagosan 1000 Hz-es frekvencián van, körülbelül 120 dB érzékenységgel (a személy egyéni jellemzőitől függően kis mértékben változhat). Mint az intenzitás egyenetlen érzékelése különböző frekvenciákon normál hangerő mellett, úgy a fájdalomküszöb tekintetében is megközelítőleg ugyanaz az összefüggés figyelhető meg: a leggyorsabban a középfrekvenciákon jelentkezik, de a hallható tartomány szélein a küszöb magasabb lesz. Összehasonlításképpen, a fájdalomküszöb átlagosan 2000 Hz-es frekvencián 112 dB, míg a fájdalomküszöb alacsony, 30 Hz-es frekvencián 135 dB lesz. A fájdalomküszöb alacsony frekvenciákon mindig magasabb, mint közepes és magas frekvenciákon. 
Hasonló eltérés figyelhető meg a hallásküszöb- ez az alsó küszöb, amely után a hangok hallhatóvá válnak az emberi fül számára. Hagyományosan a hallásküszöböt 0 dB-nek tekintik, de ez ismét az 1000 Hz-es referenciafrekvenciára érvényes. Ha összehasonlításképpen 30 Hz-es alacsony frekvenciájú hangot veszünk, akkor az csak 53 dB hullámsugárzási intenzitás mellett lesz hallható.
Az emberi auditív észlelés felsorolt sajátosságai természetesen közvetlen hatást gyakorolnak a zenehallgatás és az észlelés bizonyos pszichológiai hatásának elérésére. Emlékszünk rá, hogy a 90 dB feletti intenzitású hangok károsak az egészségre, és súlyos halláskárosodáshoz és halláskárosodáshoz vezethetnek. Ugyanakkor a túl halk és alacsony intenzitású hang erős frekvencia-egyenetlenségtől szenved a nemlineáris jellegű hallási észlelés biológiai jellemzői miatt. Így a 40-50 dB hangerővel rendelkező zenei utat kimerültnek tekintjük, az alacsony és magas frekvenciák kifejezett hiányával (mondhatnánk meghibásodásával). Ez a probléma már régóta jól ismert, hogy leküzdjük ezt a jól ismert funkciót hangszín kompenzáció, amely a kiegyenlítés révén a középszinthez közeli kiegyenlíti az alacsony és magas frekvenciák szintjeit, ezáltal kiküszöböli a nem kívánt zuhanást anélkül, hogy a hangerőt emelni kellene, szubjektíven egységessé téve a hang hallható frekvenciatartományát a hangeloszlás mértékében. energia. 
Figyelembe véve az emberi hallás érdekes és egyedi jellemzőit, hasznos megjegyezni, hogy a hangerő növekedésével a frekvencia nemlinearitási görbéje kiegyenlítődik, és körülbelül 80-85 dB-nél (és afölött) a hangfrekvenciák szubjektíven egyenértékűek lesznek intenzitás (3-5 dB eltéréssel). Bár a szintezés nem történik meg teljesen, és a grafikonon továbbra is látható lesz egy simított, de ívelt vonal, amely a többihez képest a középső frekvenciák intenzitásának túlsúlya felé tart tendenciát. Az audio rendszerekben az ilyen egyenetlenségeket vagy hangszínszabályzó segítségével, vagy külön csatornaerősítésű rendszerekben külön hangerőszabályzókkal lehet feloldani.
A hallható tartomány felosztása kisebb alcsoportokra
Az általánosan elfogadott és jól ismert három általános csoportra való felosztás mellett néha szükség van arra, hogy ezt vagy azt a szűk részt részletesebben és részletesebben megvizsgáljuk, ezáltal a hang frekvenciatartományát még kisebb „töredékekre” osztva. Ennek köszönhetően megjelent egy részletesebb felosztás, melynek segítségével gyorsan és egészen pontosan kijelölhető a hangtartomány várható szegmense. Tekintsük ezt a felosztást:
Kis számú hangszer a legalacsonyabb basszus és különösen a szubbasszus tartományába esik: nagybőgő (40-300 Hz), cselló (65-7000 Hz), fagott (60-9000 Hz), tuba (45-2000) Hz), kürtök (60-5000 Hz), basszusgitár (32-196 Hz), basszusdob (41-8000 Hz), szaxofon (56-1320 Hz), zongora (24-1200 Hz), szintetizátor (20-20000) Hz), orgona (20-7000 Hz), hárfa (36-15000 Hz), kontrafagott (30-4000 Hz). A feltüntetett tartományok figyelembe veszik a hangszer összes harmonikusát.
Ezért a felső basszus felelős a támadásért, a nyomásért és a zenei hajtásért, és a hangtartománynak csak ez a szűk szegmense képes megadni a hallgatónak a legendás „ütés” érzését (az angol punch - fújás) ), amikor egy erőteljes hangot kézzelfogható és erős mellkasi ütésként érzékelünk. Így egy zenei rendszerben jól megformált és helyes gyors felső basszust ismerhet fel az energikus ritmus jó minőségű kidolgozásáról, az összeszedett támadásról és az alsó hangregiszterben lévő hangszerek jó kialakításáról, mint például a cselló, zongora vagy fúvós hangszerek. Az audiorendszerekben a legcélszerűbb a felső mélyhangtartomány egy szegmensét a meglehetősen nagy, 6,5"-10" átmérőjű, jó teljesítményjellemzőkkel és erős mágnessel rendelkező középmélyhangszóróknak adni. A megközelítést az a tény magyarázza, hogy ennek a konfigurációnak a hangszórói képesek teljes mértékben felfedni a hallható tartomány ezen nagyon igényes tartományában rejlő energiapotenciált. 
De ne feledkezzünk meg a hang részletességéről és érthetőségéről sem, ezek a paraméterek ugyanolyan fontosak egy adott zenei kép újraalkotása során. Mivel a felső basszus már jól lokalizált/definiált a térben, a 100 Hz feletti tartományt kizárólag az elülső hangsugárzóknak kell megadni, amelyek alakítják és építik a jelenetet. A felső basszusszegmensben a sztereó panoráma tökéletesen hallható, ha erről maga a felvétel gondoskodik.
A felső basszusrégió már elég nagy számú hangszert és még mélyhangú férfiéneket is lefed. Ezért a hangszerek között ugyanazok vannak, amelyek mély basszust játszottak, de sok más is felkerült hozzájuk: tomok (70-7000 Hz), pergő (100-10000 Hz), ütőhangszerek (150-5000 Hz), tenorharsona ( 80-10000 Hz, trombita (160-9000 Hz), tenorszaxofon (120-16000 Hz), altszaxofon (140-16000 Hz), klarinét (140-15000 Hz), althegedű (130-6700 Hz), (80-5000 Hz). A feltüntetett tartományok figyelembe veszik a hangszer összes harmonikusát.
Ebben a tartományban koncentrálódnak a hangot kitöltő alsó harmonikusok és felhangok, ezért rendkívül fontos az énekhang és a telítettség helyes közvetítése szempontjából. Ezenkívül az alsó közepén található az előadó hangjának teljes energiapotenciálja, amely nélkül nem lesz megfelelő hatás és érzelmi válasz. Az emberi hang átviteléhez hasonlóan sok élő hangszer is elrejti energiapotenciálját a tartomány ezen részén, különösen azok, amelyek alsó hallási határa 200-250 Hz-től kezdődik (oboa, hegedű). Az alsó középső lehetővé teszi a hang dallamának hallását, de nem teszi lehetővé a hangszerek egyértelmű megkülönböztetését. Ennek megfelelően a legtöbb hangszer és szólam helyes kialakításáért az alsó középső a felelős, utóbbit telítve, hangszínükről felismerhetővé téve. Ezenkívül az alsó középek rendkívül igényesek a teljes basszustartomány helyes átvitele tekintetében, mivel „felveszi” a fő ütős basszus hajtóerejét és támadását, és azt kell megfelelően alátámasztania és fokozatosan „befejeznie”. semmivé redukálja. A hangtisztaság és a basszus érthetőség érzete pontosan ezen a területen rejlik, és ha az alsó közepén a túlzás vagy a rezonáns frekvenciák jelenléte miatt gondok vannak, akkor a hang elfárasztja a hallgatót, piszkos és enyhén dübörög. 
Ha hiány van az alsó középekben, akkor a basszus megfelelő érzete és a vokális rész megbízható átvitele szenved, amely nélkülözi a nyomást és az energiavisszaadást. Ugyanez vonatkozik a legtöbb hangszerre, amelyek az alsó középső támogatása nélkül elvesztik „arcukat”, hibásan formálódnak és hangzásuk érezhetően gyengébb lesz, még ha felismerhető marad is, már nem lesz olyan teljes.
Az audiorendszer építésénél az alsó középső és afölötti tartományt (legfeljebb a felsőig) általában a középfrekvenciás hangszóróknak (MF) adják, amelyeket kétségtelenül a hallgató előtt kell elhelyezni. és felépíteni a színpadot. Ezeknél a hangszóróknál a méret nem annyira fontos, lehet 6,5" vagy kisebb, de fontos a részletesség és a hang árnyalatainak feltárása, amit magának a hangszórónak a tervezési jellemzői (diffúzor, felfüggesztés stb.) jellemzők). 
Ezenkívül a teljes középfrekvencia-tartományban létfontosságú a helyes lokalizáció, és szó szerint a hangszóró legkisebb megdöntése vagy elfordulása is észrevehető hatást gyakorolhat a hangzásra abból a szempontból, hogy a hangszerek és az ének képét helyesen és valósághűen visszaadja. hely, bár ez nagyban függ magának a hangszórókúp tervezési jellemzőitől.
Az alsó középső szinte az összes létező hangszert és emberi hangot lefedi, bár nem játszik alapvető szerepet, de mégis nagyon fontos a zene vagy a hangok teljes érzékeléséhez. A hangszerek között lesz ugyanaz a készlet, amely a basszusrégió alsó tartományának megszólaltatására volt képes, de továbbiak is jönnek hozzájuk, amelyek alsó középről indulnak: cintányérok (190-17000 Hz), oboa (247-15000 Hz) , fuvola (240-17000 Hz), 14500 Hz), hegedű (200-17000 Hz). A feltüntetett tartományok figyelembe veszik a hangszer összes harmonikusát.
Ha a középső nem sikerül, a hang unalmassá és kifejezhetetlenné válik, elveszti hangosságát és fényességét, az ének megszűnik varázsolni, és valójában elhalványul. A középső felelős a hangszerekből és az énekhangokból származó alapvető információk érthetőségéért is (kisebb mértékben, mivel a mássalhangzók magasabbak a tartományban), segítve a hallás alapján történő megkülönböztetést. A legtöbb létező hangszer ebben a tartományban kel életre, energikussá, informatívvá és kézzelfoghatóvá válik, ugyanez történik az énekhangokkal (főleg a nőiekkel), amelyek középen tele vannak energiával. 
A középfrekvenciás alaptartomány lefedi a korábban már felsorolt hangszerek túlnyomó többségét, és a férfi és női énekben rejlő teljes potenciált is felfedi. Csak néhány kiválasztott hangszer kezdi meg életét közepes frekvencián, kezdetben viszonylag szűk tartományban játszik, ilyen például a kis furulya (600-15000 Hz).
De ennek a tartománynak a túlhangsúlyozása rendkívül nemkívánatos hatással van a hangképre, mert észrevehetően fájni kezdi a fület, irritálja, sőt fájdalmas kényelmetlenséget is okoz. Ezért a felső középső finom és körültekintő hozzáállást igényel, mert Az ezen a területen jelentkező problémák miatt nagyon könnyű tönkretenni a hangzást, vagy éppen ellenkezőleg, érdekessé és méltóvá tenni. Jellemzően a felső középső terület színe nagymértékben meghatározza a hangszórórendszer szubjektív műfaját. A felső középnek köszönhetően végre kialakul az ének és sok hangszer, jól hallhatóvá válnak, és megjelenik a hangérthetőség. Ez különösen igaz az emberi hang visszaadásának árnyalataira, mert a felső közepén helyezkedik el a mássalhangzók spektruma, és folytatódnak a középső korai tartományaiban megjelenő magánhangzók. Általánosságban elmondható, hogy a felső középtartomány előnyösen kiemeli és teljesen feltárja azokat a hangszereket vagy szólamokat, amelyek gazdagok felső harmonikusokban és felhangokban. Különösen a női ének, valamint számos meghajolt, vonós és fúvós hangszer jelenik meg igazán élénken és természetesen a felső középső részben. 
A felső középsőt még mindig a hangszerek túlnyomó többsége játssza, bár sok már csak burkolólapok és harmonikusok formájában jelenik meg. Kivételt képez néhány ritka, kezdetben korlátozott alacsony frekvencia tartomány, például a tuba (45-2000 Hz), amely teljes egészében a felső közepén fejezi be létezését.
A hangszerek megkülönböztetésében és a hangok felismerésében gyakorlatilag nem játszanak szerepet, bár az alsó felső rendkívül informatív és alapvető terület marad. Ezek a frekvenciák lényegében felvázolják a hangszerek és az ének zenei képét, jelzik jelenlétüket. Ha a frekvenciatartomány alsó felső szegmense meghibásodik, a beszéd szárazzá, élettelenné és hiányossá válik, körülbelül ugyanez történik a hangszeres részekkel - a fényerő elveszik, a hangforrás lényege torzul, egyértelműen befejezetlen lesz -alakított. Minden normál audiorendszerben a magas frekvenciák szerepét egy külön hangszóró, az úgynevezett magassugárzó (magas frekvencia) veszi át. Általában kis méretű, teljesítményfelvétel tekintetében (ésszerű határokon belül) nem igényes, hasonlóan a középső és főleg az alsó szakaszokhoz, de az is rendkívül fontos, hogy a hangzás helyesen, valósághűen és legalább gyönyörűen szólaljon meg. A magassugárzó a teljes hallható nagyfrekvenciás tartományt lefedi, 2000-2400 Hz-től 20 000 Hz-ig. A magas frekvenciájú hangsugárzók esetében, szinte a középső részhez hasonlóan, nagyon fontos a megfelelő fizikai elhelyezkedés és irányultság, hiszen a magassugárzók maximálisan részt vesznek nemcsak a hangszín kialakításában, hanem a finomhangolás folyamatában is. annak hangolása. 
A magassugárzók segítségével sokrétűen irányíthatod a színpadot, közelebb/távolabb hozhatod az előadókat, változtathatod a hangszerek formáját, megjelenését, játszhatsz a hang színével, fényerejével. A középhangsugárzók beállításához hasonlóan a magassugárzók helyes hangzását szinte minden befolyásolja, és sokszor nagyon-nagyon érzékenyen: a hangszóró elforgatása, dőlése, függőleges és vízszintes elhelyezkedése, távolsága a közeli felületektől stb. A megfelelő hangolás sikere és a HF szakasz finomsága azonban a hangszóró kialakításától és poláris mintázatától függ.
Azok a hangszerek, amelyek az alsó magas hangokon játszanak, ezt elsősorban harmonikusok, nem pedig alaphangok segítségével teszik. Egyébként az alsó-magas tartományban szinte mind ugyanazok „élnek”, mint a középfrekvenciás szegmensben, pl. szinte az összes létező. Ugyanez vonatkozik a hangra is, amely különösen az alacsonyabb, magas frekvenciákon aktív, különösen a női vokálrészekben hallható fényesség és hatás.
Valójában a tartomány bemutatott szegmense a hang megnövekedett tisztaságához és részletességéhez hasonlítható: ha nincs mélyedés a középmagasságban, akkor a hangforrás mentálisan jól lokalizálódik a térben, egy bizonyos pontra koncentrálódik, és egy hanggal fejeződik ki. bizonyos távolság érzése; és fordítva, ha hiányzik az alsó felső, akkor a hang tisztasága elmosódottnak tűnik, és a képek elvesznek a térben, a hang zavarossá, tömörítetté és szintetikusan irreálissá válik. Ennek megfelelően az alsó nagyfrekvenciás szegmens szabályozása összevethető a hangszíntér térben való virtuális „mozgatásának” képességével, azaz. távolítsa el vagy hozza közelebb. 
A közepesen magas frekvenciák végső soron a kívánt jelenlét hatást biztosítják (vagy inkább teljes egészében kiteljesítik, hiszen a hatás alapja a mély és átható alacsony frekvenciák), ezeknek a frekvenciáknak köszönhetően a hangszerek és a hang olyan valósághűvé és megbízhatóvá válik, mint lehetséges. A középmagasságokról azt is elmondhatjuk, hogy a hangzás részletgazdagságáért, számos apró árnyalatért és felhangért felelősek mind a hangszeres részhez, mind az énekszólamokhoz képest. A középmagas szegmens végén kezdődik a „levegő” és az átlátszóság, ami szintén egészen egyértelműen érezhető és befolyásolja az érzékelést.
Annak ellenére, hogy a hangzás folyamatosan csökken, a tartomány ezen részén továbbra is aktívak a következők: férfi és női ének, basszusdob (41-8000 Hz), tomok (70-7000 Hz), pergő (100-10000) Hz), cintányér (190-17000 Hz), légtámogató harsona (80-10000 Hz), trombita (160-9000 Hz), fagott (60-9000 Hz), szaxofon (56-1320 Hz), klarinét (140-15000) Hz), oboa (247-15000 Hz), fuvola (240-14500 Hz), kisfuvola (600-15000 Hz), cselló (65-7000 Hz), hegedű (200-17000 Hz), hárfa (36-15000 Hz) ), orgona (20-7000 Hz), szintetizátor (20-20000 Hz), timpán (60-3000 Hz).
Ráadásul a közvetlenül hallható részen kívül a felső magasságok simán ultrahangfrekvenciává alakuló tartománya még mindig képes bizonyos pszichológiai hatást gyakorolni: ha ezek a hangok nem is hallhatóak tisztán, a hullámok kibocsátódnak az űrbe, és így tovább érzékeli az ember, míg inkább a hangulatformálás szintjén. Ezek végső soron a hangminőséget is befolyásolják. Általában ezek a frekvenciák a legfinomabbak és leggyengédebbek a teljes tartományban, de ezek a felelősek a szépség, az elegancia és a zene csillogó utóízéért is. Ha energiahiány van a felső felső tartományban, akkor nagyon is kellemetlen érzés és zenei alábecsülés tapasztalható. Ráadásul a felső magas hangok szeszélyes tartománya a térbeli mélység érzetét kelti a hallgatóban, mintha mélyen elmerülne a színpadon és beborítaná a hangzást. Azonban a túlzott hangtelítettség a kijelölt szűk tartományban túlzottan „homokossá” és természetellenesen vékonysá teheti a hangot. 
A felső magas frekvenciatartomány tárgyalásakor érdemes megemlíteni a „szuper magassugárzónak” nevezett magassugárzót is, amely tulajdonképpen egy hagyományos magassugárzó szerkezetileg bővített változata. Az ilyen hangszórót úgy tervezték, hogy a tartomány nagyobb részét lefedje a felső irányban. Ha egy hagyományos magassugárzó működési tartománya a feltételezett határjelnél ér véget, amely felett az emberi fül elméletileg nem érzékel hanginformációt, pl. 20 kHz, akkor a szuper magassugárzó ezt a határt 30-35 kHz-re tudja emelni. Egy ilyen kifinomult hangszóró megvalósításának ötlete nagyon érdekes és érdekes, a „hifi” és a „hi-end” világából származik, ahol úgy gondolják, hogy a zenei úton egyetlen frekvenciát sem lehet figyelmen kívül hagyni, és ha közvetlenül nem is halljuk őket, kezdetben mégis jelen vannak egy-egy szerzemény élő előadása során, ami azt jelenti, hogy közvetve valamilyen hatást gyakorolhatnak. A szuper magassugárzók helyzetét már csak az bonyolítja, hogy nem minden berendezés (hangforrások/lejátszók, erősítők, stb.) képes a teljes tartományban jelet leadni anélkül, hogy felülről levágná a frekvenciákat. Ugyanez igaz magára a felvételre is, amely gyakran frekvenciatartomány-levágással és minőségromlással történik.
A hallható frekvenciatartomány hagyományos szegmensekre való felosztása a valóságban megközelítőleg így néz ki az osztás segítségével, könnyebb megérteni a hangútban felmerülő problémákat azok kiküszöbölése vagy a hang kiegyenlítése érdekében. Annak ellenére, hogy mindenki egyedi, csak számára érthető standard hangképet képzel el, kizárólag ízlési preferenciáinak megfelelően, az eredeti hang természete kiegyenlítődik, vagy inkább az összes hangfrekvencia átlagolására. Ezért a helyes stúdióhangzás mindig kiegyensúlyozott és nyugodt, a hangfrekvenciák teljes spektruma benne a frekvencia-válasz (amplitúdó-frekvencia-válasz) grafikonon lapos vonalra hajlik. Ugyanez az irány igyekszik megalkuvást nem ismerő „hifit” és „hi-endet” megvalósítani: a legegyenletesebb és legkiegyensúlyozottabb hangzást, csúcsok és süllyedések nélkül a teljes hallható tartományban. Egy ilyen hang unalmasnak és kifejezhetetlennek tűnhet az átlagos tapasztalatlan hallgató számára, hiányzik belőle a fényesség és nem érdektelen, de valójában ez a hang az igazán helyes, amely analógia útján törekszik az egyensúlyra azzal, ahogyan az univerzum törvényei amelyeket élünk megnyilvánulnak .
Így vagy úgy, egy bizonyos hangkarakter újraalkotásának vágya az audiorendszer keretein belül teljes mértékben a hallgató preferenciáin múlik. Vannak, akik szeretik az erőteljes mélyeket domináló hangzást, mások az „emelt” magasok megnövekedett fényerejét, mások órákat tölthetnek el a középen hangsúlyos durva énekhangok élvezetével... Rengeteg érzékelési lehetőség lehet, és információ a tartomány feltételes szegmensekre való felosztása csak segít mindenkinek, aki álmai hangját akarja megalkotni, csak most a hang, mint fizikai jelenség törvényszerűségei árnyalatainak és finomságainak teljesebb megértésében. 
A hangtartomány bizonyos frekvenciáival való telítés folyamatának megértése (az egyes szakaszok energiával való feltöltése) a gyakorlatban nemcsak megkönnyíti bármely audiorendszer beállítását, és elvileg lehetővé teszi a színpad felépítését, hanem felbecsülhetetlen tapasztalat a hang sajátos jellegének értékelésében. A tapasztalat birtokában az ember képes lesz azonnal hallani a hanghibákat, és nagyon pontosan le tudja írni a problémákat a tartomány egy bizonyos részén, és lehetséges megoldást javasol a hangkép javítására. A hangbeállítás többféle módszerrel is elvégezhető, ahol például egy hangszínszabályzót használhat „karként”, vagy „játszhat” a hangszórók helyével és irányával – ezáltal megváltoztathatja a korai hullámok visszaverődésének természetét, kiküszöbölve az állóhullámokat, stb. Ez egy „teljesen más történet” lesz, és külön cikkek témája.
Az emberi hang frekvenciatartománya a zenei terminológiában
Az emberi hang külön és határozott szerepet játszik a zenében, mint vokális szólam, mert ennek a jelenségnek a természete valóban elképesztő. Az emberi hang nagyon sokrétű, és a hangterjedelem (a hangszerekhez képest) a legszélesebb, néhány hangszer kivételével, például a zongora. 
Sőt, különböző életkorban az ember különböző magasságú hangokat képes produkálni, gyermekkorban egészen ultrahangos magasságig, felnőttkorban a férfi hangja igencsak képes rendkívül mélyre esni. Itt is, mint korábban, az ember hangszálainak egyéni jellemzői rendkívül fontosak, mert Vannak emberek, akik 5 oktávos tartományban képesek meghökkenteni a hangjukkal!
- Gyermekek
- Alto (alacsony)
- szoprán (magas)
- Magas (fiúknak magas)
- Férfiak
- Mély mélyhang (szuper alacsony) 43,7-262 Hz
- Basszus (alacsony) 82-349 Hz
- Bariton (közepes) 110-392 Hz
- Tenor (magas) 132-532 Hz
- Tenor-altino (szuper magas) 131-700 Hz
- női
- Kontralt (alacsony) 165-692 Hz
- Mezzoszoprán (közepes) 220-880 Hz
- Szoprán (magas) 262-1046 Hz
- Koloratúrszoprán (szuper magas) 1397 Hz
A pszichoakusztika, a fizika és a pszichológia között határos tudományterület az egyén hallásérzésének adatait vizsgálja, amikor fizikai ingert – hangot – alkalmaznak a fülre. Nagy mennyiségű adat halmozódott fel a hallási ingerekre adott emberi reakciókról. Ezen adatok nélkül nehéz helyesen megérteni az audioátviteli rendszerek működését. Tekintsük az emberi hangérzékelés legfontosabb jellemzőit.
Az ember 20-20 000 Hz-es frekvencián észleli a hangnyomás változásait. A 40 Hz alatti frekvenciájú hangok viszonylag ritkák a zenében, és a beszélt nyelvben nem léteznek. Nagyon magas frekvenciákon a zenei érzékelés eltűnik, és egy bizonyos homályos hangérzet jelenik meg, a hallgató egyéniségétől és életkorától függően. Az életkor előrehaladtával az ember hallásérzékenysége csökken, elsősorban a hangtartomány felső frekvenciáin.
De téves lenne ezen az alapon azt a következtetést levonni, hogy a széles frekvenciasáv hangreprodukáló berendezéssel történő átvitele az idősek számára lényegtelen. Kísérletek kimutatták, hogy az emberek, még ha alig érzékelik is a 12 kHz feletti jeleket, nagyon könnyen felismerik a magas frekvenciák hiányát egy zenei adásban.
A hallási érzések gyakorisági jellemzői
Az ember számára hallható hangok 20-20 000 Hz-es tartományát küszöbértékek korlátozzák: alatta - hallhatóság és felette - fájdalom.
A hallásküszöböt a minimális nyomás becsüli meg, pontosabban a határhoz viszonyított minimális nyomásnövekedés érzékeny az 1000-5000 Hz-es frekvenciákra - itt a legalacsonyabb a hallásküszöb (a hangnyomás kb. 2-10 Pa). Az egyre magasabb hangfrekvenciák felé a hallásérzékenység meredeken csökken.
A fájdalomküszöb határozza meg a hangenergia érzékelésének felső határát, és megközelítőleg 10 W/m vagy 130 dB hangintenzitásnak felel meg (1000 Hz frekvenciájú referenciajel esetén).
A hangnyomás növekedésével a hang intenzitása is növekszik, és a hallásérzés ugrásszerűen növekszik, ezt nevezzük intenzitási megkülönböztetési küszöbnek. Ezen ugrások száma közepes frekvenciákon körülbelül 250, alacsony és magas frekvenciákon csökken, és a frekvenciatartományon belül átlagosan 150 körül van.
Mivel az intenzitásváltozások tartománya 130 dB, az érzések elemi ugrása átlagosan az amplitúdótartományban 0,8 dB, ami a hangintenzitás 1,2-szeres változásának felel meg. Alacsony hallásszinten ezek az ugrások elérik a 2-3 dB-t, magas szinten 0,5 dB-re (1,1-szeresére) csökkennek. Az erősítési út teljesítményének kevesebb, mint 1,44-szeres növekedését az emberi fül gyakorlatilag nem érzékeli. A hangszóró által kifejlesztett alacsonyabb hangnyomás mellett a végfok teljesítményének megkétszerezése sem biztos, hogy észrevehető eredményt hoz.
Szubjektív hangjellemzők
A hangátvitel minőségét a hallási észlelés alapján értékelik. Ezért csak a szubjektíven észlelt hangérzetet és a hang objektív jellemzőit a magasságot, hangerőt és hangszínt összekötő mintázatok tanulmányozásával lehet helyesen meghatározni a hangátviteli út vagy annak egyes kapcsolatai műszaki követelményeit.
A hangmagasság fogalma magában foglalja a hang észlelésének szubjektív értékelését a frekvenciatartományban. A hangot általában nem a frekvencia, hanem a hangmagasság jellemzi.
A hang egy bizonyos hangmagasságú jel, amely diszkrét spektrummal rendelkezik (zenei hangok, a beszéd magánhangzói). A széles folytonos spektrummal rendelkező jelet, amelynek minden frekvenciakomponense azonos átlagos teljesítményű, fehér zajnak nevezzük.
A hangrezgések frekvenciájának fokozatos növekedése 20-ról 20 000 Hz-re a hangszín fokozatos változásaként érzékelhető a legalacsonyabbról (basszus) a legmagasabbra.
Az, hogy egy személy milyen pontossággal határozza meg a hang magasságát a füle alapján, a füle élességétől, zeneiségétől és képzettségétől függ. Meg kell jegyezni, hogy a hang magassága bizonyos mértékig függ a hang intenzitásától (magas szinten a nagyobb intenzitású hangok alacsonyabbnak tűnnek, mint a gyengébbek.
Az emberi fül egyértelműen megkülönböztet két közeli hangot. Például a körülbelül 2000 Hz-es frekvenciatartományban egy személy két hangot tud megkülönböztetni, amelyek frekvenciájában 3-6 Hz-rel különböznek egymástól.
A hang észlelésének szubjektív skálája a frekvenciában közel áll a logaritmikus törvényhez. Ezért a rezgésfrekvencia megkétszerezése (a kezdeti frekvenciától függetlenül) mindig ugyanazon hangmagasság-változásként érzékelhető. A frekvencia 2-szeres változásának megfelelő magassági intervallumot oktávnak nevezzük. Az ember által érzékelt frekvenciatartomány 20-20 000 Hz, ami körülbelül tíz oktávot fed le.
Az oktáv a hangmagasság változásának meglehetősen nagy intervalluma; egy személy lényegesen kisebb intervallumokat különböztet meg. Így a fül által érzékelt tíz oktávban több mint ezer hangmagasság-gradáció különböztethető meg. A zene kisebb, félhangoknak nevezett intervallumokat használ, amelyek körülbelül 1,054-szeres frekvenciaváltozásnak felelnek meg.
Egy oktáv féloktávra és egy oktáv harmadára van felosztva. Ez utóbbihoz a következő frekvenciatartomány szabványos: 1; 1,25; 1,6; 2; 2,5; 3; 3,15; 4; 5; 6,3:8; 10, amelyek az egyharmad oktávok határai. Ha ezeket a frekvenciákat egyenlő távolságra helyezzük el a frekvenciatengely mentén, akkor logaritmikus skálát kapunk. Ez alapján logaritmikus skálán ábrázoljuk a hangátviteli eszközök összes frekvenciakarakterisztikáját.
Az átvitel hangereje nemcsak a hang intenzitásától függ, hanem a spektrális összetételtől, az érzékelés körülményeitől és az expozíció időtartamától is. Így a két közepes és alacsony frekvenciájú, azonos intenzitású (vagy azonos hangnyomású) hangot egy személy nem érzékeli egyformán hangosnak. Ezért bevezették a hangerőszint fogalmát a háttérben az azonos hangerősségű hangok jelölésére. A háttérben lévő hangerőszint egy 1000 Hz-es frekvenciájú tiszta hang azonos hangerejének decibelben kifejezett hangnyomásszintje, azaz 1000 Hz-es frekvencia esetén a háttérben és decibelben megadott hangerőszint azonos. Más frekvenciákon a hangok hangosabbnak vagy halkabbnak tűnhetnek azonos hangnyomás mellett.
A hangmérnökök zenei művek rögzítésében és szerkesztésében szerzett tapasztalatai azt mutatják, hogy a munka közben esetlegesen felmerülő hanghibák jobb észlelése érdekében a vezérlőhallgatás során a hangerőt magasan kell tartani, megközelítőleg a terem hangerejének megfelelő szinten.
Ha hosszan tartó intenzív hangzásnak van kitéve, a hallás érzékenysége fokozatosan csökken, és minél több, annál nagyobb a hangerő. Az észlelt érzékenységcsökkenés a hallás túlterhelésre adott reakciójával függ össze, pl. természetes alkalmazkodásával némi hallási szünet után a hallásérzékenység helyreáll. Hozzá kell tenni ehhez, hogy a hallókészülék a magas szintű jelek észlelésekor saját, úgynevezett szubjektív torzulásokat vezet be (ami a hallás nemlinearitását jelzi). Így 100 dB jelszintnél az első és második szubjektív harmonikus eléri a 85 és 70 dB szintet.
Jelentős térfogatú és expozíciós időtartama visszafordíthatatlan jelenségeket okoz a hallószervben. Megállapították, hogy a fiatalok hallásküszöbe meredeken emelkedett az elmúlt években. Ennek oka a popzene iránti szenvedély volt, amelyet a magas hangerő jellemez.
A hangerőt elektroakusztikus eszközzel - hangszintmérővel - mérik. A mért hangot először elektromos rezgéssé alakítja át a mikrofon. Speciális feszültségerősítővel történő erősítés után ezeket az oszcillációkat decibelben beállított mutatóműszerrel mérik. Annak érdekében, hogy a készülék leolvasása a lehető legpontosabban megfeleljen a hangosság szubjektív érzékelésének, a készüléket speciális szűrőkkel látták el, amelyek a hallásérzékenység jellemzőinek megfelelően változtatják érzékenységét a különböző frekvenciájú hangok észlelésére.
A hang fontos jellemzője a hangszín. A hallás megkülönböztető képessége lehetővé teszi, hogy sokféle árnyalattal érzékelje a jeleket. Az egyes hangszerek és hangok hangzása a jellegzetes árnyalatoknak köszönhetően sokszínűvé és jól felismerhetővé válik.
A hangszín, mint az észlelt hang összetettségének szubjektív tükröződése, nem rendelkezik kvantitatív értékeléssel, és minőségi kifejezések (gyönyörű, lágy, lédús stb.) jellemzik. A jel elektroakusztikus úton történő továbbításakor a keletkező torzítások elsősorban a visszaadott hang hangszínét érintik. A zenei hangok hangszínének helyes átvitelének feltétele a jelspektrum torzításmentes átvitele. A jelspektrum egy komplex hang szinuszos komponenseinek gyűjteménye.
A legegyszerűbb spektrum az úgynevezett tiszta hang, amely csak egy frekvenciát tartalmaz. A hangszer hangzása érdekesebb: spektruma az alaphang frekvenciájából és több „szennyezett” frekvenciából, az úgynevezett felhangokból áll (a magasabb hangok az alaphang frekvenciájának többszörösei, és általában kisebb amplitúdójúak). .
A hang hangszíne az intenzitás felhangok közötti eloszlásától függ. A különböző hangszerek hangjai hangszínükben eltérőek.
Bonyolultabb a zenei hangok kombinációinak spektruma, az úgynevezett akkord. Egy ilyen spektrumban számos alapfrekvencia található a megfelelő felhangokkal együtt
A hangszínbeli eltérések elsősorban a jel alacsony-középfrekvenciás összetevőiből adódnak, ezért a frekvenciatartomány alsó részében lévő jelekhez sokféle hangszín társul. A felső részéhez tartozó jelek, ahogyan megnövekednek, egyre inkább elveszítik hangszínezésüket, ami annak köszönhető, hogy harmonikus komponenseik fokozatosan a hallható frekvenciák határain túl lépnek. Ez azzal magyarázható, hogy akár 20 vagy több harmonikus is aktívan részt vesz a mély hangok, közepes 8-10, magas 2-3 hangszín kialakításában, mivel a többi vagy gyenge, vagy a hallható tartományon kívül esik. frekvenciák. Ezért a magas hangok hangszíne általában gyengébb.
Szinte minden természetes hangforrás, beleértve a zenei hangok forrásait is, a hangszín specifikusan függ a hangerőtől. A hallás is alkalmazkodik ehhez a függőséghez – természetes, hogy a hang színe alapján határozza meg a forrás intenzitását. A hangosabb hangok általában durvábbak.
Zenei hangforrások
Az elsődleges hangforrásokat jellemző számos tényező nagyban befolyásolja az elektroakusztikus rendszerek hangminőségét.
A zenei források akusztikai paraméterei az előadók összetételétől függenek (zenekar, együttes, csoport, szólista és zenetípus: szimfonikus, népi, pop stb.).
A hang eredetének és kialakulásának minden hangszeren megvannak a maga sajátosságai, amelyek az adott hangszer hangképzésének akusztikai jellemzőihez kapcsolódnak.
A zenei hangzás fontos eleme a támadás. Ez egy specifikus átmeneti folyamat, amely során stabil hangjellemzők jönnek létre: hangerő, hangszín, hangmagasság. Bármely zenei hang három szakaszon megy keresztül - a kezdet, a közép és a végén, és mind a kezdeti, mind a végső szakasznak van egy bizonyos időtartama. A kezdeti szakaszt támadásnak nevezik. Különbözően tart: pengetős hangszereknél, ütőhangszereknél és egyes fúvós hangszereknél 0-20 ms, fagottnál 20-60 ms. A támadás nem csupán egy hang hangerejének nulláról valamilyen állandó értékre való növekedése, hanem a hangmagasság és a hangszín azonos változása is kísérheti. Sőt, a hangszer támadási karakterisztikája sem egyforma tartományának különböző részein, eltérő játékstílussal: a hegedű a legtökéletesebb hangszer a lehetséges kifejező támadási módok gazdagságában.
Minden hangszer egyik jellemzője a frekvenciatartománya. Az alapfrekvenciákon kívül minden hangszert további kiváló minőségű komponensek - felhangok (vagy az elektroakusztikában megszokott, magasabb harmonikusok) - jellemeznek, amelyek meghatározzák a hangszínét.
Ismeretes, hogy a hangenergia egyenetlenül oszlik el a forrás által kibocsátott hangfrekvenciák teljes spektrumában.
A legtöbb hangszerre jellemző az alapfrekvenciák, valamint az egyes felhangok felerősítése bizonyos (egy vagy több) viszonylag szűk frekvenciasávban (formánsban), amely minden hangszernél eltérő. A formáns régió rezonanciafrekvenciái (hertzben): trombita 100-200, kürt 200-400, harsona 300-900, trombita 800-1750, szaxofon 350-900, oboa 800-1500, bőgő 900-1500, fagott 03, 500-9 -600 .
A hangszerek másik jellemző tulajdonsága hangzásuk erőssége, amit a hangzótestük vagy légoszlopuk nagyobb vagy kisebb amplitúdója (span) határoz meg (nagyobb amplitúdó erősebb hangnak felel meg és fordítva). Az akusztikus teljesítmény csúcsértékei (wattban): nagyzenekar 70, basszusdob 25, timpán 20, pergő 12, harsona 6, zongora 0,4, trombita és szaxofon 0,3, trombita 0,2, nagybőgő 0.( 6, kisfuvola 0,08, klarinét, kürt és háromszög 0,05.
A hangszerből „fortissimo” lejátszásakor kinyert hangerő és a „pianissimo” lejátszása közbeni hangerő arányát általában a hangszerek hangjának dinamikatartományának nevezik.
A zenei hangforrás dinamikatartománya az előadó csoport típusától és az előadás jellegétől függ.
Tekintsük az egyes hangforrások dinamikatartományát. Az egyes hangszerek és együttesek (különböző összetételű zenekarok és kórusok), valamint a szólamok dinamikatartománya alatt az adott forrás által létrehozott maximális hangnyomás és a minimum decibelben kifejezett arányát értjük.
A gyakorlatban egy hangforrás dinamikatartományának meghatározásakor általában csak a hangnyomásszintekkel operálunk, ezek megfelelő különbségét számítjuk ki vagy mérjük. Például, ha egy zenekar maximális hangszintje 90, a minimum pedig 50 dB, akkor a dinamikatartomány 90-50 = 40 dB. Ebben az esetben a 90 és 50 dB hangnyomásszintek a nulla akusztikai szinthez viszonyítva.
Egy adott hangforrás dinamikatartománya nem állandó érték. Ez az elvégzett munka jellegétől és az előadás helyszínéül szolgáló helyiség akusztikai körülményeitől függ. A visszhang kibővíti a dinamikatartományt, amely jellemzően a nagy hangerővel és minimális hangelnyelésű helyiségekben éri el a maximumot. Szinte minden hangszer és emberi hang egyenetlen dinamikus tartományt mutat a hangregiszterek között. Például egy forte legalacsonyabb hangereje egy énekesnél megegyezik a zongora legmagasabb hangjának szintjével.
Egy adott zenei program dinamikus tartományát ugyanúgy fejezzük ki, mint az egyes hangforrásoknál, de a maximális hangnyomást dinamikus ff (fortissimo) hanggal, a minimumot pedig egy pp (pianissimo) hanggal jegyezzük meg.
A fff hangokban (forte, fortissimo) feltüntetett legnagyobb hangerő körülbelül 110 dB akusztikus hangnyomásszintnek, a ppr hangokban jelzett legkisebb hangerő pedig körülbelül 40 dB-nek felel meg.
Megjegyzendő, hogy a zenei előadás dinamikus árnyalatai viszonylagosak, és a megfelelő hangnyomásszintekkel való kapcsolatuk bizonyos mértékig feltételes. Egy adott zenei program dinamikus tartománya a kompozíció jellegétől függ. Így Haydn, Mozart, Vivaldi klasszikus műveinek dinamikatartománya ritkán haladja meg a 30-35 dB-t. A popzene dinamikatartománya általában nem haladja meg a 40 dB-t, míg a tánczenéé és a jazzé csak körülbelül 20 dB. A legtöbb orosz népi hangszer zenekarra írt alkotás szintén kis dinamikatartománnyal rendelkezik (25-30 dB). Ez a fúvószenekarra is igaz. A fúvószenekar maximális hangereje azonban egy helyiségben meglehetősen magas szintet (akár 110 dB-t) is elérhet.
Maszkoló hatás
A hangosság szubjektív értékelése attól függ, hogy milyen körülmények között érzékeli a hangot a hallgató. Valós körülmények között akusztikus jel nem létezik abszolút csendben. Ugyanakkor az idegen zaj befolyásolja a hallást, megnehezíti a hangérzékelést, bizonyos mértékig elfedi a fő jelet. A tiszta szinuszhullám idegen zajjal való elfedésének hatását a jelző érték méri. hány decibellel nő a maszkolt jel hallhatósági küszöbe a csendben való érzékelésének küszöbe fölé.
Az egyik hangjel másik általi elfedésének mértékének meghatározására irányuló kísérletek azt mutatják, hogy bármely frekvenciájú hangot az alacsonyabb hangok sokkal hatékonyabban takarnak el, mint a magasabbak. Például, ha két hangvilla (1200 és 440 Hz) azonos intenzitású hangokat ad ki, akkor az első hangot nem halljuk, a második elfedi (a második hangvilla rezgésének kioltásával az elsőt halljuk újra).
Ha két összetett hangjel, amely bizonyos hangfrekvenciás spektrumokból áll, egyidejűleg létezik, akkor kölcsönös elfedő hatás lép fel. Sőt, ha mindkét jel főenergiája a hangfrekvencia tartomány azonos tartományában van, akkor a maszkolási effektus lesz a legerősebb. Így egy zenekari darab közvetítésekor a kísérettel történő maszkolás miatt a szólista szólam megromolhat. érthető és nem hallható.
A hangtisztaság vagy – ahogy mondani szokás – „átlátszóság” elérése a zenekarok vagy popegyüttesek hangátvitelében nagyon nehézzé válik, ha egy hangszer vagy a zenekari hangszerek egyes csoportjai egy vagy hasonló regiszterben játszanak egyszerre.
A rendezőnek a zenekar felvételekor figyelembe kell vennie az álcázás jellemzőit. A próbákon a karmester segítségével egyensúlyt teremt egy-egy csoport hangszereinek hangereje között, valamint az egész zenekar csoportjai között. A főbb dallamvonalak és az egyes zenei részek letisztultságát ezekben az esetekben a mikrofonok előadókhoz való szoros elhelyezése, a hangmérnök szándékos kiválasztásával éri el a mű adott helyén a legfontosabb hangszerek és egyéb speciális hangzás. mérnöki technikák.
A maszkolás jelenségével szemben áll a hallószervek azon pszichofiziológiai képessége, hogy a hangok általános tömegéből kiemeljenek egyet vagy többet, amely a legfontosabb információt hordozza. Például, amikor egy zenekar játszik, a karmester észreveszi a legkisebb pontatlanságot egy szólam előadásában bármely hangszeren.
A maszkolás jelentősen befolyásolhatja a jelátvitel minőségét. A vett hang tiszta érzékelése akkor lehetséges, ha annak intenzitása jelentősen meghaladja a vett hanggal azonos sávban található interferenciakomponensek szintjét. Egyenletes interferencia esetén a jeltöbbletnek 10-15 dB-nek kell lennie. A hallási percepciónak ez a sajátossága gyakorlati alkalmazásra talál, például a közegek elektroakusztikus jellemzőinek felmérésében. Tehát, ha egy analóg felvétel jel-zaj aránya 60 dB, akkor a felvett műsor dinamikatartománya legfeljebb 45-48 dB lehet.
Az auditív észlelés időbeli jellemzői
A hallókészülék, mint minden más oszcillációs rendszer, inerciális. Amikor a hang eltűnik, a hallásérzés nem tűnik el azonnal, hanem fokozatosan, nullára csökken. Azt az időt, amely alatt a zajszint 8-10 háttérrel csökken, hallási időállandónak nevezzük. Ez az állandó számos körülménytől, valamint az észlelt hang paramétereitől függ. Ha két rövid hangimpulzus érkezik a hallgatóhoz, frekvenciaösszetételben és szintben azonos, de az egyik késik, akkor azok együttesen 50 ms-ot meg nem haladó késleltetéssel érzékelhetők. Nagy késleltetési időközönként mindkét impulzus külön-külön érzékelhető, és visszhang lép fel.
A hallásnak ezt a tulajdonságát figyelembe veszik egyes jelfeldolgozó eszközök, például elektronikus késleltetési vonalak, visszhangok stb.
Meg kell jegyezni, hogy a hallás különleges tulajdonsága miatt a rövid távú hangimpulzus hangerejének érzékelése nemcsak annak szintjétől függ, hanem a pulzus fülre gyakorolt hatásának időtartamától is. Így egy rövid ideig tartó, mindössze 10-12 ms-ig tartó hangot a fül halkabban érzékel, mint egy azonos szintű hangot, de például 150-400 ms-ig érinti a hallást. Ezért egy adás hallgatásakor a hangerő a hanghullám energiájának egy bizonyos intervallumon belüli átlagolásának eredménye. Ezenkívül az emberi hallás tehetetlenséggel rendelkezik, különösen a nemlineáris torzítások észlelésekor nem érzi azokat, ha a hangimpulzus időtartama kevesebb, mint 10-20 ms. Éppen ezért a hangrögzítő háztartási rádióelektronikai berendezések szintjelzőiben a pillanatnyi jelértékeket a hallószervek időbeli jellemzőinek megfelelően kiválasztott időszakra átlagolják.
A hang térbeli ábrázolása
Az egyik fontos emberi képesség a hangforrás irányának meghatározására való képesség. Ezt a képességet binaurális hatásnak nevezik, és azzal magyarázzák, hogy az embernek két füle van. A kísérleti adatok azt mutatják, honnan jön a hang: egy a magas frekvenciájú hangokhoz, egy az alacsony frekvenciájú hangokhoz.
A hang rövidebb távolságra jut el a forrás felé néző fülig, mint a másik fülig. Ennek eredményeként a hanghullámok nyomása a hallójáratokban változó fázisban és amplitúdóban. Az amplitúdó különbségek csak magas frekvenciákon jelentősek, amikor a hanghullámhossz összemérhetővé válik a fej méretével. Ha az amplitúdókülönbség meghaladja az 1 dB-es küszöbértéket, úgy tűnik, hogy a hangforrás azon az oldalon van, ahol az amplitúdó nagyobb. A hangforrás középvonaltól (szimmetriavonaltól) való eltérési szöge megközelítőleg arányos az amplitúdóviszony logaritmusával.
Az 1500-2000 Hz alatti frekvenciájú hangforrás irányának meghatározásához a fáziskülönbségek jelentősek. Az embernek úgy tűnik, hogy a hang arról az oldalról jön, ahonnan a fázisban előrehaladó hullám eléri a fület. A hangnak a középvonaltól való eltérési szöge arányos a hanghullámok mindkét fülbe érkezési idejének különbségével. Egy képzett személy 100 ms időkülönbséggel észlelhet fáziskülönbséget.
A hang irányának függőleges síkban történő meghatározásának képessége sokkal kevésbé fejlett (kb. 10-szer). Ez a fiziológiai jellemző a hallószervek vízszintes síkban való tájolásával függ össze.
Az ember térbeli hangérzékelésének sajátossága abban nyilvánul meg, hogy a hallószervek képesek érzékelni a mesterséges befolyásolási eszközök segítségével létrejött teljes, integrált lokalizációt. Például egy helyiségben két hangszóró van felszerelve az előlap mentén, egymástól 2-3 m távolságra. A hallgató azonos távolságra van az összekötő rendszer tengelyétől, szigorúan a központban. Egy szobában két azonos fázisú, frekvenciájú és intenzitású hang hallható a hangszórókon keresztül. A hallószervbe átmenő hangok azonossága következtében az ember nem tudja szétválasztani azokat egyetlen, látszólagos (virtuális) hangforrásról, amely szigorúan a szimmetriatengely közepén helyezkedik el.
Ha most csökkentjük az egyik hangszóró hangerejét, a látszólagos forrás a hangosabb hangszóró felé mozdul el. A hangforrás mozgásának illúziója nemcsak a jelszint változtatásával érhető el, hanem az egyik hangnak a másikhoz viszonyított mesterséges késleltetésével is; ebben az esetben a látszólagos forrás a jelet előre kibocsátó hangszóró felé tolódik el.
Az integrál lokalizáció szemléltetésére adunk egy példát. A hangszórók közötti távolság 2 m, a frontvonal és a hallgató távolsága 2 m; ahhoz, hogy a forrás 40 cm-rel balra vagy jobbra elmozduljon, két 5 dB intenzitáskülönbséggel vagy 0,3 ms késleltetésű jelet kell leadni. 10 dB-es szintkülönbséggel vagy 0,6 ms-os késleltetéssel a forrás 70 cm-re „elmozdul” a középponttól.
Így, ha megváltoztatja a hangszóró által keltett hangnyomást, a hangforrás mozgatásának illúziója keletkezik. Ezt a jelenséget összefoglaló lokalizációnak nevezzük. Az összefoglaló lokalizáció létrehozásához kétcsatornás sztereó hangátviteli rendszert használnak.
Az elsődleges helyiségben két mikrofon van felszerelve, amelyek mindegyike saját csatornán működik. A másodlagosban két hangszóró található. A mikrofonok egymástól bizonyos távolságra, a hangsugárzó elhelyezésével párhuzamos vonal mentén helyezkednek el. A hangsugárzó mozgatásakor eltérő hangnyomás fog hatni a mikrofonra és a hanghullám érkezési ideje is eltérő lesz a hangadó és a mikrofonok közötti egyenlőtlen távolság miatt. Ez a különbség teljes lokalizációs hatást hoz létre a másodlagos helyiségben, aminek eredményeként a látszólagos forrás a tér egy bizonyos pontjára lokalizálódik, két hangszóró között.
El kell mondani a binaurális hangátviteli rendszerről. Ezzel a mesterséges fejrendszernek nevezett rendszerrel két külön mikrofont helyeznek el az elsődleges helyiségben, egymástól olyan távolságra, mint az ember fülei közötti távolság. Mindegyik mikrofonnak van egy független hangátviteli csatornája, amelynek kimenete a másodlagos helyiségben a bal és a jobb fülhöz használható telefonokat tartalmaz. Ha a hangátviteli csatornák azonosak, egy ilyen rendszer pontosan közvetíti az elsődleges helyiségben a „mesterséges fej” füle közelében létrehozott binaurális hatást. A fejhallgató birtoklása és a hosszú távú használat hátrányt jelent.
A hallószerv számos közvetett előjellel és néhány hibával meghatározza a hangforrás távolságát. Attól függően, hogy a jelforrás távolsága kicsi vagy nagy, szubjektív megítélése különböző tényezők hatására változik. Megállapítást nyert, hogy ha a meghatározott távolságok kicsik (3 m-ig), akkor szubjektív értékelésük szinte lineárisan összefügg a mélység mentén mozgó hangforrás hangerejének változásával. Az összetett jel további tényezője a hangszín, amely egyre „nehezebb” lesz, ahogy a forrás közeledik a hallgatóhoz. Ennek oka az alacsony felhangok erősödése a magashoz képest, amit a hangerőszint növekedése okoz.
Átlagosan 3-10 méteres távolságok esetén a forrás hallgatótól való távolítása arányos hangerő-csökkenéssel jár, és ez a változás az alapfrekvenciára és a harmonikus összetevőkre egyaránt vonatkozik. Ennek eredményeként a spektrum nagyfrekvenciás része viszonylag erősödik, és a hangszín világosabbá válik.
A távolság növekedésével a levegő energiavesztesége a frekvencia négyzetével arányosan nő. A magas regiszter felhangok fokozott elvesztése a hangszín fényerejének csökkenését eredményezi. Így a távolságok szubjektív megítélése hangerejének és hangszínének változásaihoz kapcsolódik.
Zárt helyiségben a közvetlen visszaverődéshez képest 20-40 ms-kal késleltetett első visszaverődések jeleit a hallószerv különböző irányokból érkezőnek érzékeli. Ugyanakkor növekvő késleltetésük azt a benyomást kelti, hogy jelentős távolság van azoktól a pontoktól, ahonnan ezek a visszaverődések előfordulnak. Így a késleltetési idő alapján meg lehet ítélni a másodlagos források relatív távolságát, vagy ami ugyanaz, a helyiség méretét.
A sztereofonikus adások szubjektív észlelésének néhány jellemzője.
A sztereó hangátviteli rendszer számos jelentős tulajdonsággal rendelkezik a hagyományos egyszólamúhoz képest.
A sztereó hangot megkülönböztető minőség, hangerő, i.e. A természetes akusztikus perspektíva néhány további mutató segítségével értékelhető, amelyeknek nincs értelme monofonikus hangátviteli technikával. Ilyen kiegészítő mutatók a következők: hallásszög, i.e. a szög, amelyben a hallgató érzékeli a sztereofonikus hangképet; sztereó felbontású, pl. a hangkép egyes elemeinek szubjektíven meghatározott lokalizációja a tér bizonyos pontjain a hallhatósági szögön belül; akusztikus atmoszféra, i.e. az a hatás, amely a hallgató számára a jelenlét érzetét kelti abban az elsődleges helyiségben, ahol a továbbított hangesemény megtörténik.
A szobaakusztika szerepéről
A színes hangzás nem csak a hangvisszaadó berendezések segítségével érhető el. Még meglehetősen jó berendezés esetén is gyenge lehet a hangminőség, ha a lehallgató helyiség nem rendelkezik bizonyos tulajdonságokkal. Ismeretes, hogy zárt helyiségben orrhang-jelenség, az úgynevezett visszhangzás lép fel. A hallószervekre hatva a visszhang (időtartamától függően) javíthatja vagy ronthatja a hangminőséget.
A helyiségben tartózkodó személy nemcsak a hangforrás által közvetlenül keltett hanghullámokat érzékeli, hanem a szoba mennyezetéről és falairól visszaverődő hullámokat is. A hangforrás leállása után egy ideig visszavert hullámok hallhatók.
Néha úgy gondolják, hogy a visszavert jelek csak negatív szerepet játszanak, megzavarva a fő jel érzékelését. Ez az elképzelés azonban téves. A kezdeti visszavert visszhangjelek energiájának egy bizonyos része, amely rövid késéssel éri el az emberi fület, felerősíti a fő jelet és gazdagítja annak hangját. Ezzel szemben később visszatükröződő visszhangok. amelyek késleltetési ideje meghalad egy bizonyos kritikus értéket, olyan hanghátteret alkotnak, amely megnehezíti a fő jel érzékelését.
A hallóteremnek nem szabad hosszú zengési idővel rendelkeznie. A nappali helyiségek általában csekély visszhanggal rendelkeznek a korlátozott méretük és a hangelnyelő felületek, kárpitozott bútorok, szőnyegek, függönyök stb. miatt.
A különböző jellegű és tulajdonságú akadályokat hangelnyelési együttható jellemzi, amely az elnyelt energia és a beeső hanghullám összenergiájának aránya.
A szőnyeg hangelnyelő tulajdonságainak növelése (és a nappali zaj csökkentése) érdekében célszerű a szőnyeget nem a falhoz közel, hanem 30-50 mm-es hézaggal felakasztani.
Gyakran értékeljük a hangminőséget. Mikrofon, hangfeldolgozó szoftver vagy hangfájl rögzítési formátum kiválasztásakor az egyik legfontosabb kérdés, hogy milyen jól szól majd. De vannak különbségek a mérhető és a hallható hang jellemzői között.
Hangszín, hangszín, oktáv.
Az agy bizonyos frekvenciájú hangokat érzékel. Ez a belső fül mechanizmusának sajátosságaiból adódik. A belső fül fő membránján található receptorok a hangrezgéseket elektromos potenciálokká alakítják, amelyek gerjesztik a hallóideg rostjait. A hallóideg rostok frekvenciaszelektivitása a fő membrán különböző helyein található Corti-szerv sejtjeinek gerjesztése miatt: magas frekvenciák az ovális ablak közelében, alacsony frekvenciák a spirál csúcsán észlelhetők.
A hang fizikai jellemzője, a frekvencia szorosan összefügg az általunk észlelt hangmagassággal. A frekvenciát a szinuszhullám egy másodperc alatti teljes ciklusainak számaként mérjük (hertz, Hz). A frekvencia ezen meghatározása azon a tényen alapul, hogy a szinuszhullámnak pontosan ugyanaz a hullámformája. A való életben nagyon kevés hang rendelkezik ezzel a tulajdonsággal. Azonban bármely hang ábrázolható szinuszos rezgések halmazaként. Ezt általában hangszínnek nevezzük. Vagyis a hang egy bizonyos magasságú jel, amelynek diszkrét spektruma van (zenei hangok, beszéd magánhangzói), amelyben kiemelik a szinuszhullám frekvenciáját, amely ebben a készletben a maximális amplitúdóval rendelkezik. A széles folytonos spektrummal rendelkező jelet, amelynek minden frekvenciakomponense azonos átlagos intenzitású, fehér zajnak nevezzük.
A hangrezgések frekvenciájának fokozatos növekedése a hangszín fokozatos változásaként érzékelhető a legalacsonyabbról (basszus) a legmagasabbra.
Az, hogy egy személy milyen pontossággal határozza meg a hang magasságát a fül által, a hallás élességétől és képzettségétől függ. Az emberi fül egyértelműen megkülönböztet két közeli hangot. Például a körülbelül 2000 Hz-es frekvenciatartományban az ember meg tud különböztetni két hangot, amelyek frekvenciájában 3-6 Hz-el vagy még ennél is kisebb mértékben különböznek egymástól.
Egy hangszer vagy hang frekvenciaspektruma egyenletesen elosztott csúcsok sorozatát tartalmazza - harmonikusokat. Olyan frekvenciáknak felelnek meg, amelyek egy bizonyos alapfrekvencia többszörösei, amely a hangot alkotó szinuszhullámok közül a legintenzívebb.
A hangszer (hang) adott hangja (hangszíne) a különféle harmonikusok relatív amplitúdójához kapcsolódik, és az ember által észlelt hangmagasság adja a legpontosabban az alapfrekvenciát. A hangszín, mint az észlelt hang szubjektív tükre, nincs kvantitatív értékelése, és csak minőségileg jellemzi.
A „tiszta” hangban csak egy frekvencia van. Az észlelt hang jellemzően a fő hang frekvenciájából és több „szennyezett” frekvenciából áll, amelyeket felhangoknak neveznek, és a fő hang frekvenciájának többszörösei, és kisebbek az amplitúdójukban a felhangok között A zenei hangkombinációk spektruma, amelyet akkordnak nevezünk, az intenzitás eloszlásától függ a felhangok között.
Ha egy hang frekvenciája pontosan kétszerese a másikénak, akkor a hanghullám „beilleszkedik” a másikba. Az ilyen hangok közötti frekvenciatávolságot oktávnak nevezzük. Az ember által érzékelt frekvenciatartomány, 16-20 000 Hz, körülbelül tíz-tizenegy oktávot fed le.
A hang rezgésének amplitúdója és hangereje.
A hangtartomány hallható része alacsony frekvenciájú - 500 Hz-ig, középfrekvenciás - 500-10 000 Hz és magas - 10 000 Hz feletti hangokra oszlik. A fül a legérzékenyebb a közepes frekvenciájú hangok viszonylag szűk tartományára, 1000 és 4000 Hz között. Vagyis az azonos erősségű hangok a középfrekvenciás tartományban hangosnak érzékelhetők, az alacsony vagy a magas frekvenciájú tartományban viszont halknak, vagy egyáltalán nem hallhatók. A hangérzékelésnek ez a sajátossága annak köszönhető, hogy az emberi léthez szükséges hanginformáció - a beszéd vagy a természet hangjai - főként a középfrekvencia tartományban közvetítik. A hangosság tehát nem fizikai paraméter, hanem a hallásérzés intenzitása, a hang szubjektív jellemzője, amely érzékelésünk jellemzőihez kapcsolódik.
A hallóanalizátor érzékeli a hanghullám amplitúdójának növekedését a belső fül fő membránjának rezgési amplitúdójának növekedése és a növekvő számú szőrsejtek stimulálása miatt az elektromos impulzusok magasabb frekvenciájú átvitelével, és nagyobb számú idegrost mentén.
A fülünk meg tudja különböztetni a hang intenzitását a leghalkabb suttogástól a leghangosabb zajig, ami megközelítőleg a fő membrán mozgási amplitúdójának 1 milliószoros növekedésének felel meg. A fül azonban ezt az óriási hangamplitúdóbeli különbséget körülbelül 10 000-szeres változásként értelmezi. Vagyis az intenzitásskálát erősen „összenyomja” az auditív analizátor hangészlelési mechanizmusa. Ez lehetővé teszi a személy számára, hogy rendkívül széles tartományban értelmezze a hangintenzitásbeli különbségeket.
A hang intenzitását decibelben (dB) mérik (1 bel egyenlő az amplitúdó tízszeresével). Ugyanezt a rendszert használják a térfogatváltozások meghatározására.
Összehasonlításképpen a különböző hangok közelítő intenzitási szintjét tudjuk megadni: alig hallható hang (hallhatósági küszöb) 0 dB; suttogás a fül közelében 25-30 dB; átlagos beszédhangerő 60-70 dB; nagyon hangos beszéd (sikítás) 90 dB; rock- és popzenei koncerteken a terem közepén 105-110 dB; egy felszálló utasszállító mellett 120 dB.
Az észlelt hang hangereje növekedésének nagyságrendje megkülönböztetési küszöbértékkel rendelkezik. A közepes frekvenciákon megkülönböztetett hangossági fokozatok száma nem haladja meg a 250-et alacsony és magas frekvenciákon meredeken csökken, és átlagosan 150 körül van.
Frekvenciák
Frekvencia- fizikai mennyiség, egy periodikus folyamat jellemzője, amely megegyezik az események (folyamatok) időegységenkénti ismétlődéseinek vagy előfordulásának számával.
Mint tudjuk, az emberi fül 16 Hz és 20 000 kHz közötti frekvenciákat hall. De ez nagyon átlagos.
A hang különböző okok miatt fordul elő. A hang hullámszerű légnyomás. Ha nem lenne levegő, nem hallanánk hangot. Az űrben nincs hang.
Hangot hallunk, mert fülünk érzékeny a légnyomás változásaira – hanghullámokra. A legegyszerűbb hanghullám egy rövid hangjelzés – így:A hallójáratba belépő hanghullámok vibrálják a dobhártyát. A középfül csontjainak láncán keresztül a membrán rezgőmozgása a fülkagyló folyadékába kerül. Ennek a folyadéknak a hullámszerű mozgása viszont átkerül a fő membránra. Ez utóbbi mozgása a hallóideg végződéseinek irritációját vonja maga után. Ez a hang fő útja a forrásától a tudatunkig. TYTS
Amikor összecsapja a kezét, a tenyerek közötti levegő kiszorul, és hanghullám keletkezik. A megnövekedett nyomás hatására a levegőmolekulák minden irányba terjednek hangsebességgel, ami 340 m/s. Amikor a hullám eléri a fület, megrezgeti a dobhártyát, ahonnan a jel továbbítódik az agyba, és pukkanást hall.
A pop egy rövid, egyszeri rezgés, amely gyorsan elmúlik. Egy tipikus pamuthang hangrezgési grafikonja így néz ki:Az egyszerű hanghullám másik tipikus példája a periodikus rezgés. Például ha megszólal egy harang, a levegőt a harang falainak időszakos rezgései megrázzák.
Tehát milyen frekvencián kezd hallani a hétköznapi emberi fül? 1 Hz-es frekvenciát nem hall, de csak egy oszcillációs rendszer példáján láthatja. Az emberi fül 16 Hz-es frekvenciáktól kezdve pontosan hall. Vagyis amikor a levegő rezgéseit a fülünk egy bizonyos hangként érzékeli.
Hány hangot hall egy ember?
Nem minden normális hallású ember hallja ugyanazt. Egyesek képesek megkülönböztetni a hangmagasságban és hangerőben közel álló hangokat, és felismerni az egyes hangokat a zenében vagy a zajban. Mások ezt nem tudják megtenni. Egy jó hallású ember számára több hang jut, mint a fejletlen hallásúaknak.
De mennyire kell különbözőnek lennie két hang frekvenciájának ahhoz, hogy két különböző hangként hallhatóak legyenek? Meg lehet-e különböztetni például a hangokat egymástól, ha a frekvenciák különbsége másodpercenként egy rezgés? Kiderült, hogy egyes hangok esetében ez lehetséges, mások számára viszont nem. Így a 435-ös frekvenciájú hangokat meg lehet különböztetni a hangmagasságban a 434-es és 436-os frekvenciájú hangoktól. De ha magasabb hangokat vesszük, akkor a különbség már nagyobb frekvenciakülönbségnél is nyilvánvaló. A fül az 1000 és 1001 rezgésszámú hangokat azonosnak érzékeli, és csak az 1000 és 1003 frekvenciák közötti hangkülönbséget érzékeli. Magasabb hangoknál ez a frekvenciakülönbség még nagyobb. Például 3000 körüli frekvenciák esetén ez 9 rezgésnek felel meg.
Ugyanígy a hangerőben hasonló hangok megkülönböztetésének képessége sem egyforma. 32-es frekvencián csak 3 különböző hangerő hallható; 125-ös frekvencián már 94 változó hangerős hang hallható, 1000 rezgésnél - 374, 8000-nél - ismét kevesebb, és végül 16 000-es frekvencián csak 16 hangot hallunk. Összesen több mint félmillió hangot képes megfogni a fülünk, változó magasságban és hangerőben! Ez csak félmillió egyszerű hang. Ha ehhez hozzáadjuk két vagy több hangszín – összhangzat – számtalan kombinációját, benyomást nyerünk a hangzásvilág sokszínűségéről, amelyben élünk, és amelyben fülünk olyan szabadon navigálhat. Ezért a fület a szemmel együtt a legérzékenyebb érzékszervnek tekintik.
Ezért a hang könnyebb megértése érdekében szokatlan skálát használunk 1 kHz-es felosztással.
És logaritmikus. Kibővített frekvencia-megjelenítéssel 0 Hz-től 1000 Hz-ig. A frekvenciaspektrum így 16 és 20 000 Hz között ábrázolható diagram formájában.
De nem minden ember, még normál hallással sem, egyformán érzékeny a különböző frekvenciájú hangokra. Így a gyerekek általában feszültség nélkül érzékelik a legfeljebb 22 ezer frekvenciájú hangokat. A legtöbb felnőttnél a fül érzékenysége a magas hangokra már 16-18 ezer rezgésre csökkent másodpercenként. Az idős emberek fülének érzékenysége a 10-12 ezer frekvenciájú hangokra korlátozódik. Gyakran egyáltalán nem hallják meg a szúnyog énekét, a szöcske, a tücsök, vagy akár a veréb csiripelését. Így az ideális hangzástól (f. ábra) az ember az életkor előrehaladtával már szűkebb perspektívából hallja a hangokat.
Hadd mondjak egy példát a hangszerek frekvenciatartományára
Most témánkkal kapcsolatban. A dinamika, mint oszcillációs rendszer számos sajátossága miatt nem képes állandó lineáris karakterisztikával reprodukálni a teljes frekvenciaspektrumot. Ideális esetben ez egy teljes tartományú hangszóró lenne, amely 16 Hz-től 20 kHz-ig terjedő frekvenciaspektrumot reprodukál egyetlen hangerőszinten. Ezért az autóhangosításban többféle hangszórót használnak meghatározott frekvenciák reprodukálására.
Eddig így néz ki (háromutas rendszerhez + mélynyomó).
Mélynyomó 16 Hz - 60 Hz
Középmély hangok 60 Hz és 600 Hz között
Középtartomány 600 Hz és 3000 Hz között
Magassugárzó 3000 Hz-től 20000 Hz-ig
BAN BEN hangészlelés mechanizmusa Különféle struktúrák vesznek részt: a hanghullámokat, amelyek levegőmolekulák rezgései, a hangforrásból terjednek, a külső fül felfogja, a középfül felerősíti, és a belső fül az agyba belépő idegimpulzusokká alakítja át.
A hanghullámokat a fülkagyló fogja fel, és a külső hallójáraton keresztül eljut a dobhártyához, a külső fület a középfültől elválasztó membránhoz. A dobhártya rezgései a középfül csontcsontjaira jutnak át, amelyek továbbítják azokat az ovális ablakhoz, így a rezgések elérik a folyadékkal megtöltött belső fület. Az ovális ablak vibrálva generálja a perilimfa mozgását, amelyben egy speciális „hullám” keletkezik, amely az egész fülkagylót átszeli, először a scala előcsarnokon, majd a dobüreg mentén, egészen addig, amíg el nem éri a lekerekített ablakot, amelyben a „hullám” alábbhagy. A perilimfa ingadozása miatt a fülkagylóban elhelyezkedő Corti-szerv ingerlődik, amely feldolgozza a perilimfa mozgásait, és ezek alapján idegimpulzusokat generál, amelyek a hallóidegen keresztül jutnak el az agyba.
A perilimfa mozgása rezgésbe hozza a hélix felszínét alkotó fő membránt, ahol a Corti szerve található. Amikor a szenzoros sejteket vibráció mozgatja, a felületükön lévő kis csillók hozzácsapódnak a membránhoz, és metabolikus változásokat idéznek elő, amelyek a mechanikai ingereket idegekké alakítják, amelyek a cochlearis ideg mentén továbbadva eljutnak a hallóidegbe, ahonnan bejutnak az agyba, ahol hangként ismerik fel és érzékelik.
A KÖZÉPFÜL CSONTOJÁNAK MŰKÖDÉSE.
Amikor a dobhártya rezeg, a középfül csontjai is megmozdulnak: minden rezgés hatására a kalapács megmozdul, ami megmozgatja az inkuszt, ami továbbítja a mozgást a tapadóknak, majd a dob alapja nekiütközik az ovális ablaknak és így hullámot kelt. a belső fülben lévő folyadékban. Mivel a dobhártya felülete nagyobb, mint az ovális ablaké, a hang koncentrálódik és felerősödik, amikor áthalad a középfül csontjain, hogy kompenzálja az energiaveszteséget a hanghullámok levegőből folyadékba való átmenete során. Ennek a mechanizmusnak köszönhetően nagyon halk hangok is érzékelhetők.
Az emberi fül képes érzékelni olyan hanghullámokat, amelyek bizonyos intenzitású és frekvenciájúak. Frekvenciát tekintve az ember 16 000 és 20 000 hertz (rezgés/másodperc) tartományban képes érzékelni a hangokat, az emberi hallás pedig különösen érzékeny az emberi hangra, amely 1000 és 4000 hertz között mozog. Az intenzitásnak, amely a hanghullámok amplitúdójától függ, rendelkeznie kell egy bizonyos küszöbértékkel, nevezetesen 10 decibellel: az e jel alatti hangokat a fül nem érzékeli.
A hallássérülés a hangérzékelési képesség romlása egyetlen erős zajforrás (például robbanás) vagy hosszú távú forrás (diszkók, koncertek, munkahely stb.) miatt. A hallássérülés következtében az ember csak az alacsony hangokat fogja jól hallani, míg a magas hangok hallása romlik. Speciális fejhallgató használatával azonban megvédheti hallókészülékét.
