Особенности восприятия звука и частотные характеристики слуховых ощущений. Музыкальные источники звука и эффект маскировки. Сущность пространственного представления о звуке. Исследование особенностей субъективного восприятия стереофонических передач.
Аннотация к работе
Современные стереоустановки представляют собой комплекс, состоящий из ряда автономных устройств: источников звуковых сигналов (электропроигрывателя, магнитофона, тюнера), аппаратуры усиления, акустических систем и т.п. При звуковоспроизведении на аппаратуре высшей (нулевой) группы сложности искажения и помехи 75...80 % высококвалифицированных экспертов (музыканты или звукорежиссеры) практически не замечают и будут совершенно незаметны для рядовых слушателей (90%). При непосредственном сравнении звуковоспроизведения аппаратуры первой группы с высшей различие в качестве звучания замечают примерно 50 % экспертов и 20...25 % рядовых слушателей.Психоакустика - область науки, граничащая между физикой и психологией, изучает данные о слуховом ощущении человека при действии на ухо физического раздражения - звука. Рассмотрим наиболее важные особенности восприятия звука человеком. Человек ощущает изменения звукового давления, происходящие с частотой 20...20 ООО Гц. Звуки с частотой ниже 40 Гц сравнительно редко встречаются в музыке и не существуют в разговорной речи. На очень высоких частотах музыкальное восприятие исчезает и возникает некое неопределенное звуковое ощущение, зависящее от индивидуальности слушателя, его возраста.Порог слышимости оценивается минимальным давлением, точнее, минимальным приращением давления относительно границы чувствителен к частотам 1000...5000 Гц - здесь порог слышимости самой низкий (звуковое давление около 2 • 10~5 Па, что соответствует интенсивности 10"12 Вт/м 2). Поскольку диапазон изменения интенсивностей 130 ДБ, то элементарный скачок ощущений в среднем по диапазону амплитуд равен 0,8 ДБ, что соответствует изменению интенсивности звука в 1,2 раза. Понятие высоты звука подразумевает субъективную оценку восприятия звука по частотному диапазону. За уровень громкости звука в фонах принимают уровень звукового давления в децибелах такой же громкости чистого тона частотой 1000 Гц, т.е для частоты 1000 Гц уровни громкости в фонах и децибелах совпадают. Каждая кривая соответствует некоторому уровню громкости, выраженному в фонах, и дает возможность вычислить уровень интенсивности звуковых колебаний на различных частотах, при которых создается эта громкость, например уровню громкости в 30 фон на частоте 100 Гц соответствует уровень интенсивности звука 60 ДБ.Атака - это не просто нарастание громкости звука от нуля до некоторого установившегося значения, она может сопровождаться таким же изменением высоты звука и его тембра. Клавиатура фортепиано начинается со звука "ля" субконтроктавы (27,5 Гц), а кончается звуком "до" пятой октавы (4186 Гц). Другое характерное свойство музыкальных инструментов - сила их звука - обусловливается большей или меньшей амплитудой (размахом) их звучащего тела или воздушного столба (большей амплитуде соответствует более сильное звучание и наоборот). Отношение мощности звука, извлекаемого из инструмента при исполнении "фортиссимо", к мощности звука при исполнении "пианиссимо" принято называть динамическим диапазоном звучания музыкальных инструментов. Под динамическим диапазоном отдельных музыкальных инструментов и ансамблей (различные по составу оркестры и хоры), а также голосов понимают отношение максимальных звуковых давлений Рмакс, создаваемых данным источником, к минимальным РМИН, выраженное в децибелах: На практике при определении динамического диапазона источника звука обычно оперируют только уровнями звукового давления, вычисляя или измеряя соответствующую их разность.Субъективная оценка громкости зависит от условий, в которых звук воспринимается слушателем. Эффект маскировки чистого синусоидального тона посторонним шумом оценивается величиной, указывающей, на сколько децибел повышается порог слышимости маскируемого сигнала над порогом его восприятия в тишине. Опыты по определению степени маскировки одного звукового сигнала другим показывают, что тон любой частоты маскируется более низкими тонами значительно эффективнее, чем более высокими. Например, если два камертона (1200 и 440 Гц) излучают звуки с одинаковой интенсивностью, то мы перестаем слышать первый тон, он замаскирован вторым (погасив вибрацию второго камертона, мы снова услышим первый). Достижение четкости или, как принято говорить, "прозрачности" звучания при звукопередаче оркестров или эстрадных ансамблей становится весьма трудным, если инструмент или отдельные группы инструментов оркестра играют в одном или близких регистрах одновременно.Время, в течение которого ощущение по уровню громкости уменьшается на 8...10 фон, называется постоянной времени слуха. Если к слушателю приходят два коротких звуковых импульса, одинаковых по частотному составу и уровню, но один из них запаздывает, то они будут восприниматься слитно при запаздывании, не превышающем 50 мс. Следует отметить, что благодаря особому свойству слуха ощущение громкости кратковременного звукового импульса зависит не только от его уровня, но и от продолжительности воздействия импульса