Психоакустика
Психоакустика — это раздел психофизики , включающий научное изучение восприятия звука и аудиологии — того, как люди воспринимают различные звуки. В частности, это отрасль науки, изучающая психологические реакции, связанные со звуком (включая шум , речь и музыку ). Психоакустика является междисциплинарной областью многих областей, включая психологию, акустику, электронную инженерию, физику, биологию, физиологию и информатику. [1]
Слух — это не чисто механическое явление распространения волн , но также сенсорное и перцептивное событие; другими словами, когда человек что-то слышит, это что-то достигает уха в виде механической звуковой волны, распространяющейся по воздуху, но внутри уха преобразуется в нейронные потенциалы действия . Наружные волосковые клетки (ВВК) улитки млекопитающих обеспечивают повышенную чувствительность и лучшее [ необходимо уточнение ] частотное разрешение механической реакции улитковой перегородки. Затем эти нервные импульсы поступают в мозг, где они воспринимаются. Следовательно, во многих задачах акустики, например, при обработке звука, выгодно учитывать не только механику окружающей среды, но и тот факт, что и ухо, и мозг участвуют в процессе прослушивания человеком. [ требуется уточнение ] [ нужна цитата ]
Внутреннее ухо , например, выполняет значительную обработку сигналов при преобразовании звуковых сигналов в нейронные стимулы, поэтому некоторые различия между формами сигналов могут быть незаметны. [2] Методы сжатия данных , такие как MP3 , используют этот факт. [3] Кроме того, ухо имеет нелинейную реакцию на звуки различной интенсивности; этот нелинейный отклик называется громкостью . Телефонные сети и системы шумоподавления используют этот факт, нелинейно сжимая выборки данных перед передачей, а затем расширяя их для воспроизведения. [4] Другой эффект нелинейного отклика уха заключается в том, что звуки, близкие по частоте, создают фантомные ноты биений или продукты интермодуляционных искажений. [5]
Термин «психоакустика» также возникает в дискуссиях о когнитивной психологии и влиянии личных ожиданий, предубеждений и предрасположенностей на относительные оценки и сравнения слушателями звуковой эстетики и остроты, а также на различные определения слушателей относительно относительных качеств различных музыкальных произведений. инструментов и исполнителей. Выражение, что человек «слышит то, что он хочет (или ожидает) услышать», может иметь место в таких дискуссиях. [ нужна ссылка ]
Человеческое ухо может номинально слышать звуки в диапазоне от 20 Гц (0,02 кГц) до 20 000 Гц (20 кГц). Верхний предел имеет тенденцию к снижению с возрастом; большинство взрослых не слышат выше 16 кГц. Самая низкая частота, которая была идентифицирована как музыкальный тон, составляет 12 Гц в идеальных лабораторных условиях. [6] Тоны в диапазоне от 4 до 16 Гц можно воспринимать через осязание тела .
Частотное разрешение уха составляет около 3,6 Гц в пределах октавы 1000–2000 Гц. То есть изменения высоты тона более 3,6 Гц могут быть восприняты в клинических условиях. [6] Тем не менее, даже меньшие различия высоты тона могут быть восприняты другими способами. Например, интерференцию двух тонов часто можно услышать как повторяющееся изменение громкости тона. Эта амплитудная модуляция происходит с частотой, равной разнице частот двух тонов, и называется биением .
