В каком диапазоне частот звук является слышимым?

12 ответов на вопрос “В каком диапазоне частот звук является слышимым?”

  1. fbel Ответить

    Эти цифры приблизительные. Дело в том, что в процессе взросления, а впоследствии и старения органы слуха претерпевают изменения. Результатом этих процессов является не только сокращение слышимого диапазона. Иногда человек может не воспринимать не только пограничные частоты, но и отдельные частоты, находящиеся внутри стандартного воспринимаемого диапазона. Кроме этого, частоты ниже 100 Гц могут восприниматься не слухом, а осязанием или в результате преломления звука в ушном канале. Эти явления могут привести к восприятию звуков, которые не входят в слышимый человеком диапазон.
    В социальных сетях и на сайтах, распространяющих различный музыкальный контент, можно встретить специальные тестовые файлы. Изначально они предназначены для тонкой настройки многоканальных акустических систем. Их воспроизводят для поиска конфликтующих частот и последующего отрезания при помощи аппаратных или программных средств, входящих в акустическую систему (кроссоверов и эквалайзеров). Подобные аудиофайлы содержат запись звука на одной частоте или последовательность подобных записей, созданных генератором звуковой частоты.
    Отдельные тестовые сборники содержат также дополнительную информацию об исходной амплитуде волны, что позволяет выровнять громкость элементов многоканальной акустики в помещении. Обычно подобные файлы отредактированы специальным образом: дополнительно меняется модуляция сигнала, добавляется шум, варьируется амплитуда. В нашем случае будет достаточно самой простой подборки.

  2. n3w5ky Ответить


    Нас окружает огромное количество разнообразных звуков: от едва уловимого шороха до более громких звуков, таких как музыка на концерте или промышленный шум. Диапазон частот, которые способен слышать человек, колеблется, обычно, пределах от 20 Гц до 20 кГц. И способность различать звуковые частоты сильно зависит от конкретного человека: его возраста, пола, наследственности и других факторов.
    Но у многих животных слуховое восприятие осуществляется благодаря комбинации различных органов, поэтому и слуховой диапазон у таких видов гораздо шире. Некоторые животные способны воспринимать ультразвук или инфразвук — акустические колебания, которые не улавливает человеческое ухо. Взгляните на сравнительную таблицу ниже и познакомьтесь с возможностями слухового аппарата у различных видов животных.

  3. Puppetthepuppeteer Ответить

    Согласно представленному графику, тон частотой 1 кГц вызывает комфортное ощущение громкости у среднестатистического человека с нормальным слухом при уровне 60 дБ УЗД. Для поддержания такого же ощущения громкости в диапазоне частот от 80 Гц до 20 кГц требуется изменение уровня тона в пределах 10 дБ. Однако на частотах ниже 80 Гц требуется существенное повышение уровня сигнала. Например, для того, чтобы тон частотой 20 Гц воспринимался с такой же громкостью, как тон частотой 1 кГц, необходимо повысить его уровень с 60 до 100 дБ УЗД. Таким образом, диапазон воспринимаемых частот существенно зависит от уровня звука, даже у нормально слышащих людей. В целом, эффективный диапазон слышимых звуков можно расширить путем повышения уровня звуков.
    На рис. 1 представлена также кривая равной громкости пожилых людей с нормальным слухом (пунктирная линия). Несмотря на отсутствие патологии уха, чувствительность к высокочастотным тонам в этой возрастной группе была намного хуже, чем у молодых людей (сплошная линия). Например, на частоте 10 кГц разница в уровне звуков, вызывающих одинаковое ощущение громкости, достигала 20 дБ. С дальнейшим повышением частоты различия увеличиваются. Напротив, на частотах ниже 2 кГц ощущение громкости не зависело от возраста. Эти данные подтверждают результаты многих исследований, свидетельствующих об ухудшении высокочастотной чувствительности с возрастом, даже при отсутствии специфической патологии. Таким образом, возрастное сужение частотного диапазона слуха обусловлено уменьшением чувствительности к высоким, а не к низким частотам. К такому же сужению частотного диапазона может привести воздействие интенсивного шума, применение ототоксических препаратов и др.
    Насколько вышесказанное применимо к человеку, пользующемуся слуховыми аппаратами (СА)? Ответ осложняется наличием двух взаимодействующих факторов. Во-первых, это специфическая конфигурация тугоухости, отражаемая аудиограммой. Во-вторых, это эффективная ширина полосы пропускания слухового аппарата, зависящая от его усиления и максимального выходного уровня – параметров, тесно связанных с частотой. Кроме того, некоторые алгоритмы обработки звука, например понижение частоты, могут повлиять на диапазон воспринимаемых частот. Ниже показано, что для реалистичного определения частотного диапазона, доступного пользователю СА, необходимо учитывать комбинированное влияние указанных факторов.

    Значение восприятия высоких частот

    Многие важные для разборчивости речи звуки преимущественно состоят из высокочастотных компонентов. Например, очень важный для понимания речи звук [c] характеризуется частотным пиком в области 4-6 кГц (в зависимости от возраста и пола), а некоторые его компоненты выходят за пределы 10 кГц. Практически во всех языках существуют звуки, разборчивость которых напрямую зависит от возможности высокочастотного восприятия. Особое значение высокочастотные речевые компоненты приобретают в условиях окружающего шума. т.к. они меньше маскируются и слушатель опирается преимущественно на них. Кроме того, возможность слышать высокочастотные звуки очень важна для маленьких детей, осваивающих речь и начинающих говорить (Stelmachowicz с соавт., 2002).
    Возможность полноценного восприятия высокочастотных звуков имеет и другие преимущества (Simpson et al, 2005). Важная информация об окружающем мире, например птичье пение и другие внешние звуки, передается преимущественно с помощью высоких частот. В случае их отсутствия или недостаточной слышимости субъективное качество таких звуков оценивается как низкое (Moore, Tan, 2003). Способность людей со сниженным слухом локализовать высокочастотные звуки также повышается при использовании слухового аппарата с расширенным частотным диапазоном, потому что межушная разность интенсивности звуков позволяет судить о местоположении их источника. Для этого уровень слышимости высокочастотного сигнала должен быть достаточно высоким (Dubno с соавт., 2002).

    Частотный диапазон слухового аппарата

    В прошлом верхняя граница частотного диапазона аналоговых слуховых аппаратов определялась, в основном, электроакустическими характеристиками. В частности, мощные слуховые аппараты редко обладали достаточными уровнями звукового давления на частотах выше 4 кГц. Однако в последние годы развитие технологии производства ресиверов привело к тому, что ограничение частотного диапазона стало зависеть от других факторов.
    У всех цифровых слуховых аппаратов есть абсолютный предел частотного диапазона, обусловленный самим процессом дискретизации, представляющим собой преобразование звуковых сигналов, поступающих в слуховой аппарат, в поток цифровой информации. Для того, чтобы непрерывно меняющийся звуковой сигнал с максимальной точностью воспроизводился цифровым процессором, необходима достаточно высокая частота дискретизации. Выбор частоты дискретизации основан на фундаментальном принципе цифровой обработки сигнала, гласящем, что максимальная частота, адекватно воспроизводимая процессором, должна быть несколько меньше половины частоты дискретизации. Для нормально слышащих людей, воспринимающих звуки частотой до 20 кГц, необходима частота дискретизации, превышающая 40 кГц. Действительно, звук, записываемый в стандартном цифровом формате компакт-диска (CD), подвергается дискретизации с частотой 44,1 кГц.
    К сожалению, использование высокой частоты дискретизации может привести к нежелательным побочным эффектам. Цифровые процессоры всех современных слуховых аппаратов обрабатывают звуковые сигналы с частотой, равной или пропорциональной частоте дискретизации. Одним из последствий такой взаимосвязи является увеличение потребляемой мощности и, как следствие, сокращение срока службы батарейки. Создатели цифровых слуховых аппаратов сталкиваются с непростой дилеммой: расширять акустическую полосу пропускания аппаратов или сохранять приемлемый срок службы элемента питания. В результате частота дискретизации слухового аппарата обычно составляет около 20 кГц. Это приводит к тому, что верхняя граница полосы пропускания СА не превышает 10 кГц. В некоторых аппаратах частота дискретизации составляет 16 кГц, а верхняя граница акустической полосы пропускания – менее 8 кГц.
    Существует несколько общепринятых способов измерения полосы пропускания слуховых аппаратов. Одна из таких методик разработана Американским национальным институтом стандартов (ANSI). Согласно ANSI S3.22, СА настраивают на заданное усиление (референтное тестовое усиление) и измеряют его амплитудно-частотную характеристику. На рис. 2 представлены типичные результаты тестирования двух слуховых аппаратов с широким частотным диапазоном. Вначале вычисляется среднее значение выхода слухового аппарата по трем частотам (обычно 1,0; 1,6 и 2,5 кГц) при входном уровне сигнала 60 дБ. Затем находят две частоты, на которых уровень выходного сигнала меньше этого среднего значения на 20 дБ. Эти две частоты определяют нижнюю и верхнюю границы частотного диапазона. Согласно амплитудно-частотным кривым, представленным на рис. 2, полоса пропускания Аппарата А, измеренная по методу ANSI, составляет от 100 Гц до 7,5 кГц.

    Рис. 2. Пример измерения полосы пропускания двух современных слуховых аппаратов (в стандарте ANSI). Каждая кривая отображает амплитудно-частотную характеристику аппарата при уровне входного сигнала 60 дБ. Уровень выходного сигнала усредняется по трем частотам (желтые вертикальные линии); из полученного значения вычитают 20 дБ (горизонтальные пунктирные линии). Полоса пропускания ограничена двумя частотами, на которых пунктирная линия пересекает амплитудно-частотную кривую. Таким образом, верхняя граница полосы пропускания Аппарата А составляет около 7,5 кГц, а верхняя граница полосы пропускания Аппарата Б – 9,2 кГц.
    На рис. 2 также представлены результаты аналогичных измерений для аппарата Б. В этом случае верхняя граница полосы пропускания, измеренная в стандарте ANSI, составляет около 9,2 кГц. Очевидно, однако, что среднее значение выходного уровня Аппарата А выше, чем у Аппарата Б. Фактически, если для измерения полосы пропускания использовать абсолютные, а не референтные, значения выходного уровня, окажется, что оба слуховых аппарата обладают одинаковыми верхними границами полосы пропускания. Это свидетельствует о том, что измерения полосы пропускания, выполненные в соответствии с техническими стандартами, не обязательно отражают эффективный частотный диапазон СА при его использовании в реальных условиях. Напротив, гораздо более информативным является определение диапазона воспринимаемых частот, учитывающее не только электроакустические характеристики слуховых аппаратов, но и индивидуальные особенности конфигурации аудиограммы пациента.

    Диапазон воспринимаемых частот

    Обычная аудиограмма отражает пороги слышимости человека на определенных частотах – как правило, от 125 (250) Гц до 8 кГц. По ряду причин технического и практического характера затруднительно получить достоверные пороги слышимости для частот свыше 8 кГц. Кроме того, расчетные формулы, используемые для вычисления параметров усиления и компрессии, обычно не предназначены для высокочастотного диапазона. Однако высокочастотные пороги помогают оценить полный диапазон звуков, доступный слабослышащему человеку, пользующемуся тем или иным слуховым аппаратом.

  4. dorodo84 Ответить

    Так сколько звуков слышит человек?
    Не все люди одинаково слышат одни и те же звуки. Одни способны различать близкие по высоте и громкости звуки и улавливать в музыке или шуме отдельные тона. Другие же этого сделать не могут. Для человека с тонким слухом существует больше звуков, чем для человека с неразвитым слухом.
    Так насколько же должна отличаться частота двух звуков, чтобы их можно было слышать как два разных тона? Можно ли отличить друг от друга тона, имеющие разницу в одно колебание в секунду? Разными измерениями и опытным путем выяснено, что для некоторых тонов возможно, а для других нет. Так же не одинакова способность уха отличать звуки, близкие по громкости. Так при частоте 32Гц можно расслышать только 3 звука разной громкости, а при частоте 125 — уже 94 звука различной громкости, но уже при частоте 16 000 Гц мы слышим только 16 звуков. Всего же, различных по высоте и громкости звуков, ухо может различить более полумиллиона, а если прибавить множество сочетаний из двух и более тонов, то получается впечатление о многообразии звукового мира.
    Для удобства представления о звуковых волнах (частотах) используется шкала с делениями в 1 кГц.
    Не все люди, не имеющие в принципе проблем со слухом, одинаково чувствительны к звукам различной частоты. Дети без напряжения воспринимают звуки с частотой до 22 000Гц. У большинства взрослых чувствительность понижена до 16 000–18 000 Гц. Чувствительность у стариков, вообще, бывает ограничена звуками до частоты в 10–12 тысяч герц. Пожилые люди могут не слышать комариного жужжания, стрекотания кузнечика, сверчка и даже чириканья воробья.
    Мы используем акустические системы, как колебательное воздух устройство. По причине особенностей строения механической части акустических головок, не удаётся воспроизвести весь спектр частот с постоянными линейными характеристиками. В идеале, нам бы хотелось иметь широкополосный динамик, воспроизводящий спектр частот от 16 Гц до 20 кГц с одним уровнем громкости. Но это технически не реально. Только по этому, во всех качественных акустических системах применяются сразу несколько типов динамиков для воспроизведения конкретных частот. И происходит это только по тому, что мы хотим добиться качественного воспроизведения всего спектра частот.
    Условно можно разнести типо-название динамиков по такому разделению частот:
    Сабвуфер от 16 Гц до 60 Гц
    Мидбас от 60 Гц до 600 Гц
    Мидрендж от 600 Гц до 3000 Гц
    Твитер от 3000 Гц до 20000 Гц
    В основном все системы строятся из трех динамиков (твит, мид, саб), но особые ценители делают “всё по феншую”.
    Вот такая информация. Сам очень тщательно перечитал не один форум, справочник. Но специалистом в этой области себя не считаю. Потому как профессионально этим не занимаюсь, просто для самообразования.

  5. HelenV27 Ответить

    При решении задач подзвучивания, наличие базовых знаний о характеристиках музыкальных инструментов может оказаться очень полезным. Я бы даже сказал необходимым.
    Сразу скажу, что лучше строить на слух и именно на ваш вкус. И если технически вы доверяете настройку профессионалу, то пусть он это делает в вашем присутствии и с вашими коррективами. Так как слышите вы звук по разному и предпочтения у каждого свои.
    Все же сталкивались с ситуацией когда вроде и компоненты нормальные и звук плоский или где-то гитара не так звучит и т.п.
    Инструменты и другие источники звука характеризуются их частотным спектром, направленностью звука и динамическим диапазоном.
    В дебри мастеринга даваться не будем, а рассмотрим только, то что может понадобиться обычному пользователю при отстройке и эквалайзенге системы в том числе и в авто. Это частотные диапазоны наиболее встречающихся инструментов.
    Для начала о частотах…
    1) Низкие басы (от 10 Гц до 80 Гц) — это самые низкие ноты, от которых резонирует комната, а провода начинают гудеть. Если ваша звуковоспроизводящая аппаратура не воспроизводит эти частоты, вы должны ощутить потерю насыщенности и глубины звука. Естественно, при записи и сведении потеря этих частот вызовет тот же эффект.
    2) Верхние басы (от 80 Гц до 200 Гц) — это верхние ноты басовых инструментов и самые низкие ноты таких инструментов, как гитара. Если потерять этот регистр, то вместе с ним потеряется и ощущение силы звука. А ведь именно в этих частотах содержится энергия звука, которая заставляет вас пританцовывать под музыку, недаром основная энергия ритм-секции сконцентрирована именно в этом регистре.
    3) Низкие средние (от 200 Гц до 500 Гц) — здесь размещается почти весь ритм и аккомпанимент, это регистр гитары.
    4) Средние средние ( от 500 Гц до 2.500 Гц) — соло скрипок, соло гитар, фортепиано, вокал. Музыку, в которой не хватает этих частот обычно называют “занудной” или “смурной”.
    5) Вехние средние (от 2.500 Гц до 5 кГц). Хотя в этом диапазоне мало нот, только самые верхние ноты фортепиано и некоторых других инструментов, здесь много гармоник и обертонов. Усиление этой части спектра позволяет достичь яркого, искрящегося звука, создающего эффект присутствия. Однако, если энергия этой полосы частот чрезмерна, то это режет слух. Это и называется “слушательской утомляемостью” и является проблемой большинства недорогих аккустических систем, которые искуственно усиливают данную часть спектра для “яркости” звучания. Ну это уже коммерческие штучки!
    6) Низкие высокие (около 5 кГц до 10 кГц), где мы встречаемся с самым сильным искажением высоких частот и где шипение пленки (для любителей кассетной записи) становится самым заметным, так как здесь очень мало других звуков, способных скрыть это. Хотя люди, теоретически могут слышать и более высокие тона, эти частоты считаются пределом восприятия. Но по большому счету, для хорошего звука — это маловато.
    7) Верхние высокие (около 10 кГц до 20 кГц) наша последняя октава, это самые тонкие и нежные высокие частоты. Если этот диапазон частот будет неполноценен, то вы ощутите некий дискомфорт при прослушивании записей (если, конечно, медведь не наступил вам на ухо).
    Итак… Диапазоны инструментов:
    ● Гитара 70-1000 Гц (обертона 1000-8000 Гц);
    ● Бас 40-250 Гц (обертона 250-1000 Гц);
    ● Бас гитара 40-800 Гц;
    ● Бас бочка или Большой барабан 40-250 Гц и щелчок во время удара — от 1000 Гц и выше (у злых афро нижний диапазон может быть глубже);
    ● Тарелки 300-15000 Гц;
    ● Литавры 300-200 Гц (обертона 200-4000 Гц);
    ● Скрипка 180-3500 Гц (обертона 3500-18000 Гц);
    ● Флейта 250-2030 Гц (обертона 2030-15000 Гц);
    ● Клавишные, струнные и перкуссия — важная область 400-1000 Гц;
    ● Вокал. Диапазон 80-10000 Гц.
    Кроме непосредственно частотного диапазона в звуке того или иного инструмента присутствуют обертона, которые распределены в пределах более высоких частот и без которых звучание получается глухим и невыразительным.
    Важно знать, что слух человека наилучшим образом воспринимает звук частотой 2000-3000 Гц. От наличия обертонов в пределах этих частот в голосе создаёт его полётность и звонкость.
    Касаемо вокала:
    — Бас 82-349 Гц;
    — Баритон 110-392 Гц (Чтобы подчеркнуть баритон, нужно повысить уровень в диапазоне 2500-3000 Гц);
    — Тенор 132-523 Гц (Чтобы подчеркнуть тенор, нужно повысить уровень в диапазоне 300-600 Гц);
    — Контральто 165-692 Гц;
    — Меццо-сопрано 220-880 Гц;
    — Сопрано 262-1046 Гц;
    — Колоратурное сопрано 1397 Гц.
    Уровень каких частот корректировать для получения прозрачности звука?
    ● 5000 Гц — регулирование приближения/удаления;
    ● 8000 — 20000 Гц — воспринимаемое качество звучания, глубина, пространство;
    ● 31 — 50 Гц — создают ощущение силы и мощности;
    ● 80 — 125 Гц — слишком много этих частот приводит к появлению нежелательного гудения;
    ● 160 — 250 Гц — часть басового спектра. Недостаточный уровень частот этого диапазона — отсутствие теплоты и мягкости, избыток — скучный звук.
    При сравнении частотного диапазона музыкальных инструментов и человеческого голоса, последний имеет самый широкий диапазон частот (если не считать фортепиано и рояль).
    При отстройке так же необходимо учитывать силу звучания (динамический диапазон) данных инструментов.
    Динамический диапазон гитары составляет 15 дБ; органа — 35 дБ; рояля — 45 дБ; женский голос 20-35 дБ; мужской голос 20-45 дБ, эстрадного оркестра 45-55 дБ, симфонический оркестр 60-75 дБ.
    А человеческий голос имеет диапазон звучания от 75 до 1100 Герц, который так или иначе перекрывает (заглушает, смешивается) с любым музыкальным инструментом (оптимальная точка — 300 Герц). Поэтому при отстройке и эквализации под инструменты, вокал будет реагировать на это очень сильно.

Добавить ответ

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *