Нелинейные свойства слуха


При воздействии звука, имеющего одну частотную составляющую (чистый тон) с уровнем 100 дБ, человек слышит тон второй гармоники, как бы имеющей уровень 88 дБ, третьей-с уровнем 74 дБ и т. д. Наличие этих гармоник в ощущении легко прослежи­вается с помощью «ищущего» тона: к уху дополнительно подается другой тон - «ищу­щий», частота которого плавно изменяется в диапазоне выше частоты исследуемого тона. На каждой кратной частоте этого тона про­слушиваются биения, как если бы в действи­тельности к уху подводились гармоники этого типа. Поэтому они называются субъек­тивными.

На рис. 1 приведены зависимости уров­ней субъективных гармоник от уровня чисто­го тона, действующего на слух, Если надо определить уровень четвертой гармоники для тона с уровнем 100 дБ, то ищем пересечение кривой с параметром 4 и вертикальной пря­мой, соответствующей уровню 100 дБ. Пере­сечение происходит на ординате 64 дБ. Следо­вательно, четвертая гармоника по своему уровню соответствует тону с уровнем 64 дБ.

Рис. 1. Зависимость уровней интенсивности субъективных гармоник различных порядков от уровня тона, измеренного у входа в слу­ховой канал

Рис. 1. Зависимость уровней интенсивности субъективных гармоник различных порядков от уровня тона, измеренного у входа в слу­ховой канал (параметр кривых - порядок гар­моники)

При слушании двух чистых тонов с частота­ми, не попадающими в одну и ту же критичес­кую  полоску  слуха,   человек  часто  слышит тон разностной частоты с достаточно высоким уровнем ощущения. С меньшими уровнями он слышит тон суммарной частоты и других комбинационных частот типа mf1 ± nf2, где m и n - целые  числа.

Например, если уровень каждого из чис­тых тонов составляет 60 дБ, то уровень раз­ностного тона не превышает 40 дБ. При уров­нях составляющих, равных 80 дБ, уровень разностного тона достигает также  80 дБ.

Приближенно интенсивность разностного тона растет пропорционально произведению интенсивностей первичных тонов, т. е. уровень разностного тона Lp = L1 + L2 - 80.

При воздействии на слух сложного тона, имеющего большое число гармоник, комби­национные составляющие будут иметь частоты, равные частотам гармоник, т. е. только несколько изменится огибающая спектра. При воздействии на слух сложного звука, состоящего из тонов с некратными состав­ляющими, получается «засорение» спектра многочисленными комбинационными частота­ми, по частоте не совпадающими с исходными.

В громкой передаче даже при отфильтровывании всех частотных составляющих ниже 1000 Гц человек все же слышит низкочастот­ные составляющие, если уровень исходного звука достаточно высокий. Эти частотные составляющие являются продуктами нелиней­ности в слуховом тракте. При плохом вос­произведении низких частот стремятся слу­шать передачу на высоких уровнях; создается впечатление лучшего звучания низких частот. Правда, при этом искажение происходит и на высоких частотах, но оно менее значитель­но   и   менее  заметно.

© 2008 - 2017 Звук и Слух  Копирование материалов сайта запрещено. Все права на публикуемые материалы принадлежат их правообладателям.