Верхний порог слышимости ограничен звуком вызывающим ощущение боли в ушах, это так называемый «болевой порог».

Сила звука у порога слышимости и болевого порога отличается в 10¹² раз.

Таким образом, мы имеем некоторый диапазон слышимых звуков, громкость которых можем определить, опираясь на ощущения.

Например: Громким можно назвать тот звук, который превышает громкость нормальной речи, а тихим наоборот является такой звук, при котором хочется говорить тихо или шёпотом, что бы услышать его.

 

Так случилось, что наш орган слуха воспринимает звуки разной частоты по-разному, оценивает интенсивность источников звука не линейно, а по некоторой логарифмической кривой:

  Человек одинаково оценивает равные относительные изменения звука. Другими словами, изменение громкости кажется человеку одинаковым, если сила звука источника изменилась в одно и то же количество раз (или на один и тот же процент относительно своей первоначальной громкости). Однако в реальности, на разной громкости звук воспринимается по-разному. Для восприятия изменений тихого звука потребуется минимальное изменение его интенсивности, но при прослушивании звуков большой интенсивности потребуется значительное изменение, чтоб вызвать аналогичные ощущения.

Существует ряд формул доказывающих, что восприятие тихих и громких звуков не линейно, оно подвержено логарифмической зависимости изменения громкости одного звука от другого. Принципиальным значением в этом понятии лежит то, что ощущаемое изменение тихих звуков мы различаем очень чётко, однако при увеличении интенсивности звука, что бы ощутить аналогичную разницу, потребуется изменение интенсивности в десятки и сотни раз.

 

 

Например, если говорить нормальным голосом, то даже самые незначительные изменения его интенсивности (громкости) воспримутся вами как явное изменение. А вот если слушать шум одного поезда и через какое-то время появится другой поезд с аналогичной громкостью шума, звук по логике усилится в 2 раза, однако разницы мы почти не почувствуем.

Для понятия громкости и её определения (измерения) применяется логарифмическая шкала в дециБелах, (дБ).

Именно эта шкала дает четкое представление о изменении звуковых ощущений. При изменении ощущений в одинаковое количество раз, но при разной громкости (интенсивности), логарифмическая шкала соответствует изменению в то же количество раз.

Ощущение пропорционально логарифму возбуждения. (закон Вебера-Фехнера)

N = 20lgU₁/U₂

 

Громкостью называют субъективное качество, определяющее силу слухового ощущения, вызываемого звуком у слушателя. Измеряется громкость в дециБелах (дБ).

Теперь, зная, что такое громкость, мы сможем вспомнить и поговорить о нелинейности восприятия частот. Порог слышимости, изображенный графически, представляет собой кривую, опускающуюся в области частот 3000-4000 Гц и поднимающуюся к краям звукового диапазона.

 

Из этой формы кривой следует, чтодля равногромкого ощущения интенсивность (громкость) низких и высоких частот должна быть выше, чем средних.

 

С ростом громкости прослушивания звука, кривые равной громкости, как бы, выпрямляются.

Другими словами, частотная зависимость слуха в большей степени сказывается при тихом прослушивании, чем при громком. Это важно учитывать на практике! Например, звук, записанный на большой громкости, будет звучать бедно, тускло при прослушивании на маленькой громкости, и наоборот. Поэтому при работе в студии громкости воспроизведения, записи, прослушивании, оценки должны быть одинаковыми и близкими к оригиналу, если речь идет о записи живых инструментов. И так, прослушивать запись инструмента желательно на такой же громкости, на которой он звучит самостоятельно (без усиления).

 

Ниже приведена таблица звуков, для приблизительного восприятия и оценки громкости:

                                 

Так же следует отметить понятие «звуковая маскировка».

В реальных условиях, акустический сигнал не существует в условиях абсолютной тишины. Вместе с ним, на слух действуют те или иные посторонние шумы, затрудняющие слуховое восприятие, они как бы маскируют основной сигнал. Этот эффект довольно часто применяется в звукопроизводстве кино для достижения определенных художественных задач, и для эмоционального воздействия на слушателя. Например, теряющееся внимание учащегося слушающего урок плавно маскируют лиричной музыкой, таким образом, голос преподавателя уходит на второй план, а музыка оказывается на первом. Складывается ощущение, что герой погрузился в мечты.

 

 

Пространство и звук.

 

Вернёмся ненадолго к человеку, точнее к его слуховому органу – к ушам. Человек обладает способностью определять направление приходящих звуков. Наши органы слуха, воспринимая звуковые колебания от источников звука, расположенных справа и слева от слушателя, различают их по амплитуде и по фазе.

При этом фазовые сдвиги приходящих звуковых волн связаны с разницей в расстояниях между ушами. Различие по амплитуде звуковых колебаний, вызвано тем, что голова оказывает экранирующее действие, это особенно заметно на звуковых волнах, длины которых соизмеримы с размерами головы (высокие частоты).