Portál:Percepce zvuku

(rozdíl) ← Starší verze | zobrazit aktuální verzi (rozdíl) | Novější verze → (rozdíl)
  • zkoumá vztahy mezi fyzikálními jevy a jejich tělesnou odezvou

Ucho

(viz též Fyziologická fonetika)

Anatomie ucha

Vnější ucho

  • boltec
- možnost lokalizace zvuku
  • zevní zvukovod
- rezonance asi 3 000–5 000 Hz
- asi 2–3 cm dlouhý
  • bubínek
- blána, na niž dopadají vibrace

Střední ucho

  • kůstky kladívko + kovadlinka + třmínek
  • převod vibrací z řídkého prostředí vzduchu do hustého prostředí kapaliny
  • rezonanční frekvence 1 000 Hz – při ní kůstky nejlépe kmitají

Vnitřní ucho

  • kůstky středního ucha navazují na hlemýžď (kochleu) přes oválné okénko
  • každé místo bazilární membrány je schopné přenášet jen některé frekvence (na začátku nejvyšší zvuky, uprostřed nejnižší)
  • Cortiho ústrojí – z něj vedou řasinkovité buňky a jejich pohyb dráždí nervy
  • první spektrální filtr v cestě zvuku → excitační vzorce


Akustické hledisko

  • z hlediska akustiky můžeme sledovat vnímání výšky, hlasitosti a kvality
  •  ! neplést výšku a frekvenci – přesná veličina × objektivní vjem !


Vnímání výšky

  • závisí na základní frekvenci, ale vztah není lineární
  • i když základní frekvence chybí, slyšíme ji
  • při vnímání výšky hraje malou roli i amplituda – láme se to kolem 1 500 Hz – silnější hlubší tóny zní ještě hlubší, silnější vyšší tóny zní ještě vyšší
  • nejnižší slyšitelná frekvence je asi (16)-20 Hz
  • nejvyšší slyšitelná frekvence je asi 20 000 Hz
  • < 20 Hz = infrazvuk – lze vnímat taktilně (vibrace na pokožce)
  • > 20 000 Hz = ultrazvuk (protože kůstky nedokážou rychleji vibrovat) (netopýři slyší asi až 100 kHz)
  • presbyakuse – snižování horní hranice slyšitelnosti s rostoucím věkem
  • diference limen = nejmenší vnímatelný rozdíl
- liší se v závislosti na frekvenci
- nejefektivnější v nízkých frekvencích asi kolem 100 Hz (pak mocninově stoupá)
- počítá se jako x/200 → u větších čísel větší hodnoty
- Hz nejsou pro percepci tolik relevantní
- asi do 800 Hz vnímáme lineárně, nad 800 se začíná logaritmovat (větší rozdíl se vnímá jako menší) (graf se jakoby zplošťuje)
  • pro různé druhy Aakustické analýzy se hodí různé stupnice:
- pro analýzu intonace půltóny
- pro formanty např. mely (nejstarší), barky, erby (nejnovější)


Melová stupnice

  • vynalezena ve 30. letech 20. století
  • dvojice zvuků, které jsou od sebe vzdáleny stejný počet melů, vnímáme jako stejný interval (→ rozdíl třeba 100 melů je vždycky percepčně stejný)
  • stejně jako u diference limen se do 800 Hz vnímá lineárně, pak se logaritmuje
  • na rozdíl od oktávové stupnice (která zahrnuje i libozvučnost) využívá jen výšku


Barková a erbová stupnice

  • pojem "kritické pásmo slyšení" (CB – „critical bandwidth“)
- jak reaguje bazilární membrána na zvuky s podobnou frekvencí?
- nejblíže jsou rázy, pak nějaká ošklivá kombinace, od hranice pak relativně melodické (z jednoho vrcholku se stanou dva odlišné, a to je právě to kritické pásmo)
- průběh diference limen a kritického pásma je stejný (tvarem) – mocninově stoupá
- v rámci jednoho kritického pásma rozlišíme asi 20-30 diferencí limen
  • vzdálenost kritických pásem se udává právě v barcích / erbech
- frekvenčně může být jiná, ale percepčně je vždy stejná stejná
Barky
  • odfiltrovaný bílý šum vystředěný kolem tónu → postupně rozšiřovali pásmo toho šumu – šlo o to, najít, v jakém okamžiku už nebude tón slyšet nebo kdy se začne měnit jeho detekce = šířka kritického pásma (šum zaplní celý filtr kolem tónu → tón už není slyšet)
  • asi do 500 Hz pořád stejná šířka kritického pásma (asi 100 Hz), nad 500 Hz se zvyšuje (asi 20% f)
- některé osoby se zhoršeným sluchem mají kritické pásmo širší → hůře slyší jednotlivé tóny, slévá se to
  • převod: 200 melů = 2 barky, 1 000 melů = 10 barků
  • nevýhoda barků – rozlišení až od 500 Hz → rozlišení v nízkých frekvencích je špatné
Erby
  • signální tón, kus od něj na obě strany šum (mezi nimi „průslech“) → šum se postupně přibližuje tónu (průslech se zužuje)
  • v okamžiku, kdy je to moc blízko a začne to ovlivňovat jeho detekci = šířka kritického pásma (= opačný postup než u barků → odstraňuje problém s rázováním) → lepší rozlišení v nízkých frekvencích
  • ve středních frekvencích je šířka pásma asi 12% f
  • problém barků i erbů je, že jejich průběh byl nějak zjištěn a až pak se musela najít rovnice, která by tomu průběhu odpovídala → víc různých rovnic
  • pro zjednodušení se používá:
- bark = 1/3 oktávy
- erb = 1/6 oktávy