كيف تحكم أذننا على اتجاه الأصوات؟
إحدى وظائف السمع هي تحديد اتجاه الأشياء.يمكن لآذاننا أن تعطينا فكرة تقريبية عن مصدر الصوت.
هناك حوالي مليون خلية عقدية في شبكية العين في كل عين، ومن الناحية البصرية، لدينا حوالي مليوني قناة معلومات لمعرفة مكان الأشياء.لكن بالنسبة للسمع، فإن عنق الزجاجة هو أنه يحتوي على قناتين فقط: طبلة الأذن اليمنى واليسرى.إن محاولة تحديد مصدر الصوت عن طريق اهتزاز الموجات الصوتية يشبه وضع جهازين على حافة بحيرة لالتقاط التموجات في البحيرة، وذلك لتحديد عدد القوارب الموجودة في البحيرة ومكان تواجدها.ويمكن تصور مدى صعوبتها.
أدمغتنا تحل هذه المشكلة بعدة طرق.لقد كتبت مقدمة مختصرة عنه من قبل.
توطين مصدر صوت واحد في النظام السمعي البشري.
يمكن للأذن الأقرب لمصدر الصوت سماع الصوت أولاً، ويمكن استخدام الفارق الزمني بين وصول الصوت إلى الأذنين لتحديد موقع مصدر الصوت.يُسمى هذا النوع من المعلومات بفارق التوقيت بكلتا الأذنين.
تسمع الأذنين القريبة من مصدر الصوت المزيد من الصوت، وهو ما يسمى اختلاف مستوى الصوت بكلتا الأذنين.
يمكن استخدام هذه المعلومات لتحديد موقع الصوت عند مستوى الصوت في أي وقت: التردد المنخفض يعتمد على الفرق؛الصوت بهذا التردد العالي يعتمد على اختلاف مستوى الصوت).
ومع ذلك، فإن هذا الموقف غامض.لأن الصوت لا يحدث فقط على السطح، بل يمكن أن يحدث في المقدمة، أو لأعلى ولأسفل.صوت 45 درجة أم لا، ففارق التوقيت على مستوى الصوت بكلتا الأذنين هو نفسه تمامًا، وسوف تستخدم هاتين المعلومتين بشكل صحيح، فهما يشكلان "مخروطًا مزدوجًا".حسنًا، سوف نستخدم معلومات إضافية لتقليل الغموض
إذا كنت ترغب في تحديد موقع الصوت في المستوى الرأسي، فأنت بحاجة إلى استخدام المعلومات الطيفية للصوت.يؤثر الاتجاه الذي ينتقل فيه الصوت على كيفية انعكاسه في الأذن الخارجية (المعروفة أيضًا باسم "الأذن"، ولكن المصطلح التقني لها هو "الصيوان").يتم تعزيز أو تخفيف الأصوات ذات الترددات المختلفة اعتمادًا على اتجاه مصدر الصوت.بالإضافة إلى ذلك، فإن أشكال أذنينا مختلفة قليلاً، بحيث يكون التأثير على الصوت مختلفًا أيضًا، وهو أكثر ملاءمة للحكم بناءً على المعلومات الطيفية للصوت.
يعتمد الحكم الرئيسي للدماغ على فارق التوقيت بين الأذنين.وعندما تتعارض معلومات أخرى مع بعضها البعض، تكون هذه المعلومات هي المهيمنة.المعلومات الطيفية التي توفر معلومات المستوى الرأسي غير دقيقة وغالبًا ما تكون مضللة.
وبسبب غموض هذا الوضع على وجه التحديد، فإننا ندير رؤوسنا عند الاستماع إلى الصوت.من خلال القراءة المستمرة لأجزاء متعددة من المعلومات حول مصدر الصوت، يمكننا تغطية حالة عدم اليقين هذه وإنشاء قاعدة أدلة شاملة ومتكاملة لتحديد مصدر الصوت.على سبيل المثال، تستمر الطيور في إدارة رؤوسها، وأحيانًا يصدر صوت الحشرات، مثلنا تمامًا، لتقليل عدم اليقين في موضع الصوت.
كلما زادت المعلومات التي يحتوي عليها الصوت، أصبح من الأسهل تحديد موقعه.ولذلك، فإن الضوضاء التي تحتوي على أصوات ذات ترددات مختلفة يكون من الأسهل تحديد موقعها.وهذا هو السبب وراء إضافة ضوضاء بيضاء عريضة النطاق إلى صافرة السيارة، بدلاً من استخدام إشارة نغمة نقية كما كان الحال في الماضي.
تعتبر الأصداء عاملاً أكثر تضليلاً.يمكننا الحصول على فكرة جيدة عن تعقيدات تحديد موقع الصوت من خلال فحص الطريقة التي نعالج بها الصدى.تنتج معظم البيئات، بما في ذلك الغرف والأماكن والوديان وغيرها، أصداء.
من الصعب معرفة مصدر الصوت الواحد، ناهيك عن التمييز بين الصوتيات والانعكاسات وأصداءها المختلفة، والتي تأتي جميعها إليك من اتجاهات مختلفة.ولكن لحسن الحظ، فإن الجهاز السمعي لديه آليات خاصة للتخفيف من هذا الاضطراب الناجم عن سوء التقدير الموضعي.
عندما يصل الصوت الأصلي والصدى إلى أذنيك في وقت قصير جدًا، سيجمعهما الدماغ في مجموعة، ولن يمثل سوى الصوت الأصلي الأول المجموعة بأكملها.يمكن تحقيق ذلك بسهولة في تأثير هاس، المعروف أيضًا باسم تأثير الأولوية.
القيمة الحدية للفارق الزمني للصوت لتأثير هاس هي 30-50 مللي ثانية.فإذا تجاوز الفارق الزمني بين وصول صوتين هذه العتبة، فسوف تسمع صوتين قادمين من مكانين.وهذا ما نسميه عادة الصدى.ومن خلال إنشاء أصداء وتقصير الفارق الزمني من أعلى إلى أسفل العتبة، ستشعر بتأثير هذا التأثير.
حاول التصفيق بيديك على جدار ضخم (مثل جدار الصدى في معبد السماء) لتجربة تأثير هاس.يرجى الوقوف على بعد حوالي 10 أمتار من الحائط والتصفيق بيديك.وعند هذه المسافة، فإن الفارق الزمني بين الصوت الأصلي والصدى الناتج عن تصفيق الأيدي سيتجاوز 50 مللي ثانية.لذلك، سوف تسمع صوتين.
اذهب الآن إلى الحائط واستمر في التصفيق.على بعد حوالي 5 أمتار من الحائط - الفارق الزمني بين الصوت الأصلي والصدى أقل من 50 مللي ثانية - لن تسمع هذين الصوتين بعد الآن.تم دمج الصوت الأصلي والصدى، ويبدو أنهما صوت من اتجاه الصوت الأصلي.في هذه المرحلة، يلعب تأثير الأولوية دورًا.وبطبيعة الحال، هذه مجرد واحدة من العديد من الآليات المستخدمة للمساعدة في تحديد موقع الصوت بشكل أفضل.
على أية حال، يمكن للسمع أن يخبرنا بسرعة وتقريبًا بمصدر الصوت، ويكفي أن نعود ونتعامل معه.
قوانغدونغ ناندي يانلونج التكنولوجيا المحدودة
وقت النشر: 22 أكتوبر 2022