¿Cómo juzga nuestro oído la dirección de los sonidos?
Una de las funciones del oído es determinar la orientación de las cosas.Nuestros oídos pueden darnos una idea aproximada de dónde proviene el sonido.
Hay alrededor de un millón de células ganglionares en la retina de cada ojo y, visualmente, tenemos alrededor de dos millones de canales de información para saber dónde están las cosas.Pero para la audición, el cuello de botella es que sólo tiene dos canales: los tímpanos del oído izquierdo y derecho.Tratar de localizar la fuente del sonido mediante la vibración de ondas sonoras es como colocar dos dispositivos en el borde de un lago para capturar las ondas del lago, a fin de determinar cuántos barcos hay en el lago y dónde están.Su dificultad se puede imaginar.
Nuestros cerebros resuelven este problema de varias maneras.He escrito una breve introducción antes.
Localización de una única fuente de sonido en el sistema auditivo humano.
El oído más cercano a la fuente de sonido puede escuchar el sonido primero, y la diferencia de tiempo entre el sonido que llega a los dos oídos se puede utilizar para determinar la ubicación de la fuente de sonido.Este tipo de información se llama diferencia horaria binaural.
Los oídos cercanos a la fuente de sonido escuchan más sonido, lo que se denomina diferencia de nivel de sonido binaural.
Esta información se puede utilizar para localizar el sonido al nivel sonoro en cualquier momento: la baja frecuencia depende de la diferencia;El sonido con esta alta frecuencia depende de la diferencia de nivel de sonido).
Sin embargo, este posicionamiento es ambiguo.Porque el sonido no sólo ocurre en la superficie, puede ocurrir en el frente o hacia arriba y hacia abajo.Sonido de 45° o no, su diferencia horaria en el nivel de sonido binaural es exactamente la misma, utilizarás estas dos informaciones correctamente, forman un "doble cono".OK, usaremos información adicional para reducir la ambigüedad.
Si desea localizar el sonido en el plano vertical, debe utilizar la información espectral del sonido.La dirección en la que viaja el sonido afecta la forma en que se refleja en el oído externo (también conocido como "oído", pero el término técnico para designarlo es "pabellón auricular").Los sonidos de diferentes frecuencias se realzan o atenúan según la dirección de la fuente de sonido.Además, las formas de nuestros dos oídos son ligeramente diferentes, por lo que el impacto en el sonido también es diferente, lo que favorece más el juicio basado en la información espectral del sonido.
El juicio principal del cerebro se basa en la diferencia horaria binaural.Cuando otra información entra en conflicto entre sí, esta información es dominante.La información espectral que proporciona información en el plano vertical es inexacta y, a menudo, engañosa.
Precisamente por la ambigüedad de esta posición volvemos la cabeza cuando escuchamos el sonido.Al leer constantemente múltiples piezas de información sobre la fuente del sonido, podemos cubrir esta incertidumbre y establecer una base de evidencia integral y complementaria para determinar de dónde puede provenir el sonido.Por ejemplo, los pájaros siguen girando la cabeza, a veces el sonido de los insectos, al igual que nosotros, para reducir la incertidumbre de la posición del sonido.
Cuanta más información contenga un sonido, más fácil será localizarlo.Por tanto, el ruido que contiene sonidos de diferentes frecuencias es más fácil de localizar.Esta es la razón por la que se añade ruido blanco de banda ancha al silbato del vehículo, en lugar de utilizar una señal de tono puro como se hacía en el pasado.
Los ecos son un factor aún más engañoso.Podemos tener una buena idea de las complejidades de la localización del sonido examinando la forma en que procesamos los ecos.La mayoría de los entornos, incluidas salas, lugares, valles y más, producen ecos.
Ya es bastante difícil saber de dónde proviene un solo sonido, y mucho menos distinguir entre las distintas acústicas, reflejos y sus reverberaciones, que llegan desde diferentes direcciones.Afortunadamente, sin embargo, el sistema auditivo cuenta con mecanismos especiales para mitigar esta alteración del juicio erróneo posicional.
Cuando el sonido original y el eco llegan a tus oídos en muy poco tiempo, el cerebro los combinará en un grupo, y sólo el primer sonido original representará a todo el grupo.Esto se observa fácilmente en el efecto Hass, también conocido como efecto de prioridad.
El valor umbral de la diferencia de tiempo del sonido para el efecto Haas es de 30 a 50 milisegundos.Si la diferencia horaria entre la llegada de dos voces supera este umbral, escuchará dos voces procedentes de dos lugares.Esto es lo que solemos llamar eco.Al crear ecos y acortar la diferencia de tiempo desde arriba hasta debajo del umbral, sentirás el impacto de este efecto.
Intente aplaudir ante una pared enorme (como la Pared de Eco del Templo del Cielo) para experimentar el efecto Haas.Párate a unos 10 metros de la pared y aplaude.A esta distancia, la diferencia de tiempo entre el sonido original y el eco producido por las palmas superará los 50 milisegundos.Entonces escucharás dos voces.
Ahora ve a la pared y continúa aplaudiendo.A unos 5 metros de la pared (la diferencia de tiempo entre el sonido original y el eco es inferior a 50 milisegundos) ya no escuchará estos dos sonidos.El sonido original y el eco se han fusionado y parecen ser un sonido proveniente de la dirección del sonido original.En este punto, el efecto de prioridad juega un papel importante.Por supuesto, este es sólo uno de los muchos mecanismos utilizados para ayudar a localizar mejor el sonido.
En cualquier caso, el oído puede decirnos de forma rápida y aproximada la fuente del sonido, y nos basta con volver atrás y ocuparnos de ello.
Tecnología Co., Ltd. de Guangdong Nandi Yanlong
Hora de publicación: 22 de octubre de 2022