Comment notre oreille juge-t-elle la direction des sons
L’une des fonctions de l’audition est de déterminer l’orientation des choses.Nos oreilles peuvent nous donner une idée approximative de la provenance du son.
Il y a environ un million de cellules ganglionnaires dans la rétine de chaque œil et, visuellement parlant, nous disposons d'environ deux millions de canaux d'information pour savoir où se trouvent les choses.Mais pour l’audition, le goulot d’étranglement est qu’elle ne dispose que de deux canaux : les tympans de l’oreille gauche et celui de l’oreille droite.Essayer de localiser la source du son en faisant vibrer des ondes sonores, c'est comme placer deux appareils au bord d'un lac pour capturer les ondulations du lac, afin de déterminer combien de bateaux se trouvent sur le lac et où ils se trouvent.Sa difficulté peut être imaginée.
Notre cerveau résout ce problème de plusieurs manières.J’en ai déjà écrit une brève introduction.
Localisation d'une source sonore unique dans le système auditif humain.
L'oreille la plus proche de la source sonore peut entendre le son en premier, et la différence de temps entre le son atteignant les deux oreilles peut être utilisée pour déterminer l'emplacement de la source sonore.Ce type d’information est appelé différence de temps binaurale.
Les oreilles proches de la source sonore entendent davantage de son, ce que l’on appelle la différence de niveau sonore binaural.
Ces informations peuvent être utilisées à tout moment pour localiser le son au niveau sonore : la basse fréquence dépend de la différence ;Le son avec cette haute fréquence dépend de la différence de niveau sonore).
Cependant, ce positionnement est ambigu.Parce que le son ne se produit pas seulement à la surface, il peut se produire à l'avant ou de haut en bas.45° sonore ou pas, leur écart horaire sur le niveau sonore binaural est exactement le même, vous utiliserez correctement ces deux informations, elles forment un "double cône".OK, nous utiliserons des informations supplémentaires pour réduire l'ambiguïté
Si vous souhaitez localiser le son dans le plan vertical, vous devez utiliser les informations spectrales du son.La direction dans laquelle le son se propage affecte la façon dont il se reflète dans l'oreille externe (également connue sous le nom d'« oreille », mais le terme technique pour cela est « le pavillon »).Les sons à différentes fréquences sont amplifiés ou atténués en fonction de la direction de la source sonore.De plus, les formes de nos deux oreilles sont légèrement différentes, de sorte que l'impact sur le son est également différent, ce qui est plus propice au jugement basé sur les informations spectrales du son.
Le principal jugement du cerveau repose sur la différence de temps binaurale.Lorsque d’autres informations entrent en conflit les unes avec les autres, ces informations prédominent.Les informations spectrales qui fournissent des informations sur le plan vertical sont inexactes et souvent trompeuses.
C’est justement à cause de l’ambiguïté de ce positionnement que l’on tourne la tête en écoutant le son.En lisant constamment plusieurs informations sur la source sonore, nous pouvons couvrir cette incertitude et établir une base de preuves complète et complémentaire pour déterminer d'où peut provenir le son.Par exemple, les oiseaux continuent de tourner la tête, parfois au son des insectes, tout comme nous, pour réduire l'incertitude de la position sonore.
Plus un son contient d’informations, plus il est facile à localiser.Par conséquent, le bruit contenant des sons de fréquences différentes est plus facile à localiser.C'est la raison pour laquelle il faut ajouter un bruit blanc à large bande au sifflet du véhicule, plutôt que d'utiliser un signal sonore pur comme par le passé.
Les échos sont un facteur encore plus trompeur.Nous pouvons avoir une bonne idée de la complexité de la localisation sonore en examinant la manière dont nous traitons les échos.La plupart des environnements, y compris les salles, les lieux, les vallées, etc., produisent des échos.
Il est déjà assez difficile de dire d'où vient un son unique, sans parler de distinguer les différentes acoustiques, réflexions et leurs réverbérations, toutes venant de différentes directions.Heureusement, cependant, le système auditif dispose de mécanismes spéciaux pour atténuer cette perturbation due à une erreur de jugement de position.
Lorsque le son et l’écho originaux atteignent vos oreilles en très peu de temps, le cerveau les combine en un groupe, et seul le premier son original représente l’ensemble du groupe.Ceci est facilement réalisé dans l’effet Hass, également connu sous le nom d’effet prioritaire.
La valeur seuil de la différence de temps du son pour l'effet Haas est de 30 à 50 millisecondes.Si le décalage horaire entre l’arrivée de deux voix dépasse ce seuil, vous entendrez deux voix venant de deux endroits.C'est ce que nous appelons habituellement l'écho.En créant des échos et en raccourcissant le décalage horaire du haut vers le bas du seuil, vous ressentirez l'impact de cet effet.
Essayez de taper dans vos mains contre un immense mur (comme le mur d'écho du Temple du Ciel) pour ressentir l'effet Haas.Veuillez vous tenir à environ 10 mètres du mur et applaudir.À cette distance, la différence de temps entre le son original et l’écho produit par les applaudissements des mains dépassera 50 millisecondes.Ainsi, vous entendrez deux voix.
Allez maintenant vers le mur et continuez à applaudir.A environ 5 mètres du mur - le décalage horaire entre le son original et l'écho est inférieur à 50 millisecondes - vous n'entendrez plus ces deux sons.Le son et l'écho d'origine ont fusionné et ils semblent être un son provenant de la direction du son d'origine.À ce stade, l’effet de priorité joue un rôle.Bien entendu, ce n’est là qu’un des nombreux mécanismes utilisés pour aider à mieux localiser le son.
Dans tous les cas, l’audition peut nous indiquer rapidement et grossièrement la source du son, et il suffit de revenir en arrière et de s’en occuper.
Guangdong Nandi Yanlong Technology Co., Ltd.
Heure de publication : 22 octobre 2022