Como nosso ouvido julga a direção dos sons
Uma das funções da audição é determinar a orientação das coisas.Nossos ouvidos podem nos dar uma ideia aproximada de onde vem o som.
Existem cerca de um milhão de células ganglionares na retina de cada olho e, visualmente falando, temos cerca de dois milhões de canais de informação para dizer onde as coisas estão.Mas para a audição, o gargalo é que ela possui apenas dois canais: os tímpanos das orelhas esquerda e direita.Tentar localizar a fonte do som por meio de ondas sonoras vibrantes é como colocar dois dispositivos na beira de um lago para capturar as ondulações do lago, de modo a determinar quantos barcos estão no lago e onde estão.Sua dificuldade pode ser imaginada.
Nossos cérebros resolvem esse problema de várias maneiras.Já escrevi uma breve introdução a ele antes.
Localização de fonte sonora única no sistema auditivo humano.
O ouvido mais próximo da fonte sonora pode ouvir o som primeiro, e a diferença de tempo entre o som que chega aos dois ouvidos pode ser usada para determinar a localização da fonte sonora.Esse tipo de informação é chamado de diferença horária binaural.
Os ouvidos próximos à fonte sonora ouvem mais som, o que é chamado de diferença de nível sonoro binaural.
Esta informação pode ser usada para localizar o som no nível sonoro a qualquer momento: a baixa frequência depende da diferença;O som com esta alta frequência depende da diferença do nível de som).
No entanto, esse posicionamento é ambíguo.Porque o som não acontece apenas na superfície, ele pode acontecer na frente, ou para cima e para baixo.Som de 45° ou não, a diferença de tempo deles no nível de som binaural é exatamente a mesma, você vai usar essas duas informações corretamente, elas formam um “cone duplo”.OK, usaremos informações adicionais para reduzir a ambiguidade
Se quiser localizar o som no plano vertical, você precisa usar a informação espectral do som.A direção na qual o som viaja afeta como ele se reflete no ouvido externo (também conhecido como “ouvido”, mas o termo técnico para isso é “pavilhão auricular”).Sons em diferentes frequências são aumentados ou atenuados dependendo da direção da fonte sonora.Além disso, o formato dos nossos dois ouvidos é ligeiramente diferente, de modo que o impacto no som também é diferente, o que é mais propício ao julgamento com base na informação espectral do som.
O principal julgamento do cérebro é baseado na diferença horária binaural.Quando outras informações entram em conflito entre si, essas informações são dominantes.As informações espectrais que fornecem informações do plano vertical são imprecisas e muitas vezes enganosas.
É justamente pela ambiguidade desse posicionamento que viramos a cabeça ao ouvir o som.Ao ler constantemente múltiplas informações sobre a fonte sonora, podemos cobrir esta incerteza e estabelecer uma base de evidências abrangente e complementar para determinar de onde o som pode vir.Por exemplo, os pássaros ficam virando a cabeça, às vezes o som de insetos, assim como nós, para reduzir a incerteza da posição sonora.
Quanto mais informações um som contém, mais fácil é localizá-lo.Portanto, ruídos contendo sons de frequências diferentes são mais fáceis de localizar.Esta é a razão para adicionar ruído branco de banda larga ao apito do veículo, em vez de usar um sinal de tom puro como no passado.
Os ecos são um fator ainda mais enganoso.Podemos ter uma boa noção das complexidades da localização sonora examinando a maneira como processamos os ecos.A maioria dos ambientes, incluindo salas, locais, vales e muito mais, produzem ecos.
Já é difícil dizer de onde vem um único som, e muito menos distinguir entre as várias acústicas, reflexos e suas reverberações, todos vindo de diferentes direções.Felizmente, porém, o sistema auditivo possui mecanismos especiais para mitigar esta perturbação do erro de julgamento posicional.
Quando o som e o eco originais chegarem aos seus ouvidos em muito pouco tempo, o cérebro os combinará em um grupo, e apenas o primeiro som original representará o grupo inteiro.Isto é facilmente percebido no efeito Hass, também conhecido como efeito de prioridade.
O valor limite da diferença de tempo do som para o efeito Haas é de 30 a 50 milissegundos.Se a diferença horária entre a chegada de duas vozes ultrapassar esse limite, você ouvirá duas vozes vindas de dois lugares.Isso é o que normalmente chamamos de eco.Ao criar ecos e reduzir a diferença de tempo acima para abaixo do limite, você sentirá o impacto desse efeito.
Experimente bater palmas em uma parede enorme (como a Parede do Eco do Templo do Céu) para experimentar o efeito Haas.Por favor, fique a cerca de 10 metros de distância da parede e bata palmas.A esta distância, a diferença de tempo entre o som original e o eco produzido pelas palmas ultrapassará 50 milissegundos.Então, você ouvirá duas vozes.
Agora vá até a parede e continue a aplaudir.A cerca de 5 metros da parede – a diferença de tempo entre o som original e o eco é inferior a 50 milissegundos – você não ouvirá mais esses dois sons.O som original e o eco se fundiram e parecem ser um som vindo da direção do som original.Neste ponto, o efeito de prioridade desempenha um papel importante.Claro, este é apenas um dos muitos mecanismos usados para ajudar a localizar melhor o som.
Em qualquer caso, a audição pode nos dizer de forma rápida e aproximada a origem do som, e basta voltarmos e lidarmos com isso.
Tecnologia Co. de Guangdong Nandi Yanlong, Ltd.
Horário da postagem: 22 de outubro de 2022