head_banner

tin tức & kiến ​​thức

Tai chúng ta phán đoán hướng của âm thanh như thế nào

Một trong những chức năng của thính giác là xác định hướng của sự vật.Tai của chúng ta có thể cho chúng ta ý tưởng sơ bộ về âm thanh phát ra từ đâu.

p1
p2

Có khoảng một triệu tế bào hạch trong võng mạc ở mỗi mắt và nói một cách trực quan, chúng ta có khoảng hai triệu kênh thông tin để biết mọi thứ ở đâu.Nhưng đối với thính giác, điểm nghẽn là nó chỉ có hai kênh: màng nhĩ của tai trái và tai phải.Cố gắng xác định nguồn âm thanh bằng cách rung sóng âm thanh cũng giống như đặt hai thiết bị trên mép hồ để ghi lại những gợn sóng trong hồ, nhằm xác định có bao nhiêu chiếc thuyền trên hồ và chúng ở đâu.Khó khăn của nó có thể được tưởng tượng.

Bộ não của chúng ta giải quyết vấn đề này theo một số cách.Tôi đã viết một bài giới thiệu ngắn gọn về nó trước đây.

Định vị nguồn âm thanh đơn trong hệ thống thính giác của con người.

Tai gần nguồn âm nhất có thể nghe thấy âm thanh đầu tiên và có thể sử dụng chênh lệch thời gian giữa âm thanh đến hai tai để xác định vị trí của nguồn âm.Loại thông tin này được gọi là chênh lệch thời gian hai tai.

Tai ở gần nguồn âm thanh sẽ nghe được nhiều âm thanh hơn, gọi là sự chênh lệch mức âm thanh hai tai.

Thông tin này có thể được sử dụng để xác định vị trí âm thanh ở mức âm thanh bất kỳ lúc nào: tần số thấp phụ thuộc vào sự chênh lệch;Âm thanh có tần số cao này phụ thuộc vào sự chênh lệch mức âm thanh).

Tuy nhiên, định vị này là mơ hồ.Vì âm thanh không chỉ xảy ra trên bề mặt mà nó có thể xảy ra ở phía trước, hoặc lên xuống.Âm thanh 45° hay không thì sự khác biệt về thời gian của chúng trên mức âm thanh hai tai là hoàn toàn giống nhau, bạn sẽ sử dụng chính xác hai thông tin này, chúng tạo thành một "hình nón kép".Được rồi, chúng tôi sẽ sử dụng thông tin bổ sung để giảm sự mơ hồ

p3

Nếu muốn định vị âm thanh trong mặt phẳng thẳng đứng, bạn cần sử dụng thông tin quang phổ của âm thanh.Hướng truyền âm thanh ảnh hưởng đến cách nó phản xạ ở tai ngoài (còn được gọi là "tai", nhưng thuật ngữ kỹ thuật cho nó là "loa tai").Âm thanh ở các tần số khác nhau được tăng hoặc giảm tùy theo hướng của nguồn âm thanh.Ngoài ra, hình dạng của hai tai chúng ta hơi khác nhau nên tác động lên âm thanh cũng khác nhau, giúp phán đoán dựa trên thông tin quang phổ của âm thanh sẽ dễ dàng hơn.

p4

Phán đoán chính của não dựa trên sự khác biệt về thời gian giữa hai tai.Khi các thông tin khác xung đột với nhau thì thông tin này chiếm ưu thế.Thông tin quang phổ cung cấp thông tin mặt phẳng thẳng đứng là không chính xác và thường gây hiểu nhầm.

Chính vì sự mơ hồ của vị trí này mà chúng ta quay đầu lại khi nghe âm thanh.Bằng cách liên tục đọc nhiều thông tin về nguồn âm thanh, chúng ta có thể che đậy sự không chắc chắn này và thiết lập cơ sở bằng chứng toàn diện và bổ sung để xác định âm thanh có thể đến từ đâu.Ví dụ, loài chim liên tục quay đầu, đôi khi là tiếng côn trùng, giống như chúng ta, để giảm bớt sự không chắc chắn về vị trí âm thanh.

Âm thanh càng chứa nhiều thông tin thì càng dễ xác định vị trí.Do đó, tiếng ồn chứa âm thanh có tần số khác nhau sẽ dễ dàng xác định được hơn.Đây là lý do phải thêm tiếng ồn trắng băng thông rộng vào tiếng còi của xe, thay vì sử dụng tín hiệu thuần âm như trước đây.

Tiếng vang thậm chí còn là một yếu tố gây hiểu lầm hơn.Chúng ta có thể hiểu rõ sự phức tạp của việc định vị âm thanh bằng cách kiểm tra cách chúng ta xử lý tiếng vang.Hầu hết các môi trường, bao gồm phòng, địa điểm, thung lũng, v.v., đều tạo ra tiếng vang.

Thật khó để biết một âm thanh phát ra từ đâu, chưa nói đến việc phân biệt giữa các âm thanh, phản xạ và âm vang khác nhau của chúng, tất cả đều đến với bạn từ các hướng khác nhau.Tuy nhiên, may mắn thay, hệ thống thính giác có các cơ chế đặc biệt để giảm thiểu sự xáo trộn do phán đoán sai vị trí này.

6

Khi âm thanh gốc và tiếng vọng đến tai bạn trong thời gian rất ngắn, não sẽ kết hợp chúng thành một nhóm và chỉ có âm thanh gốc đầu tiên mới đại diện cho cả nhóm.Điều này có thể dễ dàng nhận ra trong hiệu ứng Hass hay còn gọi là hiệu ứng ưu tiên.

Giá trị ngưỡng chênh lệch thời gian của âm thanh đối với hiệu ứng Haas là 30-50 mili giây.Nếu chênh lệch thời gian giữa sự xuất hiện của hai giọng nói vượt quá ngưỡng này, bạn sẽ nghe thấy hai giọng nói đến từ hai nơi.Đây là những gì chúng ta thường gọi là tiếng vang.Bằng cách tạo ra tiếng vang và rút ngắn khoảng cách thời gian từ trên xuống dưới ngưỡng, bạn sẽ cảm nhận được tác động của hiệu ứng này.

Hãy thử vỗ tay vào một bức tường lớn (chẳng hạn như Bức tường vọng âm của Đền Thiên Đường) để trải nghiệm hiệu ứng Haas.Hãy đứng cách tường khoảng 10 mét và vỗ tay.Ở khoảng cách này, chênh lệch thời gian giữa âm thanh gốc và tiếng vang do tiếng vỗ tay tạo ra sẽ vượt quá 50 mili giây.Vì vậy, bạn sẽ nghe thấy hai giọng nói.

p6

Bây giờ hãy đi vào tường và tiếp tục vỗ tay.Khi cách bức tường khoảng 5m - thời gian chênh lệch giữa âm thanh gốc và tiếng vang chưa đến 50 mili giây - bạn sẽ không còn nghe thấy hai âm thanh này nữa.Âm thanh gốc và tiếng vang đã hợp nhất và chúng dường như là âm thanh theo hướng của âm thanh gốc.Tại thời điểm này, hiệu ứng ưu tiên đang đóng một vai trò.Tất nhiên, đây chỉ là một trong nhiều cơ chế được sử dụng để giúp định vị âm thanh tốt hơn.

Trong mọi trường hợp, thính giác có thể cho chúng ta biết nguồn gốc của âm thanh một cách nhanh chóng và gần đúng, chỉ cần chúng ta quay lại và xử lý nó là đủ.

Công ty TNHH Công nghệ Nandi Yanlong Quảng Đông


Thời gian đăng: Oct-22-2022