Lavoro di laboratorio n. 5

Audiometria

Lo studente dovrebbe saperlo: ciò che viene chiamato suono, la natura del suono, le fonti del suono; caratteristiche fisiche del suono (frequenza, ampiezza, velocità, intensità, livello di intensità, pressione, spettro acustico); caratteristiche fisiologiche del suono (altezza, volume, timbro, frequenze di vibrazione minima e massima percepite da una determinata persona, soglia di udibilità, soglia del dolore) loro relazione con le caratteristiche fisiche del suono; sistema uditivo umano, teorie della percezione del suono; coefficiente di isolamento acustico; impedenza acustica, assorbimento e riflessione del suono, coefficienti di riflessione e penetrazione delle onde sonore, riverbero; fondamenti fisici dei metodi di ricerca del suono in clinica, il concetto di audiometria.

Lo studente deve essere in grado di: utilizzando un generatore di suoni, rimuovere la dipendenza della soglia uditiva dalla frequenza; determina le frequenze di vibrazione minima e massima che percepisci, esegui un audiogramma utilizzando un audiometro.

Breve teoria

Suono. Caratteristiche fisiche del suono

Suono sono chiamate onde meccaniche con una frequenza di vibrazione delle particelle di un mezzo elastico da 20 Hz a 20.000 Hz, percepite dall'orecchio umano.

Fisico nominare quelle caratteristiche del suono che esistono oggettivamente. Non sono legati alle peculiarità della sensazione di vibrazioni sonore di una persona. Le caratteristiche fisiche del suono includono frequenza, ampiezza della vibrazione, intensità, livello di intensità, velocità di propagazione delle vibrazioni sonore, pressione sonora, spettro acustico del suono, coefficienti di riflessione e penetrazione delle vibrazioni sonore, ecc. Consideriamoli brevemente.

1. Frequenza di oscillazione. La frequenza delle vibrazioni sonore è il numero di vibrazioni delle particelle di un mezzo elastico (in cui si propagano le vibrazioni sonore) nell'unità di tempo. La frequenza delle vibrazioni sonore è compresa tra 20 e 20.000 Hz. Ogni individuo percepisce una certa gamma di frequenze (di solito leggermente al di sopra dei 20 Hz e al di sotto dei 20.000 Hz).

2. Ampiezza La vibrazione sonora è la massima deviazione delle particelle oscillanti del mezzo (in cui si propaga la vibrazione sonora) dalla posizione di equilibrio.

3. Intensità delle onde sonore(O il potere del suono) è una quantità fisica numericamente uguale al rapporto tra l'energia trasferita da un'onda sonora nell'unità di tempo attraverso una superficie unitaria orientata perpendicolarmente al vettore velocità dell'onda sonora, ovvero:

Dove W- energia delle onde, T- tempo di trasferimento dell'energia attraverso un'area della piattaforma S.

Unità di intensità: [ IO] = 1 J/(m2s) = 1 W/m2.

Prestiamo attenzione al fatto che l'energia e, di conseguenza, l'intensità dell'onda sonora è direttamente proporzionale al quadrato dell'ampiezza " UN"e frequenze" ω » vibrazioni sonore:

W ~ A 2 E Io ~ A 2 ; W~ω2 E io ~ ω 2.

4. Velocità del suonoè chiamata velocità di propagazione dell'energia vibrazionale sonora. Per un'onda armonica piana, la velocità di fase (la velocità di propagazione della fase di oscillazione (fronte d'onda), ad esempio massima o minima, cioè un coagulo o una rarefazione del mezzo) è uguale alla velocità dell'onda. Per un'oscillazione complessa (secondo il teorema di Fourier può essere rappresentata come una somma di oscillazioni armoniche), viene introdotto il concetto velocità di gruppo– la velocità di propagazione di un gruppo di onde con cui l'energia viene trasferita da una determinata onda.

La velocità del suono in qualsiasi mezzo può essere trovata utilizzando la formula:

Dove E- modulo di elasticità del mezzo (modulo di Young), R- densità del mezzo.

Con un aumento della densità del mezzo (ad esempio 2 volte), il modulo elastico E aumenta in misura maggiore (più di 2 volte), quindi, all'aumentare della densità del mezzo, aumenta la velocità del suono. Ad esempio, la velocità del suono nell'acqua è ≈ 1500 m/s, nell'acciaio - 8000 m/s.

Per i gas, la formula (2) può essere trasformata e ottenuta nella seguente forma:

(3)

dove g = S R /CV- il rapporto tra le capacità termiche molari o specifiche di un gas a pressione costante ( S R) e a volume costante ( CV).

R- costante universale dei gas ( R=8,31 J/mol K);

T- temperatura assoluta sulla scala Kelvin ( T=t o C+273);

M- massa molare del gas (per una normale miscela di gas dell'aria

M=29×10 -3 kg/mol).

Per aria a T=273K e la pressione atmosferica normale, la velocità del suono è υ=331,5 "332 m/s. Va notato che l’intensità dell’onda (quantità vettoriale) è spesso espressa in termini di velocità dell’onda:

o ,(4)

Dove S×l- volume, u=L/S×l- densità energetica volumetrica. Il vettore nell'equazione (4) è chiamato Vettore Umov.

5.Pressione sonoraè una quantità fisica numericamente uguale al rapporto tra il modulo della forza di pressione F particelle vibranti del mezzo in cui il suono si propaga nell'area S perpendicolare all'area orientata rispetto al vettore della forza di pressione.

P = F/S [P]= 1N/m2 = 1Pa (5)

L'intensità di un'onda sonora è direttamente proporzionale al quadrato della pressione sonora:

I = P2/(2rυ), (7)

Dove R- pressione sonora, R- densità del mezzo, υ - velocità del suono in un dato ambiente.

6.Livello di intensità. Il livello di intensità (livello di intensità sonora) è una grandezza fisica che numericamente è pari a:

L=lg(I/I 0), (8)

Dove IO- intensità del suono, I0 =10 -12 W/m2- l'intensità più bassa percepita dall'orecchio umano alla frequenza di 1000 Hz.

Livello di intensità l, in base alla formula (8), si misura in bel ( B). L = 1B, Se I=10I0.

Massima intensità percepita dall'orecchio umano Imax =10 W/m2, cioè. Imax / I0 =10 13 O Lmax=13B.

Più spesso il livello di intensità viene misurato in decibel ( dB):

L dB = 10 log(I/I 0), L=1dB A I=1,26I0.

Il livello di intensità sonora può essere rilevato attraverso la pressione sonora.

Perché I ~ P 2, Quello L(dB) = 10log(I/I 0) = 10 log(P/P 0) 2 = 20 log(P/P 0), Dove P 0 = 2 × 10 -5 Pa (a I 0 = 10 -12 W/m 2).

7.tono si chiama suono, che è un processo periodico (le oscillazioni periodiche di una sorgente sonora non avvengono necessariamente secondo una legge armonica). Se la sorgente sonora esegue un'oscillazione armonica x=ASinωt, allora viene chiamato questo suono semplice O pulito tono. Un'oscillazione periodica non armonica corrisponde a un tono complesso, che può essere rappresentato, secondo il teorema di Fourier, come un insieme di toni semplici con frequenze n circa(tono fondamentale) e 2n o, 3n o ecc., chiamato sovratoni con ampiezze corrispondenti.

8.Spettro acustico il suono è un insieme di vibrazioni armoniche con frequenze e ampiezze di vibrazione corrispondenti in cui può essere scomposto un dato tono complesso. Lo spettro di un tono complesso è allineato, ad es. frequenze no, 2no eccetera.

9. Rumore( rumore udibile ) chiamato suono, che è una vibrazione complessa e non ripetitiva di particelle di un mezzo elastico. Il rumore è una combinazione di toni complessi che cambiano casualmente. Lo spettro acustico del rumore è costituito da quasi tutte le frequenze nella gamma audio, ad es. lo spettro acustico del rumore è continuo.

Il suono può anche assumere la forma di un boom sonico. Boom sonico- si tratta di un impatto sonoro a breve termine (solitamente intenso) (battito di mani, esplosione, ecc.).

10.Penetrazione dell'onda sonora e coefficienti di riflessione. Una caratteristica importante del mezzo che determina la riflessione e la penetrazione del suono è l'impedenza dell'onda (impedenza acustica) Z=rυ, Dove R- densità del mezzo, υ -velocità del suono nel mezzo.

Se ad esempio un'onda piana incide normalmente sull'interfaccia tra due mezzi, il suono passa parzialmente nel secondo mezzo e una parte del suono viene riflessa. Se l'intensità del suono diminuisce io 1, passa - io 2, riflesso Io 3 = Io 1 - Io 2, Quello:

1) coefficiente di penetrazione dell'onda sonora B chiamato b=I2/I1;

2) coefficiente di riflessione UN chiamato:

a= I 3 /I 1 =(I 1 -I 2)/I 1 =1-I 2 /I 1 =1-b.

Rayleigh lo ha dimostrato b =

Se υ 1 r 1 = υ 2 r 2, Quello b=1(valore massimo), mentre a=0, cioè. non c'è onda riflessa.

Se Z2 >>Z1 O υ 2 r 2 >> υ 1 r 1 , Quello b » 4 υ 1 r 1 / υ 2 r 2. Quindi, ad esempio, se il suono cade dall'aria all'acqua, allora b=4(440/1440000)=0,00122 O 0,122% l'intensità del suono incidente penetra dall'aria nell'acqua.

11. Il concetto di riverbero. Cos'è il riverbero? In uno spazio chiuso, il suono viene riflesso ripetutamente dal soffitto, dalle pareti, dal pavimento, ecc. con intensità gradualmente decrescente. Pertanto, dopo la cessazione della sorgente sonora, per qualche tempo si sente il suono a causa di riflessioni multiple (ronzio).

Riverberoè il processo di graduale attenuazione del suono negli spazi chiusi dopo la cessazione della radiazione proveniente dalla sorgente delle onde sonore. Tempo di riverberoè il tempo durante il quale l'intensità del suono durante il riverbero diminuisce di 10 6 volte. Quando si progettano aule, sale da concerto, ecc. tenere conto della necessità di ottenere un certo tempo (intervallo di tempo) di riverbero. Quindi, ad esempio, per la Sala delle Colonne della Casa dei Sindacati e il Teatro Bolshoi di Mosca, il tempo di riverbero per le stanze vuote è rispettivamente di 4,55 s e 2,05 s, per le stanze piene – 1,70 s e 1,55 s.

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introduzione

Uno dei cinque sensi a disposizione dell’uomo è l’udito. Con il suo aiuto sentiamo il mondo che ci circonda.

La maggior parte di noi ha suoni che ricordiamo fin dall'infanzia. Per alcuni, sono le voci di familiari e amici, o lo scricchiolio delle assi di legno del pavimento in casa della nonna, o forse il rumore delle ruote del treno sulla vicina ferrovia. Ognuno avrà il suo.

Come ti senti quando ascolti o ricordi suoni familiari fin dall'infanzia? Gioia, nostalgia, tristezza, calore? Il suono può trasmettere emozioni, stati d'animo, incoraggiare l'azione o, al contrario, calmare e rilassare.

Inoltre, il suono viene utilizzato in vari ambiti della vita umana: in medicina, nella lavorazione dei materiali, nell'esplorazione delle profondità marine e molti, molti altri.

Inoltre, dal punto di vista della fisica, questo è solo un fenomeno naturale: vibrazioni di un mezzo elastico, il che significa che, come ogni fenomeno naturale, il suono ha caratteristiche, alcune delle quali possono essere misurate, altre solo udite.

Quando si sceglie l'attrezzatura musicale, si leggono recensioni e descrizioni, spesso ci imbattiamo in un gran numero di queste stesse caratteristiche e termini che gli autori utilizzano senza adeguati chiarimenti e spiegazioni. E se alcuni di essi sono chiari e ovvi a tutti, altri non hanno alcun senso per una persona impreparata. Pertanto, abbiamo deciso di raccontarvi in ​​un linguaggio semplice queste parole incomprensibili e complesse, a prima vista.

Se ricordi la tua conoscenza con l'audio portatile, è iniziata molto tempo fa, ed è stato questo lettore di cassette, regalatomi dai miei genitori per il nuovo anno.

A volte masticava la pellicola, e poi doveva sbrogliarla con graffette e parole forti. Divorava le batterie con un appetito che avrebbe fatto invidia a Robin Bobin Barabek (che divorò quaranta persone), e quindi i miei, a quel tempo, scarsissimi risparmi di un normale scolaretto. Ma tutti gli inconvenienti impallidivano rispetto al vantaggio principale: il giocatore ha dato una sensazione indescrivibile di libertà e gioia! Così mi sono “ammalato” di un suono che potevo portare con me.

Peccherei però contro la verità se dico che da quel momento sono sempre stato inseparabile dalla musica. Ci sono stati periodi in cui non c'era tempo per la musica, in cui la priorità era completamente diversa. Tuttavia, per tutto questo tempo ho cercato di tenermi aggiornato su ciò che stava accadendo nel mondo dell'audio portatile e, per così dire, di tenere il polso del polso.

Quando sono apparsi gli smartphone, si è scoperto che questi processori multimediali non solo potevano effettuare chiamate ed elaborare enormi quantità di dati ma, cosa molto più importante per me, archiviare e riprodurre enormi quantità di musica.

La prima volta che mi sono appassionato al suono del "telefono" è stato quando ho ascoltato il suono di uno degli smartphone musicali, che utilizzava i componenti di elaborazione del suono più avanzati dell'epoca (prima, lo ammetto, non avevo preso lo smartphone seriamente come dispositivo per ascoltare musica). Volevo davvero questo telefono, ma non potevo permettermelo. Allo stesso tempo, ho iniziato a seguire la gamma di modelli di questa azienda, che si era affermata ai miei occhi come produttore di suono di alta qualità, ma si è scoperto che le nostre strade divergevano costantemente. Da quel momento ho posseduto diverse apparecchiature musicali, ma non smetto mai di cercare uno smartphone veramente musicale che possa portare di diritto un nome simile.

Caratteristiche

Tra tutte le caratteristiche del suono, un professionista può subito stupirti con una dozzina di definizioni e parametri, ai quali, secondo lui, devi assolutamente, beh, assolutamente prestare attenzione e, Dio non voglia, qualche parametro non verrà preso in considerazione - guaio...

Dirò subito che non sono un sostenitore di questo approccio. Dopotutto, di solito scegliamo l'attrezzatura non per una "competizione audiofila internazionale", ma per i nostri cari, per l'anima.

Siamo tutti diversi e tutti apprezziamo qualcosa di diverso nel suono. Ad alcuni piace il suono “più basilare”, ad altri, al contrario, pulito e trasparente, per alcuni saranno importanti alcuni parametri, per altri completamente diversi; Tutti i parametri sono ugualmente importanti e cosa sono? Scopriamolo.

Hai mai riscontrato il fatto che alcune cuffie suonano così tanto sul tuo telefono che devi abbassarle, mentre altre, al contrario, ti costringono ad alzare il volume al massimo e ancora non abbastanza?

Nella tecnologia portatile, la resistenza gioca un ruolo importante in questo. Spesso è dal valore di questo parametro che puoi capire se il volume sarà sufficiente per te.

Resistenza

Misurato in Ohm (Ohm).

Georg Simon Ohm - fisico tedesco, derivò e confermò sperimentalmente una legge che esprime la relazione tra l'intensità della corrente in un circuito, tensione e resistenza (nota come Legge di Ohm).

Questo parametro è anche chiamato impedenza.

Il valore è quasi sempre indicato sulla scatola o nelle istruzioni dell'attrezzatura.

Si ritiene che le cuffie ad alta impedenza suonino silenziosamente e le cuffie a bassa impedenza suonino ad alta voce e per le cuffie ad alta impedenza è necessaria una sorgente sonora più potente, ma per le cuffie a bassa impedenza è sufficiente uno smartphone. Spesso puoi anche sentire l'espressione: non tutti i giocatori saranno in grado di "pompare" queste cuffie.

Ricorda, le cuffie a bassa impedenza suoneranno più forte sulla stessa sorgente. Anche se da un punto di vista fisico questo non è del tutto vero e ci sono delle sfumature, questo è in realtà il modo più semplice per descrivere il valore di questo parametro.

Per le apparecchiature portatili (lettori portatili, smartphone), vengono spesso prodotte cuffie con un'impedenza di 32 Ohm e inferiore, ma va tenuto presente che per diversi tipi di cuffie, impedenze diverse saranno considerate basse. Pertanto, per le cuffie di dimensioni standard, un'impedenza fino a 100 Ohm è considerata a bassa impedenza, mentre superiore a 100 Ohm è considerata ad alta impedenza. Per le cuffie intrauricolari (plug o auricolari), un valore di resistenza fino a 32 ohm è considerato a bassa impedenza, mentre superiore a 32 ohm è considerato ad alta impedenza. Pertanto, quando si scelgono le cuffie, prestare attenzione non solo al valore di resistenza stesso, ma anche al tipo di cuffie.

Importante: maggiore è l'impedenza delle cuffie, più chiaro sarà il suono e più a lungo il lettore o lo smartphone funzioneranno in modalità riproduzione, perché Le cuffie ad alta impedenza consumano meno corrente, il che a sua volta significa una minore distorsione del segnale.

Risposta in frequenza (risposta in ampiezza-frequenza)

Spesso quando si parla di un particolare dispositivo, che si tratti di cuffie, altoparlanti o subwoofer dell'auto, si sente il caratteristico "pompa/non pompa". Puoi scoprire se un apparecchio, ad esempio, “pompa” o è più adatto agli amanti della voce senza ascoltarlo.

Per fare ciò, basta trovare la sua risposta in frequenza nella descrizione del dispositivo.

Il grafico permette di capire come il dispositivo riproduce le altre frequenze. Inoltre, minori sono le differenze, più accuratamente l'apparecchiatura sarà in grado di trasmettere il suono originale, il che significa che più il suono sarà vicino all'originale.

Se non ci sono "gobbe" pronunciate nel primo terzo, le cuffie non sono molto "basse", ma se al contrario "pompano", lo stesso vale per altre parti della risposta in frequenza.

Quindi, osservando la risposta in frequenza, possiamo capire quale equilibrio timbrico/tonale possiede l'apparato. Da un lato potresti pensare che una linea retta sia considerata l’equilibrio ideale, ma è vero?

Proviamo a capirlo più in dettaglio. Si dà il caso che per comunicare una persona utilizzi prevalentemente le frequenze medie (MF) e quindi riesca a distinguere meglio esattamente questa banda di frequenza. Se realizzi un dispositivo con un equilibrio "perfetto" sotto forma di una linea retta, temo che non ti piacerà molto ascoltare la musica su tale apparecchiatura, poiché molto probabilmente le frequenze alte e basse non suoneranno bene come i medi. La soluzione è trovare il proprio equilibrio, tenendo conto delle caratteristiche fisiologiche dell'udito e dello scopo dell'apparecchiatura. C'è un equilibrio per la voce, un altro per la musica classica e un terzo per la musica da ballo.

Il grafico qui sopra mostra il bilanciamento di queste cuffie. Le frequenze basse e alte sono più pronunciate, a differenza delle frequenze medie, che sono inferiori, tipiche della maggior parte dei prodotti. Tuttavia, la presenza di una “gobba” alle basse frequenze non significa necessariamente la qualità di queste frequenze molto basse, poiché possono apparire, anche se in grandi quantità, ma di scarsa qualità: borbottii, ronzii.

Il risultato finale sarà influenzato da molti parametri, a partire da quanto bene è stata calcolata la geometria del case, per finire con quali materiali sono realizzati gli elementi strutturali, e spesso lo si può scoprire solo ascoltando le cuffie.

Per avere un'idea approssimativa di quanto sarà alta la qualità del nostro suono prima dell'ascolto, dopo la risposta in frequenza dovresti prestare attenzione a un parametro come il coefficiente di distorsione armonica.

Fattore di distorsione armonica

In effetti, questo è il parametro principale che determina la qualità del suono. L'unica domanda è: cos'è la qualità per te? Ad esempio, le famose cuffie Beats by Dr.. I Dre a 1kHz hanno un coefficiente di distorsione armonica di quasi l'1,5% (sopra l'1,0% è considerato un risultato piuttosto mediocre). Allo stesso tempo, stranamente, queste cuffie sono popolari tra i consumatori.

È consigliabile conoscere questo parametro per ogni specifico gruppo di frequenza, poiché i valori consentiti differiscono per frequenze diverse. Ad esempio, per le basse frequenze il 10% può essere considerato un valore accettabile, ma per le alte frequenze non più dell'1%.

Non a tutti i produttori piace indicare questo parametro sui propri prodotti, perché, a differenza dello stesso volume, è piuttosto difficile rispettarlo. Pertanto, se il dispositivo che scegli ha un grafico simile e in esso vedi un valore non superiore allo 0,5%, dovresti dare un'occhiata più da vicino a questo dispositivo: questo è un ottimo indicatore.

Sappiamo già come scegliere cuffie/altoparlanti che suoneranno più forte sul tuo dispositivo. Ma come fai a sapere quanto forte suoneranno?

C'è un parametro per questo di cui molto probabilmente hai sentito parlare più di una volta. È uno dei preferiti dei locali notturni da utilizzare nei loro materiali promozionali per mostrare quanto sarà forte la festa. Questo parametro si misura in decibel.

Sensibilità (volume, livello di rumore)

Il decibel (dB), un'unità di intensità del suono, prende il nome da Alexander Graham Bell.

Alexander Graham Bell è uno scienziato, inventore e uomo d'affari di origine scozzese, uno dei fondatori della telefonia, fondatore dei Bell Labs (ex Bell Telephone Company), che ha determinato l'intero ulteriore sviluppo dell'industria delle telecomunicazioni negli Stati Uniti.

Questo parametro è indissolubilmente legato alla resistenza. Un livello di 95-100 dB è considerato sufficiente (in effetti è molto).

Ad esempio, il record di volume è stato stabilito dai Kiss il 15 luglio 2009 durante un concerto a Ottawa. Il volume del suono era di 136 dB. Secondo questo parametro, il gruppo Kiss ha superato numerosi concorrenti famosi, tra cui gruppi come The Who, Metallica e Manowar.

Il record non ufficiale appartiene alla squadra americana The Swans. Secondo rapporti non confermati, in diversi concerti di questo gruppo il suono ha raggiunto un volume di 140 dB.

Se vuoi ripetere o superare questo record, ricorda che un suono forte può essere considerato una violazione dell'ordine pubblico: per Mosca, ad esempio, le norme prevedono un livello sonoro equivalente a 30 dBA di notte, 40 dBA di giorno , massimo - 45 dBA di notte, 55 dBA durante il giorno.

E se il volume è più o meno chiaro, il parametro successivo non è così facile da comprendere e monitorare come i precedenti. Riguarda la gamma dinamica.

Gamma dinamica

Essenzialmente, è la differenza tra i suoni più forti e quelli più deboli senza clip (sovraccarico).

Chiunque sia mai stato in un cinema moderno ha sperimentato cos'è l'ampia gamma dinamica. Questo è proprio il parametro grazie al quale si sente, ad esempio, il suono di uno sparo in tutto il suo splendore, e il fruscio degli stivali del cecchino che striscia sul tetto e ha sparato questo colpo.

Una portata più ampia della tua attrezzatura significa più suoni che il tuo dispositivo può trasmettere senza perdite.

Si scopre che non è sufficiente trasmettere la gamma dinamica più ampia possibile; è necessario riuscire a farlo in modo tale che ogni frequenza non sia solo udibile, ma udibile con alta qualità. Questo è responsabile di uno di quei parametri che quasi tutti possono facilmente valutare ascoltando una registrazione di alta qualità sull'attrezzatura a cui sono interessati. È una questione di dettagli.

Dettagli

Questa è la capacità dell'apparecchiatura di separare il suono in base alla frequenza: bassa, media, alta (LF, MF, HF).

È questo parametro che determina la chiarezza con cui verranno ascoltati i singoli strumenti, quanto dettagliata sarà la musica e se si trasformerà in un semplice miscuglio di suoni.

Tuttavia, anche con i migliori dettagli, apparecchiature diverse possono fornire esperienze di ascolto completamente diverse.

Dipende dall'abilità dell'attrezzatura localizzare le fonti sonore.

Nelle recensioni di apparecchiature musicali, questo parametro è spesso diviso in due componenti: panorama stereo e profondità.

Panorama stereo

Nelle recensioni, questa impostazione viene solitamente descritta come ampia o stretta. Scopriamo di cosa si tratta.

Dal nome è chiaro che stiamo parlando della larghezza di qualcosa, ma cosa?

Immagina di essere seduto (in piedi) a un concerto della tua band o artista preferito. E gli strumenti sono disposti in un certo ordine sul palco di fronte a te. Alcuni sono più vicini al centro, altri più lontani.

Introdotto? Lascia che inizino a giocare.

Adesso chiudi gli occhi e cerca di distinguere dove si trova questo o quello strumento. Penso che tu possa farlo senza difficoltà.

Cosa succederebbe se gli strumenti fossero messi davanti a te in fila, uno dopo l'altro?

Portiamo la situazione al limite dell'assurdo e avviciniamo gli strumenti. E... mettiamo il trombettista al pianoforte.

Pensi che ti piacerà questo suono? Sarai in grado di capire quale strumento è dove?

Le ultime due opzioni possono essere ascoltate molto spesso in apparecchiature di bassa qualità, al cui produttore non interessa il suono prodotto dal suo prodotto (come dimostra la pratica, il prezzo non è affatto un indicatore).

Cuffie, altoparlanti e sistemi musicali di alta qualità dovrebbero essere in grado di creare il panorama stereo corretto nella tua testa. Grazie a questo, ascoltando la musica attraverso una buona attrezzatura, puoi sentire dove si trova ogni strumento.

Tuttavia, anche con la capacità dell'apparecchiatura di creare un magnifico panorama stereo, tale suono sembrerà comunque innaturale, piatto perché nella vita percepiamo il suono non solo sul piano orizzontale. Pertanto, non meno importante è un parametro come la profondità del suono.

Profondità del suono

Torniamo al nostro concerto immaginario. Sposteremo il pianista e il violinista un po' più in profondità nel nostro palco, e metteremo il chitarrista e il sassofonista un po' più avanti. Il cantante prenderà il posto che gli spetta davanti a tutti gli strumenti.

L'hai sentito sul tuo apparecchio musicale?

Congratulazioni, il tuo dispositivo può creare un effetto sonoro spaziale attraverso la sintesi di un panorama di sorgenti sonore immaginarie. Per dirla semplicemente, la tua attrezzatura ha una buona localizzazione del suono.

Se non stiamo parlando di cuffie, questo problema viene risolto in modo abbastanza semplice: vengono utilizzati diversi emettitori, posizionati in giro, che consentono di separare le fonti sonore. Se stiamo parlando delle tue cuffie e puoi sentirlo al loro interno, congratulazioni a te una seconda volta, hai delle cuffie molto buone in questo parametro.

La tua attrezzatura ha un'ampia gamma dinamica, è perfettamente bilanciata e localizza con successo il suono, ma è pronta per i cambiamenti improvvisi del suono e il rapido aumento e diminuzione degli impulsi?

Com'è il suo attacco?

attacco

Dal nome, in teoria, è chiaro che si tratta di qualcosa di rapido e inevitabile, come l'impatto di una batteria Katyusha.

Ma sul serio, ecco cosa ci dice Wikipedia al riguardo: l'attacco sonoro è l'impulso iniziale della produzione del suono necessario per la formazione dei suoni quando si suona qualsiasi strumento musicale o quando si cantano parti vocali; alcune caratteristiche sfumate di vari metodi di produzione del suono, tratti esecutivi, articolazione e fraseggio.

Se proviamo a tradurlo in un linguaggio comprensibile, allora questo è il tasso di aumento dell'ampiezza del suono fino a raggiungere un determinato valore. E per renderlo ancora più chiaro: se la tua attrezzatura ha un attacco scarso, allora composizioni brillanti con chitarre, batteria dal vivo e rapidi cambiamenti nel suono suoneranno noiose e noiose, il che significa addio al buon hard rock e ad altri simili...

Tra le altre cose, negli articoli puoi spesso trovare un termine come sibilanti.

Sibilanti

Letteralmente: suoni sibilanti. I suoni consonantici, quando pronunciati, un flusso d'aria passa rapidamente tra i denti.

Ricordi questo ragazzo del cartone animato Disney su Robin Hood?

Ci sono moltissime sibilanti nel suo discorso. E se anche la tua attrezzatura fischia e sibila, allora, ahimè, questo non è un suono molto buono.

Nota: a proposito, lo stesso Robin Hood di questo cartone animato è sospettosamente simile alla Volpe del cartone animato Disney recentemente pubblicato “Zootopia”. Disney, ti stai ripetendo :)

Sabbia

Un altro parametro soggettivo che non può essere misurato. Ma puoi solo sentire.

Nella sua essenza, è vicino alle sibilanti; si esprime nel fatto che ad alti volumi, quando sovraccaricate, le alte frequenze iniziano a disintegrarsi in parti e appare l'effetto della sabbia che scorre, e talvolta il tintinnio delle alte frequenze. Il suono diventa in qualche modo ruvido e allo stesso tempo sciolto. Prima ciò accade, peggio è, e viceversa.

Provatelo a casa, da un'altezza di pochi centimetri versate lentamente una manciata di zucchero semolato sul coperchio di una padella di metallo. Hai sentito? Questo è.

Cerca un suono che non contenga sabbia.

intervallo di frequenze

Uno degli ultimi parametri diretti del suono che vorrei considerare è la gamma di frequenza.

Misurato in hertz (Hz).

Heinrich Rudolf Hertz, il risultato principale è la conferma sperimentale della teoria elettromagnetica della luce di James Maxwell. Hertz dimostrò l'esistenza delle onde elettromagnetiche. Dal 1933, l'unità di misura della frequenza inclusa nel sistema metrico internazionale di unità (SI) prende il nome da Hertz.

Questo è il parametro che con il 99% delle probabilità troverai nella descrizione di quasi tutte le apparecchiature musicali. Perché l'ho lasciato per dopo?

Dovresti iniziare con il fatto che una persona sente suoni che si trovano in un certo intervallo di frequenza, vale a dire da 20 Hz a 20.000 Hz. Qualunque cosa al di sopra di questo valore è ultrasuoni. Tutto quello che c'è sotto è infrasuono. Sono inaccessibili all'udito umano, ma accessibili ai nostri fratelli minori. Questo ci è familiare dai corsi scolastici di fisica e biologia.

In effetti, per la maggior parte delle persone, la gamma udibile effettiva è molto più modesta e, nelle donne, la gamma udibile è spostata verso l’alto rispetto a quella degli uomini, quindi gli uomini sono più bravi a distinguere le basse frequenze e le donne sono più brave a distinguere le alte frequenze.

Perché allora i produttori indicano sui loro prodotti una gamma che va oltre la nostra percezione? Forse è solo marketing?

Sì e no. Una persona non solo sente, ma sente e percepisce anche il suono.

Sei mai stato vicino a un grande altoparlante o subwoofer mentre suonavi? Ricorda i tuoi sentimenti. Il suono non si sente solo, ma viene percepito anche da tutto il corpo, ha pressione e forza. Pertanto, maggiore è la portata indicata sulla vostra attrezzatura, meglio è.

Tuttavia, non dovresti attribuire troppa importanza a questo indicatore: raramente trovi apparecchiature la cui gamma di frequenza è più ristretta dei limiti della percezione umana.

caratteristiche aggiuntive

Tutte le caratteristiche di cui sopra si riferiscono direttamente alla qualità del suono riprodotto. Tuttavia, il risultato finale, e quindi il piacere di guardare/ascoltare, dipende anche dalla qualità del file sorgente e dalla sorgente sonora utilizzata.

Formati

Questa informazione è sulla bocca di tutti e la maggior parte già la sa, ma per ogni evenienza, te lo ricordiamo.

Esistono tre gruppi principali di formati di file audio:

• Formati audio non compressi come WAV, AIFF
• Formati audio compressi senza perdita di dati (APE, FLAC)
• formati audio compressi con perdita di dati (MP3, Ogg)

Ti consigliamo di leggere questo argomento in modo più dettagliato facendo riferimento a Wikipedia.

Notiamo personalmente che l'utilizzo dei formati APE e FLAC ha senso se si dispone di apparecchiature di livello professionale o semiprofessionale. In altri casi, le capacità del formato MP3, compresso da una sorgente di alta qualità con un bitrate di 256 kbps o più, sono generalmente sufficienti (maggiore è il bitrate, minore è la perdita durante la compressione audio). Tuttavia, questa è piuttosto una questione di gusto, udito e preferenza individuale.

Fonte

Altrettanto importante è la qualità della sorgente sonora.

Dato che inizialmente parlavamo di musica su smartphone, diamo un'occhiata a questa opzione.

Non molto tempo fa, il suono era analogico. Ricordi bobine, cassette? Questo è il suono analogico.

E nelle tue cuffie senti il ​​suono analogico che ha attraversato due fasi di conversione. Innanzitutto, è stato convertito da analogico a digitale, quindi riconvertito in analogico prima di essere inviato alle cuffie/altoparlante. E il risultato – la qualità del suono – dipenderà in definitiva dalla qualità di questa trasformazione.

Negli smartphone il responsabile di questo processo è il DAC (convertitore digitale-analogico).

Migliore è il DAC, migliore sarà il suono che sentirai. E viceversa. Se il DAC nel dispositivo è mediocre, non importa quali siano gli altoparlanti o le cuffie, puoi dimenticare l'elevata qualità del suono.

Tutti gli smartphone possono essere suddivisi in due categorie principali:

1. Smartphone con DAC dedicato
2. Smartphone con DAC integrato

Al momento, un gran numero di produttori è impegnato nella produzione di DAC per smartphone. Puoi decidere cosa scegliere utilizzando la ricerca e leggendo la descrizione di un particolare dispositivo. Non dimenticare però che tra gli smartphone con DAC integrato e tra gli smartphone con DAC dedicato ci sono campioni con un suono molto buono e non così buono, a causa dell'ottimizzazione del sistema operativo, della versione del firmware e dell'applicazione attraverso la quale si ascoltare la musica gioca un ruolo importante. Inoltre, ci sono modifiche audio del software del kernel che possono migliorare la qualità del suono finale. E se ingegneri e programmatori in un'azienda fanno una cosa e la fanno con competenza, il risultato risulta degno di attenzione.

È importante sapere che in un confronto diretto tra due dispositivi, uno dei quali è dotato di un DAC integrato di alta qualità e l'altro di un buon DAC dedicato, il vincitore sarà invariabilmente quest'ultimo.

Conclusione

Il suono è un argomento inesauribile.

Spero che grazie a questo materiale, molte cose nelle recensioni e nei testi musicali siano diventate più chiare e più semplici per te, e la terminologia precedentemente sconosciuta ha acquisito ulteriore significato e significato, perché tutto è facile quando lo conosci.

Entrambe le parti del nostro programma educativo sul suono sono state scritte con il supporto di Meizu. Invece dei soliti elogi dei dispositivi, abbiamo deciso di realizzare per voi articoli utili e interessanti e di attirare l'attenzione sull'importanza della sorgente di riproduzione per ottenere un suono di alta qualità.

Perché è necessario per Meizu? L'altro giorno sono iniziati i preordini per la nuova ammiraglia musicale Meizu Pro 6 Plus, quindi è importante per l'azienda che l'utente medio conosca le sfumature del suono di alta qualità e il ruolo chiave della fonte di riproduzione. A proposito, se effettui un preordine a pagamento prima della fine dell'anno, riceverai in regalo un auricolare Meizu HD50 per il tuo smartphone.

Abbiamo preparato per te anche un quiz musicale con commenti dettagliati su ogni domanda, ti consigliamo di cimentarti:

Caratteristiche sonore di base. Trasmette il suono su lunghe distanze.

Principali caratteristiche del suono:

1. Tono sonoro(numero di oscillazioni al secondo). Suoni bassi (come una grancassa) e suoni acuti (come un fischio). L'orecchio distingue facilmente questi suoni. Semplici misurazioni (oscillazione) mostrano che i suoni dei toni bassi sono oscillazioni a bassa frequenza in un'onda sonora. Un suono acuto corrisponde ad un'elevata frequenza di vibrazione. La frequenza di vibrazione in un'onda sonora determina il tono del suono.

2. Volume del suono (ampiezza). L'intensità di un suono, determinata dal suo effetto sull'orecchio, è una valutazione soggettiva. Maggiore è il flusso di energia che fluisce verso l'orecchio, maggiore è il volume. Una misura conveniente è l'intensità del suono: l'energia trasferita da un'onda per unità di tempo attraverso un'unità di area perpendicolare alla direzione di propagazione dell'onda. L'intensità del suono aumenta con l'aumentare dell'ampiezza delle oscillazioni e dell'area del corpo che esegue le oscillazioni. Anche i decibel (dB) vengono utilizzati per misurare il volume. Ad esempio, il volume del suono delle foglie è stimato a 10 dB, il sussurro - 20 dB, il rumore della strada - 70 dB, la soglia del dolore - 120 dB e il livello letale - 180 dB.

3. Timbro sonoro. Seconda valutazione soggettiva. Il timbro di un suono è determinato dalla combinazione di sovratoni. Il diverso numero di sfumature inerenti a un particolare suono gli conferisce una colorazione speciale: il timbro. La differenza tra un timbro e l'altro è determinata non solo dal numero, ma anche dall'intensità degli armonici che accompagnano il suono del tono principale. Per timbro puoi facilmente distinguere i suoni di vari strumenti musicali e le voci delle persone.

L'orecchio umano non è in grado di percepire le vibrazioni sonore con una frequenza inferiore a 20 Hz.

La gamma del suono dell'orecchio è di 20 Hz – 20 mila Hz.

Trasmette il suono su lunghe distanze.

Il problema della trasmissione del suono a distanza è stato risolto con successo grazie alla creazione del telefono e della radio. Utilizzando un microfono che imita l'orecchio umano, le vibrazioni acustiche nell'aria (suono) ad un certo punto vengono convertite in cambiamenti sincroni nell'ampiezza di una corrente elettrica (segnale elettrico), che viene trasmessa attraverso fili o utilizzando onde elettromagnetiche (onde radio ) nella posizione desiderata e convertiti in vibrazioni acustiche, simili a quelle originali.

Schema di trasmissione del suono a distanza

1. Convertitore “suono - segnale elettrico” (microfono)

2. Amplificatore di segnale elettrico e linea di comunicazione elettrica (fili o onde radio)

3. Convertitore elettrico segnale-suono (altoparlante)

Le vibrazioni acustiche volumetriche vengono percepite da una persona in un punto e possono essere rappresentate come una sorgente puntiforme di un segnale. Il segnale ha due parametri correlati da una funzione del tempo: frequenza di vibrazione (tono) e ampiezza di vibrazione (intensità). È necessario convertire proporzionalmente l'ampiezza del segnale acustico nell'ampiezza della corrente elettrica, mantenendo la frequenza di oscillazione.

Sorgenti sonore- eventuali fenomeni che provocano variazioni di pressione locale o stress meccanici. Fonti diffuse Suono sotto forma di solidi oscillanti. Fonti Suono possono servire anche vibrazioni di volume limitato del mezzo stesso (ad esempio, nelle canne d'organo, negli strumenti musicali a fiato, nei fischietti, ecc.). L'apparato vocale dell'uomo e degli animali è un complesso sistema oscillatorio. Ampia classe di fonti Suono-trasduttori elettroacustici, in cui le vibrazioni meccaniche vengono create convertendo le oscillazioni della corrente elettrica della stessa frequenza. In natura Suono viene eccitato quando l'aria scorre attorno a corpi solidi a causa della formazione e separazione di vortici, ad esempio quando il vento soffia su fili, tubi e creste di onde del mare. Suono le frequenze basse e infra-basse si verificano durante esplosioni e collassi. Esistono molte fonti di rumore acustico, tra cui macchine e meccanismi utilizzati nella tecnologia, gas e getti d'acqua. Molta attenzione è rivolta allo studio delle fonti di rumore industriale, dei trasporti e di origine aerodinamica a causa dei loro effetti dannosi sul corpo umano e sulle apparecchiature tecniche.

Ricevitori sonori servono a percepire l'energia sonora e convertirla in altre forme. Ai ricevitori Suono Ciò vale in particolare per gli apparecchi acustici dell'uomo e degli animali. Nella tecnologia di ricezione Suono Vengono utilizzati principalmente trasduttori elettroacustici, come un microfono.
La propagazione delle onde sonore è caratterizzata principalmente dalla velocità del suono. In molti casi si osserva la dispersione del suono, cioè la dipendenza della velocità di propagazione dalla frequenza. Dispersione Suono porta ad un cambiamento nella forma di segnali acustici complessi, inclusi un numero di componenti armonici, in particolare, alla distorsione degli impulsi sonori. Quando le onde sonore si propagano si verificano i fenomeni di interferenza e diffrazione comuni a tutti i tipi di onde. Nel caso in cui la dimensione degli ostacoli e delle disomogeneità nel mezzo sia grande rispetto alla lunghezza d'onda, la propagazione del suono obbedisce alle consuete leggi di riflessione e rifrazione delle onde e può essere considerata dal punto di vista dell'acustica geometrica.

Quando un'onda sonora si propaga in una determinata direzione, si attenua gradualmente, cioè diminuisce di intensità e ampiezza. La conoscenza delle leggi dell'attenuazione è praticamente importante per determinare il massimo raggio di propagazione di un segnale audio.

Metodi di comunicazione:

· Immagini

Il sistema di codifica deve essere comprensibile al destinatario.

La comunicazione sonora è venuta prima.

Suono (portante – aria)

Onda sonora– differenze di pressione atmosferica

Informazioni codificate – timpani

Sensibilità uditiva

Decibel– unità logaritmica relativa

Proprietà del suono:

Volume (dB)

Chiave

0dB = 2*10(-5) Pa

Soglia dell'udito - soglia del dolore

Gamma dinamica- il rapporto tra il suono più forte e il suono più piccolo

Soglia = 120 dB

Frequenza Hz)

Parametri e spettro del segnale sonoro: parlato, musica. Riverbero.

Suono- una vibrazione che ha una propria frequenza e ampiezza

La sensibilità del nostro orecchio alle diverse frequenze è diversa.

Hz – 1 fps

Da 20 Hz a 20.000 Hz – gamma audio

Infrasuoni: suoni inferiori a 20 Hz

I suoni superiori a 20mila Hz e inferiori a 20 Hz non vengono percepiti

Sistema di codifica e decodifica intermedio

Qualsiasi processo può essere descritto da un insieme di oscillazioni armoniche

Spettro del segnale sonoro– un insieme di oscillazioni armoniche delle frequenze e ampiezze corrispondenti

Cambiamenti di ampiezza

La frequenza è costante

Vibrazione sonora– cambiamento di ampiezza nel tempo

Dipendenza delle ampiezze reciproche

Risposta in ampiezza-frequenza– dipendenza dell'ampiezza dalla frequenza

Il nostro orecchio ha una risposta in ampiezza-frequenza

Il dispositivo non è perfetto, ha una risposta in frequenza

risposta in frequenza– tutto ciò che riguarda la conversione e la trasmissione del suono

L'equalizzatore regola la risposta in frequenza

340 m/s – velocità del suono nell'aria

Riverbero– suono sfocato

Tempo di riverbero– tempo durante il quale il segnale diminuirà di 60 dB

Compressione- una tecnica di elaborazione del suono in cui i suoni forti vengono ridotti e i suoni bassi sono più forti

Riverbero– caratteristica della stanza in cui si propaga il suono

Frequenza di campionamento– numero di campioni al secondo

Codificazione fonetica

Frammenti di un'immagine informativa – codifica – apparato fonetico – udito umano

Le onde non possono viaggiare lontano

È possibile aumentare la potenza sonora

Elettricità

Lunghezza d'onda - distanza

Suono=funzione A(t)

Convertire A di vibrazioni sonore in A di corrente elettrica = codifica secondaria

Fase– ritardo nelle misure angolari di un'oscillazione rispetto ad un'altra nel tempo

Modulazione d'ampiezza– l’informazione è contenuta nella variazione di ampiezza

Modulazione di frequenza– in frequenza

Modulazione di fase- in fase

Oscillazione elettromagnetica: si propaga senza causa

Circonferenza 40mila km.

Raggio 6,4 mila km

Immediatamente!

Distorsioni di frequenza o lineari si verificano in ogni fase della trasmissione delle informazioni

Coefficiente di trasferimento dell'ampiezza

Lineare– verranno trasmessi segnali con perdita di informazioni

Può essere risarcito

Non lineare– non può essere prevenuto, associato a una distorsione irreversibile dell’ampiezza

1895 Oersted Maxwell scopre l'energia: le vibrazioni elettromagnetiche possono propagarsi

Popov ha inventato la radio

1896 Marconi acquista all'estero un brevetto, il diritto di utilizzare le opere di Tesla

Utilizzo reale all'inizio del XX secolo

La fluttuazione della corrente elettrica non è difficile da sovrapporre alle fluttuazioni elettromagnetiche

La frequenza deve essere superiore alla frequenza delle informazioni

All'inizio degli anni '20

Trasmissione del segnale mediante modulazione di ampiezza delle onde radio

Gamma fino a 7.000 Hz

Trasmissione AM a onde lunghe

Onde lunghe con frequenze superiori a 26 MHz

Onde medie da 2,5 MHz a 26 MHz

Nessun limite di distribuzione

Onde ultracorte (modulazione di frequenza), trasmissione stereo (2 canali)

FM – frequenza

La fase non viene utilizzata

Frequenza della portante radio

Gamma di trasmissione

Frequenza portante

Zona di ricezione affidabile– il territorio sul quale le onde radio si propagano con energia sufficiente per una ricezione di informazioni di alta qualità

Dkm=3,57(^H+^h)

H – altezza dell'antenna trasmittente (m)

h – altezza reception (m)

a seconda dell'altezza dell'antenna, a condizione che vi sia potenza sufficiente

Radio trasmettitore– frequenza portante, potenza e altezza dell'antenna trasmittente

Concesso in licenza

Per distribuire le onde radio è necessaria una licenza

Rete di trasmissione:

Contenuto audio sorgente (contenuto)

Linee di collegamento

Trasmettitori (Lunacharsky, vicino al circo, amianto)

Radio

Ridondanza di potenza

Programma radiofonico– una serie di messaggi audio

Stazione radio– fonte di trasmissione del programma radiofonico

· Tradizionale: Redazione radiofonica (team creativo), Radiodom (un insieme di mezzi tecnici e tecnologici)

Radiodom

Studio radiofonico– una stanza con parametri acustici idonei, insonorizzata

Discretizzazione per purezza

Il segnale analogico è suddiviso in intervalli di tempo. Misurato in Hertz. Il numero di intervalli necessari per misurare l'ampiezza in ciascun segmento

Profondità di bit di quantizzazione. Frequenza di campionamento: divisione del segnale nel tempo in segmenti uguali secondo il teorema di Kotelnikov

Per una trasmissione senza distorsioni di un segnale continuo che occupa una determinata banda di frequenza, è necessario che la frequenza di campionamento sia almeno il doppio della frequenza superiore della gamma di frequenza riprodotta

Da 30 a 15 kHz

CD 44-100kHz

Compressione delle informazioni digitali

- o compressione– l’obiettivo finale è escludere le informazioni ridondanti dal flusso digitale.

Segnale sonoro– processo casuale. I livelli sono correlati durante il tempo di correlazione

Correlazione– connessioni che descrivono eventi in periodi di tempo: precedente, presente e futuro

A lungo termine: primavera, estate, autunno

A breve termine

Metodo di estrapolazione. Dal digitale all'onda sinusoidale

Trasmette solo la differenza tra il segnale successivo e quello precedente

Proprietà psicofisiche del suono: consentono all'orecchio di selezionare i segnali

Peso specifico nel volume del segnale

Reale\impulsivo

Il sistema è resistente al rumore; nulla dipende dalla forma dell'impulso. Lo slancio è facile da ripristinare

Risposta in frequenza – dipendenza dell'ampiezza dalla frequenza

La risposta in frequenza regola il timbro del suono

Equalizzatore – correttore della risposta in frequenza

Frequenze basse, medie, alte

Bassi, medi, alti

Equalizzatore 10, 20, 40, 256 bande

Analizzatore di spettro: elimina, riconosce la voce

Dispositivi psicoacustici

Forze - processo

Dispositivo di elaborazione della frequenza – plugin– moduli che, quando il programma è open source, vengono modificati, inviati

Elaborazione dinamica del segnale

Applicazioni– dispositivi che regolano i dispositivi dinamici

Volume– livello del segnale

Regolatori di livello

Fader\mixer

Dissolvenza in apertura \ Dissolvenza in chiusura

Riduzione del rumore

Taglierina Pico

Compressore

Soppressore di rumore

Visione dei colori

L'occhio umano contiene due tipi di cellule sensibili alla luce (fotorecettori): bastoncelli altamente sensibili, responsabili della visione notturna, e coni meno sensibili, responsabili della visione dei colori.

Nella retina umana esistono tre tipi di coni, la cui massima sensibilità si verifica nelle parti rossa, verde e blu dello spettro.

Binoculare

L'analizzatore visivo umano in condizioni normali fornisce la visione binoculare, cioè la visione con due occhi con un'unica percezione visiva.

Gamme di frequenza delle trasmissioni radiofoniche AM (LW, SV, HF) e FM (VHF e FM).

Radio- un tipo di comunicazione senza fili in cui le onde radio, che si propagano liberamente nello spazio, vengono utilizzate come portante del segnale.

La trasmissione avviene nel modo seguente: sul lato trasmittente viene generato un segnale con le caratteristiche richieste (frequenza e ampiezza del segnale). Ulteriore trasmesso segnale modula un'oscillazione di frequenza più alta (portante). Il segnale modulato risultante viene irradiato nello spazio dall'antenna. Sul lato ricevente dell'onda radio, nell'antenna viene indotto un segnale modulato, dopo di che viene demodulato (rilevato) e filtrato da un filtro passa basso (eliminando così la componente ad alta frequenza - la portante). In questo modo viene estratto il segnale utile. Il segnale ricevuto potrebbe differire leggermente da quello trasmesso dal trasmettitore (distorsione dovuta a disturbi e interferenze).

Nella pratica radiofonica e televisiva viene utilizzata una classificazione semplificata delle bande radio:

Onde ultra lunghe (VLW)- onde miriametriche

Onde lunghe (LW)- Onde chilometriche

Onde medie (SW)- onde ettometriche

Onde corte (HF) - onde decametriche

Le onde ultracorte (UHF) sono onde ad alta frequenza la cui lunghezza d'onda è inferiore a 10 m.

A seconda della portata, le onde radio hanno caratteristiche e leggi di propagazione proprie:

Lontano est sono fortemente assorbiti dalla ionosfera; l'importanza principale sono le onde terrestri che si propagano attorno alla terra. La loro intensità diminuisce in tempi relativamente brevi man mano che si allontanano dal trasmettitore.

NE sono fortemente assorbiti dalla ionosfera durante il giorno, e l'area d'azione è determinata dall'onda terrestre, di sera sono ben riflesse dalla ionosfera e l'area d'azione è determinata dall'onda riflessa;

HF si propagano esclusivamente attraverso la riflessione della ionosfera, quindi esiste un cosiddetto attorno al trasmettitore. zona di silenzio radio. Di giorno si propagano meglio le onde più corte (30 MHz), di notte quelle più lunghe (3 MHz). Le onde corte possono percorrere lunghe distanze con una bassa potenza di trasmissione.

VHF Si propagano in linea retta e, di regola, non vengono riflessi dalla ionosfera, ma in determinate condizioni sono in grado di girare intorno al globo a causa della differenza di densità dell'aria nei diversi strati dell'atmosfera. Si piegano facilmente attorno agli ostacoli e hanno un'elevata capacità di penetrazione.

Le onde radio si propagano nel vuoto e nell'atmosfera; la superficie terrestre e l'acqua sono opache per loro. Tuttavia, a causa degli effetti di diffrazione e riflessione, la comunicazione è possibile tra punti della superficie terrestre che non hanno una linea di vista diretta (in particolare quelli situati a grande distanza).

Nuove bande televisive

· Gamma MMDS 2500-2700 GHz 24 canali per trasmissione TV analogica. Utilizzato nel sistema televisivo via cavo

· LMDS: 27,5-29,5 GHz. 124 canali TV analogici. Dalla rivoluzione digitale. Gestito da operatori cellulari

· MWS – MWDS: 40,5-42,4 GHz. Sistema di trasmissione televisiva cellulare. Le alte frequenze 5KM vengono rapidamente assorbite

2. Scomporre l'immagine in pixel

256 livelli

Fotogramma chiave, quindi le sue modifiche

Convertitore analogico-digitale

L'ingresso è analogico, l'uscita è digitale. Formati di compressione digitale

Video non compensato: tre colori in pixel 25 fps, 256 megabit/s

dvd, avi – ha un flusso di 25 mb/s

mpeg2 – compressione aggiuntiva 3-4 volte in satellite

Tv digitale

1. Semplificare, ridurre il numero di punti

2. Semplifica la selezione dei colori

3. Applicare la compressione

256 livelli – gamma di luminosità dinamica

Il digitale è 4 volte più grande in orizzontale e in verticale

Screpolatura

· Un'area di copertura del segnale fortemente limitata all'interno della quale è possibile la ricezione. Ma questo territorio, a parità di potenza trasmittente, è più vasto di quello di un sistema analogico.

· Congelamento e dispersione dell'immagine in “quadrati” quando il livello del segnale ricevuto è insufficiente.

· Entrambi gli "svantaggi" sono una conseguenza dei vantaggi della trasmissione digitale dei dati: i dati vengono ricevuti con una qualità del 100% o ripristinati, oppure ricevuti male con impossibilità di ripristino.

Radio digitale- tecnologia per la trasmissione senza fili di un segnale digitale utilizzando onde radio elettromagnetiche.

Vantaggi:

· Qualità del suono superiore rispetto alle trasmissioni radio FM. Attualmente non implementato a causa del basso bit rate (tipicamente 96 kbit/s).

· Oltre al suono è possibile trasmettere testi, immagini e altri dati. (Più di RDS)

· Lievi interferenze radio non modificano in alcun modo il suono.

· Utilizzo più economico dello spazio delle frequenze attraverso la trasmissione del segnale.

· La potenza del trasmettitore può essere ridotta di 10 - 100 volte.

Screpolatura:

· Se la potenza del segnale è insufficiente, nella trasmissione analogica compaiono interferenze; ​​nella trasmissione digitale la trasmissione scompare completamente;

· Ritardo audio dovuto al tempo necessario per elaborare il segnale digitale.

· Attualmente, in molti paesi del mondo si stanno effettuando “prove sul campo”.

· Ora nel mondo sta iniziando gradualmente la transizione al digitale, ma è molto più lenta di quella televisiva a causa delle sue carenze. Finora non si sono verificati arresti di massa delle stazioni radio in modalità analogica, anche se il loro numero nella banda AM sta diminuendo a causa della più efficiente FM.

Nel 2012, l'SCRF ha firmato un protocollo in base al quale viene assegnata la banda di radiofrequenza 148,5-283,5 kHz per la creazione di reti di trasmissione radiofonica digitale dello standard DRM sul territorio della Federazione Russa. Inoltre, in conformità con il paragrafo 5.2 del verbale della riunione dell'SCRF del 20 gennaio 2009 n. 09-01, è stato svolto il lavoro di ricerca “Ricerca sulla possibilità e le condizioni di utilizzo della trasmissione radiofonica digitale dello standard DRM nella Federazione Russa nella banda di frequenza 0,1485-0,2835 MHz (onde lunghe)".

Pertanto, per un periodo indeterminato, le trasmissioni FM verranno effettuate in formato analogico.

In Russia, il primo multiplex della televisione digitale terrestre DVB-T2 trasmette le stazioni radio federali Radio Russia, Mayak e Vesti FM.

Radio Internet O radio web- un gruppo di tecnologie per la trasmissione di dati audio in streaming su Internet. Inoltre, il termine radio Internet o web radio può essere inteso come una stazione radio che utilizza la tecnologia di streaming Internet per la trasmissione.

La base tecnologica del sistema è costituita da tre elementi:

Stazione- genera un flusso audio (da un elenco di file audio, o mediante digitalizzazione diretta da una scheda audio, o copiando un flusso esistente sulla rete) e lo invia al server. (La stazione consuma un traffico minimo perché crea un flusso)

Server (ripetitore di flusso)- riceve un flusso audio dalla stazione e reindirizza le sue copie a tutti i client collegati al server, in sostanza è un replicatore di dati; (Il traffico del server è proporzionale al numero di ascoltatori + 1)

Cliente- riceve un flusso audio dal server e lo converte in un segnale audio, che viene ascoltato dall'ascoltatore della stazione radio Internet. È possibile organizzare sistemi di trasmissione radio in cascata utilizzando come client un ripetitore di flusso. (Il client, come la stazione, consuma un minimo di traffico. Il traffico del client-server del sistema in cascata dipende dal numero di ascoltatori di tale client.)

Oltre al flusso di dati audio, di solito vengono trasmessi anche dati di testo in modo che il lettore visualizzi informazioni sulla stazione e sulla canzone attuale.

La stazione può essere un normale programma di riproduzione audio con uno speciale plug-in codec o un programma specializzato (ad esempio ICes, EzStream, SAM Broadcaster), nonché un dispositivo hardware che converte un flusso audio analogico in uno digitale.

Come client puoi utilizzare qualsiasi lettore multimediale che supporti lo streaming audio e sia in grado di decodificare il formato in cui viene trasmessa la radio.

Va notato che la radio su Internet, di regola, non ha nulla a che fare con la trasmissione radiofonica. Ma sono possibili rare eccezioni, che non sono comuni nella CSI.

Televisione su protocollo Internet(Internet television o TV on-line) è un sistema basato sulla trasmissione digitale bidirezionale di un segnale televisivo tramite connessioni Internet tramite una connessione a banda larga.

Il sistema di televisione su Internet consente di implementare:

·Gestire il pacchetto di abbonamento di ciascun utente

· Canali trasmessi in formato MPEG-2, MPEG-4

· Presentazione di programmi televisivi

Funzione di registrazione TV

· Cerca i programmi TV passati da guardare

· Funzione di pausa per il canale TV in tempo reale

· Pacchetto individuale di canali TV per ciascun utente

Nuovi media O nuovi media- un termine che alla fine del XX secolo cominciò ad essere utilizzato per le pubblicazioni elettroniche interattive e le nuove forme di comunicazione tra produttori di contenuti e consumatori per denotare differenze rispetto ai media tradizionali come i giornali, cioè questo termine denota il processo di sviluppo di digitale, tecnologie di rete e comunicazioni. La convergenza e le redazioni multimediali sono diventate un luogo comune nel giornalismo di oggi.

Parliamo principalmente di tecnologie digitali e queste tendenze sono legate all'informatizzazione della società, poiché fino agli anni '80 i media si affidavano ai media analogici.

Va notato che secondo la legge di Ripple, i media più sviluppati non sostituiscono quelli precedenti, quindi il compito nuovi media Ciò include il reclutamento del consumatore, la ricerca di altre aree di applicazione, “è improbabile che una versione online di una pubblicazione stampata sostituisca la pubblicazione stampata stessa”.

È necessario distinguere tra i concetti di “nuovi media” e “media digitali”. Sebbene sia qua che là pratichino mezzi digitali per codificare le informazioni.

Chiunque può diventare editore di un “nuovo media” in termini di tecnologia di processo. Vin Crosby, che descrive i "mass media" come uno strumento per trasmettere "da uno a molti", riflette nuovi media come comunicazione “molti a molti”.

L’era digitale sta creando un ambiente mediatico diverso. I giornalisti si stanno abituando a lavorare nel cyberspazio. Come notato, in precedenza “coprire eventi internazionali era una questione semplice”.

Parlando del rapporto tra la società dell’informazione e i nuovi media, Yasen Zasursky si concentra su tre aspetti, evidenziando i nuovi media come aspetto:

· Opportunità mediatiche nell'attuale fase di sviluppo delle tecnologie dell'informazione e della comunicazione e di Internet.

· I media tradizionali nel contesto dell’“internetizzazione”

· Nuovi media.

Studio radiofonico. Struttura.

Come organizzare una radio di facoltà?

Contenuto

Cosa avere e poter fare? Zone di trasmissione, composizione delle apparecchiature, numero di persone

Nessuna licenza richiesta

(Ente territoriale "Roskomnadzor", tassa di registrazione, garanzia della frequenza, almeno una volta all'anno, certificato ad una persona giuridica, programma radiofonico registrato)

Squadra creativa

Redattore capo e persona giuridica

Meno di 10 persone – contratto, più di 10 – charter

La base tecnica per la produzione di prodotti radiofonici è un insieme di apparecchiature su cui i programmi radiofonici vengono registrati, elaborati e successivamente trasmessi. Il compito tecnico principale delle stazioni radio è garantire un funzionamento chiaro, ininterrotto e di alta qualità delle apparecchiature tecnologiche per la trasmissione radiofonica e la registrazione del suono.

Le case radiofoniche e i centri televisivi sono una forma organizzativa del percorso di generazione dei programmi. I dipendenti dei centri radiotelevisivi sono suddivisi in specialisti creativi (giornalisti, direttori del suono e video, lavoratori nei reparti di produzione, dipartimenti di coordinamento, ecc.) e specialisti tecnici - complessi hardware e studi (studi, hardware e alcuni addetti ai servizi di supporto).

Complesso hardware e studio- si tratta di blocchi e servizi interconnessi, uniti da mezzi tecnici, con l'ausilio dei quali viene effettuato il processo di formazione e rilascio di programmi di trasmissione audio e televisiva. Il complesso hardware-studio comprende un'unità hardware-studio (per la creazione di parti di programmi), un'unità di trasmissione (per le trasmissioni radiofoniche) e un'unità hardware-software (per la TV). A sua volta, il blocco hardware-studio è costituito da studi e sale di regia tecnica e di regia, il che è dovuto a varie tecnologie di trasmissione e registrazione diretta.

Studi radiofonici- si tratta di ambienti speciali per le trasmissioni radiofoniche che soddisfano una serie di requisiti di trattamento acustico al fine di mantenere un basso livello di rumore proveniente da fonti sonore esterne e creare un campo sonoro uniforme in tutto l'ambiente. Con l'avvento dei dispositivi elettronici per il controllo delle caratteristiche di fase e temporizzazione, vengono sempre più utilizzati piccoli studi completamente “silenziati”.

A seconda dello scopo, gli studi sono suddivisi in studi piccoli (in onda) (8-25 mq), studi medi (60-120 mq), studi grandi (200-300 mq).

Secondo i piani del tecnico del suono, i microfoni vengono installati nello studio e vengono selezionate le loro caratteristiche ottimali (tipo, diagramma polare, livello del segnale di uscita).

Montare l'hardware sono destinati alla preparazione di parti di programmi futuri, dal semplice editing di fonogrammi musicali e vocali dopo la registrazione iniziale alla riduzione del suono multicanale in suono mono o stereo. Successivamente, nella preparazione hardware dei programmi, parti della futura trasmissione vengono formate dagli originali delle singole opere. Pertanto, viene formato un fondo di fonogrammi già pronti. L'intero programma è formato da singole trasmissioni ed entra nella sala di controllo centrale. I reparti di produzione e coordinamento coordinano l'azione della redazione. Nelle grandi case radiofoniche e nei centri televisivi, per garantire che le vecchie registrazioni siano conformi ai moderni requisiti tecnici di trasmissione, vengono eseguiti restauri hardware dei fonogrammi, dove viene modificato il livello di rumore e le varie distorsioni.

Dopo che il programma è stato completamente formato, i segnali elettrici entrano nel sala di trasmissione.

Blocco studio-hardwareè dotato di consolle di regia, unità di controllo e altoparlante, registratori e dispositivi per effetti sonori. Davanti all'ingresso dello studio sono installati cartelli luminosi: “Prove”, “Preparatevi”, “Microfono acceso”. Gli studi sono dotati di microfoni e di una consolle del presentatore con pulsanti di attivazione del microfono, lampade di segnalazione e apparecchi telefonici con segnale luminoso di suoneria. Gli annunciatori possono contattare la sala di regia, il reparto di produzione, la redazione e alcuni altri servizi.

Dispositivo principale sala di regia del registaè la console di un tecnico del suono, con l'aiuto della quale vengono risolti contemporaneamente compiti tecnici e creativi: editing, conversione del segnale.

IN hardware di trasmissione In una casa radiofonica un programma è formato da diversi programmi. Le parti del programma che sono state sottoposte a editing e editing del suono non richiedono un controllo tecnico aggiuntivo, ma richiedono la combinazione di vari segnali (parlato, accompagnamento musicale, istruzioni sonore, ecc.). Inoltre, le moderne sale di controllo delle trasmissioni sono dotate di apparecchiature per il rilascio automatizzato dei programmi.

Il controllo finale dei programmi viene effettuato nella sala di controllo centrale, dove sulla console di ingegneria del suono avviene un'ulteriore regolazione dei segnali elettrici e della loro distribuzione ai consumatori. Qui viene eseguita l'elaborazione della frequenza del segnale, la sua amplificazione al livello richiesto, compressione o espansione, introduzione di segnali di chiamata del programma e segnali temporali precisi.

Composizione del complesso hardware della stazione radio.

I principali mezzi espressivi della trasmissione radiofonica sono la musica, la parola e i segnali di servizio. Per riunire nel corretto equilibrio (miscelazione) tutti i segnali sonori, viene utilizzato l'elemento principale del complesso hardware di trasmissione radiofonica: Miscelatore(console di missaggio). Il segnale generato sul telecomando dall'uscita del telecomando passa attraverso una serie di speciali dispositivi di elaborazione del segnale (compressore, modulatore, ecc.) e viene fornito (tramite una linea di comunicazione o direttamente) al trasmettitore. Gli ingressi della console ricevono segnali da tutte le fonti: microfoni che trasmettono il discorso dei relatori e degli ospiti in onda; dispositivi per la riproduzione del suono; dispositivi di riproduzione del segnale. In un moderno studio radiofonico, il numero di microfoni può variare: da 1 a 6 e anche di più. Tuttavia, nella maggior parte dei casi, 2-3 sono sufficienti. Viene utilizzata un'ampia varietà di tipi di microfono.
Prima di essere inviato all'ingresso della console, il segnale del microfono può essere sottoposto a varie elaborazioni (compressione, correzione della frequenza, in alcuni casi speciali - riverbero, spostamento tonale, ecc.) per aumentare l'intelligibilità del parlato, livellare il livello del segnale, ecc.
I dispositivi di riproduzione del suono nella maggior parte delle stazioni sono lettori CD e registratori. Gamma di registratori utilizzati dipende dalle specifiche della stazione: possono essere dispositivi digitali (DAT - registratore di cassette digitale; MD - dispositivo di registrazione e riproduzione di minidisc digitale) e dispositivi analogici (registratori da studio a bobina, nonché registratori a cassette professionali). Alcune stazioni riproducono anche da dischi in vinile; Per questo vengono utilizzati "tavoli da grammo" professionali o, più spesso, semplicemente lettori di alta qualità e talvolta giradischi speciali "DJ", simili a quelli utilizzati nelle discoteche.
Alcune stazioni che utilizzano ampiamente la rotazione dei brani riproducono la musica direttamente dal disco rigido del computer, dove un set specifico di brani ruotati quella settimana viene preregistrato come file wave (solitamente in formato WAV). I dispositivi per la riproduzione dei segnali di servizio vengono utilizzati in vari tipi. Come nelle trasmissioni radiofoniche straniere, sono ampiamente utilizzati dispositivi a cassette analogiche (jingle), in cui il supporto sonoro è una cassetta speciale con nastro. Di norma su ogni cassetta viene registrato un segnale (intro, jingle, beat, accompagnamento, ecc.); Il nastro nelle cassette Jingle Drive è avvolto in un loop, quindi subito dopo l'uso è nuovamente pronto per la riproduzione. In molte stazioni radio che utilizzano tipi tradizionali di organizzazioni di trasmissione, i segnali vengono riprodotti da registratori a bobina. I dispositivi digitali sono dispositivi in ​​cui il vettore di ogni singolo segnale è costituito da floppy disk o cartucce speciali, oppure dispositivi in ​​cui i segnali vengono riprodotti direttamente dal disco rigido del computer.
Il complesso hardware per la radiodiffusione utilizza anche diversi dispositivi di registrazione: questi possono essere sia registratori analogici che digitali. Questi dispositivi vengono utilizzati sia per registrare singoli frammenti della trasmissione nell'archivio di una stazione radio o ai fini della successiva ripetizione, sia per la registrazione di controllo continuo dell'intera trasmissione (il cosiddetto nastro della polizia). Inoltre, il complesso hardware di trasmissione radiofonica comprende sistemi di altoparlanti monitor sia per l'ascolto del segnale del programma (mix all'uscita dalla console) sia per l'ascolto preliminare ("intercettazione") del segnale da vari media prima di trasmettere questo segnale, nonché come cuffie ( cuffie) in cui viene fornito il segnale del programma, ecc. Parte del complesso hardware può includere anche un dispositivo RDS (Radio Data System), un sistema che consente all'ascoltatore con uno speciale dispositivo di ricezione di ricevere non solo un segnale audio, ma anche un segnale di testo (il nome della stazione radio, a volte il nome e l'esecutore dell'opera suonante, altre informazioni) visualizzati su un apposito display.

Classificazione

Per sensibilità

· Estremamente sensibile

Mediamente sensibile

Bassa sensibilità (contatto)

Per gamma dinamica

· Discorso

· Comunicazioni di servizio

Per direzione

Ogni microfono ha una risposta in frequenza

· Non diretto

· Unidirezionale

Stazionario

Venerdì

Studio televisivo

· Luce speciale – illuminazione da studio

Sottopiede fonoassorbente

· Scenario

· Mezzi di comunicazione

· Sala insonorizzata per tecnico del suono

· Direttore

· Monitor video

· Controllo audio 1 mono 2 stereo

· Staff tecnico

Stazione televisiva mobile

Stazione di segnalazione mobile

Videoregistratore

Percorso sonoro

Videocamera

Codice temporale TS

Colore– luminosità di tre punti di rosso, verde, blu

Chiarezza o risoluzione

Velocità in bit– flusso digitale

· Campionamento 2200 linee

· Quantizzazione

TVL (Linea Ti Vi)

Trasmissione

Linea– unità di misura della risoluzione

Convertitore A/D - digitale

VHS fino a 300 TVL

Trasmesso oltre 400 TVL

DPI – punti per pollice

Lucentezza=600 DPI

Foto, ritratti=1200 DPI

Immagine televisiva=72 DPI

Risoluzione della fotocamera

Obiettivo – megapixel – qualità elettrica. bloccare

720 x 568 GB/s

Video digitale DV

HD Alta Definizione 1920\1080 – 25MB\s

Le principali caratteristiche fisiche del suono sono la frequenza e l'intensità delle vibrazioni. Influenzano la percezione uditiva delle persone.

Il periodo di oscillazione è il tempo durante il quale si verifica un'oscillazione completa. Un esempio può essere dato da un pendolo oscillante, quando si sposta dalla posizione di estrema sinistra a quella di estrema destra e ritorna alla sua posizione originale.

La frequenza di oscillazione è il numero di oscillazioni complete (periodi) in un secondo. Questa unità è chiamata hertz (Hz). Maggiore è la frequenza di vibrazione, più acuto sarà il suono che sentiamo, ovvero il suono avrà un tono più alto. Secondo il sistema di unità internazionale accettato, 1000 Hz è chiamato kilohertz (kHz) e 1.000.000 è chiamato megahertz (MHz).

Distribuzione della frequenza: suoni udibili - entro 15Hz-20kHz, infrasuoni - inferiori a 15Hz; ultrasuoni - entro 1.5104 - 109 Hz; ipersuoni - nell'intervallo 109 - 1013 Hz.

L'orecchio umano è più sensibile ai suoni con frequenze comprese tra 2000 e 5000 kHz. La massima acuità uditiva si osserva all'età di 15-20 anni. Con l’età, l’udito peggiora.

Il concetto di lunghezza d'onda è associato al periodo e alla frequenza delle oscillazioni. La lunghezza d'onda del suono è la distanza tra due successive condensazioni o rarefazioni del mezzo. Usando l'esempio delle onde che si propagano sulla superficie dell'acqua, questa è la distanza tra due creste.

I suoni differiscono anche nel timbro. Il tono principale del suono è accompagnato da toni secondari, che hanno sempre una frequenza più alta (sovratoni). Il timbro è una caratteristica qualitativa del suono. Più sono gli armonici sovrapposti al tono principale, più il suono sarà musicalmente “succoso”.

La seconda caratteristica principale è l'ampiezza delle oscillazioni. Questa è la più grande deviazione dalla posizione di equilibrio durante le vibrazioni armoniche. Usando l'esempio di un pendolo, la sua deviazione massima è nella posizione di estrema sinistra o nella posizione di estrema destra. L'ampiezza delle vibrazioni determina l'intensità (forza) del suono.

La forza del suono, o la sua intensità, è determinata dalla quantità di energia acustica che fluisce in un secondo attraverso un'area di un centimetro quadrato. Di conseguenza, l'intensità delle onde acustiche dipende dall'entità della pressione acustica creata dalla sorgente nel mezzo.

Il volume è a sua volta correlato all'intensità del suono. Maggiore è l'intensità del suono, più forte è. Tuttavia, questi concetti non sono equivalenti. Il volume è una misura della forza della sensazione uditiva causata da un suono. Un suono della stessa intensità può creare percezioni uditive di intensità diversa in persone diverse. Ogni persona ha la propria soglia uditiva.

Una persona smette di sentire suoni di altissima intensità e li percepisce come una sensazione di pressione e persino di dolore. Questa intensità del suono è chiamata soglia del dolore.

53. Percorso dell'onda sonora. Conduzione del suono. Percezione del suono.

La funzione della conduzione del suono è la trasmissione delle vibrazioni sonore da parte degli elementi costitutivi dell'orecchio esterno, medio e interno ai recettori uditivi.

Alla conduzione del suono partecipano il padiglione auricolare, il canale uditivo esterno, la membrana timpanica, gli ossicini uditivi, il legamento anulare della finestra ovale, la membrana timpanica secondaria, la perilinfa e la membrana basale.

Quando le cellule ciliate dell'organo del Corti vengono irritate, l'energia fisica delle vibrazioni sonore viene convertita nel processo fisiologico dell'eccitazione nervosa. Questo è l'inizio del processo di percezione uditiva.

L'area della percezione uditiva è 16-20000 Hz.

54. Area di percezione del suono. Sensibilità dell'organo uditivo.

AREA DELLA PERCEZIONE UDITIVA

16 – 20.000 Hz

I suoni con frequenza inferiore a 16 Hz sono infrasuoni

Suoni con frequenze superiori a 20.000 Hz – ultrasuoni

La sezione periferica dell'analizzatore uditivo esegue l'analisi primaria e converte l'energia fisica del suono nell'energia elettrica di un impulso nervoso. I percorsi trasmettono impulsi ai centri cerebrali. Nella corteccia cerebrale, l'energia dell'eccitazione nervosa viene convertita in sensazione. La corteccia svolge un ruolo di primo piano nel funzionamento dell'analizzatore uditivo.

L'orecchio umano è più sensibile ai suoni compresi tra 500 e 4000 Hz: questa è la gamma di frequenze del parlato (1000-3000 Hz).

L'intensità minima del suono che può provocare la sensazione di un suono appena udibile è la soglia dell'udibilità.

Più bassa è la soglia uditiva, maggiore è la sensibilità dell'orecchio a un determinato suono. Con l'udito normale, la soglia della sensazione uditiva è 0 dB. All'aumentare dell'intensità del suono, la sensazione di volume del suono aumenta, ma quando viene raggiunto un certo valore, l'aumento di volume si ferma e appare una sensazione di dolore: la soglia del dolore. La distanza tra la soglia dell'udibilità e la soglia delle sensazioni spiacevoli nella regione delle medie frequenze è di 130 dB.

· La soglia della differenza di frequenza è l'aumento minimo della frequenza del suono rispetto alla sua frequenza originale - 3 Hz.

· La soglia differenziale di intensità sonora è l'aumento minimo dell'intensità sonora che dà un aumento del volume iniziale di 1 dB.

Pertanto, l'area della percezione uditiva umana è limitata nell'altezza e nella forza del suono.

55. Teorie della percezione del suono.

La percezione di suoni di diverse altezze (frequenze), secondo la teoria della risonanza di Helmholtz,

dovuto al fatto che ciascuna fibra della membrana principale è sintonizzata su un suono di una certa frequenza.

Pertanto, i suoni a bassa frequenza vengono percepiti dalle onde lunghe della membrana principale situata

più vicino all'apice della coclea, i suoni ad alta frequenza vengono percepiti dalle fibre corte della coclea

membrane situate più vicino alla base della coclea. Quando viene applicato un suono complesso,

vibrazioni di varie fibre della membrana.

Nell'interpretazione moderna, il meccanismo di risonanza è alla base della teoria del luogo

con cui l'intera membrana entra in uno stato di vibrazione. Tuttavia, la deviazione massima del main

la membrana cocleare si trova solo in una posizione specifica. Con l'aumento della frequenza del suono

vibrazioni, la deviazione massima della membrana principale si sposta alla base della coclea, dove

si trovano le fibre più corte della membrana principale - con le fibre corte, di più

alta frequenza di vibrazione. Eccitazione delle cellule ciliate di questa particolare sezione della membrana quando

attraverso un mediatore viene trasmesso alle fibre del nervo uditivo sotto forma di un certo numero di impulsi,

la cui frequenza di ripetizione è inferiore alla frequenza delle onde sonore (la labilità delle fibre nervose non supera

800 – 1000 Hz). La frequenza delle onde sonore percepite raggiunge i 20.000 Hz. In questa maniera

viene effettuato un tipo spaziale di codifica dell'altezza e della frequenza dei segnali sonori.

Quando i toni funzionano fino a circa 800 Hz, oltre alla codifica spaziale,

codifica temporanea (di frequenza), in cui anche le informazioni vengono trasmesse su determinati

fibre del nervo uditivo, ma sotto forma di impulsi (raffice), la cui frequenza di ripetizione si ripete

frequenza delle vibrazioni sonore. Neuroni individuali a diversi livelli del sistema sensoriale uditivo

sintonizzato su una frequenza sonora specifica, ad es. ogni neurone ha una sua frequenza specifica

soglia, la sua frequenza sonora specifica alla quale la risposta del neurone è massima. Così,

Ogni neurone percepisce solo alcuni suoni piuttosto ristretti dell'intero insieme di suoni.

sezioni della gamma di frequenze che non coincidono tra loro, ma percepiscono aggregati di neuroni

l'intera gamma di frequenze dei suoni udibili, che garantisce la piena percezione uditiva.

La validità di questa disposizione è confermata dai risultati delle protesi uditive umane, quando

furono impiantati degli elettrodi nel nervo uditivo e le sue fibre furono stimolate da impulsi elettrici

frequenze diverse che corrispondevano a combinazioni sonore di determinate parole e frasi, fornendo

percezione semantica del discorso.

La prima teoria fu formulata dal fisico britannico Rutherford nel 1886. Egli suggerì che: a) un'onda sonora fa vibrare l'intera membrana basilare e la frequenza della vibrazione corrisponde alla frequenza del suono; b) la frequenza di vibrazione della membrana determina la frequenza degli impulsi nervosi trasmessi lungo il nervo uditivo. Pertanto, un tono con una frequenza di 1000 hertz fa vibrare la membrana basilare 1000 volte al secondo, facendo sì che le fibre nervose uditive si scarichino ad una frequenza di 1000 impulsi al secondo e il cervello interpreta questo come un certo tono. Poiché questa teoria presuppone che l’altezza dipenda dai cambiamenti del suono nel tempo, è chiamata teoria del tempo (detta anche teoria della frequenza).

L'ipotesi di Rutherford incontrò presto seri problemi. È stato dimostrato che le fibre nervose possono trasmettere non più di 1000 impulsi al secondo, e quindi non è chiaro come una persona percepisca toni con una frequenza superiore a 1000 hertz. Weaver (1949) propose un modo per salvare la teoria temporale. Ha proposto che le frequenze superiori a 1000 hertz siano codificate da diversi gruppi di fibre nervose, ciascuna delle quali si attiva a velocità leggermente diverse. Se, ad esempio, un gruppo di neuroni emette 1000 picchi al secondo e poi, 1 millisecondo dopo, un altro gruppo di neuroni inizia a emettere 1000 picchi al secondo, la combinazione dei picchi dei due gruppi produrrà 2000 picchi al secondo. Questa versione della teoria temporale è stata supportata dalla scoperta che lo schema degli impulsi nervosi nel nervo uditivo segue la forma d'onda del tono di stimolo, nonostante il fatto che le singole cellule non rispondano ad ogni vibrazione (Rose et al., 1967).

Tuttavia, la capacità delle fibre nervose di tracciare le forme d'onda si ferma a circa 4000 hertz; tuttavia, possiamo sentire l'altezza dei suoni che contengono frequenze molto più alte. Ne consegue che deve esserci un altro mezzo per codificare la qualità dell'altezza del suono, almeno alle alte frequenze.

Un'altra teoria sulla percezione dell'altezza risale al 1683, quando l'anatomista francese Joseph Guichard Duvernier propose che la frequenza fosse codificata dall'altezza meccanicamente, attraverso la risonanza (Green & Wier, 1984). Per comprendere questo presupposto, è utile considerare innanzitutto l'esempio della risonanza. Quando viene colpito un diapason che si trova accanto al pianoforte, la corda del pianoforte, sintonizzata sulla frequenza del diapason, inizia a vibrare. Se diciamo che l'orecchio funziona secondo lo stesso principio, significa che ha una struttura simile nella costruzione a uno strumento a corda, le diverse parti di esso sono sintonizzate su frequenze diverse, così che quando una certa frequenza viene presentata all'orecchio, l'orecchio parte corrispondente della struttura comincia a vibrare. Questa idea era generalmente corretta: la membrana basilare si è rivelata una struttura del genere.

Il modo esatto in cui oscilla la membrana basilare non era noto fino al 1940, quando Georg von Bekesy ne misurò i movimenti utilizzando piccoli fori praticati nelle coclee di porcellini d'India e cadaveri umani. Tenendo conto dei risultati di Bekesy, è stato necessario modificare la teoria della località; la membrana basilare si comportava non come un pianoforte a corde separate, ma come un foglio scosso da un'estremità. In particolare, Bekesy ha dimostrato che alla maggior parte delle frequenze si muove l'intera membrana basilare, ma la posizione del movimento più intenso dipende dalla frequenza specifica del suono. Le alte frequenze causano vibrazioni all'estremità vicina della membrana basilare; all'aumentare della frequenza, lo schema vibrazionale si sposta verso la finestra ovale (Bekesy, 1960). Per questa e altre ricerche sull'udito, Bekesy ricevette il Premio Nobel nel 1961.

Come le teorie temporali, la teoria della località spiega molti, ma non tutti, i fenomeni di percezione dell'altezza. Le principali difficoltà con la teoria della località sono legate ai toni a bassa frequenza. A frequenze inferiori a 50 hertz, tutte le parti della membrana basilare vibrano approssimativamente allo stesso modo. Ciò significa che tutti i recettori sono attivati ​​allo stesso modo, il che significa che non abbiamo modo di distinguere tra frequenze inferiori a 50 hertz. Possiamo infatti distinguere una frequenza di soli 20 hertz.

Pertanto, le teorie locali hanno difficoltà a spiegare la percezione dei suoni a bassa frequenza e le teorie temporali trovano difficile spiegare la percezione delle alte frequenze. Tutto ciò ha portato all'idea che la percezione dell'altezza è determinata sia da modelli temporali che da modelli di localizzazione, con la teoria temporale che spiega la percezione delle basse frequenze e la teoria locale che spiega la percezione delle alte frequenze. È chiaro, tuttavia, che laddove un meccanismo regredisce, un altro comincia a prevalere. In effetti, è possibile che frequenze comprese tra 1000 e 5000 hertz siano servite da entrambi i meccanismi (Coren, Ward & Enns, 1999).

Poiché le nostre orecchie e i nostri occhi svolgono un ruolo così importante nella nostra vita quotidiana, sono stati compiuti sforzi significativi per sostituirli con quelli artificiali negli individui affetti da difetti incurabili di questi organi. Alcuni di questi sforzi sono descritti nella sezione "All'avanguardia della ricerca psicologica".

56. Fasi del sonno. Ritmi EEG nelle diverse fasi del sonno. Tipi di sonno. La necessità di dormire in diversi periodi di ontogenesi. Disordini del sonno.

Caratteristiche generali. Il sonno è un'attività cerebrale speciale in cui la coscienza è spenta e

meccanismi per mantenere una postura naturale, la sensibilità degli analizzatori è ridotta. Addormentarsi

Vi contribuiscono numerosi fattori: l’aderenza ai ritmi del sonno, ad es. dormire alla stessa ora (circadiano)

bioritmo), affaticamento delle cellule nervose, indebolimento dell'attività degli analizzatori (chiusura degli occhi, silenzio),

posizione comoda. Una persona può dormire anche durante il rumore (rumore delle auto sulla strada, senza svoltare

radio, ecc.). Tuttavia, va ricordato che il rumore influisce negativamente sul sonno, interrompendone la profondità,

sequenza di fasi e quindi peggiorando il benessere generale. Pertanto, hai bisogno di una camera da letto il più possibile

è possibile isolarsi dagli stimoli esterni.

Segni di sonno: 1) diminuzione del livello di coscienza; 2) sbadiglio; 3) diminuzione della sensibilità

analizzatori; 4) diminuzione del battito cardiaco e della respirazione, diminuzione dell'attività secretoria delle ghiandole

(salivare – secchezza della mucosa orale, lacrimale – bruciore agli occhi, appiccicosità delle palpebre).

La durata del sonno per gli adulti è di 7-8 ore al giorno. Tuttavia, ci sono casi in cui le persone hanno un trattamento a lungo termine

ho dormito molto meno tempo e ho mantenuto prestazioni elevate. Ad esempio, Napoleone I e T.

Edison ha dormito 2 ore. È ormai noto che le persone che dormono 7-8 ore al giorno vivono più a lungo

altri, a parità di altre condizioni. La durata del sonno nei bambini dipende dall'età.

Un neonato dorme circa 20 ore al giorno, all'età di 6 mesi -15 ore

è in diminuzione da anni. Entro la fine del primo anno di vita, la durata del sonno si riduce a 13 ore al giorno.

La durata media del sonno nei bambini di 2 anni è di 12 ore, di 9 anni – 10 ore, di 13 – 15 anni – 9 ore, di 16 – 19 anni – 8 ore

Struttura del sonno. L'intero periodo del sonno è diviso in due fasi: sonno lento e sonno veloce. Stato di sonnolenza

cervello è caratterizzato dalla comparsa di “fusi del sonno” nell’EEG (12-16 oscillazioni per 1 s) e

onde EEG grandi e lente sincronizzate nella banda . Questa fase del sonno ricevuta

nome del sonno a onde lente (ortodosso). Questo è uno stato cerebrale che si verifica periodicamente durante la notte.

è sostituito da un'attività desincronizzata veloce e di bassa ampiezza (fino a 30 oscillazioni per 1 s),

che ricorda l'EEG degli esseri umani e degli animali durante la veglia. Poiché in questo caso il sonno non lo è

viene interrotto e, secondo alcuni indicatori, diventa ancora più profondo di questa fase del sonno, a differenza di questa

il precedente era chiamato sonno paradossale (movimento rapido degli occhi). Cambiare velocemente e lentamente

il sonno avviene ad intervalli regolari con una durata media di circa 90 minuti (un

ciclo). Allo stesso tempo, il sonno a onde lente rappresenta circa l’80% e il sonno veloce il 20% dell’intero periodo di sonno.

Una delle caratteristiche del sonno REM è la comparsa di movimenti oculari rapidi, ecc

grave diminuzione del tono muscolare. In questo contesto, gli animali sperimentano vari movimenti: baffi, orecchie,

la coda, i movimenti delle zampe, leccate e succhiate, diventano più frequenti e irregolari

si verifica la respirazione, il polso irregolare e rapido, la pressione sanguigna aumenta, si intensifica

attività ormonale. È molto significativo che in questo caso l'attività dei motoneuroni del midollo spinale

bruscamente rallentato. Durante il sonno a onde lente, si verifica una diminuzione della respirazione, della frequenza cardiaca e una diminuzione

pressione sanguigna, movimenti generali del corpo. Privare gli animali del sonno paradossale rende

loro eccitabili, irritabili.

Riso. 9.2. Classificazione delle fasi del sonno (A – E) nell'uomo, tenendo conto delle caratteristiche dell'EEG (secondo Loomis et al.;

Klaitman e altri). Le tre curve inferiori rappresentano registrazioni simultanee di EEG, EOG ed EMG

dito indice durante il sonno REM (sogno). Gli episodi si verificano solitamente alla fine di ogni ciclo di sonno

Un elettroencefalogramma (EEG) è comunemente utilizzato per valutare la profondità del sonno. Secondo le caratteristiche dell'EEG,

Sulla base di criteri standard generalmente accettati, si distinguono quattro o cinque fasi del sonno a onde lente. IN

in uno stato di veglia rilassata predomina il ritmo α con ampiezza variabile (Fig. 9.2). IN

Il ritmo  del sonno della fase A scompare gradualmente e tra i suoi episodi compaiono sempre più lunghi

intervalli con onde  molto piccole. Ciò corrisponde al passaggio dalla veglia al sonno

(sonnolenza), dura diversi minuti e alcuni autori attribuiscono allo stadio A del sonno

veglia. La fase B del sonno (addormentamento e sonno più superficiale) è caratterizzata dalle onde . IN

alla fine del palco, “vertice-

"denti" della durata di 3-5 secondi, prefigurando l'inizio dello stadio C del sonno (sonno superficiale). Dopo

loro aspetto, la persona addormentata non distingue più tra deboli stimoli esterni. Caratteristica

una caratteristica dell'attività bioelettrica del cervello in questa fase sono le esplosioni a forma di fuso di -

ritmo ("fusi del sonno") e complessi K. Nella cmadia D si registra il sonno (sonno moderatamente profondo).

Onde  veloci con una frequenza di 3,0–3,5 Hz e nello stadio E del sonno (sonno profondo) - lente

oscillazioni (sincronizzate), che sono quasi esclusivamente estremamente lente -

(frequenza 0,7 - 1,2 Hz), alle quali occasionalmente si sovrappongono piccole onde α.

Riso. 9.3. La relazione tra sonno e veglia, nonché REM e sonno a onde lente in diversi periodi della vita di una persona. (dopo H.P. Roffward et al., 1966)

Il cambiamento più significativo in tenera età è una diminuzione della durata totale del sonno e una diminuzione significativa della percentuale di sonno REM in esso contenuto.

Successivamente si sviluppa la fase del sonno REM, caratterizzata dalla desincronizzazione dell'EEG (come nello stadio B)

ed episodi di movimenti oculari rapidi (REM), che possono essere osservati lateralmente attraverso gli occhi chiusi

palpebre della persona addormentata o registrati utilizzando metodi di elettrooculografia (vedere curva EOG in Fig. 9.2).

La relazione tra le fasi REM e il sonno a onde lente e i cambiamenti nel loro rapporto nell'ontogenesi

sono presentati in Fig. 9.3. Il resto dei muscoli nella fase del sonno REM, così come durante il sonno lento,

atonico, ad eccezione di occasionali contrazioni convulsive dei muscoli del viso o delle dita (vedi.

EMG nella fig. 9.2), accompagnato da un aumento della frequenza respiratoria e dalla costrizione dei vasi sanguigni nelle dita.

I sogni sono idee figurative che sorgono durante il sonno e sono percepite come reali.

la realtà. È molto più facile per bambini e adulti ricordare il contenuto di un sogno appena fatto,

se vengono risvegliati durante la fase REM o immediatamente dopo la sua fine; risveglio in fase

sonno a onde lente, una persona spesso non ricorda i sogni. C'è un'alta frequenza

ricordi nel primo caso (60 – 90%) e nettamente inferiori, e significativamente

altalenante (da 1 a 74%), nella seconda. Allo stesso tempo, nel sonno a onde lente c'è una conversazione,

sonnambulismo e terrori notturni nei bambini. Secondo alcuni dati, il 64% dei risvegli avviene dal sonno a onde lente

una persona parla di esperienze mentali. Inoltre, assomigliano piuttosto non ai sogni, ma

pensieri, ragionamenti. Esistono esperienze di sonno nel sonno a onde lente e nel sonno paradossale

differenze significative. Nel sonno a onde lente, durante i sogni, gli schemi visivi sono meno chiari, meno

affettivo, meno duraturo e più reale. Si è scoperto che anche quando sono presenti persone o animali

per molto tempo sono stati privati ​​del sonno REM, e quindi dei sogni, nonostante

presupposti preesistenti, non fisici o mentali a lungo termine

non hanno manifestato alcun disturbo.

Fattori che inducono i sogni. 1. Attività prima del sonno (i bambini continuano

“giocare” in un sogno, un ricercatore conduce esperimenti, ecc.). Ad esempio, il famoso fisiologo O. Levi

sognava un modello di esperienza con l'aiuto del quale ha scoperto un meccanismo mediatore per il trasferimento delle influenze da

nervi simpatici e parasimpatici al cuore. Il sogno di Mendeleev lo ha aiutato a crearne uno proprio

la famosa tavola degli elementi chimici. 2. Sostanze irritanti che agiscono sul corpo durante il sonno.

Quindi, se applichi una piastra elettrica calda ai tuoi piedi, una persona addormentata potrebbe sognare di camminare

Sabbia bollente. 3. Impulsi eccessivi provenienti da organi interni sovraffollati o malati

può causare incubi. 4. I bisogni biologici possono causare

sogni corrispondenti, ad esempio nel caso di deviazioni negli indicatori di omeostasi.

N.I. Kasatkin (1973) ritiene che i sogni durante il sonno REM svolgano il ruolo di “guardiano”,

segnalare pericoli interni, perché nei sogni si possono prevedere le malattie

1 - 3 mesi prima della loro comparsa. I sogni sono prevalentemente di natura visiva. U

Per le persone cieche dalla nascita, le immagini visive sono assenti nei loro sogni e predominano le immagini tattili. Da adesso

È stato accertato nel tempo che non esistono persone che non facciano sogni, che si verificano in media 4-6 volte per notte.

Se il risveglio avviene nella fase REM, il 70-90% delle persone ha informazioni dettagliate e sufficienti

parlano emotivamente dei loro sogni e, se in un sogno lento, solo il 7-10%. Parte

i sogni sono associati alla vita sessuale. Questa natura dei sogni (nei giovani e nei single

o con prolungata astinenza sessuale) è accompagnato da sogni bagnati. In media il 70% donne

Hanno anche sogni sessuali, durante i quali può verificarsi l'orgasmo. Motivi sessuali in un sogno

si verificano nelle ragazze durante le mestruazioni.

57. Stato di veglia.

La veglia è uno stato mentale caratterizzato da un livello sufficientemente elevato di attività elettrica del cervello, caratteristico dell'interazione attiva dell'individuo con il mondo esterno. La veglia è lo stato funzionale rispetto al quale si svolge qualsiasi attività mentale. L'importanza di questo stato per garantire l'efficacia dell'attività al suo costo fisiologico ottimale è estremamente elevata. Lo stato di veglia non è uniforme. Si distingue tra veglia attiva e veglia tranquilla.

Uno dei ruoli più importanti nel mantenimento dello stato di veglia è svolto dalla formazione reticolare del mesencefalo, dai cui neuroni le influenze ascendenti vanno ai nuclei non specifici del talamo e da essi a tutte le zone della corteccia cerebrale. La veglia forma un campo di tutte le possibili combinazioni di funzioni della coscienza: dallo stato di calma veglia alla veglia attiva e intensa fino agli affetti pronunciati.

In termini generali, il diagramma della nostra psiche nello stato di veglia, basato sui dati della psicologia oggettiva, si presenta così.

La natura degli stimoli che raggiungono il cervello, e allo stesso tempo le percezioni, sono di duplice natura. Alcune irritazioni entrano nel cervello dalle regioni interne del corpo e sono causate da vari processi organici. Eccitano vari tipi di impressioni organiche nel cervello, lasciando in esso alcune tracce capaci di rivitalizzazione.

Un altro ordine di irritazioni penetra nel cervello da influenze che provengono dall'esterno del corpo e colpiscono il cervello attraverso i cosiddetti organi ricettivi esterni. Sono la base materiale delle impressioni esterne, il cui indicatore soggettivo sono le sensazioni. Alcune impressioni esterne e le tracce da esse formate entrano in relazione con la sfera della personalità e ne diventano proprietà.

Altre impressioni esterne e le loro tracce rimangono per il momento fuori dalla sfera della personalità, tuttavia eccitano certe reazioni motorie esterne o altre reazioni, che nella maggior parte dei casi non entrano in relazione con la personalità - in altre parole, rimangono inosservato da noi. Ciò include tutta una serie di reazioni motorie psico-riflessi, come camminare, movimenti facciali e molti altri movimenti considerati automatici. Ma dal momento in cui questi movimenti eccitano la reazione di concentrazione, entrano già in rapporto con la sfera della personalità e ne diventano direttamente dipendenti. Pertanto, l'attività associativa inconscia, entrando in relazione con la sfera della personalità attraverso la concentrazione interna, diventa, per così dire, sua proprietà e diventa dipendente da essa, nel senso che può essere ravvivata sotto l'influenza dei bisogni personali

58. Meccanismi di regolazione del sonno e della veglia.

Il passaggio dalla veglia al sonno prevede due possibili percorsi. Innanzitutto è possibile

che i meccanismi che mantengono lo stato di veglia si “stancano” gradualmente. Secondo

da questo punto di vista il sonno è un fenomeno passivo, conseguenza di una diminuzione del livello di veglia. Tuttavia

È anche possibile che vi sia un'inibizione attiva dei meccanismi che assicurano la veglia. IP Pavlov

individuato due meccanismi di sviluppo del sonno, che, in sostanza, confermano la validità delle posizioni

sostenitori delle teorie sia passive che attive del sonno. Da un lato i sogni nascono come fenomeni

inibizione protettiva a seguito di irritazione forte e prolungata di qualsiasi

un'area separata della corteccia cerebrale. D'altra parte, il sonno sorge di conseguenza

inibizione interna, cioè processo attivo di formazione del condizionale negativo

riflesso. La formazione reticolare del tronco gioca un ruolo importante nella regolazione del ciclo sonno-veglia

cervello, dove ci sono molti neuroni localizzati diffusamente, i cui assoni arrivano quasi a

tutte le aree del cervello, ad eccezione della neocorteccia. Il ruolo della RF nel ciclo sonno-veglia

fu studiato alla fine degli anni '40 dagli scienziati G. Moruzzi e N. Magun, che scoprirono che

la stimolazione elettrica ad alta frequenza di questa struttura nei gatti addormentati porta alla loro

risveglio istantaneo. Al contrario, il danno alla formazione reticolare risulta permanente

sonno che ricorda il coma; tagliando solo i tratti sensoriali che passano attraverso il tronco cerebrale,

non dà un tale effetto. Le prime teorie sul sonno erano umorali. Privato del fattore sonno

specie-specifico, è stato isolato dal liquido cerebrospinale di capre sottoposte a privazione del sonno. Secondo

teoria vascolare (circolatoria o emodinamica) del sonno, a cui è associata l'insorgenza del sonno

diminuzione o aumento del flusso sanguigno nel cervello. La ricerca moderna ha dimostrato che all'interno

Durante il sonno, l’afflusso di sangue al cervello oscilla. R. Legendre e X. Pieron (1910)

credeva che il sonno si verificasse a causa dell'accumulo di prodotti metabolici tossici dovuti a

stanchezza (ipotossine). Ai cani non è stato permesso di dormire per molto tempo, quindi sono stati uccisi ed estratti

sostanze dal cervello e iniettate in altri cani. Quest'ultimo ha sviluppato segni di estrema stanchezza e

si è verificato un sonno profondo. Lo stesso è stato osservato durante il “trasferimento” del sangue, del siero o del midollo spinale

liquidi.

Nelle parti superiori del tronco encefalico si trovano due aree - i nuclei del rafe e il locus coeruleus - i cui neuroni

le stesse proiezioni estese di quelle dei neuroni della formazione reticolare, cioè raggiungendo molti

aree del sistema nervoso centrale. I nuclei del rafe coinvolgono la parte mediana del midollo allungato, del ponte e del mesencefalo.

Distruggerli elimina la sincronizzazione dell'EEG e il sonno a onde lente. Utilizzando una tecnica speciale

Gli istochimici della fluorescenza hanno dimostrato che i neuroni dei nuclei del rafe sintetizzano la serotonina e la inviano

attraverso i suoi assoni alla formazione reticolare, all'ipotalamo e al sistema limbico. Serotonina –

trasmettitore inibitorio del sistema monoaminergico del cervello. Il blocco della sintesi della serotonina elimina

gatti con sonno a onde lente, che mantengono solo il sonno paradossale.

Nel mesencefalo (tegmento) è stato trovato un gruppo di neuroni che sintetizzano la norepinefrina

(punto blu). La stimolazione del locus coeruleus provoca in molti l'inibizione dell'attività neurale

strutture cerebrali con aumento dell’eccitazione motoria dell’animale e desincronizzazione dell’EEG. Si crede

che l'influenza attivante del locus coeruleus viene effettuata attraverso il meccanismo di inibizione del freno

interneuroni. I nuclei del rafe e il locus coeruleus agiscono come antagonisti. Mediatore nei nuclei delle cellule

Il rafe è la serotonina (5-idrossitriptamina, 5-HT) e il locus coeruleus è la norepinefrina. Distruzione

i nuclei di sutura in un gatto portano all'insonnia completa per diversi giorni; ma per pochi

Nelle prossime settimane, il sonno ritorna normale. Può anche essere causata insonnia parziale

soppressione della sintesi 5-HT da parte della p-clorofenilalanina. Può essere eliminato introducendo 5-

idrossitriptofano, precursore della serotonina (quest’ultima non penetra nell’ematoen-

barriera cefalica). La distruzione bilaterale del locus coeruleus porta alla completa scomparsa

Sonno REM senza influenzare il sonno a onde lente. Deplezione delle riserve di serotonina e norepinefrina

l'influenza della reserpina provoca, come ci si aspetterebbe, l'insonnia. Tuttavia, si è scoperto che i neuroni

I nuclei del rafe sono più attivi e rilasciano la massima serotonina non durante il sonno, ma durante la veglia.

Inoltre, il verificarsi della fase REM sembra essere causato non tanto dall'attività dei neuroni nel blu

macchie, quanto più diffuso il nucleo sub-blu. Sulla base dei risultati di recenti esperimenti,

la serotonina funge sia da mediatore nel processo di risveglio che da “ormone del sonno” nello stato di veglia

stato, stimolando la sintesi o il rilascio di “sostanze del sonno” (fattori del sonno), che a loro volta

a sua volta indurre il sonno. Le strutture del talamo svolgono la funzione di “pacemaker” per le chiamate

potenziali ritmici dei fusi nel sonno e ritmo  nella veglia. Meccanismo talamocorticale

può essere considerato come un meccanismo di inibizione interna in grado di modificare l'attività cerebrale

parzialmente o globalmente in modo tale che le funzioni sensoriali, motorie e cerebrali superiori

vengono soppressi.

Le strutture responsabili del sonno a onde lente si trovano nella parte caudale del tronco encefalico,

principalmente nel midollo allungato. È stata stabilita la presenza di strutture ipnogeniche simili

anche nella parte posteriore del ponte. Sono associate manifestazioni motorie ed EEG della fase paradossale del sonno

attivazione delle strutture nell'area del ponte. Questa fase del sonno viene ridotta durante lo stress emotivo, mentre

il periodo di addormentamento è prolungato.

Vicino al locus coeruleus c'è un gruppo di neuroni reticolari giganti che dirigono

i loro assoni su e giù verso varie strutture cerebrali. Nella veglia e nel sonno lento questi

i neuroni sono poco attivi, ma la loro attività è molto elevata durante il sonno paradossale.

Sono stati fatti tentativi per rilevare sostanze specifiche sia dopo una prolungata privazione del sonno che durante

persona addormentata. Il primo di questi approcci si basa sul presupposto che i fattori del sonno

il tempo di veglia si accumula a un livello che induce il sonno, e il secondo - nell'ipotesi, secondo

che si formano o vengono rilasciati durante il sonno.

Entrambi gli approcci hanno prodotto alcuni risultati. Quindi, quando si testa la prima ipotesi dall'urina e

Un piccolo glucopeptide, il fattore S, è stato isolato dal liquido cerebrospinale di esseri umani e animali.

inducendo il sonno a onde lente quando somministrato ad altri animali. A quanto pare c'è anche

Fattore del sonno REM. Il secondo approccio ha portato alla scoperta di un nonapeptide che induce il sonno profondo (in

attualmente è già stato sintetizzato), il cosiddetto peptide -sleep (SIP, delta-sleep inducing

peptide). Tuttavia, non è ancora noto se queste e molte altre “sostanze del sonno” siano state scoperte

verifica di entrambe le ipotesi, eventuale ruolo nella sua regolazione fisiologica. Inoltre, dedicato

i peptidi spesso inducono il sonno solo in alcune specie di animali; inoltre, si verifica anche sotto

l'azione di altre sostanze.

Tuttavia, le gemelle siamesi potrebbero dormire separatamente, il che indica un secondario

il ruolo dei fattori umorali e il ruolo decisivo nello sviluppo del sonno nel sistema nervoso.

Si sta sviluppando l'idea che il ciclo veglia-sonno sia assicurato da un sistema a due

centri. K. Economo basato su osservazioni cliniche di pazienti con lesioni di varia natura

aree dell'ipotalamo suggeriscono che il centro della veglia è localizzato nella parte posteriore e il centro del sonno - in

le sue sezioni anteriori. S. Ranson, producendo danni locali a varie parti dell'ipotalamo,

confermato questa opinione. Attualmente si ritiene che l'ipotalamo sia un'area critica per

regolazione del ciclo veglia-sonno. Questa opinione è confermata dal fatto che sia l'alta frequenza,

Allo stesso modo, provoca la stimolazione elettrica a bassa frequenza dell'area preottica dell'ipotalamo

Sincronizzazione dell'elettroencefalogramma e sonno comportamentale. L'effetto opposto, cioè

risveglio comportamentale ed elettroencefalografico T.N. osservò Oniani irritato

ipotalamo posteriore. Ciò suggerisce una relazione reciproca tra

aree anteriori e posteriori dell'ipotalamo e sua importanza per regolare l'alternanza delle varie fasi

ciclo veglia-sonno. Secondo T.N. Oniani, multineuronale nel ciclo veglia-sonno

attività della formazione reticolare.

Obiettivi:

• Introdurre il concetto di vibrazioni sonore, scoprire le caratteristiche e le proprietà delle vibrazioni sonore.
• Mostra l'unità della natura, la relazione tra fisica, biologia, musica.
• Coltivare un atteggiamento premuroso nei confronti della propria salute.

Attrezzatura: un computer con un proiettore multimediale, un diapason, un righello serrato in una morsa, un generatore di suoni.

Piano di lezione.

1. Org. Momento
2. Imparare nuovo materiale.
3. Casa. Esercizio.

L'uomo vive in un mondo di suoni. Cos'è il suono? Come si presenta? In che modo un suono differisce da un altro? Oggi nella lezione cercheremo di rispondere a queste e a molte altre domande legate ai fenomeni sonori.

La branca della fisica che studia i fenomeni sonori si chiama acustica.

Le onde elastiche che possono causare sensazioni uditive nell'uomo sono chiamate onde sonore.

L'orecchio umano è in grado di percepire le vibrazioni meccaniche che si verificano con una frequenza compresa tra 20 e 20.000 Hz. (Dimostrazione su un generatore di onde sonore con frequenza da 20 a 20000 Hz)

Tutto ciò che vibra ad una frequenza audio è una fonte di suono. Ma non solo i corpi oscillanti possono essere sorgenti sonore: il volo di un proiettile nell'aria è accompagnato da un fischio, il rapido scorrere dell'acqua è accompagnato dal rumore.

Il fatto stesso di isolare da un insieme abbastanza ampio di frequenze, chiamato suono, è associato alla capacità dell'udito umano di percepire proprio queste onde.

Diversi esseri viventi hanno confini diversi per la percezione del suono.

Tutte le sorgenti sonore possono essere suddivise in naturali e artificiali.

(dimostrazioni: il suono di un diapason e di un righello serrati in una morsa.)

Consideriamo le proprietà del suono.

1. Il suono è un'onda longitudinale.
2. Il suono si propaga nei mezzi elastici (aria, acqua, metalli vari)
3. Il suono ha una velocità finita.

Sostanza	Temperatura 0 C	Velocità del suono m/s	Sostanza	Temperatura 0 C	Velocità del suono m/s
Azoto	300	487	Vapore acqueo	100	405
Azoto	0	334	Elio	0	965
Nitrogeno liquido	-199	962	Grafite	20	1470
Alluminio	20	18 350	Oro	20	3200
Diamante	20	6260	Mercurio	20	1450
Benzina	17	1170	Alcol	20	1180
Acqua	20	1483	Vapore di alcol	0	230
Acqua	74	1555	Acciaio	20	5000-6100
Ghiaccio	-1-4	3980	Etere	25	985

Ascoltiamo un messaggio su come è stata determinata la velocità del suono nell'acqua e in altre sostanze.

(Messaggio dello studente)

Controllati.

1. L'orologio viene impostato dal suono di un segnale proveniente da un ricevitore radio remoto. In quale caso l'orologio verrà impostato in modo più preciso: in estate o in inverno?
   (In estate, poiché la velocità del suono nell'aria aumenta con la temperatura)
2. Gli astronauti possono comunicare tra loro utilizzando il parlato audio durante le passeggiate spaziali?
   (A distanza no, perché nel vuoto dello spazio non ci sono le condizioni per la propagazione delle onde sonore. Tuttavia, se gli astronauti toccano i caschi delle loro tute spaziali, possono sentirsi a vicenda.)
3. Perché i pali della luce ronzano quando c'è vento?
   (Quando c'è vento, i fili eseguono movimenti oscillatori caotici, influenzando gli isolanti montati sui poli. Le onde sonore stazionarie vengono eccitate nei poli.)

Caratteristiche del suono.

1. Volume del suono.
2. Pece
3. Timbro del suono.

Il volume del suono è una caratteristica dell'ampiezza di un'onda sonora.
(mostra esperimento con diapason e generatore)

Il volume del suono dipende dall'ampiezza delle vibrazioni: maggiore è l'ampiezza, più forte è il suono.

Ma se confrontassimo suoni di frequenze diverse, oltre all'ampiezza dovremmo confrontare anche le loro frequenze. A parità di ampiezza percepiamo come più forti le frequenze comprese tra 1000 e 5000 Hz.

Viene chiamata l'unità di volume del suono sogno.

Nei problemi pratici, il volume del suono è solitamente caratterizzato da livello del volume, misurato dentro sfondi, O livello di pressione sonora, misurato in belah(B) o decibel(dB), costituente un decimo di bianco.

Sussurro silenzioso, foglie fruscianti - 20 dB

Discorso normale - 60 dB

Concerto rock - 120 dB

Quando il volume aumenta di 10 dB, l'intensità del suono aumenta di 10 volte.

Compito: Calcola quante volte l'intensità del suono in un concerto rock è maggiore del normale discorso?

(1000000 volte)

Un volume di 120 dB è chiamato soglia del dolore. Con un'esposizione prolungata a tale suono, si verifica una perdita dell'udito irreversibile: una persona abituata ai concerti rock non sentirà mai un sussurro silenzioso o un fruscio di foglie.

Altezza suono: una caratteristica della frequenza di un'onda sonora; maggiore è la frequenza di vibrazione della sorgente sonora, maggiore è il suono che produce.

Chi sbatte le ali più velocemente in volo: una mosca, un calabrone o una zanzara?

Frequenza delle vibrazioni delle ali degli insetti e degli uccelli in volo, Hz

Cicogne	2
Farfalle di cavolo cappuccio	fino alle 9
Passeri	fino alle 13
Corvi	3-4
Maggio scarabei	45
Colibrì	35-50
Zanzare	500-600
mosche domestiche	190-330
Api	200-250
Calabrone	220
Tafani	100
Libellule	38-100

Quali uccelli e insetti sentiamo e quali no?

Quale insetto ha il suono più alto? (Alla zanzara)

La frequenza delle vibrazioni sonore corrispondenti alla voce umana varia da 80 a 1400 Hz.

Quando la frequenza raddoppia, il suono si alza di un'ottava: è per questi motivi che è stata scelta l'ottava. Ogni ottava è divisa in 12 intervalli di mezzo tono ciascuno.

Timbro il suono è determinato dalla forma delle vibrazioni sonore.

Sappiamo che i rami di un diapason eseguono oscillazioni armoniche (sinusoidali). Tali oscillazioni hanno solo una frequenza rigorosamente definita. Le vibrazioni armoniche sono il tipo più semplice di vibrazione. Il suono di un diapason è in tono chiaro.

Con tono chiaroè il suono di una sorgente che esegue oscillazioni armoniche della stessa frequenza.

I suoni provenienti da altre fonti (ad esempio i suoni di vari strumenti musicali, le voci delle persone, il suono di una sirena e molti altri) rappresentano un insieme di vibrazioni armoniche di frequenze diverse, cioè un insieme di toni puri.

Viene chiamata la frequenza più bassa (cioè la più piccola) di un suono così complesso frequenza fondamentale, e il suono corrispondente di una certa altezza è tono principale(a volte chiamato semplicemente tono). L'altezza di un suono complesso è determinata proprio dall'altezza della sua nota fondamentale.

Vengono chiamati tutti gli altri toni di un suono complesso sovratoni. Le frequenze di tutti gli armonici di un dato suono sono un numero intero di volte maggiore della frequenza del suo tono fondamentale (pertanto sono anche chiamati toni armonici superiori).

Gli armonici determinano il timbro di un suono, cioè la sua qualità che ci permette di distinguere i suoni di alcune fonti dai suoni di altre. Ad esempio, distinguiamo facilmente il suono di un pianoforte da quello di un violino, anche se questi suoni hanno la stessa altezza, cioè la stessa frequenza fondamentale. La differenza tra questi suoni è dovuta a un diverso insieme di armonici (l'insieme di armonici provenienti da diverse fonti può differire nel numero di armonici, nelle loro ampiezze, nello sfasamento tra loro e nello spettro di frequenza).

Controllati.

1. Come si riconosce dal suono se un trapano funziona a vuoto o sotto carico?
2. In che modo i suoni musicali sono diversi dal rumore?
   (Il rumore differisce da un tono musicale in quanto non corrisponde ad alcuna altezza specifica. Il rumore contiene vibrazioni di tutte le possibili frequenze e ampiezze.)
3. La proiezione della velocità di uno dei punti sulla corda del violoncello cambia nel tempo, come mostrato nel grafico. Determinare la frequenza di oscillazione della proiezione della velocità.

Una persona ha un organo così unico come l'orecchio: un ricevitore del suono. Diamo un'occhiata a come sente una persona.

Le onde sonore che viaggiano nell'aria percorrono un percorso complesso prima che noi le percepiamo. Innanzitutto penetrano nel padiglione auricolare e fanno vibrare il timpano, che chiude il canale uditivo esterno. Gli ossicini uditivi trasportano queste vibrazioni alla finestra ovale dell'orecchio interno. La pellicola che ricopre la finestra trasmette le vibrazioni al liquido che riempie la coclea. Infine le vibrazioni raggiungono le cellule uditive dell'orecchio interno. Il cervello percepisce questi segnali e riconosce rumori, suoni, musica e parole.

Una delle caratteristiche più importanti di una voce è il suo timbro, cioè un insieme di linee spettrali, tra le quali si possono distinguere picchi costituiti da più sovratoni - i cosiddetti formanti. Sono le formanti che determinano il segreto del suono individuale della voce e consentono di riconoscere i suoni del parlato, poiché in persone diverse le formanti anche dello stesso suono differiscono in frequenza, larghezza e intensità. Il timbro della voce è strettamente individuale, poiché nel processo di formazione del suono un ruolo importante è svolto dalle cavità risonanti della faringe, del naso, dei seni paranasali, ecc., specifici per ciascun individuo. L'unicità della voce umana può essere paragonata solo all'unicità del modello delle impronte digitali. In molti paesi del mondo, la registrazione su nastro di una voce umana è considerata un documento legale indiscutibile che non può essere falsificato.

Lo spettro delle voci dei cantanti differisce dallo spettro della voce di una persona comune: hanno una formante canora alta altamente espressa, ad es. sovratoni con frequenze di 2500-3000 Hz, conferendo alla voce un tono squillante. Tra i cantanti eccezionali, costituiscono fino al 35% o più nello spettro (figura a sinistra), mentre tra i cantanti esperti - 15-30% e tra i principianti - 3-5% (figura, a destra).

È consuetudine distinguere tre tipi di voci per entrambi i sessi: per gli uomini: basso, baritono, tenore; per le donne: contralto, mezzosoprano e soprano. Questa divisione è in gran parte artificiale: non tiene conto di un gran numero di voci “intermedie”, poiché non esiste un metodo oggettivo per valutare la qualità di una voce a causa della combinazione illimitata delle sue proprietà.

Quando si considerano le vibrazioni sonore, non si può fare a meno di prestare attenzione all'effetto del rumore sul corpo umano.

L'esposizione a lungo termine al rumore porta a danni al sistema nervoso centrale, aumento della pressione sanguigna ed intracranica, interruzione della normale funzione cardiaca e vertigini. Gli effetti dannosi del rumore forte sugli esseri umani sono noti da molto tempo. Anche 2.000 anni fa in Cina, i prigionieri erano sottoposti a continua esposizione ai suoni di flauti, tamburi e urlatori finché non cadevano morti come punizione. Con una potenza sonora di 3 kW e una frequenza di 800 Hz, la capacità di messa a fuoco dell'occhio è compromessa. Una potenza sonora di 5-8 kW interrompe il funzionamento dei muscoli scheletrici, provoca paralisi e perdita di memoria. Una potenza sonora di circa 200 kW porta alla morte. Pertanto, nelle grandi città è vietato l'uso di segnali acuti e forti. Alberi e arbusti che li assorbono riducono notevolmente il rumore. Pertanto, sono necessari spazi verdi lungo le strade ad alto traffico. Il silenzio migliora significativamente l'acuità uditiva.

D/Z §34-38 ex. 31(1), esercizio 32 (2,3) compito pratico: determinare la dipendenza dell'altezza dalla frequenza di vibrazione, utilizzando un pezzo di filo di gomma.

Vorrei concludere la lezione con queste parole. N. Roerich ha un dipinto che ha chiamato "Antenati umani". Un giovane pastore suona il flauto e grandi orsi bruni convergono su di lui da tutti i lati. Cosa li attrae? Musica? La leggenda dice che gli antenati di alcune tribù slave erano orsi. Sembra che ascolteranno la musica più meravigliosa del mondo: la voce di un cuore umano gentile.

Letteratura:

1. A. V. Peryshkin, E. M. Gutnik Fisica 9a elementare Bustard 2003
2. S. V. Gromov, N. A. Rodina Fisica 8° grado M. Educazione 2001
3. V. N. Moshchansky Fisica 9° grado M. Educazione 1994
4. A.V. Aganov, R.K. Safiullin, A.I. Skvortsov, D.A. La fisica Tayursky intorno a noi. Problemi qualitativi in ​​fisica.M. Casa della Pedagogia 1998
5. S. A. Chandaeva Fisica e uomo.M. JSC Aspetto Press 1994
6. Scienze naturali a scuola n. 1 2004