Частотные характеристики слуховых ощущений

Область слышимых человеком звуков в диапазоне 20…20 ООО Гц ограничивается по интенсивности порогами: снизу — слышимости и сверху — болевых ощущений. На рис. 3 приведены частотные характеристики слуховых ощущений равной громкости.

Порог слышимости оценивается минимальным давлением, точнее, минимальным приращением давления относительно границы чувствителен к частотам 1000…5000 Гц — здесь порог слышимости самой низкий (звуковое давление около 2 * 10~5 Па, что соответствует интенсивности 10″ 12 Вт/м 2). В сторону низших и высших звуковых частот чувствительность слуха резко падает.

Порог болевых ощущений определяет верхнюю границу восприятия звуковой энергии и соответствует примерно интенсивности звука 10 Вт/м 2 или 130 дБ (для опорного сигнала с частотой 1000 Гц).

При увеличении звукового давления увеличивается и интенсивность звука, причем слуховое ощущение нарастает скачками, называемыми порогом различения интенсивности. Число этих скачков на средних частотах примерно 250, на низких и высоких частотах оно уменьшается и в среднем по частотному диапазону составляет около 150.

Поскольку диапазон изменения интенсивностей 130 дБ, то элементарный скачок ощущений в среднем по диапазону амплитуд равен 0,8 дБ, что соответствует изменению интенсивности звука в 1,2 раза. При низких уровнях слуха эти скачки достигают 2…3 дБ, при высоких уровнях они уменьшаются до 0,5 дБ (в 1,1 раза). Увеличение мощности усилительного тракта меньше чем в 1,44 раза практически не фиксируется ухом человека. При более низком звуковом давлении, развиваемом громкоговорителем, даже двукратное увеличение мощности выходного каскада может не дать ощутимого результата.

Соотношение между звуковым давлением, уровнем громкости и интенсивностью приведено в табл.2.

Таблица 2.