Η λειτουργία της ακοής

[Bhutia]

Απάντηση: Η λειτουργία της ακοής-Εκτίμηση της απόστασης

Η εκτίμηση της απόστασης της ηχητικής πηγής επιτελείται εν μέρει χάρη σε συνθηματικά αντιλαμβανόμενης ακουστότητας.Γενικά σιγανοί ήχοι συσχετίζονται κατά πάσα πιθανότητα με μεγάλες αποστάσεις,με τον αντίστροφο συσχετισμό να συμβαίνει στους δυνατούς.

Όμως τέτοια συνθηματικά είναι αξιόπιστα μονάχα όταν συγκρίνουμε την αντιλαμβανόμενη ένταση ενός ήχου με μιά γνωστή αναφορά που προηγείται αυτού,ή/και όποτε εκτιμούμε οικείους ήχους.Στις υπόλοιπες περιπτώσεις,αυτά τα συνθηματικά είναι αναξιόπιστα στην εκτίμηση.

Ακόμα κι όταν είναι αξιόπιστα,οι μεταβολές της απόστασης υποτιμώνται όταν κρίνονται αποκλειστικά με βάση τις αντίστοιχες αλλαγές στην αντιλαμβανόμενη ένταση.Συγκεκριμένα,αν και ο διπλασιασμός της απόστασης στο ελεύθερο πεδίο(όπου θεωρείται πως δεν υπάρχουν ανακλάσεις) αντιστοιχεί σε μείωση της έντασης του ήχου κατά 6dBSPL,η αντίληψη του διπλασιασμού της απόστασης αντιστοιχεί σε μείωση 20dBSPL.

Σε περιβάλλοντα πλούσια σε ανακλώμενη ενέργεια,οι εκτιμήσεις γιά την απόσταση υποβοηθούνται από συνθηματικά αντήχησης.Σε γενικές γραμμές,όσο μεγαλύτερη η απόσταση της πηγής,τόσο μεγαλύτερη η αναλογία της αντήχησης(ανακλώμενος ήχος) προς τον άμεσο ήχο.Τα σχετιζόμενα με την αναλογία συνθηματικά παρέχουν μονάχα χονδρικές πληροφορίες απόστασης,μιά και είμαστε ικανοί να εντοπίζουμε μεταβολές απόστασης μονάχα μεγαλύτερες του διπλασίου.

Αυξανόμενης της απόστασης από μιά πηγή ήχου,η ενέργεια των υψηλών συχνοτήτων τείνει να μειώνεται εξαιτίας απορρόφησης από τον αέρα.Όμως αυτό το συνθηματικό είναι προεξάρχον μονάχα όταν πρόκειται γιά μεγάλες μεταβολές στην απόσταση.Επιπλέον,προκειμένου γιά ηχητικές πηγές που βρίσκονται κατά μέτωπο,η δεδομένη απορρόφηση αντισταθμίζεται από μείωση της ενέργειας των χαμηλών σε ακόμα μεγαλύτερο βαθμό από τις υψηλές με την αύξηση της απόστασης.Τούτο οφείλεται στο ότι οι χαμηλές διαδίδονται σφαιρικά υπακούοντας το νόμο των αντίστροφων τετραγώνων(όπου η έντασή τους μειώνεται ανάλογα με το τετράγωνο της απόστασης),ενώ οι υψηλές ακολουθούν πιό κατευθυντική οδό μπροστά από την πηγή(άρα η έντασή τους μειώνεται σε μκρότερο βαθμό).

Συμπερασματικά,οι εκτιμήσεις της απόστασης βασιζόμενες αποκλειστικά σε ακουστικά συνθηματικά παρουσιάζουν δυσχέρεια.Ένας μακρινός ήχος θα είναι σιγανότερος,με μικρότερη ενέργεια στις υψηλές και θα χει μεγαλύτερη αντήχηση από έναν κοντινό.Αυξάνοντας παράλληλα την αναλογία του ανακλώμενου ήχου προς τον άμεσο,οδηγεί σε αντίληψη μεγαλύτερης απόστασης,όπως και το χαμηλοπερατό φιλτράρισμα επίσης.Οι υψηλές απορροφώνται ακόμα περισσότερο από τους υδρατμούς στον αέρα (περίπου 3dB γιά κάθε 30 μέτρα απόστασης).

Εφόσον γνωρίζουμε την ταυτότητα του ήχου,μπορούμε εκμεταλευόμενοι τη χροιά να υπολογίσουμε την απόστασή του σε σχέση με έναν άλλο ήδη εντοπισμένο ήχο.Εάν πάλι δεν ξέρουμε την ταυτότητα ενός δεδομένου ήχου,μπορούμε να εκμεταλευθούμε τη μεταβολή στην αντιλαμβανόμενη από μας ένταση καθώς κινούμαστε προς το μέρος του ώστε να εκτιμήσουμε την απόστασή του(υπό τον όρο να μη βρίσκεται πολύ μακριά μας).

To φαινόμενο Doppler συμβαίνει όταν είτε η πηγή είτε ο ακροατής βρίσκονται σε κίνηση.Κλασσικό παράδειγμα αποτελεί η σειρήνα ενός ασθενοφόρου ή περιπολικού που περνάει δίπλα μας.Σε τούτο το παράδειγμα,όταν το όχημα μένει ακίνητο η σειρήνα εκπέμπει ήχο ο οποίος όντας συγκεκριμένης συχνότητας παράγει κυματικά μέτωπα που απέχουν κατά σταθερά διαστήματα μεταξύ τους.Όταν πάλι το όχημα κινείται πλησιάζοντας τον ακροατή,τα παραγόμενα κυματικά μέτωπα έρχονται πιό κοντά το ένα στο άλλο σε σύγκριση με το όταν ήταν ακίνητο.Αυτό οφείλεται στο ότι η κίνηση προκάλεσε τη συμπίεσή τους.

Αυτή η προσέγγιση οδηγεί στο ν'αντιληφθούμε τον ήχο ως έχοντα υψηλότερη θεμελιώδη συχνότητα και αρμονικές(πιό οξύ).Μόλις το όχημα μας προσπεράσει και απομακρύνεται,αυτό προξενεί την αύξηση του διαστήματος ανάμεσα στα κυματικά μέτωπα,με αποτέλεσμα ν'αντιλαμβανόμαστε έναν ήχο χαμηλότερης συχνότητας(λιγότερο οξύ από τον αρχικό)

Οι Wallach et al θεμελίωσαν ότι ενσωματώνοντας διαφορές στη φάση και στάθμη του σήματος μπορούμε ν'αναπαραγάγουμε την εικονική θέση ενός ακουστικού ειδώλου(phantom image).Το μεγαλύτερο μέρος των γνώσεων που έχουν αποκτηθεί σχετικά με το χωρικό προσδιορισμό του ήχου,οφείλονται σε πειράματα που διενεργούνται μέσω της χρήσης ακουστικών.Χάρη σ'αυτά είναι δυνατή η δημιουργία συνθηκών που δεν υπάρχουν στη φύση,στην προσπάθεια να κατανοήσουμε το ρόλο των διαφορετικών μηχανισμών που εμπλέκονται.

Ο λόγος μάλιστα που στέφονται μ'επιτυχία,είναι ότι το ακουστικό μας σύστημα είναι ήδη ΄΄καλωδιωμένο΄΄-από την εξελικτική μας πορεία- και προρυθμισμένο να τις επεξεργάζεται.Γιά παράδειγμα,παράγοντας μία διωτική διαφορά στάθμης που δείχνει κατεύθυνση πηγής προς τ'αριστερά σε ταυτόχρονη αντιπαράθεση με μιά διωτική διαφορά χρόνου που να δείχνει προς την αντίθετη πλευρά,μπορούμε να συγκρίνουμε τη σχετική ισχύ αυτών των δύο κριτηρίων.Έτσι διαπιστώνουμε την κυριαρχία των ΕΔΕ στις υψηλές και την αντίστοιχη των ΕΧΔ στις χαμηλότερες.

Η αντίληψη όμως δεν περιορίζεται απλά σε σημειακό χωρικό προσδιορισμό αλλά περιλαμβάνει το μέγεθος και το σχήμα.Ανταγωνιστικά πειράματα όπως εκείνα που περιλαμβάνουν αντικρουόμενες μεταξύ τους διωτικές διαφορές χρόνου-στάθμης,οδηγούν στην αντίληψη μιάς διασκορπισμένης ΄΄εικόνας΄΄ της πηγής.Αυτή τότε καταλαμβάνει μιά ασαφή περιοχή εντός του κεφαλιού που ο ακροατής μπορεί κατ'εξακολoύθηση να περιγράφει-αυξημένη διακύμανση των εκτιμήσεων γιά την οριζόντια κλίση της πηγής.

Εισάγοντας και την ΑΤF στις αναπαραστάσεις μέσω ακουστικών,οδηγούμαστε σε νέα ενδιαφέροντα φαινόμενα.Μιά ακριβής σύνθεση ήχου μεγάλου εύρους ζώνης οδηγεί σε αντίληψη παρόμοια με του γύρω κόσμου:Τα ακουστικά είδωλα γίνονται επακριβώς εντοπισμένα,εξωτερικευμένα στο χώρο και συμπαγή.Διαπράττοντας ηθελημένα λάθη στη σύνθεση,λχ μηδενίζοντας προοδευτικά την ΔΔΧ των φασματικών γραμμών διατηρώντας όμως την ευρύτητα της ΑΤF προκαλεί τον ερχομό της εικόνας πλησιέστερα στο κεφάλι,πάνω ακριβώς στο πρόσωπο,να σχηματίζει μιά ΄΄φούσκα΄΄ που προοδευτικά σέρνεται μέσα στον ακουστικό πόρο γιά να εισέλθει τέλος καθ'ολοκληρία εντός του κεφαλιού.Η διαδικασία μπορεί ν'αντιστραφεί αποκαθιστώντας προοδευτικά τις ακριβείς τιμές ΔΔΧ.

Ως γενικός κανόνας,οι ανακρίβειες ανάλογα με τον τύπο τους,τείνουν να μεγεθύνουν την εικόνα,να τοποθετούν τα είδωλα μέσα στο κεφάλι και να δημιουργούν είδωλα εγκατεστημένα στο πίσω μέρος παρά μπροστά.Η σύγχρονη τεχνολογία επιτρέπει ν'ακούμε τους μουσικούς ήχους του κόσμου με τ'αυτιά κάποιου άλλου ατόμου,οπότε η συνηθισμένη επίπτωση της ανακρίβειας είναι η αύξηση της σύγχυσης γιά την μπροστινή ή οπίσθια τοποθέτηση.Μείωση της ακρίβειας συχνά τοποθετεί τα είδωλα των πηγών πίσω από το κεφάλι αν και ακόμα εξωτερικευμένα.Περαιτέρω μείωση τα βάζει πιά σαφώς μέσα στο πίσω μέρος του κεφαλιού.

Εκτός από τ'ακουστικά,οι επενέργειες των διωτικών διαφορών και των φασματικών συνθηματικών εξετάζονται και με πειράματα ηχητικού χωρικού εντοπισμού εντός ανηχοϊκών δωματίων.Οι καθημερινές μας όμως ακροάσεις γίνονται ως επί το πλείστον σε δωμάτια με τοίχους,πάτωμα,ταβάνι και αρκετές επιφάνειες που προξενούν ανακλάσεις των ηχητικών κυμάτων.Αυτές οι ανακλάσεις αλλάζουν ριζικά τις κυματομορφές.

Εφόσον πρόκειται γιά τυχαίους ανακλώμενους ήχους από διάφορες κατευθύνσεις,η συμβολή τους στα συνθηματικά του χωρικού προσδιορισμού είναι επίσης τυχαία.Άρα λοιπόν από στατιστικής άποψης συμπεραίνουμε ότι η συμβολή την ανακλάσεων και της αντήχησης ενός τυχαίου χώρου ακρόασης στο χωρικό προσδιορισμό από το ακουστικό μας σύστημα είναι προς το χειρότερο.

Οι ΔΔΧ πλήττονται περισσότερο επειδή βασίζονται στη συνοχή ανάμεσα στα σήματα που καταλήγουν στα δύο αυτιά.Ο προερχόμενος από αντήχηση ήχος δεν περιέχει χρήσιμες γιά τη συνοχή πληροφορίες και μάλιστα σ'ένα μεγάλο χώρο ακρόασης όπου ο ανακλώμενος ήχος επικρατεί επί του άμεσου,μειώνεται η αξιοπιστία τους

Η ΔΔΣ αντίθετα,υποφέρει λιγότερο.όπως έχει αποδειχθεί σε πειράματα μέσω ακουστικών,η στερεοφωνική σύγκριση δεν επηρεάζεται από το αν τ'αντίστοιχα σήματα είναι στεροφωνικά συναφή ή όχι.Φυσικά,η ακρίβεια επηρεάζεται δυσμενώς από την ύπαρξη στασίμων κυμάτων εντός του χώρου ακρόασης,όμως εδώ υπεισέρχεται το εξής πλεονέκτημα των διωτικών διαφορών στάθμης:Η ακουστική απορροφητικότητα των περισσοτέρων ανακλαστικών επιφανειών στους οικιακούς χώρους αυξάνει με την αύξηση της συχνότητας.Αυξανόμενης της συχνότητας,η ενέργεια του ανακλώμενου ήχου μειώνεται σε σχέση με τον άμεσο.Επειδή η στερεοφωνική νευροφυσιολογία δύναται ν'αξιοποιεί ΔΔΣ καθόλο το εύρος του ακουστού φάσματος με την ίδια επιτυχία,έχει αποδειχθεί από πειράματα σε περιβάλλοντα που διακρίνονται από έντονη αντήχηση πως το σύστημα χωρικού εντοπισμού των ακροατών επωφελείται από τις πληροφορίες της υψηλότερης δυνατής συχνότητας που γίνεται αντιληπτή και μάλιστα χρησιμοποιεί τα συνθηματικά συχνότητας άνω των 8000Hz.

Μιά στατιστική ανάλυση ΄΄θεωρίας απόφασης΄΄ που χρησιμοποιούσε ΔΔΧ & ΔΔΣ μετρημένες μέσω ανδρεικέλων έδειξε ότι το σχήμα των λαθών χωρικού προσδιορισμού που παρατηρούνται πειραματικά,εξηγούνται μονάχα με την παραδοχή ότι οι ακροατές βασίζονται εξ ολοκλήρου στις ΔΔΣ και καθόλου στις ΔΔΧ υπό αυτές τις συνθήκες.Η δεδομένη στρατηγική του ακουστικού συστήματος ν'ανακατανέμει τη βαρύτητα επίδρασης των συνθηματικών χωρικού εντοπισμού,είναι γιά τον καθένα από μας εντελώς υ π ο σ υ ν ε ί δ η τ η,δηλαδή συμβαίνει δίχως να το επιδιώξουμε ή να μπορούμε να το παρεμποδίσουμε...

 

[Timbre]

Απάντηση: Η λειτουργία της ακοής

Δεν ξέρω αν έχει σχέση αλλά σκέφτηκα αυτό..:


http://en.wikipedia.org/wiki/Haas_effect

http://www.waisman.wisc.edu/~litovsky/papers/1999-3.pdf

 

[Bhutia]

Απάντηση:Το φαινόμενο Προτεραιότητας:It's about that...time Timbre
Ο μέσος ακροατής μπορεί ν'ανταπεξέλθει στα παραμορφωμένα συνθηματικά χωρικού εντοπισμού που θ'απαντώνται εντός τυπικού δωματίου,βασίζοντας υποσυνείδητα τις εκτιμήσεις του στα ηχητικά κύματα που φτάνουν πιό γρήγορα στ'αυτιά του κατά την αρχική έφοδο ενός ηχητικού σήματος.

Πρόκειται γιά το αποκαλούμενο ΄΄φαινόμενο προτεραιότητας΄΄ επειδή το πιό σύντομα ερχόμενο ηχητικό κύμα-ο άμεσος ήχος που περιέχει και τις ακριβέστερες χωρικές πληροφορίες- λαμβάνει προτεραιότητα στην αντίληψη έναντι επακόλουθων ανακλάσεων και αντήχησης που φέρουν ανακριβείς πληροφορίες.Η σημασία του επιδεικνύεται αν ο ακροατής περιφέρεται μέσα σ'ένα δωμάτιο προσπαθώντας να εντοπίσει την πηγή ενός καθαρού τόνου χωρίς όμως ν'ακούει την τον αρχικό ήχο ΄΄εφόδου΄΄.Με καμία χρήσιμη πληροφορία διωτικής διαφοράς χρόνου διαθέσιμη και λόγω των στασίμων κυμάτων που διασπούν τη σχέση της αντιλαμβανόμενης έντασης με την εγγύτητα της πηγής,ο χωρικός προσδιορισμός είναι ουσιαστικά αδύνατος.

Η δράση του φαινομένου θεωρείται πως βασίζεται σε μιά νευρωνική πύλη που ανοίγει από την αρχική έφοδο του ήχου,συσσωρεύει πληροφορίες χωρικού εντοπισμού γιά 1 χιλιοστό του δευτερολέπτου γιά να κλείσει κατόπιν ερμητικά αποκλείοντας επακόλουθα χωρικά συνθηματικά.Η δράση εμφανίζεται κατηγορηματικά σε πειράματα διαρρυθμισμένα προς όφελος του ακροατή γιά να δεχθεί τα επερχόμενα συνθηματικά,παρατηρείται όμως το φαινόμενο προτεραιότητας να παρεμποδίζει την αποδοχή τους.

Ένα εναλλακτικό μοντέλο θεωρεί την προτεραιότητα σαν ισχυρή ανακατανομή της σπουδαιότητας των χωρικών συνθηματικών προς όφελος του ηχητικού κύματος που προηγείται,αφού το επερχόμενο ποτέ δεν αποκλείεται ολοκληρωτικά από τον το χωρικό υπολογισμό που επιτελεί το ακουστικό μας σύστημα.

΄΄Φαινόμενο Haas΄΄(από την επίσημη δημοσίευση του Helmut Haas,12/1949):περιγράφει το ψυχοακουστικό φαινόμενο του να προσδιορίζεται ορθά η κατεύθυνση μιάς πηγής ήχου που ακούγεται και από τα δυό αυτιά αλλά φτάνει σε διαφορετικές χρονικές στιγμές στο καθένα απ'αυτά.Εξαιτάς της γεωμετρίας του κεφαλιού (δύο αυτιά σε απόσταση μεταξύ τους διαχωρισμένα από το φράγμα του κρανίου),ο άμεσος ήχος από κάθε πηγή πρώτα εισέρχεται στο κοντινότερο προς την πηγή αυτί και ύστερα το μακρύτερο.

Το φαινόμενο μας λέει πως οι άνθρωποι προσδιορίζουν μιά ηχητική πηγή στο χώρο βασιζόμενοι στον πρώτο ήχο που έγινε αντιληπτός,εφόσον οι αντίστοιχες αφίξεις στα αυτιά δεν έχουν μεταξύ τους μεγαλύτερη χρονική διαφορά από 25-35 χιλιοστά του δευτερολέπτου(msec).Εάν η άφιξη στο πιό απομακρυσμένο αυτί υπερβαίνει σε καθυστέρηση το αναφερθέν όριο,τότε ακούγονται δύο ξεχωριστοί ήχοι.

Το φαινόμενο ισχύει ακόμα κι αν η δεύτερη άφιξη είναι ισχυρότερη από την πρώτη(υπό τον όρο να μην υπερβαίνει τα 10dB).Ο εγκέφαλός μας ξεγελιέται και δεν ΄΄ακούει΄΄ τον καθυστερημένο ήχο.Αποτελεί το ακουστικό παράδειγμα της ανθρώπινης αισθητηριακής ΄΄αναχαίτισης΄΄ που ισχύει σε όλες μας τις αισθήσεις.Η τελευταία,ορίζει το φαινόμενο όπου η ανταπόκριση στο πρώτο ερέθισμα προκαλεί παρακώλυση ανταπόκρισης σε δεύτερο ερέθισμα που απέχει ελάχιστα χρονικά από το πρώτο(λχ εντός του διαστήματος των 35msec όσον αφορά το αυτί).Το φαινόμενο Haas περιγράφει τελικά το πώς είναι δυνατή η πλήρης αναπαραγωγή στερεοφωνικού ήχου από δύο μόνο ηχεία.

Το 1951 δημοσίευσε και σειρά πειραμάτων που επιδεικνύουν το πώς οι ακροατές αντιλαμβάνονται καθυστερημένα σήματα και τα φαινόμενα ηχούς.Κατά την τέλεσή τους,τοποθετούσε τον ακροατή σε απόσταση 3 μέτρων ανάμεσα σε δύο ηχεία,κατά τρόπον ώστε το ένα να βρίσκεται σε γωνία 45 μοιρών στα δεξιά και το άλλο 45 μοιρών αριστερά εκείνου.Όταν το ίδιο πρόγραμμα παιζόταν ταυτόχρονα και από τα δύο ηχεία,ο ακροατής εντόπιζε το ακουστικό είδωλο(τη θέση απ'όπου φαινόταν να προέρχεται ο ήχος) στο κέντρο ανάμεσα στα ηχεία-το αντίστοιχο μιάς μονοφωνικής ηχογράφησης που παίζεται από ένα στερεοφωνικό σύστημα.

Όταν ο Haas καθυστέρησε το σήμα που πήγαινε στο ένα από τα ηχεία κατά χρονικό διάστημα κυμαινόμενο μεταξύ 5-35 χιλιοστών του δευτερολέπτου,ο ακροατής αντιλαμβανόταν μετατόπιση του ακουστικού ειδώλου προς την κατεύθυνση του ηχείου που προηγείται στην αναπαραγωγή.Αν και το άλλο δε φανόταν να συμβάλλει στον προσδιορισμό,έκανε το αναπαραγόμενο πρόγραμμα ν'ακούγεται δυνατότερο και πιό ΄΄διογκωμένο΄΄ στο χώρο.

Απέδειξε επίσης ότ απαιτείται ν'αυξηθεί η στάθμη του ΄΄καθυστερημένου΄΄ σήματος γύρω στα 10dB μέχρι να επανέλθει το ακουστικό είδωλο στην αρχική του θέση ανάμεσα στα ηχεία.Αυξάνοντας είτε τη στάθμη είτε το χρόνο πάνω από τις ονομαστικές τιμές κάνει τον ακροατή ν'αντιλαμβάνεται το καθυστερημένο σήμα σαν ηχώ και την ψευδαίσθηση να διαλύεται.

Συμπεραίνουμε λοιπόν ότι το ακουστικό μας σύστημα αντιλαμβάνεται σαν ενιαίο κομμάτι του αρχικού ήχου την ανακλώμενη ενέργεια που φτάνει στον ακροατή εντός των πρώτων 30 περίπου χιλιοστών δευτερολέπτου.Κατ'επέκταση,χρονικές μετατοπίσεις θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν και σαν ηχητικό εφέ γιά να προσδώσουμε χωρική πληροφορία στη μίξη ή να συνθέσουμε την κατεύθυνση ενός ακουστικού ειδώλου.

Η προτεραιότητα επιδεικνύεται εύκολα βάζοντας στο στεροφωνικό μας ηχοσύστημα να παίξει μιά μονοφωνική ηχογράφηση(όπου φυσικά το ίδιο ακριβώς σήμα θα εξέρχεται και από τα δύο ηχεία).Στεκόμενος στη μεσοκάθετο του υποθετικού τριγώνου που έχει κορυφές εκείνον και τα δύο ηχεία,ο ακροατής αντιλαμβάνεται τον ήχο να έρχεται-υπό την προϋπόθεση ότι ο χώρος και τα ηχεία είναι ορθά διαρρυθμισμένα- από μπροστά και το μέσο της απόστασης ανάμεσα σ'αυτά.

Μετακινούμενος λχ μισό μέτρο προς το αριστερό ηχείο,έχει ως συνέπεια ν'αντιλαμβάνεται τον ήχο να έρχεται ολοκληρωτικά από αυτό μονάχα.Καθένα ηχείο στέλνει από ένα σήμα στ'αυτιά,δημιουργώντας από μιά διωτική διαφορά στάθμης και-ακόμα σπουδαιότερα- μιά διωτική διαφορά χρόνου,οι οποίες ανταγωνίζονται η μιά την άλλη.Εξαιτίας της μικρότερης απόστασης στο παράδειγμά μας,ο αριστερός ήχος υπερισχύει κι έτσι ο ακροατής αντιλαμβάνεται την πηγή να βρίσκεται αριστερά.

Μολαταύτα,το δεξί ηχείο εξακολουθεί να συμβάλλει στην αντίληψη υψηλότερης έντασης και σ'εκτεταμένη χωρική αίσθηση.Η ύπαρξη αυτής πιστοποιείται με την αποσύνδεση του δεξιού ηχείου.Κατ'αυτόν τον τρόπο,το φαινόμενο προτεραιότητας περιορίζεται στο σχηματισμό μοναδικής και συνεπτυγμένης ηχητικής εικόνας σε καθορισμένη τοποθεσία στο χώρο.Το φαινόμενο Haas δεν εξαρτάται αποκλειστικά από διωτικές διαφορές.Ενεργεί επίσης και με τις φασματικές διαφοροποιήσεις που προκαλούνται από το φιλτράρισμα που επιφέρουν οι ανατομικές λεπτομέρειες γιά πηγές στο μέσο οβελιαίο επίπεδο.

Ας θεωρήσουμε την περίπτωση ενός ήχου που παράγεται από μιά μοναδιαία πηγή φανταζόμενοι πως είμαστε μέσα στο δωμάτιο και απέχουμε μιά συγκεκριμένη απόσταση από αυτή.Πρώτα απ'όλα,θα φτάσει σε μας το σήμα που εκπέμπεται άμεσα από την πηγή και κατόπιν από τις ανακλάσεις του σήματος στους τοίχους.Η καθυστέρηση οφείλεται στη μεγαλύτερη απόσταση που έχει να διανύσει ο ανακλώμενος ήχος σε σχέση με τον άμεσο.Εάν οι δύο ήχοι φτάσουν με μικρή καθυστέρηση ο ένας από τον άλλο,γίνονται αντιληπτοί στο σύνολό τους από τον εγκέφαλο σαν ένας ήχος,προερχόμενος από μία μοναδική κατεύθυνση.

Ο εγκέφαλος αντιλαμβάνεται ως κατεύθυνση της πηγής του ήχου εκείνη που ανήκει στο σήμα που φτάνει πρώτο στ'αυτιά.Αυτό μάλιστα ισχύει ακόμα κι αν η στάθμη του δευτερεύοντος ηχητικού κύματος είναι μεγαλύτερη από του πρωτεύοντος και γι αυτό αποκαλείται και ΄΄φαινόμενο προτεραιότητας΄΄.Λαμβάνει χώρα όταν η καθυστέρηση ανάμεσα στα δύο σήματα είναι αρκετά μικρή,συγκεκριμένα μικρότερη από 30-35 χιλιοστά του δευτερολέπτου.Αυτό το χρονικό διάστημα καλείται ΄΄Ζώνη Haas΄΄.

Όταν η καθυστέρηση επέρχεται έξω από το χρονικό όριο της ζώνης Haas,τότε αντιλαμβανόμαστε δύο ξεχωριστούς ήχους και εισερχόμαστε στο φαινόμενο της αντήχησης(ο καθυστερημένος ήχος ακούγεται ως ηχώ).Το φαινόμενο προτεραιότητας ικανοποιεί ακόμα μιά εξελικτική επιταγή,αφού το ανθρώπινο είδος ζούσε επί πολλές χιλιάδες χρόνια στην ύπαιθρο και ήταν προφανής γιά την επιβίωση η ανάγκη του να ξεχωρίζει το άτομο άμεσα την κατεύθυνση ενός ήχου δίχως σύγχυση από τις πρώιμες ανακλάσεις σε δέντρα,βράχους κλπ.

 

[Bhutia]

Απάντηση:Το φαινόμενο Προτεραιότητας-Η Μητέρα όλων των μαχών...

Παραδείγματα εφαρμογής του φαινομένου απαντώνται στο σχεδιασμό των στούντιο ηχογράφησης και των αιθουσών συναυλιών.

Οι δε αίθουσες εμφανίζουν αντίστροφες απαιτήσεις σε ό,τι αφορά την αντίληψη των ανακλάσεων σε σχέση με τα δωμάτια επισκόπησης των στούντιο:
http://www.avsite.gr/forum/threads/Ανατομία-Ακουστικής-Χώρων.79626/#post-1055343

http://www.avsite.gr/forum/threads/Το-παιγνίδι-της-τρέλας-με-τη-φρονιμάδα-στην-ακουστική-αιθουσών.78594/#post-1041195

http://www.avsite.gr/forum/threads/Το-παιγνίδι-της-τρέλας-με-τη-φρονιμάδα-στην-ακουστική-αιθουσών.78594/#post-1041198

Άλλη χαρακτηριστική εφαρμογή του φαινομένου Haas συναντάμε σε μεγάλες ζωντανές μουσικές εκδηλώσεις,όπου χρησιμοποιούνται πύργοι ενίσχυσης με σκοπό την εκτεταμένη διασπορά του ήχου σε μακρινές αποστάσεις από τη σκηνή.Οι ηχητικές πηγές που βρίσκονται σ'αυτή συνδυάζονται με συστήματα ηχείων εγκατεστημένα σ'εκείνο το σημείο πέρα από το οποίο η ένταση τού παραγόμενου από τη σκηνή ήχου πέφτει χαρακτηριστικά,γιά να δημιουργηθεί ένα όσο το δυνατόν πιό ομοιόμορφο ηχητικό πεδίο σε ευρείες επιφάνειες.

Εξαιτίας της απόστασης μεταξύ τους,τα ηχητικά κύματα που παράγουν δε θα είναι σσυμφασικά με τον ήχο που έρχεται κατ'ευθείαν από εκείνα της σκηνής.Επιπρόσθετα η εκπεμπόμενη στάθμη θα πέφτει κατά 6dB με κάθε διπλασιασμό της απόστασης από την πηγή.Όποτε λοιπόν στήνεται ένα ενισχυτικό σύστημα γιά μεγάλες αίθουσες ή χώρους,απαραίτητη προϋπόθεση αποτελεί το να είναι ο ήχος όσο το δυνατόν πιό ομοιόμορφος σε όλες τις θέσεις των ακροατών.Προφανώς ένας ακροατής στεκόμενος ακριβώς μπροστά στην εξέδρα θα λάβει ηχητική ένταση αρκετά μεγαλύτερη από κάποιον που βρίσκεται λχ 40 μέτρα μακριά από αυτή.

Αφού είναι ανέφικτο ν'αυξηθεί υπέρμετρα η στάθμη των ηχείων της εξέδρας,χρειάζεται να στηθεί επιπλέον σύστημα ηχείων(΄΄πύργος καθυστέρησης΄΄) 30 μέτρα μακριά της,ώστε να ενισχύσει το ηχητικό μέτωπο.Το σήμα ΄΄καθυστέρησης΄΄ αποδίδεται στον πύργο μέσω ψηφιακού κατά κανόνα επεξεργαστή.Το παρακάτω λινκ αναφέρεται σε πρακτικές κάλυψης μουσικών εκδηλώσεων σε μεγάλους χώρους,ενώ αν σερφάρουμε και προς τα τελευταία του κεφάλαια,θα γνωρίσουμε και το..."ποιόν" των καλωδίων με τα οποία τροφοδοτείται το συναρπαστικό ζωντανό μουσικό γεγονός στ'αυτιά μας:
http://books.google.gr/books?id=7QOcDeGFx4UC&pg=PA266&lpg=PA266&dq=reinforcement towers live concerts&source=bl&ots=cg-RV3MU8O&sig=MaJGcL6-evHYgb78yRh5IjdF_cs&hl=el&ei=YudnSufCDIngnAPyiOGlCQ&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=1

Σχηματική εφαρμογή γιά μιά μεγάλη αίθουσα με εξώστη όπου τοποθετείται και πύργος καθυστέρησης γιά τη βελτίωση της απόδοσης στους ακροατές που βρίσκονται κάτω από αυτόν:

Ας εξετάσουμε το πιό απλό αρχικό παράδειγμα.Το νέο ηχείο αναπληρώνει την απώλεια της έντασης εξαιτίας της απόστασης,αλλά γεννιέται ένα καινούριο πρόβλημα:το ηχητικό σήμα από τη σκηνή χρειάζεται κάποιο χρόνο να φτάσει τους μακρινούς ακροατές αν και το ηλεκτρονικό σήμα που τροφοδοτεί το δεύτερο ηχείο που τοποθετήθηκε φτάνει γρηγορότερα(ταξιδεύει κοντά στην ταχύτητα του φωτός μέχρι τον πύργο).Τούτο σημαίνει ότι το ηχητικό κύμα που προέρχεται από το ηχείο ΄΄ενίσχυσης΄΄ φτάνει πριν το αρχικό που έρχεται από τη σκηνή,με συνέπεια να ΄΄στραγγαλίζεται΄΄ η ακουστική του χώρου από ηχώ και ανακλάσεις που οδηγούν σε φασματικές αλλοιώσεις και διαδοχικές ολισθήσεις φάσης.

Ένα πρώτο βήμα γιά την επίλυση του προβλήματος,είναι η εφαρμογή χρονοκαθυστέρησης στο σήμα που πηγαίνει στον ΄΄πύργο΄΄,με σκοπό να διασφαλίσουμε ότι τα δύο ηχητικά κύματα θα καταλήγουν στους μακρινούς ακροατές την ίδια στιγμή.Η απαραίτητη χρονοκαθυστέρηση στο παράδειγμά μας θα υπολογιζόταν από το γνωστό τύπο:

Διάστημα=u(ταχύτητα)*t(χρόνος)->t=Δ/u=30m/344m/sec=0,087sec δηλαδή 87 χιλιοστά του δευτερολέπτου.

Το πρόβλημα όμως δεν έχει επιλυθεί εντελώς,μιά και παρά τη χρονοκαθυστέρηση,το αρχικό σήμα από τη σκηνή έρχεται αρκετά αποδυναμωμένο με αποτέλεσμα το ηχητικό σήμα από την ΄΄ενίσχυση΄΄ να επικρατεί του πρώτου,σε βαθμό που θα προέκυπτε το παράδοξο του να βλέπουν οι πίσω ακροατές τους μουσικούς επί σκηνής να παίζουν ενώ ταυτόχρονα θα τους ακούνε από το μακρινό σημείο της ΄΄ενίσχυσης΄΄.Εδώ λοιπόν χάρη στο φαινόμενο Haas,εάν εφαρμοσθεί μιά επιπλέον χρονοκαθυστέρηση(με τιμή περιεχόμενη πάντα εντός της ζώνης Haas) στο σήμα που φτάνει στο ηχείο ΄΄ενίσχυσης΄΄,ο μακρινός ακροατής θ'αντιληφθεί-κατά συνέπεια του φαινομένου προτεραιότητας- γιά κατεύθυνση του ήχου την αρχική πηγή της μουσικής σκηνής,αφού τότε θα προηγείται του ήχου από το επιπλέον ηχείο αν και ο δεύτερος θα ναι μεγαλύτερης έντασης από τον πρωτογενή στη θέση του μακρινού ακροατή.

Κάτι τέτοιο ισχύει βέβαια γιά διαφορές στάθμης όχι μεγαλύτερες των 10dB μεταξύ των δύο σημάτων.Πέραν αυτού του ορίου,το φαινόμενο Haas παύει να ισχύει και το δευτερογενές σήμα αν και καθυστερημένο θα καλύπτει το πρωτογενές επειδή θα ναι πολύ ισχυρότερο.Στο δεδομένο παράδειγμα,μιά συνολική ψηφιακή καθυστέρηση περίπου 110 msec-αν πρόκειται γιά μουσική και μικρότερη αν πρόκειται γιά ομιλία-θα εκπλήρωνε το σκοπό.Το σύστημα εφαρμόζεται κατά κανόνα στις συναυλίες σε μεγάλους ανοικτούς και κλειστούς χώρους,όπου απαιτείται η εκτεταμένη ηχητική κάλυψη.

Στην πράξη όμως-επί του αρχικού παραδείγματος πάντα-προκύπτουν επιπλέον παράμετροι.Όταν ο τεχνικός ήχου υπολογίζει τη χρονοκαθυστέρηση γιά ένα συγκεκριμένο ηχητικό πύργο ενίσχυσης,η ρύθμιση θα ναι απόλυτα ακριβής μόνο γιά μ ί α απόσταση από τη σκηνή.Ευρισκόμενος σταθερά σ'αυτήν ακριβώς τη θέση,ο ακροατής θ'ακούει τον ήχο από τα δύο ξέχωρα ηχεία την ίδια στιγμή.Τα ηχεία τότε θεωρούνται χρονικά ευθυγραμισμένα.

Καθώς όμως ο ακροατής κινείται μπροστά ή πίσω από την ιδανική θέση,η χρονική ευθυγράμιση ανάμεσα στο kύριο και το ηχείο καθυστέρησης αλλάζει ελάχιστα κατά 5-10msec.Aυτό συμβαίνει επειδή καθώς ο ακροατής πηγαίνει λχ 30 εκατοστά κοντύτερα προς το κύριο ηχείο,θα έλθει πιθανά μόνο 15-20 εκατοστά πιό κοντά στο δευτερεύον αφού θα το προσεγγίζει υπό γωνία.

Έτσι,αν και ο ακροατής μίκρυνε την απόσταση/χρόνο από τα ηχεία της σκηνής κατά σχεδόν ένα χιλιοστό του δευτερολέπτου,ταυτόχρονα άλλαξε το αντίστοιχο διάστημα ως προς το ηχείο ΄΄καθυστέρησης΄΄ κατά περίπου μισό χιλιοστό του δευτερολέπτου.Περπατώντας κατά μεγαλύτερη απόσταση,λχ τρία μέτρα,η παρέκκλιση ανάμεσα στα δύο ηχεία αγγίζει τα 5 χιλιοστά του δευτερολέπτου.Αυτό σημαίνει ότι στη νέα θέση ο ήχος από το ηχείο καθυστέρησης φτάνει στον ακροατή ακόμα 5msec αργότερα από αυτόν του κύριου ηχείου.

H επίτευξη του υποχρεωτικού σ υ μ β ι β α σ μ ο ύ κατά τον οποίο η πλειοψηφία των ακροατών θ'ακούει όσο το δυνατόν αρτιότερα τα επί σκηνής τεκταινόμενα αποτελεί πάντα ένα ενδιαφέρον ζήτημα κι επαφίεται στην επιδεξιότητα του εκάστοτε τεχνικού ήχου.Θα μπορούσε-σε μιά απλουστευμένη περίπτωση χάρη παραδείγματος-να διατρέξει διαρκώς το χώρο κατά τη διάρκεια του στησίματος,προσθέτοντας προοδευτικά γιά εκάστοτε θέση κι αντίστοιχο πύργο της παράταξης ανά μερικά msec καθυστέρησης στον επεξεργαστή μέχρι ν'αντιλαμβάνεται ως προέλευση του ήχου το χώρο επί της σκηνής σε κείνη τη θέση,προσπαθώντας ταυτόχρονα ο χωρικός προσδιορισμός να μη μεταβάλλεται γιά όσο το δυνατόν μεγαλύτερη ακτίνα γύρω από το αρχικό σημείο ρύθμισης.

Αντικειμενικός σκοπός θα ήταν να δημιουργείται ένα ενιαίο μουσικό μέτωπο ιδίου επιπέδου ηχητικής ενέργειας καθόλη την έκταση του χώρου της εκδήλωσης όπου οι ακροατές ανεξάρτητα από το πόσο εμπρός,πίσω ή πλάγια βρίσκονται,να μπορούν πάντα να ταυτίζουν την ηχητική πηγή με τα επί σκηνής διαδραματιζόμενα.Η κατάσταση περιπλέκεται περισσότερο ανάλογα με τις ιδιαίτερες απαιτήσεις κάθε εγκατάστασης καθώς και σε περιπτώσεις μουσικών γεγονότων στα οποία πολλοί διαφορετικοί σολίστες θα έπαιζαν φυσικά(ακουστικά) όργανα,οπότε θα ήταν εγκατεστημένα πάνω στη σκηνή τ'αντίστοιχα μικρόφωνα,ρυθμισμένα όλα με υψηλό κέρδος ώστε ν'αποδώσουν αρκετά δυνατά το ιδιαίτερο ηχόχρωμά τους.

Κατά συνέπεια,όλα τα προαναφερθέντα μας ωθούν επίσης ν'αμφισβητήσουμε το ΄΄ανόθευτο΄΄ του ζωντανού ακούσματος εκάστοτε θαμώνα μιάς συναυλίας που πραγματοποιείται σε μεγάλους υπαίθριους αλλά και κλειστούς χώρους,αφού οι ακροάσεις ζωντανής μουσικής εξαρτώνται κι αυτές από τον εκάστοτε χώρο που πραγματοποιήθηκαν-και μάλιστα με μ ε τ ρ ή σ ι μ ε ς ιδιότητες-όσο αμέτρητη ευχαρίστηση κι αν προσφέρουν αυτές καθαυτές οι εμπειρίες...

 

[Bhutia]

Απάντηση: Οι επιπτώσεις από την κατάχρηση ακουστικών και υψηλών εντάσεων
(Συνέχεια στο μήνυμα # 90...)
http://www.soundadvice.info/thewholestory/san12.htm

Μεγάλος προβληματισμός ξεκίνησε με τη δημοσίευση της μελέτης των Meyer-Bisch(1996).Η έρευνα αφορούσε νεαρά άτομα μεταξύ 14-18 ετών.Οι εξεταζόμενοι χωρίστηκαν σε τρεις ομάδες:περιστασιακούς ακροατές ακουστικών,χρήστες 2-7 ωρών ανά εβδομάδα και χρήστες άνω των 7 ωρών.

Εφαρμόστηκε ακουομετρία υψηλής ευκρίνειας(449 συχνότητες που καλύπτουν το φάσμα μεταξύ 125-16000 Ηz) και ο δείκτης έγκαιρης προειδοποίησης υπολογίστηκε από τον αριθμητικό μέσο όρο των κατωφλίων στα 3, 4 κι 6ΚΗz.Οι ομάδες επίσης ταιριάστηκαν λαμβάνοντας υπόψη τις επισκέψεις σε κλαμπ,σε κλασσικά κονσέρτι και τη χρήση προσωπικών στερεοφωνικών.Οι τελευταίοι καθορίστηκαν ως εκείνοι που πάνε σε μουσικές εκδηλώσεις από σπάνια έως περιστασιακά αλλά χρησιμοποιούν ακουστικά τουλάχιστον 2 ώρες την εβδομάδα.

Συνολικά εκτιμήθηκαν 249 άτομα ηλικίας 14-30 ετών (μέση ηλικία 17.7 έτη) με τους 54 από αυτούς(21,7%) να χρησιμοποιούν ακουστικά τουλάχιστον 8 ώρες την εβδομάδα(η πλειοψηφία τους 15-16 ετών).Μιά στατιστικά σημαντική αύξηση των ακουστικών κατωφλίων σημειώθηκε στους χρήστες άνω των 7 ωρών ανά εβδομάδα(54 άτομα) σε σύγκριση με όσους χρησιμοποιούσαν 2-7 ώρες(195 άτομα) και πάντα σε σύγκριση με την ταιριασμένη ομάδα ελέγχου.

Οι διαφορές ήταν αξιοσημείωτες στην περιοχή 2-12ΚΗz.Εκτός από τη βεβαιωμένη μόνιμη μετατόπιση κατωφλίου στους συχνούς χρήστες ακουστικών,επέδειξε ακόμα πως υποκειμενικά σημάδια ακουστικής τρώσης(λχ tinnitus,ακουστική κόπωση) ήταν τρεις φορές συχνότερα στην ομάδα των χρηστών από εκείνη που δεν χρησιμοποιούσε ακουστικά,υποδηλώνοντας έτσι ότι η ακουομετρία καθαρού τόνου δεν είναι ενδεχόμενα η πλέον ευαίσθητη μέθοδος γιά τον εντοπισμό ΄΄υποκλινικών΄΄(πρώιμων) βλαβών στον κοχλία.

Πιο ευαίσθητη προσέγγιση για την εύρεση ανεπαίσθητων αλλαγών στην ακοή εξαιτίας έκθεσης σε θόρυβο είναι η εκτίμηση των ωτοακουστικών εκπομπών(ΟtoAcoustic Emissions,OAEs).Αυτές θεωρείται πως επηρεάζονται αρκετά νωρίς,πριν την εμφάνιση κλινικών σημείων(Le Page and Murray 1998,Mansfield et al 1999,Rosanowski 2006,Shupak et al 2007) και είναι απλούστερες στο να καταγραφούν,προσφέροντας έτσι χρήσιμο εργαλείο παρακολούθησης.

Οι Le Page & Murray εφήρμοσαν τη μέθοδο των μεταβατικών ωτοακουστικών εκπομπών(Τransient Evoked OAE) γιά να εκτιμήσουν τις επιπτώσεις στην ακοή της χρήσης φορητών ηχοσυστημάτων με ακουστικά.Πάρθηκαν χρησιμοποιήσιμες καταγραφές από 1724 άτομα(1066 άνδρες και 658 γυναίκες) ηλικίας μεταξύ 10 και 59 ετών.Το επίπεδο των ΤΕΟΑΕ ήταν χαρακτηριστικά χαμηλότερο στους χρήστες απ'ότι στους υπόλοιπους,αν και μικρός αριθμός των πρώτων(μόνο 39) παραδέχτηκαν την ύπαρξη οποιωνδήποτε προβλημάτων ακοής.

Για τα νεαρά άτομα(10-19 ετών) δεν υπήρξε ουσιαστική διαφοροποίηση μεταξύ όσων φορούσαν ακουστικά από 1-6 ώρες ανά εβδομάδα,όσων φορούσαν γιά λιγότερη από μία ώρα και όσων δε φορούσαν καθόλου.Όμως για την ηλικιακή ομάδα 20-29 και άνω ετών,και οι δύο προηγούμενες ομάδες χρηστών διέφεραν αρκετά από τους μη χρήστες.Το τελικό πόρισμα ήταν πως η κάθοδος στην ισχύ της ωτοακουστικής εκπομπής προειδοποιεί γιά πρώιμη απώλεια ακοής στους χρήστες φορητών.

Επίσης προτείνεται ότι η βλάβη από τα φορητά συμβαίνει μόνο στην απώτερη εφηβική και πρώτη ενήλικη περίοδο(Le Page&Murray,1998).Eρμηνεύοντας τ'αποτελέσματά τους,μπορούμε να συμπεράνουμε γιά την προκλινική φάση της απώλειας ακοής και το σχετικά μικρό χρονικό διάστημα έκθεσης πριν την ακουστική αξιολόγηση(μικροί έφηβοι) πως δικαιολογούν πιθανόν την αποτυχία μερικών προηγούμενων μελετών ν'ανιχνεύσουν οποιαδήποτε επίπτωση της μουσικής στην ακοή.

Οι υπόλοιπες μέθοδοι έγκαιρης ανίχνευσης της ΠΘΑΑ σ'εξεταζόμενους από επαγγελματική έκθεση περιλαμβάνουν παρατεταμένη ακουομετρία υψηλής συχνότητας και ακουομετρία Βekesy.Οι μελέτες που εφήρμοσαν τούτη τη μέθοδο και στους χρήστες ακουστικών απέβησαν θετικές.Οι Dieroff et al (Dieroff et al 1991,Peng et al 2007) εξέτασαν 181 άτομα ηλικίας 16-18 ετών.Η ομάδα των χρηστών φορητών εμφάνιζε συχνά αξιοσημείωτη αλλαγή στο ακουστικό κατώφλι στις ακουομετρικές συχνότητες άνω των 8KHz.

Παρόμοια συμπεράσματα προέκυψαν και για τους τακτικούς θαμώνες των κλαμπ.Πρώιμη ανύψωση των κατωφλίων ανιχνεύθηκε καλύτερα με την υψηλής ευκρίνειας ανίχνευση Bekesy απ'ότι με τη συμβατική ακουομετρία σταθερής συχνότητας σε ομάδα 60 εξεταζομένων ηλικίας 15-23 ετών(West et al,1990).

Υπάρχουν αρκετές αναφορές γιά υψηλά επίπεδα tinnitus προκαλούμενου από ακρόαση μουσικής(Holgers et al 2005,Chung et al 2005,Axelsson et al 2000,Davis et al 1998,Widen and Erlandsson 2004,Rosanowski 2006).Μόνο τρεις όμως συνέκριναν τη συχνότητα των υποκειμενικών παραπόνων για προβλήματα ακοής και tinnitus στους χρήστες προσωπικών ηχοσυστημάτων.Δύο μελέτες ήταν κατηγορηματικές δείχνοντας ότι τα προηγούμενα σημάδια ήταν πιό συχνά στους χρήστες γουόκμαν(Becher 1996,Meyer-Bisch 1996).

Στη μελέτη των Meyer-Bisch η ακουστική ταλαιπωρία εκτιμήθηκε με τη χρήση δύο υποκειμενικών παραμέτρων-παρουσία tinnitus(έστω και προσωρινού) ή/και ακουστικής κόπωσης.Η ακουστική ταλαιπωρία ήταν δύο φορές πιο συχνή στους χρήστες ακουστικών(2-7 ώρες ανά εβδομάδα) απ'ότι στην ταιριασμένη ομάδα ελέγχου.Τούτη η διαφορά δεν επιβεβαιώθηκε στην ομάδα των >7 ωρών την εβδομάδα αν και σε τούτη ο αριθμός των ατόμων που παραπονέθηκε γιά κάποια ακουστικά προβλήματα ήταν διπλάσιος της ομάδας ελέγχου(Meyer-Bisch 1996).

Το ενδιαφέρον είναι ότι σύμφωνα με πρόσφατες στατιστικές μελέτες,οι γυναίκες αν και κρίνουν περισσότερο από τους άνδρες πως η παρατεταμένη έκθεση σε υψηλές ηχητικές εντάσεις εγκυμονεί κινδύνους,παρόλα αυτά συμπεριφέρονται με τον ίδιο τρόπο με αυτούς ως προς τις συνθήκες χρήσης ακουστικών...

Όσοι μπορούν ν'αναμένουν τη συνέχεια,ας πάρουν μιά μικρή γεύση του τί ρισκάρουν να χάσουν με την κατάχρηση των δυνατών εντάσεων:

Οι ήχοι ελευθέρου πεδίου υπόκεινται σε περισσότερες μεταβλητές απ'οτι στ'ακουστικά με πρώτη και καλύτερη τη θέση των αυτιών ως προς την πηγή.Δύο επιδημιολογικές επιθεωρήσεις έχουν δημοσιευθεί από τους Babisch & Ising(1989) η μιά σε 204 η άλλη σε 3133 νεαρά άτομα έδειξε πως εκείνοι που είχαν κάποιου βαθμού απώλεια ακοής περνούσαν περισσότερο χρόνο στις ντισκοτέκ.Το ίδιο επιβεβαιώθηκε σε άλλη μελέτη επί 181 ατόμων(Dieroff et al,1991).Όσοι πήγαιναν περισσότερες από 3 φορές ανά μήνα,εμφάνιζαν κατά μέσο όρο ελαφρά μεγαλύτερη απώλεια σε πολύ υψηλές συχνότητες.

Το 1992 οι Drake-Lee μέτρησαν την προσωρινή μετατόπιση κατωφλίου σ'ένα γκρουπ 4 μουσικών ύστερα από ροκ συναυλία κατά τη διάρκεια της οποίας οι στάθμες έφταναν μέχρι τα 135dBA,με λιγότερες απώλειες σ'όσους φορούσαν ωτοασπίδες.Το 1996 οι Liebel et al παρατήρησαν προσωρινή μετατόπιση μέχρι 10dB κατά μέσο όρο 2 ώρες μετά την παρουσία στο κλαμπ γιά 2 ώρες υπό ένταση 105dBA.Οι Metternich & Brusis(1999) εξέτασαν 24 ασθενείς που είχαν υποστεί μουσικό ακουστικό τραύμα,στα δύο τρίτα αυτών η απώλεια συνέβη μετά από μία εφ'άπαξ έκθεση σε ποπ συναυλία,στο δε άλλο τρίτο συνέβη ύστερα από συνεχόμενες επισκέψεις σε κλαμπ και πάρτυ.Πέντε από το δείγμα παρουσίασαν tinnitus.

Σε μελέτη επί 46 εργαζομένων σε κλαμπ υπό 89dBA μέσο ακουστικό επίπεδο,ο Lee(1999) παρατήρησε μεγαλύτερες απώλειες και τντ σε σύγκριση με την ομάδα ελέγχου.Οι Sadhra et al(2002) αναφέρουν γιά 14 φοιτητές που εργάζονταν σε μουσικά χάπενινγκ εκτεθέντες σε περισσότερα από 90dBA με κορυφές στα 124dBA μικρή αλλά χαρακτηριστική μετατόπιση κατωφλίων.

Στη μελέτη των Bray et al(2004) σε 23 dj,oι τρεις παρουσίασαν πτωτικές απώλειες ΠΘΑΑ στο ακουόγραμμα ενώ οι δεκάξι ανέφεραν προσωρινή μετατόπιση κατωφλίου και tinnitus μετά το τέλος της εργασίας τους.Μεταξύ 88 νέων άνω των 21 ετών με κανονική ακοή χωρίς τντ οι Rosanowski et al(2006) σημείωσαν περίπου το 20% να παρουσιάζει tinnitus και το 50% μεταβατική απώλεια ακοής μετά την επίσκεψη σε κλαμπ.Οι Schmuzinger et al(2006) εξέτασαν 42 ερασιτέχνες ποπ/ροκ μουσικούς εκτεθειμένους γιά τουλάχιστον πέντε χρόνια και τους συνέκριναν με ομάδα ελέγχου από 20 ταιριασμένα ως προς τα υπολοιπα χαρακτηριστικά άτομα,βρήκαν μικρή και χαρακτηριστική απώλεια,11 από τους μουσικούς ήταν υπερευαίσθητοι σε δυνατούς ήχους και οι επτά ανέφεραν tinnitus.τέλος οι Schmuzinger et al(2007) σημειώνουν σε 16 ερασιτέχνες ροκ/ποπ μουσικούς μετατόπιση κατωφλίου μετά 90 λεπτά πρόβας σε μέσο ακουστικό επίπεδο 103dBA,που όμως επηρέασε τις συνηθισμένες ακουομετρικές συχνότητες δίχως να γίνει το ίδιο στις πολύ υψηλές.

Αναφορικά με τη χρήση ακουστικών,η ΠΘΑΑ σχετική με μουσικές εκδηλώσεις διακρίνεται από γενικά υψηλότερα επίπεδα έκθεσης αλλά η διάρκεια και ο αριθμός των φορών έκθεσης είναι κατά κανόνα μικρότερα.Βραχείες μελέτες επιδεικνύουν αναστρέψιμες απώλειες ακοής ακολουθούσες τις εκθέσεις.

 

[Bhutia]

Απάντηση: Γενικότερες επιπτώσεις του θορύβου
(Συνέχεια από το προηγούμενο...)
Στις ορχήστρες κλασικής μουσικής οι στάθμες είναι κατά μέσο όρο χαμηλότερες από τις ποπ/ροκ συναυλίες αλλά σε μερικά κλασικά κομμάτια και μουσικά περάσματα δύνανται να προκαλέσουν ΠΘΑΑ σε βάθος χρόνου.Λίγες μελέτες έχουν θίξει το συγκεκριμένο τομέα.Oi Westmore & Everdsen(1981) ανακάλυψαν ήπιες ακουστικές απώλειες στο ένα τρίτο από 68 μουσικούς ενώ οι ακουστικές εγγραφές κατά τη διάρκεια των προβών έδειξαν επίπεδα υπεράνω των 90dBA εντός μόνο 4 ωρών επί συνόλου 14.

Οι Johnson et al(1986) σε συγκριτική μελέτη μουσικών με ταιριασμένη ομάδα ελέγχου δε βρήκαν ακουστική ευαισθησία ακόμα και σε πολύ υψηλές συχνότητες.Αντίθετα,οι Ostri et al(1989) εξέτασαν 95 μουσικούς ορχήστρας και βρήκαν απώλειες ακοής στο 58% αυτών υπό μορφή ακουογράμματος τύπου ΠΘΑΑM.Οι Μc Bride et al(1992) δε βρήκαν ξεκάθαρες στοιχεία σε 36 μουσικούς.Αξιολόγηση της ακοής σε 62 μέλη χορωδίας έδειξε κάποιες απώλειες κυρίως σε χαμηλές συχνότητες-σε αντίθεση με το τυπικό σχήμα της ΠΘΑΑ που αφορά τις υψηλές.οι ακουομετρικές αξιολογήσεις 140 μουσικών από τους Kahari et al(2001) δεν παρείχαν κατηγορηματικά στοιχεία.Τέλος οι Latinen et al(2003) μέτρησαν τις ιδιαίτερες ηχητικές στάθμες στις θέσεις παικτών πολλών διαφορετικών οργάνων μέσα στην ορχήστρα και αυτές κυμαίνονταν στις παραστάσεις γύρω στα 95dBA ενώ κατά τις πρόβες γύρω στα 100dBA.Δεν υπάρχει όμως μελέτη αξιολόγησης με τη μέθοδο των ωτοακουστικών εκπομπών.

Ανακεφαλαιώνοντας,ο κίνδυνος βλάβης στο ακουστικό σύστημα εξαρτάται από τη στάθμη και τη χρονική διάρκεια έκθεσης.Η Ευρωπαϊκή Ένωση έχει θεσπίσει το όριο θορύβου πάνω από το οποίο είναι απαραίτητα μέτρα προστασίας των εργαζομένων στα 80dB(A) γιά 8 ώρες κάθε εργάσιμη ημέρα,θεωρώντας ότι κάτω από αυτό το επίπεδο ο κίνδυνος είναι αμελητέος.

Τα ίδια όρια μπορούν να εφαρμοστούν και στους χρήστες ακουστικών.Η πλειοψηφία αυτών διαλέγει στάθμες ακρόασης που αντστοχούν σε επίπεδα 80-85dBA γιά χρονικά διαστήματα λιγότερο 1 ώρας μέχρι 14 ώρες ανά εβδομάδα.Όταν τα παραπάνω στατιστικά δεδομένα συγκριθούν μ'εκείνα που ισχύουν γιά τους εργασιακούς χώρους,η πλειοψηφία των χρηστών αντιμετωπίζει μικρό κίνδυνο.Μολαταύτα υπάρχουν αρκετά άτομα που ρυθμίζουν τη στάθμη σε επίπεδα που μπορεί να φτάνουν τα 120dBA,είτε προβαίνουν σε πολύωρες ακροάσεις κάθε μέρα οπότε υπερβαίνουν τα όρια της ακουστικής ασφάλειας.

Έχει υπολογιστεί πως περίπου το 10% των ακροατών στην ΕΕ μπορεί ν'αναπτύξουν μόνιμη απώλεια ακοής εάν η έκθεση συνεχιστεί αδιάλειπτα γιά πέντε και πάνω έτη.Επίσης έχει υπολογιστεί ότι ενώ ο βαθμός έκθεσης στον εργασιακό χώρο έχει μειωθεί,το ποσοστό-ιδίως νέων- που εκτίθεται κατά τη διάρκεια του ελεύθερου χρόνου έχει τριπλασιαστεί προοδευτικά περίπου στο 20% του πληθυσμού τις τρεις τελευταίες δεκαετίες.Πρέπει να τονιστεί το γεγονός ότι οι διάφοροι παράγοντες στους οποίους εκτίθενται τ'αυτιά και προκαλούν δυνητικά βλάβες στην ακοή,δρουν α θ ρ ο ι σ τ ι κ ά.

Οι κυριότερες επιπτώσεις της χρήσης ακουστικών είναι οι εξής:

-Προσωρινή απώλεια ακοής:προσωρινή μετατόπιση ακουστικού κατωφλίου,δηλ γίνεται όλο και πιό δύσκολο ν'ακούσουμε αδύναμους ήχους.Ακούγοντας μουσική σε ένταση 94-104dB ανεβαίνει προσωρινά το ακουστικό κατώφλι κατά 10dB και μέχρι 30dB γιά τα υπερευαίσθητα άτομα.

-Μόνιμη απώλεια ακοής:συνεχιζόμενη έκθεση επί μακρόν σε υψηλές εντάσεις οδηγεί σε μόνιμη μετατόπιση του κατωφλίου.

-Εμβοές και κουδουνίσματα υψηλής συχνότητας(tinnitus):Πολύ συχνότερη στους τακτικούς χρήστες ακουστικών απ'ότι στις υπόλοιπες ομάδες.

-Δυσκολίες κατανόησης του λόγου εντός περιβάλλοντος πλούσιου σε υπόβαθρο θορύβου.

-Ακουστική απομόνωση από το περιβάλλον-αφαίρεση:Όσο πιό απλή και βαρετή είναι μιά εργασία,τόσο περισσότερο επωφελείται από την ταυτόχρονη ακρόαση μουσικής(Kryter,1994).Από την άλλη πλευρά,οι πλέον πολύπλοκες διεργασίες που απαιτούν πρόσληψη συνδυασμού πληροφοριών από διαφορετικές πηγές ή/και λεκτική επικοινωνία,υπονομεύονται από την ακρόαση μέσω ακουστικών.Όσον αφορά την καθημερινότητα,καλύπτονται περιβαλλοντικά ή/και προειδοποιητικά ηχητικά ερεθίσματα(λχ επερχόμενα οχήματα,φορτηγά που κάνουν όπισθεν) και αφαιρείται η προσοχή του ατόμου.

-Μαθησιακή και μνημονική βλάβη:η πιό επιβεβαιωμένη επίπτωση του θορύβου στην πνευματική απόδοση των παιδιών,αφορά την έρευνα σχετικά με την αναγνωστική πρόσληψη.Είκοσι περίπου μελέτες καταλήγουν σε ενδείξεις της αρνητικής σχέσης ανάμεσα σε χρόνια έκθεση και καθυστέρηση της πρόσληψης μέσω ανάγνωσης κειμένου σε μικρά παιδιά(Evans & Lepore,1993).Έχει επιβεβαιωθεί πως βραχεία(15 λεπτά) έκθεση σε αεροπορικό θόρυβο έντασης 55dBA ή συνδυασμένο αεροπορικό και θόρυβο κυκλοφορίας συνολικής έντασης 65dBA καθιστά δυσκολότερη την εμπέδωση και απομνημόνευση ενός κειμένου.

Στις πειραματικές μελέτες οξύ θορύβου από τους Boman(2004),Hygge(2003),Hygge et al(2003) προκλήθηκε χειρότερη(15-20%) μακράς διάρκειας μνήμη και μαθησιακή ικανότητα καθώς διάβαζαν ένα κείμενο γιά 15 λεπτά υπό στάθμη θορύβου 66dB(A)Lequ κι εξετάστηκαν γι αυτό μία ώρα και μία εβδομάδα αργότερα.Γιά τη χρόνια έκθεση σε αεροπορικό θόρυβο,σύμφωνα με τις μελέτες του Μονάχου(Hygge et al,2002) kαι RANCH(Stansfeld et al,2005) παιδιά εκτεθειμένα γιά μακρό χρονικό διάστημα επέδειξαν ελλείματα αντίληψης σε σύγκριση με κείνα που δεν είχαν εκτεθεί.Βρέθηκε επίσης ότι τα παιδιά που έμεναν κοντά στο παλιό αεροδρόμιο του Μονάχου και τα οποία απαλλάχθηκαν κάποια στιγμή από το θόρυβο,επανέκτησαν τις ικανότητες της ομάδας ελέγχου μέσα σε 18 μήνες με την απομάκρυνση από το αίτιο.

Η χρόνια έκθεση τουλάχιστον σε αεροπορικό θόρυβο υποδεικνύει ότι υπάρχουν στατιστικά αξιόλογες βλάβες στη μνήμη και τις γλωσσικές δεξιότητες όταν τα επίπεδα θορύβου αυξηθούν από κάτω των 55dB(A)Lequ άνω των 60dB(A)Lequ.Μουσική πλούσια σε συχνοτικό περιεχόμενο ισοδύναμο των προηγούμενων θα μπορούσε να επιφέρει ανάλογο αποτέλεσμα-σε μικρότερο βαθμό- ιδιαίτερα στα παιδιά.

-Αυτοπαρακίνηση σε δράση:Μία εργαστηριακή μελέτη(Glass 1977) και αρκετές επί του πεδίου(Bullinger et al 1999,Cohen et al 1986,Evans et al 1995,Maxwell & Evans,2000) βρήκαν ότι τα εκτεθειμένα σε χρόνιο θ ό ρ υ β ο παιδιά ωθούνται λιγότερο να φέρουν εις πέρας ένα συγκεκριμένο έργο του οποίου η επιτυχία βασίζεται στην επίδειξη επιμονής.Οι Cohen et al(1986) κατέληξαν επίσης ότι κι ένα δεύτερο σημείο της παρακίνησης,η ακύρωση της επιλογής,επηρεαζόταν από τη χρόνια έκθεση.

Τα εκτεθέντα μέλη του εξεταζόμενου δείγματος,ακολουθώντας ένα σύνολο από πειραματικές διεργασίες σε ήσυχο περιβάλλον,ήταν πιό πρόθυμα να αφήσουν την επιλογή σε κάποιον από τους πειραματιζόμενους έναντι ανταμοιβής,σε σχέση με το ταιριασμένο δείγμα των μη εκτεθειμένων σε θόρυβο παιδιών.Στην καρδιά της θεωρίας γιά τις μετέπειτα επιπτώσεις του θορύβου βρίσκεται η έννοια του ΄΄αντιληφθέντος ελέγχου΄΄.Όταν δηλαδή το εκτεθειμένο άτομο αντιλαμβάνεται πως έχει τον έλεγχο πάνω στην έκθεση ή την πηγή του θορύβου(όπως και συμβαίνει κατά κανόνα στις ακροάσεις μουσικής από ηχοσυστήματα) οι μετέπειτα αρνητικές επιδράσεις εξαφανίζονται αυτόματα.

Ακούγοντας μουσική από ακουστικά σε στάθμες 80dBA είναι αρκετά απίθανο να προξενήσει ακουστικές βλάβες ανεξάρτητα από το πόσο συχνά και γιά πόσο χρόνο χρησιμοποιούνται.Πάνω από τούτη την τιμή,οι πιθανοί κίνδυνοι εξαρτώνται από τη συνολική έκθεση στην ηχητική ε ν έ ρ γ ε ι α ,που είναι συνάρτηση του επιπέδου έντασης και της χρονικής διάρκειας ακρόασης.

__Ηχητική έκθεση(Sound Exposure,SE): είναι η συνολική ενέργεια του Α-ζυγοσταθμισμένου ήχου που υπολογίζεται στο μετρούμενο χρόνο.Mονάδα της το Pa2.h(Pascal εις το τετράγωνο επί ώρες).Γιά μιά δεδομένη χρονική διάρκεια κάθε αύξηση του επιπέδου ηχητικής πίεσης κατά 10dB(A) αντιστοιχεί σε δεκαπλάσια ενέργεια.

Ένας ήχος επιπέδου 85dB(A) που διαρκεί γιά 8 ώρες(h) παράγει ηχητική έκθεση ίση με 1 Pa2.h=85 LAeqη

__Επίπεδο ηχητικής έκθεσης(Sound Exposure Level,SEL): συμβολίζεται με LAE,αποτελεί τη λογαριθμική έκφραση της ηχητικής έκθεσης κανονικοποιημένη στο 1 δευτερόλεπτο.Κατ'αυτόν τον τρόπο,χρησιμοποιείται γιά τη σύγκριση ηχητικών συμβάντων που έχουν διαφορετική χρονική διάρκεια.

Παραδείγματος χάρη,εάν επίπεδο ήχου 90dBA διαρκεί γιά 1 δευτερόεπτο τότε το SEL=90dBA.Εάν το ίδιο ηχητικό συμβάν κρατούσε 10 δευτερόλεπτα,το SEL θα ήταν ίσο με 100dBA.Εάν κρατούσε 20 δευτερόλεπτα,το επίπεδο ηχητικής έκθεσης SEL=103dBA κ.ο.κ.

Εφόσον οι επιδράσεις είναι αθροιστικές και γιά να μην αυξήσουμε τη συνολική έκθεση σε ζημιογόνα επίπεδα,πρέπει να εφαρμόσουμε την αρχή της ίσης ενέργειας.Άρα κάθε αύξηση κατά 3dB στη στάθμη (διπλασιασμός) θα πρέπει ν'αντισταθμίζεται ακολούθως από υ π ο δ ι π λ α σ ι α σ μ ό του χρόνου ακρόασης.Υπό αυτό το πρίσμα,1 ώρα ακρόασης κάθε μέρα έντασης 80dBA ισοδυναμεί με μισή ώρα στα 83dBA κι ένα τέταρτο της ώρας στα 86dBA,υπό την προϋπόθεση ότι αυτές οι ακροάσεις επαναλαμβάνονται γιά μεγάλα χρονικά διαστήματα.

Υποθέτοντας επίσης ότι ο μέσος χρήστης ακουστικών τα χρησιμοποιεί περίπου 1 ώρα κάθε μέρα(δηλ. 7 ώρες ανά εβδομάδα),τότε η χρήση τους αναγόμενη στα θεσπισμένα ανώτατα όρια της ΕΕ θα τα υπερέβαινε εάν το επίπεδο έντασης που δημιουργούσαν εντός του αυτιού ξεπερνούσε τα 89dBA.

Τονίζεται ξανά ότι γιά μιά δεδομένη συσκευή και θέση διακόπτη έντασης,τα ακουστικά που εφαρμόζονται μέσα στον ακουστικό πόρο αυξάνουν την έκθεση κατά 7-9dB σε σύγκριση με τους υπόλοιπους τύπους ακουστικών.

Πάντα υπάρχει o επόμενος σταθμός ύστερα από κάθε παρένθεση.Προτού όμως αιωρηθούμε στα ηλεκτρομαγνητικά μονοπάτια,ας δανειστούμε λίγη έμπνευση από τον Αρχάγγελο χάρη στον οποίο ασχολούμαστε με τις συζητήσεις επί της υψηλής πιστότητας:

 

[Bhutia]

Απάντηση:Κρίσιμες Συχνοτικές Ζώνες

H απόκριση συχνότητας του ανθρώπινου ακουστικού συστήματος κυμαίνεται μεταξύ 20-20000Hz,όμως-όπως έχει ήδη αναφερθεί- δε γίνονται όλες οι συχνότητες αντιληπτές με την ίδια ευαισθησία.Η επεξεργασία των σημάτων στο ακουστικό σύστημα διακρίνεται σε κείνη που γίνεται στα αυτιά(περιφερικά ακουστικά όργανα) και στο ακουστικό νευρικό σύστημα(εγκέφαλος).Τα πρώτα μεταρέπουν τα σήματα ακουστικής πίεσης του περιβάλλοντος σε σχήματα μηχανικής δόνησης στη βασική μεμβράνη του κοχλία τα οποία κατόπιν μεταγράφονται σε σειρά ηλεκτρικών ώσεων γιά να μεταβιβαστούν μέσω του ακουστικού νεύρου.

Οι πληροφορίες που τελικά παρέχουν την ακουστική αντίληψη εξάγονται κατά τη διαδρομή στα διάφορα στάδια του ΚΝΣ.Η ακοή μας είναι διαμορφωμένη έτσι ώστε ν'αντιλαμβανόμαστε ευκολότερα τις μεσαίες συχνότητες όπου κείται και η ανθρώπινη ομιλία.Ακολούθως μας είναι δυσκολότερο ν'αντιληφθούμε με την ίδια ευκρίνεια τόνους των οποίων η συχνότητα τείνει προς τα άκρα του φάσματος.Απόρροια τούτου αποτελεί το γεγονός ότι το αυτί είναι σε θέση να εντοπίζει ευκολότερα διαφορές στην αίσθηση της συχνότητας(pitch) στις χαμηλότερες τιμές συχνότητας παρά στις υψηλές.

Παραδείγματος χάρη,μπορούμε να ξεχωρίσουμε άνετα την αίσθηση των 600Hz από αυτή των 700Hz,ενώ είναι αρκετά δυσκολότερο ν'αντιληφθούμε τη διαφορά μεταξύ των 17000Hz και των 18000Hz.Η επιστημονική έρευνα κατέληξε στο διαχωρισμό του ακουστού φάσματος στις λεγόμενες΄΄Κρίσιμες Συχνοτικές Ζώνες΄΄(Critical Bandwidths)-ΚΣΖ.Ο διαχωρισμός δεν είναι γραμμικός ούτε οι ζώνες έχουν το ίδιο πλάτος μεταξύ τους,αλλά εξαρτάται από την ακουστική αντίληψη(τονοτοπικό πρότυπο).

Χάρη στις μελέτες του Georg Von Bekesy(1960-Nobel Ιατρικής 1961) συνδέονται ουσιαστικά με συγκεκριμένες περιοχές της βασικής μεμβράνης του κοχλία που συντονίζονται επιλεκτικά υπό την επίδραση αντίστοιχων συχνοτήτων.Καθορίζονται από την ευκαμψία της καθώς και από μηχανισμούς ανατροφοδότησης που ενεργούν εντός του αυτιού:Η βασική μεμβράνη διευρύνεται σε πλάτος καθώς προχωρά από τη βάση προς την ακμή(κορυφή της).Η βάση της βασιαίας μεμβράνης(πλησίον της ωοειδούς θυρίδας) ως στενότερη παρουσιάζει μικρότερη ευκαμψία και συντονίζεται σε υψηλές συχνότητες,ενώ το αντίθετο συμβαίνει με τις περιοχές της ακμής.

Αύξηση της στάθμης του ηχητικού ερεθίσματος οδηγεί στην επέκταση της εμπλεκόμενης περιοχής της μεμβράνης.Τα σήματα που ανήκουν στην ίδια κρίσιμη συχνοτική ζώνη(δηλ.έχουν διαφορά συχνότητας μικρότερη από το εύρος Δf της δεδομένης ΚΣΖ) είναι δύσκολο να διαχωριστούν μεταξύ τους από τους ακροατές κι επιπλέον στις περιπτώσεις όπου κάποιο έχει μεγαλύτερη στάθμη από τα υπόλοιπα,τότε μειώνει δραματικά την ακουστότητα των ασθενέστερων.

Σύμφωνα με την ανισότητα του Heisenberg,όσο μεγαλύτερη συχνοτική ευκρίνεια έχει μιά μετατροπή,τόσο χειρότερη η χρονική ακρίβεια αυτής.Εφόσον η βασική μεμβράνη διακρίνεται από πεπερασμένη συχνοτική ευκρίνεια(μετρημένη στο εύρος μιάς δεδομένης ΚΣΖ),θα έχει κατ'επέκταση το ίδιο πεπερασμένη χρονική ευκρίνεια.Τούτο προκύπτει και από το ότι η ίδια η μεμβράνη εμφανίζει αντήχηση παράλληλα με χρονική υστέρηση εξαιτίας της αρχής της αδράνειας στο ξεκίνημα και το σταμάτημα της διέγερσης από το ηχητικό ερέθισμα.Γιά παράδειγμα,είναι πολύ δυσχερής η ανίχνευση απειροελάχιστων διακοπών στον ήχο ενός συνεχούς τόνου.

Η έννοια των ΚΣΖ όπως παρουσιάστηκε από τον Harvey Fletcher(1940),εξηγεί την επικάλυψη ενός ημιτονοειδούς σήματος στενής συχνοτικής ζώνης από μιά πηγή θορύβου(ατονικού σήματος) ευρέος φάσματος.Όταν το θορυβικό σήμα απέχει αρκετά από τον τόνο στο συχνοτικό πεδίο,δεν επηρεάζει το κατώφλι ακουστότητας του δεύτερου:

Στο επόμενο παράδειγμα η συχνότητα F του τόνου βρίσκεται εντός της συχνοτικής ζώνης του θορυβικού σήματος,με αποτέλεσμα να γίνεται αυτός δυσκολότερα αντιληπτός,δηλ. ν'αυξάνεται το κατώφλι ακουστότητάς του.Το θορυβικό σήμα θεωρείται ότι επικαλύπτει τον τόνο στις ενδιάμεσες στάθμες μεταξύ του παλιού και του νέου(υψηλότερου) κατωφλίου ακουστότητας.

Καθώς αυξάνεται το εύρος της συχνοτικής ζώνης που καταλαμβάνει ο θόρυβος,αυξάνεται και το κατώφλι του τόνου.Φτάνει όμως ένα σημείο όπου μεγαλύτερη διεύρυνση της συχνοτικής ζώνης του θορύβου δεν προκαλεί περαιτέρω ανύψωση του κατωφλίου.Τότε θεωρείται πως η συχνότητα F βρίσκεται στο επίκεντρο της ΚΣΖ.Μελετώντας λοιπόν την επικάλυψη ενός τόνου από λευκό θόρυβο ευρέως φάσματος,ο Fletcher ανακάλυψε ότι μονάχα μία στενή ζώνη του θορύβου που περιβάλλει τον τόνο προξενεί επικάλυψη αυτού κι επιπλέον όταν ο θόρυβος μόλις κι επικαλύπτει τον τόνο,η ισχύς του πρώτου στη συγκεκριμένη συχνοτική ζώνη(ΚΣΖ) ισούται με την ισχύ του δευτέρου.

 

[Bhutia]

Απάντηση: Η λειτουργία της ακοής-Κρίσιμες Αναλογίες-Καμπύλες Συντονισμού

H ισχύς του θορύβου εκφράζεται με όρους ισχύος σε συχνοτική ζώνη εύρους 1Hz.Αυτό είναι το αποκαλούμενοΦασματικό Επίπεδο.Ο λόγος του επιπέδου ισχύος ενός καθαρού τόνου προς το φασματικό επίπεδο του επικαλυπτή λευκού θορύβου,δίνει το αποτελεσματικό εύρος της συχνοτικής ζώνης που επικαλύπτει τον καθαρό τόνο.Τα κλάσματα που προκύπτουν καλούνται κρίσιμες αναλογίες και αποδεικνύονται πως έχουν δυόμιση φορές στενότερο εύρος από τις ΚΣΖ που υπολογίζονται με άλλες μεθόδους.
Γιά δεδομένες κεντρικές συχνότητες 100-200-500-1000-2000-5000Hz,το εύρος ΔF της αντίστοιχης ΚΣΖ λαμβάνει τις τιμές 90-90-110-280-700-1200Hz ακολούθως.Παρατηρούμε ότι στις υψηλές συχνότητες η τιμή του εύρους των ΚΣΖ κυμαίνεται ανάμεσα σε δύο και τρία μουσικά ημιτόνια(Rossing,1982)

Κάθε ΚΣΖ θα μπορεί να θεωρηθεί ως συχνοτικά επιλεκτικός δίαυλος ψυχοακουστικής επεξεργασίας:H επικάλυψη ενός σήματος στενού συχνοτικού εύρους συντελείται μονάχα από το θόρυβο που εμπίπτει στην αντίστοιχη ΚΣΖ.Το ακουστικό σύστημα των θηλαστικών συνίσταται από σειρές ΚΣΖ,με την καθεμία να συμπεριφέρεται ως φίλτρο διέλευσης ζώνης γιά ένα συγκεκριμένο κομμάτι του ακουστού φάσματος.

Το ακουστικό σύστημα επιτελεί ανάλυση κατά Fourrier των σύνθετων ήχων στις συχνοτικές τους συνιστώσες.Η δράση του κοχλία είναι πανομοιότυπη με κείνη σειράς αλληλοεπικαλυπτόμενων φίλτρων καθένα από τα οποία έχει εύρος ζώνης ίσο με την εκάστοτε ΚΣΖ.Το εύρος κυμαίνεται από λιγότερο των 100Hz(στις χαμηλές συχνότητες) μέχρι ένα τρίτον οκτάβας(στις υψηλές).Το ακουστό φάσμα συχνοτήτων συνίσταται σε 24 ΚΣΖ περίπου.Kαθεμία έχει μήκος περίπου 1,3 χιλιοστών επί της βασικής μεμβράνης και περικλείει γύρω στους 1300 νευρώνες(Rossing,1990).Αυτές δεν είναι ανεξάρτητες μεταξύ τους,αλλά όπως φαίνεται στο παρακάτω παράδειγμα με τις αποκρίσεις διαφόρων ΚΣΖ,οι αλληλοεπικαλύψεις των καμπυλών εξασφαλίζουν μιά ομαλή συνδυασμένη απόκριση,ώστε πάντοτε κάποια να επικεντρώνεται σ'έναν τόνο οποιασδήποτε ακουστής συχνότητας:

Συμπερασματικά,το ακουστικό μας σύστημα ανατέμνει και διαμοιράζει τα ηχητικά ερεθίσματα σε συχνοτικούς διαύλους(Κρίσιμες Συχνοτικές Ζώνες) που είναι διατεταγμένοι έτσι ώστε ο καθένας να καταλαμβάνει εν μέρει και συχνοτικές περιοχές των γειτονικών του.Τα ακουστικά φαινόμενα που συμβαίνουν στην περιοχή ευθύνης καθενός διαύλου,υφίστανται επεξεργασία βασιζόμενη στον ίδιο τύπο νευρωνικών μηχανισμών μ'ελάχιστες πιθανές παραλλαγές από δίαυλο σε δίαυλο.

Το εύρος ζώνης εκάστοτε διαύλου σε συνάρτηση με τη συχνότητα υπολογίζεται χάρη σε μαθηματικούς τύπους που προκύπτουν από ψυχοακουστικά πειράματα.Εκτεταμένη έρευνα έχει δείξει ότι το συχνοτικό εύρος εκάστοτε ΚΣΖ είναι περίπου 30 φορές μεγαλύτερο από τη ΄΄μόλις αντιληπτή διαφορά΄΄(πρόκειται γιά την εμπειρικά καθορισμένη διαφορά συχνότητας-σε σχέση με τη συγκεκριμένη συχνότητα-που γίνεται διακριτή από το μέσο ακροατή τις μισές φορές) της εκάστοτε συχνότητας.

Δύο διαφορετικοί τόνοι που εμφανίζονται εντός της ίδιας ΚΣΖ,θα γίνονται πιθανότατα αντιληπτοί ως ένας τραχύς ή ΄΄παλμικός΄΄ τόνος αντί να είναι διαχωρισμένοι.Ο διαχωρισμός στην αντίληψη συμβαίνει από τη στιγμή που οι τόνοι θα έχουν διαφορά συχνότητας τουλάχιστον ίση με το εύρος μιάς ΚΣΖ στη συγκεκριμένη συχνοτική περιοχή που ανήκουν.

Οι καμπύλες συντονισμού της βασικής μεμβράνης που προέκυψαν από τα πειράματα του Bekesy(μέτρηση στις βασικές μεμβράνες πτωμάτων με ηχητικά ερεθίσματα υψηλού πλάτους) απετέλεσαν την απαρχή της ΄΄τοπικής θεωρίας της ακοής΄΄.Τα ψυχοακουστικά πειράματα των Johnstone & Boyle(1967) και Rhode & Robles(1974),εκμεταλλευόμενα το φαινόμενο Mossbauerέδωσαν οξύτερες και χρησιμότερες καμπύλες από ηχητικά ερεθίσματα μικρού πλάτους στη μεμβράνη πειραματόζωων.Η χρήση παρεμβολομετρίας λέϊζερ σε μετρήσεις στη μεμβράνη της γάτας απέδωσαν καμπύλες συντονισμού τόσο οξείες όσο και οι ηλεκτροφυσιολογικές που μετρούνται στο 8ο Κρανιακό νεύρο(Khanna & Leonanrd,1982).H κορυφαία ευκρίνεια που έχει επιτευχθεί στα σύγχρονα πειράματα επιδεικνύει την ύπαρξη και δεύτερου μηχανισμού ακουστικού φίλτρου που σχετίζεται με τα τριχωτά κύτταρα επί της βασικής μεμβράνης.
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/sound/place.html
http://books.google.gr/books?id=giFuKH5u7O0C&pg=PA374&lpg=PA374&dq=bekesy tuning curves basilar membrane&source=bl&ots=x_PgEMu1nx&sig=fYV2hlTV76kZJOPi8eUhLw5WXrg&hl=el&ei=VOfJSsWNHZarjAex1bQ6&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=4#v=onepage&q=bekesy tuning curves basilar membrane&f=false.

 

[Bhutia]

Απάντηση: Η λειτουργία της ακοής-Κλίμακα Bark(Critical Bandwidths)

Οι ΚΣΖ αποτελούν μιά πανταχού παρούσα οντότητα στην Ακουστική Θεωρία και Ψυχοφυσιολογία.

Υπεισέρχονται στην αντίληψη της έντασης,συχνότητας,χροιάς,φάσης,στην ανάλυση των φαινομένων επικάλυψης και ακουστικής κόπωσης,ακόμα και στον καθορισμό του τύπου ευχαρίστησης που μπορεί να προσδώσει ένα μουσικό έργο είτε ηχογράφηση,ο αναπαραγωγός ή/και τα υλικά αυτού.

Στο παρακάτω λινκ αναφέρονται οι συχνότητες αποκοπής των σπουδαιότερων ΚΣΖ(Κλίμακα Bark) καθώς και η σχέση ανάμεσα στις ζώνες Bark και τη Μουσική:
http://arrow.dit.ie/cgi/viewcontent.cgi?article=1027&context=argcon

 

[Bhutia]

Απάντηση: Στερεοφωνικοί Παλμοί

Όταν δύο ηχητικά κύματα διαφορετικής συχνότητας φτάνουν μαζί στο αυτί,η εναλασσόμενα ενισχυτική και καταστρπτική συμμβολή τους προξενεί αντίστοιχα εναλασσόμενη μετάπτωση του αντιλαμβανόμενου ήχου από επίπεδο χαμηλότερης σε υψηλότερης έντασης.Αυτή είναι η βάση του ΄΄παλμικού φαινομένου΄΄.Οι ΄΄παλμοί΄΄ προκύπτουν από την παρεμβολή των δύο κυμάτων στο ίδιο χωρικό σημείο και το πλάτος της συνισταμένης κυματομορφής αυξομειώνεται με το χρόνο.Η τιμή συχνότητάς τους ισούται με τη διαφορά των τιμών των δύο επιμέρους κυμάτων.

Από το συνδυασμό δύο ημιτονοειδών κυματομορφών διαφορετικών συχνοτήτων λαμβάνεται η συνολική με πρόσθεση ή αφαίρεση(αντίστοιχα με το αν οι συνιστώσες κυματομορφές βρίσκονται στην ίδια ημιπερίοδο ή ΄΄εκτός φάσης΄΄).Γιά ημιτονοειδή κύματα ίδιου πλάτους ισχύει η τριγωνομετρική εξίσωση με Συχνότητα παλμού=συχνότητα(1)-συχνότητα(2):

 

[Bhutia]

Απάντηση: Συνέχεια Στερεοφωνικών Παλμών

Χονδρικό παράδειγμα παλμικού φαινομένου είναι τα στάσιμα κύματα που εμφανίζονται σ'έναν χώρο ακρόασης(ανάλογα με τις διαστάσεις και την ακουστική του φροντίδα) και αποτελούν προϊόν παρεμβολής του άμεσου με τα ανακλώμενα από μεγάλες επίπεδες επιφάνειες κύματα.Σε συνδυασμό με το φαινόμενο Doppler στη Διαγνωστική,η χρήση ειδικών καθετήρων που εκπέμπουν ριπές υπερήχων διαθέτοντας υπερευαίσθητα μικρόφωνα σύλληψης του ανακλώμενου από τη ροή του αίματος στην αρτηρία ήχου,ο παλμός της διαφοράς συχνότητας μεταξύ άμεσου/ανακλώμενου μεταβάλλεται σε συχνότητα και πλάτος με την ύπαρξη μικροεμποδίων στην εσωτερική επιφάνεια της αρτηρίας που αυξάνουν την ταχύτητα ροής του αίματος.Μέσω της καταγραφής των παλμών προκύπτει και ο βαθμός απόφραξης της υπό εξέταση αρτηρίας.Παρεμφερής τεχνική εφαρμόζεται και γιά την ακρόαση του καρδιακού παλμού προώρων νεογνών όπου είναι ανέφικτη η χρήση κοινού στηθοσκοπίου.

http://www.jimbaun.com/vasc_chapter_carotid_artery_triplex.pdf

 

[Bhutia]

Απάντηση: Δ ι χ ω τ ι κ ο ί Παλμοί

Ορισμένα ψυχοακουστικά φαινόμενα επιδεικνύουν ότι το ακουστικό μας σύστημα διαθέτει επιλεκτικά στερεοφωνική ευαισθησία στη φάση ενός καθαρού τόνου εάν κι εφόσον η συχνότητά του δεν υπερβαίνει τα 1500Hz.Ας εξετάσουμε τα σημαντικότερα...

Καταρχάς οι διxωτικοί παλμοί(Binaural Beats) είναι ανταποκρίσεις του εγκεφαλικού στελέγχους δημιουργούμενες στους ελαιώδεις πυρήνες του κάθε εγκεφαλικού ημισφαιρίου(το πρωταρχικό σημείο στερεοφωνικής ολοκλήρωσης του ακουστικού συστήματος).Αποτελούν προϊόν της αλληλεπίδρασης των δύο διαφορετικών νευρικών ώσεων που διατρέχουν τις αντίστοιχες ακουστικές οδούς με αφετηρία το ζεύγος των αυτιών μας.

Επειδή είναι απόρροια του ψυχοακουστκού χωρικού προσδιορισμού που βασίζεται στην επεξεργασία των ΔΔΧ (όπως έχει ήδη παρουσιαστεί αναλυτικά).Προαπαιτούμενη συνθήκη γιά την εμφάνισή τους είναι τα προκαλώντα αυτούς ερεθίσματα να έχουν συχνότητα κάτω των 1000Hz(αφού μέχρι εκείνη περίπου τη συχνότητα το μήκος του ηχητικού κύματος παραμένει μεγαλύτερο από τη μέση διάμετρο της ανθρώπινης κεφαλής ώστε να καμπυλώνεται καταλήγοντας μέσω διάθλασης στο μακρύτερο αυτί),ενώ πρέπει να υπάρχει και διαφορά συχνότητας μεταξύ τους κυμαινόμενη μεταξύ 1-30 Hz(Oster,1973).

Υπό τις φυσικές συνθήκες,η επεξεργασία της διαφοράς φάσης δημιουργεί πληροφορίες γιά την κατεύθυνση της ηχητικής πηγής.Όταν όμως οι ίδιες διαφορές φάσης γίνονται ακουστές μέσω στερεοφωνικού συστήματος ακουστικών ή και ηχείων,λαμβάνει χώρα μιά διαισθητική ΄΄ολοκλήρωση΄΄ των επιμέρους σημάτων παράγουσα αντίληψη μιάς τρίτης συχνότητας ΄΄διακροτήματος΄΄.

Γιά παράδειγμα,όταν το δεξί και το αριστερό αυτί τροφοδοτηθούν ταυτόχρονα(μέσω ακουστικών) με καθαρούς τόνους συχνότητας 500Hz και 510Hz αντίστοιχα,τότε ένα ΄΄στάσιμο κύμα΄΄συχνότητας 10Hz(η διαφορά συχνότητας μεταξύ των δύο τόνων)-υφιστάμενο διαμόρφωση πλάτους(δηλ.στάθμης κορυφής)- γίνεται αισθητό καθώς οι δύο προκαλούσες κυματομορφές παρεμβάλλονται εντός κι εκτός φάσης στους ελαιώδεις πυρήνες και η διαφορά ανάμεσα στα δύο σήματα αυξάνεται και φθίνει περιοδικά.

Προϊόν των βαθμιαία αυξομειούμενων διαφορών,ο διxωτικός παλμός γίνεται αντιληπτός σαν κυμαινόμενος ρυθμός στη συχνότητα διαφοράς των εισερχομένων σημάτων.Τούτη η ΄΄παρεμβολή΄΄ δεν ακούγεται με την κυριολεκτική έννοια του όρου(η ανθρώπινη ακοή κείται μεταξύ 20-20000Hz),αλλά γίνεται υποσυνείδητα αντιληπτή με τη μορφή ΄΄κτυπήματος΄΄ από τ'ακουστικό μας σύστημα.

Από τις ηλεκτροχημικές διεργασίες του εγκεφάλου προκύπτουν ηλεκτρομαγνητικά κύματα που μεταδίδονται από τους ενδιάμεσους σχηματισμούς(εγκεφαλονωτιαίο υγρό,μήνιγγες,οστά κοκ) στη δερματική επιφάνεια του κρανίου,όπου κι εκδηλώνονται ως ασθενείς διαφορές δυναμικού μεταξύ διαφορετικών σημείων oποίες δύνανται να καταγραφούν χάρη σε απαγωγά ηλεκτρόδια αποδίδοντας έτσι το ηλεκτροεγκεφαλογράφημα(ΗΕΓ).Τα εγκεφαλικά κύματα εναλλάσσουν συχνότητα που εξαρτάται από την εκάστοτε νευρωνική δράση.

Οι διχωτικοί παλμοί συνδέονται με μιά ΗλεκτροΕγκεφαλοΓραφική(ΗΕΓ) ΄΄ακόλουθο συχνότητας απόκριση΄΄ σε ακουστικά ερεθίσματα η οποία πηγάζει από το βραχίονα του κάτω διδυμίου και κατευθύνεται στο εγκεφαλικό στέλεγχος γιά να καταγραφεί στην αιχμή(κορυφαίο τμήμα) του εγκεφάλου με τη βοήθεια ηλεκτροδίων.Ονομάζεται έτσι επειδή έχει περίοδο αντίστοιχη της θεμελιώδους συχνότητας του ερεθίσματος(Smith,Marsh & Brown 1975-Owens & Atwater 1995).Συμβολίζει επομένως την κλίση που εμφανίζουν τα ηλεκτρικά δυναμικά του φλοιού να συγχρονίζονται παλλόμενα σύμφωνα με τη συχνότητα ενός εξωτερικού ερεθίσματος.

Aνακαλύφθηκαν το 1839 από το Γερμανό ερευνητή H.W.Dove.H ανθρώπινη ικανότητα αντίληψης των διχωτικών παλμών έγκειται γιά άλλη μιά φορά στη διαδικασία προσαρμογής της εξέλιξης των ειδών.Δεν περιορίζεται στον άνθρωπο.Και άλλα ζωικά είδη μπορούν να εντοπίζουν διχωτικούς παλμούς χάρη στη δομή του εγκεφάλου τους,με συχνότητες που ποικίλλουν ανάλογα με τη μέση διάμετρο του κρανίου τους.

Θεωρητικά μπορούν να χρησιμοποιηθούν γιά το συγχρονισμό τους με συγκεκριμένους νευρωνικούς ρυθμούς του φλοιού του εγκεφάλου διαμέσου της ακολούθου συχνότητας απόκρισης και τη μετάβαση σε ΄΄μεταλλαγμένες μορφές συνειδητότητας΄΄.Μπορούν εύκολα να γίνουν αντιληπτοί στις χαμηλές συχνότητες(<30Hz) που χαρακτηρίζουν το φάσμα του ΗΕΓ(Oster,1973).

Η υποκειμενική επίπτωση της αντίληψης των παλμών μπορεί να είναι χαλαρωτική ή ερεθιστική ανάλογα με τη συχνότητα.Διxωτικοί παλμοί στην περιοχή των δέλτα(1-4Hz) και θήτα(4-8Hz) κυμάτων του ΗΕΓ συνδέονται με αναφορές δημιουργικών καταστάσεων χαλάρωσης και διαλογισμού(Hiew,1995) και μάλιστα έχουν χρησιμοποιηθεί ως βοήθημα γιά την πρόκληση ύπνου.Παλμοί στις συχνότητες των άλφα κυμάτων(8-12Hz) προκαλούν αύξηση των εγκεφαλικών κυμάτων(Foster,1990),ενώ αυτοί στην περιοχή των βήτα κυμάτων(16-24Hz) έχουν συνδεθεί με την εμφάνιση αυξημένης συγκέντρωσης,επιφυλακής(Monroe,1985) και βελτίωσης της μνήμης(Kennerly,1994).

Το παθητικό άκουσμα των διxωτικών παλμών δε συνεπάγεται την αυτόματη μετάπτωση στην εναλλακτική κατάσταση εγρήγορσης.Εξαρτάται από διάφορους παράγοντες,υποκειμενικούς όπως λ.χ. την ύπαρξη θέλησης κι εστίασης στην επίτευξη(o Rossi το 1996 έδειξε ότι οι ουλτραδιανοί ρυθμοί του νευρικού συστήματος διακρίνονται από περιοδικές μεταβολές στη διέγερση και καταστάσεις εγρήγορσης) κι εξωτερικούς όπως λ.χ. την προσθήκη λευκού θορύβου στο φέρον σήμα του ερεθίσματος(Oster,1973) και μουσικής(Owens & Atwater,1995).

Ο συγχρονισμός των εγκεφαλικών κυμάτων συνδέεται με καταστάσεις διαλογισμού και υπναγωγίας(μέθοδος μάθησης κατά τη διάρκεια του ύπνου,όπου το συνειδητό χαλαρώνει αλλά το υποσυνείδητο εξακολουθεί να βρίσκεται σ'εγρήγορση).Ηχητικά σήματα μ'ενσωματωμένους διχωτικούς παλμούς έχουν την ιδιότητα να προκαλούν ή/και να βελτιώνουν το πέρασμα σε μεταλλαγμένες καταστάσεις συνειδητότητας.Αιτία γι αυτό είναι η φυσιολογία του εγκεφάλου.Η ακουστική μας οδός είναι ΄΄καλωδιωμένη΄΄ κατά τρόπον ώστε το σήμα από το εκάστοτε αυτί να καταλήγει και στα δ ύ ο ημισφαίρια του εγκεφάλου(Rosenzweig,1961).

Κάθε ημισφαίριο διαθέτει το δικό του ελαιώδη πυρήνα(κέντρο επεξεργασίας του ήχου) που λαμβάνει σήμα από κάθε αυτί.Γιά καθέναν αισθητό παλμό,υπάρχουν στην ουσία δ ύ ο στάσιμα κύματα ίδιας έντασης κορυφής και συχνότητας,ένα σε κάθε ημισφαίριο.Οπότε υπάρχουν δύο ξεχωριστά στάσιμα κύματα να συντονίζουν τμήματα του κάθε ημισφαιρίου στην ίδια συχνότητα.Έτσι οι παλμοί φαίνεται να συμβάλλουν στο συγχρονισμό των ημισφαιρίων μεταξύ τους,κάτι που παρατηρείται στις διαλογιστικές και υπναγωγικές καταστάσεις της συνείδησης.Η εγκεφαλική λειτουργία βελτιώνεται επίσης με την αύξηση του βαθμού επικοινωνίας μεταξύ του δεξιού και αριστερού ημισφαιρίου.

Έχοντας ήδη γίνει αναφορά στη λειτουργία του νευρώνα(δηλ. του δομικού στοιχείου του νευρικού συστήματος),ανοίγεται εδώ παρένθεση υπενθυμίζοντας ότι η μεταβίβαση της ώσης επιτυγχάνεται με την εμφάνιση δυναμικού ενέργειας με ΄΄άθροιση΄΄ χάρη σε πολλαπλές εκφορτίσεις διεγερτικών συναπτικών κομβίων που αυξάνουν τη διαπερατότητα της μεμβράνης του νευρώνα στα ιόντα νατρίου,οπότε τούτα με την είσοδό τους αυξάνουν το αρχικό δυναμικό ηρεμίας από -70mV(εξαιτίας πλειοψηφίας των αρνητικά φορτισμένων ιόντων στο εσωτερικό του) σε -59 mV.Στην αντίθετη διαδικασία,οι ανασταλτικές συνάψεις αυξάνουν τη διαπερατότητα της μεμβράνης στα ιόντα καλίου και χλωρίου,με συνέπεια έξοδο του καλίου και πτώση του δυναμικού στην τιμή των -75mV(κατάσταση υπερπόλωσης-ανασταλτικό μετασυναπτικό δυναμικό),οπότε απαιτείται ακόμα μεγαλύτερη διέγερση από την κατάσταση ηρεμίας(κατά 16 αντί γιά 11mV).Μερικές φορές επίσης η διέγερση των ανασταλτικών συνάψεων αν και δεν προκαλεί δυναμικό αναστέλλει το νευρώνα επειδή ιόντα νατρίου και καλίου διαχέονται πολύ ταχύτερα του φυσιολογικού από τους εντελώς ανοικτούς πόρους της μεμβράνης και προς τις δύο κατευθύνσεις με τρόπο ώστε κάθε τάση αύξησης του δυναμικού από τα ιόντα νατρίου ν'αντισταθμίζεται άμεσα από τα ιόντα καλίου και χλωρίου που διέρχονται από τους ανασταλτικούς πόρους.Σ'αυτή την κατάσταση μπορεί ν'απαιτηθεί αύξηση της ροής του νατρίου 5-20 φορές άνω του φυσιολογικού γιά την πρόκληση διέγερσης(σταθεροποίηση δυναμικού ηρεμίας).Άλλη μορφή αναστολής είναι η προσυναπτική αναστολή,όπου ανασταλτικά κομβία των προσυναπτικών διεγερτικών ινιδίων ελαττώνουν το δυναμικό άρα και την ποσότητα του διεγερτικού μεταβιβαστή που απελευθερώνεται στη σύναψη απ'αυτά.

Τα εγκεφαλικά κύτταρα ξαναρυθμίζουν την κανονική αναλογία ιόντων νατρίου και καλίου όταν ο εγκέφαλος βρίσκεται σε κατάσταση κυμάτων ΄΄Θήτα΄΄.Ύστερα από παρατεταμένο διάστημα επιφυλακής (κατάσταση ΄΄Βήτα΄΄) η αναλογία των ιόντων περιέρχεται σε ανισορροπία από παρατεταμένες εκφορτίσεις,γεγονός που αποτελεί την κύρια αιτία της πνευματικής κόπωσης.Μιά σύντομη περίοδος συντονισμού σε θήτα κύματα(5-15 λεπτά) αποκαθιστά την αναλογία στην κατάσταση ηρεμίας,οδηγώντας σε διανοητική ανανέωση.Οι διχωτικοί παλμοί δύνανται να μιξαριστούν με μουσική και διάφορα σήματα ροζ θορύβου ή περιβαλλοντικών ήχων.Οι εφαρμογές ηχητικών προγραμμάτων μ'ενσωματωμένες αυτές τις ΄΄παρεμβολές΄΄ ποικίλλουν-εξαρτώμενες από τη συχνότητα- από χαλάρωση,διαλογισμό,μείωση του stress,διαχείριση πόνου,βελτίωση του ύπνου μέχρι όξυνση μαθησιακής ικανότητας και της δημιουργικότητας,ενόραση,τηλεπάθεια,εμπλουτισμό της ονειρικής φάσης του ύπνου,υπνωτισμό,τη βίωση...εξωσωματικών εμπειριών και άλλες εφαρμογές...


Μέχρι το επόμενο κεφάλαιο,ας απολαύσουμε τα παραπάνω εγκεφαλικά...purifier.

 

[g.kar]

Απάντηση: Η λειτουργία της ακοής

Με όλα αυτά που διαβάζω δεν χρειάζεται να έχω στερεοφωνικό !

 

[planitismetal]

Μετά από προτροπή του incognito παραθέτω αυτόν τον σύνδεσμο για το πως μπορεί να λειτουργήσει η ακοή και ως όραση:
http://www.thesun.co.uk/sol/homepage...-RSS&ATTR=News

 

[skaloumbakas]

Απάντηση: Re: Η λειτουργία της ακοής

Μετά από προτροπή του incognito παραθέτω αυτόν τον σύνδεσμο για το πως μπορεί να λειτουργήσει η ακοή και ως όραση:
http://www.thesun.co.uk/sol/homepage...-RSS&ATTR=News

Λοιπόν εγώ αρχίζω να προπονούμαι!
Κλείνω τα μάτια, κάνω κλακ-κλακ με τη γλώσσα και προσπαθώ να περπατήσω...

(πάντως φανταστικό είναι!)

 

[Fedra]

Απάντηση: Re: Η λειτουργία της ακοής

Μετά από προτροπή του incognito παραθέτω αυτόν τον σύνδεσμο για το πως μπορεί να λειτουργήσει η ακοή και ως όραση:
http://www.thesun.co.uk/sol/homepage...-RSS&ATTR=News

http://www.thesun.co.uk/sol/homepag...can-see-using-his-ears.html?OTC-RSS&ATTR=News

 

[Bhutia]

Απάντηση: Re: Η λειτουργία της ακοής

Λοιπόν εγώ αρχίζω να προπονούμαι!
Κλείνω τα μάτια, κάνω κλακ-κλακ με τη γλώσσα και προσπαθώ να περπατήσω...
(πάντως φανταστικό είναι!)

 

[Fedra]

Απάντηση: Η λειτουργία της ακοής

:142::142:

 

[Bhutia]

Απάντηση:Κλίμακα Mel - Φαινόμενο Χαμένης Θεμελιώδους Συχνότητας
Σύμφωνα με τον ΄΄Κανόνα του Stevens΄΄ γιά τόνους συχνότητας κάτω των 1000Hz,όσο μεγαλώνει η στάθμη μειώνεται η αντιλαμβανόμενη συχνότητα(ο ακροατής θεωρεί πως χαμηλώνει η συχνότητα του ήχου).Το αντίστοιχο συμβαίνει σε τόνους άνω των 2000Hz,όπου με την αύξηση της έντασης ο ακροατής θεωρεί πως αυξάνουν σε συχνότητα.Γιά τους τόνους που κείτονται μεταξύ 1000 και 2000Hz όμως,το φαινόμενο δεν είναι τόσο εύκολα αντιληπτό(διφορούμενη αντίληψη από τους ακροατές).

Το ΄΄mel΄΄ αποτελεί μονάδα συχνοτικής αντίληψης που προτάθηκε από τους Stevens,Volkmann & Newmann το 1937.Η κλίμακα Mel συμβολίζει μιά κλίμακα συχνοτήτων γιά τις οποίες οι ακροατές αποφαίνονται ότι ισαπέχουν μεταξύ τους.Το σημείο αναφοράς ανάμεσα σε τούτη και την κανονικά μετρούμενη συχνότητα καθορίζεται εξισώνοντας έναν τόνο 1000Hz έντασης 40dB άνω του κατωφλίου του ακροατή με την τιμή των 1000 mels.Σε τιμές κάτω των 500Hz περίπου,οι κλίμακες mel και hertz συμπίπτουν.Υπεράνω αυτού του ορίου,ολοένα και αυξανόμενα διαστήματα μεταξύ τόνων κρίνονται από τους ακροατές ότι αποδίδουν ίσες αυξήσεις στην αντιλαμβανόμενη συχνότητα.Κατά συνέπεια,τέσσαρες οκτάβες πάνω από τα 500Hz στην κλίμακα hertz θεωρούνται πως απαρτίζουν δύο οκτάβες στην κλίμακα mel.

Τα αυτιά μας-γιά να συνδεθούμε με τα προηγούμενα- παίζουν το ρόλο φασματικών κατά Fourrier αναλυτών μιά και ο κοχλίας μετατρέπει κύματα μηχανικού τύπου(πυκνώσεις και αραιώσεις του αέρα) σε ηλεκτρικές ώσεις που περιγράφουν την ένταση του ήχου σε συνάρτηση με τη συχνότητα.

Στην περίπτωση όπου η στάθμη του ήχου είναι αρκετά μεγάλη,η κυματομορφή θ'αλλοιωθεί από το αυτί εξαιτίας της έλλειψης γραμμικότητας στη λειτουργία του.Τότε η πραγματοποιούμενη φασματική ανάλυση θα περιλαμβάνει και συχνότητες που δεν περιέχονται στο αρχικό σήμα,με συνέπεια παραμόρφωση στην ακουστική αντίληψη.Δύο ή περισσότεροι ήχοι μεγάλης στάθμης παρουσιαζόμενοι στο αυτί προκαλούν την εμφάνιση ΄΄τόνων συνδυασμού΄΄.Δύο καθαροί τόνοι με συχνότητες ν1 και ν2 δημιουργούν σειρά νέων καθαρών τόνων αθροίσματος(ν+=χν1+ψν2) και αφαίρεσης(ν-=χν1-χν2),όπου [χ,ψ] συμβολίζουν ακέραιες μεταβλητές.

Οι αθροιστικοί τόνοι είναι δύσκολο να γίνουν ακουστοί καθότι επικαλύπτονται από από τους αρχικούς τόνους χαμηλότερης συχνότητας(έχει διαπιστωθεί πως είναι γενικά ευκολότερο οι χαμηλότερες συχνότητες να επικαλύπτουν τις υψηλότερες παρά το αντίστροφο).Οι τόνοι της διαφοράς όμως γίνονται αντιληπτοί στη μουσική απόδοση,με πιό χαρακτηριστική την περίπτωση όπου οι τόνοι αποτελούν διαδοχικά μέλη μιάς αρμονικής σειράς με αποτέλεσμα ο διαφορικός τόνος που προκύπτει να ενισχύει τη συχνοτική αντίληψη από το αυτί του θεμελιώδους της σειράς.
http://www.avsite.gr/vb/showpost.php?p=961593&postcount=130

Όταν η συχνότητα των στερεοφωνικών παλμών κείτεται στην περιοχή των μεσαίων,τότε γίνεται ξεκάθαρα αντιληπτή ως τρίτος τόνος που αποκαλείται ΄΄υποκειμενικός΄΄.Οι τόνοι της διαφοράς είναι πάντοτε παρόντες,γίνονται όμως ιδιαίτερα ευκρινείς όταν χρησιμοποιούμε γιά τη δημιουργία τους δύο καθαρούς τόνους υψηλής συχνότητας,όπως οι διαφορετικές νότες από ένα φλάουτο.

Σε παρεμφερή εφαρμογή,ένας σολίστ πνευστού οργάνου μπορεί να παίξει φυσώντας χειριζόμενος τις βαλβίδες μιά συγκεκριμένη νότα σιγομουρμουρίζοντας όμως ταυτόχρονα στο επιστόμιο μιά διαφορετική νότα,οπότε συχνά ο ακροατής αντιλαμβάνεται την ύπαρξη του τρίτου τόνου της διαφοράς μεταξύ των προηγούμενων(πολυφωνίες).

Oι υποκειμενικοί τόνοι που προκύπτουν από την παλμική αλληλεπίδραση των διαδοχικών αρμονικών από τις νότες ενός μουσικού οργάνου συντελούν στο να ενισχύσουν τη συχνοτική αντίληψη(pitch) της θεμελιώδους συχνότητας καθεμιάς από αυτές.Τα περισσότερα όργανα παράγουν θεμελιώδη συχνότητα και αρμονικές που είναι ακέραια πολλαπλάσια της πρώτης.

Οι παλμοί που προκύπτουν από το συνδυασμό των διαδοχικών αρμονικών αποτελούν υποκειμενικούς τόνους που βρίσκονται εξ ορισμού στην ίδια συχνότητα με τη θεμελιώδη και κατά συνέπεια ενισχύουν την αντίληψη αυτής ή τη δημιουργούν ακόμα κι όταν η θεμελιώδης είναι απούσα(Schouten 1940),με διαφοροποίηση όμως στην αντιληφθείσα χροιά του τόνου σε σχέση με όποτε είναι παρούσα η θεμελιώδης.Η αντίληψη των ΄΄χροιών΄΄ βέβαια,ανήκει σε μελλοντικές περιπέτειες...

Έχουν διενεργηθεί ψυχοακουστικά πειράματα κατά τα οποία οι ακροατές υποβλήθηκαν σε σύντομες ακολουθίες από ηχητικά ερεθίσματα που αποτελούνταν από ζεύγη ταυτόχρονα παιζόμενων καθαρών τόνων,μιά πέμπτη,τέταρτη,τρίτη κοκ,χωριστά(Houtsma & Goldstein,1972).Όταν τους ζητήθηκε ν'αναγνωρίσουν μία και μοναδική συχνοτική αίσθηση από τη ΄΄μελωδία΄΄,η πλειοψηφία ξεχώρισε μία ταιριαστή με συχνότητα ακέραιο διαιρέτη των προηγούμενων.

Προϋπόθεση του πειράματος ήταν τα συμπλέγματα των δύο τόνων να είναι ηλεκτρονικά παιζόμενες ημιτονοειδείς καμπύλες και δομημένα σε χρονική ακολουθία ή μελωδία(όταν εκτίθεται σε σταθερά παιζόμενο ζεύγος καθαρών τόνων,το ακουστικό μας σύστημα εντείνει γοργά την προσοχή του στο ν'αντιληφθεί και τους δύο καθαρούς τόνους ξεχωριστά,οπότε του διαφεύγει η εύρεση της ΄΄μοναδικής΄΄ συχνοτικής αίσθησης.

Τα πειράματα πετύχαιναν ακόμα και σ'εντάσεις τόνων χαμηλότερες του απαιτούμενου κατωφλίου γιά το συνδυασμό τους σε υποκειμενικούς τόνους(Plomb,1967).Ο αντιλαμβανόμενος τόνος με συχνότητα που δεν υπάρχει στο σήμα αποκαλείται΄΄Χαμένη Θεμελιώδης Συχνότητα΄΄ και το σχετικό φαινόμενο(Missing Fundamental Effect,Ohm 1843) συντελεί μεταξύ άλλων στην κατανόηση της μελωδίας αλλά και του προφορικού λόγου,μιά και χάρη σ'αυτό αντιλαμβανόμαστε ευχερέστερα τη σημασία που προσδίδει ο διαφορετικός τονισμός των συλλαβών και των φθόγγων.

Η αιτία της ικανότητας του ακουστικού μας συστήματος να ενισχύει ή και ν'αναπλάθει τη θεμελιώδη συχνότητα ενός σύνθετου τόνου,ανιχνεύεται γι άλλη μιά φορά στην εξελικτική μας πορεία,όπου πολύ πριν την εμφάνιση της ανάγνωσης και της γραφής,ήταν ζωτικό γιά τους ανθρώπους ν'αντιλαμβάνονται τις προθέσεις κι εκδηλώσεις των ομοίων τους καθώς και των άλλων θηλαστικών του περιβάλλοντός τους.Τα φωνήεντα,τα ηχηρά σύμφωνα,οι συνδυασμοί των προηγούμενων και η πλειοψηφία των ζωικών φθόγγων αποτελούνται από αρμονικά δομημένους ήχους.Κατά συνέπεια η συχνοτική αίσθηση της θεμελιώδους συντελούσε στην καλύτερη επικοινωνία των ανθρώπων με τον περίγυρο,με σκοπό πρώτα την επιβίωση και ύστερα τη δημιουργία πολιτισμού.


Το φαινόμενο είναι πλέον έκδηλο στα χάλκινα και ξύλινα πνευστά και λιγότερο σε κρουστά όπως τα κύμβαλα που διακρίνονται επιπρόσθετα από αρκετούς τόνους με συχνότητες που δεν είναι ακέραια πολλαπλάσια(μη αρμονικές) της θεμελιώδους.Χαρακτηριστικά παραδείγματα εφαρμογής του φαινομένου αποτελούν οι ψηφιακές τηλεφωνικές γραμμές όπου παρά το ότι έχουν απόκριση συχνότητας 300-3400Hz,δεν παύουμε μολαταύτα ν'αντιλαμβανόμαστε τη θεμελιώδη (150Hz) στη φωνή του άντρα συνομιλητή.Το αξιοποιούν επίσης εκκλησιαστικά όργανα γιά την απόδοση χαμηλών συχνοτήτων(μία οκτάβα κάτω από τη γραμμένη νότα) των οποίων η επίτευξη με συμβατικό τρόπο θ'απαιτούσε υπερμεγέθεις αυλούς.

Σε άλλο παράδειγμα,εάν πάρουμε ένα σήμα με θεμελιώδη 39Hz και αρμονικές 78Hz,117Ηz,156Hz,195Hz,234Hzκοκ κι ένα ηχείο(λ.χ.ATC SCM-20SL) του οποίου το γούφερ δεν κατεβαίνει στα 39Ηz αλλά αποδίδει μ'εξαιρετική γραμμικότητα τις αρμονικές,τότε ο ακροατής δύναται ν'αντιλαμβάνεται καθαρά τη μη αποδιδόμενη θεμελιώδη.Αντίστοιχο αποτέλεσμα γιά την αντίληψη των βαθέων χαμηλών έχουμε και όταν η μονάδα χαμηλών είναι μεμβράνη(λ.χ.Magneplanar,Analysis).

Διαδεδομένη κατάχρηση όμως συναντάμε σε πολλά μικρά ηχεία που ενισχύουν την απόκριση γύρω από την περιοχή των 100Hz επιδιώκοντας ν'αποδώσουν μιά ΄΄αληθοφανή΄΄ αίσθηση χαμηλών και βέβαια στους ψηφιακούς αλγόριθμους απόδοσης χαμηλών από τα ηχειάκια των ηλεκτρονικών γκάτζετ(λ.χ. κινητά τηλέφωνα) που κυριαρχούν στο σύγχρονο κόσμο.

Το ακουστικό μας σύστημα έχει την ικανότητα να ταυτοποιεί θεμελιώδεις συχνότητες σε ζώνη που εκτείνεται μέχρι τα 1500Hz.Όσο πιό πολύπλοκο το μοτίβο της δόνησης(οπότε είναι και μικρότερα τα διαστήματα μεταξύ των επιμέρους τόνων) τόσο δυσκολότερη γίνεται η αντίληψη της χαμένης θεμελιώδους και διφορούμενη η υποκειμενική συχνοτική αίσθηση.

 

[Bhutia]

Απάντηση: Η λειτουργία της ακοής - Aντίληψη της Θεμελιώδους συχνότητας

Η συχνοτική ανάπλαση συνίσταται στην ιδιότητα του ακουστικού μας συστήματος να διαμορφώνει αντίληψη γιά συχνότητες που ανταποκρίνονται στις θεμελιώδεις συχνότητες σύνθετων τόνων έστω κι αν οι τελευταίες απουσιάζουν από το σήμα.Πειράματα έχουν δείξει ότι σε μέσες στάθμες καμιά από τις ταλαντώσεις του κοχλιακού υγρού δεν αντιστοιχεί στη θεμελιώδη συχνότητα.Ούτε και η επικάλυψη(με θόρυβο στενής ζώνης) κάθε πιθανής διέγερσης της περιοχής που αντιστοιχεί στη θεμελιώδη αποσοβεί την αντίληψή της(Small,1970).

Εάν πάλι εμπλουτιζόταν το αρχικό σήμα με τόνο ελάχιστης συχνοτικής διαφοράς από τη θεμελιώδη,στο πείραμα δεν εμφανιζόταν καμιά παλμική συχνότητα ως όφειλε σε περίπτωση ύπαρξης της θεμελιώδους.Όμοια ευρήματα προκύπτουν και με τη χρήση μελωδιών ή ακολουθιών από πολυτονικά συμπλέγματα.Όσο περισσότερες αρμονικές είναι παρούσες,τόσο καθαρότερα γίνεται αντιληπτή η θεμελιώδης(εκτός κι αν η αρμονική ακολουθία ξεκινά από μεγάλης τάξης ακέραια πολλαπλάσια).

Τα σημαντικότερα ζεύγη γειτονικών αρμονικών γιά τον καθορισμό της θεμελιώδους (ή ΄΄περιοδικής΄΄ ή ΄΄υπολειμματικής΄΄) συχνοτικής αντίληψης είναι τα κάτωθεν της 4ης αρμονικής (Ritsma,1967).Εφόσον οι πραγματικοί μουσικοί τόνοι προκύπτουν από επάλληλες παραθέσεις αρμονικών της μιάς πάνω στην άλλη,συμπεραίνεται ότι η ανίχνευση της θεμελιώδους αποτελεί εκείνο το μηχανισμό χάρη στον οποίο το ακουστικό μας σύστημα ορίζει μία και μοναδική συχνοτική αντίληψη στον σύνθετο τόνο έκαστου μουσικού οργάνου.