Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

A hangérzékelés, hangosság. Akusztikus eszközök, érzékelők. 10. (V.5) A hangképzés szervei. Fizikai-fiziológiai hangjellemzők. Phon-son görbék. A hallás.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "A hangérzékelés, hangosság. Akusztikus eszközök, érzékelők. 10. (V.5) A hangképzés szervei. Fizikai-fiziológiai hangjellemzők. Phon-son görbék. A hallás."— Előadás másolata:

1 A hangérzékelés, hangosság. Akusztikus eszközök, érzékelők. 10. (V.5) A hangképzés szervei. Fizikai-fiziológiai hangjellemzők. Phon-son görbék. A hallás korlátai, hallásterület, hallásküszöb. Hangszínkép, hangelfedés, kritikus sávok. 1 ELTE IV. Környezettudomány 2009/2010 II.félév AKUSZTIKA és ZAJSZENNYEZÉS Helmholtz rezonátor, Quincke féle interferenciacső. A fül szerkezete, Békésy Gy. elmélete, a hallás folyamata. Mikrofon, szonár, piezoelektromos adó-vevők. Ultrahang diagnosztika. Optoakusztika.

2 Hangszalag A hangképzés A hangszalagok tulajdonképpen két rostos, izmos hártya, melyek összeérnek, az izmok pedig a gégében lévő porcokhoz tapadnak, ha az izmok megfeszülnek, akkor a levegőt nem engedik ki (féldobok). férfiak80-120Hz, A tüdőből kiáramló levegő a hang- szalagokat berezgeti, egy kis túlnyomást (kb. 300-400 Pa) létrehozva. A kvázi-periodikus rezgés a férfiak esetében 80-120 Hz, nőknél 130-250 Hz nőknél 130-250 Hz frekvenciájú). 2

3 Fiziológia Az emberi fül A fül feladatai Antenna Erősítő Impedancia illesztés (levegő- folyadék: r =99.9%) Frekvencia analizátor Térbeli analizátor (lokátor) Saját hang elnyomás Védelem a túl erős hangok ellen (adaptáció) Erősítő: Dobhártya felszíne: 0,6 cm 2 Ovális ablak felszíne: 0,03 cm 2 Hallócsontpk áttétele:1 : 1,3 Eredő erősítés: ~26 dB 3

4 Hallószervek: fülkagyló, külső fülcsatorna (3 kHz rez. frekv.), dobhártya, halócsontok (kalapács, üllő, kengyel), belső fül. A belső fül Az alapmembrán, mely hang hatására rezgésbe jön. A membránon 3 sor szőrsejt (kb. 30000db) helyzekedik el. A frekvencia 4

5 Hajlítási hullám Alapmembrán Haladó hullám örvényekkel Békésy György 5

6 Felső görbe: Telefonvevő membránjának válasza hirtelen egyenáram hatására. Alsó görbe: Hifi fülhallgató hasonló válasza. A dobhártya rezgése egy nagyon rövid kattanás után. A dobhártya kalapácsnyelének válasza kattanásra,miután a magas rezonanciákat kiszűrték. 6

7 Ovális ablak 370 Hz, 1.3 kHz, 4.6 kHz. 7

8 A fiziológiai hangjellemzők hangszín A hangszín elsősorban a frekvencia spektrumtól függ. Nő Beszélt „ő”: Férfi Az érzetet nem az alap- és felhangok elhelyezkedése, /frekvenciája/ és amplitúdója stb., hanem a felhangok intenzitás-eloszlásának /burkolójának/ abszolút helye /frekvenciája/ (formánsok) szabja meg. Az időben változó intenzitás- eloszlásokat (időburkolókat) is megtanuljuk és össze- hasonlítás útján felismerjük. 8

9 Az egyenlő hangosságszintek ( , L N ) frekvencia görbéi (phon-görbék) Két hang közül az egyiket akkor értékeljük szubjektíven kétszer olyan hangosnak, ha a hangosságszintek különbsége 10 phon. Az így megállapított hangosságskála son-ban, arányos a hangosságérzettel (N). (1 son az 40 phonnak felel meg,). Az N hangosság (son) és az L N (dB) hangosságszint összefüggése: Weber-Fechner törvény: hangosság ~ intenzitás 9

10 Son-szabály:(érzetek összegződnek) -Ha a két hang 40 dB alatti, s legalább 1 kritikus sáv van köztük. -Ha a két hang erős, és sok kritikus sáv különbség van köztük. Összeghangosság - az összeadási szabályok Néhány hang esetén - additív a hangosságérzet. Egy bizonyos - a kritikus - sávszélességen túl viszont hangosabb. Phon-szabály (fizikai intenzitások összegződnek) Ha a két hang között nincs kritikus sáv távolság. Weber-Fechner törvény hangosság ~ intenzitás Nem érvényes a Weber-Fechner törvény! Weber–Fechner A Weber–Fechner-törvény logaritmus „Az I ingerek logaritmusával arányosak”. Távol eső hangokra sérül a WF-törvény. Lineáris Lineáris összefüggések vannak! 10

11 Kísérlet: 1 hang (100Hz) 50dB szinten = 39 phon (0.9 son) 10 hang összesen 50dB szinten =69.5phon (7.9 son) Azaz jelentős hangosságnövekedés ugyanakkora akusztikai teljesítmény mellett! Következmények: Nagy felhangtartamú hangszerek - „erősebb” hang Szimfónikus zenekar, big-band. Telefon - torzítás (kis teljesítmény - nagy hangosság) A színkép szerepe 11

12 Kritikus sávok egyidejű összegző sajátossága Hallásunk egyidejű összegző sajátossága alapján az észlelhető frekvencia- tartományt kritikus sávokra osztjuk fel. eltérőegy kritikussávon belül Több egyidejű komponens összegződése eltérő módon történik, ha azok egy kritikus sávon belül illetve sávon kívül vannak. Kritikus sávon belül teljesítmény (intenzitás /log/) összegződik. Kívül… Ezek sávszélessége a frekvencia növekedésével nő. (500 Hz alatt 100Hz, 1 KHz-en kisterc, míg 10 KHz-en nagyterc). A kritikus sávokat (24 db.) Bark-ban számozzuk, (Barkhausen tiszteletére). 12

13 Sáv/ Frekv. f k Hz f a Hzf  f Hz 1500100 2150100200100 3250200300100 4350300400100 5450400510110 6570510630120 7700630770140 8840770920150 910009201080160 10117010801270190 11137012701480210 12160014801720240 13185017202000280 14215020002320320 15250023202700380 16290027003150450 17340031503700550 18400037004400700 19480044005300900 205800530064001100 217000640077001300 228500770095001800 23105009500120002500 241350012000155003500 Kritikus (Bark) sávok 13

14 Tömörítések Elfedés Digitalizálásnál Kevesebb info kell! 14

15 A spektrumból kiemelkedő tonális, vagy keskenysávú zaj megemelik jellegű komponensek megemelik frekvenciatartománybeli hallásküszöb környezetükben a hallásküszöböt. Kialakul a dinamikus hallásküszöb, vagy maszk. Ami a maszk alatt van az nem hallható. Ez az elfedési jelenség frekvencia- és szintfüggő. aszimmetrikusak Az elfedési görbék frekvenciában aszimmetrikusak. elfedő jelegyre Az elfedés az elfedő jel szintjének növekedésével egyre szélesebb szélesebb, de a görbék alakja és jellege nem változik prototípus elfedési görbék (prototípus elfedési görbék). Elfedés 15

16 audió Az audió technika néhány fontos paraméterei: Frekvencia tartomány, ami az egyik legfontosabb paraméter: – Érthető beszéd, nem felismerhető beszélő (1-2 KHz). – Érthető beszéd és felismerhető beszélő (300Hz - 3,4 KHz, telefon) – Rádió KH minőség (100Hz - 4,5 KHz) – Közepes minőség (100Hz - 7 KHz) – Rádió, FM minőség, néha HiFi (40Hz - 15 KHz) – Hifi minőség (20 - 20 KHz) jel-zajviszony, dinamika. Torzítás (1%-os határ). Frekvencia felbontás: Az érzet-oldalon még észrevehető relatív hangmagasság-változás. (Félhang ≡ 6%) 16

17 A Quincke féle Interferencia cső 17

18 18

19 Kondenzátor mikrofon Érzékenység: 1-2 mV/Pa. Ellenállás: 1-2 G . Légrés: 10  m. Ni,Ti. C +  C. 19

20 Ultrahang: 20 kHz- ~500 MHz Piezoelektromosság 50 KHz-ig hallható lehet, pl vízben, ahol a középfül szűrő jellege kiiktatható, 2D felvételeket (metszet)lehet vele készíteni általában lágy szervekről, rosszul hatol át csonton. Orvosi esetben 250-2000 KHz, alacsony frekvencia, rosszabb felbontás de nagyobb behatolási mélység 0.3 dB/cm gyengülés. A szülészeti gyakorlatban a 3,5 MHz használata terjedt el leginkább. fogkövet szednek le vele, vesekövet törnek vele bizonyos baktériumokat, 20 kHz körüli UH-al elpusztíthatóak, sterilizáció 20

21 Visszhangszonda (szonár) sound navigation and ranging Aktív szonár Ultrahang: 40 kHz Tengerfenék 21


Letölteni ppt "A hangérzékelés, hangosság. Akusztikus eszközök, érzékelők. 10. (V.5) A hangképzés szervei. Fizikai-fiziológiai hangjellemzők. Phon-son görbék. A hallás."

Hasonló előadás


Google Hirdetések