61
1 Wysokość dźwięku Wysokość dźwięku Janusz Renowski

Wysokość dźwięku

  • Upload
    maxime

  • View
    69

  • Download
    5

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Wysokość dźwięku. Janusz Renowski. Wysokość dźwięków prostych (przypomnijmy definicje). Wysokość - cecha wrażeniowa dźwięku umożliwiająca uporządkowanie dźwięków w skali od najniższych do najwyższych. Dźwięk prosty (dźwięk sinusoidalny) - dźwięk zawierający jedną częstotliwość. - PowerPoint PPT Presentation

Citation preview

Page 1: Wysokość dźwięku

1

Wysokość dźwiękuWysokość dźwięku

Janusz Renowski

Page 2: Wysokość dźwięku

2

Wysokość dźwięków prostychWysokość dźwięków prostych(przypomnijmy definicje)(przypomnijmy definicje)

WysokośćWysokość - cecha wrażeniowa dźwięku umożliwiająca uporządkowanie dźwięków w skali od najniższych do najwyższych.

Dźwięk prostyDźwięk prosty (dźwięk sinusoidalny) - dźwięk zawierający jedną częstotliwość.

Page 3: Wysokość dźwięku

3

Skala wysokości oparta na podwajaniu wrażenia wysokości dźwięków prostych – skala melowaskala melowa

Według propozycji Stevensa punktem wyjścia dla skali skali melowejmelowej była częstotliwość 1000Hz.

Przyporządkowano jej wysokość 1000 meli (przy poziomie ciśnienia akustycznego wynoszącym 40dB powyżej progu słyszalności).

Jako jednostkę wrażenia wysokości przyjęto 1 melmel (nazwa ta pochodzi od angielskiego słowa melody – melodia).

Tak więc 1000 Hz (o poziomie 40 dB) ma wysokość 1000 meli.

Page 4: Wysokość dźwięku

4

Skala wysokości oparta na podwajaniu wrażenia wysokości dźwięków prostych – skala melowaskala melowa

• Skalę melowąSkalę melową uzyskano robiąc pomiary w taki sposób, że obserwator słuchał na przemian dwóch tonów i miał za zadanie regulować częstotliwość jednego z nich tak, aby słuchając go powstawało wrażenie dwukrotnie większej wysokości niż dla tonu drugiego.

Page 5: Wysokość dźwięku

5

Skala ta oparta jest więc na zasadzie zwielokratniania wrażeń;

aa n - krotny n - krotny wzrost liczby meli oznacza wzrost liczby meli oznacza n - krotnyn - krotny wzrost wrażenia wysokości. wzrost wrażenia wysokości.

Page 6: Wysokość dźwięku

6

Wysokość, czyli cecha wrażeniowa dźwięku wyrażona w skali meli, związana jest z muzyczną interwałową (oktawową) skalą wysokości w ten sposób, że poniżej częstotliwości 500Hz (przypomnijmy; c2 = 523 Hz) dwukrotny wzrost liczby meli daje podwojenie częstotliwości ( czyli odpowiada skokowi o oktawę).

Powyżej tej częstotliwości dwukrotny przyrost liczby meli odpowiada interwałom częstotliwości większym niż oktawa [4], dochodząc nawet do interwału równego trzem i pół oktawom harmonicznym, trzem i pół oktawom harmonicznym, kkażdorazowo zaś - odpowiada wzrostowi o oktawę melodycznąoktawę melodyczną.

Page 7: Wysokość dźwięku

7

Już porównując wysokość dźwięku prostego 500 i 1000 Hz możemy uzyskać wrażenie, że podwojenie wrażenia

wysokości dla dźwięku 500 Hz daje nie dźwięk 1000 Hz, a inny, posiadający nieco wyższą częstotliwość.

Page 8: Wysokość dźwięku

8

Weźmy przykład dźwiękowy w którym ton 500 Hz o czasie trwania jednej sekundy jest słuchany na zmianę z tonem

zmieniającym się wzrastającymi 5. hercowymi skokami, o częstotliwości bliskiej 1000 Hz.

• Który kolejny skok zapewnia podwojenie wrażenia wysokości?

• Proszę policzyć!

• Demonstracja jest powtórzona – przebiega dwukrotnie.

• Zaistniałe 5. hercowe skoki przebiegały od 985 do 1035 herców.

Page 9: Wysokość dźwięku

9

Rozważmy jeszcze inny przykład:

• Wąskie pasmo szumu o częstotliwości środkowej 8000 kHz i paśmie 250 Hz ma bardzo jednoznaczną wysokość.

• Prezentujmy ten dźwięk słuchaczom przez kilka sekund a następnie podajmy ton o częstotliwości zawartej pomiędzy 500 a 3000 Hz z zapytaniem, czy wysokość jego jest mniejsza czy większa, od połowy wysokości dźwięku poprzednio słuchanego?

• Zmieniając częstotliwość dźwięku prostego można krok za krokiem przybliżyć się do częstotliwości, która wydaje się mieć te samą wysokość co połowa wysokości szumu.

• Ku naszemu zdumieniu okaże się, że jest to częstotliwość rzędu 1,3 - 1,4 kHz.

Page 10: Wysokość dźwięku

10

Eksperyment ten, jak i poprzedni, można wykonywać odwrotnie. Jak? Wychodząc mianowicie od wąskiego pasma szumu położonego wokół dowolnej częstotliwości i szukając

dla każdej f1 częstotliwości f2 wydającej się połową wysokości.

• Z rysunku widać że jedynie poniżej 500. herców f2 = ½ f1 odpowiada fizycznej wysokości (wrażenie wysokości jest identyczne z wartością częstotliwości).

• Powyżej 500 Hz f2 pozostaje zawsze poniżej wartości ½ f1.

• Widać więc, że wrażenie wysokości dla tych częstotliwości różni się od częstotliwości bodźca.

Page 11: Wysokość dźwięku

11

Mamy więc zatem:

Częstotliwość dźwięku - czyli wielkość fizyczną bodźca.

Wysokość dźwięku - czyli wielkość subiektywną wrażenia.

Page 12: Wysokość dźwięku

12

Skale wysokości dźwięków w muzyce.

Podstawową skalą w zachodniej muzyce polifonicznej jest oktawa – podwojenie częstotliwości dźwięku.

Dwa dźwięki których częstotliwości są w stosunku 1:2 percypowane są jako bardzo bliskie i mają tendencję do zlewania się jeden z drugim gdy są słuchane jednocześnie lub natychmiast jeden po drugim.

Melodia głosów męskich i kobiecych może być śpiewana jednym głosem gdy kobiety śpiewają o oktawę wyżej jak mężczyźni. Podobnie się dzieje przy grze unisono na instrumencie gdy istnieje przesunięcie o jedną lub wiele oktaw.

Page 13: Wysokość dźwięku

13

Kompletną skalę muzyczną otrzymuje się idąc od dźwięków najniższych do najwyższych stałymi odstępami tzn. formując serię dźwięków w której

częstotliwość sąsiedniego wyższego dźwięku może być wydedukowana z częstotliwości dźwięku poprzedzającego przez proste zwielokrotnienie przez stały

współczynnik. Tak uzyskaną wysokość harmoniczną nanosi się na liniach w zapisie nutowym.

Kiedy częstotliwość jest podnoszona w pewnym stosunku, wysokość harmoniczna wzrasta o dany interwał.

Podwojenie częstotliwości pociąga za sobą wzrost wysokości harmonicznej o oktawę; zwiększenie o 12. pierwiastek z dwóch daje wzrost o półton temperowany (zwiększenie o trzeci pierwiastek z dwóch – o tercję).

Page 14: Wysokość dźwięku

14

Kompletną skalę muzyczną otrzymuje się idąc od dźwięków najniższych do najwyższych stałymi odstępami tzn. formując serię dźwięków w której

częstotliwość sąsiedniego wyższego dźwięku może być wydedukowana z częstotliwości dźwięku poprzedzającego przez proste zwielokrotnienie przez stały

współczynnik.

Jak mówiliśmy podwojenie częstotliwości pociąga za sobą wzrost wysokości harmonicznej o oktawę; zwiększenie o 12. pierwiastek z dwóch - o półton temperowany (kolejne oktawy są zaznaczone na rysunku od C do c5).

Wytrenowane muzycznie ucho rozpoznaje łatwo te interwały we wszystkich rejestrach.

Page 15: Wysokość dźwięku

15

Kompletną skalę muzyczną otrzymuje się idąc od dźwięków najniższych do najwyższych stałymi odstępami tzn. formując serię dźwięków w której

częstotliwość sąsiedniego wyższego dźwięku może być wydedukowana z częstotliwości dźwięku poprzedzającego przez proste zwielokrotnienie przez stały

współczynnik.

W zapisie nutowym zapisu wysokości harmonicznej dokonuje się korzystając z różnego rodzaju kluczy.

Page 16: Wysokość dźwięku

16

Wiemy, że jednostką wysokości harmonicznej jest oktawa. Skalę dźwięków dzieli się na oktawy zaczynając od

dźwięku c który ma częstotliwość 131 (130,8) Hz. Pierwsza oktawa rozciąga się od c do c1 druga od c1 do c2.

Page 17: Wysokość dźwięku

17

Biorąc jako dźwięk odniesienia dźwięk c, dochodzi się do pojęcia wysokości harmonicznej absolutnej.

Jeśli przypisze się do „c” wysokość harmoniczną Hh = 0, a do „c1” wysokość jednej oktawy, to można wyliczyć wysokość harmoniczną w oktawach wychodząc z częstotliwości, a dźwięk „a1”, odpowiednik częstotliwości 440 Hz, ma wówczas harmoniczną wysokość absolutną jeden i 9/12 oktawy.

Czyni się to wychodząc z następującej formuły:

Page 18: Wysokość dźwięku

18

Odwracając równanie można otrzymać częstotliwość dźwięku wychodząc od jego wysokości harmonicznej w

oktawach

Page 19: Wysokość dźwięku

19

Wiemy, że zarówno częstotliwość jak i wysokość harmoniczna określają bodziec.

Zdefiniujmy teraz odpowiednik wysokości - czyli

wysokość melodyczną.

Zdefiniujmy też odpowiednie jednostki.

Page 20: Wysokość dźwięku

20

Wyjdźmy od wyników doświadczalnych pokazanych przed chwila gdzie dla częstotliwości poniżej 500 Hz widać podzielenie przez 2 częstotliwości odpowiadającej zmniejszeniu wysokości o połowę.

Uważamy, że w tym zakresie częstotliwości (do 500 Hz) wartości liczbowe wielkości zmysłowych odpowiadają

wartościom liczbowym wielkości fizycznych

Page 21: Wysokość dźwięku

21

Wybierzmy, jak poprzednio, jako punkt odniesienia f = 131 Hz do której przypisaliśmy wysokość harmoniczną Hh = 0.

Jednostką wysokości jest mel. Przyjmijmy zatem, że dźwięk 131 Hz ma wysokość Z = 131 meli.

Page 22: Wysokość dźwięku

22

W analogiczny sposób jak poprzednio można więc otrzymać skalę oktawową wysokości melodycznej. Przy czym wysokość z = 131 meli wzięta jest jako wysokość

melodyczna odniesienia Hm = 0.

Otrzyma się wiec równanie:

Page 23: Wysokość dźwięku

23

Przypomnijmy, że można wydedukować następstwo skali wysokości wychodząc

z rysunku pokazywanego już poprzednio, który jest obok.

Dźwięki częstotliwości f1 i f2

przedstawione na nim mają stosunek wysokości 2. Otrzyma się więc krzywą pokazaną na kolejnym rysunku która daje zależność między wysokością a częstotliwością. Kiedy częstotliwości dźwięków słyszalnych osiągnie 16000 Hz wysokość osiągnie zaledwie 2400 meli.

Page 24: Wysokość dźwięku

24

Skale wysokości harmonicznej i melodycznej są również

pokazane na demonstrowanych rysunkach

• Tak więc, gdy wysokość harmoniczna powyżej częstotliwości odniesienia osiągnie zakres 7. oktaw, zakres wysokości melodycznej będzie zawierał zaledwie 4,3 oktawy.

Page 25: Wysokość dźwięku

25

Ten rysunek pokazuje natomiast, że istnieje ścisła zależność pomiędzy wysokością a skalą utworzoną przez pasma krytyczne (grupy częstotliwościowe).

Page 26: Wysokość dźwięku

26

Można określić wysokość poprzez pomiary efektów maskowania (dzięki pasmom krytycznym -grupom

częstotliwościowym), a wzrost częstotliwości pasma krytycznego o fG w dowolnym miejscu na skali częstotliwości pociąga za sobą wzrost wysokości o

100 meli

Nazywamy to odstępem krytycznym przez analogię do pasma krytycznego którego definicję wprowadziliśmy na jednym z poprzednich wykładów w oparciu o sumowanie głośności.

Page 27: Wysokość dźwięku

27

Jak wiadomo grupa częstotliwościowa (odstęp krytyczny) gra podstawową rolę w ocenie wrażenia głośności ale w tym

kontekście używanie jednostki mel jest błędem.

Mel jest bowiem jednostką wrażenia wysokości a nie głośności. Przypominam, że na wspomnienie H.Barkhausena, który jako pierwszy zajmował się badaniami głośności, do określenia szerokości grupy częstotliwościowej (inaczej - odstępu krytycznego) wprowadzono jednostkę o nazwie „bark”).

Page 28: Wysokość dźwięku

28

Kiedy częstotliwość wzrasta o wartość równą grupie częstotliwościowej (pasmu krytycznemu ) fG , odpowiadająca temu wysokość wzrasta o 1 Bark.

Mamy więc zależność 1 Bark = 100 meli (patrz rysunek).

Page 29: Wysokość dźwięku

29

Pokazane obecnie rysunki dają raz jeszcze zależności

pomiędzy wysokością i częstotliwością które są

nieco inaczej wyrażone.

Odcięta jest liniowa a rzędna logarytmiczna na rysunku górnym a na dolnym zarówno rzędna jak i odcięta są liniowe.

Page 30: Wysokość dźwięku

30

Rysunek górny pokazuje, że powyżej 500 Hz (tzn. 5. Barków) częstotliwość i wysokość są w zależności logarytmicznej.

Rysunek dolny pokazuje, że poniżej 500 Hz te dwie wielkości są proporcjonalne.

Page 31: Wysokość dźwięku

31

Reasumując nasze rozważania mamy więc:

1. Częstotliwość dźwięku - czyli wielkość fizyczną bodźca.

2. Wysokość harmoniczną, zapisywaną na papierze nutowym i będącą w gruncie rzecz logarytmem częstotliwości, a więc również wielkością fizyczną.

3. Wysokość dźwięku - czyli wielkość subiektywną wrażenia.

4. W sposób analogiczny jak wysokość harmoniczną - wysokość melodyczną będącą logarytmem wysokości.

Page 32: Wysokość dźwięku

32

Wpływ poziomu ciśnienia akustycznego i czasu trwania na wysokość dźwięków prostych

Prosta cecha wrażeniowa dźwięku jaką jest wysokość zależy przede wszystkim od częstotliwości. Zastanówmy się jednak, czy zależy, i w jakim stopniu zależy, od poziomu ciśnienia akustycznego, oraz od czasu trwania dźwięku prostego.

Page 33: Wysokość dźwięku

33

W literaturze można spotkać wykresy obrazujące procentowe zmiany wysokości w zależności od poziomów dźwięków

prostych

• Dla małych częstotliwości wg Snow’a - wykres górny;

• Dla małych i dużych częstotliwości wg Stevens’a - wykres dolny.

Widać, że ten wpływ nie jest duży i że występuje on na ogół tylko dla skrajnych czestotliwości i to jedynie dla bardzo dużych poziomów

Page 34: Wysokość dźwięku

34

Znalazło to swoje odzwierciedlenie w krzywych równej wysokości wprowadzonych przez prof. Rakowskiego [6]

Page 35: Wysokość dźwięku

35

To, że zmiany wrażenia wysokości dźwięku prostego (tonu sinusoidalnego) wynikające ze zmiany poziomu ciśnienia

akustycznego, dla małych i średnich poziomów, są prawie niezauważalne potwierdzić może odpowiednia demonstracja

dźwiękowa.

Wykorzystano w niej 500. mili sekundowe impulsy tonów sinusoidalnych o częstotliwościach 200, 500, 1000, 3000 i 4000 Hz.

Page 36: Wysokość dźwięku

36

Zaprezentujemy sześciokrotnie każdą z 5. par tonów o o tej samej częstotliwości w których drugi ton w parze ma poziom o 30 dB wyższy niż pierwszy

(poziom tonu pierwszego w każdej parze jest natomiast około 5 dB wyższy od wartości progowej tonu o częstotliwości 200 Hz podanego do kalibracji).

pkt 1. Ustalenie poziomu progowego dla tonu sinusoidalnego o częstotliwości 200Hz.

pkt 2. Mamy pięć par tonów i każda para jest słuchana sześciokrotnie;

I II III IV V

200, 500, 1000, 3000, 4000 Hz

200, 500, 1000, 3000, 4000 Hz

- drugi ton w parze ma poziom o 30 dB większy niż pierwszy

pkt 3. Dla słuchanych sześciokrotnie 5. par tonów o tej samej częstotliwości ale o poziomie różniącym się o 30 dB stwierdzić czy zachodzi zmiana wrażenia wysokości pomiędzy pierwszym i drugim tonem w każdej parze.

Dla niektórych par można zauważyć nieznaczną zmianę wrażenia wysokości

Page 37: Wysokość dźwięku

37

Widać jednak, że w zakresie poziomów demonstrowanych przed chwilą zmiany te są niejednoznaczne, ale gdyby drugi ton w parze różnił się od pierwszego nie o 30., ale o 70 db, to dla 300. i 4000 Hz zmiany wrażenia wysokości drugiego tonu w parze byłyby być może usłyszane bardziej jednoznacznie.

Page 38: Wysokość dźwięku

38

WNIOSKI

1. Dla tonów o częstotliwościach zawartych pomiędzy 1 a 2 kHz zmiany wrażenia wysokości (nawet z dużą zmianą poziomu) są małe i nie przekraczają 1% [2].

2. Dla tonów o częstotliwościach mniejszych i większych o tych wartości, wpływ poziomu na wrażenie wysokości może dojść do 5% a nawet więcej (widać to na wykresie).

3. Dla częstotliwości małych wrażenie wysokość maleje przy dużym wzroście poziomu, a dla częstotliwości dużych (większych od 4 kHz) się zwiększa.

Page 39: Wysokość dźwięku

39

Rozważmy też wpływ czasu trwania impulsu tonu na wrażenie

wysokości dźwięków prostych.

Zauważa się, że czas niezbędny na pojawienie się wrażenia wysokości jest różny dla różnych częstotliwości akustycznych

Page 40: Wysokość dźwięku

40

Czas ten jest dłuższy, gdy od pojawienia się wrażenia wysokości chcemy przejść do określenia wartości wysokości

Page 41: Wysokość dźwięku

41

Wpływ czasu trwania na określenie wysokości dźwięku prostego możemy również wyrazić podaniem ilości okresów

niezbędnych do utrwalenia się jego wrażenia wysokości

Liczba niezbędnych okresów jest mała dla małych częstotliwości i znacznie wzrasta dla dużych.

Page 42: Wysokość dźwięku

42

Zjawisko to możemy to doskonale zaobserwować w następującym przykładzie dźwiękowym

Mamy kolejno podane trzy tony 300, 1000 i 3000 Hz w impulsach tonu zawierających 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64 aż do 128 okresów.

Należy określić dla ilu okresów (przy każdej z podanych częstotliwości) wrażenie podawanego impulsu tonu przechodzi z „click’u” do wrażenia tonu o określonej wysokości.

300Hz 1000Hz 3000Hz

1 1 1

2 2 2

4 4 4

8 8 8

16 16 16

32 32 32

64 64 64

128 128 128

Page 43: Wysokość dźwięku

43

Omówiliśmy zatem wpływ parametrów fizycznych dźwięku prostego na pojawiające się wrażenie wysokości.

Tak więc;

Częstotliwość dźwięku prostego - ma wpływ zasadniczy.

Poziom ciśnienia akustycznego - ma wpływ nieznaczny, widoczny tylko dla skrajnych częstotliwości.

Czas trwania – ma wpływ na pojawianie się wrażenia wysokości i utrwalenie się tego wrażenia.

Page 44: Wysokość dźwięku

44

Zastanówmy się, czy są jeszcze inne sytuacje w których mogą zaistnieć zmiany wrażenia wysokości prostych .

ROZWAŻMY NA PRZYKŁAD WPŁYW MASKOWANIA

DŹWIEKU PROSTEGO SZUMEM BIAŁYM.

Page 45: Wysokość dźwięku

45

• W zaproponowanym do wysłuchania przykładzie dźwiękowym ton sinusoidalny o f = 1000Hz i czasie trwania 500 ms jest częściowo maskowany szumem białym filtrowanym filtrem dolnoprzepustowym o częstotliwości odcięcia 900Hz.

• Zagłuszany impuls tonu słuchany jest na przemian z tym samym impulsem tonu, bez szumu.

• Ton częściowo maskowany ( przez szum niskoczęstotliwościowy) wydaje się mieć wysokość nieco wyższą (czy rzeczywiście?)

• Przypominam zadanie; Częściowo maskowany to sinusoidalny o f = 1000 Hz będzie słuchany na przemian z tonem (1000 Hz) nie maskowanym . Porównaj wysokość obu tonów.

• Jeśli szum jest wyłączony, rzeczą oczywistą jest, że oba impulsy wydają się być identyczne (sprawiają wrażenie takiej samej wysokości).

Wpływ maskowania dźwięku prostego szumem białym (przykład dźwiękowy).

Page 46: Wysokość dźwięku

46

Dyskryminacja i selekcja częstotliwości

Page 47: Wysokość dźwięku

47

Teoria słyszenia najbardziej przekonywująca i wyjaśniająca percepcję wysokości dźwięków prostych, to

teoria miejsca lub lokalizacji

Zgodnie z teorią fali biegnącej(wędrownej)

działanie błony podstawnej przedstawia

fala pokazująca narastanie ekstremum wychylenia

błony podstawnej i gwałtowne jego zmniejszenie.

Page 48: Wysokość dźwięku

48

Im mniejsza częstotliwość tym łatwiej dochodzące drgania

powodują przemieszczanie się cieczy i wówczas maksymalne wychylenia błony podstawnej powstają coraz dalej, a wiec bliżej szpary osklepka czyli

helicotremy.

Page 49: Wysokość dźwięku

49

Tak więc dzięki określonemu pobudzeniu błony podstawowej następuje wstępna dyskryminacja

częstotliwości.

Jak ona jest ostra demonstrują nam

pokazane na slajdzie krzywe strojenia

wykazujące znacznie większą ostrość

strojenia organizmu żywego nad

działaniem błony martwego osobnika

dla określonej częstotliwości

Page 50: Wysokość dźwięku

50

Dalszy etap dyskryminacji częstotliwości następuje w neuronach.

Można to zaobserwować na rysunku przedstawiającym krzywe

strojenia czterech wybranych neuronów.

Każdy z nich wykazuje wyraźne strojenie częstotliwościowe, czyli

każdy ma najniższy próg pobudzenia dla sygnału o ściśle określonej częstotliwości, zwanej częstotliwością charakterystyczną.

A dla pobudzenia danego neuronu sygnałem innej częstotliwości

potrzebna jest znacznie większą intensywność bodźca.

Page 51: Wysokość dźwięku

51

Końcowa dyskryminacja następuje na dalszych piętrach

układu nerwowego a ostateczna w korze mózgowej.

Page 52: Wysokość dźwięku

52

Z wrażeniem wysokości dźwięków prostych wiążą się zatem zagadnienia dyskryminacji a wiec zdolności do spostrzegania

różnic częstotliwości przy dźwiękach prezentowanych kolejno.

Dla dźwięków prostych (czyli tonów sinusoidalnych) jej odzwierciedleniem będzie postrzeganie różnicy wysokości

tych tonów.

Z wykładu omawiającego zagadnienia progowe przypomnijmy jeszcze pojęcie progu różnicowego.

Page 53: Wysokość dźwięku

53

Próg różnicowy mierzy się na ogół dwiema metodami:

1 W pierwszej metodzie prezentuje się słuchaczowi dwa następujące po sobie dźwięki o nieznacznie różniących się częstotliwościach a zadaniem słuchacza jest ocena który z nich ma większą wysokość. W ten sposób uzyskuje się próg dyskryminacji częstotliwości zwany

progiem DLF ( ang. Difference Limen for Frequency ). Metoda ta jest obecnie najczęściej stosowana przy wyznaczaniu progów różnicy częstotliwości.

2 Metoda druga, to badanie zauważalności modulacji częstotliwościowej tonu (typowa częstotliwość modulacji 2-4 Hz). Zadaniem słuchacza jest spostrzeżenie i odpowiedź, czy modulacja wystąpiła. Otrzymuje się wówczas progi detekcji modulacji częstotliwości zwane progami

FDML (ang.Frequency Modulation Difference Limen).

Page 54: Wysokość dźwięku

54

Na wykresie przedstawiono wyniki pomiarów rpogu dyskryminacji częstotliwości (DLF) w zależności od

częstotliwości tonu. Progi F ( w hercach uzyskane przez różnych autorów).

• Wszystkie dane na wykresie, oprócz rezultatów Showera i Biddlupa którzy wyznaczali progi detekcji modulacji częstotliwości (FDML), dotyczą progów dyskryminacji częstotliwości (progów różnicowych częstotliwości DFL).

• Jeżeli próg różnicowy częstotliwości (DFL) wyrazi się jako funkcja częstotliwości, to zależność logarytmu tego progu od pierwiastka kwadratowego z częstotliwości jest linią prostą.

Page 55: Wysokość dźwięku

55

• Wyrażony w hercach próg różnicowy jest zatem najmniejszy dla małych częstotliwości i monotonicznie wzrasta ze wzrostem częstotliwości środkowej rozumianej jako średnia arytmetyczna częstotliwości dwóch tonów na progu detekcji różnicy częstotliwości pomiędzy nimi.

Page 56: Wysokość dźwięku

56

Jeśli natomiast próg różnicowy częstotliwości (DFL) wyrażony jest względem częstotliwości (jak to widać na wykresie), to jest on najniższy dla zakresu średnich częstotliwości i wyższy dla bardzo dużych i bardzo

małych częstotliwości [ ].

• Na rysunku mamy progi różnicowe częstotliwości

(DFL) oraz progi zmian częstotliwości dla modulacji częstotliwościowej

(FDML –linia

przerywana) o częstotliwości modulacji 10 Hz wyznaczone dla tych samych słuchaczy.

Page 57: Wysokość dźwięku

57

Jeśli natomiast próg różnicowy częstotliwości (DFL) wyrażony jest względem częstotliwości (jak to widać na wykresie), to jest on najniższy dla zakresu średnich częstotliwości i wyższy dla bardzo dużych i bardzo

małych częstotliwości [ ].

• Widać, że progi detekcji zmian częstotliwości dla modulacji częstotliwościowej (FDML - linia przerywana) zmieniają się ze mianą częstotliwości mniej, niż progi różnicowe.

• Należy dodać że i jedne i drugie maleją ze wzrostem poziomu dźwięku.

Page 58: Wysokość dźwięku

58

Wcześniejsze doniesienia literaturowe mówią, że

potrafimy rozróżniać przyrosty częstotliwości wynoszące około = 1,8 Hz dla częstotliwości mniejszych od 500 Hz i i stały

stosunek f /f1 = 3,5 promila dla częstotliwości większych (jak to

jest pokazane na rysunku obok)

Najnowsze doniesienia wskazują jednak, że możliwości percepcyjne człowieka są znacznie lepsze.

Page 59: Wysokość dźwięku

59

Reasumując nasze

rozważania można zestawić

następująco dotychczasowe spostrzeżenia z tego wykładu i

z wykładu o budowie

narządu słuchu

Page 60: Wysokość dźwięku

60

Kolejne zestawienie:

Page 61: Wysokość dźwięku

61

Bibliografia

[1] Houtsma A.J.M.,Rossing T.D.,Wagenaars W.M., Auditory Demonstrations, IPO, Eindhoven 1987

[2] Jorasz U., Wykłady z psychoakustyki, Wydawnictwo Naukowe UAM, Poznań 1998

[3] Kwiek M., Zagadnienia czułości słuchu, Prace III Otwartego Seminarium z Akustyki, Poznań 1969, ss.5-77

[4] Moore B.C.J., Wprowadzenie do psychologii słyszenia, Wydawnictwa Naukowe PWN, Warszawa-Poznań 1999

[5] Ozimek E., Dźwięk i jego percepcja, Wydawnictwa Naukowe PWN, Warszawa-Poznań 2002

[6] Rakowaki A,. Percepcja wysokości dźwięku, Zeszyty Naukowe PWSM, III, Warszawa 1968, ss. 125-146

[7] Renowski J., Akustyka psychofizjologiczna, Wydawnictwo Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 1974, ss. 5-39