4. 5. Акустические основы восприятия речи и музыки

Звуковой единицей любого языка является фонема или отдельный звук, из сочетаний которых образуют слоги и слова. Гласные звуки отличаются тем, что их можно пропеть, они возникают при колебаниях воздушного потока, проходящего через гортань, и разлагаются на ряд чистых тонов, которые различаются по основному тону, дающему самый громкий звук. Согласные звуки возникают при участии языка и губ, регулирующих колебания воздушного потока, а также поглощающих отдельные частоты. Несмотря на индивидуальные особенности произношения, каждый гласный звук отличается от других гласных по основному тону, который соответствует максимуму акустической энергии и определяется как форманта. При произнесении гласных звуков по отдельности формантные частоты остаются неизменными, но при образовании слогов, например, «ба» или «га» возникают их различия, определяемые тем, с какой именно согласной образован слог. Поэтому восприятие устной речи происходит не как восприятие отдельных фонем, но как восприятие слогов, представляющих собой основную единицу устной речи.

Звуки музыкальных инструментов образованы основным тоном и обертонами или гармониками, которые создаются большими частотами, кратными частоте основного тона. Источником звуковых волн могут быть колеблющаяся струна или воздух, вибрирующие губы или голосовые связки. Музыкальные инструменты могут звучать в унисон, если их основной тон не различается по частоте, но за счёт присущих каждому из инструментов и характерных только для него обертонов специфическое звучание каждого инструмента отличается от других. Происходит это потому, что каждый из инструментов имеет разные резонаторы, служащие для усиления основного тона и обертонов и характеризующиеся собственным набором предпочтительных частот колебаний. Так, например, служащий резонатором деревянный ящик строго определённой формы (скрипка, гитара, рояль) воспроизводит основной тон и обертоны и излучает их в воздух, но при этом одни обертоны усиливаются больше других, что создаёт специфическое тембровое звучание.

4.6. Болезнетворное действие звука

Резкое повышение звукового давления вызывает в ушах ощущение боли, которая вытесняет слуховые ощущения. Индивидуальный порог болевого восприятия варьирует у разных людей и соответствует уровню громкости звука от 120 до 135 дБ. Звук такой силы вызывает помимо боли обратимую потерю слуха, а если он действует длительно, может возникнуть необратимая утрата слуха. Она обусловлена повреждением наружных волосковых клеток и поражением кровеносных сосудов улитки. При длительной экспозиции звука с интенсивностью более 140 дБ происходит повреждение внутренних волосковых клеток, сопровождающееся необратимой потерей слуха.

Звуковая травма может возникнуть даже при действии звука интенсивностью 90 – 100 дБ при условии, что такой звук будет действовать длительно. Оглушение, вызванное четырёхчасовым воздействием интенсивного звука, исчезает не ранее, чем через 16 часов. Такая ситуация возникает, например, после посещения дискотеки или концерта, на котором звучит музыка, усиленная мощными акустическими колонками. Акустический стресс, переживаемый во время подобных мероприятий, может завершиться внезапной глухотой, поражающей одно или оба уха. Иногда это происходит спустя несколько недель и даже месяцев после звукового воздействия.