Фиг. 95. Порог слышимости, определяемый тремя различ- ными методами.

1—монауральное слушание; давление создается телефоном и изме­ряется у барабанной перепонки; 2—бинауральное слушание; давле­ние создается множеством источников, беспорядочно расположен­ных в горизонтальной плоскости вокруг головы слушателя; измере­ние давления производится в тот момент, когда голова слушателя не находится в поле; 3—бинауральное слушание; давленые создается одним источником, находящимся перед слушателем, на некотором от него расстоянии; измерение давления производится в тот момент, когда голова слушателя не находится в поле [21].

минимально ощутимому давлению при монауральном слушании; звуко­вое давление подводилось к одному уху посредством плотно прижатого телефона. Кривая 3 соответствует бинауральной минимальной чувстви­

3 4 6 6 7 6 9 2 3 4 5 6 7 8 9

о l in М4+Н—г —I I Li ши—

20 100 JOOO 10000 20000

Частота, гц

Фиг. 94. Кривая, показывающая соотноше- ние между частотой возбуждения и коорди- натой той точки основной мембраны, которая создает наибольшее раздражение нерва.

Координата дана в процентах длины основной мем- браны; 100% означают точку, лежащую у оваль- ного окна.

117

тельности по полю при нулевом азимуте; при этом звуковое давление создавалось плоской волной и измерялось в отсутствие слушателя. Лицо слушателя, воспринимающего звук обоими ушами, повернуто к источнику звука. Кривая 2 отличается от кривой 3 тем, что в этом случае поле создает­ся не одним, а множеством источников, беспорядочно расположенных в горизонтальной плоскости вокруг головы наблюдателя. Давление изме­ряется, как и в случае кривой 3, в отсутствие наблюдателя. Волнистость кривой 3 вызвана диффракцией звука вокруг головы слушателя [17].

Фиг. 96. Кривые, показывающие распределение (в процентном отношении) слушателей, могущих воспринимать звуки ниже данного уровня на каждой частоте.

Например, 75% слушателей воспринимают тон в 1000 гц при уровне его в 23 дб [14].

Однако разность звуковых давлений у барабанной перепонки, измеренная в этих двух случаях (кривые 2 и 2), не может полностью объяснить раз­ность уровней между кривыми минимального звукового давления и ми­нимального звукового поля.

Винер и Росс [18] показали, что разность между уровнями звукового давления в свободном поле и звукового давления у барабанной перепонки для частот ниже 1000 щ составляет несколько децибел. Это означает,, что между кривыми 1 и 2 существует необъяснимая разность в 5—10 дб. Эта разность была также обнаружена при экспериментах с статистиче­скими шумами [19]. Таким образом, для данного звукового давления у барабанной перепонки звук, создаваемый в свободном поле, будет при­близительно на 7 дб громче звука, создаваемого телефоном.

На фиг. 96 показаны сводные данные, полученные лабораториями Белл и Департаментом здравоохранения США [20]. Величины минималь­ного звукового давления были получены путем обследования большого количества слушателей. Измерения производились на одном ухе при помощи телефонов; была введена поправка на условия бинаурального слушания в свободном поле, однако без учета упомянутой выше разницы в 7 дб. Если бы эта разница была учтена, то кривая 3 на фиг. 95 (стандарт­ная кривая) [21], находящаяся под кривой, соответствующей 1 % на фиг. 96, была бы где-то между кривыми, соответствующими 5 и 10%.

Вследствие существования так называемой критической ширины полосы, о которой мы должны вкратце упомянуть, порог слышимости для непрерывного звукового спектра лежит ниже, чем для чистых тонов_у

3 4 5 6 8

1000

Частота, гц

2 3 4 5 6 8

10000

Фиг. 97. Кривые, показывающие соотношение звуковых дав­лений, измеренных вокруг уха и в ухе. а—среднее значение отношения авукового давления у барабанной перепонки к звуковому давлению у входа в звуковой канал; Ь—среднее значение отношения звукового давления у барабанной перепонки к звуковому давлению под телефоном; с—приблизительное значение от­ношения авукового давления у барабанной перепонки к звуковому давлению в диффузном звуковом поле; d—среднее значение отношения звукового давления у входа в звуковой канал к звуковому давлению в свободном поле. Кривая b построена на основании малого количе­ства данных; кривая с получена расчетным путем.

без ощущения неудобства и боли. Существуют три различных верхних порога для чистых тонов. Эти пороги лишь в малой степени зависят от ча­стоты и носят названия: а) порог неприятного ощущения, б) порог осяза­ния, в) порог боли. Числовые значения этих порогов были недавно изме­рены [23]. Для чистых тонов при отсутствии утомления слушателя весьма громкими звуками эти пороги лежат при 110, 132 и 140 дб по отношению к 0,0002 бар. При воздействии громких шумов в течение многих дней эти пороги сдвигаются приблизительно на 10 дб вверх. Соответствующие пороги для непрерывных спектральных шумов равны 90, 112 и 120 дб.

Диффракция и резонанс. Сферические препятствия, находящиеся в звуковом поле, искажают его форму (диффракция); человеческая голова не является исключением. Помимо того, ушной канал является маленькой резонирующей трубкой. Винер [17] и Винер и Росс [18] исследовали влия­ние этих двух факторов на звук, падающий на барабанную перепонку. Результаты их исследований суммированы на фиг. 97. При измерениях ■слушатель был обращен лицом к источнику плоской волны. Результаты измерений, при которых источник находился под углом к слушателю, представлены на фиг. 98¹).