Еще немного о слухе

Некоторые из российских поэтов-футуристов в начале века утверждали, что в при­думанных ими, в сущности, нелепых словах «дыр, бул, щир» больше содержания, чем во всех созданных ра­нее кем-либо стихотворе­ниях.

Но, быть может, сочетания подобных бессмысленных слогов могут все же послу­жить если не поэзии, то науке?

Описанное ранее относилось

главным образом к оценке слуховым аппаратом громкости разнообразных звуков. Но еще в 30-х годах нашего века ученые-акустики Лэйрд и Койе заме­тили, что ощущение громкости, в общем, не соответ­ствует утомляющему, травмирующему действию, зву­ков и шумов. Если ощущение громкости достигает максимума где-ш в районе от 1 до 3—5 килогерц, то действие звука на нервную систему тем больше, чем

выше его частота (вплоть до границы ультразвука). Так родились первые «кривые равной неприятности» звуков. Эти кривые монотонно спадают с частотой, то есть чем выше частота звука, тем меньший звуко­вой уровень требуется для создания равного по силе раздражающего действия на человека (вид несколь­ких таких кривых приведен далее — в главе об ин­фразвуке). Если же говорить о полном массиве этих кривых в сравнении с изображенным ранее островом слышимости, то можно сказать, что «остров неприят­ности» будет иметь широкий и отчетливо выражен­ный мыс в юго-западной, то есть правой нижней части.

Эти-то кривые и послужили основой для создания действующих ныне международных нормативов по допустимым звукам различной частоты, силы и про­должительности.

Мы еще поговорим о шумовой атаке на человека созданных им в XX веке машин. Здесь упомянем лишь о раздражающем эффекте звуков физиологиче­ского, главным образом речевого происхождения: громкой речи, криков детей и т.п. Особенно сильно действует иногда невнятная отдаленная речь, смысл которой бессознательно, автоматически пытаются распознать соответствующие центры в мозгу чело­века. Подобные воздействия, относящиеся к компе­тенции психоакустики, пока еще не оцениваются ко­личественно.

Маскировка звуков. Это также очень интересное явление, связанное со слуховым аппаратом. Если оперировать формулировкой из учебника по акустике, то можно сказать, что маскировкой называется умень­шение способности слушателя воспринимать один звук в присутствии другого. При этом первый звук называют маскируемым, а второй маскирующим. Эф­фект маскировки может быть отображен повышением порога чувствительности уха по отношению к маски­руемому звуку, то есть понижением чувствительности слуха на частоте (или частотах) маскируемого звука. "Нельзя сказать, что маскировка звуков — откры­тие физиологической акустики наших дней. О ней говорилось еще... в древнегреческих мифах.

Бог богов Кронос (Крон), как известно, был склонен к такому странному занятию, как глотание

Наибольшим маскирую* щим действием по отно­шению к звуку / обла­дает более мощный звук //той же частоты.

Сравнительно мощный звук //, частота которого несколько ниже частоты звука /, обладает еще достаточно сильным мас­кирующим действием.

Звук //, частота которого выше частоты маскируе­мого звука /, обладает сравнительно малым ма­скирующим действием.

собственных детей. Эта незавидная участь грозила и кронову последышу — будущему великому Зевсу. Но находчивая мать Зевса Рея дала Крону проглотить завернутый в пеленки камень, а младенца упрятала в пещеру на Крите. Когда ребенок плакал, то воины, чтобы заглушить его плач, ударяли камнями по своим щитам — маскировка, поистине, отличная.

В наше время этому явлению посвящен целый ряд исследований. Изучалась маскировка;

не

чистого тона чистым тоном различной частоты,

чистого тона шумом,

речи чистыми тонами,

речи монотонным шумом,

речи импульсными звуками и т. п.

Наиболее отчетливые 'закономерности получены для случая маскировки чистого тона другими, отдель­но взятыми чистыми тонами различной частоты. Как и следует ожидать, наибольший маскирующий эффект имеет место при совпадении частот маскируемого и маскирующего звуков. Если уровень маскирующего звука в достаточной мере превышает уровень маски­руемого, то последний полностью подавляется первым.

Попробуем отнести частоту маскирующего звука от частоты маскируемого, скажем, вверх на опреде­ленный интервал, например, на 200—300 герц. Ма­скирующее действие резко упало, и стал отчетливо прослушиваться первичный тон. А теперь переместим частоту маскирующего тона на такой же интервал ниже маскируемого. Мы вправе как будто ожидать, что маскируемый тон проявится столь же отчетливо. Но что это? Он слышен теперь значительно слабее, чем тогда, когда действовал маскирующий тон, ле­жащий на шкале частот выше маскируемого.

Итак, выявляется еще одно интересное свойство слухового аппарата человека, которое едва ли можно было предвидеть: низкочастотные тона обладают большим маскирующим эффектом, чем высокочастот­ные. Найдено и физиологическое объяснение этому явлению: причина кроется в нелинейности восприятия звуков слуховым аппаратом. Как известно из радио­техники, при нелинейной характеристике чувствитель­ности какого-либо аппарата или тракта в нем кроме основного воздействующего тона возникает ряд обер­тонов, т. е. составляющих более высоких.частот. Ча­стота одного из этих обертонов может располагаться близко к частоте маскируемого звука или даже сов­падать с ней, что и обусловливает значительную ма-. скировку низкочастотными тонами.

Интенсивность обертонов в нелинейной системе возрастает с увеличением интенсивности основного тона. Поэтому мощные звуки, хотя бы и с частотами

ниже частоты полезного сигнала, будут обладать осо­бенно сильным маскирующим действием.

А теперь — волнующий корабелов, да и других транспортников вопрос о маскировании речи шумом. Сколько команд, сколько донесений оказались в нуж­ный момент непонятыми из-за шума! Можно себе представить, чем это было или могло быть чревато, особенно в сложных морских условиях.

Для определения разборчивости (или, по-иному, артикуляции) речи в условиях помех (либо при на­личии искажений в звуковоспроизводящем электро­акустическом тракте) пользуются артикуляционными таблицами. Заметим, что различают слоговую, сло­весную и фразовую артикуляцию. Проще всего опре­делять с помощью подопытных лиц слоговую артику­ляцию. Разумеется, это происходит в лаборатории, где искусственно воссоздаются акустические условия, отвечающие будущим натурным условиям.

Слоговые артикуляционные испытательные та­блицы состоят из 50 слогов, большей частью искус­ственных и потому распознаваемых с большим тру­дом, чем известные, привычные слоги.

Вот первые два столбца одной из артикуляцион­ных таблиц, входящих в отечественный ГОСТ:

пуль зош ряй стял жоф

няк

мюф

фсен

ек

box

Тут впору вспомнить наш эпиграф. Если футури-* сты считали крупным вкладом в стихотворчество три бессмысленных слога, то входящие в ГОСТ. 50 арти­куляционных таблиц по пятидесяти слогов каждая—-это уже целый «катехизис поэзии»! А между тем артикуляционным таблицам не нашлось лучшего применения, как лежать на столе диктора, моно^ тонно читающего слоги и следящего за тем, что­бы испытуемые лица не переговаривались и не за­сыпали. -

Число правильно понятых слогов таблицы, усред­ненное по всем испытуемым, представляет собой про­цент слоговой артикуляции, с помощью которой по

соответствующим кривым можно определить артику­ляцию фраз. Так, при слоговой артикуляции 40—• 50% число правильно понятых фраз достигает 90% (вот роль смыслового фактора!). При слоговой арти­куляции 70% процент правильно понятых фраз бли­зок к 100, причем смысл фраз улавливается почти без напряжения.

Специалисты по физиологической акустике подме­тили, что для разборчивой речи наиболее важна по­лоса частот, близкая к области максимальной чув­ствительности слуха. Максимальные звуковые уровни в спектре женской речи ближе к этой частотной по­лосе, чем в спектре мужской речи. Поэтому голос женщины-диктора, особенно в условиях низкочастот­ных помех, может быть несколько более разборчи­вым, чем голос диктора-мужчины. И естественно, что тот же женский голос, который иногда похож на сладостную трель соловья, может, как более высоко­частотный, оказывать при некоторых условиях и бо­лее сильное раздражающее действие, чем мужской баритон. Очевидно, тут уже действуют не только или даже не столько факторы физиологической акустики, сколько обычные житейские категории.

Можно было бы еще много говорить об удивитель­ном аппарате слухового восприятия: о том, как бла­годаря бинауральному эффекту двух ушей опреде­ляют со значительной точностью направление на источник звука; о разрешающей способности слуха к восприятию двух близких по частоте или интенсив­ности звуков; об интереснейшем устройстве самого слухового аппарата человека и т. п. Но это вышло бы за рамки нашего краткого повествования об уди­вительном мире звука.

Так что же, неужели у уха совсем нет недостат­ков? Есть, конечно; упомянем лишь один из них. Он связан все с той же громкостью звуков. Диапазон воспринимаемых слуховым аппаратом громкостей, как мы видели, весьма велик. Но вот в области срав­нения громкостей двух даже раздельно создаваемых звуков ухо не столь уж совершенно.

Почти каждый человек может сказать, что такой-то звук вдвое или, скажем, втрое громче другого. Установить на слух пяти-шестикратную разницу в

громкости двух, хотя бы однородных звуков могут лишь немногие. При большем различии громкостей субъективно сравниваемых звуков пасуют и эти не* многие.

УДИВИТЕЛЬНЫЙ