Przetwarzanie dźwięku

Narząd słuchu. Systemy
przestrzennego odtwarzania dźwięku.

Budowa ucha

Elementy budowy ucha



Błona bębenkowa - błona oddzielająca

przewód słuchowy zewnętrzny od ucha

środkowego. Fale dźwiękowe wprowadzają

błonę bębenkową w drgania, które są

następnie przenoszone na młoteczek i

dalsze kosteczki słuchowe



Młoteczek - część ucha znajdująca się w

jamie bębenkowej



Kowadełko - kosteczka słuchowa

znajdująca się w jamie bębenkowej

ssaków

Elementy budowy ucha



Strzemiączko - jest odpowiedzialna za
przekazywanie drgań błony bębenkowej
do ucha wewnętrznego. Strzemiączko jest
najmniejszą kością ciała ludzkiego, mającą
długość około 3 mm



Trąbka słuchowa - kanał długości 3-4 cm
łączący jamę bębenkową ucha
środkowego z częścią górną gardła służy
do wyrównywania ciśnień po obu stronach
błony bębenkowej

Elementy budowy ucha



Ślimak - składnik ucha

wewnętrznego złożony z części

kostnej (o kształcie muszli ślimaka) i

mieszczącego się w niej przewodu

ślimakowego, który zawiera

receptor słuchu



Kanały półkoliste - część ucha

wewnętrznego. Znajdują się w

błędniku - wewnętrznej części ucha

Budowa ucha
wewnętrznego

Działanie narządu słuchu



Proces zamiany impulsów mechanicznych

(fala akustyczna) na nerwowe i właściwa

interpretacja tychże przez mózg jest

zjawiskiem bardzo skomplikowanym.

Istnieje wiele fenomenów słyszenia

pozostających ciągle na etapie

przypuszczeń (zależność wrażenia

wysokości od głośności i czasu trwania

impulsu, zmienna – związana z pasmem –

czułość na natężenie i zmiany wysokości,

ogromny wpływ stanów nieustalonych na

barwę, zjawisko tonów subiektywnych).

Ciężka praca narządu słuchu



Wyobraź też sobie, jaką masę pracy musi

wykonać mózg, by w powodzi dźwięków

zdefiniować wysokości, barwy,

pogrupować je, nie myląc słuchanej

muzyki z odgłosem telewizora z

sąsiedniego pokoju, miauczącego kota czy

hałasem ulicy zza okna; skupiać się na

tych dźwiękach, które w danym momencie

są najważniejsze, ciągle śledząc te w

dalszym planie i jednocześnie

identyfikować kierunki, z jakich dochodzą.

Słabe strony narządu słuchu
Maskowanie dźwięków



Ludzkie ucho ma wiele słabych stron.
Obok braku charakterystyki liniowej ucho
ludzkie ma zdolność maskowania jednych
dźwięków przez inne. Zjawisko to polega
na tym, że dźwięk o niższym poziomie
można zagłuszyć innym, głośniejszym,
nawet o innej częstotliwości. Dźwięk
cichszy, przy odpowiedniej różnicy
poziomów, przestaje być słyszalny.

Słabe strony narządu słuchu
Dudniący dźwięk



Dudniący dźwięk - owo dudnienie powstaje w
naszym mózgu. I jest to kolejny wynik słabej
strony naszego układu słuchowego, polegającej
na niezdolności słuchu do rozdzielenia dwóch
dźwięków o bardzo zbliżonych częstotliwościach.
Zjawisko to ma miejsce gdy do uszu naszych
docierają jednocześnie dźwięki o różnicy
częstotliwości rzędu kilku lub kilkunastu herców.
Pojawia się wówczas wyraźna pulsacja .

Słabe strony narządu słuchu
Zmęczenie słuchu



Osoby, które mają duży kontakt z dźwiękiem
mogą spotkać się z tzw. zmęczeniem słuchu.
Pojawia się ono wtedy, gdy pracuje się zbyt długo
przy dużym natężeniu dźwięku. Zmęczenie słuchu
powoduje obniżenie czułości słuchu i oznacza
konieczność przerwania pracy nad dźwiękiem.
Otóż słuch bardzo szybko przyzwyczaja się do
zastosowanej korekcji. Należy zachować
ostrożność przy dokonywaniu obróbki dźwięku
dlatego , że możemy zapędzić się w "ślepą
uliczkę" , a efekty długotrwałej pracy z
korektorami będą dalekie od oczekiwanych.

Lokalizacja dźwięku



Para uszu pozwala odbierane dźwięki
umieszczać w przestrzeni akustycznej,
umożliwiając rozróżnienia: prawo–lewo,
przód–tył, góra–dół.



Dokładność lokalizacji poziomej (ok. 2°)
jest lepsza od pionowej (ok. 9°). Łatwiej
też określić kierunki dla dźwięków
złożonych, jak trzaski czy szumy, niż dla
tonów czystych.

Lokalizacja dźwięku



Tylko dźwięk pochodzący ze źródła
leżącego dokładnie naprzeciw (lub z tyłu)
głowy dostarcza obu uszom jednakowej
informacji.



W każdej innej sytuacji – wskutek różnicy
dróg pokonywanych przez falę akustyczną
docierającą do prawego i lewego ucha –
między odbieranymi przez nie sygnałami
występuje opóźnienie powodujące różnice
fazy i natężenia.

Lokalizacja dźwięku -
ciekawostka



Dla skrajnie bocznego sygnału
wpadającego bezpośrednio do lewego
ucha – dźwięk w uchu prawym (zmuszony
do okrążenia głowy i pokonania
dodatkowego dystansu ok. 20 cm) pojawia
się z opóźnieniem rzędu 0,6 ms (0,2 m :
340 m/s = 0,0006 s)



Przy 5500 Hz i długości fali ok. 6cm
natężenie dźwięku w uchu całkiem
odwróconym od źródła jest niższe o 20 dB

Czynniki ułatwiające orientację w
przestrzeni akustycznej



Drobne ruchy głową pozwalają
ustalić kierunek - przy lokalizacji
dźwięków niskich



Różnice w barwie -ucho
zacienione odbiera ciemniejszy,
bardziej stłumiony w zakresie
wyższych częstotliwości dźwięk

Ćwiczenie



Zamknij oczy. Skoncentruj się na jakimś dźwięku

otoczenia (niech to będzie np. szum

komputerowego wentylatora).



Przysłoń prawe ucho dłonią. Zauważ, że nie

spowoduje to przesunięcia źródła dźwięku w

stronę otwartego ucha, chociaż warunki słyszenia

uległy znacznemu pogorszeniu.



Spróbuj teraz środkowym palcem radykalnie

zatkać to samo ucho. Obraz źródła natychmiast

zostanie umiejscowiony skrajnie z lewej strony.



Zasadnicze znaczenie w rozpoznawaniu

kierunków ma różnica czasu

Ocena odległości



Ocena odległości od źródła sygnału

dźwiękowego nie jest już tak precyzyjna i

opiera się w znacznej mierze na

dotychczasowych doświadczeniach

słuchacza: głośności i barwie znanych mu

źródeł dźwięku (wysokie częstotliwości

zanikają w miarę zwiększania dystansu,

ciche brzmienie dźwięków kojarzonych z

głośnymi źródłami świadczy o tym, że są

umieszczone daleko) czy porównywaniu

dźwięków bezpośrednich z odbitymi.

Przetwarzanie dźwięku

Systemy odtwarzania dźwięku

Monofonia



Monofonia - to najstarszy sposób zapisu i

odtwarzania nagrań audio. W systemie Mono

stosuje się tylko jeden kanał, aby go odtworzyć

wystarczy jeden głośnik oraz wzmacniacz

monofoniczny. Dźwięk zapisany w ten sposób nie

jest dźwiękiem przestrzennym.



System monofoniczny jest stosowany do przesyłu

informacji falami radiowymi średnimi i krótkimi

(AM). Ten sposób odtwarzania stosowany jest

jeszcze w najtańszych konstrukcjach "tzw. radiach

kuchennych", oraz w krótkofalówkach.



Dźwięk nagrany w systemie mono można

odtworzyć na sprzęcie stereo, ale dźwięku stereo

nie odtworzymy za pomocą odbiornika

monofonicznego.

Monofonia

Stereofonia



Stereofonia jest techniką utrwalania i

odtwarzania dźwięku, umożliwiającą słuchaczowi

odczucie jego "przestrzenności" – to jest doznania

wrażenia, że dźwięk nie pochodzi bezpośrednio z

głośników (kolumn głośnikowych).



Efekt taki uzyskuje się dzięki użyciu dwóch

kanałów - lewego i prawego, w których

odtwarzane są nieznacznie różniące się między

sobą sygnały, wynikające z odpowiedniego

ustawienia mikrofonów (w sali koncertowej lub w

studio nagrań).

Stereofonia

Kwadrofonia



Kwadrofonia jest systemem czterokanałowego

zapisu dźwięku. Odbywa się to za pomocą

czterech mikrofonów. Generalnie można wyróżnić

dwa systemy kwadrofoniczne:



umieszczające słuchacza na miejscu dyrygenta

orkiestry symfonicznej (w centrum zdarzenia

muzycznego),



starające się odwzorować akustykę pomieszczenia

(sali koncertowej lub wybranej części dowolnej

przestrzeni np. skrzyżowania ulic w wielkim

mieście).



Pierwszy wariant powoduje ostrą lokalizację

pozornych źródeł dźwięku, natomiast drugi nieco

rozmytą, ale za to z informacją o ogólnej

przestrzeni akustycznej.

Kwadrofonia

Dolby Surround Pro Logic



Dolby Surround Pro Logic – format

kodowania dźwięku otaczającego,

dookólnego. Jest to ulepszona wersja

systemu dźwięku przestrzennego (stereo)

z czterema kanałami: przednim lewym,

przednim centralnym i przednim prawym

oraz kanałem tylnym. Był to pierwszy

system dźwięku dookólnego Surround

powszechnie przyjęty do użytku

domowego. Zasada kodowania sygnału

wywodzi się z opracowanego dla potrzeb

kin Dolby Surround.

Dolby Pro Logic



Dolby Pro Logic wykorzystuje 4-kanałowy sygnał.

Jest on zapisywany na dwóch ścieżkach.



Nagrania Dolby Pro Logic można odtwarzać na

sprzęcie bez dekodera Dolby Pro Logic otrzymując

w takich warunkach stereo dwukanałowe.



Dolby Pro Logic zapewnia dobrą kompatybilność z

odtwarzaniem monofonicznym.



Sprzęt wyposażony w dekoder Dolby Pro Logic

dekoduje zakodowaną informację tak by stworzyć

trzy kanały przednie oraz jeden kanał tylny

odtwarzany przez dwa głośniki. W sumie do

odtwarzania nagrań Dolby Pro Logic wykorzystuje

się pięć zestawów głośnikowych.

Dolby Pro Logic

Dolby Surround 5.1



Dolby Surround 5.1 - system zapisu

dźwięku znany także jako Dolby Surround.



5.1 oznacza sześć głośników



przednie: lewy, prawy i centralny,



tylne: lewy i prawy)



subwoofer.



W systemie 5.1 zapisywane są najczęściej

dźwięki do filmów DVD. Powoduje on

wrażenie dźwięku przestrzennego. Jest

rozszerzeniem systemu Dolby Pro Logic.

Dolby Surround 5.1

Dolby Digital EX



Dolby Digital EX - Rozwinięcie standardu
Dolby Digital. Dolby Digital EX pozwala na
uzyskanie dodatkowego, centralnego
kanału tylnego. Systemy kina domowego
pracujące w tym standardzie określane są
często mianem systemów 6.1, w
odróżnieniu od standardowych urządzeń
Dolby Digital, które noszą miano
systemów typu 5.1.

Dolby Digital EX

7.1

Źródła



http://pl.wikipedia.org



www.google.pl

– Grafika