FIZIOLOŠKA

1. FIZIOLOŠKA AKUSTIKA Čulo sluha

2. UVOD ●Kontrola fizičkih veličina u zvučnom polju ostvaruje se na OBJEKTIVNI način pomoću mik- rofona i drugih pratećih uređa- ja.

3. ●Vrednost intenziteta zvuka, zvučnog pritiska ili neke druge fizičke veličine se može ustanovi- ti u svakom trenutku. ●Ova objektivna merenja su neophodna da bismo znali u kakvim se uslovima nalazi čo- vek.

4. ●Krajnji cilj je upoznavanje sa efektima koje ima zvuk na čo- veka. ●FIZIOLOGIJA je nauka koja proučava funkcije pojedinih or- gana.

5. ●U fiziološku akustiku spadaju pojave koje prate percepciju zvuka preko čula sluha i drugih organa. ●Sve što obrađuje fiziološka a- kustika je u oblasti SUBJEKTIV- NOG. ●ČOVEK je i prijemnik i genera- tor zvuka.

6. ●U poslednje vreme mnogobroj-na istraživanja istražuju korela- ciju između objektivnog i subje- ktivnog načina prijema zvuka. ●Teži se tome da osobine čoveka kao prijemnika budu što više u- ključene u objektivne karakte- ristike audio uređaja.

7. ●Realno je uskoro očekivati i potpunu simulaciju rada čove- kovog uha.

8. ČULO SLUHA ●Čulo sluha se sastoji od: - spoljašnjeg uha - srednjeg uha - unutrašnjeg uha

10. SPOLJAŠNJE UHO ●UŠNA ŠKOLJKA je ulazni deo spoljašnjeg uha. Uloga joj je da prikupi što više energije koja dolazi iz prostora.

11. ●Dimenzije ušne školjke su ne- dovoljne da se njeno dejstvo is- polji na niskim frekvencijama. Ispoljava se tek na 3000 Hz ka- da zvuka postane reda veliči- ne ušne školjke.

12. ●Zvuk koji prihvati ušna školj- ka ulazi u SLUŠNI KANAL, pop- rečnog preseka 0.4 cm2, dužine 2.5 cm. ●Na kraju slušnog kanala je BUBNA OPNA. Ona predstavlja granicu izme u spoljašnjeg i srednjeg uva. đ

13. ●BUBNA OPNA vibrira po dolas- ku zvučnog talasa kao i bilo ko- ja membrana. ●Pomoću nje se akustička ener- gija pretvara u mehaničku.

14. SREDNJE UHO ●Srednje uho je povezano sa us- nom šupljinom. Zato je u njemu vazduh. Taj kanal je EUSTAHIJEVA TUBA. Otvara se samo pri gutanju i zevanju.

15. ●Ukoliko dođe do jakog zvuka potrebno je otvoriti širom usta. Tako će se izjednačiti pritisak sa obe strane bubne opne.

16. ●U srednjem uhu se nalaze 3 koščice koje prema svom obliku nose naziv: - čekić - nakovanj - uzengija

17. ●Koščice su međusobno poveza- ne elastičnim vezama i prenose mehaničku energiju sa bubne opne na opnu na OVALNOM PROZORU.

18. ●Mehanički odnos koščica i re- lativno male dimenzije opne na ovalnom prozoru u odnosu na bubnu opnu, povećavaju o- setljivost čula sluha.

19. UNUTRAŠNJE UHO ●Glavni deo unutrašnjeg uha je PUŽ(pužasto telo). To je koščani, šuplji organ is- punjen limfom.

20. ●Pužasto telo je u stvari kanal dužine 30 – 35 mm savijen u ob- lik puža. ●Puž je podeljen po horizontali na gornji i donji deo BAZILAR- NOM MEMBRANOM.

21. ●Na bazilarnoj membrani se nalazi KORTIJEV ORGAN sa oko 25 000 nervnih završetaka glav- nog slušnog nerva. TREPLJE. ●Naizmenični pritisak u tečnos- ti puža detektuje se pomoću tih treplji.

22. ●Treplje se savijaju, stvaraju se električni impulsi i prenose se do mozga brzinom od 30 m/s. ●Ti impulsi u centru za sluh stvaraju osećaj zvuka.

23. ●Do poremećaja u slušanju može doći zbog poremećaja u bilo kom delu lanca.

24. OSEĆAJ JAČINE VISINE IBOJE ZVUKA ●Čulo sluha reaguje jasno na: - jačinu - visinu - boju zvuka.

25. ●JAČINU zvuka određuje inten- zitet koji zavisi od: - snage zvučnog izvora - udaljenosti od izvora ●VISINA zavisi od frekvencije. ●BOJU određuje frekvencijski spektar zvuka.

26. VEBER – FEHNER ov ZAKON : ●OSEĆAJ JE SRAZMERAN log POBUDE.

27. ●To znači da čovečija čula ne re- aguju na nadražaje linearno već logaritamski. ●Kada je u pitanju čulo sluha o- vaj zakon važi za jačinu i visinu zvuka.

28. JAČINA TONA ●Da bi se jačina tona izrazila prema Veber – Fehnerovom za- konu, uveden je dB: L = 10 log J/J0 ●L – nivo zvuka[dB]

29. ●J – intenzitet zvuka koji želi- mo da izrazimo preko ni- voa [W/m2] ●J0– intenzitet zvuka na pragu čujnosti na 1000 Hz

30. ●PRAG ČUJNOSTI je najtiši zvuk koji naše uho može da registruje na 1000 Hz. J0 = 10-12 W/m2 ●Način izražavanja intenziteta zvuka preko nivoa u dB je naj- češći u praksi.

31. ●Svi instrumenti koji služe za praćenje promene intenziteta u prostoru oko zvučnog izvora i- maju isključivo vrednosti u dB. To znači da daju podatke o NIVOU ZVUKA.

32. ●Ukoliko raspolažemo podat- kom o zvučnom pritisku p, a ne o nivou zvuka L, može se izves- ti: p2 J = -------- ·c p2 ------- ·c J L = 10 log ----- = 10 log ----------- p02 J0 ------- ·c

33. p 2 p2 L = 10 log ----- = 10 log (----) p02 p0 p L = 20 log ----- p0 p – zvučni pritisak u [Pa] koji želimo da izrazimo preko nivoa u [dB]

34. p0– zvučni pritisak koji odgo- vara intenzitetu zvuka na pragu čujnosti p0 = 2 ·10-5 Pa

35. ●Izražavanje nivoa zvuka u [dB] je opravdano jer: - ljudsko uvo čuje logaritamski - se raspon u numeričkim vre- dnostima veoma smanjuje ●Npr.: promeni intenziteta zvuka od 1 000 000 = 106 puta odgovara promena nivoa od 60 dB.

36. ●Razlika 2 nivoa zvuka: J1 J2 L1 – L2 = 10 log ----- - 10 log ----- J0 J0 J1 L1 – L2 = 10 log ----- J2

37. ●Npr.: Ako imamo neku pre- preku ( zid ), možemo na osnovu L1 – L2 videti koliko je data pre- preka dobar izolator. ●[dB] je relativna i objektivna jedinica. ●[dB] ne zavisi od frekvencije.

38. ●[dB] se sabiraju preko log: - ako imamo 2 ista nivoa L1 i L2, ukupni nivo se izračunava preko zbira intenziteta: L1 + L2 J = J1 + J2 - ako je J1 = J2 J = 2J1

39. J1 + J2 2J1 L = 10 log ---------- = 10 log ------ J1 J1 L = 10 log 2 = 3 dB

40. ●Povećanjem broja izvora pove- ćava se i ukupan nivo. ●Npr.: HOR 100 ljudi ( akustička snaga svakog člana je ista ) 100 L = 10 log ------- = 10 log 102 1

41. L = 20 log 10 = 20 dB tabela:

42. ●Pri udaljavanju od zvučnog iz- vora za 2 puta veće rastojanje nivo se smanjuje za 6 dB: p1 ∆L = 20 log ----- = ... p2

43. p2 Pa J = -------- = -------- ·c 4πr2 p12 Pa J1 = -------- = -------- ·c 4πr12 Pa p22 J2 = -------- = -------- 4πr22 ·c

44. ●Iz prethodnog sledi: ·c Pa p12 = ------------ 4πr12 p12 r22 ----- = ----- p22 r12 ·c Pa p22 = ------------ 4πr22

45. J1 p12 ∆L = 10 log ----- = 10 log ------ J2 p22 p1 p1 ∆L = 10 log (-----)2 = 20 log ---- p2 p2 r2 ∆L = 20 log ---- r1

46. ●Ako je: r2 = 2 r1 onda sledi: ∆L = 20 log 2 = 6 dB

47. VISINA TONA ●Visina svakog tona zavisi od frekvencije. ●Kod sinusnog signala visinu to- na određuje broj oscilacija u se- kundi.

48. ●Sa povećanjem frekvencije vi- sina tona raste. U akustici max do 20 000 Hz. ●Kada neku veličinu prikazuje- mo u zavisnosti od frekvencije, promena f se daje u log razmeri ( u skladu sa Veber – Fehnerom ).

49. ●Audio opseg ( 20 – 20 000 Hz ) ima 10 oktava. ●OKTAVA je interval kod koga je odnos frekvencija 2:1. ●Na sredini opsega je 1 000 Hz. To je srednja oktava za ceo čuj- ni opseg.

50. ●SUBJEKTIVNA VISINA TONA je ona koju ljudsko čulo sluha re- gistruje. ●Subjektivan osecaj visine se ne poklapa sa skalom u [Hz]. ●Subjektivna jedinica za visinu tona je [mel]: - Hz = mel do ~ 500 Hz - za više f: ista promena u [mel] sve veća promena u [Hz]