Psychoakustika: Rozdiel medzi revíziami

Smazaný obsah Přidaný obsah
Luppus (diskusia | príspevky)
dBez shrnutí editace
d základné korektúry, wikifikácia, slovosled; stále ale na úpravu
Riadok 1:
{{na úpravu|pojmy, slovosled, čiarky, zdroje, wikilinky}}
'''Psychoakustika''' je vedný odbor, ktorý sa zaoberá výskumom vnímania [[Zvuk|zvuku]]. Presnejšie, štúdiom a výskumom fyziologických a psychologických reakcií na zvukové podnety, ako sú [[reč]] a [[hudba]]. Ďalej sa začleňuje do [[Psychofyzika|psychofyziologickej]] fyziky.
 
'''Psychoakustika''' je vedný odbor, ktorý sa zaoberá výskumom vnímania [[Zvuk|zvukuzvuk]]u. Presnejšie, štúdiom a výskumom fyziologických a psychologických reakcií na zvukové podnety, ako sú [[reč]] a [[hudba]]. Ďalej sa začleňuje do [[Psychofyzika|psychofyziologickej]] fyziky.
 
== Úvod ==
[[Počúvanie]] alebo počutie nie je výlučne mechanickým javom šírenia sa [[Vlnenie|vĺn]], ale aj záležitosťou zmyslov a spôsobu [[Vnímanie|vnímania]]; inak povedané, keď človek počuje niečo, to niečo prichádza k jeho [[Uchoucho|uchu]] ako mechanická vlna cestujúca vzduchom, ktorá sa potom v uchu mení do podoby nervových akčných potenciálov. Vzruch potom cestuje nervami k [[Mozogmozog|mozgu]], kde dochádza k vnímaniu. Preto, pri riešení problémov v [[akustika|akustike]], ako n.p.napríklad pri spracovaní audio signálov, je vyhovujúce zobrať do úvahy nie len mechanickú podstatu prenosu podnetu ale aj fakt, že ucho a mozog človeka vplývajú na konečný výsledok vnemu.  
 
Vnútorné ucho, napríklad, vykonáva značnú časť spracovania signálov transformáciou zvukových vĺn do podoby nervových [[Impulzimpulz|impulzov]], avšak, toto spracovanie nie je dokonalé lebo niektoré rozdiely akustických vĺn nedokáže rozoznať. Technológie používajúc [[Kompresia dát|kompresiu]] dát, ako napríklad, [[MP3]], využívajú túto skutočnosť. Na viacNaviac, ucho reaguje [[lineárna funkcia|nelineárne]] na zvuky rožných úrovní; táto nelineárna reakcia je známa ako hlasitosť. Preto telefonické siete a zariadenia odstraňovania [[ŠumElektronický šum|šumu]] najprv nelineárne pakujú dátové balíky, a po odvysielaní ich rozbaľujú pre [[Reprodukcia zvuku|reprodukciu]]. Ďalším sprievodným javom ušnej nelinearity je umelé vnímanie neexistujúcich úderov alebo rázov pri spracovaní zvukov blízkej frekvencie, to jesť, intermodulačné skreslenie.
 
Pojem ''psychologická akustika'' sa skloňuje v spojení s kognitívnou psychológiou a spôsobom ako osobné očakávania, predpojatosti a sklony ovplyvňujú subjektívne posúdenie zvukovej estetickosti a ostrosti vnemu na základe lišacích sa hodnotení kvality interpreta alebo hudobného nástroja. Príslovie, že "človek„človek počuje, to čo chce počuť"počuť“ to výstižne pomenováva.[potrebný{{Bez citát]citácie}}
 
== Hranice vnímania ==
Ľudské ucho rozlišuje zvuky od 20  [[Hertz (jednotka)|Hz]] (0.,02 kHz) do 20, 000 Hz (20 kHz). Horná hranica sa znižuje s vekom;, väčšina dospelých nepočuje zvuky nad 16  kHz. Najnižšia [[Frekvencia (fyzika)|frekvencia]], ktorá bola označená ako hudobný [[tón]] bola12bola 12 Hz, v laboratórnych podmienkach. Tóny medzi 4 a 16 Hz sa dajú vnímať cez dotyk.
 
FrekvenčnýFrekvenčné odozvarozlíšenie ucha je 3.,6 Hz v rámci 1000[[hlasová oktáva|oktávy]] 20001 000{{--}}2 000 Hz oktávy. To znamená, že, zmenyzmena vo výške tónu väčšejväčšia akonež 3.,6 Hz sa dajú vnímaťje v riadených podmienkach rozlíšiteľná. Avšak, aj menšie zmeny vo výške tónu sa dajú vnímať inými spôsobmi. Na príklad,Napríklad [[interferencia (vlny)|interferenciu]] dvoch výšoktónov sas blízkou frekvenciou často počujepočuť ako opakovanépravidelné kolísanie vohlasitosti veľkosti tónuzvuku. Toto pozmenenie [[amplitúda|amplitúdy]] sa vyskytuje pri frekvenciífrekvencii, ktorá sa rovná rozdielu frekvencií daných dvoch tónov, a je známa ako zaznievanie.{{Bez citácie}}
 
Poltónová [[Stupnica (hudba)|stupnica]], ktorá sa používa v európskom hudobnom značení, nie je lineárna ale je logaritmická. Ďalšie stupnice boli odvodené z experimentoch vnímania ľudského počutia, ako sú na príkladnapríklad, melová stupnica a Barkova stupnica. Tieto stupnice sa za zvyčajne nepoužívajú pri [[Komponovanie hudby|komponovaní]] ale pri štúdiu vnímavosti. Ich vlastnosťou je, že sú približne logaritmické pri vysokých frekvenciách a takmer lineárne pri nízkych.
 
Rozsah intenzity počuteľných zvukov je obrovský. Ušný [[bubienok (cicavce)|bubienok]] dokáže zacítiť aj malé kolísanie v tlaku zvuku a dokáže rozpoznať zmenu na úrovni mikropaskalu alebo väčšiu než 1bar1 [[Bar (tlak)|bar]]. Z tohto dôvodu sa úroveň tlaku vzduchu meria logaritmicky, vzhľadom na hodnotu 20 [[Pascal|µPa]] (1.97385×10−10,97385×10<sup>−10</sup> [[Atmosféra (jednotka)|atm]]). Najnižšia úroveň počutia je definovaná ako 0dB0 [[Bel (jednotka)|dB]],  najvyššia nie je jasne stanovená, aj z dôvodu, že ucho utrpí fyzické poškodenie, formou zvukom spôsobené poškodenie sluchu, predtým než sa vyčerpá jeho rozsah.
 
Podrobnejší výskum dolného prahu počutia zistí, že dolná hranica počutia závisí od frekvencie. Takto, meraním najnižšie intenzity testovacích tónov rôznych frekvencií sa získava  krivka absolútneho prahu počutia – ATH. Zvyčajne,Ucho uchoje jezvyčajne najcitlivejšie, to jesťteda má najnižší prah počutia, v rozsahu frekvencií 1 {{- -}}5 kHz, hoci sa tento rozsah mení s vekom, tak že klesá citlivosť nad 2 kHz.
 
ATH je najmenšia z kriviek rovnakej hlasitosti. Krivky rovnakej hlasitosti určuje úroveň [[Tlak|tlakutlak]]u vzduchu, na podklade rozsahu počuteľných frekvencií, ktoré ucho vníma ako rovnakej hlasitosti. Krivky rovnakej hlasitosti prvý krát merali [[Harvey Fletcher]] a [[Wilden A. Munson]] v Bellových[[Bell LaboratoriachLabs]] v roku [[1933]], požívajúc tóny získaneprehrávané cez slúchadlá. Údaje, ktoríktoré získali sa volajú [[Fletcher–Munsonove krivky]]. Keďže, subjektívnu hlasitosť bolo obťažnéobtiažne stanoviť, Fletcher–MunsonoveFletcher-Munsonove krivky boli spriemerované podľacez počtuviacero skúmaných osôb.
 
== Krivka rovnakej hlasitosti ==
Robinson a Dadson vylepšili metódu v roku [[1956]] a získali novú sériu kriviek rovnakej hlasitosti pre čelný zdroj zvuku v bezdozvukovej (bezodrazovej) miestnosti. [[Robinson-Dadsonove krivky]] sa stali štandardom v podobe [[Medzinárodná organizácia pre normalizáciu|ISO]] 226 v roku [[1986]]. V roku [[2003,]] bol tento štandard bol doplnený o údaje získane z 12 medzinárodných štúdií.
 
Robinson a Dadson vylepšili metódu v roku 1956 a získali novú sériu kriviek rovnakej hlasitosti pre čelný zdroj zvuku v bezdozvukovej (bezodrazovej) miestnosti. Robinson-Dadsonove krivky sa stali štandardom v podobe [[ISO]] 226 v roku 1986. V roku 2003, tento štandard bol doplnený o údaje získane z 12 medzinárodných štúdií.
 
== Lokalizácia zvuku ==
Řádek 33 ⟶ 34:
Graf zvukového prekrývania
 
V niektorých prípadoch, inak jasne počuteľný zvuk môže byť prekrytý (zamaskovaný) iným zvukom. Na príkladNapríklad, konverzáciu na autobusovej zastávke nebudete počuť ak v blízkosti prechádza hlučné nákladné auto. Tento jav sa volá prekrývanie. Tichší zvuk je prekrytý a nepočuť ho v prítomnosti hlasnejšieho zvuku..
 
== Fantómová základná výška ==
Hlavný článok: fantómová základná výška
 
V prípade frekvenčného  harmonického radu 2f, 3f, 4f, 5f, a.t.d (kde f  je špecifická frekvencia), ľudia počujú každú výšku ako  f.
 
== Softvér ==
Kódovanie zvukových signálov používa logaritmy založené na podklade psychofyziologickej akustiky
 
Psychofyziologicko akusticky model poskytuje vysokú kvalitu  čiastočné [[Stratová kompresia|stratovou kompresiou]] tým, že, určuje ktoré byť časti digitálneho signálu môžu byť bezpečne odstránené (alebo agresívne potlačené), bez výraznej straty vo vnímanej kvality zvuku.
 
Tento model vysvetľuje, prečo prudké plesnutie rukami sa môže zdať bolestivo hlasité v tichej knižnici ale si ho nikto ani nepovšimne v tlačenici dopravnej zápchy. Tak psychofyziologická analýza poskytuje výhodnú úroveň kompresie hudobných súborov: 1/10-nu až 1/12-nu veľkosti kvalitného originálu pri omoc menšej strate kvality. Takáto kompresia je znakom takmer všetkých formátov čiastočne stratovej kompresie: Dolby Digital (AC-3), MP3, Opus, Ogg Vorbis, AAC, WMA, MPEG-1 Layer II a ATRAC, kompresia používaná v MiniDiskoch, a niektorých Walkmanových modeloch.
 
Psychofyziologická akustika je založená na ľudskej anatómii a na už hore uvedených vlastnostiach a ohraničeniach ľudského počutia. Sumárne:
 
• Vysoko frekvenčné ohraničenie
 
• Absolútny prah počuteľnosti
 
Tento model vysvetľuje, prečo prudké plesnutie rukami sa môže zdať bolestivo hlasité v tichej knižnici ale si ho nikto ani nepovšimne v tlačenici dopravnej zápchy. Tak psychofyziologická analýza poskytuje výhodnú úroveň kompresie hudobných súborov: 1/10-nu až 1/12-nu veľkosti kvalitného originálu pri omoc menšej strate kvality. Takáto kompresia je znakom takmer všetkých formátov čiastočne stratovej kompresie: [[Dolby Digital]] (AC-3), [[MP3]], Opus, [[Vorbis|Ogg Vorbis]], AAC, [[Windows Media Audio|WMA]], MPEG-1 Layer II a [[ATRAC]], kompresia používaná v MiniDiskoch, a niektorých Walkmanových modeloch.
• Časové prekrývanie
 
Psychofyziologická akustikaPsychoakustika je založená na ľudskej anatómii a na už hore uvedených vlastnostiach a ohraničeniach ľudského počutia. Sumárne:
• Simultánne prekrývanie
* Vysoko frekvenčné ohraničenie
* Absolútny prah počuteľnosti
* Časové prekrývanie
* Simultánne prekrývanie
 
Kvôli takýmito ohraničeniam, schopnosť ucha vnímať zvuky je  rôzne ohraničená a kompresný algoritmus dokáže prisúdiť nižšiu prioritu zvuku, ktorý je mimo rozsahu počutia. Účelným posúvaním bitov informácie od nedôležitých komponentov ku dôležitým, algoritmus zaisťuje, že zvuk, ktorý poslucháč počuje, bude vnímaný ako vysokej kvality.
 
== Hudba ==
Psychofyziologická akustikaPsychoakustika zahŕňa témy a oblasti výskumu, ktoré sú relevantné pre hudobnú psychológiu a hudobnú terapiu. Akademici ako Benjamin Boretz považujú niektoré výsledky psychofyziologickej akustiky ako významné len v rámci hudobného kontextu.
 
LP-čky Environments series od Irv Teibela (1969{{--}}79) sú skorým príkladom komerčne dostupných zvukoch pre účel zvýšenia psychologických schopnosti.
 
== Aplikovaná psychofyziologická akustikapsychoakustika ==
Psychofyziologicko akusticky model 
 
Psychofyziologická akustikaPsychoakustika už dlho symbioticky ťaží z informatiky, počítačového inžinierstva a počítačových sieti. Pionieri internetu J. C. R. Licklider a Bob Taylor absolvovali magisterskú prácu zo psychofyziologickej akustiky na univerzitnej úrovní, predtým než začali skladať ich balíkovo orientované počítačové siete.
 
Psychofyziologická akustikaPsychoakustika zasahuje do mnohých odvetí, ako je vývoj softvérov, kde vývojári mapujú dokázané a experimentálne modely; v digitálnom spracovaní, kde zvukovo kompresné zakódovanie, ako MP3 a Opus využíva psychofyziologicko akusticky model na zväčšenie kompresného pomeru; v dizajne vysokokvalitných audio súprav pre vierohodnú reprodukciu hudby v divadlách a domácnostiach; vo vojnovom priemysle, kde vedci experimentujú z akustickými zbraňami s účelom zneškodnenia, zranenia alebo zabitia; v hudbe, vytváraním nových sluchových zážitkov prekrývaním alebo zosilnením frekvencií; v dizajne malých ale vykaných reproduktorov, ktoré využívajú fenomén  fantómovej základnej výšky, aby vytvorili dojem basových tónov, ktoré reproduktor sám nedokáže vybudiť. 
== Zdroj ==
{{Preklad|en|Psychoacoustics|695277860}}
[[Kategória:Psychofyziologická akustikaPsychoakustika]]