Амплитудные искажения гармонического спектра УМЗЧ, ООС и амплитудная характеристика.

[Medan]

Косвенно это подтверждает тот факт, что спектроанализатор в Кортиевом органе все-таки имеется (однотональный свист)

А что, разве это вызывает сомнение? Человек, это вообще ходячее АЦП, если не придираться особо.

[Игорь Гапонов]

1. Косвенно это подтверждает тот факт, что спектроанализатор в Кортиевом органе все-таки имеется (однотональный свист)


2. Среднее ухо - это и усилитель, и трансформатор импеданса (воздух-жидкость) и АРУ (регулироемое натяжение барабанной перепонки + устройство системы молоточка/стремечка, обеспечивающее мягкое клиппирование). Усиление в 38 дБ без ООС - какой может быть КНИ?

1. почему "звенит" примерно в одной и той же октаве в течении всей жизни? (у меня в районе 500-1000гц) чего-то в ощущаемые 12 октав мало стреляет...

2. В среднем ухе усилителя ещё не нашли. Нашли трансформатор (перепонка-косточки-связки-овальное окно усиливает давление, но ослабляет скорость!) и управляемый грубо децибельник (та самая мышца). Трансформатор нужен, чтобы эффективно передавать энергию от барабанной перепонки к жидкостям улитки. Именно поэтому, когда вместо воздуха внешнюю часть барабанной перепонки нагружает вода, а в среднем ухе, т.е. под перепонкой остаётся воздух, давление внешнего звука передаётся в лабиринт в эти 38дБ раз хуже под водой, чем вовсе без среднего уха, т.е. через кожу-кости-ткани. Эдакие нативно подводные берушу. Даже если бы среднее ухо заполнила вода, то поверхность овального окна лишь сравнялась бы по звукопроницаемости на единицу площади с остальной поверхностью лабиринта. И основная энергия всё равно поступала бы в лабиринт мимо овального окна.

По Вашей ссылке описана именно физика-механика-акустика процесса вот в этом месте. И это таки физиологический факт:

Общий механизм передачи звука упрощенно может быть представлен следующим образом: звуковые волны проходят звуковой канал и возбуждают колебания барабанной перепонки. Эти колебания через систему косточек среднего уха передаются овальному окну, которое толкает жидкость в верхнем отделе улитки (лестнице преддверия), в ней возникает импульс давления, который заставляет жидкость переливаться из верхней половины в нижнюю через барабанную лестницу и геликотрему и оказывает давление на перепонку круглого окна, вызывая при этом его смещение в сторону, противоположную движению стремечка. Движение жидкости вызывает колебания базилярной мембраны (бегущая волна) (Рис. 4). Преобразование механических колебаний мембраны в дискретные электрические импульсы нервных волокон происходят в органе Корти. Когда базилярная мембрана вибрирует, реснички на волосковых клетках изгибаются, и это генерирует электрический потенциал, что вызывает поток электрических нервных импульсов, несущих всю необходимую информацию о поступившем звуковом сигнале в мозг для дальнейшей переработки и реагирования.

Но вот это есть только предположение, гипотеза!:

Важнейшим свойством слуховой системы является возможность определения высоты звука. Это свойство имеет огромное значение для выделения и классификации звуков в окружающем звуковом пространстве, эта же способность слуховой системы лежит в основе восприятия интонационного аспекта музыки, то есть мелодии и гармонии.

Что такое свойство имеется никто не спорит. Но остальное - "спектральный стереотип". Потому что совершенно так же и с теми же основаниями можно утверждать, что "важнейшим свойством слуховой системы является возможность определения не частотно-фазовой, а амплитудно временной структуры звука"... Конечно, не я первый это заметил, и "объединение" этих гипотез сейчас самое популярное в психоакустике. Типа, где рулит частота, а где и время. Но как именно детектируется звук в нервный импульс пока точно не известно. Известно, что это хемопьезоэффект в сенсорах органа Корти. И преобразовываются в нероэлектричество изгибные усилия-давления на сенсоре, а не смещения или скорости. Зарегистрировано также, что имеется нечто очень похожее на обратную нервномеханическую связь между мозгом и органом Корти в виде адаптации и интерактивного (динамического) управления мозгом свойствами органа Корти через слуховой нерв.

Для меня в этом оказалось самым главным/актуальным то, что канал передачи звуковой информации очень чётко ГЕОМЕТРИЧЕСКИ-физически разделён на "линейную" (очень незначительные НИ в до 160Дб над нижним порогом слышимости) и "нелинейную" (судя по "субъективным гармоникам" порядка 20% на уровнях 90-100 дБ и пороговый, скачкообразный характер чувствительности на малых уровнях -10+10дБ) области. Граница проходит по мембранам лабиринта.

Поэтому "идеальные ТУ" на аппаратуру передачи звука вычисляются совершенно легко: параметры аппаратуры должны быть ограничены акустическими свойствами среды обитания наших баранов, а не самими баранами.

[Nota Bene]

почему "звенит" примерно в одной и той же октаве в течении всей жизни? (у меня в районе 500-1000гц)

У меня было по разному... и в районе КГц, и гораздо выше (8...10КГц). Вот НЧ-свист ни разу не слышал.

В среднем ухе усилителя ещё не нашли.

А И. Алдошина нашла -

Среднее ухо выполняет следующие функции: согласование импеданса воздушной среды с жидкой средой улитки внутреннего уха; защита от громких звуков (акустический рефлекс); усиление (рычаговый механизм), за счет которого звуковое давление передаваемое во внутреннее ухо, усиливается почти на 38 дБ по сравнению с тем, которое попадает на барабанную перепонку.

Может рычаговый механизм давать нелинейность? Скорее да, чем нет.

[ViktKors]

А И. Алдошина нашла -

Среднее ухо выполняет следующие функции: согласование импеданса воздушной среды с жидкой средой улитки внутреннего уха; защита от громких звуков (акустический рефлекс); усиление (рычаговый механизм), за счет которого звуковое давление передаваемое во внутреннее ухо, усиливается почти на 38 дБ по сравнению с тем, которое попадает на барабанную перепонку.

Филология - страшная сила для разжигания срача

Умощнения нет, а усиление (увеличение силового воздействия) есть. Вспоминаем "дайте мне точку опоры.." - про такое вроде как каждый советский пионер слышал..

Но поскольку подтасовывать понятия - общепринятая и не сильно порицаемая социумом практика, можно употреблять слово "усиление" в значении "умощнение" и типа недоумевать, отчего это оппонент придерживается других (общепринятых и более точных ) понятий.

Может рычаговый механизм давать нелинейность? Скорее да, чем нет.

Более того. Если точка закрепления "рычага" не абсолютно жесткая, то случай линейной (пропорциональной со стабильным коэффициентом) передачи - это редкая частность (и это явно не наш случай).

Среднее ухо. Википедия:

[Medan]

Филология - страшная сила для разжигания срача

Муха, для этого, стекло использует

---------- Сообщение добавлено 13.00 ---------- Предыдущее сообщение было 12.54 ----------

Вот НЧ-свист ни разу не слышал.

Запросто, для этого другие причины нужны..

[misterzu]

Звенит чаще в районе килогерц, факт. Но думаю в этом частотном диапазоне как раз больше всего рецепторов, так что чисто вероятностно получается что и звенит чаще всего в этом диапазоне частот.
Ну и звенеть может не только по причине сдыхающего рецептора, но и по причине сдыхающих нейронов по пути. Еще у всех наверно бывало так (особенно с бодуна ), что мелкое мышечное волокно начинает дергаться - это или возбуждение (изза интоксикации) или отмирание моторного нейрона иннвервирующего это волокно. Если такое случается часто без причины - стоит боятся на тему бокового амиотрофического склероза.

[Игорь Гапонов]

Среднее ухо выполняет следующие функции: согласование импеданса воздушной среды с жидкой средой улитки внутреннего уха; защита от громких звуков (акустический рефлекс); усиление (рычаговый механизм), за счет которого звуковое давление передаваемое во внутреннее ухо, усиливается почти на 38 дБ по сравнению с тем, которое попадает на барабанную перепонку.

Может рычаговый механизм давать нелинейность? Скорее да, чем нет.

1. При этом скорость уменьшается во столько же раз. Пассивная трансформация, как и у всяких хейлов с рупорами.
2. Не нашли! В среднем ухе только та самая мышца работает как децибельник на два положения. Если его не трогать (или включён или выключен) то на 140дБ всё линейно (с учётом того что в это время в жидкости лабиринта у овального окна 180дБ давления!). Наличие мышцы и доказывает "дарвинистски", что естественных амплитудных ограничений до органа Корти нет и его надо защищать. Между прочим, линейность оптической системы глаза также феноменальна. Вплоть до разрушения сетчатки раньше ожога роговицы

[Nota Bene]

Запросто, для этого другие причины нужны..

Интересно, какие это физиологические причины? Поясните? ИМХО, просто алгоритм распознавания/слуха на НЧ - иной, чем на других частотах. Скорее всего - всем ансамблем чувствительных клеток Кортиевого органа, поэтому "смерть" одного нейрона никак не связывается с НЧ-сигналами...

то на 140дБ всё линейно (с учётом того что в это время в жидкости лабиринта у овального окна 180дБ давления!). Наличие мышцы и доказывает "дарвинистски", что естественных амплитудных ограничений до органа Корти нет и его надо защищать. Между прочим, линейность оптической системы глаза также феноменальна. Вплоть до разрушения сетчатки раньше ожога роговицы

Так какой все-таки динамический диапазон Кортиевого органа получается? По моим прикидкам - 60-70дБ Это - без учета адаптационных механизмов. И о какой линейности мы говорим - может в полулогарифмической системе отсчетов, а не в абсолютно-математически линейной (линейно-пропорциональной)? И для глаз - тоже

[Игорь Гапонов]

Так какой все-таки динамический диапазон Кортиевого органа получается? По моим прикидкам - 60-70дБ Это - без учета адаптационных механизмов. И о какой линейности мы говорим - может в полулогарифмической системе отсчетов, а не в абсолютно-математически линейной (линейно-пропорциональной)? И для глаз - тоже

вообще, по распространённым определениям ДД жить не возможно. Ну, Вы же слышите один широкополосный сигнал на фоне другого в широчайших соотношениях мощностей этих сигналов - и гораздо меньше единицы и гораздо больше единицы . Причём, можно выборочно "заострять внимание" на каком то из этих сигналов почти не обращая внимания какой из них громче.

И самое главное, если принять (см. выше https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post2089653 ), что не бараны определяют ТУ, а пастбище, то всё становится очень ясным: вне пастбища травы нет .

И потом, по поводу "алгоритмов распознавания" я бы всегда добавлял - "существует такое достаточно обоснованное, но таки предположение, что...". Нет еще ни одного разгаданного "алгоритма распознавания", пока есть только вкакой-то мере удачные/неудачные имитации распознавания! (тут очень близки к истине системы молекулярной идентификации, одна из них, конечно система передачи наследственной информации, где именно в последние десятиления получены великолепные результаты).

[anatol0]

Интересно, а есть данные, как происходит дальнейшая "обработка" сигналов с чувствительных волокон? Напрашиваются параллели со зрением, так я получил шок, когда почитал, как устроен "програмно-аппаратный комплекс глаз-мозг"

[Nota Bene]

Да Бох с ними, с баранами
ИМХО, в различных частотных диапазонах механизмы/алгоритмы распознавания высоты тона и громкости - различны.
Вот несколько интересных ссылок (многое по психоакустике уже тут выставлялось):
- Громкость - теоретические сведения
- Звук: немного теории
- Что и как мы слышим

с сайта Websound.ru (жаль, он давно не обновлялся...).

[Medan]

Интересно, какие это физиологические причины? Поясните?

Боксом, не занимались?

[Игорь Гапонов]

Вот несколько интересных ссылок (многое по психоакустике уже тут выставлялось):
- Громкость - теоретические сведения
- Звук: немного теории
- Что и как мы слышим

с сайта Websound.ru (жаль, он давно не обновлялся...).

Берём "шелест листвы" - 20дБ относительно 20мкПа. Вспоминаем, что 20мкПа - средний по больнице минимально слышимый уровень чистого тона 1000 Гц. Вспоминаем, что шелест листвы никак не чистый тон, а где-то почти белый шум в полосе не меньшей, чем 5-10кГц. И как это сравнивать "таблично" при НЕЛИНЕЙНОМ СЕНСОРЕ? т.е. каждый раз для каждого ансамбля сигналов нужно проводить опыты? Вы скажите - вон по "критическим полоскам" расчёт достаточно точен. Т.е. на ошибку в 20-30% можно закрыть глаза/уши? При ближайшем рассмотрении в "общепринятых методах" - одни нонсенсы. Я это говорю, т.к. знаю их и пользовался так, как требуется для "защиты диплома" (диплом есть) и даже больше. Сначала стеснялся спрашивать, думал, я такой тупой не понимаю, а потом и доценты с кандидатами стали "в курилке" говорить - другого просто нет, а этот появился потому что тогда инвестиции в исследования были. А сейчас нет. Причём, "у них там" тоже самое.

[ViktKors]

Тут Шредера мне оппонент советовал почитать.
Он конечно занял очень удобную позицию "голову в песок". Игнорируем оппонента, а вместе с ним и аргументы.
Ну мои аргументы - "тотакое"..
Но передайте оппоненту, что Шредер ему тоже кланяться велели:

Manfred R. Schroeder
Computer Speech: Recognition, Compression, Synthesis
Springer Science & Business Media, 29.06.2013 s.118

Скрытый текст

[свернуть]

Тут уж на козни АМЛ списать не выйдет. Как оппонент и любит - оригинал.
Перевод сейчас добавлю.


Так глядишь и уже от представлений, что "абсолютно линейно" перейдем не только к "пороговому, скачкообразному характеру чувствительности на малых уровнях -10+10дБ", но и к осознанию, что и остальная часть громкостного диапазона не совсем идеальна-то

[Medan]

а потом и доценты с кандидатами стали "в курилке" говорить - другого просто нет,

Повезло, сейчас эта ветка есть

.. а этот появился потому что тогда инвестиции в исследования были. А сейчас нет. Причём, "у них там" тоже самое.

И правильно т.к. 90% , если не более, на урну работало. Сейчас отработать деньги надо. Конечно, прикладные науки допускают вливания, но это доказать надо. Вот и мне интересен результат этой баталии. Ведь всё изложенное здесь, опирается на труды других людей, и естественно, хочется видеть или коллективное, или частное резюме под всем этим ….. , без всяких прозрачных намёков.

[ViktKors]

Перевод сейчас добавлю..

добавляю:
"Особенно впечатляющая демонстрация искажений в среднем ухе может быть получена с двумя широкополосными шумовыми сигналам, полученными посредством случайной частотной модуляции двух носителей с фиксированной разницей частот дФ. Эти шумы прилагались к уху через два различных излучателя (чтобы обойти возможные искажения в излучателях). На низких уровнях звукового давления слышится линейная сумма шумов. Это просто другой широкополосный шум без каких-либо слышимых периодических структур. Однако, на существенно больших уровнях слышен тон с частотой дФ. Поскольку этот тон не представлен в инициирующем сигнале, этот тон (дФ) должен быть "изготовлен" самим ухом. Более того, этот тон не просто "субъективный" (в том смысле, что он создан высшими нервными центрами), но он физически предсатвлен в среднем и внутреннем ухе. Фактически, он может быть нейтрализован посредством тона частоты дФ с подходящей амплитудой и фазой, приложенным к внешнему уху."

надеюсь, мне не поставят в вину, что "руку к редакции и переводу приложил конкретно" постарался, чтоб "до фальсификаций дело не дошло"

[misterzu]

зачем так сложно?

Еще в 1714 году знаменитый скрипач Тартини заметил и описал странное явление: когда на скрипке громко проигрываются две ноты, иногда можно отчетливо слышать третий тон, которого не было у исполнителя. Такие же дополнительные тоны можно услышать на звуках флейты при двухголосном звучании. Это явление вызвало большой интерес среди музыкантов и ученых, привело к постановке многочисленных экспериментов и позволило установить, что эти дополнительные "фантомные" тоны возникают непосредственно в слуховой системе и являются следствием ее нелинейности.

...в 1714 году, Карл!

[pyos]

Offтопик:

Он конечно занял очень удобную позицию "голову в песок". Игнорируем оппонента, а вместе с ним и аргументы.

Какое точное описание поведения нашего товарища из славного портового города...

[ViktKors]

зачем так сложно?

...в 1714 году, Карл!

Емнип () органисты "интермодуляционные ноты" (корнет?, так они их называют?) использовали (!) в аккордах нижних регистров еще и до того. погуглил. Вроде как нет, таки после того, .

Но кого это волнует, "не стой на пути у высоких чувств"

Впрочем, о подходящем "объяснении" тот лагерь позаботился.
Как я понял, это "субъективные" гармоники. Они конечно есть (тут уж никуда не деться), но рождаются они в мозгу. Видимо поскольку у "анатомического препарата" мозга уже нет, то и искать их там не стоит (я не знаю, мне недоступен этот вид логики, исследований такого плана нет, но то что там все линейно - уже известно).

[_Сам_]

ОК, пусть ухо обладает нелинейностью. Само по себе это вполне естественно. Оно природой создано не для измерения, а для распознавания звуковых образов окружающего мира. Мега-линейность и ультра-низкие искажения для этого как бы вторичны. Я только никак не пойму - какое отношение эта весьма познавательная дискуссия имеет к искажениям УМЗЧ?