2.7. ЭФФЕКТ МАСКИРОВКИ

Известно, что в тишине можно отлично слышать писк комара и жужжание мухи, тикание часов и т. п., а в шуме и при помехах можно не услышать даже громкий звонок, т. е. при шуме и помехах порог слышимости для слабого звука увеличивается. Это повышение порога слышимости называют маскировкой. Величина маскировки определяется по формуле

где и - уровни порогов слышимости в тишине и в шумах.

При увеличении порога слышимости соответственно изменяется и уровень ощущения При интенсивности I в условиях приема в шумах [см. (2.2)] для уровня ощущения звука имеем

где интенсивность на пороге слышимости при наличии помех и шумов; уровень ощущения того же звука в тишине.

Таким образом, при изменении уровня помех даже при неизменном уровне интенсивности звука уровень ощущения изменяется.

Это явление объясняется тем, что при действии помехи, имеющей частотные составлющие в той же области, что и принимаемый звук, а по уровню интенсивности значительно превышающей уровень принимаемого звука, нервные окончания уже возбуждены и посылают импульсы в слуховой центр, соответствующие помехе. Из-за дискретности восприятия слабый принимаемый звук ничего не может добавить к этому восприятию, и поэтому мы его не слышим. Если бы помеха была убрана, то он смог бы возбудить нервные окончания соответственно своему уровню и частотным составляющим. Неясное ощущение принимаемого звука получается тогда, когда интенсивность слабого звука, добавляясь к интенсивности помехи в этой же критической полоске слуха, создает суммарную интенсивность, достаточную для скачка на следующую градацию уровня [т. е. при увеличении интенсивности в среднем на 20% (см. § 2.4)]. Четкое же ощущение принимаемого звука получается только тогда, когда уровень принимаемого звука превышает уровень составляющих помехи, находящихся в той же критической полоске слуха, что и принимаемый звук.

Низкочастотные тоны сильнее маскируют высокочастотные. Объясняется это тем, что волокна улитки, резонирующие на низких частотах, находятся далеко от овального окна (см. рис. 2.1), поэтому лимфа, колеблющаяся в каналах улитки в той или иной степени, возбуждает все волокна, находящиеся ближе их к овальному окну, т. е. высокочастотные волокна. На высоких частотах резонирующие волокна находятся близко от овального окна и колебания лимфы замыкаются, ее доходя до более удаленных низкочастотных волокон.

Если помеха широкополосная, то даже при большом превышении общего ее уровня над уровнем принимаемого тона последний может быть услышан, поскольку уровень помех, находящихся в пределах критической полоски (в которой находится и принимаемый тон), может быть довольно малым. Для равномерной помехи в диапазоне частот 100—5000 Гц это превышение достигает

Для низких уровней частотный диапазон маскировки для высоких — он простирается на широкую

область частот, лежащих выше частоты маскирующего тона. При этом можно отметить повышение маскировки на частотах, кратных частоте маскирующего тона (см. рис. 2.7а, на частотах 2000 Гц). Этот эффект будет объяснен ниже (см. § 2.10).

Рис. 2.7. Кривые порога слышимости при маскировке: а) тонам Гц для разных уровней интенсивности и маскирующего тона полоской шума около 1000 Гц для разных уровней громкости маскирующего шума

Снижение маскировки (провалы) при небольшой разности частот маскирующего и маскируемого тонов (см. рис. 2.1а, на частотах 1000 и 2000 Гц) объясняются попаданием их в одну и ту же критическую полоску слуха (появляются слышимые биения частот).

Шумовая маскировка имеет плавный спад к высоким частотам и крутой к низким (рис. 2.7б).

На рис. 2.7а и приведены кривые маскировки, люстрирующие сказанное.

Кроме маскировки, шумы и помехи при их значительном уровне и длительном воздействии вызывают необратимые явления в слуховом органе: наиболее чувствительные клетки органа Корти изнашиваются, и порог слышим ости (повышается (человек глохнет) Это наблюдается у клепальщиков, (машинисток и людей других профессий, связанных пребыванием шумах. По той же причине городские жители имеют порош слышимости выше, чем сельские. Порог слышимости повышается и у детей, которых регулярна «убаюкивает» громкая радиопередача. Отмечено, что у молодежи за последние годы резко возросли пороги слышимости. Причиной этого явилось увлечение поп-музыкой, отличающейся высокими уровнями громкости звучания.