2.6. НЕЛИНЕЙНЫЕ СВОЙСТВА СЛУХА

При воздействии звука, имеющего одну частотную составляющую (чистый тон) с уровнем 100 дБ, человек слышит тон второй гармоники, как бы имеющей уровень 88 дБ, третьей — с уровнем 74 дБ и т. д. Наличие этих гармоник в ощущении легко прослеживается с помощью «ищущего» тона: к уху дополнительно подается другой тон — «ищущий», частота которого плавно изменяется в диапазоне выше частоты исследуемого тона. На каждой кратной частоте этого тона прослушиваются биения, как если бы в действительности к уху подводились гармоники этого типа. Поэтому они называются субъективными.

На рис. 2.23 приведены зависимости уровней субъективных гармоник от уровня чистого тона, действующего на слух. Если надо определить уровень четвертой гармоники для тона с уровнем 100 дБ, то ищем пересечение кривой с параметром 4 и вертикальной прямой, соответствующей уровню Пересечение происходит на ординате Следовательно, четвертая гармоника по своему уровню соответствует тону с уровнем

При слушании двух чистых тонов с частотами, не попадающими в одну и ту же критическую полоску слуха, человек часто слышит тон разностной частоты с достаточно высоким уровнем ощущения.

Рис. 2.23. Зависимость уровней интенсивности субъективных гармоник различных порядков от уровня тона, измеренного у входа в слуховой канал (параметр кривых — порядок гармоники)

С меньшими уровнями он слышит тон суммарной частоты и других комбинационных частот типа где — целые числа.

Например, если уровень каждого из чистых тонов составляет то уровень разностного тона не превышает При уровнях составляющих, равных уровень разностного тона достигает также

Приближенно интенсивность разностного тона растет пропорционально произведению интенсивностей первичных тонов, т. е. уровень разностного тона

При воздействии на слух сложного тона, имеющего большое число гармоник, комбинационные составляющие будут иметь частоты, равные частотам гармоник, т. е. только несколько изменится огибающая спектра. При воздействии на слух сложного звука, состоящего из тонов с некратными составляющими, получается «засорение» спектра многочисленными комбинационными частотами, по частоте не совпадающими с исходными.

В громкой передаче даже при отфильтровывании всех частотных составляющих ниже 1000 Гц человек все же слышит низкочастотные составляющие, если уровень исходного звука достаточно высокий. Эти частотные составляющие являются продуктами нелинейности в слуховом тракте. При плохом воспроизведении низких частот стремятся слушать передачу на высоких уровнях; создается впечатление лучшего звучания низких частот. Правда, при этом искажение происходит и на высоких частотах, но оно менее значительно и менее заметно.