نوار آهنگ های منتخب

angle-left null اکو و رنگ صدا

بازتابی که درک می­شود لزوماً هیچگاه به سطح آگاهی شنونده می­رسد. در ترازهای پایین آن فقط هنگام افزایش بلندی سیگنال صدای کلی، تغییر در رنگ صدا و یا افزایش حجم ظاهری منبع صدا آشکار می­شود. امّا در ترازهای بالاتر یک بازتاب می­تواند به عنوان یک رویداد جداگانه یعنی تکراری از سیگنال صدای اصلی شنیده شود. این پدیده همانگونه که قبلاً ذکر شد عموماً اکو شناخته می­شود. تجربه­ این پدیده در فضاهای بازتر بخش خواهد بود امّا در مورد سالن­های کنسرت و سخنرانی ممکن است نامطلوب باشد زیرا توجه شنوندگان را منحرف می­کند. اگر اکو شدید باشد ممکن است از لذت موسیقی بکاهد و فهم سخنرانی لطمه بزند زیرا هجاهای و حرفایی که پشت سر هم می­آید با هم مخلوط شده و باعث اشتباه در فهم متن می­شود.

بدیهی است که کاهش زمان تأخیر بین صدای اولیه و بازتاب­های آن باعث می­شود تا اکو ناپدید بشود. این پدیده نشان می­دهد که شنوایی ما تنها توانایی محدودی در حل و فصل موفقیت­آمیز رویدادهای آکوستیکی دارد. به این واقعیت گاهی اوقات نوعی اینرسی شنوایی[2] نسبت داده می­شود. به هر حال مانند تراز آستانه­ی مطلق ادراک، اکو نیز علاوه بر تأخیر تکرارها به قدرت نسبی و جهت آن­ها، نوع سیگنال صدا، حظور افراد در سالن و ... بستگی دارد.

واضح است که ابهام بیشتری در پیدا کردن مقداری ثابت برای سطح تراز پژواک بحرانی نسبت به تراز آستانه­ی مطلق درکی وجود دارد زیرا رویدادی که برای یک فرد اختلال به حساب می­آید ممکن است برای دیگران قابل تحمل باشد.

در این مورد آزمایش کلاسیکی در اوایل 1950 توسط هاس انجام شد که از یک گفتار پیوسته به عنوان سیگنال صدای اولیه استفاده شد. این سیگنال توسط دو عدد بلندگو پخش می­شد و سیگنال ورودی یکی از آن­ها را می‌شد تضعیف (و یا تقویت) کرد و یا تأخیر قابل توجهی نسبت به آن داد.

شکل 1 یکی از نمونه نتایج هاس را نشان می­دهد. در این شکل نمودار درصدی از افرادی که احساس کرده‌اند سطحی نسبی اکو، که تابعی از زمان تأخیر بین سیگنال بدون تأخیر (صدای اولیه) و سیگنال تأخیری (بازتاب) است ارائه شده است. اعداد روی منحنی­های تراز بازتاب به dB را نسبت به صدای اولیه نشان می­دهد در این آزمایش سرعت گفتار 5.3 هجا در ثانیه و زمان واخنش اتاق شنیداری 0.35 بوده است. به عنوان مثال در زمان تأخیر 80ms تنها حدود 20% ناظران نسبت به بازتابی با تراز نسبی -3dB تحریک شده­اند در حالی که این درصد برای زمانی که تراز +10dB بوده است بیشتر از 80% بوده است. نتایج آنالوگی به ازای سرعت گفتار و ریورب اتاق متفاوت بدست آمده است. که در جدول 7.1 خلاصه شده است. در این آزمایش هر دو وسیله­ی صوتی دارای تراز صدای برابر بوده­اند. (شکل 1 جدول 1)

 

شکل 1: درصد افرادی که بر اساس زمان تاخیر در اتاقی با زمان واخنش s0.8 و سرعت گفتار 5.3 هجا در ثانیه متوجه وجود بازتاب می‌شوند.

 

جدول 1: زمان تاخیر بحرانی گفتارهایی با سرعت متفاوت در اتاق‌هایی با زمان واخنش متفاوت

 

اعداد ستون آخر جدول زمان­های تأخیری را که منحنی­های آناگوک از خط %50 عبور می­کنند را نشان می­دهد. بدیهی است که اکو در محیط­های با ریورب کم نگران ­کننده­تر از فضاهای با انعکاس بیشتر است.

Muncey و 5 تن از دیگر همکارانش آزمایش مشابهی را روی گفتار و همچنین برخی از انواع موسیقی انجام دارند. سیگنال­های صدا در اتاقی تقریباً بدون بازتاب پخش شد.

 

شکل 3: آستانه بحرانی شنیداری بازتاب‌ها بز اساس زمان تاخیر برای موسیقی‌های ارگان(a) و کشدار(b)

 

احتمالاً به همین دلیل ترازهای بحرانی که آن­ها پیدا کردند همگی زیر مقادیر گزارش شده که هاس بود. علاوه بر این تحقیقات آن­ها به وضوح نشان داد شنوایی ما نسبت پژواک در موسیقی کمتر حساس است تا گفتار به خصوص در موسیقی­های بسیار کند مانند ارگان آزردگی حاصل از پژواک کم می­باشد. در شکل 7.9 %50 تراز پژواک بحرانی برای موسیقی سریع کشدار [3]و ارگان بر حسب تابعی از زمان تأخیر رسم شده است.

با توجه به این آزمایشات می­توان مشاهده کرد که اگر تراز نسبی بازتاب از 0dB تا 10dB افزایش پیدا کند تنها درصد کمی اختلال توسط سیگنال بازتاب شده احساس می­شود. از این رو انتظار می­رود برای بازتاب­هایی با 10 برابر انرژی صدای مستقیم در زمان­های تأخیر کمتر از ms20 هیچگونه اختلالی اتفاق نیافتد. این یافته اغلب به اثر هاس رجوع داده می­شود و کاربردهای مهمی در طراحی سیستم­های سخنرانی دارد.

به منظور کاهش رنج قضاوت­های ممکن آزمایشات دقیقی در مورد این اثر و پدیده­های مرتبط به آن توسط, میر[4]، شودر[5] انجام شده است.

در این آزمایشات به جای اینکه از افراد در مورد ترازی که پژواک به عنوان اختلال شنیده می­شود سئوال شود، آن­ها بایستی ترازی را که هر دو سیگنال تأخیر یافته و بدون تأخیر با بلندی برابر شنیده می­شوند مشخص می­کردند. از آنجا که در این آزمون صدای بدون تأخیر از مقابل و صدای تأخیر از راه جانبی 90" می­آید. همچنین از افراد توانسته شد ترازی را که تراز پژواکی که به نظر می­آید از نیمه راه بین دو جهت می­آید را مشخص کند. هر دو معیار قضاوت به نتیجه­ای مشابه می­رسند. یکی از آن در شکل 3 نشان داده شده است. در این شکل تفاوت تراز بحرانی میان صدای اولیه و بازتاب به عنوان تابعی از زمان تأخیر رسم شده است. تقریباً نتایج بدست آمده مشابه یافته­های هاس می­باشد و تا حدودی دقیق­تر است. احساس شنوایی­ها با توجه به صدای اولیه تصور جهتی را تعیین می­کند حتی زمانی که بازتابی با زمان تأخیری قابل توجه در حدود 10dB قوی­تر باشد. اگر بازتاب را به چند بازتاب کوچک با قوت برابر و زمان تأخیر پی در پی متقابل 2.5ms تقسیم کنیم، در حالی که انرژی بازتاب کلی ثابت است، منحنی نشان داده شده در شکل 3 به اندازه­ی 2.5dB به سمت بالا جابه­جا می­شود. این یافته نشان می­دهد که بسیاری از بازتاب­های کوچک که توسط فواصل زمانی در حد میلی‌ثانیه در هم جدا شده­اند می­توانند اختلالی مانند یک سیگنال واحد را تولید کنند. البته بایستی انرژی بازتاب کلی و زمان تأخیر مرکزی هر دو پیکره­بندی برابر باشد این نتیجه­گیری صحیح است.

نویسنده: سید محمد موسوی

1 colouration

1 Inertia Of Hearing

1 String

2 Meyer

3 Schodder