Болевой порог и область слышимости

Существует ограничение области слухового восприятия и со стороны громких звуков, хотя и не такое четкое, как порог слышимости. Например, синусоидальное звуковое давление с эффективным значением р ~ 10 Па (100 дБ) соответствует одному из порогов, называемому порогом неприятного ощущения. При достижении величиной р значения 60…80 Па (132 дБ) возникает ощущение давления на уши, подобное тому, которое бывает при закладывании ушей в самолете, а также неприятного щекотания в ухе. Эта величина называется порогом осязания. Наконец, давление 150…200 Па (140 дБ) причиняет боль и называется болевым порогом. Частотная зависимость болевого порога приведена на рис. 6.

Таким образом, динамический диапазон слуховой системы достигает 140 дБ, при этом акустическая мощность увеличивается в 45 раз. Существующая техника звукозаписи и звукопередачи, даже цифровая, еще не может обеспечить такую величину динамического диапазона сигнала. (Правда, имеются рекламные данные о микрофонах, способных обеспечить такой динамический диапазон, например микрофон 4138 фирмы B&K).

Нужно отметить, что слуховая система приспособлена к восприятию в основном тихих звуков и звуков средней интенсивности. Воздействие громких звуков (с уровнем выше 90 дБ) приводит к изменению порогов слуха и к необратимым изменением свойств слуховой системы, вплоть до полной глухоты. Причем степень повреждения пропорциональна времени воздействия громких звуков, поэтому международные стандарты (таблица 3) регламентируют допустимое время пребывания (T час/день) в звуковой среде с высокими уровнями звукового давления, выше которых могут произойти необратимые изменения слуховой чувствительности:

Эта проблема особенно актуальна для звукорежиссеров, работающих достаточно длительное время с программным материалом с высокими уровнями звукового давления, а также для современной молодежи, испытывающей огромные перегрузки слухового аппарата на современных концертах и дискотеках, при прослушивании музыки на плейерах с ушными телефонами. Исследования, выполненные корпорацией ВВС, показали, что уровни абсолютной слуховой чувствительности значительно снизились у молодежи за последние десятилетия.

Нередко после воздействия громких звуков высокой интенсивности у человека резко снижается слуховая чувствительность. Процесс восстановления обычных порогов может продолжаться до 16 часов.

Этот процесс называется "временный сдвиг порога слуховой чувствительности" или "постстимульное утомление". Сдвиг порога начинает появляться при уровне звукового давления выше 75 дБ и соответственно увеличивается при повышении уровня сигнала. Причем наибольшее влияние на сдвиг порога чувствительности оказывают высокочастотные составляющие сигнала. Величина сдвига порогов пропорциональна логарифму времени воздействия * поэтому и нормируется время прослушивания в день. Если измерять пороги чувствительности в разные сроки после выключения сигнала, то можно установить, что пороги начинают плавно снижаться, но примерно через две минуты происходит скачок в ходе восстановления чувствительности, а затем пороги продолжают плавно уменьшаться со скоростью, пропорциональной логарифму времени после выключения звука. Однако если время нахождения под воздействием громких звуков превышает допустимые нормы, то полного восстановления порогов чувствительности не происходит, постепенно чувствительность слуха снижается, что может привести к полной глухоте, особенно опасной, потому что она связана с повреждением волосковых клеток и поэтому практически не поддается лечению.