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Les humains peuvent-ils percevoir des sons au-dessus de 20 kHz ?

Les humains peuvent-ils percevoir des sons au-dessus de 20 kHz ?


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Dans le débat sans fin qui fait rage dans la communauté audiophile sur la qualité du son et ce que les humains peuvent ou ne peuvent pas entendre, il est très très très très souvent cité que la limite supérieure de la plage audible de l'audition humaine est de 20 kHz, à plus ou moins . Certains indiquent qu'il s'agit d'une estimation prudente et que la limite supérieure réelle est en fait inférieure à celle-ci (~18 kHz). Alors que d'autres suggèrent que les sons pourraient être entendus ou autrement perçus jusqu'à environ 25 kHz-30 kHz :

Des taux d'échantillonnage supérieurs à environ 50 kHz à 60 kHz ne peuvent pas fournir des informations plus utilisables pour les auditeurs humains.

Et d'autres suggèrent qu'il existe une variation substantielle entre les individus autour de la limite supérieure :

La gamme humaine est généralement donnée comme 20 à 20 000 Hz, bien qu'il existe une variation considérable entre les individus, en particulier aux hautes fréquences

Alors y a-t-il tout preuve biologique que ce soit que de jeunes humains en bonne santé peuvent entendre ou percevoir (ou percevoir) des ondes sonores au-dessus de 20 kHz ? Et quelle serait une estimation prudente de la limite supérieure absolue du spectre audible pour les humains (c'est-à-dire des informations sonores utilisables pour les oreilles et les sens humains) ?


Oui nous pouvons. Au moyen de conduction osseuse nous pouvons entendre jusqu'à 50 kHz, et des valeurs jusqu'à 150 kHz ont été signalées chez les jeunes (Pumphrey, 1950). Cependant, il est en effet généralement admis que 20 kHz est la limite supérieure d'audition acoustique par conduction aérienne. La raison en est débattue, mais le fonction de transfert de la chaîne des osselets dans l'oreille moyenne est soupçonné d'avoir fixé la limite de fréquence supérieure à 20 kHz (Hemila et al., 1995).

Par conséquent, en utilisant des haut-parleurs ou des écouteurs normaux 20 kHz est une limite supérieure absolue très raisonnable. Notez que le critère de Nyquist nécessite des taux d'échantillonnage plus élevés (au moins 40 kHz), donc votre déclaration d'utilisation de cartes son 50k-60k est correcte. Si vous décidez d'utiliser des aides à la conduction osseuse, vous pourriez commencer à penser à utiliser encore des taux d'échantillonnage plus élevés.

Voici un exemple de jeu de têtes à conduction osseuse disponible dans le commerce (AfterShockz) :

Ces dispositifs ont le potentiel d'augmenter la limite supérieure car ils contourner l'oreille moyenne et ainsi contourner la fonction de transfert limitante de l'oreille moyenne. Ils induisent des vibrations sur l'os temporal, qui se déplacent via l'os directement jusqu'à l'oreille interne. Voir l'image suivante de The High Tech Society :

Remarque : lorsque vous vieillissez, les sensibilités auditives aux hautes fréquences sont considérablement réduites, et même la plage de 6 kHz est gravement affectée chez les personnes âgées (photo du site Web de John Perr) :

Avis de non-responsabilité : je n'ai pas examiné les capacités en termes de limites de fréquence supérieures des ensembles de têtes à conduction osseuse. Je parle juste des limites théoriques.

Les références
- Pomfresh, La nature 1950; 166:571
- Hémila et al., Écoutez la résolution 1995; 85:31-44


Si tous les processus par lesquels passe un signal sont linéaires, alors il est logique de parler en termes de fréquence maximale de contenu utile. Si un signal passe par des étages non linéaires, cependant, il est possible qu'un contenu fréquentiel qui serait en soi au-dessus de la plage d'audition, puisse interagir avec d'autres contenus fréquentiels qui sont également au-dessus de cette plage, de manière à produire artefacts qui sont bien dans la portée de l'audition.

Un exemple assez ennuyeux de cela peut être observé lorsqu'un téléphone portable GSM est situé à proximité d'un équipement audio. Tout le contenu de fréquence transmis par le téléphone dépasse la limite supérieure de l'audition humaine de plusieurs ordres de grandeur, et pourtant le bourdonnement gênant capté par l'équipement audio ne le dépasse clairement pas.

Ce qui se passe, c'est que le contenu fréquentiel des transmissions du téléphone portable contient de nombreuses fréquences qui sont séparées par des dizaines ou des centaines de hertz, et de nombreux étages d'amplification ne filtrent pas complètement le contenu radiofréquence, mais sont incapables de le traiter sans distorsion. Cette distorsion amène l'amplificateur à produire des fréquences de somme et de différence, dont certaines sont très dans la plage audible.

De nombreux types d'objets et de matériaux réfléchiront les ondes sonores d'une manière qui varie de manière non linéaire avec les sons réfléchis. Si un diaphragme qui avait plus de liberté de mouvement dans une direction que dans l'autre était frappé avec un mélange de tonalités 100 000 Hz et 100 100 Hz, il « bourdonnerait » à 100 Hz, alors qu'il ne le ferait pas s'il était frappé par l'une ou l'autre des tonalités seules ; en outre, un enregistrement conventionnel des tonalités combinées par un microphone de haute qualité ne détecterait rien, donc la lecture en présence du diaphragme ne produirait aucun bourdonnement.

Il serait rare qu'un contenu audio esthétique ait un contenu de fréquence supérieur à 20 kHz qui contribue matériellement à ses aspects esthétiques. Cependant, il serait certainement possible de construire un contenu fréquentiel supérieur à 20 kHz, qui pourrait être entendu dans de nombreux environnements communs, et dont le son perçu varierait d'une manière qui ne serait pas possible en utilisant uniquement des fréquences inférieures à 20 kHz, et ne serait pas Il serait invraisemblable que certains types d'instruments de musique (par exemple, les cloches) puissent produire des mélanges de contenu à haute fréquence qui sonneraient différemment pour différentes personnes qui les trouvent agréables, d'une manière qui ne pourrait pas être imitée en utilisant uniquement des fréquences directement audibles.

Il peut être possible pour un technicien audio travaillant avec une équipe d'IRM fonctionnelle de créer, pour un individu, un son qui ne se distingue pas de l'original, mais pour un autre individu, ce son recréé pourrait ne pas ressembler à l'original.


Extrait de "24/192 Téléchargements de musique… et pourquoi ils n'ont aucun sens" :

Taux d'échantillonnage et spectre audible

Je suis sûr que vous avez entendu cela de nombreuses fois : la plage d'audition humaine s'étend de 20 Hz à 20 kHz. Il est important de savoir comment les chercheurs arrivent à ces chiffres précis.

Premièrement, nous mesurons le « seuil absolu d'audition » sur l'ensemble de la plage audio pour un groupe d'auditeurs. Cela nous donne une courbe représentant le son le plus faible que l'oreille humaine puisse percevoir pour une fréquence donnée telle que mesurée dans des circonstances idéales sur des oreilles saines. Un environnement anéchoïque, un équipement de lecture calibré avec précision et une analyse statistique rigoureuse sont la partie facile. Les oreilles et la concentration auditive se fatiguent rapidement, les tests doivent donc être effectués lorsqu'un auditeur est frais. Cela signifie beaucoup de pauses et de pauses. Les tests prennent de plusieurs heures à plusieurs jours selon la méthodologie.

Ensuite, nous collectons des données pour l'extrême opposé, le « seuil de la douleur ». C'est le point où l'amplitude audio est si élevée que le matériel physique et neuronal de l'oreille est non seulement complètement submergé par l'entrée, mais ressent également une douleur physique. La collecte de ces données est plus délicate. Vous ne voulez pas endommager de façon permanente l'audition de qui que ce soit dans le processus.

La limite supérieure de la plage audio humaine est définie comme étant l'endroit où le seuil absolu de la courbe auditive franchit le seuil de la douleur. Pour percevoir même faiblement l'audio à ce point (ou au-delà), il doit simultanément être insupportablement fort.

Aux basses fréquences, la cochlée fonctionne comme une enceinte bass reflex. L'hélicotrème est une ouverture au sommet de la membrane basilaire qui agit comme un port réglé quelque part entre 40 Hz et 65 Hz selon l'individu. La réponse diminue fortement en dessous de cette fréquence.

Ainsi, 20 Hz - 20 kHz est une plage généreuse. Il couvre en profondeur le spectre audible, une affirmation soutenue par près d'un siècle de données expérimentales.

Ci-dessus : courbes de sonie égales approximatives dérivées de Fletcher et Munson (1933) plus des sources modernes pour les fréquences > 16 kHz. Les courbes seuil absolu d'audition et seuil de douleur sont marquées en rouge. Les chercheurs ultérieurs ont affiné ces lectures, aboutissant à l'échelle Phon et aux courbes de sonie égales de la norme ISO 226. Les données modernes indiquent que l'oreille est nettement moins sensible aux basses fréquences que les résultats de Fletcher et Munson.


Cela semble impliquer qu'il est hautement, hautement improbable que quoi que ce soit au-dessus de 20 kHz puisse être entendu par l'oreille humaine, et que dans les conditions les plus réalistes, même ce seuil ne serait jamais atteint. Je suis curieux de savoir si d'autres mieux informés peuvent confirmer ou contredire cela…


L'oreille humaine perçoit des fréquences comprises entre 20 Hz (le plus bas) et 20 kHz (le plus haut). Tous les sons inférieurs à 20 Hz sont qualifiés de infrasons, bien que certains animaux (ex. rat-taupe ou éléphant) les entendent. De même, tous les sons supérieurs à 20 kHz sont qualifiés de ultrasons, mais ce sont des sons pour un chat ou un chien (jusqu'à 40 kHz) ou pour un dauphin ou une chauve-souris (jusqu'à 160 kHz).


Fond

Les chauves-souris vampires sont les seuls mammifères qui se nourrissent exclusivement de sang. La chauve-souris vampire commune, Desmodus rotundus, est l'une des trois espèces de vampires (Fig. 1a). Typiquement, D. rotundu ne se nourrit que d'une seule proie par nuit. Le repas de sang dure de 10 minutes jusqu'à 1 heure pendant laquelle la chauve-souris vampire boit entre 0,5 fois et 1,4 fois son poids corporel en sang. Malgré l'abondance des proies depuis le début de l'élevage, les chauves-souris vampires se nourrissent de façon répétitive du même individu alors que les autres individus sont ignorés [1–3]. Les caractéristiques perceptives qui guident la sélection des proies des chauves-souris vampires et leur permettent de reconnaître un animal qu'elles ont nourri la veille restent insaisissables.

Portrait animal (a) et dispositif expérimental (b) pour les expériences comportementales sur la classification des sons respiratoires et les seuils absolus chez la chauve-souris vampire commune, Desmodus rotundus. Pour la classification des sons respiratoires, les animaux ont été entraînés à associer chacun des trois sons respiratoires, présentés par un haut-parleur au-dessus de la zone de départ, à l'un des trois mangeoires. Pour les mesures de seuil absolu, des stimuli ont été présentés par l'un des trois haut-parleurs montés au-dessus des mangeoires.

Des études antérieures ont révélé des spécialisations sensorielles qui soutiennent les extraordinaires stratégies d'alimentation et d'alimentation des D. rotundu: Kurten et Schmidt [4] ont trouvé des orgues à fosse dans le nez de D. rotundu sensibles au rayonnement infrarouge émis par les surfaces cutanées riches en sang des vertébrés homéothermes. Cependant, la plage de détection de cette émission infrarouge n'est que de 8 à 12 cm [5]. Ainsi, la sensibilité infrarouge ne peut pas aider à localiser ou sélectionner la proie mais permettra d'identifier un endroit prometteur pour le mordre. D. rotundu possède un système olfactif très développé. Des études anatomiques [6] et comportementales [7] indiquent que l'olfaction peut jouer un rôle important à la fois dans l'orientation à longue distance vers les proies potentielles et éventuellement dans la sélection des animaux de proie individuels.

L'importance de l'audition passive, par opposition à l'écholocation, pour le vampire commun est soutenue par les seuils très bas des neurones du mésencéphale dans la gamme de fréquences entre 10 et 25 kHz, c'est-à-dire considérablement en dessous de la gamme de fréquences d'écholocation (

40 à 100 kHz). De plus, ces enregistrements ont révélé des neurones stimulés exclusivement par des sons respiratoires [8].

Cette étude a été conçue pour étudier les capacités auditives passives de la chauve-souris vampire commune sur le plan comportemental en particulier, dans quelle mesure la sensibilité auditive aux sons respiratoires peut favoriser la sélection de proies. Les chauves-souris vampires ont été entraînées à discriminer trois séquences de sons respiratoires enregistrés par trois sujets différents. Un spectrogramme d'un son de respiration enregistré est montré sur la figure 2. Une fois que les chauves-souris vampires ont appris cette tâche, des sons de respiration supplémentaires, enregistrés dans différentes conditions expérimentales à partir des mêmes trois sujets, ont été intercalés au hasard. L'association spontanée de ces sons de test avec les sons d'entraînement appris a été évaluée. Ces données psychophysiques des chauves-souris vampires ont été comparées aux performances d'auditeurs humains utilisant le même paradigme expérimental et les mêmes stimuli. Les données expérimentales, ainsi que les simulations de la tâche des sons respiratoires basées sur différents paramètres sonores, permettent d'évaluer la pertinence de ces paramètres pour l'association perceptive des sons respiratoires chez les chauves-souris vampires et les humains.

Spectrogramme d'un son de respiration enregistré. Le spectrogramme montre les caractéristiques spectro-temporelles d'une entrée d'air (à gauche) et d'une sortie (à droite) dans un seul cycle respiratoire-son. Des composantes tonales ultrasonores modulées en fréquence peuvent être observées lors de l'admission d'air. Ces composants résultent de turbulences dans la cavité nasale lors de la dépression. A noter le bon rapport signal sur bruit, qui était réalisable avec le matériel d'enregistrement décrit dans les méthodes.


Introduction

Il est généralement admis que les humains ne peuvent pas percevoir les vibrations de l'air dans la gamme de fréquences supérieure à 20 kHz comme un son. Oohashi et al. ont rapporté, cependant, qu'un son non stationnaire contenant des quantités significatives de composants à haute fréquence (HFC) au-delà de la gamme audible humaine évoque une augmentation significative du flux sanguin cérébral régional (rCBF) dans le mésencéphale et le thalamus [1], [ 2] et dans la composante de fréquence alpha occipitale de l'électroencéphalogramme spontané (EEG) par rapport à un son par ailleurs identique dont les HFC sont éliminés [1], [3], [4]. De plus, l'inclusion de HFC rend un son plus agréable [1]–[3] et évoque un comportement spécifique, c'est-à-dire que l'auditeur augmente spontanément le niveau d'écoute confortable (CLL) du son présenté [2]–[4] . Nous appelons collectivement de tels phénomènes « l'effet hypersonique ». Les phénomènes induits par l'inclusion de HFC dans l'EEG [5] et l'impression subjective qui en résulte [6] ont été reproduits par d'autres groupes de recherche. L'effet hypersonique n'est induit que lorsque les HFC sont présentés à toute la surface du corps de l'auditeur, mais pas lorsqu'ils sont présentés exclusivement à l'oreille de l'auditeur [7].

La découverte de cet effet, qui a été signalée pour la première fois lors de la 91e convention de l'Audio Engineering Society en 1991 par Oohashi et al., a eu un impact considérable sur les supports audio numériques de pointe de l'industrie audio, tels que le disque compact super audio (SACD). , le disque audio numérique polyvalent (DVD-Audio) et le disque Blu-ray permettent l'enregistrement de HFC inaudibles. De plus, la distribution audio haute résolution sur Internet a maintenant pris son envol, attirant l'intérêt international sur l'effet des HFC inaudibles sur la qualité sonore. Cependant, la grande variété de formats audio sans accord sur les bandes de fréquences requises responsables de la qualité sonore a entraîné des spécifications incohérentes pour une gamme de fréquences enregistrable et reproductible parmi l'assortiment diversifié de supports numériques. Cette situation est en partie due au fait que la fréquence des HFC nécessaires à l'émergence de l'effet hypersonique n'a pas encore été systématiquement étudiée.

Il est bien connu que les HFC avec une structure spécifique comprise entre des fréquences audibles et inaudibles induisent des comportements d'évitement chez l'homme (par exemple, la soi-disant alarme de moustique [8], [9]). Contrairement à l'effet hypersonique, l'alarme moustique peut susciter un sentiment de déplaisir chez l'homme. Par conséquent, il incombe à la recherche en sciences de la vie d'explorer comment les différences de fréquence des sons appliqués affectent la physiologie des humains.

Dans la présente étude, nous avons appliqué des segments d'un HFC divisé à des fréquences arbitraires et observé la composante alpha2 (10-13 Hz) de l'EEG spontanée enregistrée à partir des régions centro-pariéto-occipitales (Alpha-2 EEG), qui est reconnue comme un indice d'émergence de l'effet hypersonique [1], [3], [7], [10]. En conséquence, nous avons examiné l'influence de différentes fréquences de HFC sur Alpha-2 EEG.


  1. Le taux d'échantillonnage d'un signal réel doit être supérieur au double de la bande passante du signal. L'audio commence pratiquement à 0 Hz, de sorte que la fréquence la plus élevée présente dans l'audio enregistré à 44,1 kHz est de 22,05 kHz (bande passante de 22,05 kHz).
  2. Les filtres brickwall parfaits sont mathématiquement impossibles, nous ne pouvons donc pas simplement couper parfaitement les fréquences supérieures à 20 kHz. Les 2 kHz supplémentaires sont destinés à l'atténuation des filtres, c'est une " marge de manœuvre " dans laquelle l'audio peut aliaser en raison de filtres imparfaits, mais nous ne pouvons pas l'entendre.
  3. La valeur spécifique de 44,1 kHz était compatible avec les fréquences d'images vidéo PAL et NTSC utilisées à l'époque.

Notez que la justification est publiée dans de nombreux endroits : Wikipédia : Pourquoi 44,1 kHz ?

44 100 a été choisi par Sony car il s'agit du produit des carrés des quatre premiers nombres premiers. Cela fait divisible par plusieurs autres nombres entiers, qui est une propriété utile dans l'échantillonnage numérique.

Comme vous l'avez remarqué, 44100 est également juste au dessus la limite de l'audition humaine a doublé. Les juste au dessus une partie laisse une certaine marge de manœuvre aux filtres, donc les rend moins chers (moins de copeaux rejetés).

Comme Russell le souligne dans les commentaires, le divisible par plusieurs autres nombres entiers aspect a eu un avantage immédiat au moment où le taux d'échantillonnage a été choisi. Les premiers sons numériques étaient enregistrés sur des supports d'enregistrement vidéo analogiques existants qui prenaient en charge, selon la région, les spécifications vidéo NTSC ou PAL. NTSC et PAL avaient des taux de lignes par champ et de champs par seconde différents, dont le LCM (avec les échantillons par ligne) est 44100.

Le débit de Nyquist est supérieur au double de la bande passante d'un signal en bande de base que vous souhaitez capturer sans ambiguïté (par exemple, aliasing).

Échantillonnez à une fréquence inférieure à deux fois 20 kHz, et vous ne pourrez pas faire la différence entre les très hautes et les très basses fréquences simplement en regardant les échantillons, en raison de l'aliasing.

Ajout : Notez que tout signal de longueur finie a un support infini dans le domaine fréquentiel, n'est donc pas strictement limité en bande. C'est encore une autre raison pour laquelle échantillonner un peu n'importe quelle source audio non infinie dessus deux fois les spectres de fréquence les plus élevés (dans un signal en bande de base) sont nécessaires pour éviter un repliement significatif (au-delà des seules raisons d'atténuation de transition de filtre finie).

Fondamentalement, deux fois la bande passante est une exigence commune pour l'échantillonnage du signal, donc $2 imes 20 = 40$ kHz est un minimum. Puis, un peu plus est utile pour faire face à un filtrage et une quantification imparfaits. Les détails suivent.

Ce dont vous avez besoin en théorie n'est pas ce qui est requis en pratique. Cela va de pair avec la citation (attribuée à beaucoup):

En théorie, il n'y a pas de différence entre la théorie et la pratique. En pratique, il y a.

Je ne suis pas un expert en audio, mais j'ai été formé par des personnes de haute qualité en échantillonnage/compression audio. Mes connaissances sont peut-être rouillées, prenez-les avec prudence.

Premièrement, la théorie de l'échantillonnage standard fonctionne sous certaines hypothèses : systèmes linéaires et invariance temporelle. Ensuite, un phénomène continu à bande limitée est connu, en théorie, pour être éventuellement échantillonné à environ deux fois la bande passante (ou deux fois la fréquence maximale pour les signaux en bande de base) sans perte. Le « taux de Nyquist » est souvent défini comme :

la vitesse minimale à laquelle un signal peut être échantillonné sans introduire d'erreurs

C'est la partie analyse du "théorème d'échantillonnage". Le "peut être" est important. Il y a une partie synthèse : le signal continu"peut être reconstruit" de manière analogue en utilisant les sinus cardinaux. Ce n'est pas la seule technique, et elle ne prend pas en compte le préfiltrage passe-bas, non linéaire (comme la quantification, la saturation) et d'autres facteurs variant dans le temps.

L'audition humaine n'est pas un sujet simple. Il est admis que les humains entendent des fréquences de 20 Hz à 20 000 Hz. Mais des limites aussi précises en Hertz ne sont pas un trait de la nature pour tous les humains. Une perte progressive de sensibilité aux fréquences plus élevées est fréquente avec l'âge. D'un autre côté:

Dans des conditions de laboratoire idéales, les humains peuvent entendre des sons aussi bas que 12 Hz et aussi élevés que 28 kHz, bien que le seuil augmente fortement à 15 kHz chez les adultes

L'audition n'est pas linéaire : il y a des seuils d'audition et de souffrance. Il n'est pas invariant dans le temps. Il y a des effets de masquage à la fois dans le temps et dans la fréquence.

Si la bande 20 Hz jusqu'à 20 000 Hz est une plage courante, et qu'un 40 000 Hz devrait théoriquement suffire, un peu plus est nécessaire pour faire face à une distorsion supplémentaire. Une règle empirique dit que 10 % de plus est correct (largeur de bande du signal de 2,2 $x$) et que 44 100 Hz suffit. Cela remonte à la fin des années 1970. Pourquoi le 44 000 Hz n'est-il pas utilisé ? Principalement à cause des normes, fixées par la popularité des CD, dont la technologie est comme toujours basée sur un compromis. De plus, 44 100 est le produit des carrés des quatre premiers nombres premiers ($2^2 imes 3^2 imes 5^2 imes 7^2$), donc a de petits facteurs, bénéfiques pour les calculs (comme FFT).

Ainsi, de $2 imes 20 $ à 44,1$ (et multiples), nous avons un équilibre entre la sécurité, la quantification, la convivialité, les calculs et les normes.

D'autres options existent : le format DAT par exemple est sorti avec un échantillonnage à 48 kHz, avec une conversion initialement difficile. 96 kHz est abordé en ce qui concerne la quantification (ou la profondeur de bits) dans Quelle fréquence d'échantillonnage et quelle profondeur de bits dois-je utiliser ? C'est un sujet controversé, voir 24 bits 48 kHz contre 24 bits 96 kHz. Vous pouvez vérifier les taux d'échantillonnage d'Audacity par exemple.


Portées auditives pour les personnes malentendantes

Lorsque vous avez une perte auditive, votre portée auditive change. Pour la plupart, une perte auditive commencera par affecter les hauteurs supérieures de la plage auditive humaine. Le chant des oiseaux, certains sons de la parole et des instruments comme les flûtes et les piccolos sont difficiles à entendre pour la plupart des malentendants.

Pour déterminer votre plage auditive spécifique, un audioprothésiste effectuera un test auditif et tracera vos résultats sur un audiogramme. Un audiogramme est un graphique qui montre les résultats de votre test auditif. Les résultats de vos tests auditifs sont tracés sur un graphique puis comparée à celle d'une personne ayant un niveau d'audition normal. Les audioprothésistes utilisent l'audiogramme pour établir votre perte auditive et comme outil d'ajustement des aides auditives.

Voici à quoi ressemble un audiogramme :

La ligne blanche indique le niveau d'audition de l'oreille droite d'une personne. L'oreille gauche est tracée avec une ligne noire. La zone en dessous de la ligne montre les niveaux de perte auditive que cette personne peut entendre et la zone au-dessus de la ligne montre les niveaux que la personne ne peut pas entendre.

Pour connaître votre niveau d'audition, un audioprothésiste vous jouer une série de bips et vous demander de lever la main ou d'appuyer sur un bouton lorsque vous pouvez les entendre. Le professionnel commencera généralement par un niveau que vous pouvez entendre, puis baissera le volume à chaque fois jusqu'à ce que vous ne puissiez plus l'entendre. Le professionnel répétera ensuite cela avec des sons de fréquences plus basses ou plus élevées.

Ce test montre votre « seuil » auditif ou le point où vous ne pouvez plus entendre. Ce seuil est tracé pour vos deux oreilles sous forme de deux lignes distinctes sur votre audiogramme.

Votre audiogramme peut vous en dire beaucoup sur votre audition, y compris les fréquences que vous pouvez entendre et le volume auquel vous pouvez les entendre. Ceci est important à savoir car chaque son que vous entendez a une certaine fréquence. Le chant des oiseaux a une fréquence plus élevée tandis que les tubas ont une fréquence plus basse.

Voici quelques sons courants tracés sur un audiogramme standard :

La personne avec cet audiogramme a une perte auditive dans son oreille gauche qui l'empêche d'entendre des sons comme le robinet ou le chant des oiseaux. Les sons à basse fréquence comme le grondement d'un moteur de camion sont plus faciles à entendre pour la personne avec cet audiogramme.


Comment la structure de notre oreille affecte la gamme sonore que nous entendons

Parce que les oreilles font partie de notre corps humain, il n'est pas étonnant qu'elles soient si compliquées en apparence. Pour rendre les choses encore plus complexes, nous n'avons pas un, mais deux de ces petits organes magiques. Pour mieux comprendre la gamme de l'audition humaine, il est essentiel de comprendre d'abord la structure qui fait de nos oreilles les appareils auditifs sur lesquels nous comptons quotidiennement.

La partie externe de l'oreille se compose de deux parties différentes : le conduit auditif et la peau et le cartilage que nous pouvons voir visiblement lorsque nous regardons nos oreilles. Ces parties de l'oreille sont responsables du transfert des bruits externes dans notre corps. Le tympan capte les vibrations et les envoie à la structure médiane de l'oreille : la cochlée. Ici, les ondes sonores se transforment en impulsions neuronales que notre cerveau enregistre en tant que sons auxquels nous attachons un sens et une signification à chaque fois qu'un bruit est produit.


Si je n'entends rien au-dessus de 20 kHz, si un son très fort se produisait au-dessus de 20 kHz, cela finirait-il par endommager mon audition ?

Fondamentalement, si je dormais à côté d'une chauve-souris qui gazouillait dans mon oreille toute la nuit, cela endommagerait-il mon audition d'une manière ou d'une autre.

Je suis un peu flou sur la mécanique réelle des dommages auditifs, comme la façon dont les cheveux de la cochlée sont endommagés et pourquoi les cheveux les plus fréquents sont endommagés en premier.

Pourrais-je écouter une tonalité super forte de 17 kHz (depuis que je suis plus âgée, je ne l'entends plus autant maintenant) et cela endommagerait-il mon audition uniquement dans ce registre ou commencerait-il à se répercuter sur d'autres fréquences ?

J'imagine que les sons subsoniques endommageraient également, mais vous les ressentiriez en fait d'une manière que vous ne pourriez pas vraiment ressentir les hautes fréquences

Pas pour être un con, mais j'ai fait la même erreur sur les papiers et je me suis senti comme un idiot après, peut-être que ce post vous sauvera du même sort.

Donc, s'ils sont inversement proportionnels, alors faire un son plus fort abaisse la fréquence ?

Et les conditions météorologiques ne sont que des ondes sonores très lentes

Eh bien, vous parlez de dommages mécaniques par rapport aux dommages sensoriels. Si vous ne pouvez pas entendre une fréquence, vous ne subirez aucun dommage sensoriel (dommages aux cellules ciliées, le type d'audition qui s'aggrave avec le temps) car vous n'avez pas de récepteurs pour cette fréquence particulière. Si l'intensité est suffisamment élevée pour causer des dommages mécaniques au tympan ou aux os de votre oreille moyenne, cela pourrait avoir un impact plus large sur votre audition.

La distinction entre les dommages sensoriels et mécaniques est un peu trompeuse, car les dommages causés aux cils des cellules ciliées sont également de nature mécanique (les cils sont cassés en raison de la force de l'onde cochléaire). La plupart des publications que j'ai lues sur le sujet font généralement la différence entre les dommages mécaniques et neurologiques, c'est-à-dire les tumeurs, la mort des cellules sensorielles (pas nécessairement des OHC ou IHC), etc.

Donc, je suppose que si quelque chose cause des dommages mécaniques à vos oreilles, vous ressentiriez la douleur, n'est-ce pas ?

Par conséquent, vous pourriez soumettre quelqu'un à une impulsion ultrasonore très très forte et il semblerait qu'elle se soit soudainement doublée de douleur sans raison. Je vois un nouveau dispositif de suppression de foule, ou au moins une arme de scientifique maléfique.

EDIT: Ah d'accord, lisez simplement le message ci-dessous, il n'est donc pas vraiment possible d'obtenir un bruit ultrasonore suffisamment fort pour causer des dommages mécaniques.

il y a la même chose.. si votre cerveau avait une fréquence de résonance supérieure à 22khz, vous le sauriez parce que votre cerveau semblerait exploser spontanément

Théoriquement, si quelqu'un découvrait comment synthétiser les poils et les placer dans le corti, pourrait-il guérir la perte d'audition (selon la cause bien sûr) et peut-être même créer une gamme de fréquences plus haute/basse que nous pouvons entendre ?

Réponse fantastique, merci.

Je soupçonne que l'intensité (db) de tout son ultrasonore ou subsonique est le principal facteur déterminant. L'onde de pression est ce qui causerait des dommages. Pensez aux ultrasons, au forage sonique, etc.

C'est ce que je soupçonne aussi... le mouvement réel de l'onde d'air/de pression... mais cela ne fait-il que défaire le stress du tympan/de l'oreille interne ?

Eh bien, nous entendons des niveaux supérieurs au seuil même si vous ne les "percevez" pas. la façon dont les cellules ciliées externes fonctionnent : (mécanique et sensorielle) - les cellules ciliées externes se déplacent lorsqu'elles sont stimulées pour amener les cellules ciliées internes qui contiennent ces ultra hautes fréquences à être cisaillées et finalement créer un potentiel d'action le long de CN VIII. Si les cellules ciliées externes sont endommagées, à cause de sons forts ou de sons trop agressifs, elles ne pourront pas autant cisailler les cellules ciliées internes.

Nul doute qu'il y aurait une perte mécanique que nous pourrions voir sur les OAE qui mesurent le rendement des cellules ciliées externes et nous renseignent sur leur fonction. La perte sensorielle ne se produirait pas tant que vous n'auriez pas perçu les sons. Cela a-t-il du sens?


Les sons à basse fréquence peuvent être nocifs

Les êtres humains sont normalement capables de détecter des sons dans la plage de 20 à 20 000 Hz et il est bien connu que les sons dans cette plage peuvent endommager l'audition. Cependant, les sons sous la fréquence de 20 Hz peuvent également affecter l'oreille même si nous ne pouvons pas les entendre.

L'étude allemande a été menée sur 21 volontaires placés dans des cabines insonorisées. Les volontaires ont été exposés à une fréquence de 30 Hz pendant 90 secondes. Après cela, l'activité dans leurs oreilles a été enregistrée.


Sonic Science : le test auditif haute fréquence

introduction
Vous êtes-vous déjà demandé pourquoi certains adultes ont des problèmes d'audition en vieillissant ? La perte auditive a tendance à s'aggraver avec l'âge. Mais la perte auditive fait-elle que tout sonne uniformément plus doux ou certains sons deviennent-ils plus difficiles à entendre que d'autres ?

Certaines entreprises de sécurité ont récemment commencé à fabriquer des machines conçues pour émettre un son gênant qui empêche les adolescents de flâner à l'extérieur des magasins et des magasins. Les adolescents sont effectivement chassés, mais de nombreux adultes ne peuvent pas du tout entendre ce son ! Les choses sont devenues encore plus intéressantes lorsque certains enfants ont réalisé qu'ils pouvaient utiliser cette technologie pour leurs aînés en transformant le son en sonnerie. Les étudiants avec la sonnerie peuvent recevoir des notifications par SMS pendant le cours sans que de nombreux enseignants ou administrateurs se doutent de quoi que ce soit.

Dans cette expérience, nous découvrirons quels volontaires sont capables d'entendre cette fréquence sonore. Nous explorons également la base biologique qui explique pourquoi certains auditeurs peuvent l'entendre facilement, alors que d'autres ne perçoivent que le silence.

Fond
Le son est fait d'ondes de pression qui oscillent, ou alternativement, entre la compression et l'étirement du milieu, ou de la matière, ils traversent (dans notre cas, l'air) à une certaine fréquence, ou vitesse. Plus la fréquence à laquelle une onde sonore oscille est élevée, plus la hauteur du son résultant que vous entendez lorsque cette onde frappe vos tympans est élevée. Votre perception cérébrale de la tonalité dépend du nombre de ces compressions qui modifient les sens de votre tympan par seconde. L'onde qui crée le son d'un sifflet standard oscille à une fréquence relativement élevée, de sorte que le son résultant est très aigu. Le grondement d'un moteur de camion est produit par une oscillation à basse fréquence, nous l'entendons donc comme un son très grave.

Les humains naissent capables d'entendre une large gamme de fréquences, mais nous pouvons certainement tout entendre, en particulier les sons situés à l'extrémité supérieure du spectre de fréquences ! Considérez les sifflets de chien, que les chiens peuvent entendre mais que nous pouvons &rsquot. C'est parce que les oreilles des chiens ont évolué pour détecter ces sons à haute fréquence. De même, il a été récemment découvert que les éléphants communiquent sur de longues distances en utilisant un son à très basse fréquence que nous ne pouvons pas non plus entendre.

Matériaux
&bull Ordinateur portable ou lecteur mp3 avec haut-parleurs
&bull Mosquito fichier sonore de la sonnerie qui peut être téléchargé à partir du site Web de la National Public Radio&rsquos.
&bull Plusieurs bénévoles. Essayez d'inclure un éventail d'âges aussi large que possible, y compris des personnes de moins de 25 ans.
&papier de taureau
&bull Crayon ou stylo

Préparation
&bull Téléchargez le fichier son NPR Mosquito.
&bull Chargez le son dans un lecteur de musique sur votre appareil. Assurez-vous que les haut-parleurs de l'appareil sont activés.

Procédure
&bull Jouez le son pour vous-même. Est-ce que vous pouvez l'entendre?
&bull Joue le son pour chaque volontaire. Demandez à chaque volontaire de confirmer verbalement s'il est capable ou non d'entendre le son.
&bull Record your results&mdashthe age of volunteers and whether or not they could hear the sound. What do you notice about the relationship between the ages of your volunteers and their ability to hear the sound? What do you think this data suggests?
&bull Extra: Test as many volunteers as you want. The more volunteers you test, the more suggestive data you&rsquoll have about how hearing loss progresses with age. Using your data, can you find out what the manufacturer&rsquos intended age threshold for hearing the sound is?
&bull Extra: search online for samples other high-frequency sounds. Try listening to these frequencies in kilohertz (kHz) on YouTube: 16 kHz and 15 kHz . (Make sure to change the sound quality to HD 720p by clicking on the gear icon so that these high-frequency sounds aren&rsquot filtered out by Youtube&rsquos audio compression). If any of your volunteers couldn&rsquot hear the Mosquito sound when you played it for them, find out if they can hear these sounds instead. Can they? Record your results. Can you estimate the frequency of the Mosquito sound in kHz by looking at your data?
&bull Extra: If you yourself were able to hear the Mosquito sound, you can test your absolute limit for hearing high-frequency sounds by progressively listening to sounds with even higher frequencies. If you couldn&rsquot hear the Mosquito sound, you can still test your limits by starting with a lower frequency and working your way up. YouTube's frequency of 12 kHz might be a good sound to start with.

Observations and results:
Your results may vary, but you likely found that the Mosquito sound was detected less frequently by older volunteers. Volunteers in their early 20s should have been able to hear the sound. Volunteers in their teens and child volunteers should have been able to hear the sound easily.

A sound&rsquos frequency is measured in hertz (Hz), or cycles per second. One kHz is equal to 1,000 Hz. The average adult is able to hear sounds between 0.02 and 16 kHz. The Mosquito sound has a frequency of 17.4 kHz, making it quite a difficult sound for certain populations to hear. No wonder&mdashthe sound wave produced by the recording you listened to compresses and stretches the air at a rate of 17,400 times per second. That&rsquos what you&rsquore hearing, if you can hear it at all!

The older age group likely had trouble hearing the Mosquito because as we age, our ability to hear high-pitched frequencies wanes. This process is called presbycusis, the onset of which is sometimes observable in people as young as 18. Presbycusis happens as a result of the cells in our ears aging naturally, so it&rsquos nothing to be alarmed by. Presbycusis is very different than noise-induced hearing loss, which happens as a result of acute or sustained exposure to very loud noises. When you&rsquore at a very loud concert, for example, the hair cells in your ear can become over-stimulated. The body responds by sending oxygen to this region of the ear, leading to oxidative cell death. Curiously, noise-induced hearing loss usually makes it harder to hear lower frequencies, such as those between three kHz and six kHz, whereas presbycusis gradually erodes our ability to hear higher frequency sounds in general.

Presbycusis is unavoidable, but you can take steps to avoid noise-induced hearing loss, like wearing earplugs to concerts and keeping the volume of your headphones at a reasonable level.


Voir la vidéo: ääniä (Juillet 2022).


Commentaires:

  1. Kerman

    Quelque chose ne laisse rien

  2. Feshicage

    Ouais, bien écrit

  3. Buinton

    Est absolument d'accord avec vous. Excellente idée, je maintiens.



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