Как мозг из колебаний мембраны наушника восстанавливает звучание оркестра?







+1 +/-

Недавно был задан на БВ вопрос: как воспроизводит звук виниловая пластинка:

http://www.bolshoyvopros.ru/questions/1397051-kak-vosproizvodit-zvuk-vinilovaja-­plastinka.html

Роджер уже достаточно подробно ответил на этот вопрос. Но каким образом "простые" колебания иголки на пластинке, потом - колебания пьезокристалла (если он есть) или простой мембраны (хоть в патефоне), а потом - барабанной перепонки в мозге (и в мозгу) у человека "разлагаются" на звучание сотни инструментов (у каждого - со своими обертонами)? Как такое чудо возможно? (Я смутно представляю возможность обратного преобразования Фурье.)

Профиль пользователя Risorse Спросил: Risorse  (рейтинг 14113) Категория: наука и техника

Ответов: 5

1 +/-
Лучший ответ

Конечно вопрос интересный и когда я учился в училище связи то акустика была моим любимым предметом. Но было это давно и конечно много го я не помню, так, что на Фурье не рассчитывайте.

Но тем не менее. Любой звук, в том числе и звучание инструментов в оркестре, есть не что иное как колебание волн в звуковом диапазоне. Данные волны не видимы глазом, не воспринимаются не каким другим органом чувства кроме уха (имеется ввиду звуковой диапазон, но не ультра и не инфро). Диапазон частот данных волн, которые может уловить человеческое ухо различается, в зависимости от состояния слуха человека, но как говорят связисты для того, что бы можно было узнать голос человека необходимо, что бы диапазон был от 0,3 до 3,4 килогерц, Данный диапазон частот и используется в телефонных аппаратах. Для того что бы слушать инструментальный оркестр думаю, что диапазон в наушниках или колонках должен быть намного шире, но музыку вы сможете слушать и в этом диапазоне, правда качество звучания будет хуже, это все равно что слушать оркестр по телефону.

Все дело в том, что мембрана наушников либо колонок колеблется и производит волны именно той частоты которой и производит и сам оркестр. Изменение частоты колебаний мембраны должны совпадать с изменением частоты которые производит оркестр играющий музыку. Нашему уху все равно играет оркестр или колеблется мембрана, главное частота волн которые долетают до нашего уха. остается только подать эти волны с определенной амплитудой которая отвечает за громкость звучания. Ну и конечно следует отметить что частота колебаний мембраны зависит от частоты электрических импульсов или электрических волн, подаваемых на мембрану. и мембрана (точнее сказать телефоны или динамик) просто преобразует электрическую волну или импульсы, в частоте и амплитуде которых зашифрован звук (в нашем случае музыка оркестра), в колебания звуковых волн.

Конечно описал я все упрощенно. Прошу извинить если не совсем понятно, я старался. Но вопрос довольно сложный. Как звуковые волны обрабатываются мозгом, вопрос еще сложнее и его я опущу, предложив ответить на него кому нибудь еще.

Ответил на вопрос: Alopecias  
2 +/-

il63,

наушники тут ни при чем, потому что и слушателю, сидящему в зале на концерте, слышны все играющие инструменты сразу.

Точно так же мы различаем голоса разных людей или певцов в дуэте или трио.

И в голове мы можем слышать музыку по памяти.

А можем и во сне тоже услышать ? пока тело спит вместе с его ушами и его мозгом.

Это говорит о том, что мозг не занимается этим распознаванием музыкальных образов вообще.

Это не входит а его компетенцию.


А как мы понимаем значение звуков с,т,о,л и отличие их от с,т,у,л?

Тоже мозг гармоническим анализом вооружился?

А почему и до Фурье все были в уме и памяти вполне?

Значит, не в анализе счастье, и пора честно признаться наконец-то, что

главного наука не знает, а техника не умеет.

А любой ребенок и музыку слышит и речь разумеет.

Человек ? не тело, и не мозг является вместилищем психики.

Ответил на вопрос: Seahound  
1 +/-

Сколько бы ни было волн и какой бы они не были направленности -- все они накладываются друг на друга, образуя в каждой точке единую суммарную волну (конечно, некоторые теоретически при этом могут друг друга гасить, но в естественной среде вероятность такой синхронности ничтожно мала, поэтому отдельные исходные волны можно восстановить). Человек воспринимает звук почти исключительно из небольших слуховых отверстий (влияние костной проводимости без прямого физического контакта с источником звука ничтожно), поэтому привык воспринимать волны именно таким способом -- сумму из конкретных точек, оценивая векторы к источникам звука по другим признакам: другие органы чувств (зрение, в частности), разница показаний левого и правого уха, изменение фаз отдельных сигналов и итоговой суммы при движении... Так что при помощи даже маленьких наушников-вкладышей можно имитировать не только наложение множества волн, но даже стереозвук (несущий информацию о расположении отдельных инструментов, с закрытыми глазами иллюзия даётся лучше) и окружающий эффект -- достигаемая за счёт регулировки множества (около двух десятков) параметров звука иллюзия нахождения в определённой акустической обстановке, например, мягко обитой комнате или лесу.

Ответил на вопрос: Renell   
1 +/-

Да собсно так же, как из звучания самого оркестра. Звуковоспроизводящая система - патефон или навороченный музыальный центр - создаёт в точке приёма (уши благодарного меломана) точно такую же звуковую картину, что и целый оркестр. А как известно, если что-то крякает как утка, хоит как утка и выглядит как утка, то это утка.

До некоторой степени иллюстрацией (даже аналогом, хотя точной аналогии тут, разумеется, нет) может служить голограмма (на монохроматическом свете, ясен перец). Это ж тоже известный факт, что голограмма создаёт ТОЧНУЮ световую реплику снятой сцены - в этом её физическая сущность. Глаз не в состоянии отличить, что он видит - реальную сцену или её голограмму.

Ответил на вопрос: Alkamin  
0 +/-

Возможно, это происходит лишь у тех людей, которые видели оркестр и слышали звучание отдельных музыкальных инструментов. Они их запомнили. Если человек никогда в жизни не слышал и не видел оркестр, он воспримет звучание оркестра просто как приятные звуки неизвестного происхождения, не выделяя партии отдельных источников звуков.

Ответил на вопрос: Mspaeth  

Похожие вопросы

Спросил
5 Отв.
Кто сказал что бабий век короткий? Почему?
Ответ: Не могу сказать кто это сказал, помнится мне, что это поговорка существует с времен наших бабушек. А понимаю я её так: бабий век короткий потому, что когда ... Читать далее...
Автор вопроса: Fooner, в категории | | | | |
Спросил Fooner
3 Отв.
Что способствует росту человека?
Ответ: Влияет и способствует росту человека нормальное функционирование отдела мозга называемого гипофизом. Если нормальное функцианирование нарушено, то человек ... Читать далее...
Автор вопроса: Morceaux, в категории | | |
Спросил Morceaux
4 Отв.
Может ли человек не иметь вообще никакого гражданства?
Ответ: Конечно бывает, причем, официально. Человек проживает в какой-то стране, отказывается от гражданства и ему в обязательном порядке выдают вид на жительство. ... Читать далее...
Автор вопроса: Schweitzer, в категории |
Спросил Schweitzer
8 Отв.
Как можно назвать человека, который регулярно опаздывает?
Ответ: Я бы этих опаздывающих поделила на две категории: Одни опаздывают из-за своей несобранности. Им кажется, что они такие быстрые, делать начинают всё в ... Читать далее...
Автор вопроса: Osage, в категории |
Спросил Osage
13 Отв.
Какое качество в человеке самое неприятное?
Ответ: Злость, агрессия, раздражительность, истеричность. Не люблю нервных раздражительных людей. система выбрала этот ответ лучшим ... Читать далее...
Автор вопроса: Bryantc, в категории |
Спросил Bryantc
14 Отв.
Человек обязан быть вегетарианцем?
Ответ: Судя по тэгам и категории, вы хотите спросить: « Далеко ли до убийства человека, если животных убиваем совершенно спокойно»? Или лучше по-другому: «Далеко ... Читать далее...
Автор вопроса: Ardra, в категории | |
Спросил Ardra
1 Отв.
Как появились профсоюзы?
Ответ: Насколько я помню они появились в советские времена, чтобы защищать, поддерживать работающих людей, давать им путевки. Сейчас профсоюзы есть в некоторых ... Читать далее...
Автор вопроса: Ipecac, в категории | | | | |
Спросил Ipecac
9 Отв.
Зачем мы придумываем себе ненастоящие имена и добавляем аватары?
Ответ: Я редко пользуюсь вымышленными именами и аватарами. Разве что к настоящему имени прибавляю какой-то ник. Вот как сейчас у меня - Lola Bunny. Это персонаж ... Читать далее...
Автор вопроса: Feliks, в категории | | | | |