процессор, который выделяет (декодирует) полезные звуковые сигналы на фоне шумов, группирует их по
определенным признакам, сравнивает с имеющимися в памяти образами, определяет их информационную
ценность и принимает решение об ответных действиях.
2. Определение высоты звука
5

Nx fo(-1) (Гц) 2Гц 3Гц 4Гц 5Гц 6Гц 7Гц 8Гц 9Гц 10Гц
100 50 33,33 25 20 16,67 14,29 12,50 11,11 10
200 100 66,67 50 40 33,33 28,57 25 22,22 20
300 150 100 75 60 50 42,86 37,30 33,33 30
400 200 133,3 100 80 66,67 57,14 50 44,44 40
500 250 166,7 125 100 83,33 71,43 62,50 55,56 50
600 300 200 150 120 100 85,71 75 66,67 60
700 350 233,3 175 140 116,7 100 87,50 77,78 70
800 400 266,7 200 160 133,3 114,3 100 88,89 80
900 450 300 225 180 150 128,6 112,5 100 90
1000 500 333,3 250 200 166,7 142,9 125 111,1 100
Важнейшим свойством слуховой системы является возможность определения высоты звука. Это свойство
имеет огромное значение для выделения и классификации звуков в окружающем звуковом пространстве, эта
же способность слуховой системы лежит в основе восприятия интонационного аспекта музыки, то есть
мелодии и гармонии.
В соответствии с международным стандартом ANSI-1994 «Высота (Pitch) -это атрибут слухового ощущения в
терминах, в которых звуки можно расположить по шкале от низких к высоким. Высота зависит главным
образом от частоты звукового стимула, но она также зависит от звукового давления и от формы волны».
Таким образом, высота -это линейная классификация звуковых сигналов, в отличие от громкости, о которой
можно сказать больше-меньше, т.е. это -относительная классификация.
Прежде всего, необходимо отметить, что слуховая
система способна различать высоту звука только у
периодических сигналов. Если это простое
гармоническое колебание, например, синусоидальный
сигнал от генератора, то период колебаний T
определяет частоту f = 1/T, поэтому определяющим
параметром для различения высоты является частота
сигнала.
Если это сложный звук, то высоту слуховая система
может присвоить по его основному тону, но только
если он имеет периодическую структуру, т.е. спектр
его состоит из гармоник (обертонов, частоты которых
находятся в целочисленных отношениях). Если это
условие не выполняется, то высоту тона определить
слуховая система не может. Например, звуки таких
инструментов как тарелки, гонги и др. не имеют
определенной высоты.
Высота простых тонов
Изучение связи частоты звука и воспринимаемой
высоты предпринималось еще Пифагором, а также
многими известными физиками: Галилеем,
Гельмгольцем, Омом и др. В настоящее время на
основе тщательных экспериментов, в процессе
которых слушателю предъявлялись два звука разной
частоты с просьбой расположить их по высоте,
установлена зависимость высоты тона от частоты сигнала, показанная на рисунке 5. Значения высоты
отложено в специальных единицах -мелах. Один мел равен ощущаемой высоте звука частотой 1000 Гц при
уровне 40 дБ (иногда для оценки высоты тона используется другая единица, барк = 100 мел). Как видно из
рисунка, эта связь нелинейна -при увеличении частоты, например, в три раза (от 1000 до 3000 Гц), высота
повышается только в два раза (от 1000 до 2000 мел). Нелинейность связи особенно выражена на низких и
высоких частотах, в определенных пределах изменение высоты тона в мелах пропорционально логарифму
частоты.
Многочисленные исследования были посвящены порогам различимости по высоте двух разных тонов,
отличающихся по частоте. Результаты современных исследований представлены на рис.6, на котором видно,