Psychoakustyka

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania

Psychoakustyka, akustyka psychologiczna – dziedzina nauki zajmująca się badaniem i opisywaniem związków zachodzących między falą dźwiękową docierającą do uszu słuchacza (bodźcem) a subiektywnie odczuwanym wrażeniem, które u niego wywołuje. Jest to nauka z pogranicza akustyki i psychologii. Działem akustyki zajmującym się psychoakustyką jest akustyka słuchu, natomiast działem psychologii jest psychologia poznawcza. Dziedzinami, do których stale odwołuje się psychoakustyka, są również anatomia, neuropsychologia oraz fizjologia.

Psychologia poznawcza, nazywana niekiedy kognitywną (ang. cognitive psychology) – dziedzina psychologii zajmująca się problematyką poznawania przez człowieka otoczenia - tworzenia wiedzy o otoczeniu, która może być następnie wykorzystana w zachowaniu. Wiedzę przedstawia się jako struktury (reprezentacje umysłowe), a mechanizmy jej tworzenia jako procesy (procesy poznawcze), a całość zagadnienia - jako tworzenie i przekształcanie struktur poprzez procesy. Stąd też można stwierdzić, że psychologia poznawcza zajmuje się badaniem struktur i procesów poznawczych. Aktywność poznawczą opisuje się także jako przetwarzanie informacji przez system poznawczy (umysł) i stąd też można powiedzieć, że psychologia poznawcza zajmuje się badaniem organizacji i funkcjonowania umysłu. Zagadnieniami podstawowymi dla psychologii poznawczej zajmuje się również kognitywistyka (ang. cognitive science).Bionika (od gr. bios – życie i mimesis – naśladować; inne nazwy: biomimetyka, biomimikra, inżynieria bioniczna) – interdyscyplinarna nauka badająca budowę i zasady działania organizmów oraz ich adaptowanie w technice (zwłaszcza w automatyce) i budowie urządzeń technicznych na wzór organizmu. Stara się poznawać i wykorzystać procesy sterujące działaniem organizmów w różnych działach techniki, głównie w automatyce, elektronice i mechanice. Patenty przygotowane przez naukowców wykorzystują rozwiązania występujące w naturze. Opracowanie nowych rozwiązań dzięki biomimetyce pozwoli na zmniejszenie przypadkowości w badaniach naukowych oraz umożliwi łatwiejsze generowanie nowych rozwiązań.

Wprowadzenie[ | edytuj kod]

Podstawowym zadaniem jakie stawia się przed psychoakustyką jest opisanie i wyjaśnienie różnych aspektów percepcji słuchowej na gruncie anatomii i fizjologii układu słuchowego. Dokładne zrozumienie procesu w jaki percypowane są dźwięki docierające do narządu słuchu nie jest zadaniem trywialnym. Dlatego też wiedza w tym względzie, pomimo prawie stu lat intensywnych badań, wciąż nie jest tak precyzyjna jak można sobie tego życzyć.

Fizjologia (gr. φυσιολογία, od φύσις - natura + λόγος - nauka) – nauka o mechanizmach rządzących przebiegiem czynności życiowych organizmów.MP3 ((ang.) MPEG-1/MPEG-2 Audio Layer 3) – algorytm kompresji stratnej dźwięku, przetworzonego uprzednio na sygnał cyfrowy. Popularnie zwany formatem MP3 lub standardem MP3. Jest zdefiniowany przez IETF w dokumencie RFC 5219.

Znajomość własności układu słuchowego i zrozumienie jego pracy ma swoje implikacje w wielu dziedzinach nauki i techniki. Po pierwsze, pozwala na opracowanie układów korygujących ubytki słuchu u ludzi chorych. Dotyczy to zarówno względnie prostych układów aparatów słuchowych stosowanych u ludzi niedosłyszących jak również skomplikowanych implantów ślimakowych przeznaczonych dla osób niesłyszących w wyniku wrodzonego lub nabytego uszkodzenia ślimaka. Naukowcy mają również nadzieję, że rozwój psychoakustyki pozwoli w przyszłości na opracowanie implantu zastępującego cały peryferyjny układ słuchowy, dostarczający sygnały w odpowiedniej formie bezpośrednio do pnia mózgu (sztuczne ucho).

Model psychoakustyczny – model matematyczny, mówiący, jakie informacje o dźwięku są rozpoznawalne przez ludzkie ucho, jakie natomiast nie są. Modele psychoakustyczne są podstawą między innymi kompresji dźwięku, algorytmów oceny jakości transmisji mowy, systemów automatycznie rozpoznających mowę oraz rozpoznających mówców.Fala akustyczna – rozchodzące się w ośrodku zaburzenie gęstości (i ciśnienia) w postaci fali podłużnej, któremu towarzyszą drgania cząsteczek ośrodka. Ośrodki, w których mogą się poruszać, to ośrodki sprężyste (ciało stałe, ciecz, gaz). Zaburzenia te polegają na przenoszeniu energii mechanicznej przez drgające cząstki ośrodka (zgęszczenia i rozrzedzenia) bez zmiany ich średniego położenia.

Po drugie, poznanie charakterystyk oraz ograniczeń układu słuchowego umożliwia opracowywanie nowych, lepszych urządzeń rejestrujących, transmitujących, przetwarzających i generujących fale dźwiękowe. Wiedza na temat lokalizacji dźwięku pozwoliła już między innymi na opracowanie układów stereo i kwadrofonii oraz systemów dźwięku dookólnego. Korzystają z tego biomimetycy. Znajomość zakresów słyszalności dźwięku pozwoliła na udoskonalenie między innymi takich urządzeń jak głośniki, słuchawki, mikrofony, wzmacniacze elektroakustyczne i magnetofony. Wreszcie, poznanie zasad rządzących maskowaniem dźwięków oraz progów słyszalności przyczyniło się do opracowania skutecznych metod kompresji stratnej sygnału, pozwalając na ponad dziesięciokrotne zmniejszenie objętości informacyjnej sygnału (przy nieznacznym ubytku jakości), doprowadzając między innymi do powstania tak popularnych kodeków dźwięku jak MPEG-1/2 Audio Layer-3 (nazywany MP3) czy ATRAC.

Psychologia (od stgr. ψυχή Psyche = dusza, i λόγος logos = słowo, myśl, rozumowanie) – nauka badająca mechanizmy i prawa rządzące psychiką oraz zachowaniami człowieka. Psychologia bada również wpływ zjawisk psychicznych na interakcje międzyludzkie oraz interakcję z otoczeniem. Psychologia jako nauka dotyczy ludzi, ale mówi się również o psychologii zwierząt (czyli zoopsychologii), chociaż zachowaniem się zwierząt zajmuje się także dziedzina biologii – etologia.Neuropsychologia – dziedzina psychologiczna zajmująca się badaniem i opisywaniem związków zachodzących między układem nerwowym a procesami poznawczymi, głównie z perspektywy klinicznej, analizując konsekwencje uszkodzenia mózgu człowieka.

Po trzecie, wiedza o fizjologii i budowie ucha jest wykorzystywana w bionice i akustyce cybernetycznej dostarczając nowych koncepcji na temat budowy systemów automatycznego rozpoznawania mowy i mówców czy analizy sceny akustycznej przez automaty. Zastosowanie modeli układu słuchowego ma swoje zastosowanie przy opracowywaniu obiektywnych (czyli instrumentalnych) metod oceny i predykcji jakości transmisji, kodowania i rejestracji mowy i muzyki. Metody te stosowane są między innymi w telekomunikacji (np.: PSQM, PESQ, PEAQ, MBSD) oraz przy projektowaniu i ocenie sal kinowych, koncertowych, operowych, teatralnych i audytoryjnych (np. STI).

Ucho – narząd słuchu występujący jedynie u kręgowców. Najbardziej złożone i rozwinięte uszy występują u ssaków. Ucho odbiera fale dźwiękowe, przekształca je w drgania mechaniczne, a drgania w impulsy nerwowe. Odpowiada także za zmysł równowagi (błędnik).ATRAC (ang. Adaptive TRansform Acoustic Coding) to system stratnej kompresji dźwięku stworzony w laboratoriach firmy Sony, opierający się na cechach słyszenia ludzkiego ucha. Kompresja ATRAC stosowana jest w Minidiskach.

Wreszcie, po czwarte, badania psychoakustyczne mogą być postrzegane w kategoriach nieinwazyjnego badania zasad leżących u podstaw funkcjonowania układu słuchowego lub, idąc dalej, sposobu w jaki nasz umysł postrzega otoczenie i na tej podstawie buduje jego obraz – swoisty model rzeczywistości zjawiskowej. Warto mieć na uwadze, że właśnie badania z zakresu percepcji dźwięku stanowiły przyczynek do zaproponowanej przed II wojną światową w Niemczech i rozwijanej następnie po wojnie w Stanach Zjednoczonych teorii percepcji, która odróżnia się od innych, alternatywnych teorii psychologicznych – psychologii postaci.

Kompresja stratna — metoda zmniejszania liczby bitów potrzebnych do wyrażenia danej informacji, które nie dają gwarancji, że odtworzona informacja będzie identyczna z oryginałem. Dla niektórych danych algorytm kompresji stratnej może odtworzyć informację w sposób identyczny.Kodek jest skrótem od "koder/dekoder", co oznacza urządzenie lub program zdolny do przekształcania strumienia danych lub sygnału. Kodeki mogą zmienić strumień danych w formę zakodowaną (często w celu transmisji, składowania lub zaszyfrowania) lub odzyskać (odkodować) strumień danych z formy zakodowanej, by umożliwić ich odtwarzanie bądź obróbkę. Kodeki są często używane w wideokonferencjach oraz strumieniowaniu obrazu lub dźwięku.


Podstrony: 1 [2] [3] [4]




Warto wiedzieć że... beta

Library of Congress Control Number (LCCN) – numer nadawany elementom skatalogowanym przez Bibliotekę Kongresu wykorzystywany przez amerykańskie biblioteki do wyszukiwania rekordów bibliograficznych w bazach danych i zamawiania kart katalogowych w Bibliotece Kongresu lub u innych komercyjnych dostawców.
Anatomia (z gr. anatomē - sekcja (zwłok), krajanie od anatémnein - pociąć) – dział biologii, nauka zajmująca się badaniem budowy organizmów. Przedmiotem zainteresowania różnych działów anatomii jest badanie położenia, kształtu, składu oraz ewolucji narządów, tkanek i komórek
Mikrofon – przetwornik elektroakustyczny służący do przetwarzania fal dźwiękowych na przemienny prąd elektryczny.
Implant ślimakowy – zaawansowane urządzenie elektroniczne, wszczepiane podczas operacji chirurgicznej osobom z obustronną głuchotą lub obustronnym głębokim niedosłuchem zmysłowo-nerwowym. Implant ślimakowy pozwala na rehabilitację osoby z głębokim niedosłuchem zmysłowo-nerwowym. Pacjent zyskuje nie słuch fizjologiczny, ale słuch do niego jakościowo zbliżony. Całość systemu implantu ślimakowego składa się z dwóch części: wewnętrznej, wszczepianej pod skórę, umieszczanej w loży kostnej przygotowanej przez chirurga w zagłębieniu kości czaszki, oraz części zewnętrznej, przetwarzającej sygnały akustyczne w sygnały elektryczne, przekazywane dalej do części wewnętrznej. Elektroda części wewnętrznej umieszczona w ślimaku bezpośrednio pobudza nerw słuchowy, wywołując wrażenia słuchowe.
Wzmacniacz elektroakustyczny, wzmacniacz audio – jest to wzmacniacz pracujący w zakresie częstotliwości akustycznych (16 Hz-20 kHz). Wzmacniacz elektroakustyczny służy do wzmacniania sygnałów analogowych pochodzących ze źródeł sygnału elektroakustycznego jak np. gramofon, magnetofon, mikrofon, radioodbiornik, elektrofony, odtwarzacz CD, odtwarzacz MP3. Wzmacniacz taki może być zbudowany z użyciem tranzystorów, lamp elektronowych lub też obu tych rodzajów elementów elektronicznych czynnych. Wyjście wzmacniacza elektroakustycznego obciążone jest zazwyczaj zestawem głośnikowym zwanym często kolumną głośnikową, co ma na celu przetworzenie energii wzmocnionego sygnału elektroakustycznego w fale akustyczne.
Akustyka – dział fizyki i techniki obejmujący zjawiska związane z powstawaniem, propagacją i oddziaływaniem fal akustycznych. Ze względu na różnorodność działów akustyka jest obecnie traktowana jako nauka interdyscyplinarna obejmująca oprócz akustyki ogólnej, zajmującej się zagadnieniami podstawowymi, również szereg działów akustyki stosowanej, zajmujących się praktycznym zastosowaniem zjawisk akustycznych.
Mowa – używanie języka w procesie porozumiewania się, czyli konkretne akty użycia systemu językowego (złożonego ze znaków i reguł).

Reklama