Я хотел бы знать, какова шкала времени человеческого уха. Я имею в виду, какова наименьшая продолжительность звука, который может уловить человеческое ухо, и какова наибольшая продолжительность звука, который человеческое ухо не может отследить?
Насколько мне известно, слуховые щелчки — это самые короткие из возможных слуховых раздражителей. Самый короткий слуховой щелчок, который мне удалось найти в литературе и который использовался в психофизическом контексте (т. е. слышимый для человека), составлял 10 микросекунд (Leshowitz, 1971) .
Думаю, самый длинный звук, который мы можем услышать, в значительной степени определяется как максимальный возраст человека. Хотя слуховая система определенно адаптируется к акустическим раздражителям на нейрофизиологическом уровне (Pérez-González & Malmierca 2014) , эта нейронная адаптация не проявляется в грубой психофизической адаптации. Другими словами, длительная акустическая стимуляция не приводит к тому, что звуки становятся менее слышимыми, не говоря уже о том, чтобы не быть слышимыми. Это потому, что тональные раздражители состоят из постоянно меняющихся перепадов давления воздуха. Конечно, непрерывное давление на барабанную перепонку не слышно, но такой раздражитель не является звуком, а просто давлением, так как не имеет тонального содержания.
Ссылки
- Leshowitz et al. J Acoust Soc Am 1971; 49, Приложение 2:462-6
- Перес-Гонсалес и Мальмьерка, Front Integr Neurosci (2014); 8 : 19
С точки зрения самых коротких стимулов слуховая система может обрабатывать акустические импульсы, но определить продолжительность импульса проблематично. Чем короче длительность импульса, тем шире становится полоса пропускания. Импульс 25 мкс имеет частоты от 0 до 20 кГц, при уменьшении длительности импульса вы добавляете компоненты более высокой частоты, так что максимальная частота импульса 10 мкс составляет 50 кГц. Верхний предел человеческого слуха составляет 20 кГц, поэтому маловероятно, что мы сможем обнаружить разницу между импульсом в 25 мкс и импульсом в 10 мкс (или даже импульсом в 1 мкс), но при достаточной энергии все будет различимо. Создание действительно коротких звуков с достаточным уровнем энергии технически сложно и требует хороших преобразователей, но ультразвуковые преобразователи существуют.
Верхний предел зависит от того, что вы считаете человеческим ухом . Durlach и Braida (1969) ввели понятия режима сенсорного следа и режима контекстного кодирования, чтобы отделить сенсорные ограничения от ограничений памяти. В 15 статьях серии, написанных за 25 лет, вникают в детали (а затем и в некоторые), но в основном примерно через 250 мс слушатель переключается с режима трассировки на контекстное кодирование, предполагая, что это верхний предел обработки на слух .
Тем не менее, насколько я помню, эхолокирующим летучим мышам нужна точная временная настройка (то есть сенсорный режим) в течение 10 секунд. Поскольку люди также в некоторой степени способны к эхолокации, могут быть некоторые аспекты слуховой системы, для которых нейронный след деградирует гораздо медленнее.