¿Por qué los humanos no perciben las ondas de sonido como el doble de la frecuencia que tienen?

Question

Estaba leyendo acerca de la forma en cómo acústico ritmos de trabajo.

Si se combinan dos ondas con frecuencias $f_1$ e $f_2$ y de la unidad de amplitud, su combinación es $$ \begin{align} A &= \cos\left(2\pi f_1x\right) + \cos\left(2\pi f_2x\right) \\[10px] &= 2\cos\left(2\pi \, \frac{f_1-f_2}{2}\,x\right)\cos\left(2\pi \, \frac{f_1+f_2}{2} \, x\right) \,. \end{align} $$

De acuerdo con "Beat (acústica)", de Wikipedia:

Debido a que el oído humano no es sensible a la fase de un sonido, sólo su amplitud o intensidad, sólo la magnitud de la envolvente es escuchado.

Así que, obviamente, la frecuencia de batido es el doble de la envolvente (ya que usted está ajustarlo) y consigue $$f_{\text{beat}} = f_1-f_2$$y no la mitad de eso.

Ahora considere la posibilidad de regular onda coseno $A = \cos{\left(2\pi f_T\right)}$ frecuencia $f_T$. Tomando la magnitud (como la Wikipedia dice, es decir, por el cuadrado de $A$) le da una frecuencia audible de $2f_T$... así que la gente escucha frecuencias como el doble de lo que son en su amplitud de la onda?

EDITAR: La respuesta es que nos HACEN percibir el doble de la frecuencia-una onda de sonido que se define como tener una frecuencia f, se estimulan nuestros oídos con el doble de la frecuencia.

Esta frecuencia f es sólo el nombre que le damos a las ondas de nuestras máquinas de hacer. Esto no molesta a nadie como la gente no puede oír en un movimiento lento y decir recuento de 200 'ticks' por segundo cuando se reproduce un 100 Hz onda.

Answer 1

Los seres humanos oír la perceptiva correcta de la señal para un sonido de onda de la frecuencia.

Realmente no podemos decir mucho más que eso. La psicología de la acústica son muy complicados y podrían llenar volúmenes.

Está más cerca de decir que hemos células que actúan resonante a una frecuencia específica. Nuestro cerebro identifica que las células están resonando en cualquier punto en el tiempo, y las construcciones de la señal de eso. Nuestro cerebro recibe la información de que la celda de Una o de células B es la señalización. La asociación entre esas señales neuronales y frecuencias es una respuesta aprendida que levantamos temprano, como un bebé o tal vez incluso en el útero.

Answer 2

Así que, obviamente, la frecuencia audible es el doble de la envolvente

Lo siento, eso está mal. Si juegas dos tonos (decir 440 Hz y 267 Hz), que simplemente escuchan dos tonos en dos frecuencias diferentes y tiene dos excitaciones en diferentes puntos de la membrana basilar y dos conjuntos diferentes de los nervios de la cocción. No se oye el sobre, se suenan como dos en estado estacionario tonos.

"Beats", sólo ocurre cuando usted tiene dos frecuencias que están MUY próximos entre sí, decir 237 Hz y 238 Hz. En este caso, el oído no puede resolver la diferencia de frecuencia más pero usted escucha un solo tono en 237.5 Hz que es la amplitud modulada a 1 Hz.

Tomando la magnitud (como la wikipedia dice, es decir, al cuadrado Una) le da una frecuencia audible de los 2fT

No. Usted puede cuadrado de la amplitud para la estimación de la potencia o energía, pero no hay ningún mecanismo que permita la plaza de la real de la forma de onda. Si juegas 100 Hz, se oye de 100 Hz, que es todo allí está a él.

Answer 3

La percepción humana de la onda en la frecuencia de $f$ es la percepción humana de la onda en la frecuencia de $f$. No hay ningún "objetivo" qualia para frecuencia $f$ distinto a lo que las personas perciben, por lo que es absurdo preguntar si las personas, cuando oyen $f$, perciben $2f$; no hay ningún significado a "percibir $2f$" distinto "de la experiencia de los qualia asociados con $2f$", y claramente cuando alguien escucha $f$, que la experiencia que qualia asociados con $f$, no $2f$.

El oído humano es fundamentalmente un dispositivo para la detección de los componentes de la transformada de Fourier de sonido. La razón por la que $f_2-f_1$ domina con beats es que si $f_2+f_1$ es lo suficientemente alta, entonces el $f_2-f_1$ componente no serán afectados significativamente por multiplicar por un $f_2+f_1$ onda.

Answer 4

El oído humano solo es sensible a la amplitud en el sentido de que no se puede diferenciar $sin(t)$ y $sin(t+\phi)$ . No significa que no pueda diferenciar $sin(t)$ y $sin^2(t)$ : este último se escuchará como el doble de la frecuencia a la mitad del volumen.

Answer 5

Su intuición es correcta. Parece que no haya recibido esta declaración en el mismo artículo de la Wikipedia en la que se confirma lo que estamos pidiendo:

Por lo tanto, subjetivamente, la frecuencia de la envolvente parece tener el doble de la frecuencia de la modulación de coseno, lo que significa que el audible de frecuencia de batido es: $$f_{\text{beat}} = f_1-f_2$$

Básicamente, la longitud de onda de un beat, tan lejos como la audiencia se refiere, es la duración entre los sucesivos máximos de amplitud, y no el resumen de la modulación de la onda coseno que tiene el doble que la longitud.