İşitmenin Hassasiyeti

Algılayabildiğimiz en düşük ses seviyesinin ve kulaklarımızın hasara uğramadan işitebileceği en yüksek ses seviyesinin güçleri arasındaki oran 1,000,000,000,000:1 dir. Bu durum kulağımızın geniş bir dinamik alana sahip olduğunu gösterir. Bu dinamik alan içerisinde kulak, artan ses yoğunluğuna logaritmik bir şekilde yanıt verir.

İşitme sınırına yakın çok yumuşak sesler için, kulak düşük frekanslara karşı ğüçlü bir şekilde ayırd edicidir. 60 phons civarındaki orta sesler için ayırım öyle çok belirgin değildir ve 120 phons civarındaki çok güçlü sesler için işitme yanıtı düze yakındır. İnsan işitmesinin bu yönü, yumuşak ve daha yumuşak sesler verildikçe bas seslerdeki gittikçe artan kayıpları kulağın algılayacağını işaret eder.

Şekil-9: Işitmenin Yoğunluk bölgeleri

(Everest, 2001:53)

2.3.3. Binaural İşitme

Binaural işitme, birbirinden biraz farklı mesafedeki kulakların, sesin konumlandırıl- masını, sesin zaman, faz ve şiddetindeki küçük değişimleri farkedebilmesiyle ilgilidir. Kulak 30 milisaniyelik zaman farklılıklarını ayırt edebilir. Sağ ve sol her iki kulağın algılamalarının

karşılaştırması ve ses yoğunluğunun değerlendirilmesi, bilinçli olmaksızın ses kaynağının yaklaşık yerinin belirlenmesi, işitme sistemimiz tarafından otomatik olarak yapılmaktadır.

2.3.4. Perde(Pitch)

Psikoakustikte perde terimi frekansın psikolojik algılaması olarak düşünülür değerlendirilir. Perde ile frekans arasındaki ilişkiyi bulmak için, bir sesin frekansına karşılık hangi perdenin anlaşıldığı konusunda, birçok araştırma yapılmıştır. Müzikte perde, ses dizisi içindeki tek bir sesin konumu olarak tanımlanır. Perde, seslerin dinleyiciler tarafından en düşükten en yükseğe doğru bir aralıkta konumlandırılabildiği, sesin bir özelliğidir. Sesler, onları oluşturan ses dalgalarının titreşimlerinin frekanslarına göre, perde olarak daha yüksek veya daha düşüktür. Müzik nota yazım sistemi, kulağın frekanslara karşı tepkisi logaritmik olduğundan, logaritmik bir ölçme sistemi kullanır. Örnek olarak, bir oktavın frekans aralığı 100 ile 200 Hz arasında ve diğer oktavın frekans aralığı 1000 ile 2000 Hz arasında olmasına rağmen, iki farklı oktav iki nota arasındaki perde farkıyla aynı sürede işitilir. İşitebildiğimiz frekans aralığı yaklaşık 20 ile 20000 Hz arasındadır ve kulağımızın en hassas olduğu bölge 1000 ile 5000 Hz arasındadır.

2.3.5. Ses Yoğunluğu(Gürlük)

Gürlük, seslerin bir aralıkta sessizlikten yüksek sesliye doğru artarak sıralanabilirliği açısından, ses yoğunluğunun subjektif olarak algılanmasıdır. Yoğunluk birim alandaki ses gücü olarak tanımlanır. Şekil-10’da insan kulağı için eş gürlük eğrileri görülmektedir.

Her bir eğri, eşit gürlükte algılanan frekansların aralığını tanımlar. Bu eğrilerin, 1000 Hz. frekansı ile kesiştiği noktalarda ses basınç seviyesi(SPL) ve gürlük seviyesi “phons” değerleri birbirine eşittir. Bu eğriler kulağımızın düşük frekanslara daha az hassas olduğunu ve insan işitme sisteminin maksimum hassasiyette olduğu bölgenin yaklaşık 1000 ile 5000 Hz arasında olduğunu göstermektedir. Şekilde nokta ile çizilen eğri işitme sınırını gösterir. Standart işitme sınırı 1000 Hz de 0 dB olarak kabul edilir, fakat gerçek eğriler 1000 Hz de ölçülen işitme sınırının 4 dB civarında olduğunu gösterir.

Şekil-10: İşitme Sisteminin Eş Gürlük Eğrileri

(Everest, 2001:51)

2.3.6. Tını (Timbre)

Sesler genel olarak perdeleriyle, yoğunluklarıyla ve kendilerine özgü ses renkleriyle(tını) nitelendirilir. Tını, aynı yoğunluk ve perdedeki iki ayrı sesi dinleyicinin ayırt edebilmesiyle ilgili, sesin niteliğidir. Tını esas olarak sesin harmonik içerikleri ve vibrato, çıkış-kalış süresi gibi sesin dinamik özellikleri ile belirlenir. Tını, aynı anda çalan farklı enstürmanlar tarafından üretilen sesleri ayırt etmemizi sağlayan niteliktir.

2.3.7. Maskeleme

Eş zamanlı maskeleme, daha güçlü seslerin varlığında bazı seslerin kaybolduğu, insan işitme sisteminin bir özelliğidir. Örneğin çok güçlü beyaz gürültülerin varlığında, daha zayıf birçok ses maskelenir veya 500 Hz. lik bir ses daha yumuşak olan 600 Hz. lik bir sesi maskeleyebilir. Güçlü olan sese maskeleyen daha yumuşak ve zayıf olan sese ise maskelenen

denir. İnsan işitmesinin bu yönü, algısal ses kodlayıcıların tasarımı için, önemli muhtemel etkiler içerir.

Algısal ses kodlayıcılarının amacı, dinleyici açısından bilgi kaybı ve bozulma olmaksızın kodlanacak datanın miktarının en az düzeye indirilmesidir. Datanın azaltılması, kritik band, minimum işitme sınırı ve maskeleme olayı kavramlarına dayanan, psikoakustik algoritmalarla uyumlu olarak yapılabilir. Kodlanacak ses sinyalleri minimum işitme sınırı ve maskeleme eğrisiyle karşılaştırılır. Bir ses sinyali kodlamanın minimum seviyesinin altına düştüğü zaman sinyal en az bilgi ile kodlanır ve işitme sınırının altındaki sinyaller, kulak bunları işitemediğinden dolayı atılır.

2.3.8. Kritik Bölgeler

Kritik bir bölge, frekansların en küçük bölgesidir ve “basilar membran” ın aynı bölümünü harekete geçirir. Kulak düşük frekanslarda birbirinden birkaç Hz. farklı sesleri ayırd edebilir. Yüksek frekanslarda ise bu ayırımın yapılabilmesi için sesler arasında Hz olarak yüzlerle ifade edilen büyüklükte farklar olması gerekir. Zaten tüylü hücreler kendi sınırlı bölgelerindeki en güçlü uyarıya yanıt verirler ve buna kıritik bölge denir. Kritik bölge kavramı ilk olarak Fletcher tarafından 1940 yılında ortaya atılmıştır ve kapsamlı bir şekilde denenmiştir. Yapılan deneyler göstermiştir ki düşük frekanslarda kritik bölgeler, yüksek frekanslardaki kritik bölgelerden daha dardır. Kritik bölgenin dörte üçü 5000 Hz in altındadır. Kritik bölgeler değişken merkez frekanslarıyla bir spektrum analizöre benzerler ve herhangi bir ses kendini merkez olarak alan kritik bir bölge oluşturacaktır.

Kritik bölgeler bir başka yolla da açıklanabilir. Perdeleri birbirine yakın eşit gürlükteki iki ses birbirinden bağımsız ayrı ayrı seslendirildiğinde, onların birleşmiş gürlükleri, beraber seslendirildiklerinde, tek başına seslendirilmelerinden önemsiz bir miktarda, biraz daha güçlü olacaktır. İç kulağın basilar membranı üzerinde, onların aynı sinir uçları için yarıştığı yerde, aynı kritik banttaki sesler için bunlar söylenebilir. İki sesin perdesi büyük ölçüde farklı ise, birleşmiş seslerin algılanan gürlükleri oldukça büyük olacaktır. Çünkü bunlar basilar membran’ın üzerini kaplamazlar ve aynı tüylü hücreler için yarışırlar. Sesler birbirinden apayrı frekansta ise (Kritik bölge içinde değil), birleşmiş ses, tek başına her bir sese göre iki misli daha gür algılanabilir. Kritik bölgeler teorisi, kulağın bölge içindeki ve dışındaki

enerjiyi ayırt ettiğini göstermesi nedeniyle önemli bir işitsel kavramdır. Bölge içindeki enerji maskelemenin gelişmesine yardımcı olur.

ÜÇÜNCÜ BÖLÜM