Прослушивание музыки в наушниках не смотря на некоторые преимущества, имеет и серьёзные недостатки, о которых эта статья.
На сегодняшний день абсолютное большинство людей слушают музыку в наушниках со смартфона и ситуация эта прямо противоположна 60-м, 70-м и 80-м годам прошлого века, т.к. в те времена большинство людей слушало музыку с домашней аппаратуры на стереоколонках. Наушники же использовались в основном на студиях звукозаписи для профессионального контроля качества записей.
1. ПОЧЕМУ ВОСПРИЯТИЕ МУЗЫКИ В НАУШНИКАХ НЕПРАВИЛЬНОЕ?
Потому, что при прослушивании музыки в наушниках стереоэффект значительно отличается от того, что бывает при прослушивании на колонках. В наушниках нарушается правильный стереоэффект, т.е. локализация кажущихся источников звука, появляется резкость в их проявлении, а поэтому ухудшается объёмность звучания и пространственная различимость отдельных инструментов. Это первый и основной недостаток.
Для получения нормального стереоэффекта музыку необходимо слушать именно на колонках, т.е. акустических системах (далее - АС, колонки), но не в наушниках. Стереозвук обычно и записывается с расчётом, что его так и будут прослушивать. Особенно это относится к музыкальным трекам 60-х, 70-х, 80-х годов, когда отдавалось предпочтение естественному стерео, а не искусственно созданным эффектам.
При этом колонки и слушатель должны располагаться так как показано на Рис.1:
Как видно из рисунка, колонки левого и правого каналов разносятся на определенное расстояние друг от друга, именуемое стереобазой («Б»). Слушатель же при этом находится на расстоянии 1,4*Б от середины этой стереобазы, лицом к колонкам в точке «М» (точке наилучшего восприятия) - в вершине равнобедренного треугольника, образованного колонками и точкой «М».
Только тогда в точке «М» и «Зоне 1» ощущается правильный стереоэффект, а в пространстве стереобазы (т.е. между колонками) создаётся правильная «пространственная музыкальная картинка» трека, которая воспринимается слушателем со стороны. При этом стереоэффект «картинки» возникает ещё и за счёт относительного запаздывания и различной интенсивности звука воспринимаемого левым и правым ухом от одной и той же АС. А из-за различий дальностей путей, которыми проходит звук до каждого уха наблюдается изменение чувствительности левого и правого уха в зависимости от направления прихода звука и его частоты. Явление начинает проявляться на частотах, где длина волны не более чем в 10 раз превышает размеры головы человека, т.е. на частотах выше 150...200 Гц.
При прослушивании в наушниках этого явления не происходит, стереобаза равна бесконечности, звук левого и правого каналов разделён на 100% и никак не смешиваясь направляется каждый в своё ухо. В результате стереоэффект значительно отличается от прослушивания на колонках: нормальной «пространственной картинки», воспринимаемой слушателем со стороны - уже нет, звук как бы находится «внутри» головы и исходит из её центра, но в тоже время «размазан» по небольшому расстоянию между ушами. В итоге нарушается естественность звучания и ухудшается его объёмность, т.е. локализация отдельных звуков, их пространственная различимость.
Недостатки прослушивания музыки в стереонаушниках не раз подробно рассматривались на страницах радиолюбительских изданий и журналов. Публиковалось немало схем, так называемых бинауральных преобразователей - электронных устройств имитирующих запаздывание и изменение интенсивности звука от реальных АС, которые позволяют устранить эти недостатки. См, например в [1], [2].
2. ПОЧЕМУ МУЗЫКА В НАУШНИКАХ ОПАСНА ДЛЯ СЛУХА?
Потому, что в наушниках вся энергия звука направляется непосредственно в орган слуха, при этом практически невозможно адекватно её контролировать и она легко может превышать чрезвычайно опасные для слуха пределы. Поэтому при прослушивании громкой музыки в наушниках возникает серьёзная опасность повреждения слуха. Причём повреждения эти необратимы, лечению и восстановлению не поддаются и здоровый слух теряется навсегда. Это второй существенный недостаток музыки в наушниках.
Наша слуховая система приспособлена к восприятию в основном тихих звуков и звуков средней интенсивности. Громкие звуки, начиная с уровня звукового давления 75 дБ приводят к резкому снижению чувствительности слуха, причём восстановление обычной чувствительности после такого воздействия может занимать довольно долгое время - до 16 часов. А начиная с уровня 90 дБ, если время воздействия звука превышает допустимые пределы - происходят необратимые повреждения слуха и полностью чувствительность слуховой системы уже не восстанавливается, что может привести к полной глухоте. При этом степень повреждения слуха пропорциональна времени воздействия. Поэтому международные стандарты регламентируют допустимое время пребывания (количество часов в день) в звуковой среде с высокими уровнями звукового давления (SPL). Согласно таблице 3.2.2, опубликованной в [3] на стр. 113, воздействие уровня звукового давления 90 дБ не должно превышать 8 часов, 100 дБ - не более 2 часов, а 115 дБ - не более 15 минут (!):
(А тем, кто желает знать больше подробностей об особенностях нашего слуха и не только, я рекомендую именно эту [3] отличную книгу Ирины Алдошиной и Роя Приттса - «Музыкальная акустика».)
Так почему же в наушниках так легко превысить допустимый уровень звукового давления и как это происходит?
В первую очередь причиной этому общий для наших ощущений закон Вебера-Фехнера, из которого в частности следует, что ощущение громкости зависит от мощности звука и звукового давления логарифмически, т.е. довольно плавно и слабо. Это значит, что при значительном увеличении мощности звука - громкость увеличивается не так значительно. Например, для увеличения громкости лишь в 2 раза, мощность требуется увеличить до 10 раз; для увеличения громкости в 4 раза мощность необходимо увеличить до 100 раз! (Правда цифры эти довольно грубые, ибо со сложными звуками вроде музыки громкость возрастает быстрее).
В результате увеличивая громкость в наушниках, как нам кажется не намного, мощность звука и звуковое давление в ушах мы увеличиваем достаточно резко и сильно.
Далее еще дело в том, что ощущение громкости при прослушивании музыки со временем ослабевает (причём чем громче она звучит вначале - тем ощущение громкости со временем ослабевает сильнее). Именно поэтому после прошествия некоторого времени с момента прослушивания обычно хочется сделать звук погромче. И мы увеличиваем громкость в наушниках всё сильнее.
Также громче обычного приходится включать наушники в транспорте, особенно в метро или самолете для того, чтобы заглушить шум в салоне. И мы опять не задумываясь «выкручиваем» регулятор громкости на максимум...
В описанных условиях поддерживать и контролировать безопасный уровень звукового давления, создаваемого наушниками в нашем органе слуха очень трудно и он легко превышает не только опасные для слуха 90...100 дБ, но и чрезвычайно для него опасные 115...120 дБ, а иногда и 130 дБ!!!
Поэтому пользоваться наушниками, особенно постоянно и каждый день - это очень опасно для здоровья. И делать это следует с особой осторожностью.
Кстати, наиболее опасны в этом отношении малогабаритные типы наушников - так называемые «затычки» («вакуумные»), а особенно «вкладыши», в которых обычно все и слушают смартфон на улице и транспорте. Такие наушники мы вставляем прямо в слуховой канал и звук воздействует на барабанную перепонку почти вплотную. И если «затычки» вставляются в уши довольно плотно, тем самым несколько заглушая внешний шум, то «вкладыши» внешний шум практически не заглушают и в них звук приходится делать громче чем в «затычках». Полноразмерные закрытые наушники опасны менее всего, т.к. в них хорошо заглушется внешний шум, а динамик расположен на некотором расстоянии от уха и воздействует на слух через достаточно большой объём воздуха между динамиком и ухом, что смягчает звуковую энергию. Также по качеству звуковоспроизведения впереди полноразмерные типы наушников. Накладные типы занимают промежуточное положение как по опасности для слуха так и по качеству звучания...
Как отмечается в [3] и [4], проблема эта особенно актуальна для звукорежиссеров, музыкантов и др., работающих длительное время с высокими уровнями звукового давления. Ну и для современной молодежи, испытывающей огромные перегрузки слухового аппарата на концертах и дискотеках или при прослушивании музыки на плеерах с ушными телефонами. Исследования, выполненные различными международными организациями, показали, что уровни абсолютной слуховой чувствительности значительно снизились за последние десятилетия.
Книга [3] издана в 2006 году, а значит исследования, о которых говорится, делались в начале 2000, т.е. до эры смартфонов. Сегодня же смартфон практически у каждого и практически каждый использует его в качестве плеера для прослушивания музыки в наушниках на улице и дома. И, думается мне, последние десятилетие можно с уверенностью назвать «десятилетием глухих», ибо наверняка за всю историю человечества сегодня наблюдается наибольший процент людей страдающих самыми тяжёлыми расстройствами слуха...
Итак,
1. В наушниках нарушается стереоэффект и музыка звучит неправильно, для улучшения стереоэффекта необходимы специальные электронные устройства - бинауральные преобразователи.
2. Для получения нормального стереоэффекта музыку лучше всего слушать на правильно расположенных акустических системах (колонках).
3. Прослушивание в наушниках громкой музыки чрезвычайно опасно для слуха и может привести к полной его потере. Пользоваться наушниками необходимо очень осторожно. Для снижения рисков лучше использовать полноразмерные закрытые наушники.
© Д. О. Максимов, 2024
ЛИТЕРАТУРА:
1. Сухов Н. Е. Техника высококачественного звуковоспроизведения. - К.: Технiка, 1985, с. 92-95.
2. Васильев В. А. Зарубежные радиолюбительские конструкции. - М.: Радио и связь, 1982, с. 26-28.
3. Алдошина И. А., Приттс Р. Музыкальная акустика. Учебник. - СПб.: Композитор Санкт-Петербург, 2006.
4. Терещенко А. Загрязнение...звуком. - Радио, 1991, N6, с. 18, 19.