Kostní vedení - Bone conduction

Spotřebitelská stereofonní náhlavní souprava pro kostní vedení od společnosti Aftershokz. Oba převodníky zapadají mírně před uši.

Kostní vedení je vedení z zvuk do vnitřní ucho primárně skrz kosti lebka umožňující posluchači vnímat zvukový obsah bez blokování zvukovodu. K přenosu kostního vedení dochází neustále, když zvukové vlny vibrují kostí, konkrétně kostí v lebce, i když je pro průměrného jedince těžké rozlišit zvuk přenášený kostí, na rozdíl od zvuku přenášeného vzduchem zvukovodem. Úmyslný přenos zvuku kostí lze použít u jedinců s normálním sluchem - jako u sluchátek s kostním vedením - nebo jako možnost léčby určitých typů sluchových vad. Bone obecně přenáší zvuky s nižší frekvencí lépe než zvuk s vyšší frekvencí.

Přehled

Schéma různých vibračních cest zvuku do vnitřního ucha vedením kostí a vzduchem.

Kostní vedení je jedním z důvodů, proč hlas člověka zní odlišně, když je nahráván a přehráván. Vzhledem k tomu, že lebka vede nižší frekvence lépe než vzduch, lidé vnímají, že jejich vlastní hlasy jsou nižší a plnější než ostatní, a záznam vlastního hlasu zní často rychleji, než člověk čeká.[1][2]

Hudebníci mohou používat kostní vedení pomocí a ladička při ladění strunných nástrojů. Poté, co vidlice začne vibrovat, její vložení do úst se dříkem mezi zadními zuby zajistí, že jeden bude nadále slyšet notu pomocí kostního vedení a obě ruce mohou provádět ladění.[3] Ludwig van Beethoven se skvěle říkalo, že používá kostní vedení poté, co ztratil většinu sluchu, a to tak, že si jeden konec tyčinky vložil do úst a druhý si položil na okraj klavíru.[4]

Bylo také pozorováno, že některá zvířata mohou vnímat zvuk a dokonce komunikovat vysíláním a přijímáním vibrací kostí.[5]

Porovnání citlivosti sluchu kostním vedením a přímo zvukovodem může audiologům pomoci při identifikaci patologií střední ucho —Prostor mezi ušní bubínek (ušní bubínek) a hlemýžď ​​(vnitřní ucho). Pokud je sluch výrazně lepší kostním vedením než zvukovodem (vzduch-kostní mezera),[6] problémy se zvukovodem (např. hromadění ušního vosku), bubínkovou membránou nebo ossicles může být podezření.[7]

Naslouchátka

Obrázek sluchadla Vintage Acousticon od společnosti Dictograph Products Company, vyrobené v USA, cca 1934.

Nějaký naslouchátka využívají kostní vedení a dosahují efektu, který je ekvivalentní sluchu přímo pomocí uší. Náhlavní souprava je ergonomicky umístěna na spáncích a tvářích a elektromechanický převodník, který převádí elektrické signály na mechanické vibrace, vysílá zvuk do vnitřního ucha přes lebeční kosti. Stejně tak lze mikrofon použít k záznamu mluvených zvuků pomocí kostního vedení. První popis sluchadla pro kostní vedení v roce 1923 byl Hugo Gernsback "Osophone",[8] kterou později rozvinul svým „fonosonem“.[9]

Po objevu Osseointegrace kolem roku 1950 a jeho použití ve stomatologii kolem roku 1965 bylo zjištěno, že implantované zuby vedly vibrace do ucha. Jako výsledek, sluchadla zakotvená v kostech byly vyvinuty a implantovány od roku 1977.

produkty

Produkty kostního vedení jsou obvykle rozděleny do tří skupin:

Jedním příkladem specializovaného komunikačního produktu je reproduktor pro kostní vedení, který používá potápěči. Zařízení je gumově tvarované, piezoelektrický ohýbací disk o průměru přibližně 40 milimetrů a tloušťce 6 milimetrů. Do disku je vylisován spojovací kabel, což vede k pevné a vodotěsné montáži. Při použití je reproduktor připoután k jednomu z kopulovitých kostních výčnělků za uchem a zvuk, který může být překvapivě jasný a ostrý, zřejmě vychází z hlavy uživatele.[10]

Bezpečnost

Protože sluchátka s kostním vedením přenášejí zvuk do vnitřního ucha přes kosti lebky, mohou uživatelé spotřebovávat zvukový obsah při zachování situačního vědomí.

Využití v 21. století

The Google Glass zařízení využívá technologii kostního vedení k přenosu informací k uživateli prostřednictvím a převodník který sedí u ucha uživatele. Použití kostního vedení znamená, že jakýkoli hlasový obsah, který uživatel skla přijme, je pro cizince téměř neslyšitelný.[11]

Německá vysílací společnost Sky Deutschland a reklamní agentura BBDO Germany spolupracovaly na reklamní kampani využívající kostní vedení, která měla premiéru ve francouzském Cannes na červnovém Mezinárodním festivalu kreativity. Reklamní koncept „Talking Window“ využívá kostní vedení k přenosu reklamy na veřejnost přepravovat cestující, kteří se opírají hlavami o skleněná okna vlaku. Akademici z australské Macquarie University navrhli, že kromě toho, že se cestující nedotknou okna, budou muset použít tlumicí zařízení vyrobené z materiálu, který nebude přenášet vibrace z okna, aby neslyšel zvuk.[12][13]

Land Rover BAR zaměstnal „vojenskou“ technologii kostního vedení, kterou navrhl BAE Systems ve svých přilbách pro použití v rámci Americký pohár 2017.[14] Přilby umožňovaly posádkám efektivně komunikovat mezi sebou v závodních podmínkách a v drsném, hlučném prostředí; při zachování situačního povědomí kvůli odkrytí jejich uší.[15]

V březnu 2019 v Národní námořní muzeum V Londýně britský skladatel Hollie Harding uvedl jako součást hudebního představení použití sluchátek Bone Conduction.[16] Použití této technologie umožnilo divákům poslouchat nahranou hudební stopu na náhlavních soupravách, zatímco živý orchestr předvedl samostatnou, ale související hudební stopu. Tento vícevrstvý efekt znamenal, že elektronické a digitálně upravené zvuky lze poprvé slyšet ve spojení s živou hudbou bez použití reproduktorů a že zdroj zvuků se může zdát blízký, vzdálený nebo všude kolem posluchač.

Technologie kostního vedení našla v podnikovém světě mnoho dalších využití, zejména u technologických společností, které se snaží pěstovat týmové prostředí pro spolupráci. Technologie kostního vedení umožňuje počítačovým programátorům a vývojovým týmům pracovat v prostředí zaměřeném na tým se schopností komunikovat a spolupracovat při zachování schopnosti poslouchat hudbu, zvukové knihy nebo se účastnit telekonferenčních hovorů.[17]

Viz také

Reference

  1. ^ Zhi Cai; Alan G. Madsen; Douglas G. Richards; Martin L. Lenhardt (2002). „Reakce lidské lebky na zvuk vedený kostmi v audiometrickém až ultrazvukovém rozsahu“ (PDF). Virginia Commonwealth University. Citováno 3. července 2013.
  2. ^ Brent Zupp (2003–2012). „Proč se váš hlas při nahrávání liší?“. Putování. Brent Zupp. Citováno 3. července 2013.
  3. ^ Dan Fox (1996). Naučte se hrát na mandolínu. Alfred Music Publishing. ISBN  9780739002865. Citováno 3. července 2015.
  4. ^ Liam to udělal. „Kostní vedení: Jak to funguje“. www.goldendance.co.jp. Citováno 2018-11-13.
  5. ^ „Sloni zachytávají dobré vibrace - nohama: 3/01“. news.stanford.edu. Citováno 2019-06-29.
  6. ^ Maltby, Maryanne Tate. (2012). Doplňkový slovník audiologie (1. vyd.). [Oxford]: Oxford University Press. ISBN  9780199651467. OCLC  822262757.
  7. ^ „Vodivá ztráta sluchu“. Americká asociace pro slyšení řeči a jazyka. Citováno 2019-06-29.
  8. ^ USA 1521287, Gernsback, Hugo „Acoustic Apparatus“, publikováno 19. května 1923, vydané 30. prosince 1924 
  9. ^ Kennedy, T. R., Jr. (1958). „Od Cohereru po Spacistor“ (PDF). Radioelektronika. Publikace Gernsback. 29 (4): 45–59. Archivovány od originál (PDF) dne 2016-05-27. Citováno 2010-06-01.
  10. ^ Banky, Lindsey. „Historie kostního vedení“. gettysburg.edu. Archivovány od originál dne 15. července 2018. Citováno 11. července 2015.
  11. ^ Charles Arthur (2. července 2013). „Google Glass - praktická kontrola“. Opatrovník. Citováno 3. července 2013.
  12. ^ Catherine McMahon; Phillip Nakad (12. července 2013). „Kostní vedení: nová fronta v partyzánské reklamě“. Konverzace Austrálie. Citováno 15. července 2013.
  13. ^ Leo Kelion (3. července 2013). „Reklamy na mluvící okna vlaku testovány společností Sky Deutschland“. BBC novinky. Citováno 15. července 2013.
  14. ^ Závodní, Ben Ainslie. „Výzva palubní komunikace - Land Rover Ben Ainslie Racing“. land-rover-bar.americascup.com. Archivovány od originál dne 2017-09-05. Citováno 2018-01-12.
  15. ^ „Naše technologie kostního vedení je nastavena tak, aby zvýšila laťku na Bermudách | BAE Systems | International“. Systémy BAE | Mezinárodní. Citováno 2018-01-12.
  16. ^ „Koncert: tání, posun, tekutý svět“. Královská muzea v Greenwichi Seznam světového dědictví UNESCO v Londýně. 2019-01-29. Citováno 2019-03-21.
  17. ^ Passante, Jason (4. února 2018). „Kostní vedení v historii“. Zvuková pověst.