За нашата ориентация в света около нас слухът играе същата роля като зрението. Ухото ни позволява да общуваме помежду си с помощта на звуци; то има специална чувствителност към звуковите честоти на речта. С помощта на ухото човек улавя различни звукови вибрации във въздуха. Вибрациите, които идват от обект (източник на звук), се предават по въздуха, който играе ролята на звуков предавател, и се улавят от ухото. Човешкото ухо възприема въздушни вибрации с честота от 16 до 20 000 Hz. Вибрации с по-висока честота се считат за ултразвукови, но човешкото ухо не ги възприема. Способността за различаване на високи тонове намалява с възрастта. Способността да се улавя звук с двете уши позволява да се определи къде се намира. В ухото въздушните вибрации се преобразуват в електрически импулси, които се възприемат от мозъка като звук.
В ухото се намира и органът за усещане на движението и положението на тялото в пространството - вестибуларен апарат . Вестибуларна системаиграе голяма роляв пространствената ориентация на човек, анализира и предава информация за ускорения и забавяния на праволинейни и въртеливо движение, както и при смяна на положението на главата в пространството.
Структура на ухото
Базиран външна структураухото е разделено на три части. Първите две части на ухото, външната (външна) и средната, провеждат звука. третата част - вътрешно ухо- съдържа слухови клетки, механизми за възприемане и на трите характеристики на звука: височина, сила и тембър.
Външно ухо- изпъкналата част на външното ухо се нарича ушна мида, основата му е изградена от полутвърда поддържаща тъкан – хрущял. Предна повърхност ушна мидаима сложна структура и променлива форма. Състои се от хрущял и фиброзна тъкан, с изключение на долната част - лобула (ушната мида), образувана от мастна тъкан. В основата на ушната мида има предни, горни и задни ушни мускули, чиито движения са ограничени.
В допълнение към акустичната (събираща звука) функция, ушната мида играе защитна роля, предпазвайки слуховия канал в тъпанчето от вредни ефекти заобикаляща среда(проникване на вода, прах, силно въздушно течение). Формата и големината на ушите са индивидуални. Дължината на ушната мида при мъжете е 50–82 мм, а ширината 32–52 мм, при жените размерите са малко по-малки. Малката площ на ушната мида представлява цялата чувствителност на тялото и вътрешни органи. Поради това може да се използва за получаване на биологично важна информацияза състоянието на всеки орган. Ушната мида концентрира звуковите вибрации и ги насочва към външния слухов отвор.
Външен слухов каналслужи за провеждане на звукови вибрации на въздуха от ушната мида към тъпанчето. Външният слухов канал е с дължина от 2 до 5 см. външна третаобразован хрущялна тъкан, а вътрешните 2/3 са кост. Външният слухов проход е извит в горно-задна посока и лесно се изправя при издърпване на ушната мида нагоре и назад. В кожата на ушния канал има специални жлези, които отделят секрет жълтеникав цвят (ушна кал), чиято функция е да предпазва кожата от бактериална инфекцияи чужди частици (насекоми).
Външният слухов проход е отделен от средното ухо от тъпанчето, което винаги е прибрано навътре. Това е тънка пластина от съединителна тъкан, покрита отвън стратифициран епител, а отвътре - лигавицата. Външният слухов канал служи за провеждане на звукови вибрации към тъпанчето, което отделя външното ухо от тъпанчевата кухина (средното ухо).
Средно ухоили тимпаничната кухина е малка, пълна с въздух камера, която се намира в пирамидата темпорална кости се отделя от външния слухов проход от тъпанчето. Тази кухина има костни и мембранни (тимпанична мембрана) стени.
Тъпанчее нископодвижна мембрана с дебелина 0,1 микрона, изтъкана от влакна, които вървят в различни посоки и са неравномерно опънати в различни области. Поради тази структура тъпанчето няма собствен период на трептене, което би довело до усилване на звуковите сигнали, които съвпадат с честотата на собствените му трептения. Започва да вибрира под въздействието на звукови вибрации, преминаващи през външния слухов проход. През дупката на задна стенаТъпанчевата мембрана комуникира с мастоидната пещера.
Отворът на слуховата (евстахиевата) тръба се намира в предната стена на тъпанчевата кухина и води в носната част на фаринкса. По този начин атмосферен въздухможе да навлезе в тъпанчевата кухина. Нормална дупка евстахиева тръбазатворен. Отваря се по време на преглъщащи движенияили прозяване, което спомага за изравняване на въздушното налягане върху тъпанчето от страната на кухината на средното ухо и външния слухов отвор, като по този начин го предпазва от разкъсвания, водещи до увреждане на слуха.
В тимпаничната кухина лежат слухови костици. Те са много малки по размер и са свързани във верига, която се простира от тъпанчекъм вътрешната стена на тъпанчевата кухина.
Най-външната кост е чук- дръжката му е свързана с тъпанчето. Главата на чука е свързана с инкуса, който подвижно се съчленява с главата стремена.
Слуховите костици са получили такива имена поради тяхната форма. Костите са покрити с лигавица. Два мускула регулират движението на костите. Връзката на костите е такава, че увеличава натиска на звуковите вълни върху мембраната овален прозорец 22 пъти, което позволява на слаби звукови вълни да придвижат течността охлюв.
Вътрешно ухозатворен в темпоралната кост и представлява система от кухини и канали, разположени в костно веществопетрозна част на темпоралната кост. Заедно те образуват костен лабиринт, вътре в който има мембранен лабиринт. Костен лабиринтпредставлява костни кухини различни формии се състои от преддверието, три полукръгли канала и кохлеята. Мембранен лабиринтвключва сложна систематънки ципести образувания, разположени в костния лабиринт.
Всички кухини на вътрешното ухо са пълни с течност. Вътре в мембранния лабиринт има ендолимфа, а течността, измиваща мембранния лабиринт отвън, е перилимфа и е подобна по състав на цереброспиналната течност. Ендолимфата се различава от перилимфата (съдържа повече калиеви йони и по-малко натриеви йони) - пренася положителен зарядпо отношение на перилимфата.
Прелюдия- централната част на костния лабиринт, която комуникира с всички негови части. Отзад на преддверието има три костни полукръгли канала: горен, заден и страничен. Страничният полукръгъл канал е разположен хоризонтално, а другите два са под прав ъгъл спрямо него. Всеки канал има разширена част - ампула. Съдържа мембранна ампула, пълна с ендолимфа. Когато ендолимфата се движи по време на промяна на положението на главата в пространството, тя се дразни нервни окончания. Възбуждането се предава по нервните влакна към мозъка.
Охлюве спирална тръба, която образува два и половина оборота около конусовидна костна пръчка. Това е централната част на органа на слуха. Вътре костен канал cochlea има мембранен лабиринт или кохлеарен канал, към който се свързват окончанията на кохлеарната част на осмия черепномозъчен нервВибрациите на перилимфата се предават на ендолимфата на кохлеарния канал и активират нервните окончания на слуховата част на осмия черепномозъчен нерв.
Вестибулокохлеарният нерв се състои от две части. Вестибуларната част провежда нервните импулси от преддверието и полуокръжните канали към вестибуларните ядра на моста и продълговатия мозъки по-нататък - към малкия мозък. Кохлеарната част предава информация по влакна, които следват от спиралния (корти) орган до слуховите ядра на багажника и след това - чрез поредица от превключвания в подкоровите центрове - до кората горна част темпорален лобмозъчни полукълба.
Механизъм на възприемане на звукови вибрации
Звуците възникват поради въздушни вибрации и се усилват в ушната мида. След това звуковата вълна се провежда по външната страна Ушния каналкъм тъпанчето, карайки го да вибрира. Вибрацията на тъпанчето се предава на веригата слухови костици: чук, наковалня и стреме. Основата на стремето е фиксирана към прозореца на вестибюла с помощта на еластичен лигамент, поради което вибрациите се предават на перилимфата. От своя страна през мембранната стена на кохлеарния канал тези вибрации преминават към ендолимфата, чието движение предизвиква дразнене на рецепторните клетки спирален орган. Полученият нервен импулс следва влакната на кохлеарната част на вестибулокохлеарния нерв до мозъка.
Превод на звуци, възприемани от органа на слуха като приятни и дискомфортсе извършва в мозъка. Неравномерните звукови вълни създават усещане за шум, докато правилните, ритмични вълни се възприемат като музикални тонове. Звуците се разпространяват със скорост 343 km/s при температура на въздуха 15–16ºС.
Човек възприема звука през ухото (фиг.).
Има мивка, разположена отвън външно ухо , преминаваща в слуховия канал с диам д 1 = 5 мми дължина 3 см.
Следва тъпанчето, което вибрира под въздействието на звукова вълна (резонира). Мембраната е прикрепена към костите средно ухо , предавайки вибрации към друга мембрана и по-нататък към вътрешното ухо.
Вътрешно ухо изглежда като усукана тръба („охлюв“) с течност. Диаметърът на тази тръба д 2 = 0,2 ммдължина 3 – 4 смдълго.
Тъй като въздушните вибрации в звукова вълна са слаби, за да възбудят директно течността в кохлеята, системата на средното и вътрешното ухо, заедно с техните мембрани, играят ролята на хидравличен усилвател. Площта на тъпанчето на вътрешното ухо е по-малка от площта на мембраната на средното ухо. Натискът, упражняван от звука върху тъпанчетата, е обратно пропорционален на площта:
.
Поради това натискът върху вътрешното ухо се увеличава значително:
.
Във вътрешното ухо по цялата му дължина е опъната друга мембрана (надлъжна), твърда в началото на ухото и мека в края. Всеки участък от тази надлъжна мембрана може да вибрира със собствена честота. В твърдия участък се възбуждат високочестотни трептения, а в мекия участък се възбуждат нискочестотни трептения. По дължината на тази мембрана е вестибулокохлеарният нерв, който усеща вибрациите и ги предава на мозъка.
Най-ниска честота на вибрация на източник на звук 16-20 Hzсе възприема от ухото като нисък басов звук. Регион най-висока чувствителност на слуха улавя част от средночестотните и част от високочестотните поддиапазони и съответства на честотния диапазон от 500 Hz преди 4-5 kHz . Човешкият глас и звуците, произвеждани от повечето важни за нас процеси в природата, имат честота в един и същ интервал. В този случай звуци с честоти, вариращи от 2 kHzпреди 5 kHzчува се от ухото като звънене или свистене. С други думи, най-важната информация се предава на звукови честоти до приблизително 4-5 kHz.
Подсъзнателно човек разделя звуците на „положителни“, „отрицателни“ и „неутрални“.
Отрицателните звуци включват звуци, които преди са били непознати, странни и необясними. Те предизвикват страх и безпокойство. Те включват и нискочестотни звуци, например тих барабан или вой на вълк, тъй като те предизвикват страх. Освен това страх и ужас се събуждат от недоловими нискочестотни звуци (инфразвук). Примери:
През 30-те години на 20 век огромна органна тръба е използвана като сценичен ефект в един от лондонските театри. Инфразвукът на тази тръба накара цялата сграда да трепери и ужасът се настани в хората.
Служители на Националната лаборатория по физика в Англия проведоха експеримент, като добавиха ултраниски (инфразвук) честоти към звука на конвенционалните акустични инструменти за класическа музика. Слушателите усетиха спад в настроението и изпитаха чувство на страх.
В катедрата по акустика на Московския държавен университет бяха проведени изследвания върху влиянието на рок и поп музиката човешкото тяло. Оказа се, че честотата на основния ритъм на композицията „Deep People” предизвиква неконтролируема възбуда, загуба на контрол над себе си, агресивност към другите или негативни емоции към себе си. Песента "Бийтълс", на пръв поглед благозвучна, се оказа вредна и дори опасна, защото има основен ритъм от около 6,4 Hz. Тази честота резонира с честотите гръден кош, коремна кухина и е близка до естествената честота на мозъка (7 Hz.). Следователно, когато слушате тази композиция, тъканите на корема и гърдите започват да болят и постепенно се срутват.
Инфразвукът предизвиква вибрации в човешкото тяло различни системи, по-специално сърдечно-съдови. Това има неблагоприятни ефекти и може да доведе например до хипертония. Трептенията с честота 12 Hz могат, ако интензитетът им надвиши критичния праг, да причинят смърт висши организми, включително хора. Тази и други инфразвукови честоти присъстват в производствен шум, шум от магистрала и други източници.
Коментирайте: При животните резонансът на музикалните честоти и естествените честоти може да доведе до нарушаване на мозъчната функция. Когато звучи "метъл рок", кравите спират да дават мляко, но прасетата, напротив, обожават металния рок.
Звуците на поток, приливът на морето или песента на птиците са положителни; предизвикват спокойствие.
Освен това рокът не винаги е лош. Например кънтри музиката, изсвирена на банджо, помага за възстановяването, въпреки че има лош ефект върху здравето в самото начало на заболяването.
Позитивните звуци включват класически мелодии. Например американски учени поставили недоносени бебета в кутии, за да слушат музиката на Бах и Моцарт, и децата бързо се възстановили и наддали.
Камбанният звън има благотворен ефект върху човешкото здраве.
Всеки звуков ефект се засилва в здрач и тъмнина, тъй като делът на информацията, получена чрез зрението, намалява
Звукопоглъщане във въздуха и ограждащите повърхности
Поглъщане на звук във въздуха
Във всеки момент във всяка точка на помещението интензитетът на звука е равен на сумата от интензитета на директния звук, излъчван директно от източника, и интензитета на звука, отразен от ограждащите повърхности на помещението:
Когато звукът се разпространява в атмосферния въздух и във всяка друга среда, възникват загуби на интензитет. Тези загуби се дължат на поглъщането на звукова енергия във въздуха и ограждащите повърхности. Нека разгледаме използването на звукопоглъщане вълнова теория .
Абсорбция звукът е феноменът на необратимо преобразуване на енергията на звукова вълна в друг вид енергия, главно в енергията на топлинното движение на частиците на средата. Звукопоглъщането става както във въздуха, така и когато звукът се отразява от ограждащите повърхности.
Поглъщане на звук във въздухапридружено от намаляване на звуковото налягане. Оставете звука да пътува по посоката rот източника. Тогава в зависимост от разстоянието rспрямо източника на звук, амплитудата на звуковото налягане намалява според експоненциален закон :
,
(63)
Където стр 0 – начално звуково налягане при r = 0
,
– коефициент на поглъщане звук. Формула (63) изразява закон за поглъщане на звука .
Физически смисълкоефициент е, че коефициентът на поглъщане е числено равен на реципрочната стойност на разстоянието, на което звуковото налягане намалява в д = 2,71 веднъж:
SI единица:
.
Тъй като силата на звука (интензитета) е пропорционална на квадрата на звуковото налягане, тогава същото закон за поглъщане на звука може да се запише като:
,
(63*)
Където аз 0 – сила на звука (интензитет) в близост до източника на звук, т.е r = 0 :
.
Графики на зависимости стр звук (r) И аз(r) са представени на фиг. 16.
От формула (63*) следва, че за нивото на интензитета на звука е валидно уравнението:
.
.
(64)
Следователно единицата SI за коефициент на поглъщане е: непер на метър
,
Освен това може да се изчисли в бел на метър (б/м) или децибели на метър (dB/m).
Коментирайте: Звукопоглъщането може да се характеризира фактор на загуба , което е равно
,
(65)
Където – дължина на звуковата вълна, продукт – л огаритмичен коефициент на затихване звук. Стойност, равна на реципрочната стойност на коефициента на загуба
,
Наречен качествен фактор .
Все още няма пълна теория за поглъщането на звука във въздуха (атмосферата). Многобройни емпирични оценки дават различни стойности на коефициента на поглъщане.
Първата (класическа) теория за звукопоглъщането е създадена от Стокс и се основава на отчитане на влиянието на вискозитета (вътрешно триене между слоевете на средата) и топлопроводимостта (изравняване на температурата между слоевете на средата). Опростено Формула на Стокс има формата:
,
(66)
Където – вискозитет на въздуха, – коефициент на Поасон, 0 – плътност на въздуха при 0 0 C, – скорост на звука във въздуха. При нормални условия тази формула ще приеме формата:
.
(66*)
Формулата на Стокс (63) или (63*) обаче е валидна само за моноатомен газове, чиито атоми имат три транслационни степени на свобода, т.е =1,67 .
За газове от 2, 3 или многоатомни молекули значение значително повече, тъй като звукът възбужда ротационни и вибрационни степени на свобода на молекулите. За такива газове (включително въздух) формулата е по-точна
,
(67)
Където T н = 273,15 K –абсолютна температура на топене на леда (тройна точка), стр н = 1,013 . 10 5 па -нормално атмосферно налягане, TИ стр– реална (измерена) температура и атмосферно налягане, =1,33 за двуатомни газове, =1,33 за три- и многоатомни газове.
Звукопоглъщане от ограждащи повърхности
Звукопоглъщане от ограждащи повърхностивъзниква, когато звукът се отразява от тях. В този случай част от енергията на звуковата вълна се отразява и предизвиква появата на стоящи звукови вълни, а другата енергия се преобразува в енергията на топлинното движение на препятстващите частици. Тези процеси се характеризират с коефициента на отражение и коефициента на поглъщане на ограждащата конструкция.
Коефициент на отражение звук от препятствие е безразмерна величина, равна на съотношението на частта от енергията на вълнатаУ отрицателен , отразена от препятствието, до цялата енергия на вълнатаУ подложка падане върху препятствие
.
Звукопоглъщането от препятствие се характеризира с коефициент на поглъщане – безразмерна величина, равна на съотношението на частта от енергията на вълнатаУ абсорбиращ погълнат от препятствие(и трансформирана във вътрешната енергия на бариерното вещество), към цялата вълнова енергияУ подложка падане върху препятствие
.
Среден коефициент на поглъщане звукът от всички ограждащи повърхности е еднакъв
,
,
(68*)
Където i – коефициент на звукопоглъщане на материала iто препятствие, S i – площ iт препятствия, С– общата площ на препятствията, н- брой различни препятствия.
От този израз можем да заключим, че средният коефициент на абсорбция съответства на един материал, който би могъл да покрие всички повърхности на бариерите на помещението, като същевременно поддържа пълно звукопоглъщане (А ), равни
.
(69)
Физическо значение на пълното звукопоглъщане (A): числено е равен на коефициента на звукопоглъщане на отворен отвор с площ 1 m2.
.
Мерната единица за звукопоглъщане се нарича сабин:
.
При предаване на вибрации във въздуха и до 220 kHz при предаване на звук през костите на черепа. Тези вълни имат важно значение биологично значениеНапример звуковите вълни в диапазона 300-4000 Hz съответстват на човешкия глас. Звуците над 20 000 Hz имат малко практическо значение, тъй като бързо се забавят; вибрации под 60 Hz се възприемат чрез усещането за вибрации. Диапазонът от честоти, които човек може да чуе, се нарича слуховиили звуков диапазон; по-високите честоти се наричат ултразвук, а по-ниските честоти се наричат инфразвук.
Физиология на слуха
Способността за разграничаване на звуковите честоти зависи до голяма степен от индивида: неговата възраст, пол, предразположеност към слухови заболявания, обучение и слухова умора. Индивидите са способни да възприемат звук до 22 kHz, а вероятно и по-високи.
Някои животни могат да чуват звуци, които не се чуват за хората (ултразвук или инфразвук). Прилепите използват ултразвук за ехолокация по време на полет. Кучетата могат да чуват ултразвук, върху което работят тихите свирки. Има доказателства, че китовете и слоновете могат да използват инфразвук за комуникация.
Човек може да различи няколко звука едновременно поради факта, че в кохлеята може да има няколко стоящи вълни едновременно.
Оказа се необичайно да се обясни задоволително феноменът на слуха предизвикателна задача. Човекът, който представи теория, която обяснява възприемането на височината и силата на звука, почти сигурно ще получи Нобелова награда.
Оригинален текст(Английски)
Адекватното обяснение на слуха се оказа изключително трудна задача. Човек почти би си осигурил Нобелова награда, като представи теория, обясняваща задоволително не повече от възприемането на височината и силата на звука.
- Ребер, Артър С., Ребер (Робъртс), Емили С.Психологическият речник на Penguin. - 3-то издание. - Лондон: Penguin Books Ltd, . - 880 с. - ISBN 0-14-051451-1, ISBN 978-0-14-051451-3
В началото на 2011 г. в някои медии, свързани с научна тематика, имаше кратко съобщениеотносно съвместната работа на две израелски институции. IN човешки мозъкИдентифицирани са специализирани неврони, които позволяват да се оцени височината на звука до 0,1 тона. Животните, различни от прилепите, нямат такава адаптация и за различни видоветочността е ограничена до 1/2 до 1/3 октава. (Внимание! Тази информацияизисква пояснение!)
Психофизиология на слуха
Проектиране на външни слухови усещания
Без значение как възникват слуховите усещания, ние обикновено ги приписваме на външния свят и затова винаги търсим причината за стимулацията на нашия слух във вибрации, получени отвън от едно или друго разстояние. Тази черта в сферата на слуха е много по-слабо изразена, отколкото в сферата на зрителните усещания, които се отличават със своята обективност и строга пространствена локализация и вероятно също се придобива чрез дълъг опит и контрол на други сетива. Със слуховите усещания способността за проектиране, обективизиране и пространствено локализиране не може да постигне такова високи градуси, както при зрителните усещания. Това се дължи на такива структурни характеристики слухов апарат, като например липса на мускулни механизми, лишаващи го от способността да прави точни пространствени определения. Ние знаем огромното значение, което мускулното усещане има във всички пространствени дефиниции.
Преценки за разстоянието и посоката на звуците
Нашите преценки за разстоянието, на което се издават звуците, са много неточни, особено ако очите на човек са затворени и той не вижда източника на звуци и околните предмети, по които може да се съди за „акустиката на околната среда“ въз основа на житейски опит , или акустиката на околната среда е нетипична: така например, в акустична безехова камера, гласът на човек, който се намира само на метър от слушателя, изглежда на последния като многократно или дори десетки пъти по-отдалечен. Освен това познатите звуци изглеждат по-близки до нас, колкото по-силни са, и обратното. Опитът показва, че по-малко грешим при определянето на разстоянието на шума, отколкото на музикалните тонове. Способността на човек да преценява посоката на звуците е много ограничена: тъй като няма подвижни уши, удобни за събиране на звуци, в случай на съмнение той прибягва до движения на главата и я поставя в позиция, в която звуците са различни по най-добрия начин, тоест звукът се локализира от човек в посоката, от която се чува по-силно и „по-ясно“.
Има три известни механизма, чрез които може да се различи посоката на звука:
- Разлика в средната амплитуда (исторически първият открит принцип): за честоти над 1 kHz, тоест тези, при които дължината на звуковата вълна е по-къса от размера на главата на слушателя, звукът, достигащ до близкото ухо, е с по-голям интензитет.
- Фазова разлика: разклонените неврони са в състояние да разграничат фазово изместване до 10-15 градуса между пристигането на звукови вълни надясно и лявото ухоза честоти в приблизителния диапазон от 1 до 4 kHz (което съответства на точност на времето на пристигане от 10 µs).
- Разлика в спектъра: гънките на ушната мида, главата и дори раменете въвеждат малки честотни изкривявания във възприемания звук, абсорбирайки различни хармоници по различен начин, което се интерпретира от мозъка като Допълнителна информацияотносно хоризонталната и вертикалната локализация на звука.
Способността на мозъка да възприема описаните разлики в звука, чуван от дясното и лявото ухо, доведе до създаването на бинаурална технология за запис.
Описаните механизми не работят във вода: определянето на посоката чрез разликата в силата на звука и спектъра е невъзможно, тъй като звукът от водата преминава почти без загуба директно към главата, а следователно и към двете уши, поради което обемът и спектърът на звука и в двете уши на всяко място на източника звуците са идентични с висока точност; Определянето на посоката на източника на звук чрез фазовото изместване е невъзможно, тъй като поради много по-високата скорост на звука във водата, дължината на вълната се увеличава няколко пъти, което означава, че фазовото изместване намалява многократно.
От описанието на горните механизми става ясна и причината за невъзможността да се определи местоположението на източниците на нискочестотен звук.
Тест за слуха
Слухът се изследва с помощта на специално устройство или компютърна програма, наречена аудиометър.
Определят се и честотните характеристики на слуха, което е важно при продуциране на реч при деца с увреден слух.
норма
Възприемането на честотния диапазон 16 Hz - 22 kHz се променя с възрастта - високите честоти вече не се възприемат. Намаляването на обхвата на звуковите честоти е свързано с промени във вътрешното ухо (кохлеята) и с развитието на сензоневрална загуба на слуха с възрастта.
Праг на чуване
Праг на чуване- минималното звуково налягане, при което звук с дадена честота се възприема от човешкото ухо. Прагът на чуване се изразява в децибели. За нулево ниво се приема звуково налягане от 2·10−5 Pa при честота 1 kHz. Прагът на чуване за конкретен човек зависи от индивидуални имоти, възраст, физиологично състояние.
Праг на болка
Праг на слухова болка- количеството звуково налягане, при което възниква болка в слуховия орган (което е свързано по-специално с достигане на границата на удължаване на тъпанчето). Превишаването на този праг води до акустична травма. Болезнено усещанеопределя границата на динамичния обхват на човешката чуваемост, която е средно 140 dB за тонален сигнал и 120 dB за шум с непрекъснат спектър.
Патология
Вижте също
- Слухова халюцинация
- Слухов нерв
Литература
Физически енциклопедичен речник/гл. изд. А. М. Прохоров. Изд. колегиум Д. М. Алексеев, А. М. Бонч-Бруевич, А. С. Боровик-Романов и др. - М.: Сов. Енцикл., 1983. - 928 с., 579
Връзки
- Видео лекция Слухово възприятие
| Органни системи на човека | |
|---|---|
| Сърдечно-съдова система (сърце, кръвоносни съдове) Лимфна система Храносмилателна система Ендокринна система Имунна система Сетивна система (соматосензорна система, зрителна система, обонятелна сензорна система, слухова сензорна система, вкусова сензорна система) Обвивна система Нервна система (централна, периферна) Мускулно-скелетна система (скелетна) система, мускулна система) пикочно-полова система (репродуктивна система, пикочна система) Дихателна система |
Фондация Уикимедия. 2010 г.
Синоними:Вижте какво е „Слух“ в други речници:
слух- слух и... Руски правописен речник
слух- слух/... Морфемно-правописен речник
Съществително име, м., използвано. често Морфология: (не) какво? слух и слух, какво? чувам, (виждам) какво? слух, какво? слух, за какво? за слуха; мн. Какво? слухове, (не) какво? слухове, какво? слухове, (виж) какво? слухове, какво? слухове за какво? за възприемането на слухове от властите... ... РечникДмитриева
Съпруг. едно от петте сетива, чрез които се разпознават звуците; инструментът е ухото му. Слухът е тъп, тънък. При глухи и безуши животни слухът се заменя с усещане за треперене. Върви на ухо, търси на ухо. | Музикален слух, вътрешно усещане, което разбира взаимното... ... Обяснителен речник на Дал
Слуха, м. само ед. Едно от петте външни сетива, което дава способността за възприемане на звуци, способността за чуване. Ухото е органът на слуха. Остър слух. „Дрезгав писък достигна до ушите му.“ Тургенев. „Желая слава, така че ушите ви да бъдат удивени от моето име ... Обяснителен речник на Ушаков
Често оценяваме качеството на звука. Когато избирате микрофон, софтуер за аудио обработка или формат за запис на аудиофайл, един от най-важните въпроси е колко добре ще звучи. Но има разлики между характеристиките на звука, който може да бъде измерен, и тези, които могат да бъдат чути.
Тон, тембър, октава.
Мозъкът възприема звуци с определени честоти. Това се дължи на особеностите на механизма на вътрешното ухо. Рецепторите, разположени на основната мембрана на вътрешното ухо, преобразуват звуковите вибрации в електрически потенциали, които възбуждат влакната слухов нерв. Влакната на слуховия нерв имат честотна селективност поради възбуждането на клетките на кортиевия орган, разположен в различни местаосновна мембрана: високите честоти се възприемат близо до овалния прозорец, ниските честоти се възприемат в горната част на спиралата.
Физическата характеристика на звука, честотата, е тясно свързана с височината, която възприемаме. Честотата се измерва като количество пълни циклисинусоида за една секунда (херц, Hz). Това определение за честота се основава на факта, че синусоидата има точно същата форма на вълната. IN Истински животмного малко звуци имат това свойство. Всеки звук обаче може да бъде представен като набор от синусоидални трептения. Обикновено наричаме този набор тон. Тоест, тонът е сигнал с определена височина, който има дискретен спектър (музикални звуци, гласни звуци на речта), в който се подчертава честотата на синусоида, която има максималната амплитуда в този набор. Сигнал с широк непрекъснат спектър, всички честотни компоненти на който имат еднакъв среден интензитет, се нарича бял шум.
Постепенното увеличаване на честотата на звуковите вибрации се възприема като постепенна промяна на тона от най-ниския (бас) към най-високия.
Степента на точност, с която човек определя височината на звука по ухо, зависи от остротата и обучението на неговия слух. Човешкото ухо може ясно да различи два близки по височина тона. Например, в честотния диапазон от приблизително 2000 Hz, човек може да различи два тона, които се различават един от друг по честота с 3-6 Hz или дори по-малко.
Честотен спектър музикален инструментили гласът съдържа поредица от равномерно разположени пикове - хармоници. Те съответстват на честоти, които са кратни на определена основна честота, най-интензивната от синусоидите, които изграждат звука.
Конкретният звук (тембър) на музикален инструмент (глас) се свързва с относителната амплитуда на различни хармоници, а височината, възприемана от човек, най-точно предава основната честота. Тембър, като субективно отражение на възприемания звук, няма количествено определянеи се характеризира само качествено.
В "чистия" тон има само една честота. Обикновено възприеманият звук се състои от честотата на основния тон и няколко „примесни“ честоти, наречени обертонове, които са кратни на честотата на основния тон и са с по-малка амплитуда. Тембърът на звука зависи от разпределението на интензивността спектърът от комбинации от музикални звуци, наречен акорд, зависи от разпределението на интензивността между обертоновете.
Ако честотата на един звук е точно два пъти по-голяма от честотата на друг, звуковата вълна се „побира“ една в друга. Честотното разстояние между такива звуци се нарича октава. Диапазонът от честоти, възприемани от хората, 16-20 000 Hz, обхваща приблизително десет до единадесет октави.
Амплитуда на звуковите вибрации и обем.
Чуваемата част от звуковия диапазон се разделя на нискочестотни звуци - до 500 Hz, средночестотни - 500-10 000 Hz и високочестотни - над 10 000 Hz. Ухото е най-чувствително към сравнително тесен диапазон от средночестотни звуци от 1000 до 4000 Hz. Тоест звуци с еднаква сила в средночестотния диапазон могат да се възприемат като силни, но в нискочестотния или високочестотен диапазон могат да се възприемат като тихи или изобщо да не се чуват. Тази особеност на звуковото възприятие се дължи на факта, че необходимата за човешкото съществуване звукова информация - реч или звуци от природата - се предава главно в средночестотния диапазон. По този начин силата на звука не е физически параметър, а интензивността на слуховото усещане, субективна характеристика на звука, свързана с характеристиките на нашето възприятие.
Слуховият анализатор възприема увеличаване на амплитудата на звуковата вълна поради увеличаване на амплитудата на вибрациите на основната мембрана на вътрешното ухо и стимулиране на нарастващ брой космени клетки с предаване на електрически импулси с по-голяма честота и честота . Повече ▼нервни влакна.
Нашето ухо може да различи интензивността на звука в диапазона от най-слабия шепот до най-силния шум, което приблизително съответства на увеличаване на амплитудата на движение на основната мембрана с 1 милион пъти. Но ухото интерпретира тази огромна разлика в амплитудата на звука като приблизително 10 000-кратна промяна. Тоест скалата на интензитета е силно „компресирана“ от механизма на звуково възприятие слухов анализатор. Това позволява на човек да интерпретира разликите в интензитета на звука в изключително широк диапазон.
Интензитетът на звука се измерва в децибели (dB) (1 бел е равен на десет пъти амплитудата). Същата система се използва за определяне на промените в обема.
За сравнение можете да дадете приблизително ниво на интензивност различни звуци: едва доловим звук (праг на чуваемост) 0 dB; шепот близо до ухото 25-30 dB; среден обем на речта 60-70 dB; много силен говор (крещене) 90 dB; на концерти на рок и поп музика в центъра на залата 105-110 dB; до излитащ самолет 120 dB.
Големината на увеличаването на силата на звука на възприемания звук има праг на дискриминация. Броят на градациите на силата на звука при средни честоти не надвишава 250; при ниски и високи честоти той рязко намалява и е средно около 150.
Човекът наистина е най-интелигентното от животните, обитаващи планетата. Умът ни обаче често ни лишава от превъзходни способности като възприемане на заобикалящата ни среда чрез обоняние, слух и други сетивни усещания. Така че повечето животни са много по-напред от нас ние говорим заотносно слуховия диапазон. Обхватът на човешкия слух е диапазонът от честоти, които човешкото ухо може да възприеме. Нека се опитаме да разберем как човешкото ухо работи по отношение на звуковото възприятие.
Обхват на човешкия слух при нормални условия
Средно човешкото ухо може да открие и различи звукови вълни в диапазона от 20 Hz до 20 kHz (20 000 Hz). Въпреки това, с напредване на възрастта, слуховият диапазон на човек намалява, по-специално неговият горен лимит. При по-възрастните хора той обикновено е много по-нисък, отколкото при младите хора, като бебетата и децата имат най-високи слухови способности. Слуховото възприятиевисоките честоти започва да се влошава от осемгодишна възраст.
Човешки слух при идеални условия
В лабораторията обхватът на слуха на човек се определя с помощта на аудиометър, който излъчва звукови вълни различни честотии съответно конфигурирани слушалки. При такива идеални условия човешкото ухо може да разпознава честоти в диапазона от 12 Hz до 20 kHz.
Диапазон на слуха при мъже и жени
Има значителна разлика между обхвата на слуха на мъжете и жените. Установено е, че жените са по-чувствителни към високите честоти в сравнение с мъжете. Възприемането на ниските честоти е горе-долу на едно и също ниво при мъжете и жените.
Различни скали за указване на обхвата на слуха
Въпреки че честотната скала е най-разпространената скала за измерване на обхвата на човешкия слух, тя също често се измерва в паскали (Pa) и децибели (dB). Измерването в паскали обаче се счита за неудобно, тъй като тази единица включва работа с много големи числа. Един микропаскал е разстоянието, изминато от звукова вълна по време на вибрация, което е равно на една десета от диаметъра на водороден атом. Звукови вълнив човешкото ухо преодолява много по-голямо разстояние, което затруднява определянето на обхвата на човешкия слух в паскали.
Повечето мек звук, което може да бъде разпознато от човешкото ухо, е приблизително 20 μPa. Децибелната скала е по-лесна за използване, тъй като е логаритмична скала, която директно препраща към скалата Pa. Приема 0 dB (20 µPa) като референтна точка и след това продължава да компресира тази скала на налягане. Така 20 милиона μPa се равняват само на 120 dB. Оказва се, че гамата човешко ухое 0-120 dB.
Обхватът на слуха варира значително от човек на човек. Следователно, за да се открие загуба на слуха, най-добре е да се измери обхватът на чуваемите звуци по отношение на референтна скала, а не по отношение на конвенционална стандартизирана скала. Тестовете могат да се извършват с помощта на сложни инструменти за диагностика на слуха, които могат точно да определят степента и да диагностицират причините за загубата на слуха.