چه محدوده ای توسط گوش انسان درک می شود؟ محدوده شنوایی در شرایط ایده آل

برای جهت گیری ما در دنیای اطرافمان، شنوایی همان نقش بینایی را ایفا می کند. گوش به ما اجازه می دهد تا با استفاده از صداها با یکدیگر ارتباط برقرار کنیم؛ این گوش حساسیت خاصی به فرکانس های صوتی گفتار دارد. با کمک گوش، فرد ارتعاشات صوتی مختلفی را در هوا می گیرد. ارتعاشاتی که از یک جسم (منبع صدا) می آیند، از طریق هوا که نقش فرستنده صدا را بازی می کند، منتقل می شود و توسط گوش گرفته می شود. گوش انسان ارتعاشات هوا را با فرکانس 16 تا 20000 هرتز درک می کند. ارتعاشات با فرکانس بالاتر اولتراسونیک در نظر گرفته می شوند، اما گوش انسان آنها را درک نمی کند. توانایی تشخیص صداهای بلند با افزایش سن کاهش می یابد. توانایی گرفتن صدا با هر دو گوش این امکان را فراهم می کند که مکان آن را تعیین کنید. در گوش، ارتعاشات هوا به تکانه های الکتریکی تبدیل می شود که توسط مغز به عنوان صدا درک می شود.

گوش همچنین اندامی را برای حس حرکت و موقعیت بدن در فضا قرار می دهد - دستگاه دهلیزی . سیستم دهلیزینمایشنامه نقش بزرگدر جهت گیری فضایی یک فرد، اطلاعات مربوط به شتاب ها و شتاب های مستقیم و مستقیم را تجزیه و تحلیل و انتقال می دهد. حرکت چرخشیو همچنین هنگام تغییر موقعیت سر در فضا.

ساختار گوش

مستقر ساختار خارجیگوش به سه قسمت تقسیم می شود. دو قسمت اول گوش، بیرونی (خارجی) و میانی صدا را هدایت می کنند. بخش سوم - گوش داخلی- حاوی سلول های شنوایی، مکانیسم هایی برای درک هر سه ویژگی صدا: زیر و بم، قدرت و تایم.

گوش بیرونی- قسمت بیرون زده گوش خارجی نامیده می شود گوشاساس آن از بافت پشتیبان نیمه سفت - غضروف تشکیل شده است. سطح جلو گوشدارای ساختار پیچیده و شکل متغیر است. از غضروف و بافت فیبری، به استثنای قسمت پایین - لوبول (لوب گوش) که توسط بافت چربی تشکیل شده است. در قاعده گوش عضلات گوش قدامی، فوقانی و خلفی وجود دارد که حرکات آنها محدود است.

علاوه بر عملکرد آکوستیک (جمع آوری صدا)، گوش نقش محافظتی ایفا می کند و از کانال شنوایی به داخل پرده گوش محافظت می کند. اثرات مضر محیط(ورود آب، گرد و غبار، قوی جریان هوا). هر دو شکل و اندازه گوش ها فردی هستند. طول گوش در مردان 50 تا 82 میلی‌متر و عرض آن 32 تا 52 میلی‌متر است، در زنان اندازه‌ها کمی کوچک‌تر است. ناحیه کوچک گوش نشان دهنده تمام حساسیت های بدن و اعضای داخلی. بنابراین، می توان از آن برای به دست آوردن بیولوژیکی استفاده کرد اطلاعات مهمدر مورد وضعیت هر عضو گوش ارتعاشات صوتی را متمرکز می کند و آنها را به دهانه شنوایی خارجی هدایت می کند.

کانال شنوایی خارجیبرای هدایت ارتعاشات صوتی هوا از گوش تا پرده گوش عمل می کند. طول مجرای شنوایی خارجی 2 تا 5 سانتی متر است. یک سوم بیرونیتحصیل کرده بافت غضروف، و 2/3 داخلی استخوان است. مجرای شنوایی خارجی در جهت فوقانی خلفی قوس دارد و هنگامی که گوش به سمت بالا و عقب کشیده می شود به راحتی صاف می شود. در پوست مجرای گوش غدد خاصی وجود دارد که ترشحات را ترشح می کنند. رنگ مایل به زرد (جرم گوش) که وظیفه آن محافظت از پوست است عفونت باکتریاییو ذرات خارجی (حشرات).

مجرای شنوایی خارجی توسط پرده گوش از گوش میانی جدا می شود که همیشه به سمت داخل جمع می شود. این یک صفحه بافت همبند نازک است که از بیرون پوشانده شده است اپیتلیوم طبقه بندی شده، و از داخل - غشای مخاطی. مجرای شنوایی خارجی برای هدایت ارتعاشات صوتی به پرده گوش عمل می کند که گوش خارجی را از حفره تمپان (گوش میانی) جدا می کند.

گوش میانییا حفره تمپان، یک محفظه کوچک پر از هوا است که در هرم قرار دارد. گیجگاهو توسط پرده گوش از مجرای شنوایی خارجی جدا می شود. این حفره دارای دیواره های استخوانی و غشایی (پرده تمپان) است.

پرده گوشیک غشای کم حرکت با ضخامت 0.1 میکرون است که از الیافی بافته شده است که در جهات مختلف می روند و به طور ناموزون کشیده می شوند. مناطق مختلف. به دلیل این ساختار، پرده گوش دوره نوسان خاص خود را ندارد، که منجر به تقویت سیگنال های صوتی می شود که با فرکانس نوسانات خود منطبق است. تحت تأثیر ارتعاشات صوتی که از کانال شنوایی خارجی عبور می کند شروع به ارتعاش می کند. از طریق سوراخ در دیوار پشتیغشای تمپان با غار ماستوئید ارتباط برقرار می کند.

دهانه شیپور شنوایی (استاش) در دیواره قدامی حفره تمپان قرار دارد و به قسمت بینی حلق منتهی می شود. در نتیجه هوای جویممکن است وارد حفره تمپان شود. سوراخ معمولی شیپور استاشبسته در طول باز می شود حرکات بلعیا خمیازه کشیدن، کمک به یکسان کردن فشار هوا روی پرده گوش از سمت حفره گوش میانی و دهانه شنوایی خارجی، در نتیجه از پارگی هایی که منجر به اختلال شنوایی می شود محافظت می کند.

در حفره تمپان قرار دارد استخوانچه شنوایی. اندازه آنها بسیار کوچک است و به صورت زنجیره ای به هم متصل می شوند که از آن امتداد دارد پرده گوشبه دیواره داخلی حفره تمپان.

بیرونی ترین استخوان است چکش- دسته آن به پرده گوش متصل است. سر مالئوس به اینکوس متصل است که به صورت متحرک با سر مفصل می شود رکاب.

استخوانچه های شنوایی به دلیل شکل آنها چنین نام هایی را دریافت کردند. استخوان ها با یک غشای مخاطی پوشیده شده اند. دو ماهیچه حرکت استخوان ها را تنظیم می کنند. اتصال استخوان ها به گونه ای است که باعث افزایش فشار امواج صوتی بر روی غشاء می شود پنجره بیضی شکل 22 بار، که به امواج صوتی ضعیف اجازه می دهد تا مایع را به داخل منتقل کنند حلزون.

گوش داخلیمحصور در استخوان تمپورال و سیستمی از حفره ها و کانال ها است که در آن قرار دارد ماده استخوانیقسمت سنگی استخوان تمپورال آنها با هم یک هزارتوی استخوانی را تشکیل می دهند که در داخل آن وجود دارد هزارتوی غشایی. هزارتوی استخوانینشان دهنده حفره های استخوانی است اشکال مختلفو از دهلیز، سه کانال نیم دایره ای و حلزون تشکیل شده است. هزارتوی غشاییشامل سیستم پیچیدهتشکیلات غشایی نازک واقع در لابیرنت استخوان.

تمام حفره های گوش داخلی با مایع پر شده است. در داخل هزارتوی غشایی اندولنف وجود دارد و مایعی که لابیرنت غشایی را در خارج شستشو می دهد پری لنف است و از نظر ترکیب شبیه مایع مغزی نخاعی است. اندولنف با پری‌لنف متفاوت است (حاوی یون‌های پتاسیم بیشتر و یون‌های سدیم کمتر) - حامل بار مثبتدر رابطه با پریلمف

پیش درآمد- قسمت مرکزی هزارتوی استخوانی که با تمام قسمت های آن ارتباط برقرار می کند. در خلف دهلیز سه کانال استخوانی نیم دایره ای وجود دارد: فوقانی، خلفی و جانبی. کانال نیم دایره ای جانبی به صورت افقی قرار دارد، دو کانال دیگر در زاویه قائم با آن قرار دارند. هر کانال دارای یک بخش گسترش یافته است - یک آمپول. حاوی آمپول غشایی پر از اندولنف است. هنگامی که اندولنف در طول تغییر موقعیت سر در فضا حرکت می کند، تحریک می شود پایانه های عصبی. تحریک در طول رشته های عصبی به مغز منتقل می شود.

حلزونیک لوله مارپیچی است که دو چرخش و نیم به دور یک میله استخوانی مخروطی شکل می دهد. این بخش مرکزی اندام شنوایی است. داخل کانال استخوانحلزون یک هزارتوی غشایی یا مجرای حلزونی وجود دارد که انتهای بخش حلزونی هشتم به آن عصب جمجمهارتعاشات پری لنف به اندولنف مجرای حلزونی منتقل می شود و انتهای عصبی قسمت شنوایی عصب هشتم جمجمه ای را فعال می کند.

عصب دهلیزی از دو قسمت تشکیل شده است. بخش دهلیزی تکانه های عصبی را از دهلیز و کانال های نیم دایره ای به هسته های دهلیزی حوض هدایت می کند. بصل النخاعو بیشتر - به مخچه. بخش حلزونی اطلاعات را در امتداد الیافی که از اندام مارپیچی (کورتی) به هسته های شنوایی تنه و سپس - از طریق یک سری سوئیچینگ در مراکز زیر قشری - به قشر بدن منتقل می شود، منتقل می کند. بخش بالایی لوب تمپورالنیمکره های مغزی

مکانیسم درک ارتعاشات صوتی

صداها به دلیل ارتعاشات هوا ایجاد می شوند و در گوش تقویت می شوند. سپس موج صوتی در امتداد قسمت بیرونی هدایت می شود کانال گوشبه پرده گوش، باعث ارتعاش آن می شود. لرزش پرده گوش به زنجیره منتقل می شود استخوانچه شنوایی: چکش، سندان و رکاب. پایه رکاب ها با کمک یک رباط الاستیک به پنجره دهلیز ثابت می شود و به همین دلیل ارتعاشات به پریلنف منتقل می شود. به نوبه خود، از طریق دیواره غشایی مجرای حلزون، این ارتعاشات به اندولنف منتقل می شود که حرکت آن باعث تحریک سلول های گیرنده می شود. اندام مارپیچی. تکانه عصبی حاصل از فیبرهای قسمت حلزونی عصب دهلیزی به سمت مغز می رود.

ترجمه صداهایی که توسط اندام شنوایی به عنوان دلپذیر و درد و ناراحتیدر مغز اتفاق می افتد. امواج صوتی نامنظم حس نویز ایجاد می کنند، در حالی که امواج منظم و ریتمیک به عنوان آهنگ های موسیقی درک می شوند. صداها با سرعت 343 کیلومتر بر ثانیه در دمای هوا 15 تا 16 درجه سانتیگراد حرکت می کنند.

شخص صدا را از طریق گوش درک می کند (شکل).

یک سینک در خارج وجود دارد گوش بیرونی ، با قطر به داخل مجرای شنوایی می گذرد D 1 = 5 میلی مترو طول 3 سانتی متر.

بعدی پرده گوش است که تحت تأثیر موج صوتی به ارتعاش در می آید (طنین می زند). غشاء به استخوان ها چسبیده است گوش میانی ، ارتعاش را به غشای دیگر و بیشتر به گوش داخلی منتقل می کند.

گوش داخلی شبیه یک لوله پیچ خورده ("حلزون") با مایع است. قطر این لوله D 2 = 0.2 میلی مترطول 3-4 سانتی مترطولانی

از آنجایی که ارتعاشات هوا در یک موج صوتی برای تحریک مستقیم مایع حلزون ضعیف است، سیستم گوش میانی و داخلی همراه با غشاهای آنها نقش یک تقویت کننده هیدرولیک را بازی می کنند. ناحیه پرده گوش گوش داخلی کوچکتر از ناحیه پرده گوش میانی است. فشاری که صدا به پرده گوش وارد می کند با ناحیه زیر نسبت معکوس دارد:

بنابراین، فشار روی گوش داخلی به طور قابل توجهی افزایش می یابد:

در گوش داخلی یک غشای دیگر (طولی) در تمام طول آن کشیده می شود که در ابتدای گوش سخت و در انتهای آن نرم است. هر بخش از این غشای طولی می تواند با فرکانس خاص خود ارتعاش کند. در قسمت سخت، نوسانات با فرکانس بالا تحریک می شوند و در بخش نرم، نوسانات فرکانس پایین تحریک می شوند. در امتداد این غشاء عصب دهلیزی قرار دارد که ارتعاشات را حس کرده و به مغز منتقل می کند.

کمترین فرکانس ارتعاش منبع صدا 16-20 هرتزتوسط گوش به عنوان صدای باس کم درک می شود. منطقه بالاترین حساسیت شنوایی بخشی از فرکانس میانی و بخشی از زیرمحدوده های فرکانس بالا را می گیرد و با محدوده فرکانس از 500 هرتز قبل از 4-5 کیلوهرتز . صدای انسان و صداهای تولید شده توسط اکثر فرآیندهای طبیعت که برای ما مهم هستند، در یک بازه فرکانس دارند. در این مورد، صداهایی با فرکانس های مختلف از 2 کیلوهرتزقبل از 5 کیلوهرتزتوسط گوش به عنوان صدای زنگ یا سوت شنیده می شود. به عبارت دیگر مهم ترین اطلاعات در فرکانس های صوتی تا حدودی منتقل می شود 4-5 کیلوهرتز.

به طور ناخودآگاه، شخص صداها را به "مثبت"، "منفی" و "خنثی" تقسیم می کند.

صداهای منفی شامل صداهایی هستند که قبلاً ناآشنا، عجیب و غیرقابل توضیح بودند. باعث ترس و اضطراب می شوند. این صداها همچنین شامل صداهای با فرکانس پایین، به عنوان مثال، ضربان کم طبل یا زوزه یک گرگ است، زیرا آنها ترس را برمی انگیزند. علاوه بر این، ترس و وحشت توسط صداهای غیرقابل شنیدن با فرکانس پایین (مادون صوت) برانگیخته می شود. مثال ها:

در دهه 30 قرن بیستم، در یکی از تئاترهای لندن از یک لوله اندام عظیم به عنوان جلوه صحنه استفاده شد. صدای زیرین این لوله تمام ساختمان را به لرزه درآورد و وحشت در مردم فرو نشست.

کارمندان آزمایشگاه ملی فیزیک در انگلستان آزمایشی را با افزودن فرکانس‌های بسیار کم (مادون صوت) به صدای سازهای آکوستیک معمولی موسیقی کلاسیک انجام دادند. شنوندگان احساس کاهش خلق و خو کردند و احساس ترس را تجربه کردند.

در گروه آکوستیک دانشگاه دولتی مسکو، مطالعاتی در مورد تأثیر موسیقی راک و پاپ انجام شد بدن انسان. معلوم شد که فرکانس ریتم اصلی ترکیب "مردم عمیق" باعث هیجان غیر قابل کنترل، از دست دادن کنترل بر خود، پرخاشگری نسبت به دیگران یا احساسات منفی نسبت به خود می شود. آهنگ "بیتلز"، در نگاه اول، مضر و حتی خطرناک بود، زیرا دارای ریتم اولیه حدود 6.4 هرتز است. این فرکانس با فرکانس ها طنین انداز می شود قفسه سینه، حفره شکمی و نزدیک به فرکانس طبیعی مغز (7 هرتز) است. بنابراین، هنگام گوش دادن به این ترکیب، بافت های شکم و قفسه سینه شروع به درد می کنند و به تدریج فرو می ریزند.

امواج فروصوت باعث ایجاد ارتعاش در بدن انسان می شود سیستم های مختلفبه ویژه قلب و عروق. این اثرات نامطلوب دارد و می تواند به عنوان مثال منجر به فشار خون بالا شود. نوسانات در فرکانس 12 هرتز، اگر شدت آنها از آستانه بحرانی فراتر رود، می تواند باعث مرگ شود. موجودات بالاتراز جمله افراد این فرکانس و سایر فرکانس های مادون صوت در آن وجود دارد سر و صدای تولید، سر و صدای بزرگراه و منابع دیگر.

اظهار نظر: در حیوانات، طنین فرکانس های موسیقی و فرکانس های طبیعی می تواند منجر به از بین رفتن عملکرد مغز شود. وقتی "متال راک" به صدا در می آید، گاوها شیر دادن را متوقف می کنند، اما خوک ها، برعکس، متال راک را دوست دارند.

صدای یک جریان، جزر و مد دریا یا آواز پرندگان مثبت است. آرامش را القا می کنند

علاوه بر این، راک همیشه بد نیست. به عنوان مثال، موسیقی کانتری که روی بانجو پخش می شود به بهبودی کمک می کند، اگرچه در همان ابتدای بیماری تأثیر بدی بر سلامتی دارد.

صداهای مثبت شامل ملودی های کلاسیک است. به عنوان مثال، دانشمندان آمریکایی نوزادان نارس را برای گوش دادن به موسیقی باخ و موتزارت در جعبه‌هایی قرار دادند و بچه‌ها به سرعت بهبود یافتند و وزن اضافه کردند.

زنگ زدن تأثیر مفیدی بر سلامت انسان دارد.

هر جلوه صوتی در گرگ و میش و تاریکی افزایش می یابد، زیرا نسبت اطلاعات دریافتی از طریق بینایی کاهش می یابد

جذب صدا در هوا و سطوح محصور

جذب صدا در هوا

در هر لحظه از زمان در هر نقطه از اتاق، شدت صدا برابر است با مجموع شدت صدای مستقیمی که مستقیماً از منبع منتشر می شود و شدت صدایی که از سطوح محصور اتاق منعکس می شود:

هنگامی که صدا در هوای جوی و در هر محیط دیگری منتشر می شود، کاهش شدت رخ می دهد. این تلفات به دلیل جذب انرژی صوتی در هوا و سطوح محصور است. بیایید جذب صدا را با استفاده از آن در نظر بگیریم نظریه موج .

جذب صدا پدیده تبدیل برگشت ناپذیر انرژی یک موج صوتی به نوع دیگری از انرژی است، در درجه اول به انرژی حرکت حرارتی ذرات محیط. جذب صدا هم در هوا و هم زمانی که صدا از سطوح محصور منعکس می شود اتفاق می افتد.

جذب صدا در هواهمراه با کاهش فشار صدا اجازه دهید صدا در جهت حرکت کند rاز منبع سپس بسته به فاصله rنسبت به منبع صدا، دامنه فشار صدا بر اساس کاهش می یابد قانون نمایی :

, (63)

جایی که پ 0 – فشار صوتی اولیه در r = 0

 – ضریب جذب صدا. فرمول (63) بیان می کند قانون جذب صدا .

معنای فیزیکیضریب  این است که ضریب جذب عددی برابر است با فاصله ای که در آن فشار صوت کاهش می یابد. ه = 2,71 یک بار:

واحد SI:

از آنجایی که قدرت (شدت) صدا با مجذور فشار صوت متناسب است، پس همینطور است قانون جذب صدا را می توان به صورت زیر نوشت:

, (63*)

جایی که من 0 - قدرت (شدت) صدا در نزدیکی منبع صدا، یعنی در r = 0 :

نمودارهای وابستگی پ صدا (r) و من(r) در شکل ارائه شده اند. 16.

از فرمول (63*) چنین می شود که برای سطح شدت صوت معادله معتبر است:

. (64)

بنابراین، واحد ضریب جذب SI برابر است با: نپر در هر متر

علاوه بر این، می توان آن را محاسبه کرد بلا در هر متر (b/m) یا دسی بل بر متر (دسی بل در متر).

اظهار نظر: جذب صدا را می توان مشخص کرد عامل ضرر ، که برابر است

, (65)

جایی که  - طول موج صدا، محصول  – ل ضریب تضعیف اوگاریتمی صدا. مقداری برابر با متقابل ضریب ضرر

تماس گرفت فاکتور کیفیت .

هنوز تئوری کاملی در مورد جذب صدا در هوا (اتمسفر) وجود ندارد. تخمین های تجربی متعدد مقادیر متفاوتی را برای ضریب جذب به دست می دهد.

اولین نظریه (کلاسیک) جذب صدا توسط استوکس ایجاد شد و بر اساس در نظر گرفتن تأثیر ویسکوزیته (اصطکاک داخلی بین لایه‌های یک محیط) و هدایت حرارتی (یکسان سازی دما بین لایه‌های یک محیط) است. ساده شده فرمول استوکس دارای فرم:

, (66)

جایی که  – ویسکوزیته هوا،  – نسبت پواسون،  0 – چگالی هوا در 0 0 C،  – سرعت صوت در هوا برای شرایط عادی، این فرمول به شکل زیر خواهد بود:

. (66*)

با این حال، فرمول استوکس (63) یا (63*) فقط برای معتبر است تک اتمی گازهایی که اتمهای آنها دارای سه درجه آزادی انتقالی هستند، یعنی وقتی  =1,67 .

برای گازهای 2، 3 یا مولکول های چند اتمی معنی  به طور قابل توجهی بیشتر، زیرا صدا درجات آزادی چرخشی و ارتعاشی مولکول ها را تحریک می کند. برای چنین گازهایی (از جمله هوا)، فرمول دقیق تر است

, (67)

جایی که تی n = 273.15 K –دمای مطلق ذوب یخ (نقطه سه گانه)، پ n = 1,013 . 10 5 Pa –فشار اتمسفر نرمال، تیو پ- دمای واقعی (اندازه گیری شده) و فشار اتمسفر،  =1,33 برای گازهای دو اتمی،  =1,33 برای گازهای سه اتمی و چند اتمی

جذب صدا با محصور کردن سطوح

جذب صدا با محصور کردن سطوحزمانی اتفاق می افتد که صدا از آنها منعکس شود. در این حالت بخشی از انرژی موج صوتی منعکس شده و باعث پیدایش امواج صوتی ایستاده می شود و انرژی دیگر به انرژی حرکت حرارتی ذرات مانع تبدیل می شود. این فرآیندها با ضریب بازتاب و ضریب جذب ساختار محصور مشخص می شوند.

ضریب بازتاب صدا از یک مانع است کمیت بی بعد برابر با نسبت بخشی از انرژی موجدبلیو منفی ، از مانع به کل انرژی موج منعکس می شوددبلیو پد افتادن روی مانع

جذب صدا توسط یک مانع مشخص می شود ضریب جذب – کمیت بی بعد برابر با نسبت بخشی از انرژی موجدبلیو جذب کننده غرق در مانع(و به انرژی درونی ماده مانع تبدیل می شود) به تمام انرژی امواجدبلیو پد افتادن روی مانع

ضریب جذب متوسط صدای تمام سطوح محصور برابر است

, (68*)

جایی که  من – ضریب جذب صدا از مواد منمانع، S i – ناحیه منموانع، اس- مساحت کل موانع، n- تعداد موانع مختلف

از این عبارت می توان نتیجه گرفت که ضریب جذب متوسط مربوط به یک ماده واحد است که می تواند تمام سطوح موانع اتاق را با حفظ حفظ کند. جذب کل صدا (آ )، برابر

. (69)

معنای فیزیکی جذب کل صدا (A): از نظر عددی برابر است با ضریب جذب صوت یک دهانه باز به مساحت 1 متر مربع.

واحد جذب صدا نامیده می شود سابین:

هنگام انتقال ارتعاشات از طریق هوا و تا 220 کیلوهرتز هنگام انتقال صدا از طریق استخوان های جمجمه. این امواج یک نکته مهم دارند اهمیت بیولوژیکیبه عنوان مثال، امواج صوتی در محدوده 300-4000 هرتز با صدای انسان مطابقت دارد. صداهای بالای 20000 هرتز کمی دارند اهمیت عملی، زیرا سرعت آنها به سرعت کاهش می یابد. ارتعاشات زیر 60 هرتز از طریق حس ارتعاش درک می شوند. محدوده فرکانس هایی که فرد می تواند بشنود نامیده می شود شنوایییا محدوده صدا; فرکانس های بالاتر اولتراسوند و فرکانس های پایین تر سونوگرافی نامیده می شوند.

فیزیولوژی شنوایی

توانایی تشخیص فرکانس های صدا تا حد زیادی به فرد بستگی دارد: سن، جنسیت، استعداد ابتلا به بیماری های شنوایی، تمرین و خستگی شنوایی. افراد قادر به درک صدا تا 22 کیلوهرتز و احتمالاً بالاتر هستند.

برخی از حیوانات می توانند صداهایی را بشنوند که برای انسان غیرقابل شنیدن است (سونوگرافی یا مادون صوت). خفاش ها از اولتراسوند برای اکولوکاسیون در طول پرواز استفاده می کنند. سگ ها قادر به شنیدن سونوگرافی هستند که سوت های بی صدا روی آن کار می کنند. شواهدی وجود دارد که نشان می‌دهد نهنگ‌ها و فیل‌ها می‌توانند از امواج فروصوت برای برقراری ارتباط استفاده کنند.

یک فرد می تواند چندین صدا را به طور همزمان تشخیص دهد زیرا می تواند همزمان چندین موج ایستاده در حلزون حلزون وجود داشته باشد.

معلوم شد که توضیح رضایت بخش پدیده شنیدن غیرعادی است وظیفه چالش برانگیز. کسی که نظریه ای ارائه می دهد که درک زیر و بم و بلندی صدا را توضیح می دهد تقریباً به طور قطع جایزه نوبل را دریافت می کند.
متن اصلی(انگلیسی)

تبیین شنوایی به اندازه کافی کار دشواری است. با ارائه نظریه ای که چیزی بیش از درک زیر و بم و بلندی صدا را به طور رضایت بخشی توضیح نمی دهد، تقریباً می توان از دریافت جایزه نوبل اطمینان حاصل کرد.

- ربر، آرتور اس.، ربر (رابرتس)، امیلی اس.فرهنگ لغت پنگوئن روانشناسی. - ویرایش سوم. - لندن: Penguin Books Ltd, . - 880 s. - شابک 0-14-051451-1, ISBN 978-0-14-051451-3

در ابتدای سال 1390 در برخی رسانه های مرتبط با موضوعات علمی وجود داشت پیام کوتاهدر مورد کار مشترک دو نهاد اسرائیلی. که در مغز انساننورون های تخصصی شناسایی شده اند که تخمین زیر و بمی صدا را تا 0.1 تن ممکن می سازند. حیوانات غیر از خفاش ها چنین سازگاری ندارند و برای انواع متفاوتدقت به 1/2 تا 1/3 اکتاو محدود شده است. (توجه! این اطلاعاتنیاز به توضیح دارد!)

سایکوفیزیولوژی شنوایی

فرافکنی احساسات شنوایی بیرونی

مهم نیست که چقدر احساسات شنوایی به وجود می آیند، معمولاً آنها را به دنیای بیرون نسبت می دهیم و به همین دلیل همیشه دلیل تحریک شنوایی خود را در ارتعاشات دریافتی از خارج از یک فاصله یا فاصله دیگر جستجو می کنیم. این ویژگی در حوزه شنوایی بسیار کمتر از حوزه احساسات بصری است که با عینیت و مکان یابی دقیق فضایی متمایز می شوند و احتمالاً از طریق تجربه طولانی و کنترل حواس دیگر نیز به دست می آیند. با احساسات شنوایی، توانایی فرافکنی، عینیت بخشیدن و بومی سازی فضایی نمی تواند چنین چیزی را به دست آورد درجات بالامانند احساسات بصری. این به دلیل چنین ویژگی های ساختاری است سمعکمثلاً فقدان مکانیسم‌های عضلانی، توانایی تعیین دقیق فضایی را از او سلب می‌کند. ما از اهمیت فوق العاده ای که احساس عضلانی در تمام تعاریف فضایی دارد می دانیم.

قضاوت در مورد فاصله و جهت صداها

قضاوت ما در مورد فاصله ای که صداها در آن ایجاد می شوند بسیار نادرست است، به خصوص اگر چشمان شخص بسته باشد و منبع صداها و اشیاء اطراف را نبیند، که با استفاده از آن می توان "آکوستیک محیط" را بر اساس تجربه زندگی قضاوت کرد. یا آکوستیک محیط غیر معمول است: بنابراین، برای مثال، در یک اتاقک انکوی آکوستیک، صدای شخصی که فقط یک متر از شنونده فاصله دارد، به نظر شنونده چند برابر یا حتی ده ها برابر دورتر است. همچنین صداهای آشنا هر چه بلندتر به ما نزدیکتر به نظر می رسند و برعکس. تجربه نشان می دهد که ما در تعیین فاصله نویز کمتر از آهنگ های موسیقی اشتباه می کنیم. توانایی فرد در قضاوت جهت صداها بسیار محدود است: نداشتن گوش های متحرک که برای جمع آوری صداها راحت باشد، در موارد شک به حرکات سر متوسل می شود و آن را در موقعیتی قرار می دهد که صداها متفاوت است. بهترین راه، یعنی صدا توسط شخصی در جهتی که از آن قوی تر و واضح تر شنیده می شود محلی می شود.

سه مکانیسم شناخته شده وجود دارد که توسط آنها می توان جهت صدا را تشخیص داد:

تفاوت در دامنه متوسط (از لحاظ تاریخی اولین اصل کشف شده): برای فرکانس‌های بالاتر از 1 کیلوهرتز، یعنی فرکانس‌هایی که طول موج صدا کوتاه‌تر از اندازه سر شنونده است، صدایی که به گوش نزدیک می‌رسد از شدت بیشتری برخوردار است.
تفاوت فاز: نورون های منشعب می توانند یک تغییر فاز را تا 10-15 درجه بین ورود امواج صوتی به سمت راست و گوش چپبرای فرکانس‌هایی در محدوده تقریبی 1 تا 4 کیلوهرتز (مرتبط با دقت زمان رسیدن 10 میکرو ثانیه).
تفاوت در طیف: چین‌های گوش، سر و حتی شانه‌ها اعوجاج‌های فرکانس کوچکی را به صدای درک شده وارد می‌کنند و هارمونیک‌های مختلف را به‌طور متفاوتی جذب می‌کنند، که توسط مغز اینطور تفسیر می‌شود. اطلاعات تکمیلیدر مورد محلی سازی افقی و عمودی صدا.

توانایی مغز برای درک تفاوت های توصیف شده در صدای شنیده شده توسط گوش راست و چپ منجر به ایجاد فناوری ضبط دو گوش شد.

مکانیسم های توصیف شده در آب کار نمی کنند: تعیین جهت با تفاوت حجم و طیف غیرممکن است، زیرا صدای آب تقریباً بدون افت مستقیماً به سر و در نتیجه به هر دو گوش منتقل می شود، به همین دلیل است که حجم و طیف صدا. در هر دو گوش در هر مکانی از منبع صداها با دقت بالا یکسان هستند. تعیین جهت منبع صوت با تغییر فاز غیرممکن است، زیرا به دلیل سرعت بسیار بالاتر صوت در آب، طول موج چندین برابر افزایش می یابد، به این معنی که تغییر فاز چندین برابر کاهش می یابد.

از شرح مکانیسم های فوق، دلیل عدم امکان تعیین محل منابع صوتی با فرکانس پایین نیز مشخص است.

تست شنوایی

شنوایی با استفاده از دستگاه یا برنامه کامپیوتری خاصی به نام ادیومتر آزمایش می شود.

ویژگی های فرکانس شنوایی نیز تعیین می شود که در هنگام تولید گفتار در کودکان کم شنوا مهم است.

هنجار

درک محدوده فرکانس 16 هرتز - 22 کیلوهرتز با افزایش سن تغییر می کند - فرکانس های بالا دیگر درک نمی شوند. کاهش در دامنه فرکانس های شنیداری با تغییرات در گوش داخلی (حلزون گوش) و با ایجاد کم شنوایی حسی عصبی با افزایش سن همراه است.

آستانه شنوایی

آستانه شنوایی- حداقل فشار صوتی که در آن صدایی با فرکانس مشخص توسط گوش انسان درک می شود. آستانه شنوایی بر حسب دسی بل بیان می شود. سطح صفر فشار صوتی 2·10-5 Pa در فرکانس 1 کیلوهرتز در نظر گرفته می شود. آستانه شنوایی برای یک فرد خاص به این بستگی دارد خواص فردی، سن ، وضعیت فیزیولوژیکی.

آستانه درد

آستانه درد شنوایی- میزان فشار صوتی که در آن درد در اندام شنوایی رخ می دهد (که به ویژه با رسیدن به حد طویل شدن پرده گوش همراه است). فراتر رفتن از این آستانه منجر به ترومای صوتی. احساس دردناکحد محدوده دینامیکی شنوایی انسان را تعریف می کند که به طور متوسط 140 دسی بل برای سیگنال تن و 120 دسی بل برای نویز با طیف پیوسته است.

آسيب شناسي

همچنین ببینید

توهم شنوایی
عصب شنوایی

ادبیات

فرهنگ دایره المعارف فیزیکی/چ. ویرایش A. M. Prokhorov. اد. کالج D. M. Alekseev، A. M. Bonch-Bruevich، A. S. Borovik-Romanov و دیگران - M.: Sov. دائرة المعارف، 1983. - 928 ص، ص 579

پیوندها

سخنرانی تصویری ادراک شنیداری

سیستم های اندام انسان

سیستم قلبی عروقی (قلب، عروق خونی) سیستم لنفاوی سیستم گوارشی سیستم غدد درون ریز سیستم ایمنی سیستم حسی (سیستم حسی جسمی، سیستم بینایی، سیستم حس بویایی، سیستم حسی شنوایی، سیستم حسی چشایی) سیستم پوششی سیستم عصبی (مرکزی، محیطی) سیستم اسکلتی عضلانی (اسکلتی) سیستم، سیستم عضلانی) دستگاه تناسلی ادراری (سیستم تولید مثل، سیستم ادراری) سیستم تنفسی

بنیاد ویکی مدیا 2010.

مترادف ها:

ببینید «شنیدن» در فرهنگ‌های دیگر چیست:

شنیدن- شنیدن و ... فرهنگ لغت املای روسی

شنیدن- شنیدن/... فرهنگ لغت صرفی- املا

اسم، م.، استفاده می شود. اغلب مورفولوژی: (نه) چی؟ شنیدن و شنیدن، چی؟ بشنو، (ببین) چی؟ شنیدن، چی؟ شایعه، در مورد چی؟ در مورد شنیدن؛ pl. چی؟ شایعات، (نه) چی؟ شایعات، چی؟ شایعات، (ببینید) چیست؟ شایعات، چی؟ شایعات در مورد چی در مورد شایعات دریافت شده توسط مقامات... ... فرهنگ لغتدیمیتریوا

شوهر. یکی از حواس پنج گانه ای که صداها توسط آن تشخیص داده می شود. ساز گوش اوست شنوایی کسل کننده، نازک است. در حیوانات ناشنوا و بی گوش، احساس لرزش جایگزین شنوایی می شود. برو با گوش، جستجو با گوش. | یک گوش موسیقی، یک احساس درونی که متقابل را درک می کند... ... فرهنگ توضیحی دال

Slukha، m. 1. تنها واحد. یکی از حواس پنج گانه بیرونی که توانایی درک صداها، توانایی شنیدن را می دهد. گوش اندام شنوایی است. شنوایی مشتاق. فریاد خشن به گوشش رسید. تورگنیف "آرزوی جلال می کنم تا گوش هایت از نام من شگفت زده شود... فرهنگ توضیحی اوشاکوف

ما اغلب کیفیت صدا را ارزیابی می کنیم. هنگام انتخاب یک میکروفون، نرم افزار پردازش صدا یا فرمت ضبط فایل صوتی، یکی از مهمترین سوالات این است که چقدر صدای خوب خواهد داشت. اما بین ویژگی های صدای قابل اندازه گیری و شنیدنی تفاوت هایی وجود دارد.

تن، تن، اکتاو.

مغز صداهای فرکانس های خاصی را درک می کند. این به دلیل ویژگی های مکانیسم گوش داخلی است. گیرنده هایی که روی غشای اصلی گوش داخلی قرار دارند ارتعاشات صوتی را به پتانسیل الکتریکی تبدیل می کنند که الیاف را تحریک می کند. عصب شنوایی. رشته های عصبی شنوایی به دلیل تحریک سلول های اندام کورتی که در جاهای مختلفغشای اصلی: فرکانس های بالا در نزدیکی پنجره بیضی شکل، فرکانس های پایین در بالای مارپیچ درک می شوند.

ویژگی فیزیکی صدا، فرکانس، ارتباط نزدیکی با گامی که ما درک می کنیم دارد. فرکانس به عنوان یک کمیت اندازه گیری می شود چرخه های کاملموج سینوسی در یک ثانیه (هرتز، هرتز). این تعریف از فرکانس بر این واقعیت استوار است که یک موج سینوسی دقیقاً شکل موج یکسانی دارد. که در زندگی واقعیتعداد کمی از صداها این خاصیت را دارند. با این حال، هر صدا را می توان به عنوان مجموعه ای از نوسانات سینوسی نشان داد. ما معمولاً به این مجموعه لحن می گوییم. یعنی تون سیگنالی با ارتفاع معینی است که دارای یک طیف گسسته (صداهای موسیقی، صداهای مصوت گفتار) است که در آن فرکانس یک موج سینوسی برجسته شده است که حداکثر دامنه را در این مجموعه دارد. سیگنالی با طیف گسترده پیوسته که تمام اجزای فرکانس آن دارای شدت متوسط یکسانی هستند، نویز سفید نامیده می شود.

افزایش تدریجی فرکانس ارتعاشات صدا به عنوان تغییر تدریجی در تن از کمترین (بم) به بالاترین درک می شود.

میزان دقتی که فرد با گوش، زیر و بمی صدا را تعیین می کند، به دقت و تمرین شنوایی او بستگی دارد. گوش انسان به وضوح می‌تواند دو صدای نزدیک را تشخیص دهد. به عنوان مثال، در محدوده فرکانس تقریباً 2000 هرتز، فرد می تواند بین دو تن که از نظر فرکانس 3-6 هرتز یا حتی کمتر با یکدیگر تفاوت دارند، تشخیص دهد.

طیف فرکانس ساز موسیقییا صدا شامل دنباله ای از قله های با فاصله مساوی - هارمونیک ها است. آنها مربوط به فرکانس هایی هستند که مضربی از یک فرکانس پایه مشخص هستند، شدیدترین امواج سینوسی که صدا را می سازند.

صدای خاص (تیمبر) یک ساز موسیقی (صدا) با دامنه نسبی هارمونیک های مختلف همراه است و گامی که توسط شخص درک می شود، فرکانس پایه را با دقت بیشتری منتقل می کند. تمبر، که بازتابی ذهنی از صدای درک شده است، ندارد کمی سازیو فقط از نظر کیفی مشخص می شود.

در لحن "خالص" فقط یک فرکانس وجود دارد. به طور معمول، صدای درک شده شامل فرکانس صدای اصلی و چندین فرکانس "ناخالصی" است که به آنها تون گفته می شود. اورتون ها چند برابر فرکانس آهنگ اصلی هستند و از نظر دامنه کوچکتر هستند. تند صدا به توزیع شدت بستگی دارد. طيف تركيب صداهاي موسيقي كه آكورد ناميده مي شود به توزيع شدت ميان اهنگ ها بستگي دارد، چنين طيفي داراي فركانس هاي بنيادي متعددي همراه با صداهاي همراه است.

اگر فرکانس یک صدا دقیقاً دو برابر فرکانس صدای دیگر باشد، موج صوتی با یکدیگر «تطبیق» پیدا می‌کند. فاصله فرکانسی بین چنین صداهایی را اکتاو می گویند. محدوده فرکانس های درک شده توسط انسان، 16-20000 هرتز، تقریباً ده تا یازده اکتاو را پوشش می دهد.

دامنه ارتعاشات و حجم صدا.

بخش قابل شنیدن محدوده صدا به صداهای با فرکانس پایین - تا 500 هرتز، فرکانس متوسط - 500-10000 هرتز و فرکانس بالا - بیش از 10000 هرتز تقسیم می شود. گوش بیشتر به محدوده نسبتاً باریکی از صداهای فرکانس متوسط از 1000 تا 4000 هرتز حساس است. یعنی صداهایی با همان قدرت در محدوده فرکانس متوسط را می توان بلند درک کرد، اما در محدوده فرکانس پایین یا فرکانس بالا می توان آنها را آرام و یا اصلا شنیده نشد. این ویژگی درک صدا به این دلیل است که اطلاعات صوتی لازم برای وجود انسان - گفتار یا صداهای طبیعت - عمدتاً در محدوده فرکانس میانی منتقل می شود. بنابراین، بلندی صدا یک پارامتر فیزیکی نیست، بلکه شدت حس شنوایی، یک ویژگی ذهنی صدا است که با ویژگی های ادراک ما مرتبط است.

آنالایزر شنوایی افزایش دامنه موج صوتی را به دلیل افزایش دامنه ارتعاش غشای اصلی گوش داخلی و تحریک تعداد فزاینده سلول های مویی با انتقال تکانه های الکتریکی با فرکانس و فرکانس بیشتر درک می کند. . بیشتررشته های عصبی.

گوش ما می تواند شدت صدا را در محدوده ای از ضعیف ترین زمزمه تا بلندترین صدا تشخیص دهد، که تقریباً با افزایش دامنه حرکت غشای اصلی به میزان 1 میلیون برابر مطابقت دارد. با این حال، گوش این تفاوت عظیم در دامنه صدا را تقریباً تغییر 10000 برابری تفسیر می کند. یعنی مقیاس شدت توسط مکانیسم درک صدا به شدت "فشرده" می شود تحلیلگر شنوایی. این به فرد اجازه می دهد تا تفاوت های شدت صدا را در یک محدوده بسیار گسترده تفسیر کند.

شدت صدا بر حسب دسی بل (dB) اندازه گیری می شود (1 بل برابر با ده برابر دامنه است). از همین سیستم برای تعیین تغییرات حجم استفاده می شود.

برای مقایسه، می توانید یک سطح شدت تقریبی ارائه دهید صداهای مختلف: صدای به سختی قابل شنیدن (آستانه شنوایی) 0 دسی بل; زمزمه نزدیک گوش 25-30 دسی بل؛ متوسط حجم گفتار 60-70 دسی بل؛ سخنرانی بسیار بلند (فریاد) 90 دسی بل؛ در کنسرت های موسیقی راک و پاپ در مرکز سالن 105-110 دسی بل. در کنار هواپیمای مسافربری با سرعت 120 دسی بل.

بزرگی افزایش در حجم صدای درک شده دارای آستانه تمایز است. تعداد درجه بندی های بلندی که در فرکانس های متوسط متمایز می شوند از 250 تجاوز نمی کند؛ در فرکانس های پایین و بالا به شدت کاهش می یابد و به طور متوسط حدود 150 می شود.

انسان واقعاً باهوش ترین حیوان ساکن کره زمین است. با این حال، ذهن ما اغلب ما را از توانایی های برتر مانند درک محیط اطراف خود از طریق بویایی، شنوایی و سایر احساسات حسی محروم می کند. بنابراین، بیشتر حیوانات خیلی جلوتر از ما هستند اگر ما در مورددر مورد محدوده شنوایی محدوده شنوایی انسان محدوده فرکانس هایی است که گوش انسان می تواند درک کند. بیایید سعی کنیم درک کنیم که گوش انسان در رابطه با درک صدا چگونه کار می کند.

محدوده شنوایی انسان در شرایط عادی

به طور متوسط، گوش انسان می تواند امواج صوتی را در محدوده 20 هرتز تا 20 کیلوهرتز (20000 هرتز) تشخیص داده و تشخیص دهد. با این حال، با افزایش سن، دامنه شنوایی فرد کاهش می یابد، به ویژه شنوایی او حد بالا. در افراد مسن معمولاً بسیار کمتر از افراد جوان است و نوزادان و کودکان بالاترین توانایی شنوایی را دارند. ادراک شنواییفرکانس های بالا از سن هشت سالگی شروع به بدتر شدن می کند.

شنوایی انسان در شرایط ایده آل

در آزمایشگاه، محدوده شنوایی فرد با استفاده از شنوایی سنج که امواج صوتی ساطع می کند، تعیین می شود فرکانس های مختلف، و هدفون بر این اساس پیکربندی شده است. در چنین شرایط ایده آلی، گوش انسان می تواند فرکانس های 12 هرتز تا 20 کیلوهرتز را تشخیص دهد.

محدوده شنوایی در مردان و زنان

بین محدوده شنوایی مردان و زنان تفاوت معناداری وجود دارد. مشخص شده است که زنان نسبت به مردان نسبت به فرکانس های بالا حساسیت بیشتری دارند. درک فرکانس های پایین در مردان و زنان کم و بیش در یک سطح است.

مقیاس های مختلف برای نشان دادن محدوده شنوایی

اگرچه مقیاس فرکانس رایج ترین مقیاس برای اندازه گیری محدوده شنوایی انسان است، اما اغلب با پاسکال (Pa) و دسی بل (dB) اندازه گیری می شود. با این حال، اندازه گیری در پاسکال ناخوشایند در نظر گرفته می شود، زیرا این واحد شامل کار با اعداد بسیار بزرگ است. یک میکرو پاسکال مسافتی است که موج صوتی در حین ارتعاش طی می کند که برابر با یک دهم قطر اتم هیدروژن است. امواج صوتیدر گوش انسان غلبه بر بسیاری فاصله طولانی تر، که تعیین محدوده شنوایی انسان به پاسکال را دشوار می کند.

اکثر صدای نرمکه توسط گوش انسان قابل تشخیص است، تقریباً 20 میکرو پاسکال است. استفاده از مقیاس دسی بل آسان تر است زیرا مقیاس لگاریتمی است که مستقیماً به مقیاس Pa اشاره می کند. 0 دسی بل (20 µPa) به عنوان نقطه مرجع در نظر گرفته می شود و سپس به فشرده سازی این مقیاس فشار ادامه می دهد. بنابراین، 20 میلیون میکرو پاسکال تنها برابر با 120 دسی بل است. معلوم می شود که محدوده گوش انسان 0-120 دسی بل است.

محدوده شنوایی در افراد مختلف به طور قابل توجهی متفاوت است. بنابراین، برای تشخیص کم شنوایی، بهتر است محدوده صداهای قابل شنیدن را در رابطه با مقیاس مرجع اندازه گیری کنیم تا با مقیاس استاندارد معمولی. آزمایش‌ها را می‌توان با استفاده از ابزارهای تشخیصی شنوایی پیچیده انجام داد که می‌توانند به‌دقت وسعت و علل کم‌شنوایی را تشخیص دهند.