Честоти, чувани от човешкото ухо. Информация за честотата

Съдържанието на статията

СЛУХ,способност за възприемане на звуци. Слухът зависи от: 1) ухото – външно, средно и вътрешно – което възприема звуковите трептения; 2) слуховия нерв, който предава сигнали, получени от ухото; 3) определени части на мозъка (слухови центрове), в които импулсите, предавани от слуховите нерви, предизвикват осъзнаване на оригиналните звукови сигнали.

Всеки източник на звук - струна на цигулка, по която е опънат лък, въздушен стълб, движещ се в органна тръба, или гласните струни на говорещ човек - предизвиква вибрации в околния въздух: първо мигновено компресиране, след това мигновено разреждане. С други думи, всеки източник на звук излъчва поредица от редуващи се вълни на високо и ниско налягане, които се разпространяват бързо във въздуха. Този движещ се поток от вълни създава звука, възприеман от слуховите органи.

Повечето от звуците, които срещаме всеки ден, са доста сложни. Те се генерират от сложни колебателни движения на звуков източник, създавайки цял комплекс от звукови вълни. При експерименти за изследване на слуха те се опитват да изберат възможно най-простите звукови сигнали, за да улеснят оценката на резултатите. Много усилия се изразходват за осигуряване на прости периодични колебания на източника на звук (като махало). Полученият поток от звукови вълни с една честота се нарича чист тон; представлява правилна, плавна смяна на високо и ниско налягане.

Граници на слуховото възприятие.

Описаният "идеален" източник на звук може да бъде накаран да вибрира бързо или бавно. Това дава възможност да се изясни един от основните въпроси, които възникват при изследването на слуха, а именно каква е минималната и максималната честота на вибрациите, възприемани от човешкото ухо като звук. Експериментите са показали следното. Когато трептенията възникват много бавно, по-малко от 20 пълни цикъла на трептене в секунда (20 Hz), всяка звукова вълна се чува отделно и не образува непрекъснат тон. Когато честотата на вибрациите се увеличава, човек започва да чува непрекъснат нисък тон, подобен на звука на най-ниската басова тръба на орган. Тъй като честотата се увеличава допълнително, възприеманата височина става по-висока; при 1000 Hz наподобява високо C на сопрано. Тази нота обаче все още е далеч от горната граница на човешкия слух. Едва когато честотата достигне приблизително 20 000 Hz, нормалното човешко ухо постепенно става неспособно да чува.

Чувствителността на ухото към звукови вибрации с различна честота не е еднаква. Той реагира особено чувствително на колебания в средните честоти (от 1000 до 4000 Hz). Тук чувствителността е толкова голяма, че всяко нейно значително увеличение би било неблагоприятно: в същото време би се възприел постоянен фонов шум от произволното движение на въздушните молекули. Тъй като честотата намалява или се увеличава спрямо средния диапазон, остротата на слуха постепенно намалява. В краищата на възприемаемия честотен диапазон звукът трябва да е много силен, за да бъде чут, толкова силен, че понякога се усеща физически, преди да бъде чут.

Звукът и неговото възприемане.

Чистият тон има две независими характеристики: 1) честота и 2) сила или интензитет. Честотата се измерва в херци, т.е. определя се от броя на пълните осцилаторни цикли за секунда. Интензитетът се измерва с големината на пулсиращото налягане на звуковите вълни върху всяка насрещна повърхност и обикновено се изразява в относителни, логаритмични единици - децибели (dB). Трябва да се помни, че концепциите за честота и интензитет се отнасят само за звука като външен физически стимул; това е т.нар акустични характеристики на звука. Когато говорим за възприятие, т.е. относно физиологичен процес звукът се оценява като висок или нисък, а силата му се възприема като гръмкост. Като цяло височината, субективна характеристика на звука, е тясно свързана с неговата честота; Високочестотните звуци се възприемат като високи. Освен това, за да обобщим, можем да кажем, че възприеманата сила на звука зависи от силата на звука: ние чуваме по-интензивни звуци като по-силни. Тези взаимоотношения обаче не са неизменни и абсолютни, както често се смята. Възприеманата височина на звука се влияе до известна степен от неговия интензитет, а възприеманата сила се влияе до известна степен от честотата. По този начин, чрез промяна на честотата на звука, човек може да избегне промяната на възприеманата височина, променяйки силата му съответно.

"Минимална забележима разлика."

Както от практическа, така и от теоретична гледна точка, определянето на минималната разлика в честотата и интензитета на звука, която може да бъде открита от ухото, е много важен проблем. Как трябва да се промени честотата и силата на звуковите сигнали, така че слушателят да го забележи? Оказва се, че минималната забележима разлика се определя от относителна промяна в звуковите характеристики, а не от абсолютна промяна. Това се отнася както за честотата, така и за силата на звука.

Относителната промяна в честотата, необходима за разграничаване, е различна както за звуци с различни честоти, така и за звуци със същата честота, но с различна сила. Може да се каже обаче, че е приблизително 0,5% в широк честотен диапазон от 1000 до 12 000 Hz. Този процент (т.нар. праг на дискриминация) е малко по-висок при по-високи честоти и значително по-висок при по-ниски честоти. Следователно, ухото е по-малко чувствително към промените на честотата в краищата на честотния диапазон, отколкото в средните стойности, и това често се забелязва от всички, които свирят на пиано; интервалът между две много високи или много ниски ноти изглежда по-малък от този на нотите в средния диапазон.

Минималната забележима разлика е малко по-различна, когато става въпрос за интензитета на звука. Дискриминацията изисква доста голяма, около 10% промяна в налягането на звуковите вълни (т.е. около 1 dB), и тази стойност е относително постоянна за звуци с почти всякаква честота и интензитет. Въпреки това, когато интензитетът на стимула е нисък, минималната осезаема разлика се увеличава значително, особено за нискочестотни тонове.

Обертонове в ухото.

Характерно свойство на почти всеки източник на звук е, че той не само произвежда прости периодични трептения (чист тон), но също така извършва сложни колебателни движения, които произвеждат няколко чисти тонове едновременно. Обикновено такъв сложен тон се състои от хармонични серии (хармоници), т.е. от най-ниската, основна честота плюс обертонове, честотите на които превишават основната с цял брой пъти (2, 3, 4 и т.н.). По този начин обект, който вибрира на основна честота от 500 Hz, може също да произведе обертонове от 1000, 1500, 2000 Hz и т.н. Човешкото ухо се държи по подобен начин в отговор на звуков сигнал. Анатомичните особености на ухото предоставят много възможности за преобразуване на енергията на входящия чист тон, поне частично, в обертонове. Това означава, че дори когато източникът произвежда чист тон, внимателният слушател може да чуе не само основния тон, но и един или два фини обертона.

Взаимодействие на два тона.

При едновременното възприемане на ухото на два чисти тона могат да се наблюдават следните варианти на съвместното им действие в зависимост от природата на самите тонове. Те могат да се маскират взаимно чрез взаимно намаляване на силата на звука. Най-често това се случва, когато тоновете не се различават много по честота. Двата тона могат да се свързват един с друг. В същото време чуваме звуци, които съответстват или на разликата в честотите между тях, или на сумата от техните честоти. Когато два тона са много близки по честота, чуваме един тон, чиято височина е приблизително равна на тази честота. Този тон обаче става по-силен и по-тих, тъй като двата леко несъответстващи акустични сигнала непрекъснато си взаимодействат, като се усилват или отменят взаимно.

Тембър.

Обективно погледнато, едни и същи сложни тонове могат да варират по степен на сложност, т.е. по състав и интензивност на обертоновете. Субективна характеристика на възприятието, като цяло отразява особеностите на звука, е тембърът. По този начин усещанията, причинени от сложен тон, се характеризират не само с определена височина и сила на звука, но и с тембър. Някои звуци изглеждат богати и пълни, други не. Благодарение предимно на разликите в тембъра, ние разпознаваме гласовете на различни инструменти сред много звуци. Нота А, изсвирена на пиано, може лесно да се различи от същата нота, изсвирена на валдхорна. Ако обаче човек успее да филтрира и смекчи обертоновете на всеки инструмент, тези ноти не могат да бъдат разграничени.

Локализация на звуци.

Човешкото ухо не само различава звуците и техните източници; двете уши, работейки заедно, са в състояние доста точно да определят посоката, от която идва звукът. Тъй като ушите са разположени от противоположните страни на главата, звуковите вълни от източника на звук не достигат до тях точно по едно и също време и действат с малко различна сила. Поради минималната разлика във времето и силата, мозъкът доста точно определя посоката на източника на звук. Ако източникът на звук е строго отпред, тогава мозъкът го локализира по хоризонталната ос с точност до няколко градуса. Ако източникът е изместен на една страна, точността на локализиране е малко по-малка. Разграничаването на звука отзад от звука отпред, както и локализирането му по вертикалната ос, се оказва малко по-трудно.

Шум

често описван като атонален звук, т.е. състоящ се от различни. несвързани честоти и следователно не повтаря последователно такова редуване на вълни с високо и ниско налягане, за да произведе някаква специфична честота. Всъщност обаче почти всеки „шум“ има своя собствена височина, която лесно се проверява чрез слушане и сравняване на обикновени шумове. От друга страна, всеки „тон“ има елементи на грубост. Следователно разликите между шум и тон са трудни за дефиниране в тези термини. Сега има тенденция да се дефинира шумът психологически, а не акустично, наричайки шума просто нежелан звук. Намаляването на шума в този смисъл се превърна в належащ съвременен проблем. Въпреки че постоянният силен шум несъмнено причинява глухота, а работата в шум причинява временен стрес, ефектът му вероятно е по-малко дълготраен и по-малко тежък, отколкото понякога му се приписва.

Абнормен слух и животински слух.

Естественият стимул за човешкото ухо е звукът, който се разпространява във въздуха, но ухото може да бъде стимулирано и по други начини. Например, всеки знае, че звукът може да се чуе под вода. Освен това, ако приложите източник на вибрации към костната част на главата, се появява усещане за звук поради костната проводимост. Този феномен е доста полезен при някои форми на глухота: малък предавател, приложен директно към мастоидния израстък (частта от черепа, разположена точно зад ухото), позволява на пациента да чува звуци, усилени от предавателя през костите на черепа през костта проводимост.

Разбира се, не само хората имат слух. Способността да чуваме възниква в ранните етапи на еволюцията и вече съществува при насекомите. Различните видове животни възприемат звуци с различна честота. Някои чуват по-малък диапазон от звуци от хората, други чуват по-голям диапазон. Добър пример е куче, чието ухо е чувствително към честоти извън обхвата на човешкия слух. Едно приложение за това е да произвежда свирки, чийто звук е недоловим за хората, но достатъчно силен, за да го чуят кучетата.

За нашата ориентация в света около нас слухът играе същата роля като зрението. Ухото ни позволява да общуваме помежду си чрез 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. Вестибуларната система играе голяма роля в пространствената ориентация на човека, анализира и предава информация за ускоренията и забавянията на линейното и ротационното движение, както и когато позицията на главата се променя в пространството.

Структура на ухото

Въз основа на външната структура ухото се разделя на три части. Първите две части на ухото, външната (външна) и средната, провеждат звука. Третата част - вътрешното 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. Предната повърхност на ушната мида има 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 (звукоуловителна) функция, ушната мида играе защитна роля, предпазвайки ушния канал в тъпанчето от вредни влияния на околната среда (вода, прах, силни въздушни течения). Формата и големината на ушите са индивидуални. Дължината на ушната мида при мъжете е 50–82 mm и ширината 32–52 mm, при жените размерите са малко по-малки. Малката площ на ушната мида представлява цялата чувствителност на тялото и вътрешните органи. Поради това може да се използва за получаване на биологично важна информация за 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. Външната му трета е образувана от хрущялна тъкан, а вътрешната 2/3 от 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 жълтеникав секрет (ушна кал), чиято функция е да предпазва кожата от бактериална инфекция и чужди частици (насекоми).

Външният слухов проход е отделен от средното ухо от тъпанчето, което винаги е прибрано навътре. Това е тънка съединителнотъканна пластина, покрита отвън с многослоен епител, а отвътре с лигавица. Външният слухов канал служи за провеждане на звукови вибрации към тъпанчето, което отделя външното ухо от тъпанчевата кухина (средното ухо).

Средно ухо, или тимпаничната кухина, е малка, пълна с въздух камера, която се намира в пирамидата на слепоочната кост и е отделена от външния слухов канал от тъпанчето. Тази кухина има костни и мембранни (тимпанична мембрана) стени.

Тъпанчее слабо подвижна мембрана с дебелина 0,1 микрона, изтъкана от влакна, които се движат в различни посоки и са разтегнати неравномерно 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. Чрез отвор на задната стена тъпанчевата мембрана се свързва с мастоидната пещера.

Отворът на слуховата (евстахиевата) тръба се намира в предната стена на тъпанчевата кухина и води в носната част на фаринкса. Благодарение на това атмосферният въздух може да навлезе в тъпанчевата кухина. Обикновено отворът на евстахиевата тръба е затворен. Отваря се по време на преглъщане или прозяване, като 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 тъпанчето до 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 налягането на звуковите вълни върху мембраната на овалния прозорец с 22 пъти, което позволява на слаби звукови вълни да движат течността в охлюв.

Вътрешно ухозатворен в темпоралната кост и представлява система от кухини и канали, разположени в костното вещество на петрозната част на слепоочната кост. Заедно те образуват костния лабиринт, в който се намира мембранозният лабиринт. Костен лабиринтТова е костна кухина с различна форма и се състои от преддверието, три полукръгли канала и кохлеята. Мембранозен лабиринтсе състои от сложна система от тънки 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) - носи положителен заряд по отношение на перилимфата.

Прелюдия- централната част на костния лабиринт, който 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, нервните окончания се дразнят. 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 в костния канал на кохлеята има мембранен лабиринт или кохлеарен канал, към който се приближават окончанията на кохлеарната част на осмия черепномозъчен нерв.Вибрациите 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 мозък и по-нататък към малкия мозък. Кохлеарната част предава информация по влакна, които следват от спиралния (корти) орган до слуховите ядра на мозъчния ствол и след това - чрез поредица от превключвания в подкоровите центрове - до кората на горната част на темпоралния лоб на церебралния мозък. полукълбо.

Механизъм на възприемане на звукови вибрации

Звуците възникват поради въздушни вибрации и се усилват в ушната мида. След това звуковата вълна се провежда през външния слухов канал до тъпанчето, което го кара да вибрира. Вибрацията на тъпанчето се предава на веригата от слухови костици: малеус, инкус 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 на спиралния орган. Полученият нервен импулс следва влакната на кохлеарната част на вестибулокохлеарния нерв до мозъка.

Преводът на звуци, възприемани от органа на слуха като приятни и неприятни усещания, се 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.

Нашият слухов орган е много чувствителен. С нормален слух ние сме в състояние да различим звуци, които причиняват незначителни (изчислени във части от микрона) вибрации на тъпанчето.

Чувствителността на слуховия анализатор към звуци с различна височина не е еднаква. Човешкото ухо е най-чувствително към звуци с честоти на вибрации между 1000 и 3000. Когато честотата на вибрациите намалява или се увеличава, чувствителността намалява. Особено рязък спад на чувствителността се наблюдава в областта на най-ниските и най-високите звуци.

С възрастта чувствителността на слуха се променя. Най-голяма острота на слуха се наблюдава при 15-20-годишните, след което постепенно намалява. Зоната на най-голяма чувствителност до 40 години е в областта 3000 Hz, от 40 до 60 години - в областта 2000 Hz, а над 60 години - в областта 1000 Hz.

Минималният интензитет на звука, който може да предизвика усещане за едва доловим звук, се нарича праг на чуване,или слухов праг.Колкото по-малко количество звукова енергия е необходимо за получаване на усещане за едва доловим звук, т.е. колкото по-нисък е прагът на слухово усещане, толкова по-висока е чувствителността на ухото към даден звук. От горното следва, че в областта на средните честоти (от 1000 до 3000 Hz) праговете на слухово възприятие са най-ниски, а в областта на ниските и високите честоти праговете се повишават.

При нормален слух прагът на слухово усещане е 0 dB. Трябва да се помни, че нула децибела не означава липса на звук (не „нулев звук“), а нулево ниво, т.е. референтното ниво при измерване на интензивността на възприеманите звуци и съответства на праговата интензивност за нормален слух.

С увеличаване на интензитета на звука се увеличава усещането за сила на звука, но когато интензитетът на звука достигне определена стойност, увеличаването на силата на звука спира и в ухото се появява усещане за натиск или дори болка. Интензитетът на звука, при който възниква усещане за натиск или болка, се нарича праг неприятно усещане (праг на болка), праг на дискомфорт.

Разстоянието между прага на слухово усещане и прага на дискомфорт е най-голямо в областта на средните честоти (1000-3000 Hz) и тук достига 130 dB, т.е. съотношението на максималната звукова сила, която може да понесе ухото, към минималната възприемана сила е 10 13, или 10 000 000 000 000 (десет трилиона).

Тази способност на слуховия анализатор е наистина удивителна. Невъзможно е да се намери пример в техниката, където едно и също устройство да регистрира удари, чиято величина да се различава с такива астрономически цифри. Ако беше възможно да се конструира кантар със същия диапазон на чувствителност като човешкото ухо, тогава тези везни биха могли да претеглят тежести от 1 милиграм до 10 000 тона.

Чувствителността на слуховия анализатор се характеризира не само от величината на прага на възприятие, но и от величината разлика,или диференциален праг.Прагът на честотната разлика е минималното, едва забележимо за ухото увеличение на честотата на звука до първоначалната му честота.

Праговете на разликата са най-малки в диапазона от 500 до 5000 Hz и тук са изразени като 0,003. Това означава, че промяната, например, в честотата от 1000 Hz на 3 Hz вече се усеща от човешкото ухо като различен звук.

Прагът на разликата в интензитета на звука е минималното увеличение на интензитета на звука, което дава едва забележимо увеличение на силата на звука на оригиналния звук. Праговете на разлика в интензитета на звука са средно 0,1-0,12, т.е. за да се възприеме звукът като по-силен, той трябва да бъде усилен с 0,1 от първоначалната стойност или с 1 dB.

По този начин, зона на слухово възприятиепри нормално чуващ човек е ограничен по честота и интензитет на звука. По честота тази област обхваща диапазона от 16 до 25 000 Hz (честотен диапазон на слуха), а по сила – до 130 dB (динамичен диапазон на слуха).

Общоприето е, че областта на речта, т.е. честотата и динамичният диапазон, необходими за възприемането на звуците на речта, заема само малка част от цялата област на слухово възприятие, а именно в честота от 500 до 600 Hz и в сила от 50 до 90 dB над прага на чуваемост. Подобно ограничение на зоната на речта по отношение на честота и интензивност обаче може да се приеме само много условно, тъй като се оказва валидно само по отношение на зоната на възприеманите звуци, която е най-важна за разбирането на речта, но не обхваща всички звуци, съставляващи речта.

Всъщност редица звукове на речта, като съгласни с,ч, ц,съдържа форманти, разположени значително над 3000 Hz, а именно до 8600 Hz. Що се отнася до динамичния диапазон, трябва да се има предвид, че нивото на интензитет на тих шепот съответства на 10-15 dB, а при силна реч има компоненти, чийто интензитет не надвишава нивото на обикновена шепотна реч, т.е. 25 dB. Те включват например някои беззвучни съгласни. Следователно, за пълното слухово разграничаване на всички звуци на речта е необходимо запазването на цялата или почти цялата област на слухово възприятие, както по отношение на честотата, така и по отношение на интензивността на звука.

Фигура 17 показва диапазона от звуци, възприемани от нормалното човешко ухо. Горната крива изобразява прага на чуване на звуци с различни честоти, долната крива - прага на неприятни усещания. Между тези криви е зоната на слухово възприятие, т.е. цялата гама от звуци, чуваеми от хората. Защрихованите части на диаграмата обхващат областта на най-често срещаните звуци в музиката и речта.

Слухова адаптация и слухова умора. Звукова травма.При излагане на звукови стимули настъпва временно намаляване на чувствителността на слуховия орган. Така например, излизайки на шумна улица, човек с нормален слух възприема шума на улицата като много силен, съответстващ на действителната му интензивност. След известно време обаче уличният шум се възприема като по-малко силен, въпреки че всъщност интензитетът на шума не се променя. Това намаляване на усещането за сила на звука е следствие от намаляване на чувствителността на слуховия анализатор в резултат на излагане на силен звуков стимул. След прекратяване на излагането на шум, когато например човек влезе в тиха стая от шумна улица, чувствителността на слуховия орган бързо се възстановява и когато излезе отново навън, човекът отново ще възприеме уличния шум като много силен. Това временно намаляване на чувствителността се нарича адаптация(от латински adaptare - адаптирам). Адаптацията е защитно-адаптивна реакция на тялото, която предпазва нервните елементи на слуховия анализатор от изчерпване под въздействието на силен стимул. Намаляването на слуховата чувствителност по време на адаптацията е много краткотрайно. След спиране на звуковата стимулация чувствителността на слуховия орган се възстановява за няколко секунди.

Промяна в чувствителността по време на процеса на адаптация настъпва както в периферния, така и в централния край на слуховия анализатор. Това се доказва от факта, че когато звукът се приложи към едното ухо, чувствителността се променя и в двете уши.

При интензивно и продължително (например няколко часа) дразнене на слуховия анализатор настъпва слухова умора. Характеризира се със значително намаляване на слуховата чувствителност, която се възстановява само след повече или по-малко дълга почивка. Ако по време на адаптацията чувствителността се възстановява за няколко секунди, тогава за възстановяване на чувствителността, когато слуховият анализатор се умори, е необходимо време, измерено в часове, а понякога и дни. При честа и продължителна (в продължение на няколко месеца или години) свръхстимулация на слуховия анализатор в него могат да настъпят необратими патологични промени, водещи до трайно увреждане на слуха (шумово увреждане на слуховия орган).

При много висока звукова мощност, дори и при краткотрайна експозиция, може да възникне звукова травма,понякога придружени от нарушение на анатомичната структура на средното и вътрешното ухо.

Маскиране на звука.Ако един звук се възприема на фона на друг звук, тогава първият звук се усеща по-малко, отколкото в тишината: той сякаш се заглушава от другия звук.

Например в шумна работилница или във влака на метрото има значително влошаване на възприятието на речта и някои слаби звуци в среда на фонов шум изобщо не се възприемат.

Това явление се нарича маскиране на звука.За звуци с различна височина маскирането се изразява по различен начин. Високите звуци са силно маскирани от ниските звуци и, обратно, самите те имат много малък маскиращ ефект върху ниските звуци. Маскиращият ефект на звуци, близки по височина до маскирания звук, е най-ясно изразен. На практика често трябва да се сблъскате с маскиращия ефект на различни шумове. Например, шумът на градска улица има заглушаващ (маскиран) ефект, достигайки 50-60 dB през деня.

Бинауралслух. Наличието на две уши определя способността да се определи посоката на източника на звук. Тази способност се нарича бинаурал(двуух) слух,или ототопика(от гръцки otos - ухо и topos - място).

За да се обясни това свойство на слуховия анализатор, са направени три предложения: 1) ухото, разположено по-близо до източника на звук, възприема звука по-силно от противоположното; 2) ухото, разположено по-близо до източника на звук, го възприема малко по-рано; 3) звуковите вибрации достигат до двете уши в различни фази. Очевидно способността да се различава посоката на звука се дължи на комбинираното действие на трите фактора.

За да се определи точно посоката на източника на звук, е необходимо слухът и в двете уши да е еднакъв. Слухът може да бъде намален, но с еднакво намаление и в двете уши. Ако звукът се чуе, тогава посоката му ще бъде определена правилно. Трябва да се отбележи, че дори при асиметричен слух на двете уши и дори при пълна глухота на едното ухо, чрез специално обучение може да се развие определена способност за определяне на посоката на източника на звук.

Слуховият анализатор има способността не само да разграничава посоката на звука, но и да определя местоположението на неговия източник, тоест да оценява разстоянието, на което се намира източникът на звук. Бинауралният слух също позволява да се възприемат сложни звукови комплекси, когато звукът идва едновременно от различни посоки и в същото време да се определи позицията на източниците на звук в пространството (стереофония).

Основните етапи на развитие на слуховата функция при дете

Човешкият слухов анализатор започва да функционира от момента на раждането му. При излагане на звуци с достатъчен обем при новородени могат да се наблюдават реакции, които възникват според вида на безусловните рефлекси и се проявяват под формата на промени в дишането и пулса, забавени сукателни движения и др. В края на първия и началото на на втория месец от живота детето вече формира условни рефлекси към звукови стимули. Чрез многократно подсилване на звуков сигнал (например звук на звънец) с хранене е възможно да се развие у такова дете условна реакция под формата на сукателни движения в отговор на звукова стимулация. Много рано (през третия месец) детето започва да различава звуците по тяхното качество (тембър, височина). Според последните изследвания първичното разграничаване на звуци, които се различават рязко един от друг по характер (например шумове и почуквания от музикални тонове, както и разграничаване на тонове в съседни октави) може да се наблюдава дори при новородени. Според същите данни новородените също имат способността да определят посоката на звука.

В последващия период способността за диференциране на звуци се развива допълнително и обхваща гласа и елементите на речта. Детето започва да реагира различно на различни интонации и различни думи, но последните отначало не се възприемат от него достатъчно детайлно. През втората и третата година от живота, във връзка с формирането на речта на детето, настъпва по-нататъшно развитие на неговата слухова функция, характеризиращо се с постепенно усъвършенстване на възприемането на звуковия състав на речта. В края на първата година детето обикновено различава думите и фразите главно по техния ритмичен контур и интонационна окраска, а към края на втората и началото на третата година вече има способността да различава всички звукове на речта чрез ухо. В същото време развитието на диференцирано слухово възприятие на звуците на речта протича в тясно взаимодействие с развитието на произношението на речта. Това взаимодействие е двупосочно. От една страна, диференциацията на произношението зависи от състоянието на слуховата функция, а от друга, способността да се произнася един или друг звук на речта улеснява детето да го различи на ухо. Трябва да се отбележи обаче, че обикновено развитието на слуховата диференциация предшества усъвършенстването на уменията за произношение. Това обстоятелство се отразява във факта, че децата на 2-3 години, докато напълно разграничават звуковата структура на думите на ухо, не могат дори да я възпроизведат отразено. Ако поканите такова дете да повтори например думата молив,той ще го възпроизведе като „каландас“, но щом възрастен каже „каландас“ вместо молив, детето веднага ще разпознае фалша в произношението на възрастния.

При предаване на вибрации във въздуха и до 220 kHz при предаване на звук през костите на черепа. Тези вълни имат важно биологично значение, например звукови вълни в диапазона 300-4000 Hz съответстват на човешкия глас. Звуци над 20 000 Hz са от малко практическо значение, тъй като се забавят бързо; 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 и вероятно 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.

Задоволителното обяснение на феномена на слуха се оказа изключително трудна 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 научни теми, имаше кратък репортаж за съвместната работа на два израелски института. Човешкият мозък съдържа специализирани неврони, които ни позволяват да оценим височината на звука до 0,1 тона. Животните, различни от прилепите, нямат такава адаптация и за различните видове точността е ограничена до 1/2 до 1/3 октава. (Внимание! Тази информация изисква 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. При слуховите усещания способността за проектиране, обективизиране и пространствено локализиране не може да достигне толкова високи степени, както при зрителните усещания. Това се дължи на такива структурни особености на слуховия апарат, като например липсата на мускулни механизми, което го лишава 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 се различават най-добре, т.е. звукът се локализира от човек в тази посока, 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, т.е. 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 разпознаят фазово изместване до 10-15 градуса между пристигането на звукови вълни в дясното и лявото ухо за честоти в приблизителния диапазон от 1 до 4 kHz (което съответства на точността 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, поглъщайки различни хармоници по различен начин, което се интерпретира от мозъка като допълнителна информация за 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 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 слуха на конкретен човек зависи от индивидуалните характеристики, възрастта и физиологичното 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. Усещането за болка определя 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., стр. 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... ... Обяснителен речник на Дмитриев

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

Slukha, м. 1. 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

ЕНЦИКЛОПЕДИЯ ПО МЕДИЦИНА

ФИЗИОЛОГИЯ

Как ухото възприема звуците

Ухото е орган, който преобразува звуковите вълни в нервни импулси, които мозъкът може да възприеме. Взаимодействайки помежду си, елементите на вътрешното ухо дават

можем да различаваме звуци.

Анатомично разделен на три части:

□ Външно ухо - предназначено да насочва звуковите вълни към вътрешните структури на ухото. Състои се от ушна мида, представляваща еластичен хрущял, покрит с кожа с подкожна тъкан, свързан с кожата на черепа и с външния слухов проход - слуховата тръба, покрита с ушна кал. Тази тръба завършва в тъпанчето.

□ Средното ухо е кухина, съдържаща малки слухови костици (чукче, инкус, стреме) и сухожилията на два малки мускула. Позицията на стремето му позволява да удари овалния прозорец, който е входът на кохлеята.

□ Вътрешното ухо се състои от:

■ от полукръглите канали на костния лабиринт и вестибюла на лабиринта, които са част от вестибуларния апарат;

■ от кохлеята - същинският орган на слуха. Кохлеята на вътрешното ухо много прилича на черупката на жив охлюв. В напречно

В напречен разрез можете да видите, че се състои от три надлъжни части: scala tympani, scala vestibular и кохлеарния канал. И трите структури са пълни с течност. Спиралният орган на Корти се намира в кохлеарния канал. Състои се от 23 500 чувствителни, оборудвани с косми клетки, които всъщност улавят звуковите вълни и след това ги предават през слуховия нерв към мозъка.

Анатомия на ухото

Външно ухо

Състои се от ушна мида и външен слухов канал.

Средно ухо

Съдържа три малки кости: чука, наковалня и стреме.

Вътрешно ухо

Съдържа полукръглите канали на костния лабиринт, преддверието на лабиринта и кохлеята.

< Наружная, видимая часть уха называется ушной раковиной. Она служит для передачи звуковых волн в слуховой канал, а оттуда в среднее и внутреннее ухо.

А външното, средното и вътрешното ухо играят важна роля в провеждането и предаването на звука от външната среда към мозъка.

Какво е звук?

Звукът преминава през атмосферата, движейки се от зона с високо налягане към зона с ниско налягане.

Звукова вълна

с по-висока честота (синьо) съответства на висок звук. Зеленото показва слаб звук.

Повечето звуци, които чуваме, са комбинация от звукови вълни с различни честоти и амплитуди.

Звукът е вид енергия; Звуковата енергия се предава в атмосферата под формата на вибрации на въздушните молекули. При липса на молекулярна среда (въздух или друга), звукът не може да се разпространява.

ДВИЖЕНИЕ НА МОЛЕКУЛИТЕ В атмосферата, в която се разпространява звукът, има области с високо налягане, в които въздушните молекули са разположени по-близо една до друга. Те се редуват с области с ниско налягане, където въздушните молекули са по-далеч една от друга.

Когато някои молекули се сблъскат със съседни молекули, те им предават енергията си. Създава се вълна, която може да пътува на големи разстояния.

Така се предава звуковата енергия.

Когато вълните на високо и ниско налягане са равномерно разпределени, се казва, че тонът е чист. Такава звукова вълна се създава от камертон.

Звуковите вълни, генерирани при възпроизвеждане на речта, се разпределят неравномерно и се комбинират.

ВИСОЧИНА И АМПЛИТУДА Височината на звука се определя от честотата на вибрациите на звуковата вълна. Измерва се в херци (Hz). Колкото по-висока е честотата, толкова по-висок е звукът. Силата на звука се определя от амплитудата на вибрациите на звуковата вълна. Човешкото ухо възприема звуци, чиято честота варира от 20 до 20 000 Hz.

< Полный диапазон слышимости человека составляет от 20 до 20 ООО Гц. Человеческое ухо может дифференцировать примерно 400 ООО различных звуков.

Тези два вола имат еднаква честота, но различни a^vviy-du (синият цвят съответства на по-силен звук).