Честоти, уловени 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 сигналите, 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, върху 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 с високо и ниско налягане, които се разпространяват бързо във въздуха. Този движещ се поток от вълни формира звука, възприеман от слуховите органи.

Повечето от звуците, които срещаме всеки ден, са доста сложни. Те се генерират от сложни колебателни движения на източника на звук, създавайки цял комплекс от звукови вълни. Експериментите със слуха се опитват да изберат възможно най-прости звукови сигнали, така че да е по-лесно да се оценят резултатите. Много усилия се изразходват за осигуряване на прости периодични трептения на източника на звук (като махало). Полученият поток от звукови вълни с една честота се нарича чист тон; това е редовна, плавна смяна на високо и ниско налягане.

Границите на слуховото възприятие.

Описаният "идеален" източник на звук може да бъде накаран да трепти бързо или бавно. Това ни позволява да изясним един от основните въпроси, които възникват при изучаването на слуха, а именно каква е минималната и максималната честота на трептенията, възприемани от човешкото ухо като звук. Експериментите показаха следното. Когато трептенията са много бавни, по-малко от 20 пълни трептения 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, възприеманият тон става все по-висок и по-висок; при честота от 1000 Hz, тя наподобява горната C на сопрано. Тази нота обаче все още е далеч от горната граница на човешкия слух. Едва когато честотата достигне около 20 000 Hz, нормалното човешко ухо постепенно спира да чува.

Чувствителността на ухото към звукови вибрации с различна честота не е еднаква. Той е особено чувствителен към средночестотни колебания (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 възприемания 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. се определя от броя на пълните осцилаторни цикли за секунда. Интензитетът се измерва чрез 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 физиологичния процес звукът се оценява като висок или нисък, а силата му се възприема като гръмкост. Като цяло височината - субективната характеристика на звука - е тясно свързана с неговата честота; високочестотните звуци се възприемат като високи. Освен това като цяло можем да кажем, че възприеманата сила на звука зависи от силата на звука: чуваме по-интензивни звуци като по-силни. Тези съотношения обаче не са фиксирани и абсолютни, както често се приема. Възприеманата височина на звука се влияе до известна степен от силата му, докато възприеманата сила се влияе от неговата честота. По този начин, чрез промяна на честотата на звука, човек може да избегне промяната на възприеманата височина, като съответно променя силата му.

„Минимално забележима разлика.“

Както от практическа, така и от теоретична гледна точка, определянето на минималната възприемаема от ухото разлика в честотата и силата на звука е много важен проблем. Как трябва да се промени честотата и силата на аудио сигналите, така че слушателят да забележи това? Оказа се, че минималната забележима разлика се определя от относителната промяна в характеристиките на звука, а не от абсолютните промени. 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 много по-висок при по-ниски честоти. Следователно, ухото е по-малко чувствително към промяна на честотата в краищата на честотния диапазон, отколкото в средния диапазон, и това често се забелязва от всички свирещи на пиано; интервалът между две много високи или много ниски ноти изглежда по-кратък от този на нотите в средния диапазон.

Минималната забележима разлика по отношение на силата на звука е малко по-различна. Дискриминацията изисква доста голяма промяна в налягането на звуковите вълни, около 10% (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 дават няколко чисти тона едновременно. Обикновено такъв сложен тон се състои от хармонични серии (хармоници), т.е. от най-ниската, основна честота плюс обертонове, чиито честоти 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 реагира на звуков сигнал по подобен начин. Анатомичните особености на ухото предоставят много възможности за преобразуване на енергията на входящия чист тон, поне частично, в обертонове. Така че, дори когато източникът дава чист тон, внимателният слушател може да чуе не само основния тон, но и едва доловим един или два обертона.

Взаимодействието 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. Това най-често се случва, когато тоновете не варират много по честота. Два тона могат да се свързват един с друг. В същото време чуваме звуци, съответстващи или на разликата в честотите между тях, или на сумата от техните честоти. Когато два тона са много близки по честота, ние чуваме един тон, чиято височина приблизително съответства на тази честота. Този тон обаче става по-силен и по-тих, тъй като двата леко несъответстващи акустични сигнала непрекъснато си взаимодействат, усилвайки се и отменяйки се взаимно.

Тембър.

Обективно погледнато, едни и същи сложни тонове могат да се различават по степен на сложност, т.е. състав и интензивност на обертоновете. Субективната характеристика на възприятието, която най-общо отразява особеността на звука, е тембърът. По този начин усещанията, причинени от сложен тон, се характеризират не само с определена височина и сила, но и с тембър. Някои звуци са богати и пълни, други не. На първо място, благодарение на разликите в тембъра, ние разпознаваме гласовете на различни инструменти сред различни звуци. Нота А, изсвирена на пиано, може лесно да се различи от същата нота, изсвирена на валдхорна. Ако обаче човек успее да филтрира и заглуши обертоновете на всеки инструмент, тези ноти не могат да бъдат разграничени.

Локализация на звука.

Човешкото ухо не само прави разлика между звуците и техните източници; двете уши, работейки заедно, са в състояние да определят доста точно 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 едновременно 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, е малко по-трудно.

Шум

често описван като атонален звук, т.е. състоящ се от различни честоти, които не са свързани една с друга и следователно не повтарят такова редуване на вълни с високо и ниско налягане достатъчно последователно, за да се получи определена честота. Всъщност обаче почти всеки "шум" има своя собствена височина, която лесно се вижда 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. Настоящата тенденция е 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 непрекъснатият силен шум несъмнено води до глухота, а работата в шумни условия причинява временен стрес, все пак той вероятно има по-малко траен и силен ефект, отколкото понякога му се приписва.

Анормален слух и слух при животни.

Естественият стимул за човешкото ухо е звукът, разпространяващ се във въздуха, но ухото може да бъде засегнато и по други начини. Всеки, например, добре знае, че под водата се чува звук. Също така, ако се приложи източник на вибрации към костната част на главата, се появява усещане за звук поради костната проводимост. Този феномен е много 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 звуците, усилени от предавателя през костите на черепа поради към костната проводимост.

Разбира се, хората не са единствените, които имат слух. Способността да чуваме възниква в началото на еволюцията и вече съществува при насекомите. Различните видове животни възприемат звуци с различна честота. Някои хора чуват по-малък диапазон от звуци от човек, други по-голям. Добър пример е куче, чието ухо е чувствително към честоти извън човешкия слух. Едно приложение за това е да се произвеждат свирки, които не се чуват от хората, но са достатъчни за кучета.

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 през 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. Вибрациите с по-висока честота са ултразвукови, но човешкото ухо не ги възприема. Способността за различаване на високи тонове намалява с възрастта. Способността да се улавя звук с две 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 има и орган за възприемане на движението и положението на тялото в пространството - вестибуларен апарат. Вестибуларната система играе важна роля в пространствената ориентация на човек, анализира и предава информация за ускорения и забавяния на праволинейни и въртеливи движения, както и промени в положението на главата в пространството.

структура на ухото

Въз основа на външната структура ухото се разделя на три части. Първите две части на ухото, външна (външна) и средна, 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 полутвърда поддържаща тъкан - хрущял. Предната повърхност на ушната мида има сложна структура и непостоянна форма. Състои се от хрущял и фиброзна тъкан, с изключение на долната част - лобулата (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 (звукоулавяща) функция, ушната мида изпълнява защитна роля, предпазвайки ушния канал в тъпанчето от вредното въздействие на околната среда (вода, прах, силни въздушни течения). Както формата, така и размерът на ушните миди са индивидуални. Дължината на ушната мида при мъжете е 50–82 mm, а ширината е 32–52 mm, при жените размерите са малко по-малки. На малка част от ушната мида е представена 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 хрущял, а вътрешната 2/3 е кост. Външният слухов проход е дъговидно 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 тъпанчевата мембрана, която винаги е прибрана навътре. Това е тънка съединителнотъканна пластина, покрита отвън с многослоен епител, а отвътре с лигавица. Външният слухов канал провежда звукови вибрации към тъпанчевата мембрана, която отделя външното ухо от тъпанчевата кухина (средното ухо).

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

Тъпанчее неактивна мембрана с дебелина 0,1 µm, изтъкана от влакна, които се движат в различни посоки и са неравномерно опънати в различни области. Поради тази структура тъпанчевата мембрана няма собствен период на трептене, което би довело до усилване на звуковите сигнали, които съвпадат с честотата на естествените трептения. Той започва да трепти под действието на звукови вибрации, преминаващи през външния слухов проход. Тъпанчевата мембрана комуникира с мастоидната пещера през отвор в задната стена.

Отворът на слуховата (евстахиевата) тръба се намира в предната стена на тъпанчевата кухина и води до носната част на фаринкса. Поради това атмосферният въздух може да навлезе в тимпаничната 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, които водят до загуба на слуха.

В тимпаничната кухина лежат слухови костици. Те са много малки и са свързани във верига, която се простира от тъпанчевата мембрана до вътрешната стена на тъпанчевата кухина.

Най-външната кост чук- дръжката му е свързана с тъпанчето. Главата на чука е свързана с инкуса, който е подвижно съчленен с главата стреме.

Слуховите костици са наречени така заради формата си. Костите са покрити с лигавица. Два мускула регулират движението на костите. Връзката на костите е такава, че допринася за увеличаване на налягането на звуковите вълни върху мембраната на овалния прозорец с 22 пъти, което позволява на слабите звукови вълни да задвижат течността. 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 костен лабиринт, вътре в който има мембранен лабиринт. Костен лабиринтТова е костна кухина с различна форма и се състои от преддверие, три полукръгли канала и кохлея. мембранен лабиринтсе състои от сложна система от най-фини ципести образувания, разположени в костния лабиринт.

Всички кухини на вътрешното ухо са пълни с течност. Вътре в мембранния лабиринт е ендолимфата, а течността, измиваща мембранния лабиринт отвън, е релимфа и е подобна по състав на цереброспиналната течност. Ендолимфата се различава от релимфата (има повече калиеви йони и по-малко натриеви йони) - носи положителен заряд по отношение на релимфата.

вестибюл- централната част на костния лабиринт, който комуникира с всички негови части. Зад вестибюла 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. Вътре съдържа мембранна ампула, пълна с ендолимфа. Когато ендолимфата се движи по време на промяна на положението на главата в пространството, нервните окончания се дразнят. Нервните влакна пренасят импулса до мозъка.

Охлюве спирална тръба, образуваща две и половина завъртания 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 краищата на кохлеарната 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 влакната, които следват от спиралния (Кортиев) орган до ядрата на слуховия ствол и след това - чрез серия от превключватели в подкоровите центрове - до кората на горната част на темпоралния лоб на церебралното полукълбо. .

Механизмът на възприемане на звукови вибрации

Звуците се произвеждат от вибрации във въздуха 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 тъпанчевата мембрана се предава на веригата от слухови костици: чукче, 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 на спиралния орган. Полученият нервен импулс следва влакната на кохлеарната част на вестибулокохлеарния нерв до мозъка.

Преводът на звуците, възприемани от ухото като приятни и неприятни усещания, се извършва в мозъка. Неравномерните звукови вълни формират 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 (измерени 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 честота от 1000 до 3000. С намаляване или увеличаване на честотата 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-годишна възраст е в района на 3000 Hz, от 40 до 60 години - в района на 2000 Hz, а над 60 години - в района на 1000 Hz.

Нарича се минималното количество звук, което може да създаде усещането за едва доловим звук праг на чуванеили праг на чуване.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 този 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 чуване е 0 dB. Трябва да се помни, че нула децибела не означава липса на звук (не „нулев звук“), а нулевото ниво, т.е. референтното ниво при измерване на интензитета на възприеманите звуци и съответства на праговия интензитет за нормален слух.

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

Разстоянието между прага на слухово усещане и прага на дискомфорт е най-голямо в областта на средната честота (1000-3000 Hz) и тук достига 130 dB, т.е. съотношението на максималната сила на звука, понесена от 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, когато един и същ инструмент може да регистрира влияния, чиято величина да се различава с такива астрономически цифри. Ако беше възможно да се проектират везни със същия диапазон на чувствителност като човешкото ухо, тогава на тези везни биха могли да се претеглят тежести от 1 милиграм до 10 000 тона.

Чувствителността на слуховия анализатор се характеризира не само със стойността на прага на възприятие, но и със стойността разлика,или диференциал, праг.Прагът на разликата в честотата се нарича 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 промяна в, например, честота от 1000 Hz до 3 Hz вече се усеща от човешкото ухо като различен звук.

Прагът на разликата в силата на звука се нарича минималното увеличение на силата 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 усети 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 той е ограничен по честота и сила 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 по сила от 50 до 90 dB над прага на чуваемост. Такова ограничение на областта 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 областта на възприеманите звуци, която е най-важна за разбирането на речта, но далеч не обхваща всички звуци, съставляващи речта.

Наистина, цял набор от звукове на речта, като съгласни с,ч, ° С,съдържа форманти, разположени доста над 3000 Hz, а именно до 8600 Hz. Що се отнася до динамичния диапазон, трябва да се има предвид, че нивото на интензивност на тихия шепот съответства на 10-15 dB, а при силна реч има такива съставни елементи, чийто интензитет не надвишава нивото на обикновена шепотна реч , т.е. 25 dB. Те включват например някои глухи съгласни. Следователно, за да се разграничат напълно на ухо всички звуци на речта, е необходимо да се запази цялата или почти цялата област на слухово възприятие както по отношение на честотата, така и по отношение на интензивността на звука.

Фигура 17 показва областта на звуците, 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 областта на слуховото възприятие, т.е. цялата гама от звуци, чуваеми от човек. Защрихованите части на диаграмата обхващат областта на най-често срещаните звуци на музика и реч.

Слухова адаптация и слухова умора. Звукова травма.При излагане на звукови стимули настъпва временно намаляване на чувствителността на органа на слуха. Така например, излизайки на шумна улица, човек с нормален слух усеща шума на улицата като много силен, в съответствие с действителната му интензивност. След известно време обаче уличният шум се възприема като по-малко силен, въпреки че действителният интензитет 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 след като излезе отново навън, човекът отново ще почувства уличния шум като много шумен. Това временно намаляване на чувствителността се нарича адаптация(от лат. adaptare - адаптирам). Адаптацията е защитна и адаптивна реакция на тялото, която предпазва нервните елементи на слуховия анализатор от изтощение под въздействието на силен стимул. Намаляването на слуховата чувствителност по време на адаптацията е много краткотрайно. След спиране на звуковата стимулация чувствителността на органа на слуха се възстановява след няколко секунди.

Промяната в чувствителността в процеса на адаптация се извършва както в периферния, така и в централния край на слуховия анализатор. Това се доказва от факта, че когато звукът е изложен на 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 при умора на слуховия анализатор е необходимо време, измерено в часове, а понякога и в дни. При често и продължително (за няколко месеца или години) свръхстимулиране 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 мощност на звука дори и при кратко излагане на него може да има звуково нараняване,понякога придружени от нарушение на анатомичната структура на средното и вътрешното ухо.

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

Така например в шумна работилница, във влак на метрото има значително влошаване на възприятието на речта и някои слаби звуци изобщо не се възприемат във фоновия шум.

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. Така например шумът на градска улица има затихващ (маскиран) ефект, достигащ 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, бяха направени три преценки: 1) ухото, разположено по-близо до източника на звук, възприема звука по-силно от обратното; 2) ухото, което е 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 точно определяне на посоката на източника на звук е необходимо слухът в двете уши да е еднакъв. Слухът може да бъде намален, но със същото 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 от различни посоки едновременно и в същото време да се определи позицията на източниците на звук в пространството (стереофония).

Основните етапи в развитието на слуховата функция при дете

Слуховият анализатор на човек започва да функционира от момента на раждането му. Когато са изложени на звуци с достатъчен обем, новородените могат да наблюдават реакции, които протичат според вида на безусловните рефлекси и се проявяват под формата на промени в дишането и пулса, забавяне на сукателните движения и др. В края на първия и началото на през вторите месеци от живота детето вече има условни рефлекси към звукови стимули. Чрез многократно подсилване на някакъв звуков сигнал (например звук на звънец) с хранене е възможно да се развие у такова дете условна реакция под формата на поява на смукателни движения в отговор на звукова стимулация. Много рано (през третия месец) детето вече започва да различава звуците по тяхното качество (по тембър, по 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 се разширява до гласа и елементите на речта. Детето започва да реагира различно на различни интонации и различни думи, но последните се възприемат от него в началото недостатъчно раздвоено. През втората и третата година от живота, във връзка с формирането на речта на детето, има по-нататъшно развитие на неговата слухова функция, характеризираща 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 на слух всички звуци на речта. 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. Все пак трябва да се отбележи, че обикновено развитието на слуховата диференциация предшества усъвършенстването на уменията за произношение. Това обстоятелство се отразява във факта, че децата на 2-3 години, напълно разграничавайки звуковата структура на думите на ухо, не могат да я възпроизведат дори при отражение. Ако предложите на такова дете да повтори например думата молив,той ще го възпроизведе като „каландас“, но ако възрастен каже „каландас“ вместо молив, детето веднага ще определи фалшивостта в произношението на възрастен.

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 с малка практическа стойност, тъй като бързо се забавят; вибрации под 60 Hz се възприемат чрез вибрационното сетиво. Диапазонът от честоти, които хората могат да чуят, се нарича слуховиили звуков диапазон; по-високите честоти се наричат ​​ултразвук, докато по-ниските честоти се наричат ​​инфразвук.

Физиология на слуха

Способността да се разграничават звуковите честоти силно зависи от конкретен човек: неговата възраст, пол, предразположеност към слухови заболявания, обучение и умора на слуха. Индивидите са в състояние да възприемат звук до 22 kHz, а вероятно и по-високи.

Някои животни могат да чуват звуци, които не се чуват от хората (ултразвук или инфразвук). Прилепите използват ултразвук за ехолокация по време на полет. Кучетата могат да чуват ултразвук, който е в основата на работата на 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.

Да се ​​обясни задоволително феноменът на слуха се оказа изключително трудна задача. Човек, който излезе с теория, която би обяснила възприемането на височината и силата на звука, почти сигурно би си гарантирал 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 стр. - ISBN 0-14-051451-1, ISBN 978-0-14-051451-3

В началото на 2011 г. в отделни научни медии беше публикуван кратък отчет за съвместната работа на двата израелски института. В човешкия мозък са изолирани специализирани неврони, които позволяват да се оцени височината на звука до 0,1 тона. Животните, различни от прилепите, не притежават такова устройство, а за различните видове точността е ограничена от 1/2 до 1/3 октави. (Внимание! Тази информация изисква пояснение!)

Психофизиология на слуха

Проекция на слухови усещания

Без значение как възникват слуховите усещания, ние обикновено ги отнасяме към външния свят и затова винаги търсим причината за възбуждането на нашия слух във вибрации, получени отвън от едно или друго разстояние. Тази особеност е много по-слабо изразена в сферата на слуха, отколкото в сферата на зрителните усещания, които се отличават със своята обективност и строга пространствена локализация и вероятно също са придобити 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 характеристики на структурата на слуховия апарат, като например липсата на мускулни механизми, което го лишава от възможността за точно пространствено определяне. 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 излъчват звуците, са много неточни, особено ако очите на човека са затворени и той не вижда източника на звуците и околните предмети, по които може да се съди за "акустиката на средата" въз основа на житейски опит или акустиката на околната среда са нетипични: така например в акустична безехова камера гласът на човек, който е само на метър от слушателя, изглежда на последния многократно и 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 шумовете, отколкото на музикалните тонове. Способността на човек да преценява посоката на звуците е много ограничена: тъй като няма ушни миди, които са подвижни и 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 по най-добрия начин, това означава, че звукът се локализира от човек в тази посока, от която се чува по-силно и "по-ясно".

Известни са три механизма, чрез които може да се различи посоката на звука:

• Разлика в средната амплитуда (исторически първият принцип, който трябва да бъде открит): За честоти над 1 kHz, тоест тези с дължина на вълната, по-малка от размера на главата на слушателя, звукът, достигащ до близкото ухо, има по-голям интензитет.
• Разлика във фазите: Разклонените неврони са в състояние да разграничат фазовите измествания до 10-15 градуса между пристигането на звукови вълни в дясното и лявото ухо за честоти в приблизителния диапазон от 1 до 4 kHz (съответстващо на точност от 10 µs в време на пристигане).
• Разликата 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 звукът.

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 по разликата в силата на звука и спектъра е невъзможно, тъй като звукът от водата преминава почти без загуба директно в главата, а следователно и в двете уши, поради което обемът и спектърът звукът в двете уши на всяко място на източника на звук с висока точност е еднакъв; определянето на посоката на източника на звук чрез фазово 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.

Изследване на 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 постановката на речта 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 звукът с дадена честота се възприема от човешкото ухо. Прагът на чуване се изразява в децибели. Звуковото налягане от 2 10 −5 Pa при честота 1 kHz се приема като нулево ниво. Прагът на слуха за конкретен човек зависи от индивидуалните свойства, възрастта и физиологичното състояние.

Праг на болка

праг на слухова болка- стойността на звуковото налягане, при което възниква болка в слуховия орган (което е свързано по-специално с постигането на границата на разтегливост на тимпаничната мембрана). 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 Сензорна 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 / ... Морфемен правописен речник

Съществувам., м., използвам. често Морфология: (не) какво? слух и слух, какво? чуване, (виждане) какво? чувайки какво? слушане за какво? за слуха; мн. Какво? слухове, (не) какво? слухове за какво? слухове, (виж) какво? слухове какво? слухове за какво? за възприемането на слухове от органите ... ... Речник на Дмитриев

Съпруг. едно от петте сетива, чрез които се разпознават звуците; инструментът е ухото му. Слух тъп, тънък. При глухи и глухи животни слухът се заменя с усещане за сътресение. Върви на ухо, търси на ухо. | Музикален слух, вътрешно усещане, което разбира взаимното ... ... Обяснителен речник на Дал

Слух, м. 1. само единици. Едно от петте външни сетива, което дава възможност за възприемане на звуци, способност за чуване. Ухото е органът на слуха. Остър слух. До ушите му достигна дрезгав вик. Тургенев. „Желая слава, така че слухът ви да бъде удивен от името ми ... Обяснителен речник на Ушаков

ЕНЦИКЛОПЕДИЯ ПО МЕДИЦИНА

ФИЗИОЛОГИЯ

Как ухото възприема звуците?

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

ни способността 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, която представлява еластичен хрущял, покрит с кожа с подкожна тъкан, свързана с кожата на черепа и с външния слухов проход - слуховата тръба, покрита с ушна кал. Тази тръба завършва при тъпанчето.

□ Средното ухо е кухина, вътре в която има малки слухови костици (чукче, наковалня, стреме) и сухожилия на два малки мускула. Позицията на стремето му позволява да удря 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 е много подобна на черупката на жив охлюв. напречен

можете да видите, че се състои от три надлъжни части: scala tympani, вестибуларна скала и кохлеарния канал. И трите структури са пълни с течност. В кохлеарния канал се намира спираловидният орган на Корти. Състои се от 23 500 чувствителни космати клетки, които всъщност улавят звукови 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: чук, 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.

A 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 област на високо налягане към област на ниско налягане.

Звукова вълна

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

Повечето от звуците, които чуваме, са комбинация от звукови вълни с различна честота и амплитуда.

Звукът е форма на 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 на по-голямо разстояние една от друга.

Някои молекули, когато се сблъскат със съседни, им предават енергията си. Създава се вълна, която може да се разпространява на големи разстояния.

Така се предава звукова енергия.

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

Звуковите вълни, които възникват при възпроизвеждане на речта, са неравномерно разпределени и се комбинират.

ВИСОЧИНА И АМПЛИТУДА Височината на звука се определя от честотата 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 трептенията на звуковата вълна. Човешкото ухо възприема звуци, чиято честота е в диапазона 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 (светлосиният цвят съответства на по-силен звук).