Frekvencije koje hvata ljudsko uho. Informacije o frekvenciji

Sadržaj članka

SLUH, sposobnost opažanja zvukova. Sluh ovisi o: 1) uhu - vanjskom, srednjem i unutarnjem - koje percipira zvučne titraje; 2) slušni živac, koji prenosi signale primljene iz uha; 3) određeni dijelovi mozga (slušni centri), u kojima impulsi koje prenose slušni živci uzrokuju svijest o izvornim zvučnim signalima.

Bilo koji izvor zvuka - žica na violini na kojoj je zategnuto gudalo, stupac zraka koji se kreće u cijevi orgulja ili glasnice osobe koja govori - uzrokuje vibracije u okolnom zraku: prvo trenutnu kompresiju, zatim trenutačno razrjeđivanje. Drugim riječima, svaki izvor zvuka emitira niz izmjeničnih valova visokog i niskog tlaka koji se brzo šire kroz zrak. Ovaj pokretni tok valova oblikuje zvuk koji percipiraju organi sluha.

Većina zvukova s ​​kojima se svakodnevno susrećemo prilično su složeni. Oni nastaju složenim oscilatornim kretnjama izvora zvuka, stvarajući cijeli kompleks zvučnih valova. Pokusi sluha nastoje odabrati što jednostavnije zvučne signale kako bi se lakše mogli vrednovati rezultati. Puno se truda ulaže u osiguravanje jednostavnih periodičnih oscilacija izvora zvuka (poput njihala). Rezultirajući tok zvučnih valova jedne frekvencije naziva se čisti ton; to je pravilna, glatka promjena visokog i niskog tlaka.

Granice slušne percepcije.

Opisani "idealni" izvor zvuka može se natjerati da oscilira brzo ili sporo. To nam omogućuje da razjasnimo jedno od glavnih pitanja koja se javljaju u proučavanju sluha, naime, koja je minimalna i maksimalna frekvencija oscilacija koje ljudsko uho percipira kao zvuk. Eksperimenti su pokazali sljedeće. Kada su oscilacije vrlo spore, manje od 20 potpunih oscilacija u sekundi (20 Hz), svaki se zvučni val čuje odvojeno i ne tvori kontinuirani ton. Kako se frekvencija vibracije povećava, osoba počinje čuti kontinuirani niski ton, sličan zvuku najniže bas cijevi orgulja. Kako se frekvencija dalje povećava, percipirani ton postaje sve viši i viši; na frekvenciji od 1000 Hz nalikuje gornjem C soprana. Međutim, ova je nota još uvijek daleko od gornje granice ljudskog sluha. Tek kad se frekvencija približi oko 20 000 Hz, normalno ljudsko uho postupno prestaje čuti.

Osjetljivost uha na zvučne vibracije različitih frekvencija nije ista. Posebno je osjetljiv na fluktuacije srednje frekvencije (od 1000 do 4000 Hz). Ovdje je osjetljivost toliko velika da bi svako njezino značajno povećanje bilo nepovoljno: u isto vrijeme bi se osjetio stalni pozadinski šum nasumičnog kretanja molekula zraka. Kako se frekvencija smanjuje ili povećava u odnosu na prosječni raspon, oštrina sluha postupno opada. Na rubovima percipiranog frekvencijskog raspona zvuk mora biti vrlo jak da bi se čuo, toliko jak da se ponekad fizički osjeti prije nego što se čuje.

Zvuk i njegova percepcija.

Čisti ton ima dvije neovisne karakteristike: 1) frekvenciju i 2) snagu ili intenzitet. Frekvencija se mjeri u hercima, tj. određuje se brojem potpunih oscilatornih ciklusa u sekundi. Intenzitet se mjeri veličinom pulsirajućeg tlaka zvučnih valova na bilo kojoj radnoj površini i obično se izražava u relativnim, logaritamskim jedinicama - decibelima (dB). Mora se upamtiti da se koncepti frekvencije i intenziteta odnose samo na zvuk kao vanjski fizički podražaj; ovo je tzv. akustičke karakteristike zvuka. Kada govorimo o percepciji, tj. o fiziološkom procesu, zvuk se ocjenjuje kao visok ili nizak, a njegova se jačina percipira kao glasnoća. Općenito, visina - subjektivna karakteristika zvuka - usko je povezana s njegovom frekvencijom; visokofrekventni zvukovi percipiraju se kao visoki. Također, općenito možemo reći da percipirana glasnoća ovisi o jačini zvuka: intenzivnije zvukove čujemo kao glasnije. Ti omjeri, međutim, nisu fiksni i apsolutni, kako se često pretpostavlja. Na percipiranu visinu zvuka u određenoj mjeri utječe njegova snaga, dok na percipiranu glasnoću utječe njegova frekvencija. Stoga, promjenom frekvencije zvuka, može se izbjeći promjena percipirane visine mijenjanjem njegove jačine u skladu s tim.

"Minimalna primjetna razlika."

I s praktičnog i s teorijskog gledišta, određivanje minimalne razlike u frekvenciji i jačini zvuka koju može uho osjetiti vrlo je važan problem. Kako treba mijenjati frekvenciju i snagu audio signala da slušatelj to primijeti? Pokazalo se da je minimalna uočljiva razlika određena relativnom promjenom karakteristika zvuka, a ne apsolutnim promjenama. Ovo se odnosi i na frekvenciju i na snagu zvuka.

Relativna promjena frekvencije potrebna za razlikovanje različita je kako za zvukove različitih frekvencija, tako i za zvukove iste frekvencije, ali različite jakosti. Može se, međutim, reći da je to približno 0,5% u širokom frekvencijskom rasponu od 1000 do 12 000 Hz. Taj postotak (tzv. prag diskriminacije) nešto je veći na višim frekvencijama, a puno veći na nižim frekvencijama. Posljedično, uho je manje osjetljivo na promjenu frekvencije na krajevima frekvencijskog raspona nego na srednjim frekvencijama, a to često primjećuju svi svirači klavira; čini se da je interval između dvije vrlo visoke ili vrlo niske note kraći nego kod nota u srednjem rasponu.

Minimalna uočljiva razlika u jačini zvuka je nešto drugačija. Diskriminacija zahtijeva prilično veliku promjenu u tlaku zvučnih valova, oko 10% (tj. oko 1 dB), a ta je vrijednost relativno konstantna za zvukove gotovo bilo koje frekvencije i intenziteta. Međutim, kada je intenzitet podražaja nizak, minimalna zamjetna razlika se značajno povećava, posebno za tonove niske frekvencije.

Prizvuci u uhu.

Karakteristično svojstvo gotovo svakog izvora zvuka je da ne proizvodi samo jednostavne periodične oscilacije (čisti ton), već također izvodi složena oscilatorna kretanja koja daju nekoliko čistih tonova u isto vrijeme. Obično se takav složeni ton sastoji od harmonijskih nizova (harmonika), tj. od najniže, osnovne, frekvencije plus prizvuci čije frekvencije premašuju osnovnu za cijeli broj puta (2, 3, 4, itd.). Dakle, objekt koji vibrira na osnovnoj frekvenciji od 500 Hz također može proizvesti prizvuke od 1000, 1500, 2000 Hz, itd. Ljudsko uho na sličan način reagira na zvučni signal. Anatomske značajke uha pružaju mnoge mogućnosti za pretvaranje energije dolaznog čistog tona, barem djelomično, u prizvuk. Dakle, čak i kada izvor daje čist ton, pozoran slušatelj može čuti ne samo glavni ton, već i jedva zamjetan jedan ili dva prizvuka.

Interakcija dvaju tonova.

Kada se uhom percipiraju dva čista tona istovremeno, mogu se uočiti sljedeće varijante njihovog zajedničkog djelovanja, ovisno o prirodi samih tonova. Mogu se maskirati međusobnim smanjenjem glasnoće. To se najčešće događa kada tonovi ne variraju jako u frekvenciji. Dva tona se mogu povezati jedan s drugim. U isto vrijeme čujemo zvukove koji odgovaraju ili razlici u frekvencijama između njih ili zbroju njihovih frekvencija. Kada su dva tona vrlo bliska po frekvenciji, čujemo jedan ton čija visina otprilike odgovara toj frekvenciji. Ovaj ton, međutim, postaje glasniji i tiši jer dva malo neusklađena akustična signala neprekidno djeluju međusobno, pojačavajući i poništavajući jedan drugoga.

Timbar.

Objektivno gledano, isti složeni tonovi mogu se razlikovati po stupnju složenosti, tj. sastav i intenzitet prizvuka. Subjektivna karakteristika percepcije, koja općenito odražava osobitost zvuka, je boja. Dakle, osjećaje uzrokovane složenim tonom karakteriziraju ne samo određena visina i glasnoća, već i boja. Neki zvukovi su bogati i puni, drugi nisu. Prije svega, zahvaljujući razlikama u timbru, među različitim zvukovima prepoznajemo glasove raznih instrumenata. A nota svirana na klaviru može se lako razlikovati od iste note svirane na rogu. Ako se, međutim, uspije filtrirati i prigušiti prizvuk svakog instrumenta, te se note ne mogu razlikovati.

Lokalizacija zvuka.

Ljudsko uho ne samo da razlikuje zvukove od njihovih izvora; oba uha, radeći zajedno, mogu prilično točno odrediti smjer iz kojeg zvuk dolazi. Budući da se uši nalaze na suprotnim stranama glave, zvučni valovi iz izvora zvuka ne dopiru do njih u isto vrijeme i djeluju nešto različitom snagom. Zbog minimalne razlike u vremenu i snazi, mozak prilično točno određuje smjer izvora zvuka. Ako je izvor zvuka strogo ispred, tada ga mozak lokalizira duž vodoravne osi s točnošću od nekoliko stupnjeva. Ako je izvor pomaknut na jednu stranu, točnost lokalizacije je nešto manja. Nešto je teže razlikovati zvuk straga od zvuka ispred, kao i lokalizirati ga po okomitoj osi.

Buka

često se opisuje kao atonalni zvuk, tj. koji se sastoji od raznih frekvencije koje nisu međusobno povezane i stoga ne ponavljaju takvu izmjenu valova visokog i niskog tlaka dovoljno dosljedno da bi se dobila bilo koja određena frekvencija. Međutim, zapravo, gotovo svaki "šum" ima svoju visinu, što je lako vidjeti slušanjem i usporedbom običnih zvukova. S druge strane, svaki "ton" ima elemente grubosti. Stoga je razlike između buke i tona teško definirati ovim pojmovima. Trenutačni trend je da se buka definira psihološki, a ne akustički, nazivajući buku jednostavno neželjenim zvukom. Smanjenje buke u tom je smislu postalo hitan suvremeni problem. Iako kontinuirana glasna buka nedvojbeno dovodi do gluhoće, a rad u bučnim uvjetima uzrokuje privremeni stres, ipak vjerojatno ima manje trajan i snažan učinak nego što mu se ponekad pripisuje.

Abnormalni sluh i sluh kod životinja.

Prirodni podražaj za ljudsko uho je zvuk koji se širi zrakom, ali na uho se može utjecati na druge načine. Svima je, primjerice, dobro poznato da se pod vodom čuje zvuk. Također, ako se izvor vibracija primijeni na koštani dio glave, javlja se osjećaj zvuka zbog koštane vodljivosti. Ovaj fenomen je vrlo koristan u nekim oblicima gluhoće: mali odašiljač primijenjen izravno na mastoidni nastavak (dio lubanje koji se nalazi odmah iza uha) omogućuje pacijentu da čuje zvukove pojačane odašiljačem kroz kosti lubanje zbog na koštanu provodljivost.

Naravno, ljudi nisu jedini koji imaju sluh. Sposobnost sluha javlja se rano u evoluciji i već postoji kod insekata. Različite vrste životinja percipiraju zvukove različitih frekvencija. Neki ljudi čuju manji raspon zvukova od osobe, drugi veći. Dobar primjer je pas čije je uho osjetljivo na frekvencije izvan ljudskog sluha. Jedna upotreba za to je proizvodnja zviždaljki koje su nečujne za ljude, ali dovoljne za pse.

Za našu orijentaciju u svijetu oko nas sluh ima istu ulogu kao i vid. Uho nam omogućuje međusobnu komunikaciju zvukovima; ono ima posebnu osjetljivost na zvučne frekvencije govora. Čovjek uz pomoć uha hvata razne zvučne vibracije u zraku. Vibracije koje dolaze od predmeta (izvora zvuka) prenose se zrakom, koji ima ulogu prijenosnika zvuka, i hvataju se uhom. Ljudsko uho opaža vibracije zraka s frekvencijom od 16 do 20 000 Hz. Vibracije veće frekvencije su ultrazvučne, ali ih ljudsko uho ne percipira. Sposobnost razlikovanja visokih tonova opada s godinama. Sposobnost hvatanja zvuka s dva uha omogućuje određivanje gdje se zvuk nalazi. U uhu se vibracije zraka pretvaraju u električne impulse, koje mozak percipira kao zvuk.

U uhu se nalazi i organ za opažanje kretanja i položaja tijela u prostoru - vestibularnog aparata. Vestibularni sustav ima važnu ulogu u prostornoj orijentaciji čovjeka, analizira i prenosi informacije o ubrzanjima i usporavanjima pravocrtnih i rotacijskih kretnji, kao i promjenama položaja glave u prostoru.

struktura uha

Na temelju vanjske građe uho se dijeli na tri dijela. Prva dva dijela uha, vanjski (vanjski) i srednji, provode zvuk. Treći dio – unutarnje uho – sadrži slušne stanice, mehanizme za opažanje sva tri svojstva zvuka: visine, jačine i boje.

vanjsko uho- tzv. izbočeni dio vanjskog uha ušna školjka, njegova osnova je polukruto potporno tkivo - hrskavica. Prednja površina ušne školjke ima složenu strukturu i nedosljedan oblik. Sastoji se od hrskavice i fibroznog tkiva, s izuzetkom donjeg dijela - lobule (ušne resice) koju čini masno tkivo. U dnu ušne školjke nalaze se prednji, gornji i stražnji ušni mišići, čiji su pokreti ograničeni.

Osim akustične (zvukohvatne) funkcije, ušna školjka ima i zaštitnu ulogu, štiteći zvukovod u bubnjiću od štetnih utjecaja okoline (voda, prašina, jaka strujanja zraka). I oblik i veličina ušnih školjki su individualni. Duljina ušne školjke kod muškaraca je 50-82 mm, a širina 32-52 mm, kod žena su dimenzije nešto manje. Na maloj površini ušne školjke zastupljena je sva osjetljivost tijela i unutarnjih organa. Stoga se može koristiti za dobivanje biološki važnih informacija o stanju bilo kojeg organa. Ušna školjka koncentrira zvučne vibracije i usmjerava ih prema vanjskom slušnom otvoru.

Vanjski slušni kanal služi za provođenje zvučnih vibracija zraka od ušne školjke do bubnjića. Vanjski slušni kanal ima duljinu od 2 do 5 cm, njegovu vanjsku trećinu čini hrskavica, a unutarnje 2/3 kosti. Vanjski slušni meatus lučno je zakrivljen u smjeru gore-straga i lako se ispravlja kada se ušna školjka povuče prema gore i natrag. U koži ušnog kanala nalaze se posebne žlijezde koje izlučuju žućkastu tajnu (ušni vosak), čija je funkcija zaštita kože od bakterijske infekcije i stranih čestica (insekata).

Vanjski zvukovod je od srednjeg uha odvojen bubnom opnom, koja je uvijek uvučena prema unutra. Ovo je tanka ploča vezivnog tkiva, izvana prekrivena slojevitim epitelom, a iznutra sluznicom. Vanjski zvukovod provodi zvučne vibracije do bubne opne, koja odvaja vanjsko uho od bubne šupljine (srednjeg uha).

Srednje uho, ili bubna šupljina, mala je komorica ispunjena zrakom koja se nalazi u piramidi sljepoočne kosti i odvojena je od vanjskog zvukovoda bubnjićom. Ova šupljina ima koštane i membranozne (bubnjić) stijenke.

Bubnjić je 0,1 µm debela, neaktivna membrana satkana od vlakana koja idu u različitim smjerovima i neravnomjerno su rastegnuta u različitim područjima. Zbog takve strukture bubnjić nema svoj period titranja, što bi dovelo do pojačanja zvučnih signala koji se podudaraju s frekvencijom vlastitih oscilacija. Počinje oscilirati pod djelovanjem zvučnih vibracija koje prolaze kroz vanjski slušni kanal. Bubnjić komunicira s mastoidnom špiljom kroz otvor na stražnjoj stijenci.

Otvor slušne (Eustahijeve) tube nalazi se u prednjem zidu bubne šupljine i vodi u nosni dio ždrijela. Zbog toga atmosferski zrak može ući u bubnu šupljinu. Normalno je otvor Eustahijeve tube zatvoren. Otvara se tijekom gutanja ili zijevanja te pomaže u izjednačavanju tlaka zraka na bubnjić sa strane šupljine srednjeg uha i vanjskog slušnog otvora, čime ga štiti od puknuća koja dovode do gubitka sluha.

U bubnoj šupljini lež slušne koščice. Oni su vrlo mali i povezani su u lanac koji se proteže od bubne opne do unutarnje stijenke bubne šupljine.

Najudaljenija kost čekić- ručka mu je spojena na bubnjić. Glava malleusa povezana je s inkusom koji je pokretno zglobljen s glavom stremen.

Slušne koščice su tako nazvane zbog svog oblika. Kosti su prekrivene sluznicom. Dva mišića reguliraju kretanje kostiju. Povezanost kostiju je takva da doprinosi povećanju pritiska zvučnih valova na membranu ovalnog prozora za 22 puta, što omogućuje slabim zvučnim valovima da pokreću tekućinu. puž.

unutarnje uho zatvoren u temporalnoj kosti i predstavlja sustav šupljina i kanala koji se nalaze u koštanoj supstanciji petroznog dijela temporalne kosti. Zajedno tvore koštani labirint unutar kojeg se nalazi membranski labirint. Koštani labirint To je koštana šupljina različitog oblika, a sastoji se od predvorja, tri polukružna kanala i pužnice. membranski labirint sastoji se od složenog sustava najfinijih membranskih tvorevina smještenih u koštanom labirintu.

Sve šupljine unutarnjeg uha ispunjene su tekućinom. Unutar membranoznog labirinta je endolimfa, a tekućina koja ispire membranski labirint izvana je relimfa i po sastavu je slična cerebrospinalnoj tekućini. Endolimfa se razlikuje od relimfe (ima više iona kalija, a manje iona natrija) – nosi pozitivan naboj u odnosu na relimfu.

predvorje- središnji dio koštanog labirinta, koji komunicira sa svim svojim dijelovima. Iza vestibula su tri koštana polukružna kanala: gornji, stražnji i lateralni. Lateralni polukružni kanal leži vodoravno, druga dva su pod pravim kutom u odnosu na njega. Svaki kanal ima prošireni dio - ampulu. Unutar njega nalazi se membranska ampula ispunjena endolimfom. Kada se endolimfa pomiče tijekom promjene položaja glave u prostoru, živčani završeci su nadraženi. Živčana vlakna prenose impuls u mozak.

Puž je spiralna cijev koja tvori dva i pol zavoja oko koštane šipke u obliku stošca. To je središnji dio organa sluha. Unutar koštanog kanala pužnice nalazi se membranozni labirint, ili pužni kanal, kojemu se približavaju završeci pužničnog dijela osmog kranijalnog živca.

Vestibulokohlearni živac sastoji se od dva dijela. Vestibularni dio provodi živčane impulse od vestibula i polukružnih kanala do vestibularnih jezgri ponsa i medule oblongate i dalje do malog mozga. Kohlearni dio prenosi informacije vlaknima koja slijede od spiralnog (Cortijevog) organa do jezgri slušnog debla, a zatim - nizom sklopki u subkortikalnim centrima - do kore gornjeg dijela temporalnog režnja moždane hemisfere. .

Mehanizam percepcije zvučnih vibracija

Zvukovi nastaju vibracijama u zraku i pojačavaju se u ušnoj školjki. Zvučni val se zatim provodi kroz vanjski zvukovod do bubnjića, uzrokujući njegovo vibriranje. Titranje bubne opne prenosi se na lanac slušnih koščica: čekić, nakovanj i stremen. Baza stremena je fiksirana na prozor predvorja uz pomoć elastičnog ligamenta, zahvaljujući kojem se vibracije prenose na perilimfu. S druge strane, kroz membranski zid kohlearnog kanala, te vibracije prelaze na endolimfu, čije kretanje uzrokuje iritaciju receptorskih stanica spiralnog organa. Rezultirajući živčani impuls slijedi vlakna kohlearnog dijela vestibulokohlearnog živca do mozga.

Prevođenje zvukova koje uho percipira kao ugodne i neugodne senzacije provodi se u mozgu. Nepravilni zvučni valovi stvaraju osjećaje buke, dok se pravilni, ritmični valovi percipiraju kao glazbeni tonovi. Zvukovi se šire brzinom od 343 km/s pri temperaturi zraka od 15–16ºS.

Naš slušni organ je vrlo osjetljiv. S normalnim sluhom možemo razlikovati zvukove koji uzrokuju zanemarive (mjerene u djelićima mikrona) vibracije bubnjića.

Osjetljivost slušnog analizatora na zvukove različite visine nije ista. Ljudsko uho najosjetljivije je na zvukove frekvencije od 1000 do 3000. Kako se frekvencija smanjuje ili povećava, osjetljivost opada. Posebno oštar pad osjetljivosti opaža se u području najnižih i najviših zvukova.

S godinama se osjetljivost sluha mijenja. Najveća oštrina sluha opažena je kod 15-20-godišnjaka, a zatim se postupno smanjuje. Zona najveće osjetljivosti do 40 godina je u području 3000 Hz, od 40 do 60 godina - u području 2000 Hz, a preko 60 godina - u području 1000 Hz.

Naziva se minimalna količina zvuka koja može proizvesti osjećaj jedva čujnog zvuka prag sluha ili prag sluha.Što je manja količina zvučne energije potrebna za dobivanje osjeta jedva čujnog zvuka, tj. što je niži prag slušnog osjeta, to je veća osjetljivost uha na taj zvuk. Iz navedenog proizlazi da su u području srednjih frekvencija (od 1000 do 3000 Hz) pragovi slušne percepcije najniži, a u području niskih i visokih frekvencija pragovi rastu.

Kod normalnog sluha, prag čujnosti je 0 dB. Treba imati na umu da nula decibela ne znači odsutnost zvuka (ne "nula zvuka"), već nultu razinu, tj. referentnu razinu pri mjerenju intenziteta percipiranih zvukova, a odgovara intenzitetu praga za normalan sluh.

S povećanjem jačine zvuka pojačava se i osjećaj jačine zvuka, no kada jačina zvuka dosegne određenu vrijednost, povećanje glasnoće prestaje i javlja se osjećaj pritiska ili čak boli u uhu. Jačina zvuka pri kojoj se javlja osjećaj pritiska ili boli naziva se pragom. nelagoda (prag boli), prag neugode.

Razmak između praga osjeta sluha i praga neugode najveći je u srednjofrekventnom području (1000-3000 Hz) i ovdje doseže 130 dB, tj. omjer maksimalne jačine zvuka koju uho podnosi i minimalne percipirane jačine je 10 13, ili 10 000 000 000 000 (deset bilijuna).

Ova sposobnost slušnog analizatora doista je nevjerojatna. Nemoguće je naći primjer u tehnici kada bi jedan te isti instrument mogao registrirati utjecaje čija bi se veličina razlikovala za takve astronomske brojke. Kad bi bilo moguće konstruirati vage s istim rasponom osjetljivosti kao ljudsko uho, tada bi se na tim vagama mogle izvagati težine od 1 miligrama do 10 000 tona.

Osjetljivost slušnog analizatora karakterizira ne samo vrijednost praga percepcije, već i vrijednost razlika, ili diferencijal, prag. Prag frekvencije razlike naziva se minimalnim, uhu jedva primjetnim, povećanjem frekvencije zvuka do njegove izvorne frekvencije.

Pragovi razlike su najmanji u rasponu od 500 do 5000 Hz i ovdje su izraženi kao 0,003. To znači da promjenu u npr. frekvenciji od 1000 Hz do 3 Hz ljudsko uho već osjeća kao drugačiji zvuk.

Prag razlike jačine zvuka naziva se minimalno povećanje jačine zvuka, što daje jedva primjetan porast glasnoće izvornog zvuka. Pragovi razlike intenziteta zvuka su u prosjeku 0,1-0,12, odnosno, da bi se zvuk osjetio jačim, potrebno ga je pojačati za 0,1 izvorne vrijednosti, odnosno za 1 dB.

Tako, područje slušne percepcije kod osobe koja normalno čuje, ograničena je u frekvenciji i jačini zvuka. U frekvencijskom smislu ovo područje pokriva raspon od 16 do 25 000 Hz (frekvencijski raspon sluha), au jačini do 130 dB (dinamički raspon sluha).

Opće je prihvaćeno da područje govora, odnosno frekvencija i dinamički raspon potreban za percepciju zvukova govora, zauzima samo mali dio cjelokupnog područja slušne percepcije, naime u frekvenciji od 500 do 600 Hz i jačinom od 50 do 90 dB iznad praga čujnosti. Takvo ograničenje područja govora u pogledu frekvencije i intenziteta može se, međutim, prihvatiti samo vrlo uvjetno, jer se pokazuje važećim samo u odnosu na područje percipiranih zvukova koje je najvažnije za razumijevanje govora, tj. ali daleko od toga da pokriva sve glasove koji čine govor.

Doista, cijeli niz govornih zvukova, poput suglasnika S, h, c, sadrži formante koji leže znatno iznad 3000 Hz, točnije do 8600 Hz. Što se tiče dinamičkog raspona, treba uzeti u obzir da razina intenziteta tihog šapta odgovara 10-15 dB, au glasnom govoru postoje takvi sastavni elementi čiji intenzitet ne prelazi razinu običnog šaptanog govora. , tj. 25 dB. Tu spadaju, na primjer, neki gluhi suglasnici. Dakle, da bi se sluhom u potpunosti razlikovali svi glasovi govora, potrebno je sačuvati cijelo ili gotovo cijelo područje slušne percepcije kako u frekvencijskom tako iu intenzitetu zvuka.

Slika 17 prikazuje područje zvukova koje percipira normalno ljudsko uho. Gornja krivulja prikazuje prag slušanja zvukova različitih frekvencija, donja krivulja - prag neugodnih osjeta. Između ovih krivulja nalazi se područje slušne percepcije, odnosno cijeli raspon zvukova koje čovjek čuje. Osjenčani dijelovi dijagrama obuhvaćaju područje zvukova glazbe i govora koji se najčešće susreću.

Slušna adaptacija i slušni zamor. Zvučna trauma. Prilikom izlaganja zvučnim podražajima dolazi do privremenog smanjenja osjetljivosti organa sluha. Tako, primjerice, izlazeći na bučnu ulicu, osoba s normalnim sluhom buku ulice osjeća kao vrlo glasnu, u skladu s njezinim stvarnim intenzitetom. Međutim, nakon nekog vremena ulična buka se doživljava kao manje glasna, iako se stvarni intenzitet buke ne mijenja. Ovo smanjenje osjeta glasnoće posljedica je smanjenja osjetljivosti slušnog analizatora kao rezultat izloženosti snažnom zvučnom podražaju. Nakon prestanka izlaganja buci, kada, na primjer, osoba s bučne ulice uđe u tihu prostoriju, osjetljivost slušnog organa brzo se obnavlja, a nakon ponovnog izlaska vani, osoba će ponovno osjetiti uličnu buku kao jako glasno. Ovo privremeno smanjenje osjetljivosti naziva se prilagodba(od lat. adaptare - prilagoditi). Prilagodba je zaštitna i adaptivna reakcija tijela koja štiti živčane elemente slušnog analizatora od iscrpljenosti pod utjecajem snažnog podražaja. Smanjenje slušne osjetljivosti tijekom prilagodbe vrlo je kratkotrajno. Nakon prestanka zvučnog podražaja, nakon nekoliko sekundi vraća se osjetljivost organa sluha.

Promjena osjetljivosti u procesu prilagodbe događa se iu perifernom i u središnjem dijelu slušnog analizatora. O tome svjedoči činjenica da kada se zvuk izloži jednom uhu, osjetljivost se mijenja u oba uha.

S intenzivnim i dugotrajnim (na primjer, nekoliko sati) iritacijom slušnog analizatora javlja se slušni umor. Karakterizira ga značajno smanjenje slušne osjetljivosti, koja se obnavlja tek nakon više ili manje dugog odmora. Ako se tijekom prilagodbe osjetljivost vrati u roku od nekoliko sekundi, tada je za vraćanje osjetljivosti kada je slušni analizator umoran potrebno vrijeme, mjereno satima, a ponekad i danima. Kod učestalog i dugotrajnog (više mjeseci ili godina) prekomjernog nadražaja slušnog analizatora, u njemu se mogu pojaviti ireverzibilne patološke promjene koje dovode do trajnog oštećenja sluha (oštećenje slušnog organa bukom).

Pri vrlo visokoj snazi ​​zvuka, čak i uz kratku izloženost, može biti zvučna ozljeda, ponekad popraćeno kršenjem anatomske strukture srednjeg i unutarnjeg uha.

Maskiranje zvuka. Ako se zvuk opaža u pozadini djelovanja drugog zvuka, tada se prvi zvuk osjeća manje glasno nego u tišini: on je, takoreći, ugušen drugim zvukom.

Tako, na primjer, u bučnoj radionici, u vlaku podzemne željeznice, dolazi do značajnog pogoršanja percepcije govora, a neki se slabi zvukovi uopće ne percipiraju u pozadinskoj buci.

Ova pojava se zove maskiranje zvuka. Za zvukove različite visine maskiranje se različito izražava. Visoki zvukovi su jako maskirani niskim zvukovima i, obrnuto, oni sami imaju vrlo mali maskirni učinak na niske zvukove. Učinak maskiranja zvukova bliskih po visini maskiranom zvuku je najizraženiji. U praksi se često mora suočiti s maskirnim učinkom različitih zvukova. Tako, na primjer, buka gradske ulice ima prigušni (maskirni) učinak, dosežući 50-60 dB tijekom dana.

Binauralni saslušanje. Prisutnost dva uha određuje sposobnost određivanja smjera izvora zvuka. Ova sposobnost se zove binauralni(dvouhi) sluh, ili ototopika(od grčkog otos - uho i topos - mjesto).

Kako bi se objasnilo ovo svojstvo slušnog analizatora, donesene su tri prosudbe: 1) uho koje se nalazi bliže izvoru zvuka percipira zvuk jače od suprotnog; 2) uho, koje je bliže izvoru zvuka, opaža ga nešto ranije; 3) zvučne vibracije dopiru do oba uha u različitim fazama. Očigledno je sposobnost razlikovanja smjera zvuka rezultat kombiniranog djelovanja sva tri čimbenika.

Za točno određivanje smjera izvora zvuka potrebno je da sluh u oba uha bude isti. Sluh može biti smanjen, ali s istim smanjenjem u oba uha. Ako se čuje zvuk, tada će njegov smjer biti ispravno određen. Treba napomenuti da se čak i kod asimetričnog sluha na oba uha, pa čak i kod potpune gluhoće na jedno uho, posebnim treningom može razviti određena sposobnost određivanja smjera izvora zvuka.

Slušni analizator ima sposobnost ne samo razlikovati smjer zvuka, već i odrediti mjesto njegovog izvora, odnosno procijeniti udaljenost na kojoj se izvor zvuka nalazi. Binauralni sluh također omogućuje opažanje složenih zvučnih kompleksa kada zvuk dolazi iz različitih smjerova istovremeno, te ujedno određivanje položaja izvora zvuka u prostoru (stereofonija).

Glavne faze u razvoju slušne funkcije kod djeteta

Slušni analizator osobe počinje funkcionirati od trenutka njegova rođenja. Kada su izloženi zvukovima dovoljne glasnoće, novorođenčad može primijetiti reakcije koje se odvijaju prema vrsti bezuvjetnih refleksa i manifestiraju se u obliku promjena disanja i pulsa, kašnjenja u pokretima sisanja itd. Na kraju prvog i početku u drugim mjesecima života dijete već ima uvjetne reflekse na zvučne podražaje . Uzastopnim pojačavanjem nekog zvučnog signala (primjerice, zvuka zvona) hranjenjem, moguće je kod takvog djeteta razviti uvjetovanu reakciju u obliku pojave pokreta sisanja kao odgovor na zvučni podražaj. Vrlo rano (u trećem mjesecu) dijete već počinje razlikovati zvukove po kvaliteti (po boji, po visini). Prema najnovijim istraživanjima, primarna diskriminacija zvukova koji se međusobno oštro razlikuju po karakteru (na primjer, šumovi i udarci glazbenih tonova, kao i razlikovanje tonova unutar susjednih oktava) može se uočiti čak i kod novorođenčadi. Prema istim podacima, novorođenčad također ima sposobnost određivanja smjera zvuka.

U narednom razdoblju sposobnost razlikovanja glasova se dalje razvija i proširuje na glas i elemente govora. Dijete počinje drugačije reagirati na različite intonacije i različite riječi, ali one u početku percipira nedovoljno podijeljeno. Tijekom druge i treće godine života, u vezi s formiranjem govora u djeteta, dolazi do daljnjeg razvoja njegove slušne funkcije, koju karakterizira postupno usavršavanje percepcije zvučnog sastava govora. Na kraju prve godine dijete uglavnom razlikuje riječi i izraze uglavnom po njihovoj ritmičkoj konturi i intonacijskoj boji, a krajem druge i početkom treće godine već ima sposobnost da na sluh razlikuje sve zvukovi govora. Istodobno, razvoj diferencirane slušne percepcije govornih zvukova odvija se u bliskoj interakciji s razvojem izgovorne strane govora. Ova interakcija je dvosmjerna. S jedne strane, diferencijacija izgovora ovisi o stanju slušne funkcije, as druge strane, sposobnost izgovaranja jednog ili drugog govornog zvuka olakšava djetetu da ga razlikuje na uho. Međutim, treba napomenuti da normalno razvoj slušne diferencijacije prethodi usavršavanju vještina izgovora. Ova se okolnost ogleda u činjenici da djeca od 2-3 godine, koja u potpunosti razlikuju zvučnu strukturu riječi na uho, ne mogu je reproducirati čak ni u odrazu. Ako ponudite takvom djetetu da ponovi, na primjer, riječ olovka, on će to reproducirati kao "kalandas", ali ako odrasla osoba kaže "kalandas" umjesto olovkom, dijete će odmah odrediti neistinu u izgovoru odrasle osobe.

Kod prijenosa vibracija kroz zrak, a do 220 kHz kod prijenosa zvuka kroz kosti lubanje. Ovi valovi imaju važno biološko značenje, na primjer, zvučni valovi u rasponu od 300-4000 Hz odgovaraju ljudskom glasu. Zvukovi iznad 20 000 Hz imaju malu praktičnu vrijednost jer se brzo usporavaju; vibracije ispod 60 Hz percipiraju se putem vibracijskog osjetila. Raspon frekvencija koje čovjek može čuti naziva se gledaoci ili raspon zvuka; više frekvencije se nazivaju ultrazvuk, dok se niže frekvencije nazivaju infrazvuk.

Fiziologija sluha

Sposobnost razlikovanja zvučnih frekvencija uvelike ovisi o pojedinoj osobi: njezinoj dobi, spolu, sklonosti slušnim bolestima, obuci i umoru sluha. Pojedinci mogu osjetiti zvuk do 22 kHz, a možda i više.

Neke životinje mogu čuti zvukove koje ljudi ne čuju (ultrazvuk ili infrazvuk). Šišmiši koriste ultrazvuk za eholokaciju tijekom leta. Psi mogu čuti ultrazvuk, koji je osnova za rad tihih zviždaljki. Postoje dokazi da kitovi i slonovi mogu koristiti infrazvuk za komunikaciju.

Osoba može razlikovati nekoliko zvukova u isto vrijeme zbog činjenice da u pužnici može biti nekoliko stojećih valova u isto vrijeme.

Pokazalo se da je zadovoljavajuće objašnjenje fenomena sluha izuzetno težak zadatak. Osoba koja bi došla do teorije koja bi objasnila percepciju visine i glasnoće zvuka gotovo bi si sigurno zajamčila Nobelovu nagradu.

izvorni tekst(Engleski)

Objašnjavanje sluha na odgovarajući način pokazalo se izuzetno teškim zadatkom. Netko bi si gotovo osigurao Nobelovu nagradu predstavljanjem teorije koja na zadovoljavajući način objašnjava samo percepciju visine i glasnoće.

- Reber, Arthur S., Reber (Roberts), Emily S. Pingvinov rječnik psihologije. - 3. izdanje. - London: Penguin Books Ltd, . - 880 str. - ISBN 0-14-051451-1, ISBN 978-0-14-051451-3

Početkom 2011. godine u zasebnim znanstvenim medijima objavljen je kratki izvještaj o zajedničkom radu dvaju izraelskih instituta. U ljudskom mozgu izolirani su specijalizirani neuroni koji omogućuju procjenu visine zvuka do 0,1 tona. Životinje osim šišmiša ne posjeduju takav uređaj, a za različite vrste točnost je ograničena od 1/2 do 1/3 oktave. (Pažnja! Ove informacije zahtijevaju pojašnjenje!)

Psihofiziologija sluha

Projekcija slušnih osjeta

Bez obzira na to kako slušni osjećaji nastaju, obično ih upućujemo na vanjski svijet, pa stoga uvijek tražimo razlog uzbuđenja našeg sluha u vibracijama primljenim izvana s jedne ili druge udaljenosti. Ta je značajka mnogo manje izražena u sferi sluha nego u sferi vidnih osjeta, koji se odlikuju svojom objektivnošću i strogom prostornom lokalizacijom, a vjerojatno su također stečeni dugogodišnjim iskustvom i kontrolom drugih osjetila. Kod slušnih osjeta sposobnost projiciranja, objektivizacije i prostornog lokaliziranja ne može doseći tako visoke stupnjeve kao kod vizualnih osjeta. To je zbog takvih značajki strukture slušnog aparata, kao što je, na primjer, nedostatak mišićnih mehanizama, što ga lišava mogućnosti točnog prostornog određivanja. Znamo golemu važnost koju mišićni osjećaj ima u svim prostornim definicijama.

Prosudbe o udaljenosti i smjeru zvukova

Naše prosudbe o udaljenosti na kojoj se emitiraju zvukovi vrlo su netočne, pogotovo ako su oči zatvorene i ne vidi izvor zvukova i okolne predmete, po čemu se može prosuditi o "akustičnosti okoline" životno iskustvo, ili akustika okoline su netipični: tako, na primjer, u akustičnoj anehoičnoj komori, glas osobe koja je udaljena samo metar od slušatelja slušatelju se čini višestruko, pa čak i desetke puta udaljenijim. . Također, poznati zvukovi čine nam se bliži što su glasniji, i obrnuto. Iskustvo pokazuje da manje griješimo u određivanju udaljenosti šumova nego glazbenih tonova. Sposobnost osobe da procijeni smjer zvukova vrlo je ograničena: budući da nema ušne školjke koje su pokretne i prikladne za prikupljanje zvukova, u slučajevima sumnje pribjegava pokretima glave i stavlja je u položaj u kojem se zvukovi najbolje razlikuju, to jest, zvuk lokalizira osoba u onom smjeru, iz kojeg se čuje jače i "jasnije".

Poznata su tri mehanizma pomoću kojih se može razlikovati smjer zvuka:

• Razlika u prosječnoj amplitudi (povijesno prvi princip koji je otkriven): Za frekvencije iznad 1 kHz, to jest one s valnom duljinom manjom od veličine glave slušatelja, zvuk koji dopire do uha ima veći intenzitet.
• Fazna razlika: Neuroni koji se granaju sposobni su razlikovati fazne pomake do 10-15 stupnjeva između dolaska zvučnih valova u desno i lijevo uho za frekvencije u približnom rasponu od 1 do 4 kHz (što odgovara točnosti od 10 µs u vrijeme dolaska).
• Razlika u spektru: nabori ušne školjke, glave, pa čak i ramena unose male frekvencijske distorzije u percipirani zvuk, apsorbirajući različite harmonike na različite načine, što mozak tumači kao dodatnu informaciju o horizontalnoj i vertikalnoj lokalizaciji zvuk.

Sposobnost mozga da uoči opisane razlike u zvuku koji čuje desno i lijevo uho dovela je do stvaranja tehnologije binauralnog snimanja.

Opisani mehanizmi ne rade u vodi: određivanje smjera po razlici u glasnoći i spektru nemoguće je, budući da zvuk iz vode gotovo bez gubitaka prolazi izravno u glavu, a time i u oba uha, zbog čega glasnoća i spektar zvuk u oba uha na bilo kojem mjestu izvora zvuka visoke vjernosti je isti; određivanje smjera izvora zvuka faznim pomakom je nemoguće, jer se zbog puno veće brzine zvuka u vodi valna duljina povećava nekoliko puta, što znači da se fazni pomak višestruko smanjuje.

Iz opisa navedenih mehanizama također je jasan razlog nemogućnosti određivanja položaja niskofrekventnih izvora zvuka.

Studija sluha

Sluh se ispituje posebnim uređajem ili računalnim programom koji se naziva "audiometar".

Određuju se i frekvencijske karakteristike sluha, što je važno kod inscenacije govora u djece oštećena sluha.

Norma

Percepcija frekvencijskog raspona 16 Hz - 22 kHz mijenja se s godinama - više se ne percipiraju visoke frekvencije. Smanjenje raspona čujnih frekvencija povezano je s promjenama u unutarnjem uhu (pužnici) i s razvojem senzorineuralnog gubitka sluha s godinama.

prag sluha

prag sluha- minimalni zvučni tlak pri kojem ljudsko uho percipira zvuk određene frekvencije. Prag čujnosti izražava se u decibelima. Za nultu razinu uzet je zvučni tlak od 2 10 −5 Pa na frekvenciji od 1 kHz. Prag sluha za određenu osobu ovisi o individualnim svojstvima, dobi i fiziološkom stanju.

Prag boli

slušni prag boli- vrijednost zvučnog tlaka pri kojem se javlja bol u slušnom organu (što je povezano, posebice, s postizanjem granice rastezljivosti bubne opne). Prekoračenje ovog praga rezultira akustičnom traumom. Osjećaj boli definira granicu dinamičkog raspona ljudske čujnosti, koja u prosjeku iznosi 140 dB za tonski signal i 120 dB za šum kontinuiranog spektra.

Patologija

vidi također

• slušna halucinacija
• Slušni živac

Književnost

Fizički enciklopedijski rječnik / Ch. izd. A. M. Prohorov. ur. kolegij D. M. Alekseev, A. M. Bonch-Bruevich, A. S. Borovik-Romanov i drugi - M .: Sov. Encikl., 1983. - 928 str., 579. str

Linkovi

• Video predavanje Auditivna percepcija

Sustavi ljudskih organa

Kardiovaskularni sustav (srce, krvne žile) Limfni sustav Probavni sustav Endokrini sustav Imunološki sustav Osjetni sustav (somatosenzorni sustav, vidni sustav, mirisni osjetni sustav, slušni osjetni sustav, okusni osjetni sustav) Pokrovni sustav Živčani sustav (centralni, periferni) Mišićno-koštani sustav (koštani sustav, mišićni sustav) genitourinarni sustav (reproduktivni sustav, mokraćni sustav) dišni sustav

Zaklada Wikimedia. 2010. godine.

Sinonimi:

Pogledajte što je "sluh" u drugim rječnicima:

saslušanje- sluh i ... Ruski pravopisni rječnik

saslušanje- sluh / ... Morfemski pravopisni rječnik

Postojati, m., koristiti. često Morfologija: (ne) što? sluh i sluh, što? čuti, (vidjeti) što? čuti što? slušajući o čemu? o sluhu; pl. Što? glasine, (ne) što? glasine za što? glasine, (vidjeti) što? glasine što? glasine o čemu? o percepciji glasina od strane organa ... ... Rječnik Dmitrieva

Suprug. jedno od pet osjetila kojima se raspoznaju zvukovi; instrument je njegovo uho. Sluh tup, tanak. Kod gluhih i gluhih životinja sluh je zamijenjen osjećajem potresa mozga. Idi na uho, traži na uho. | Glazbeno uho, unutarnji osjećaj koji shvaća međusobne ... ... Dahlov eksplanatorni rječnik

Sluh, m. 1. samo jed. Jedno od pet vanjskih osjetila, koje daje sposobnost opažanja zvukova, sposobnost slušanja. Uho je organ sluha. Oštar sluh. Do ušiju mu dopre promukli plač. Turgenjev. "Želim slavu, tako da će vaš sluh biti zadivljen mojim imenom ... Objašnjavajući rječnik Ušakova

ENCIKLOPEDIJA MEDICINE

FIZIOLOGIJA

Kako uho opaža zvukove?

Uho je organ koji pretvara zvučne valove u živčane impulse koje mozak može percipirati. Međusobno djelujući, elementi unutarnjeg uha daju

nam sposobnost razlikovanja zvukova.

Anatomski podijeljen u tri dijela:

□ Vanjsko uho - dizajnirano za usmjeravanje zvučnih valova u unutarnje strukture uha. Sastoji se od ušne školjke, koja je elastična hrskavica prekrivena kožom s potkožnim tkivom, povezana s kožom lubanje i s vanjskim zvukovodom - slušnom cijevi, prekrivenom ušnom voskom. Ova cijev završava na bubnjiću.

□ Srednje uho - šupljina unutar koje se nalaze male slušne koščice (čekić, nakovanj, stremen) i tetive dva mala mišića. Položaj stremena omogućuje mu da pogodi ovalni prozor koji je ulaz u pužnicu.

□ Unutarnje uho se sastoji od:

■ iz polukružnih kanala koštanog labirinta i vestibula labirinta, koji su dio vestibularnog aparata;

■ iz pužnice - stvarnog organa sluha. Pužnica unutarnjeg uha vrlo je slična ljusci živog puža. poprečni

presjeku, možete vidjeti da se sastoji od tri uzdužna dijela: scala tympani, vestibularna scala i kohlearni kanal. Sve tri strukture su ispunjene tekućinom. U kohlearnom kanalu nalazi se Cortijev spiralni organ. Sastoji se od 23 500 osjetljivih dlakavih stanica koje zapravo hvataju zvučne valove i zatim ih putem slušnog živca prenose u mozak.

anatomija uha

vanjsko uho

Sastoji se od ušne školjke i vanjskog zvukovoda.

Srednje uho

Sadrži tri male kosti: čekić, nakovanj i stremen.

unutarnje uho

Sadrži polukružne kanale koštanog labirinta, predvorje labirinta i pužnicu.

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

A Vanjsko, srednje i unutarnje uho igraju važnu ulogu u provođenju i prijenosu zvuka iz vanjske okoline do mozga.

Što je zvuk

Zvuk putuje kroz atmosferu, krećući se iz područja visokog tlaka u područje niskog tlaka.

Zvučni val

s višom frekvencijom (plavo) odgovara visokom zvuku. Zeleno označava tih zvuk.

Većina zvukova koje čujemo kombinacija je zvučnih valova različite frekvencije i amplitude.

Zvuk je oblik energije; zvučna energija prenosi se u atmosferi u obliku vibracija molekula zraka. U nedostatku molekularnog medija (zraka ili bilo kojeg drugog), zvuk se ne može širiti.

GIBANJE MOLEKULA U atmosferi u kojoj se širi zvuk postoje područja visokog tlaka u kojima su molekule zraka smještene bliže jedna drugoj. Izmjenjuju se s područjima niskog tlaka gdje su molekule zraka međusobno udaljenije.

Neke molekule pri sudaru sa susjednim prenose svoju energiju na njih. Stvara se val koji se može širiti na velike udaljenosti.

Tako se prenosi zvučna energija.

Kada su valovi visokog i niskog tlaka ravnomjerno raspoređeni, kaže se da je ton čist. Vilica za ugađanje stvara takav zvučni val.

Zvučni valovi koji se javljaju tijekom reprodukcije govora neravnomjerno su raspoređeni i kombinirani su.

VISINA I AMPLITUDA Visina zvuka određena je frekvencijom zvučnog vala. Mjeri se u hercima (Hz). Što je viša frekvencija, to je jači zvuk. Glasnoća zvuka određena je amplitudom oscilacija zvučnog vala. Ljudsko uho opaža zvukove čija je frekvencija u rasponu od 20 do 20 000 Hz.

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

Ova dva vola imaju istu frekvenciju, ali različite a^vviy-du (svijetloplava boja odgovara jačem zvuku).