Ce sunet aude o persoană în herți. Interval de auz în condiții normale

Omul este cu adevărat cel mai inteligent dintre animalele care locuiesc pe planetă. Cu toate acestea, mintea noastră ne lipsește adesea de superioritate în abilități precum percepția mediului prin miros, auz și alte senzații senzoriale. Astfel, majoritatea animalelor sunt cu mult înaintea noastră când vine vorba de intervalul auditiv. Intervalul de auz uman este intervalul de frecvențe pe care urechea umană le poate percepe. Să încercăm să înțelegem cum funcționează urechea umană în raport cu percepția sunetului.

Interval de auz uman în condiții normale

Urechea umană medie poate capta și distinge undele sonore în intervalul de la 20 Hz la 20 kHz (20.000 Hz). Cu toate acestea, pe măsură ce o persoană îmbătrânește, intervalul auditiv al unei persoane scade, în special, limita sa superioară scade. La persoanele în vârstă, este de obicei mult mai mică decât la persoanele mai tinere, în timp ce sugarii și copiii au cele mai înalte abilități de auz. Percepția auditivă a frecvențelor înalte începe să se deterioreze de la vârsta de opt ani.

Auzul uman în condiții ideale

În laborator, raza de auz al unei persoane este determinată folosind un audiometru care emite unde sonore de diferite frecvențe și căști reglate corespunzător. În aceste condiții ideale, urechea umană poate recunoaște frecvențe în intervalul de la 12 Hz la 20 kHz.

Gama de auz pentru bărbați și femei

Există o diferență semnificativă între intervalul de auz al bărbaților și al femeilor. S-a constatat că femeile sunt mai sensibile la frecvențele înalte decât bărbații. Percepția frecvențelor joase este mai mult sau mai puțin aceeași la bărbați și la femei.

Diverse scale pentru a indica raza de auz

Deși scara de frecvență este cea mai comună scară pentru măsurarea intervalului de auz uman, este adesea măsurată în pascali (Pa) și decibeli (dB). Cu toate acestea, măsurarea în pascali este considerată incomod, deoarece această unitate implică lucrul cu numere foarte mari. Un µPa este distanța parcursă de o undă sonoră în timpul vibrației, care este egală cu o zecime din diametrul unui atom de hidrogen. Undele sonore din urechea umană parcurg o distanță mult mai mare, ceea ce face dificilă oferirea unui interval de auz uman în pascali.

Cel mai sunet moale, care poate fi recunoscut de urechea umană, este de aproximativ 20 µPa. Scara decibeli este mai ușor de utilizat deoarece este o scară logaritmică care face referire directă la scara Pa. Este nevoie de 0 dB (20 µPa) ca punct de referință și continuă să comprime această scară de presiune. Astfel, 20 de milioane µPa înseamnă doar 120 dB. Se pare că gama urechea umană este 0-120 dB.

Gama de auz variază foarte mult de la persoană la persoană. Prin urmare, pentru a detecta pierderea auzului, cel mai bine este să măsurați intervalul sunete audibileîn raport cu scala de referinţă, şi nu în raport cu scara standardizată obişnuită. Testele pot fi efectuate folosind instrumente sofisticate de diagnosticare a auzului care pot determina cu exactitate amploarea și diagnostica cauzele pierderii auzului.

Pentru orientarea noastră în lumea din jurul nostru, auzul joacă același rol ca și vederea. Urechea ne permite să comunicăm între noi folosind sunete; are o sensibilitate deosebită la frecvențele sonore ale vorbirii. Cu ajutorul urechii, o persoană preia diverse vibrații sonore din aer. Vibrațiile care provin de la un obiect (sursă de sunet) sunt transmise prin aer, care joacă rolul unui emițător de sunet, și sunt captate de ureche. Urechea umană percepe vibrațiile aerului cu o frecvență de 16 până la 20.000 Hz. Vibrațiile cu o frecvență mai mare sunt ultrasonice, dar urechea umană nu le percepe. Capacitatea de a distinge tonurile înalte scade odată cu vârsta. Capacitatea de a capta sunetul cu două urechi face posibilă determinarea unde se află. În ureche, vibrațiile aerului sunt transformate în impulsuri electrice, care sunt percepute de creier ca sunet.

În ureche există și un organ pentru a percepe mișcarea și poziția corpului în spațiu - aparatul vestibular . Sistemul vestibular joacă un rol important în orientarea spațială a unei persoane, analizează și transmite informații despre accelerațiile și decelerațiile mișcărilor rectilinie și de rotație, precum și modificările poziției capului în spațiu.

structura urechii

Pe baza structurii externe, urechea este împărțită în trei părți. Primele două părți ale urechii, exterioară (exterioară) și mijlocie, conduc sunetul. A treia parte - urechea internă- contine celule auditive, mecanisme de perceptie a tuturor celor trei trasaturi ale sunetului: inaltimea, puterea si timbrul.

urechea externa- se numește partea proeminentă a urechii externe pavilionul urechii , baza sa este un tesut de sustinere semirigid - cartilaj. Suprafața anterioară a auriculului are o structură complexă și o formă inconsistentă. Este alcătuit din cartilaj și țesut fibros, cu excepția părții inferioare - felii ( lobul urechii) formată din ţesut adipos. La baza auriculului, există un anterioară, superioară și posterioară mușchii urechii, ale căror mișcări sunt limitate.

Pe lângă funcția acustică (de captare a sunetului), auriculul funcționează rol protector protejând canalul urechii în membrana timpanică de efecte nocive mediu inconjurator(apă, praf, curenți puternici de aer). Atât forma, cât și dimensiunea auricularelor sunt individuale. Lungimea auriculului la bărbați este de 50–82 mm și lățimea este de 32–52 mm; la femei, dimensiunile sunt puțin mai mici. Pe o zonă mică a auriculului este reprezentată toată sensibilitatea corpului și a organelor interne. Prin urmare, poate fi folosit pentru a obține informații importante din punct de vedere biologic despre starea oricărui organ. Auricula concentrează vibrațiile sonore și le direcționează către deschiderea auditivă externă.

Canalul auditiv extern servește la conducerea vibrațiilor sonore ale aerului de la auriculă la timpan. Meatul auditiv extern are o lungime de 2 până la 5 cm, treimea sa exterioară este formată din cartilaj, iar 2/3 interioară este os. Meatusul auditiv extern este curbat arcuit în direcția sus-posterior și se îndreaptă ușor atunci când auriculul este tras în sus și înapoi. În pielea canalului urechii sunt glande speciale secretând un secret culoare gălbuie (ceară de urechi), a căror funcție este de a proteja pielea de infectie cu bacteriiși particule străine (pătrunderea insectelor).

Conductul auditiv extern este separat de urechea medie prin membrana timpanică, care este întotdeauna retrasă spre interior. Aceasta este o placă subțire de țesut conjunctiv, acoperită la exterior epiteliu stratificat, iar din interior - membrana mucoasă. Canalul auditiv extern conduce vibrațiile sonore către membrana timpanică, care separă urechea externă de cavitatea timpanică(urechea medie).

urechea medie, sau cavitatea timpanică, este o cameră mică umplută cu aer care este situată într-o piramidă osul temporal si este separat de canalul auditiv extern prin membrana timpanica. Această cavitate are pereți osoși și membranosi (timpan).

Timpan este o membrană sedentară, cu grosimea de 0,1 µm, țesută din fibre care merg în direcții diferite și sunt întinse neuniform în zone diferite. Datorită acestei structuri, membrana timpanică nu are o perioadă proprie de oscilație, ceea ce ar duce la amplificarea semnalelor sonore care coincid cu frecvența oscilațiilor naturale. Începe să oscileze sub acțiunea vibrațiilor sonore care trec prin meatul auditiv extern. Prin gaura din zidul din spate membrana timpanică comunică cu peștera mastoidiană.

Deschiderea trompei auditive (Eustachian) este situată în peretele anterior al cavității timpanice și duce la partea nazală a faringelui. Astfel aerul atmosferic poate pătrunde în cavitatea timpanică. gaura normala trompa lui Eustachioînchis. Se deschide în timpul înghițirii sau căscatului, ajutând la egalizarea presiunii aerului asupra timpanului din partea laterală a cavității urechii medii și a orificiului auditiv extern, protejându-l astfel de rupturi care duc la pierderea auzului.

În cavitatea timpanică se află Oscioarele urechii. Sunt foarte mici și sunt legate într-un lanț care se extinde de la timpan inainte de perete interior cavitatea timpanică.

Osul cel mai exterior ciocan- mânerul său este legat de timpan. Capul maleusului este legat de incus, care este articulat mobil cu capul etrier.

Osiculele auditive sunt numite astfel datorită formei lor. Oasele sunt acoperite cu o membrană mucoasă. Doi mușchi reglează mișcarea oaselor. Conexiunea oaselor este de așa natură încât crește presiunea undelor sonore pe membrană fereastra ovala de 22 de ori, ceea ce permite undelor sonore slabe să pună lichidul în mișcare melc.

urechea internăînchis în osul temporal și este un sistem de cavități și canale situate în substanța osoasă a părții petroase a osului temporal. Împreună formează un labirint osos, în interiorul căruia se află un labirint membranos. Labirint osos Este o cavitate osoasa de diverse forme si este formata din vestibul, trei canale semicirculare si cohlee. labirint membranos constă dintr-un sistem complex din cele mai fine formațiuni membranoase situate în labirintul osos.

Toate cavitățile urechii interne sunt umplute cu lichid. În interiorul labirintului membranos se află endolimfa, iar lichidul care spală labirintul membranos din exterior este relimfă și are o compoziție similară cu lichidul cefalorahidian. Endolimfa diferă de relimfă (are mai mulți ioni de potasiu și mai puțini ioni de sodiu) - poartă o sarcină pozitivă în raport cu relimfa.

vestibul - Partea centrală labirint osos, care comunică cu toate părțile sale. În spatele vestibulului sunt trei canale osoase semicirculare: superior, posterior și lateral. Canalul semicircular lateral se află orizontal, celelalte două sunt în unghi drept față de acesta. Fiecare canal are o parte extinsă - o fiolă. În interior conține o ampulă membranoasă umplută cu endolimfă. Atunci când endolimfa se mișcă în timpul unei modificări a poziției capului în spațiu, acestea sunt iritate terminații nervoase. Fibrele nervoase transportă impulsul către creier.

Melc este un tub spiralat care formează două spire și jumătate în jurul unei tije osoase în formă de con. Ea este Partea centrală organul auditiv. În interiorul canalului osos al cohleei există un labirint membranos, sau duct cohlear, la care capetele părții cohleare ale celui de-al optulea. nerv cranian Vibrațiile perilimfei sunt transmise endolimfei ductului cohlear și activează terminațiile nervoase ale părții auditive a celui de-al optulea nerv cranian.

Nervul vestibulocohlear este format din două părți. Partea vestibulară conduce impulsurile nervoase de la vestibul și canalele semicirculare către nucleii vestibulari ai pușului și medular oblongata și mai departe către cerebel. Partea cohleară transmite informații de-a lungul fibrelor care urmează de la organul spiral (Corti) către nucleii trunchiului auditiv și apoi - printr-o serie de comutatoare în centrii subcorticali - către cortexul superior. lobul temporal emisfere cerebrale.

Mecanismul de percepție a vibrațiilor sonore

Sunetele sunt produse de vibrațiile din aer și sunt amplificate în auriculă. Unda sonoră este apoi condusă prin canalul auditiv extern către timpan, făcându-l să vibreze. Vibrația membranei timpanice este transmisă lanțului Oscioarele urechii: ciocan, nicovală și etrier. Baza etrierului se fixează de fereastra vestibulului cu ajutorul unui ligament elastic, datorită căruia vibrațiile sunt transmise perilimfei. La rândul lor, prin peretele membranos al ductului cohlear, aceste vibrații trec la endolimfă, a cărei mișcare provoacă iritații. celulele receptorilor organ spiralat. Rezultați impuls nervos urmărește fibrele părții cohleare a nervului vestibulocohlear până la creier.

Traducerea sunetelor percepute de ureche ca fiind plăcute și disconfort are loc în creier. Undele sonore neregulate formează senzații de zgomot, în timp ce undele regulate, ritmice, sunt percepute ca tonuri muzicale. Sunetele se propagă cu o viteză de 343 km/s la o temperatură a aerului de 15-16ºС.

Conținutul articolului

AUZ, capacitatea de a percepe sunete. Auzul depinde de: 1) urechea - exterioară, mijlocie și interioară - care percepe vibrațiile sonore; 2) nervul auditiv, care transmite semnalele primite de la ureche; 3) anumite părți ale creierului ( centrii auditivi), în care impulsurile transmise nervii auditivi, provoacă conștientizarea semnalelor sonore originale.

Orice sursă de sunet - o coardă de vioară, care a fost trasă cu un arc, o coloană de aer care se mișcă înăuntru țeavă de orgă, sau corzi vocale persoana care vorbeste- provoaca vibratii ale aerului inconjurator: mai intai, compresie instantanee, apoi rarefactie instantanee. Cu alte cuvinte, o serie de valuri alternative de a crescut și presiune redusă care se răspândesc rapid în aer. Acest flux de unde în mișcare formează sunetul perceput de organele auditive.

Majoritatea sunetelor pe care le întâlnim în fiecare zi sunt destul de complexe. Ele sunt generate de mișcări oscilatorii complexe ale sursei de sunet, creând întreg complex unde sonore. Experimentele auditive încearcă să aleagă semnale sonore cât mai simple, astfel încât să fie mai ușor de evaluat rezultatele. Se depune mult efort pentru a furniza oscilații periodice simple ale sursei de sunet (cum ar fi un pendul). Fluxul rezultat de unde sonore de o frecvență se numește ton pur; reprezintă o schimbare regulată, lină de înaltă și presiune scăzută.

Limitele percepției auditive.

Sursa de sunet „ideală” descrisă poate fi făcută să oscileze rapid sau încet. Acest lucru ne permite să clarificăm una dintre principalele întrebări care apar în studiul auzului, și anume care este frecvența minimă și maximă a vibrațiilor percepute de către urechea umană ca sunetul. Experimentele au arătat următoarele. Când oscilațiile sunt foarte lente, mai puțin de 20 de oscilații complete pe secundă (20 Hz), fiecare undă sonoră se aude separat și nu formează un ton continuu. Pe măsură ce frecvența de vibrație crește, o persoană începe să audă un ton scăzut continuu, similar cu sunetul celei mai joase țevi de bas a unei orgă. Pe măsură ce frecvența crește în continuare, tonul perceput devine din ce în ce mai mare; la o frecvență de 1000 Hz, seamănă cu do-ul superior al unei soprane. Cu toate acestea, această notă este încă departe de a fi limită superioară auzul uman. Numai când frecvența se apropie de aproximativ 20.000 Hz, urechea umană normală încetează treptat să audă.

Sensibilitatea urechii la vibrațiile sonore de diferite frecvențe nu este aceeași. Este deosebit de sensibil la fluctuațiile de frecvență medie (de la 1000 la 4000 Hz). Aici sensibilitatea este atât de mare încât orice creștere semnificativă a acesteia ar fi nefavorabilă: în același timp, ar fi perceput un zgomot de fond constant al mișcării aleatorii a moleculelor de aer. Pe măsură ce frecvența scade sau crește în raport cu intervalul mediu, acuitatea auzului scade treptat. La marginile intervalului de frecvențe percepute, sunetul trebuie să fie foarte puternic pentru a fi auzit, atât de puternic încât este uneori simțit fizic înainte de a fi auzit.

Sunetul și percepția lui.

Un ton pur are două caracteristici independente: 1) frecvență și 2) putere sau intensitate. Frecvența este măsurată în herți, adică este determinată de numărul de cicluri oscilatorii complete pe secundă. Intensitatea este măsurată prin mărimea presiunii pulsatorii a undelor sonore pe orice suprafață contrară și este de obicei exprimată în unități relative, logaritmice - decibeli (dB). Trebuie amintit că conceptele de frecvență și intensitate se aplică doar sunetului ca stimul fizic extern; acesta este așa-numitul. caracteristicile acustice ale sunetului. Când vorbim despre percepție, i.e. despre proces fiziologic, sunetul este considerat ca fiind ridicat sau scăzut, iar puterea lui este percepută ca zgomot. În general, înălțimea - caracteristica subiectivă a sunetului - este strâns legată de frecvența acestuia; sunetele de înaltă frecvență sunt percepute ca înalte. De asemenea, in general, putem spune ca zgomotul perceput depinde de puterea sunetului: auzim sunete mai intense cu cat mai puternice. Aceste rapoarte, totuși, nu sunt fixe și absolute, așa cum se presupune adesea. Înălțimea percepută a unui sunet este afectată într-o oarecare măsură de puterea acestuia, în timp ce volumul perceput este afectată de frecvența acestuia. Astfel, prin modificarea frecvenței unui sunet, se poate evita modificarea înălțimii percepute, variind puterea acestuia în consecință.

„Diferență minimă vizibilă”.

Atât din punct de vedere practic, cât și din punct de vedere teoretic, determinarea diferenței minime perceptibile de ureche în frecvența și puterea sunetului este o problemă foarte importantă. Cum ar trebui schimbate frecvența și puterea semnalelor audio, astfel încât ascultătorul să observe acest lucru? S-a dovedit că minimul diferenta vizibila determinat de o modificare relativă a caracteristicilor sunetului, mai degrabă decât de o schimbare absolută. Acest lucru se aplică atât frecvenței, cât și intensității sunetului.

Necesar pentru discriminare schimbare relativă frecvențele sunt diferite atât pentru sunete cu frecvențe diferite, cât și pentru sunete cu aceeași frecvență, dar cu puteri diferite. Se poate spune, totuși, că este aproximativ egală cu 0,5% în gamă largă frecvențe de la 1000 la 12000 Hz. Acest procent (așa-numitul prag de discriminare) este puțin mai mare la frecvențe mai mari și mult mai mare la frecvențe mai joase. În consecință, urechea este mai puțin sensibilă la schimbarea frecvenței la sfârșitul intervalului de frecvență decât la mijloc, iar acest lucru este adesea observat de toți cântătorii de pian; intervalul dintre două note foarte înalte sau foarte joase pare a fi mai scurt decât cel al notelor din gama medie.

Diferența minimă vizibilă în ceea ce privește puterea sunetului este oarecum diferită. Discriminarea necesită o schimbare destul de mare a presiunii undelor sonore, aproximativ 10% (adică aproximativ 1 dB), iar această valoare este relativ constantă pentru sunete de aproape orice frecvență și intensitate. Cu toate acestea, atunci când intensitatea stimulului este scăzută, diferența minimă perceptibilă crește semnificativ, în special pentru tonurile de joasă frecvență.

Tonuri în ureche.

O proprietate caracteristică a aproape oricărei surse de sunet este că nu numai că produce oscilații periodice simple (ton pur), dar efectuează și mișcări oscilatorii complexe care dau mai multe tonuri pure în același timp. De obicei, un astfel de ton complex constă din serii armonice (armonici), adică. de la frecvența cea mai joasă, fundamentală, plus tonuri ale căror frecvențe depășesc fundamentala de un număr întreg de ori (2, 3, 4 etc.). Astfel, un obiect care vibrează la o frecvență fundamentală de 500 Hz poate produce și tonuri de 1000, 1500, 2000 Hz etc. Urechea umană ca răspuns la semnal sonor se comportă într-un mod similar. Caracteristici anatomice Urechile oferă multe oportunități de a converti energia unui ton pur care vine, cel puțin parțial, în tonuri. Deci, chiar și atunci când sursa dă un ton pur, un ascultător atent poate auzi nu numai tonul principal, ci și abia perceptibil unul sau două tonuri.

Interacțiunea a două tonuri.

Când două tonuri pure sunt percepute de ureche simultan, pot fi observate următoarele variante ale acțiunii lor comune, în funcție de natura tonurilor în sine. Se pot masca reciproc prin reducerea reciprocă a volumului. Acest lucru apare cel mai adesea atunci când tonurile nu variază foarte mult ca frecvență. Două tonuri se pot conecta între ele. În același timp, auzim sunete care corespund fie diferenței de frecvențe dintre ele, fie sumei frecvențelor lor. Când două tonuri sunt foarte apropiate ca frecvență, auzim un singur ton a cărui înălțime se potrivește aproximativ cu acea frecvență. Acest ton, totuși, devine mai puternic și mai silențios, pe măsură ce cele două semnale acustice ușor nepotrivite interacționează continuu, amplificându-se și anulându-se reciproc.

Timbru.

Obiectiv vorbind, aceleași tonuri complexe pot diferi în grad de complexitate, adică. compoziţia şi intensitatea tonurilor. Caracteristica subiectivă a percepției, care reflectă în general particularitatea sunetului, este timbrul. Astfel, senzațiile provocate de un ton complex se caracterizează nu numai printr-o anumită înălțime și volum, ci și printr-un timbru. Unele sunete sunt bogate și pline, altele nu. În primul rând, datorită diferențelor de timbru, recunoaștem vocile diferitelor instrumente dintr-o varietate de sunete. O notă A interpretată pe un pian poate fi ușor deosebită de aceeași notă interpretată pe un corn. Dacă totuși se reușește să filtreze și să înăbușe tonurile fiecărui instrument, aceste note nu pot fi distinse.

Localizarea sunetului.

Urechea umană nu numai că distinge între sunete și sursele lor; ambele urechi, lucrând împreună, sunt capabile să determine destul de precis direcția din care vine sunetul. Deoarece urechile sunt situate pe părțile opuse ale capului, undele sonore de la sursa sonoră nu ajung la ele în același timp și acționează cu forțe ușor diferite. Datorită diferenței minime de timp și putere, creierul determină destul de precis direcția sursei de sunet. Dacă sursa de sunet este strict în față, atunci creierul o localizează de-a lungul axă orizontală cu o precizie de câteva grade. Dacă sursa este deplasată într-o parte, precizia de localizare este puțin mai mică. Distingerea sunetului din spate de sunetul din față, precum și localizarea lui de-a lungul axei verticale, este oarecum mai dificilă.

Zgomot

adesea descris ca un sunet atonal, de ex. format din diverse frecvențe care nu sunt legate între ele și, prin urmare, nu repetă o astfel de alternanță de unde de înaltă și joasă presiune suficient de consistent pentru a obține o anumită frecvență. Cu toate acestea, de fapt, aproape orice „zgomot” are propria înălțime, care este ușor de văzut ascultând și comparând zgomotele obișnuite. Pe de altă parte, orice „ton” are elemente de rugozitate. Prin urmare, diferențele dintre zgomot și ton sunt greu de definit în acești termeni. Tendința actuală este de a defini zgomotul mai degrabă psihologic decât acustic, numind zgomotul pur și simplu un sunet nedorit. Reducerea zgomotului în acest sens a devenit o problemă modernă presantă. Deși permanentă zgomot puternic, fără îndoială duce la surditate, iar lucrul într-un mediu zgomotos provoacă stres temporar, dar probabil este mai puțin durabil și efect puternic decât i se atribuie uneori.

Auzul și auzul anormal la animale.

Stimulul natural pentru urechea umană este propagarea sunetului în aer, dar urechea poate fi afectată în alte moduri. Toată lumea, de exemplu, știe bine că sunetul se aude sub apă. De asemenea, dacă o sursă de vibrații este aplicată pe partea osoasă a capului, apare o senzație de sunet datorită conducerii osoase. Acest fenomen este foarte util în unele forme de surditate: un mic emițător aplicat direct pe procesul mastoid (partea craniului situată chiar în spatele urechii) permite pacientului să audă sunetele amplificate de transmițător prin oasele craniului datorită la conducerea osoasă.

Desigur, oamenii nu sunt singurii cu auz. Abilitatea de a auzi apare devreme în evoluție și există deja la insecte. Tipuri diferite Animalele percep sunete de diferite frecvențe. Unii oameni aud o gamă mai mică de sunete decât o persoană, alții una mai mare. Bun exemplu- un câine a cărui ureche este sensibilă la frecvențe dincolo de auzul uman. O utilizare a acestui lucru este de a produce fluiere care sunt inaudibile pentru oameni, dar suficiente pentru câini.

Se știe că 90% din informațiile despre lumea din jurul unei persoane le primesc cu viziune. S-ar părea că nu mai sunt multe de auzit, dar de fapt, organ uman Aparatul auditiv nu este doar un analizor de vibrații sonore foarte specializat, ci și un foarte Unealtă puternică comunicatii. Medicii și fizicienii au fost mult timp îngrijorați de întrebarea: este posibil să se determine cu exactitate intervalul de auz uman în conditii diferite, auzul diferă între bărbați și femei, există deținători de recorduri „deosebit de remarcabili” care aud sunete inaccesibile sau le pot produce? Să încercăm să răspundem mai detaliat la acestea și la alte întrebări conexe.

Dar înainte de a înțelege câți herți aude urechea umană, trebuie să înțelegeți un concept atât de fundamental precum sunetul și, în general, să înțelegeți ce se măsoară exact în herți.

Vibrațiile sonore sunt mod unic transfer de energie fără transfer de materie, sunt oscilații elastice în orice mediu. Când vine vorba de viața umană obișnuită, un astfel de mediu este aerul. Conține molecule de gaz care pot transmite energie acustică. Această energie reprezintă alternanța benzilor de compresie și tensiune a densității mediului acustic. În vid absolut, vibrațiile sonore nu pot fi transmise.

Orice sunet este o undă fizică și conține toate caracteristicile necesare ale undelor. Aceasta este frecvența, amplitudinea, timpul de dezintegrare, dacă vorbim de o oscilație liberă amortizată. Luați în considerare exemple simple. Imaginați-vă, de exemplu, sunetul corzii G deschise pe o vioară atunci când este tras cu un arc. Putem defini următoarele caracteristici:

• liniștit sau tare. Nu este altceva decât amplitudinea sau puterea sunetului. Mai mult sunet puternic corespunde unei amplitudini mari a oscilațiilor și unui sunet liniștit - unul mai mic. Un sunet de o putere mai mare se aude la o distanta mai mare de locul de origine;

• durata sunetului. Toată lumea înțelege acest lucru și toată lumea este capabilă să distingă sunetul unui rulou de tobe de sunetul extins al unei melodii de orgă corală;

• înălțimea sau frecvența unei unde sonore. Această caracteristică fundamentală este cea care ne ajută să distingem sunetele „bip” de registrul de bas. Dacă nu ar exista frecvența sunetului, muzica ar fi posibilă doar sub formă de ritm. Frecvența este măsurată în herți, iar 1 herți este egal cu o oscilație pe secundă;

• timbrul sunetului. Depinde de amestecul de vibrații acustice suplimentare - formant, dar pentru a-l explica in termeni simpli foarte usor: chiar si cu cu ochii inchisiînțelegem că vioara este cea care sună, și nu trombonul, chiar dacă au exact aceleași caracteristici enumerate mai sus.

Timbrul sunetului poate fi comparat cu numeroase nuanțe de gust. În total, avem gusturi amar, dulce, acru și sărat, dar aceste patru caracteristici sunt departe de a epuiza tot felul de senzații gustative. Același lucru se întâmplă și cu timbrul.

Să ne oprim mai în detaliu asupra înălțimii sunetului, deoarece tocmai asupra acestei caracteristici cel mai acuitatea auzului și gama de vibrații acustice percepute. Ce este un interval frecvențe audio?

Raza de auz in conditii ideale

Frecvențele percepute de urechea umană în condiții de laborator sau ideale sunt într-o bandă relativ largă de la 16 Herți la 20.000 Herți (20 kHz). Totul deasupra și dedesubt - urechea umană nu poate auzi. Acestea sunt infrasunetele și ultrasunetele. Ce este?

infrasunete

Nu se aude, dar corpul îl poate simți, ca lucrul unui difuzor mare de bas - un subwoofer. Acestea sunt vibrații infrasonice. Toată lumea știe foarte bine că, dacă slăbiți constant coarda basului de la chitară, atunci, în ciuda vibrațiilor continue, sunetul dispare. Dar aceste vibrații pot fi încă simțite cu vârful degetelor atingând sfoara.

Mulți oameni lucrează în domeniul infrasonic. organe interne uman: există o contracție a intestinului, dilatarea și îngustarea vaselor de sânge, multe reacții biochimice. Infrasunetele foarte puternice pot provoca grave stare de boală, chiar și valuri de groază de panică, acțiunea armelor infrasonice se bazează pe aceasta.

Ecografie

Pe partea opusă a spectrului sunt sunete foarte înalte. Dacă sunetul are o frecvență de peste 20 kiloherți, atunci se oprește „bipurile” și devine în principiu inaudibil pentru urechea umană. Devine ultrasonic. Ecografia are mare aplicațieîn economia naţională, pe baza acesteia diagnosticul cu ultrasunete. Cu ajutorul ultrasunetelor, navele navighează pe mare, ocolind aisbergurile și evitând apele de mică adâncime. Datorită ultrasunetelor, specialiștii găsesc goluri în structurile integral metalice, de exemplu, în șine. Toată lumea a văzut cum muncitorii au rostogolit un cărucior special de detectare a defectelor de-a lungul șinelor, generând și primind vibrații acustice de înaltă frecvență. Se folosește ultrasunetele liliecii pentru a găsi o cale inconfundabilă în întuneric fără să dai peste pereții peșterilor, balenele și delfinii.

Se știe că odată cu vârsta, capacitatea de a distinge sunetele înalte scade, iar copiii le pot auzi cel mai bine. Cercetare modernă arată că deja la vârsta de 9-10 ani, intervalul de auz la copii începe să scadă treptat, iar la persoanele în vârstă audibilitatea frecvențelor înalte este mult mai proastă.

Pentru a auzi cum percep persoanele în vârstă muzica, trebuie doar să utilizați egalizatorul cu mai multe benzi din playerul dvs. telefon mobil coborâți unul sau două rânduri de frecvențe înalte. Rezultatul inconfortabil „mormăi, ca dintr-un butoi” și va fi o mare ilustrare a modului în care voi înșivă veți auzi după vârsta de 70 de ani.

în pierderea auzului rol important joacă malnutriție, băutură și fumat, amânare plăci de colesterol pe pereții vaselor de sânge. Statistici ORL - medicii susțin că persoanele cu prima grupă sanguină ajung mai des și mai repede la pierderea auzului decât restul. Se apropie de pierderea auzului supraponderal, patologia endocrina.

Interval de auz în condiții normale

Dacă tăiem „părțile marginale” ale spectrului de sunet, atunci nu este atât de mult disponibil pentru o viață umană confortabilă: acesta este intervalul de la 200 Hz la 4000 Hz, care corespunde aproape complet cu gama vocii umane, de la deep basso-profundo to high coloratura soprano. Totuşi, chiar şi când conditii confortabile, auzul unei persoane se deteriorează constant. De obicei, cea mai mare sensibilitate și susceptibilitate la adulții sub 40 de ani este la nivelul de 3 kiloherți, iar la vârsta de 60 de ani sau mai mult scade la 1 kilohertz.

Gama de auz pentru bărbați și femei

În prezent, segregarea sexuală nu este binevenită, dar bărbații și femeile percep sunetul într-adevăr diferit: femeile sunt capabile să audă mai bine în intervalul înalt, iar involuția sunetului legată de vârstă în regiunea de înaltă frecvență este mai lentă, iar bărbații percep sunetele înalte oarecum. mai rau. Ar părea logic să presupunem că bărbații aud mai bine în registrul de bas, dar nu este așa. Percepția sunetelor de bas atât la bărbați, cât și la femei este aproape aceeași.

Dar acolo este femei unice asupra „generaţiei” de sunete. Astfel, gama vocală a cântăreței peruviane Yma Sumac (aproape cinci octave) s-a extins de la sunetul „si” al unei octave mari (123,5 Hz) până la „la” al celei de-a patra octave (3520 Hz). Un exemplu de voce unică poate fi găsit mai jos.

În același timp, bărbații și femeile au destul mare diferențăîn muncă aparat de vorbire. Femeile produc sunete de la 120 la 400 hertzi, iar bărbații de la 80 la 150 Hz, conform datelor medii.

Diverse scale pentru a indica raza de auz

La început, am vorbit despre faptul că înălțimea nu este singura caracteristică a sunetului. Prin urmare, există scări diferite, în funcție de diferite game. Sunetul auzit de urechea umană poate fi, de exemplu, liniștit și puternic. Cea mai simplă și mai acceptabilă din punct de vedere clinic scara sonoră a sunetului este cea care măsoară presiunea sonoră percepută de timpan.

Această scară se bazează pe cea mai mică energie de vibrație sonoră, care este capabilă să se transforme într-un impuls nervos și să provoace o senzație de sunet. Acesta este pragul percepției auditive. Cu cât pragul de percepție este mai mic, cu atât sensibilitatea este mai mare și invers. Specialiștii fac distincție între intensitatea sunetului, care este un parametru fizic, și volumul, care este o valoare subiectivă. Se știe că sunetul are strict aceeași intensitate om sanatos, iar o persoană cu pierdere a auzului va fi percepută ca doi sunet diferit, mai tare și mai liniștit.

Toată lumea știe cum în cabinetul medicului ORL pacientul stă într-un colț, se întoarce, iar medicul din colțul următor verifică percepția pacientului asupra vorbirii în șoaptă, rostind numere separate. Acesta este cel mai simplu exemplu de diagnostic primar al pierderii auzului.

Se știe că respirația abia perceptibilă a unei alte persoane este de 10 decibeli (dB) de intensitate a presiunii sonore, o conversație normală în mediu de acasă corespunde la 50 dB, urletul unei sirene de incendiu este de 100 dB, iar un avion cu reacție decolează în apropiere, în apropiere pragul durerii- 120 decibeli.

Poate fi surprinzător că întreaga intensitate enormă a vibrațiilor sonore se potrivește la o scară atât de mică, dar această impresie este înșelătoare. Aceasta este o scară logaritmică, iar fiecare pas succesiv este de 10 ori mai intens decât cel precedent. După același principiu, se construiește o scală de evaluare a intensității cutremurelor, unde sunt doar 12 puncte.

Astăzi înțelegem cum să descifrăm o audiogramă. Svetlana Leonidovna Kovalenko, doctor în învățământ superior, ne ajută în acest sens. categoria de calificare, audiolog-otorinolaringolog pediatru șef din Krasnodar, candidat la științe medicale.

rezumat

Articolul s-a dovedit a fi mare și detaliat - pentru a înțelege cum să descifrați o audiogramă, trebuie mai întâi să vă familiarizați cu termenii de bază ai audiometriei și să analizați exemple. Dacă nu ai timp să citești și să înțelegi detaliile de mult timp, în cardul de mai jos - rezumat articole.

O audiograma este un grafic al senzațiilor auditive ale pacientului. Ajută la diagnosticarea pierderii auzului. Pe audiogramă există două axe: orizontală - frecvență (numărul de vibrații sonore pe secundă, exprimat în herți) și verticală - intensitatea sunetului (valoare relativă, exprimată în decibeli). Audiograma arată conducere osoasă(sunetul care sub formă de vibrații ajunge la urechea internă prin oasele craniului) și conducerea aerului (sunetul care ajunge la urechea internă în mod obișnuit - prin urechea externă și medie).

În timpul audiometriei, pacientului i se dă un semnal frecventa diferita iar intensitatea și marcați cu puncte valoarea sunetului minim pe care îl aude pacientul. Fiecare punct indică intensitatea minimă a sunetului la care pacientul aude la o anumită frecvență. Prin conectarea punctelor, obținem un grafic, sau mai degrabă, două - unul pentru conducerea sunetului osos, celălalt pentru aer.

Norma de auz este atunci când graficele sunt în intervalul de la 0 la 25 dB. Diferența dintre programul de conducere a sunetului osos și aerian se numește interval os-aer. Dacă programul de conducere a sunetului osos este normal, iar programul de aer este sub normă (există un interval aer-os), acesta este un indicator al pierderii auzului conductiv. Dacă graficul de conducere osoasă repetă graficul de conducere a aerului și ambele se află mai jos intervalul normal Acest lucru indică pierderea auzului neurosenzorial. Dacă intervalul aer-os este clar definit și ambele grafice arată încălcări, atunci pierderea auzului este mixtă.

Concepte de bază ale audiometriei

Pentru a înțelege cum să descifram o audiogramă, să ne oprim mai întâi la câțiva termeni și la tehnica audiometriei în sine.

Sunetul are două caracteristici fizice principale: intensitatea și frecvența.

Intensitatea sunetului este determinată de puterea presiunii sonore, care este foarte variabilă la om. Prin urmare, pentru comoditate, se obișnuiește să se utilizeze valori relative, cum ar fi decibelii (dB) - aceasta este o scară zecimală de logaritmi.

Frecvența unui ton este măsurată prin numărul de vibrații ale sunetului pe secundă și este exprimată în herți (Hz). În mod convențional, intervalul de frecvență a sunetului este împărțit în joasă - sub 500 Hz, medie (vorbire) 500-4000 Hz și înaltă - 4000 Hz și peste.

Audiometria este o măsură a acuității auzului. Această tehnică este subiectivă și necesită părere cu pacientul. Examinatorul (cel care conduce studiul) dă un semnal folosind un audiometru, iar subiectul (al cărui auz este examinat) anunță dacă aude acest sunet sau nu. Cel mai adesea, pentru asta, apasă un buton, mai rar ridică mâna sau dă din cap, iar copiii pun jucăriile într-un coș.

Exista tipuri diferite audiometrie: prag tonal, supraprag și vorbire. În practică, audiometria cu prag de ton cel mai frecvent utilizată, care determină pragul minim de auz (cel mai silentios sunet pe care îl aude o persoană, măsurat în decibeli (dB)) la frecvente diferite(de regulă, în intervalul 125 Hz - 8000 Hz, mai rar până la 12.500 și chiar până la 20.000 Hz). Aceste date sunt notate pe un formular special.

O audiograma este un grafic al senzațiilor auditive ale pacientului. Aceste senzații pot depinde atât de persoana însuși, cât și de a lui starea generala, arterială și presiune intracraniană, stări de spirit etc., iar din factori externi- fenomene atmosferice, zgomot în cameră, distrageri etc.

Cum este trasată o audiogramă

Conducția aerului (prin căști) și conducția osoasă (printr-un vibrator osos plasat în spatele urechii) sunt măsurate separat pentru fiecare ureche.

Conductia aerului- acesta este direct auzul pacientului, iar conducerea osoasă este auzul unei persoane, excluzând sistemul conducător al sunetului (urechea exterioară și medie), se mai numește și rezerva cohleea (urechea internă).

Conducerea osoasă datorită faptului că oasele craniului captează vibrațiile sonore care vin la urechea internă. Astfel, dacă există o obstrucție în urechea externă și medie (orice stări patologice), apoi unda sonoră ajunge în cohlee datorită conducerii osoase.

Audiograma goală

Sub forma unei audiograme, cel mai adesea dreapta și urechea stanga reprezentat separat și semnat (cel mai adesea urechea dreapta pe stânga, iar urechea stângă pe dreapta), ca în figurile 2 și 3. Uneori, ambele urechi sunt marcate pe aceeași formă, ele se disting fie prin culoare (urechea dreaptă este întotdeauna roșie, iar urechea stângă este albastră). ), sau prin simboluri (cercul sau pătratul din dreapta (0-- -0---0), iar cel din stânga este o cruce (x---x----x)). Conducția aerului este întotdeauna marcată cu o linie continuă, iar conducerea osoasă cu o linie întreruptă.

Nivelul de auz (intensitatea stimulului) este marcat vertical în decibeli (dB) în trepte de 5 sau 10 dB, de sus în jos, începând de la -5 sau -10, și terminând cu 100 dB, mai rar 110 dB, 120 dB . Frecvențele sunt marcate orizontal, de la stânga la dreapta, începând de la 125 Hz, apoi 250 Hz, 500 Hz, 1000 Hz (1 kHz), 2000 Hz (2 kHz), 4000 Hz (4 kHz), 6000 Hz (6 kHz), 8000 Hz (8 kHz), etc., pot fi o oarecare variație. La fiecare frecvență se notează nivelul de auz în decibeli, apoi se conectează punctele, se obține un grafic. Cu cât graficul este mai mare, cu atât auzul este mai bun.

Cum se transcrie o audiogramă

Când se examinează un pacient, în primul rând, este necesar să se determine subiectul (nivelul) leziunii și gradul de afectare auditivă. Audiometria efectuată corect răspunde la ambele întrebări.

Patologia auzului poate fi la nivel de conducere unda de sunet(urechea externă și medie sunt responsabile pentru acest mecanism), o astfel de pierdere a auzului se numește conductivă sau conductivă; la nivelul urechii interne (aparatul receptor al cohleei), această hipoacuzie este senzorineurală (neurosenzorială), uneori există o leziune combinată, o astfel de hipoacuzie se numește mixtă. Foarte rar există încălcări la nivelul căilor auditive și al cortexului cerebral, apoi se vorbește despre hipoacuzie retrocohleară.

Audiogramele (graficele) pot fi ascendente (cel mai adesea cu hipoacuzie conductivă), descrescătoare (mai des cu hipoacuzie neurosensorială), orizontale (plate) și, de asemenea, cu o configurație diferită. Spațiul dintre graficul de conducere osoasă și graficul de conducere a aerului este intervalul aer-os. Determină ce fel de hipoacuzie avem de-a face: senzorineurală, conductivă sau mixtă.

Dacă graficul audiogramei se află în intervalul de la 0 la 25 dB pentru toate frecvențele studiate, atunci se consideră că persoana are un auz normal. Dacă graficul audiogramei scade, atunci aceasta este o patologie. Severitatea patologiei este determinată de gradul de pierdere a auzului. Există diverse calcule ale gradului de pierdere a auzului. Cu toate acestea, cel mai mult utilizare largă a primit o clasificare internațională a hipoacuziei, care calculează media aritmetică a hipoacuziei la 4 frecvențe principale (cea mai importantă pentru percepția vorbirii): 500 Hz, 1000 Hz, 2000 Hz și 4000 Hz.

1 grad de pierdere a auzului- încălcare între 26-40 dB,
2 grade - încălcare în intervalul 41-55 dB,
3 grade - încălcare 56−70 dB,
4 grade - 71-90 dB și peste 91 dB - zonă de surditate.

Gradul 1 este definit ca ușoară, gradul 2 este moderat, gradele 3 și 4 sunt severe, iar surditatea este extrem de gravă.

Dacă conducerea osoasă este normală (0-25 dB), iar conducerea aerului este afectată, acesta este un indicator hipoacuzie conductivă. În cazurile în care atât conducerea sunetului osoasă, cât și a aerului este afectată, dar există un decalaj os-aer, pacientul tip mixt pierderea auzului(încălcări atât în ​​medie, cât și în urechea internă). Dacă conducerea osoasă repetă conducerea aerului, atunci aceasta hipoacuzie neurosenzorială. Cu toate acestea, atunci când se determină conducerea osoasă, trebuie reținut că frecvente joase(125Hz, 250Hz) dau efectul de vibrație și subiectul poate lua această senzație ca fiind auditivă. Prin urmare, este necesar să fim critici cu privire la intervalul aer-os la aceste frecvențe, mai ales când grade severe pierderea auzului (3-4 grade și surditate).

Pierderea auzului conductiv este rareori severă, mai des pierderea auzului de gradul 1-2. Excepțiile sunt cronice boli inflamatorii urechea medie după interventii chirurgicale pe urechea medie etc., anomalii congenitale dezvoltarea urechii externe și medii (microotia, atrezia externă canalele auditive etc.), precum și cu otoscleroză.

Figura 1 - un exemplu de audiogramă normală: conducerea aerului și osoasă în 25 dB în întregul interval de frecvențe studiate pe ambele părți.

Figurile 2 și 3 prezintă exemple tipice de hipoacuzie conductivă: conducerea sunetului osos este în intervalul normal (0-25 dB), în timp ce conducerea aerului este perturbată, există un decalaj os-aer.

Orez. 2. Audiograma unui pacient cu hipoacuzie conductivă bilaterală.

Pentru a calcula gradul de pierdere a auzului, adăugați 4 valori - intensitatea sunetului la 500, 1000, 2000 și 4000 Hz și împărțiți la 4 pentru a obține media aritmetică. Ajungem pe dreapta: la 500Hz - 40dB, 1000Hz - 40dB, 2000Hz - 40dB, 4000Hz - 45dB, în total - 165dB. Împărțire la 4, este egal cu 41,25 dB. Conform clasificare internationala, acesta este gradul 2 de pierdere a auzului. Determinăm pierderea auzului în stânga: 500Hz - 40dB, 1000Hz - 40dB, 2000Hz - 40dB, 4000Hz - 30dB = 150, împărțit la 4, obținem 37,5 dB, ceea ce corespunde cu 1 grad de pierdere a auzului. Conform acestei audiograme se poate face următoarea concluzie: hipoacuzie conductivă bilaterală în dreapta gradului II, în stânga gradului I.

Orez. 3. Audiograma unui pacient cu hipoacuzie conductivă bilaterală.

Efectuăm o operație similară pentru Figura 3. Gradul de hipoacuzie în dreapta: 40+40+30+20=130; 130:4=32,5, adică 1 grad de pierdere a auzului. În stânga, respectiv: 45+45+40+20=150; 150:4=37,5, care este, de asemenea, gradul I. Astfel, putem trage următoarea concluzie: hipoacuzie conductivă bilaterală de gradul I.

Figurile 4 și 5 sunt exemple de hipoacuzie neurosenzorială, care arată că conducerea osoasă repetă conducerea aerului. Totodată, în Figura 4, auzul în urechea dreaptă este normal (în limita a 25 dB), iar în stânga se observă hipoacuzie senzorineurală, cu o leziune predominantă de înalte frecvenţe.

Orez. 4. Audiograma unui pacient cu hipoacuzie senzorineurală la stânga, urechea dreaptă este normală.

Gradul de hipoacuzie se calculează pentru urechea stângă: 20+30+40+55=145; 145:4=36,25, ceea ce corespunde unui grad de pierdere a auzului. Concluzie: hipoacuzie senzorineurală stângă de gradul I.

Orez. 5. Audiograma unui pacient cu hipoacuzie neurosenzorială bilaterală.

Pentru această audiogramă, absența conducere osoasă stânga. Acest lucru se datorează limitărilor instrumentelor (intensitatea maximă a vibratorului osos este de 45−70 dB). Calculăm gradul de hipoacuzie: în dreapta: 20+25+40+50=135; 135:4=33,75, ceea ce corespunde unui grad de hipoacuzie; stânga — 90+90+95+100=375; 375:4=93,75, care corespunde surdității. Concluzie: hipoacuzie neurosenzorială bilaterală la 1 grad dreapta, surditate la stânga.

Audiograma pentru pierderea mixtă a auzului este prezentată în Figura 6.

Figura 6. Sunt prezente atât tulburările de conducere aeriană, cât și cele osoase. Intervalul aer-os este clar definit.

Gradul de hipoacuzie se calculează conform clasificării internaționale, care este media aritmetică de 31,25 dB pentru urechea dreaptă și 36,25 dB pentru urechea stângă, ceea ce corespunde unui grad de hipoacuzie. Concluzie: hipoacuzie bilaterală 1 grad tip mixt.

Au făcut o audiogramă. Ce atunci?

În concluzie, trebuie menționat că audiometria nu este singura metodă de studiere a auzului. De obicei, pentru a stabili diagnostic final este nevoie de un studiu audiologic cuprinzător, care, pe lângă audiometrie, include impedanmetria acustică, emisia otoacustică, potențialele evocate auditive, testarea auzului folosind șoaptă și vorbire colocvială. De asemenea, în unele cazuri, examenul audiologic trebuie completat cu alte metode de cercetare, precum și cu implicarea specialiștilor din specialitățile conexe.

După diagnosticarea tulburărilor de auz, este necesar să se abordeze problemele de tratament, prevenire și reabilitare a pacienților cu hipoacuzie.

Cel mai promițător tratament pentru pierderea auzului conductiv. Alegerea direcției de tratament: medicație, fizioterapie sau intervenție chirurgicală este determinată de medicul curant. În cazul hipoacuziei senzorineurale, îmbunătățirea sau restabilirea auzului este posibilă numai în forma sa acută (cu o durată a hipoacuziei de cel mult 1 lună).

În cazurile de hipoacuzie persistentă ireversibilă, medicul stabilește metodele de reabilitare: proteze auditive sau implant cohlear. Astfel de pacienți ar trebui să fie observați de cel puțin 2 ori pe an de către un audiolog și, pentru a preveni progresia ulterioară a pierderii auzului, trebuie să primească cursuri de tratament medicamentos.