počuteľný rozsah. "Minimálny viditeľný rozdiel"

Strata sluchu je patologický stav charakterizovaný stratou sluchu a ťažkosťami s porozumením hovorenej reči. Vyskytuje sa pomerne často, najmä u starších ľudí. V súčasnosti však existuje trend k skoršiemu rozvoju straty sluchu, a to aj medzi mladými ľuďmi a deťmi. Podľa toho, ako je sluch oslabený, sa porucha sluchu delí na rôzne stupne.

Čo sú decibely a hertz

Akýkoľvek zvuk alebo hluk možno charakterizovať dvoma parametrami: výškou a intenzitou zvuku.

Smola

Výška zvuku je určená počtom vibrácií zvukovej vlny a vyjadruje sa v hertzoch (Hz): čím vyšší je hertz, tým vyšší je tón. Napríklad úplne prvý biely kláves naľavo na bežnom klavíri (subkontroktáva „A“) produkuje nízky zvuk pri 27 500 Hz, zatiaľ čo úplne posledný biely kláves napravo („až“ piata oktáva) produkuje 4186,0 Hz. .

Ľudské ucho je schopné rozlíšiť zvuky v rozsahu 16–20 000 Hz. Čokoľvek menej ako 16 Hz sa nazýva infrazvuk a všetko nad 20 000 sa nazýva ultrazvuk. Ultrazvuk aj infrazvuk ľudské ucho nevníma, ale môže pôsobiť na telo a psychiku.

Podľa frekvencie možno všetky počuteľné zvuky rozdeliť na vysoké, stredné a nízke frekvencie. Nízkofrekvenčné zvuky sú do 500 Hz, stredná frekvencia - v rozmedzí 500-10 000 Hz, vysokofrekvenčné - všetky zvuky s frekvenciou vyššou ako 10 000 Hz. Ľudské ucho pri rovnakej nárazovej sile lepšie počuje zvuky strednej frekvencie, ktoré sú vnímané ako hlasnejšie. V súlade s tým sú nízkofrekvenčné a vysokofrekvenčné zvuky „počuteľné“ tichšie alebo dokonca „prestanú znieť“. Vo všeobecnosti platí, že po 40–50 rokoch sa horná hranica počuteľnosti zvukov zníži z 20 000 na 16 000 Hz.

zvuková sila

Ak je ucho vystavené veľmi hlasnému zvuku, môže dôjsť k prasknutiu bubienka. Na obrázku nižšie - normálna membrána, hore - membrána s defektom.

Akýkoľvek zvuk môže ovplyvniť orgán sluchu rôznymi spôsobmi. Závisí to od jeho sily zvuku alebo hlasitosti, ktorá sa meria v decibeloch (dB).

Normálny sluch je schopný rozlíšiť zvuky v rozsahu od 0 dB a viac. Pri vystavení hlasitému zvuku viac ako 120 dB.

Najpohodlnejšie ľudské ucho cíti v rozsahu do 80-85 dB.

Na porovnanie:

• zimný les v pokojnom počasí - asi 0 dB,
• šuchot lístia v lese, parku - 20-30 dB,
• bežná hovorová reč, kancelárska práca - 40-60 dB,
• hluk z motora v aute - 70-80 dB,
• hlasné výkriky - 85-90 dB,
• hromy - 100 dB,
• zbíjačka vo vzdialenosti 1 meter od nej - asi 120 dB.

Stupne straty sluchu vo vzťahu k hlasitosti

Zvyčajne sa rozlišujú tieto stupne straty sluchu:

• Normálny sluch – človek počuje zvuky v rozsahu od 0 do 25 dB a vyššie. Rozlišuje šuchot lístia, spev vtákov v lese, tikanie nástenných hodín atď.
• Strata sluchu:

1. I stupeň (mierny) - človek začína počuť zvuky od 26-40 dB.
2. II stupeň (stredný) - prah vnímania zvukov začína od 40 do 55 dB.
3. III stupeň (ťažký) - počuje zvuky od 56-70 dB.
4. IV stupeň (hlboký) - od 71 do 90 dB.

• Hluchota je stav, keď človek nepočuje zvuk hlasnejší ako 90 dB.

Skrátená verzia stupňov straty sluchu:

1. Svetelný stupeň - schopnosť vnímať zvuky menšie ako 50 dB. Hovorovej reči človek rozumie takmer v plnom rozsahu na vzdialenosť viac ako 1 m.
2. Stredný stupeň - prah vnímania zvukov začína pri hlasitosti 50–70 dB. Komunikácia medzi sebou je náročná, pretože v tomto prípade človek dobre počuje reč na vzdialenosť do 1 m.
3. Ťažký stupeň - viac ako 70 dB. Reč normálnej intenzity už nie je v blízkosti ucha počuteľná alebo nezrozumiteľná. Musíte kričať alebo použiť špeciálny načúvací prístroj.

V každodennom praktickom živote môžu odborníci použiť inú klasifikáciu straty sluchu:

1. Normálny sluch. Osoba počuje konverzačnú reč a šepot na vzdialenosť viac ako 6 m.
2. Mierna strata sluchu. Človek rozumie hovorovej reči na vzdialenosť viac ako 6 m, ale šepot počuje najviac 3-6 metrov od neho. Pacient dokáže rozlíšiť reč aj pri vonkajšom hluku.
3. Stredný stupeň straty sluchu. Šepot rozlišuje vo vzdialenosti nie viac ako 1-3 m a bežná konverzačná reč - do 4-6 m. Vnímanie reči môže byť narušené vonkajším hlukom.
4. Významný stupeň straty sluchu. Konverzačný prejav nepočuť ďalej ako na vzdialenosť 2-4 m a šepot - do 0,5-1 m. Je nečitateľné vnímanie slov, niektoré jednotlivé frázy alebo slová sa musia niekoľkokrát opakovať.
5. Ťažký stupeň. Šepot je takmer nerozoznateľný aj pri samotnom uchu, hovorová reč, aj keď kričí, je sotva rozlíšiteľná na vzdialenosť menšiu ako 2 m. Číta viac z pier.

Stupne straty sluchu vo vzťahu k výške tónu

• I skupina. Pacienti sú schopní vnímať len nízke frekvencie v rozsahu 125–150 Hz. Reagujú len na nízke a silné hlasy.
• II skupina. V tomto prípade sa pre vnímanie sprístupnia vyššie frekvencie, ktoré sú v rozsahu od 150 do 500 Hz. Zvyčajne sa jednoduché hovorové samohlásky "o", "y" stanú rozlíšiteľnými pre vnímanie.
• III skupina. Dobré vnímanie nízkych a stredných frekvencií (do 1000 Hz). Takíto pacienti už počúvajú hudbu, rozlišujú zvonček, počujú takmer všetky samohlásky a zachytávajú význam jednoduchých fráz a jednotlivých slov.
• IV skupina. Staňte sa prístupným vnímaniu frekvencií až do 2000 Hz. Pacienti rozlišujú takmer všetky zvuky, ako aj jednotlivé frázy a slová. Rozumejú reči.

Táto klasifikácia poruchy sluchu je dôležitá nielen pre správny výber načúvacieho prístroja, ale aj pre určenie detí v bežnej alebo špecializovanej škole pre.

Diagnóza straty sluchu

Audiometria môže pomôcť určiť stupeň straty sluchu u pacienta.

Najpresnejším spoľahlivým spôsobom na identifikáciu a určenie stupňa straty sluchu je audiometria. Na tento účel sa pacientovi nasadia špeciálne slúchadlá, do ktorých sa aplikuje signál príslušnej frekvencie a sily. Ak subjekt počuje signál, dá o tom vedieť stlačením tlačidla na zariadení alebo kývnutím hlavy. Podľa výsledkov audiometrie sa zostavuje zodpovedajúca krivka sluchového vnímania (audiogram), ktorej analýza umožňuje nielen identifikovať stupeň straty sluchu, ale v niektorých situáciách aj hlbšie pochopiť podstatu straty sluchu.
Niekedy pri vykonávaní audiometrie nenosia slúchadlá, ale používajú ladičku alebo jednoducho vyslovujú určité slová v určitej vzdialenosti od pacienta.

Kedy navštíviť lekára

Je potrebné kontaktovať lekára ORL, ak:

1. Začali ste otáčať hlavu smerom k tomu, kto hovorí, a zároveň ste sa napínali, aby ste ho počuli.
2. Príbuzní žijúci s vami alebo priatelia, ktorí prišli na návštevu, poznamenali, že ste zapli televízor, rádio, prehrávač príliš nahlas.
3. Zvonček teraz nie je taký zreteľný ako predtým alebo ste ho úplne prestali počuť.
4. Keď telefonujete, požiadate druhú osobu, aby hovorila hlasnejšie a jasnejšie.
5. Začali ťa žiadať, aby si zopakoval, čo ti bolo povedané.
6. Ak je okolo hluk, potom je oveľa ťažšie počuť partnera a pochopiť, o čom hovorí.

Napriek tomu, že vo všeobecnosti platí, že čím skôr sa stanoví správna diagnóza a začne sa liečba, tým sú výsledky lepšie a je pravdepodobnejšie, že sluch bude pretrvávať ešte dlhé roky.

Po zvážení teórie šírenia a mechanizmov výskytu zvukových vĺn je vhodné pochopiť, ako zvuk „interpretuje“ alebo ako človek vníma. Párový orgán, ucho, je zodpovedný za vnímanie zvukových vĺn v ľudskom tele. ľudské ucho- veľmi zložitý orgán, ktorý má dve funkcie: 1) vníma zvukové impulzy 2) plní úlohu vestibulárneho aparátu celého tela Ľudské telo, určuje polohu tela v priestore a dáva vitálnu schopnosť udržiavať rovnováhu. Priemerné ľudské ucho je schopné zachytiť kolísanie 20 - 20 000 Hz, existujú však odchýlky nahor alebo nadol. V ideálnom prípade je počuteľný frekvenčný rozsah 16 - 20 000 Hz, čo tiež zodpovedá vlnovej dĺžke 16 m - 20 cm. Ucho je rozdelené na tri časti: vonkajšie, stredné a vnútorné ucho. Každé z týchto „oddelení“ plní svoju vlastnú funkciu, avšak všetky tri oddelenia sú navzájom úzko prepojené a v skutočnosti na seba realizujú prenos vlny zvukových vibrácií.

Vonkajšie (vonkajšie) ucho

Vonkajšie ucho pozostáva z ušnice a vonkajšieho zvukovodu. Ušnica je elastická chrupavka zložitého tvaru, pokrytá kožou. V spodnej časti ušnice je lalok, ktorý pozostáva z tukového tkaniva a je tiež pokrytý kožou. Ušnica funguje ako prijímač zvukových vĺn z okolitého priestoru. Špeciálny tvar štruktúry ušnice umožňuje lepšie zachytiť zvuky, najmä zvuky stredného frekvenčného rozsahu, ktorý je zodpovedný za prenos rečových informácií. Táto skutočnosť je do značnej miery spôsobená evolučnou nevyhnutnosťou, pretože človek trávi väčšinu svojho života ústnou komunikáciou so zástupcami svojho druhu. Ľudská ušnica je prakticky nehybná, na rozdiel od veľkého počtu zástupcov živočíšnych druhov, ktoré využívajú pohyby uší na presnejšie naladenie na zdroj zvuku.

Záhyby ľudského ušnice sú usporiadané tak, že robia korekcie (drobné skreslenia) vzhľadom na vertikálne a horizontálne umiestnenie zdroja zvuku v priestore. Vďaka tejto jedinečnej vlastnosti je človek schopný celkom jasne určiť polohu objektu v priestore vzhľadom na seba, pričom sa zameriava iba na zvuk. Táto funkcia je dobre známa aj pod pojmom „lokalizácia zvuku“. Hlavnou funkciou ušnice je zachytiť čo najviac zvukov v počuteľnom frekvenčnom rozsahu. O ďalšom osude „chytených“ zvukových vĺn sa rozhoduje vo zvukovode, ktorého dĺžka je 25-30 mm. V ňom prechádza chrupavková časť vonkajšieho ušnice do kosti a povrch kože zvukovodu je vybavený mazovými a sírovými žľazami. Na konci zvukovodu je elastická bubienková membrána, na ktorú sa dostávajú vibrácie zvukových vĺn, čím vyvolávajú jej odozvu vibrácie. Tympanická membrána zasa prenáša tieto prijaté vibrácie do oblasti stredného ucha.

Stredné ucho

Vibrácie prenášané tympanickou membránou vstupujú do oblasti stredného ucha nazývanej „oblasť bubienka“. Ide o oblasť s objemom približne jeden kubický centimeter, v ktorej sa nachádzajú tri sluchové kostičky: kladivo, nákovu a strmeň. Práve tieto "medzi" prvky plnia najdôležitejšiu funkciu: prenos zvukových vĺn do vnútorného ucha a súčasné zosilnenie. Sluchové ossicles sú mimoriadne zložitý reťazec prenosu zvuku. Všetky tri kosti sú navzájom úzko spojené, ako aj s bubienkom, vďaka čomu dochádza k prenosu vibrácií "po reťazi". Na prístupe do oblasti vnútorného ucha je okno predsiene, ktoré je blokované spodnou časťou strmeňa. Na vyrovnanie tlaku na oboch stranách bubienka (napríklad pri zmenách vonkajšieho tlaku) je oblasť stredného ucha spojená s nosohltanom cez Eustachovu trubicu. Všetci dobre vieme o efekte upchávania uší, ku ktorému dochádza práve kvôli takémuto jemnému ladeniu. Zo stredného ucha dopadajú zvukové vibrácie, už zosilnené, do oblasti vnútorného ucha, ktorá je najzložitejšia a najcitlivejšia.

vnútorné ucho

Najkomplexnejšou formou je vnútorné ucho, ktoré sa z tohto dôvodu nazýva labyrint. Kostný labyrint zahŕňa: vestibul, slimák a polkruhové kanály, ako aj vestibulárny aparát zodpovedný za rovnováhu. Je to slimák, ktorý priamo súvisí so sluchom v tomto zväzku. Slimák je špirálovitý membránový kanál naplnený lymfatickou tekutinou. Vo vnútri je kanál rozdelený na dve časti ďalšou membránovou priehradkou nazývanou „základná membrána“. Táto membrána pozostáva z vlákien rôznych dĺžok (spolu viac ako 24 000), natiahnutých ako struny, pričom každá struna rezonuje svojim špecifickým zvukom. Kanál je rozdelený membránou na horný a dolný rebrík, ktoré spolu komunikujú v hornej časti slimáka. Na opačnom konci sa kanál pripája k receptorovému aparátu sluchového analyzátora, ktorý je pokrytý drobnými vlasovými bunkami. Tento prístroj sluchového analyzátora sa tiež nazýva Cortiho orgán. Keď vibrácie zo stredného ucha vstúpia do slimáka, lymfatická tekutina, ktorá vypĺňa kanál, tiež začne vibrovať a prenáša vibrácie na hlavnú membránu. V tomto momente vstupuje do činnosti prístroj sluchového analyzátora, ktorého vláskové bunky usporiadané v niekoľkých radoch premieňajú zvukové vibrácie na elektrické „nervové“ impulzy, ktoré sa prenášajú pozdĺž sluchového nervu do časovej zóny mozgovej kôry. . Takýmto zložitým a zdobeným spôsobom človek nakoniec začuje požadovaný zvuk.

Vlastnosti vnímania a tvorby reči

Mechanizmus tvorby reči sa u ľudí formoval počas celého evolučného štádia. Význam tejto schopnosti je prenášať verbálne a neverbálne informácie. Prvý nesie verbálnu a sémantickú záťaž, druhý je zodpovedný za prenos emocionálnej zložky. Proces tvorby a vnímania reči zahŕňa: formuláciu správy; kódovanie do prvkov podľa pravidiel existujúceho jazyka; prechodné neuromuskulárne akcie; pohyby hlasiviek; vyžarovanie akustického signálu; Potom vstúpi do činnosti poslucháč, ktorý vykoná: spektrálnu analýzu prijatého akustického signálu a výber akustických prvkov v periférnom sluchovom systéme, prenos vybraných prvkov cez neurónové siete, rozpoznávanie jazykového kódu (lingvistická analýza), pochopenie významu správy.
Zariadenie na generovanie rečových signálov možno porovnať so zložitým dychovým nástrojom, ale všestrannosť a flexibilita ladenia a schopnosť reprodukovať najmenšie jemnosti a detaily nemajú v prírode analógy. Mechanizmus tvorby hlasu pozostáva z troch neoddeliteľných komponentov:

1. Generátor- pľúca ako zásobník objemu vzduchu. Prebytočná tlaková energia sa ukladá v pľúcach, následne cez vylučovací kanál, pomocou svalového aparátu, je táto energia odvádzaná cez priedušnicu spojenú s hrtanom. V tomto štádiu je prúd vzduchu prerušený a upravený;
2. Vibrátor- pozostáva z hlasiviek. Prúdenie ovplyvňujú aj turbulentné prúdy vzduchu (vytvárajú okrajové tóny) a zdroje impulzov (výbuchy);
3. Rezonátor- zahŕňa rezonančné dutiny zložitého geometrického tvaru (hltan, ústne a nosové dutiny).

V súhrne jednotlivých zariadení týchto prvkov sa vytvára jedinečný a individuálny timbre hlasu každého jednotlivca.

Energia vzduchového stĺpca sa vytvára v pľúcach, ktoré vytvárajú určitý prúd vzduchu pri nádychu a výdychu v dôsledku rozdielu atmosférického a intrapulmonálneho tlaku. Proces akumulácie energie sa uskutočňuje inhaláciou, proces uvoľňovania je charakterizovaný výdychom. Stáva sa to v dôsledku stláčania a rozširovania hrudníka, ktoré sa vykonáva pomocou dvoch svalových skupín: medzirebrové a bránice, pri hlbokom dýchaní a speve sa sťahujú aj brušné svaly, hrudník a krk. Pri nádychu sa bránica sťahuje a padá dole, sťahom vonkajších medzirebrových svalov sa dvíhajú rebrá a posúvajú ich do strán a hrudná kosť dopredu. Zväčšenie hrudníka vedie k poklesu tlaku vo vnútri pľúc (v porovnaní s atmosférickým) a tento priestor sa rýchlo naplní vzduchom. Pri výdychu sa svaly primerane uvoľnia a všetko sa vráti do predchádzajúceho stavu (hrudník sa vlastnou gravitáciou vráti do pôvodného stavu, bránica sa zdvihne, objem predtým rozšírených pľúc sa zníži, vnútropľúcny tlak sa zvýši). Inhaláciu možno opísať ako proces, ktorý vyžaduje výdaj energie (aktívny); výdych je proces akumulácie energie (pasívny). K riadeniu procesu dýchania a formovania reči dochádza nevedome, no pri speve si nastavenie dychu vyžaduje vedomý prístup a dlhodobý dodatočný tréning.

Množstvo energie, ktorá sa následne vynakladá na tvorbu reči a hlasu, závisí od objemu uloženého vzduchu a od množstva dodatočného tlaku v pľúcach. Maximálny tlak vyvinutý trénovaným operným spevákom môže dosiahnuť 100-112 dB. Modulácia prúdenia vzduchu vibráciou hlasiviek a vytváranie subfaryngeálneho pretlaku, tieto procesy prebiehajú v hrtane, čo je druh chlopne umiestnenej na konci priedušnice. Ventil plní dvojakú funkciu: chráni pľúca pred cudzími predmetmi a udržiava vysoký tlak. Práve hrtan pôsobí ako zdroj reči a spevu. Hrtan je súbor chrupaviek spojených svalmi. Hrtan má pomerne zložitú štruktúru, ktorej hlavným prvkom je pár hlasiviek. Práve hlasivky sú hlavným (nie však jediným) zdrojom tvorby hlasu či „vibrátora“. Počas tohto procesu sa hlasivky pohybujú, sprevádzané trením. Na ochranu pred tým sa uvoľňuje špeciálny slizničný sekrét, ktorý pôsobí ako lubrikant. Tvorba zvukov reči je určená vibráciami väzov, čo vedie k vytvoreniu prúdu vzduchu vydychovaného z pľúc, k určitému typu amplitúdovej charakteristiky. Medzi hlasivkami sú malé dutiny, ktoré v prípade potreby fungujú ako akustické filtre a rezonátory.

Vlastnosti sluchového vnímania, bezpečnosť počúvania, sluchové prahy, prispôsobenie, správna úroveň hlasitosti

Ako je zrejmé z opisu štruktúry ľudského ucha, tento orgán je veľmi jemný a má pomerne zložitú štruktúru. Ak vezmeme do úvahy túto skutočnosť, nie je ťažké určiť, že tento extrémne tenký a citlivý prístroj má súbor obmedzení, prahov atď. Sluchové ústrojenstvo človeka je prispôsobené na vnímanie tichých zvukov, ako aj zvukov strednej intenzity. Dlhodobé vystavenie hlasitým zvukom má za následok nezvratné posuny sluchových prahov, ako aj iné problémy so sluchom až po úplnú hluchotu. Stupeň poškodenia je priamo úmerný dobe expozície v hlučnom prostredí. V tomto momente vstupuje do platnosti aj adaptačný mechanizmus – t.j. pod vplyvom dlhotrvajúcich hlasitých zvukov sa citlivosť postupne znižuje, vnímaná hlasitosť sa znižuje, sluch sa prispôsobuje.

Adaptácia sa spočiatku snaží chrániť sluchové orgány pred príliš hlasnými zvukmi, práve vplyvom tohto procesu však človek najčastejšie nekontrolovateľne zvyšuje úroveň hlasitosti audiosystému. Ochrana je realizovaná vďaka mechanizmu stredného a vnútorného ucha: strmeň je stiahnutý z oválneho okienka, čím chráni pred nadmerne hlasnými zvukmi. Ochranný mechanizmus ale nie je ideálny a má časové oneskorenie, spúšťa sa len 30-40 ms po začiatku príchodu zvuku, navyše plná ochrana nie je dosiahnutá ani pri trvaní 150 ms. Ochranný mechanizmus sa aktivuje, keď úroveň hlasitosti prekročí úroveň 85 dB, navyše samotná ochrana je až 20 dB.
Za najnebezpečnejší možno v tomto prípade považovať fenomén „posunu prahu počutia“, ktorý sa v praxi zvyčajne vyskytuje v dôsledku dlhšieho vystavenia hlasitým zvukom nad 90 dB. Proces obnovy sluchového systému po takýchto škodlivých účinkoch môže trvať až 16 hodín. Prahový posun začína už pri úrovni intenzity 75 dB a zvyšuje sa úmerne so zvyšujúcou sa úrovňou signálu.

Pri uvažovaní o probléme správnej úrovne intenzity zvuku je najhoršie si uvedomiť, že problémy (získané alebo vrodené) spojené so sluchom sú v tejto dobe vyspelej medicíny prakticky neliečiteľné. To všetko by malo každého príčetného človeka priviesť k zamysleniu sa nad starostlivosťou o svoj sluch, pokiaľ sa samozrejme neplánuje zachovať jeho pôvodnú celistvosť a schopnosť počuť celý frekvenčný rozsah čo najdlhšie. Našťastie všetko nie je také strašidelné, ako by sa na prvý pohľad mohlo zdať a dodržaním množstva opatrení si svoj sluch ľahko zachránite aj vo vyššom veku. Pred zvažovaním týchto opatrení je potrebné pripomenúť jednu dôležitú črtu ľudského sluchového vnímania. Načúvací prístroj vníma zvuky nelineárne. Podobný jav spočíva v tom, že ak si predstavíme jednu frekvenciu čistého tónu, napríklad 300 Hz, potom sa nelinearita prejaví, keď sa v ušnici objavia podtóny tejto základnej frekvencie podľa logaritmického princípu (ak sa berie základná frekvencia ako f, potom budú frekvenčné podtóny 2f, 3f atď. vo vzostupnom poradí). Táto nelinearita je tiež ľahšie pochopiteľná a mnohým je známa pod názvom "nelineárne skreslenie". Keďže v pôvodnom čistom tóne sa takéto harmonické (podtóny) nevyskytujú, ukazuje sa, že ucho samo vnáša do pôvodného zvuku vlastné korekcie a podtóny, ktoré sa však dajú určiť len ako subjektívne skreslenia. Pri úrovni intenzity pod 40 dB nedochádza k subjektívnemu skresleniu. So zvýšením intenzity od 40 dB sa úroveň subjektívnych harmonických začína zvyšovať, avšak už pri úrovni 80-90 dB je ich negatívny príspevok k zvuku relatívne malý (preto možno túto úroveň intenzity podmienečne považovať za akýsi „zlatý priemer“ v hudobnej sfére).

Na základe týchto informácií môžete ľahko určiť bezpečnú a prijateľnú úroveň hlasitosti, ktorá nepoškodí sluchové orgány a zároveň umožní počuť absolútne všetky vlastnosti a detaily zvuku, napríklad v prípade práce s „hi-fi“ systémom. Táto úroveň "zlatého priemeru" je približne 85-90 dB. Práve pri tejto intenzite zvuku je naozaj možné počuť všetko, čo je vložené do zvukovej cesty, pričom je minimalizované riziko predčasného poškodenia a straty sluchu. Úroveň hlasitosti 85 dB možno považovať za takmer úplne bezpečnú. Aby sme pochopili, aké je nebezpečenstvo hlasitého počúvania a prečo príliš nízka úroveň hlasitosti neumožňuje počuť všetky nuansy zvuku, pozrime sa na tento problém podrobnejšie. Pokiaľ ide o nízke úrovne hlasitosti, nedostatok vhodnosti (ale častejšie subjektívna túžba) počúvania hudby pri nízkych úrovniach je spôsobený nasledujúcimi dôvodmi:

1. Nelinearita ľudského sluchového vnímania;
2. Vlastnosti psychoakustického vnímania, ktoré sa budú posudzovať samostatne.

Vyššie diskutovaná nelinearita sluchového vnímania má významný vplyv pri akejkoľvek hlasitosti pod 80 dB. V praxi to vyzerá takto: ak zapnete hudbu na tichej úrovni, napríklad 40 dB, potom bude stredofrekvenčný rozsah hudobnej kompozície najzreteľnejšie počuteľný, či už ide o vokály interpreta / interpret alebo nástroje hrajúce v tomto rozsahu. Zároveň bude zjavný nedostatok nízkych a vysokých frekvencií, a to práve kvôli nelineárnosti vnímania, ako aj skutočnosti, že rôzne frekvencie znejú pri rôznej hlasitosti. Je teda zrejmé, že pre plné vnímanie celého obrazu musí byť frekvenčná úroveň intenzity čo najviac zosúladená s jedinou hodnotou. Napriek tomu, že ani pri úrovni hlasitosti 85-90 dB nedochádza k idealizovanému vyrovnaniu hlasitosti rôznych frekvencií, úroveň sa stáva prijateľnou pre bežné každodenné počúvanie. Čím nižšia je zároveň hlasitosť, tým jasnejšie bude ucho vnímať charakteristickú nelineárnosť, a to pocit absencie správneho množstva vysokých a nízkych frekvencií. Zároveň sa ukazuje, že s takouto nelinearitou nemožno vážne hovoriť o reprodukcii „hi-fi“ zvuku s vysokou vernosťou, pretože presnosť prenosu pôvodného zvukového obrazu bude extrémne nízka. v tejto konkrétnej situácii.

Ak sa ponoríte do týchto záverov, je jasné, prečo je počúvanie hudby pri nízkej hlasitosti, aj keď je z hľadiska zdravia najbezpečnejšie, mimoriadne negatívne vnímané uchom v dôsledku vytvárania jasne nepravdepodobných obrazov hudobných nástrojov a hlasu. , chýbajúca stupnica zvukovej scény. Vo všeobecnosti je možné tiché prehrávanie hudby použiť ako sprievodné pozadie, ale je úplne kontraindikované počúvať vysokú kvalitu „hi-fi“ pri nízkej hlasitosti, z vyššie uvedených dôvodov nie je možné vytvárať naturalistické obrazy zvukovej scény, ktorú tvoril zvukár v štúdiu, vo fáze nahrávania. No nielen nízka hlasitosť prináša určité obmedzenia pre vnímanie výsledného zvuku, pri zvýšenej hlasitosti je situácia oveľa horšia. Pri dlhodobom počúvaní hudby pri úrovniach nad 90 dB je možné a celkom jednoduché poškodiť si sluch a dostatočne znížiť citlivosť. Tieto údaje sú založené na veľkom počte lekárskych štúdií, ktoré dospeli k záveru, že hladina zvuku nad 90 dB spôsobuje skutočné a takmer nenapraviteľné poškodenie zdravia. Mechanizmus tohto javu spočíva v sluchovom vnímaní a štrukturálnych vlastnostiach ucha. Keď sa do zvukovodu dostane zvuková vlna s intenzitou nad 90 dB, do hry vstupujú orgány stredného ucha, ktoré spôsobujú jav nazývaný sluchová adaptácia.

Princíp toho, čo sa deje v tomto prípade, je tento: strmeň je stiahnutý z oválneho okienka a chráni vnútorné ucho pred príliš hlasnými zvukmi. Tento proces sa nazýva akustický reflex. Ucho je to vnímané ako krátkodobý pokles citlivosti, ktorý môže poznať každý, kto niekedy navštívil napríklad rockové koncerty v kluboch. Po takomto koncerte dochádza ku krátkodobému zníženiu citlivosti, ktorá sa po určitom čase vráti na predchádzajúcu úroveň. Obnovenie citlivosti však nebude vždy a priamo závisí od veku. Za tým všetkým sa skrýva veľké nebezpečenstvo počúvania hlasnej hudby a iných zvukov, ktorých intenzita presahuje 90 dB. Výskyt akustického reflexu nie je jediným „viditeľným“ nebezpečenstvom straty sluchovej citlivosti. Pri dlhšom vystavení príliš hlasným zvukom sa chĺpky nachádzajúce sa v oblasti vnútorného ucha (ktoré reagujú na vibrácie) veľmi silne odchyľujú. V tomto prípade dochádza k efektu, že vlasy zodpovedné za vnímanie určitej frekvencie sú vychýlené pod vplyvom zvukových vibrácií s veľkou amplitúdou. V určitom okamihu sa takýto vlas môže príliš odchýliť a už sa nevráti. To spôsobí zodpovedajúcu stratu efektu citlivosti pri špecifickej špecifickej frekvencii!

Najstrašnejšie na celej tejto situácii je, že choroby uší sú prakticky neliečiteľné ani najmodernejšími metódami, ktoré medicína pozná. To všetko vedie k vážnym záverom: zvuk nad 90 dB je zdraviu nebezpečný a takmer zaručene spôsobí predčasnú stratu sluchu alebo výrazné zníženie citlivosti. O to viac frustrujúce je, že už spomínaná vlastnosť prispôsobenia sa časom vstupuje do hry. Tento proces v ľudských sluchových orgánoch sa vyskytuje takmer nepostrehnuteľne; človek, ktorý pomaly stráca citlivosť, blízka 100% pravdepodobnosti, si to všimne až v momente, keď si okolie začne dávať pozor na neustále otázky typu: „Čo si to práve povedal?“. Záver je na záver veľmi jednoduchý: pri počúvaní hudby je dôležité nepovoliť úroveň intenzity zvuku nad 80-85 dB! Zároveň je tu aj pozitívna stránka: úroveň hlasitosti 80-85 dB približne zodpovedá úrovni zvukového záznamu hudby v štúdiovom prostredí. Vzniká teda koncept „zlatého priemeru“, nad ktorým je lepšie sa nepovyšovať, ak majú zdravotné problémy aspoň nejaký význam.

Aj krátkodobé počúvanie hudby na úrovni 110-120 dB môže spôsobiť problémy so sluchom, napríklad počas živého koncertu. Je zrejmé, že vyhnúť sa tomu je niekedy nemožné alebo veľmi ťažké, ale je mimoriadne dôležité pokúsiť sa to urobiť, aby sa zachovala integrita sluchového vnímania. Teoreticky krátkodobé vystavenie hlasitým zvukom (nepresahujúcim 120 dB), ešte pred nástupom "sluchovej únavy", nevedie k vážnym negatívnym následkom. Ale v praxi sa zvyčajne vyskytujú prípady dlhodobého vystavenia zvuku takej intenzity. Ľudia sa ohlušujú bez toho, aby si uvedomovali celý rozsah nebezpečenstva v aute pri počúvaní audiosystému, doma v podobných podmienkach alebo so slúchadlami na prenosnom prehrávači. Prečo sa to deje a prečo je zvuk stále hlasnejší? Na túto otázku existujú dve odpovede: 1) Vplyv psychoakustiky, o ktorom sa bude diskutovať samostatne; 2) Neustála potreba "vykričať" nejaké externé zvuky s hlasitosťou hudby. Prvý aspekt problému je celkom zaujímavý a podrobne o ňom budeme diskutovať neskôr, no druhá stránka problému vedie skôr k negatívnym myšlienkam a záverom o chybnom pochopení skutočných základov správneho počúvania zvuku „hi- trieda fi“.

Bez toho, aby sme zachádzali do podrobností, všeobecný záver o počúvaní hudby a správnej hlasitosti je nasledovný: počúvanie hudby by sa malo uskutočňovať pri úrovni intenzity zvuku nie vyššej ako 90 dB, ale nie nižšej ako 80 dB v miestnosti, v ktorej sú cudzie zvuky z externých zdrojov. sú silne tlmené alebo úplne chýbajú (ako napr.: rozhovory susedov a iný hluk za stenou bytu, zvuky z ulice a technické zvuky, ak ste v aute atď.). Raz a navždy by som chcel zdôrazniť, že práve v prípade dodržania takýchto, pravdepodobne prísnych požiadaviek, môžete dosiahnuť dlho očakávanú rovnováhu objemu, ktorá nespôsobí predčasné nežiaduce poškodenie sluchových orgánov a bude Prineste tiež skutočný pôžitok z počúvania vašej obľúbenej hudby s najmenšími detailmi zvuku pri vysokých a nízkych frekvenciách a precíznosťou, o ktorú sa usiluje samotný koncept „hi-fi“ zvuku.

Psychoakustika a črty vnímania

Aby bolo možné čo najúplnejšie odpovedať na niektoré dôležité otázky týkajúce sa konečného vnímania zvukovej informácie osobou, existuje celá veda, ktorá študuje obrovské množstvo takýchto aspektov. Táto sekcia sa nazýva „psychoakustika“. Faktom je, že sluchové vnímanie nekončí len pri práci sluchových orgánov. Po priamom vnímaní zvuku sluchovým orgánom (ucho) prichádza na rad najkomplexnejší a málo prebádaný mechanizmus analýzy prijatých informácií, za ktorý je plne zodpovedný ľudský mozog, ktorý je navrhnutý tak, aby počas pri prevádzke generuje vlny určitej frekvencie a sú tiež udávané v Hertzoch (Hz). Rôzne frekvencie mozgových vĺn zodpovedajú určitým stavom človeka. Ukazuje sa teda, že počúvanie hudby prispieva k zmene frekvenčného ladenia mozgu a to je dôležité zvážiť pri počúvaní hudobných skladieb. Na základe tejto teórie existuje aj metóda zvukovej terapie priamym vplyvom na duševný stav človeka. Mozgové vlny sú piatich typov:

1. Delta vlny (vlny pod 4 Hz). Zodpovedá stavu hlbokého spánku bez snov, pričom nie je cítiť žiadne telo.
2. Theta vlny (vlny 4-7 Hz). Stav spánku alebo hlboká meditácia.
3. Alfa vlny (vlny 7-13 Hz). Stavy relaxácie a relaxácie počas bdelosti, ospalosti.
4. Beta vlny (vlny 13-40 Hz). Stav aktivity, každodenné myslenie a duševná aktivita, vzrušenie a poznanie.
5. Gama vlny (vlny nad 40 Hz). Stav intenzívnej duševnej aktivity, strachu, vzrušenia a uvedomenia.

Psychoakustika ako vedný odbor hľadá odpovede na najzaujímavejšie otázky týkajúce sa konečného vnímania zvukovej informácie človekom. V procese štúdia tohto procesu, veľké množstvo faktory, ktorých vplyv sa vždy vyskytuje tak v procese počúvania hudby, ako aj v akomkoľvek inom prípade spracovania a analýzy akýchkoľvek zvukových informácií. Psychoakustické študujú takmer všetky možné vplyvy, počnúc emocionálnym a duševným stavom človeka v čase počúvania, končiac štrukturálnymi vlastnosťami hlasiviek (ak hovoríme o zvláštnostiach vnímania všetkých jemností hlasiviek). výkon) a mechanizmus premeny zvuku na elektrické impulzy mozgu. Najzaujímavejšie a najdôležitejšie faktory (ktoré je nevyhnutné zvážiť vždy, keď počúvate svoju obľúbenú hudbu, ako aj pri budovaní profesionálneho audio systému) budú diskutované ďalej.

Pojem zhoda, hudobná zhoda

Zariadenie ľudského sluchového systému je jedinečné predovšetkým v mechanizme vnímania zvuku, nelineárnosti sluchového systému, schopnosti zoskupovať zvuky vo výške s pomerne vysokou presnosťou. Najzaujímavejšou črtou vnímania je nelinearita sluchového systému, ktorá sa prejavuje vo forme objavenia sa dodatočných neexistujúcich (v hlavnom tóne) harmonických, čo sa obzvlášť často prejavuje u ľudí s hudobným alebo absolútnym tónom. . Ak sa zastavíme podrobnejšie a analyzujeme všetky jemnosti vnímania hudobného zvuku, potom sa ľahko rozlíši koncept „súzvuku“ a „disonancie“ rôznych akordov a intervalov zvuku. koncepcie "súzvuk" je definovaný ako zvuk spoluhlásky (z francúzskeho slova „consent“) a naopak, resp. "disonancia"- nekonzistentný, nesúladný zvuk. Napriek rôznorodosti rôznych interpretácií týchto konceptov charakteristík hudobných intervalov je najvhodnejšie použiť „hudobno-psychologický“ výklad pojmov: súzvuk je definovaný a pociťovaný človekom ako príjemný a pohodlný, mäkký zvuk; disonancia na druhej strane ho možno charakterizovať ako zvuk vyvolávajúci podráždenie, úzkosť a napätie. Takáto terminológia je mierne subjektívna a tiež sa v histórii vývoja hudby brali úplne iné intervaly pre „súhlásku“ a naopak.

V dnešnej dobe je tiež ťažké jednoznačne vnímať tieto pojmy, pretože medzi ľuďmi s rôznymi hudobnými preferenciami a vkusom existujú rozdiely a tiež neexistuje všeobecne uznávaná a dohodnutá koncepcia harmónie. Psychoakustický základ pre vnímanie rôznych hudobných intervalov ako súhlasných alebo disonantných priamo závisí od konceptu „kritickej kapely“. Kritický pásik- ide o určitú šírku pásma, v rámci ktorej sa dramaticky menia sluchové vnemy. Šírka kritických pásiem sa zvyšuje úmerne so zvyšujúcou sa frekvenciou. Preto pociťovanie konsonancií a disonancií priamo súvisí s prítomnosťou kritických pásiem. Ľudský sluchový orgán (ucho), ako už bolo spomenuté, hrá v určitom štádiu analýzy zvukových vĺn úlohu pásmového filtra. Táto úloha je priradená bazilárnej membráne, na ktorej je 24 kritických pásiem s frekvenčne závislou šírkou.

Súlad a nesúlad (zhoda a nesúlad) teda priamo závisí od rozlišovacej schopnosti sluchového systému. Ukazuje sa, že ak znejú dva rôzne tóny v súzvuku alebo frekvenčný rozdiel je nulový, potom ide o dokonalú zhodu. Rovnaká zhoda nastane, ak je frekvenčný rozdiel väčší ako kritické pásmo. Disonancia nastáva iba vtedy, keď je frekvenčný rozdiel medzi 5 % a 50 % kritického pásma. Najvyšší stupeň disonancie v tomto segmente je počuť, ak je rozdiel jedna štvrtina šírky kritického pásma. Na základe toho je ľahké analyzovať akúkoľvek zmiešanú hudobnú nahrávku a kombináciu nástrojov na zhodu alebo nesúlad zvuku. Nie je ťažké uhádnuť, akú veľkú úlohu v tomto prípade zohráva zvukár, nahrávacie štúdio a ďalšie komponenty výslednej digitálnej či analógovej originálnej zvukovej stopy, a to všetko ešte pred pokusom o jej reprodukciu na zvukovej aparatúre.

Lokalizácia zvuku

Systém binaurálneho sluchu a priestorovej lokalizácie pomáha človeku vnímať plnosť priestorového zvukového obrazu. Tento mechanizmus vnímania je realizovaný dvoma sluchovými prijímačmi a dvoma zvukovodmi. Zvuková informácia, ktorá prichádza cez tieto kanály, je následne spracovaná v periférnej časti sluchového systému a podrobená spektrálnej a časovej analýze. Ďalej sa tieto informácie prenášajú do vyšších častí mozgu, kde sa porovnáva rozdiel medzi ľavým a pravým zvukovým signálom a vytvára sa aj jeden zvukový obraz. Tento opísaný mechanizmus je tzv binaurálne počúvanie. Vďaka tomu má človek také jedinečné príležitosti:

1) lokalizácia zvukových signálov z jedného alebo viacerých zdrojov pri vytváraní priestorového obrazu vnímania zvukového poľa
2) oddelenie signálov prichádzajúcich z rôznych zdrojov
3) výber niektorých signálov na pozadí iných (napríklad výber reči a hlasu z hluku alebo zvuku nástrojov)

Priestorová lokalizácia je ľahko pozorovateľná na jednoduchom príklade. Na koncerte, keď je pódium a na ňom určitý počet hudobníkov v určitej vzdialenosti od seba, je ľahké (ak si to želáte, aj zatvorením očí) určiť smer príchodu zvukového signálu každého nástroja, posúdiť hĺbku a priestorovosť zvukového poľa. Rovnako tak sa cení dobrý hi-fi systém, ktorý dokáže spoľahlivo „reprodukovať“ takéto efekty priestorovosti a lokalizácie, čím vlastne „oklame“ mozog, vďaka čomu pocítite plnú prítomnosť vášho obľúbeného interpreta na priamom prenose. výkon. Lokalizáciu zdroja zvuku zvyčajne určujú tri hlavné faktory: časová, intenzita a spektrálna. Bez ohľadu na tieto faktory existuje množstvo vzorov, ktoré možno použiť na pochopenie základov lokalizácie zvuku.

Najväčší efekt lokalizácie vnímaný ľudskými sluchovými orgánmi je v oblasti strednej frekvencie. Zároveň je takmer nemožné určiť smer zvukov frekvencií nad 8000 Hz a pod 150 Hz. Posledne menovaný fakt sa vo veľkej miere využíva najmä v hi-fi systémoch a systémoch domáceho kina pri voľbe umiestnenia subwoofera (nízkofrekvenčné prepojenie), ktorého umiestnenie v miestnosti z dôvodu chýbajúcej lokalizácie frekvencií pod 150 Hz prakticky nevadí a poslucháč v každom prípade získa celistvý obraz zvukovej scény. Presnosť lokalizácie závisí od umiestnenia zdroja žiarenia zvukových vĺn v priestore. Najväčšia presnosť lokalizácie zvuku je teda zaznamenaná v horizontálnej rovine, dosahuje hodnotu 3°. Vo vertikálnej rovine ľudský sluchový systém určuje smer zdroja oveľa horšie, presnosť je v tomto prípade 10-15 ° (kvôli špecifickej štruktúre ušníc a zložitej geometrii). Presnosť lokalizácie sa mierne líši v závislosti od uhla objektov vydávajúcich zvuk v priestore s uhlami vzhľadom na poslucháča a výsledný efekt ovplyvňuje aj miera difrakcie zvukových vĺn hlavy poslucháča. Treba tiež poznamenať, že širokopásmové signály sú lepšie lokalizované ako úzkopásmový šum.

Oveľa zaujímavejšia je situácia s definíciou hĺbky smerového zvuku. Osoba môže napríklad určiť vzdialenosť k objektu zvukom, ale vo väčšej miere sa to deje v dôsledku zmeny akustického tlaku v priestore. Väčšinou platí, že čím ďalej je objekt od poslucháča, tým viac sa zvukové vlny tlmia vo voľnom priestore (v interiéri sa pridáva vplyv odrazených zvukových vĺn). Môžeme teda konštatovať, že presnosť lokalizácie je vyššia v uzavretej miestnosti práve z dôvodu výskytu reverbácie. Odrazené vlny, ktoré sa vyskytujú v uzavretých priestoroch, vyvolávajú také zaujímavé efekty, ako je rozšírenie zvukovej scény, obalenie atď. Tieto javy sú možné práve vďaka náchylnosti na trojrozmernú lokalizáciu zvukov. Hlavné závislosti, ktoré určujú horizontálnu lokalizáciu zvuku, sú: 1) rozdiel v čase príchodu zvukovej vlny do ľavého a pravého ucha; 2) rozdiel v intenzite v dôsledku difrakcie na hlave poslucháča. Na určenie hĺbky zvuku je dôležitý rozdiel v hladine akustického tlaku a rozdiel v spektrálnom zložení. Lokalizácia vo vertikálnej rovine je tiež silne závislá od difrakcie v ušnici.

Situácia je komplikovanejšia pri moderných systémoch priestorového zvuku založených na technológii dolby surround a analógoch. Zdalo by sa, že princíp budovania systémov domáceho kina jasne reguluje spôsob obnovenia celkom naturalistického priestorového obrazu 3D zvuku s vlastnou hlasitosťou a lokalizáciou virtuálnych zdrojov v priestore. Nie všetko je však také triviálne, pretože mechanizmy vnímania a lokalizácie veľkého počtu zdrojov zvuku sa zvyčajne neberú do úvahy. Transformácia zvuku orgánmi sluchu zahŕňa proces pridávania signálov z rôznych zdrojov, ktoré prichádzajú do rôznych uší. Navyše, ak je fázová štruktúra rôznych zvukov viac-menej synchrónna, ucho vníma takýto proces ako zvuk vychádzajúci z jedného zdroja. Existuje aj množstvo ťažkostí vrátane zvláštností lokalizačného mechanizmu, ktorý sťažuje presné určenie smeru zdroja v priestore.

Vzhľadom na vyššie uvedené je najťažšou úlohou oddeliť zvuky z rôznych zdrojov, najmä ak tieto rôzne zdroje hrajú podobnú amplitúdovo-frekvenčný signál. A to je presne to, čo sa v praxi deje v každom modernom systéme priestorového zvuku a dokonca aj v bežnom stereo systéme. Keď človek počúva veľké množstvo zvukov vychádzajúcich z rôznych zdrojov, najprv sa zistí príslušnosť každého konkrétneho zvuku k zdroju, ktorý ho vytvára (zoskupenie podľa frekvencie, výšky tónu, zafarbenia). A až v druhej fáze sa fáma pokúša lokalizovať zdroj. Potom sú prichádzajúce zvuky rozdelené do prúdov na základe priestorových vlastností (rozdiel v čase príchodu signálov, rozdiel v amplitúde). Na základe prijatých informácií sa vytvára viac-menej statický a fixný sluchový obraz, z ktorého je možné určiť, odkiaľ každý konkrétny zvuk pochádza.

Je veľmi vhodné sledovať tieto procesy na príklade obyčajného javiska, na ktorom sú fixovaní hudobníci. Zároveň je veľmi zaujímavé, že ak sa vokalista/interpret, zaujímajúci pôvodne definovanú pozíciu na javisku, začne plynulo pohybovať po javisku akýmkoľvek smerom, predtým vytvorený sluchový obraz sa nezmení! Určenie smeru zvuku prichádzajúceho od vokalistu zostane subjektívne rovnaké, ako keby stál na tom istom mieste, kde stál pred pohybom. Až v prípade prudkej zmeny umiestnenia interpreta na javisku dôjde k rozštiepeniu vytvoreného zvukového obrazu. Okrem uvažovaných problémov a zložitosti procesov lokalizácie zvuku v priestore zohráva v prípade viackanálových priestorových zvukových systémov pomerne veľkú úlohu proces reverbu v konečnej posluchovej miestnosti. Najzreteľnejšie sa táto závislosť pozoruje, keď zo všetkých smerov prichádza veľké množstvo odrazených zvukov – presnosť lokalizácie sa výrazne zhoršuje. Ak je energetická saturácia odrazených vĺn väčšia (prevláda) ako priame zvuky, kritérium lokalizácie v takejto miestnosti sa stáva extrémne rozmazaným, je mimoriadne ťažké (ak nie nemožné) hovoriť o presnosti určenia takýchto zdrojov.

Vo vysoko dozvukovej miestnosti však k lokalizácii teoreticky dochádza, v prípade širokopásmových signálov sa sluch riadi parametrom rozdielu intenzity. V tomto prípade je smer určený vysokofrekvenčnou zložkou spektra. V každej miestnosti bude presnosť lokalizácie závisieť od času príchodu odrazených zvukov po priamych zvukoch. Ak je interval medzi týmito zvukovými signálmi príliš malý, začne fungovať „zákon priamej vlny“, aby pomohol sluchovému systému. Podstata tohto javu: ak zvuky s krátkym časovým intervalom oneskorenia prichádzajú z rôznych smerov, tak k lokalizácii celého zvuku dochádza podľa prvého zvuku, ktorý dorazil, t.j. sluch do určitej miery ignoruje odrazený zvuk, ak prichádza príliš krátko po priamom. Podobný efekt sa prejavuje aj pri určovaní smeru príchodu zvuku vo vertikálnej rovine, v tomto prípade je však oveľa slabší (vzhľadom na skutočnosť, že náchylnosť sluchového ústrojenstva na lokalizáciu vo vertikálnej rovine je citeľne horšia).

Podstata efektu prednosti je oveľa hlbšia a má skôr psychologickú ako fyziologickú povahu. Uskutočnilo sa veľké množstvo experimentov, na základe ktorých bola stanovená závislosť. Tento efekt nastáva hlavne vtedy, keď sa čas výskytu ozveny, jej amplitúda a smer zhodujú s nejakým „očakávaním“ poslucháča od toho, ako akustika tejto konkrétnej miestnosti tvorí zvukový obraz. Možno, že osoba už mala skúsenosť s počúvaním v tejto miestnosti alebo podobne, čo tvorí predispozíciu sluchového systému na výskyt „očakávaného“ efektu prednosti. Na obídenie týchto obmedzení, ktoré sú vlastné ľudskému sluchu, sa v prípade viacerých zdrojov zvuku používajú rôzne triky a triky, pomocou ktorých sa v konečnom dôsledku formuje viac či menej hodnoverná lokalizácia hudobných nástrojov / iných zdrojov zvuku v priestore. . Reprodukcia stereo a viackanálového zvuku je vo všeobecnosti založená na mnohých podvodoch a vytváraní sluchovej ilúzie.

Keď dva alebo viac reproduktorov (napríklad 5.1 alebo 7.1 alebo dokonca 9.1) reprodukujú zvuk z rôznych miest v miestnosti, poslucháč počuje zvuky prichádzajúce z neexistujúcich alebo imaginárnych zdrojov, pričom vníma určitú zvukovú panorámu. Možnosť tohto podvodu spočíva v biologických vlastnostiach štruktúry ľudského tela. S najväčšou pravdepodobnosťou človek nemal čas prispôsobiť sa rozpoznaniu takéhoto podvodu kvôli skutočnosti, že princípy "umelej" reprodukcie zvuku sa objavili pomerne nedávno. Ale aj keď sa proces vytvárania imaginárnej lokalizácie ukázal ako možný, implementácia je stále ďaleko od dokonalosti. Faktom je, že sluch skutočne vníma zdroj zvuku tam, kde v skutočnosti neexistuje, ale správnosť a presnosť prenosu zvukových informácií (najmä zafarbenia) je veľkou otázkou. Metódou početných experimentov v reálnych dozvukových miestnostiach a v tlmených komorách sa zistilo, že zafarbenie zvukových vĺn sa líši od skutočných a imaginárnych zdrojov. Ovplyvňuje to hlavne subjektívne vnímanie spektrálnej hlasitosti, zafarbenie sa v tomto prípade mení výrazným a citeľným spôsobom (v porovnaní s podobným zvukom reprodukovaným skutočným zdrojom).

V prípade viackanálových systémov domáceho kina je úroveň skreslenia výrazne vyššia, a to z niekoľkých dôvodov: 1) Mnoho zvukových signálov podobných amplitúdovo-frekvenčným a fázovým priebehom súčasne prichádza z rôznych zdrojov a smerov (vrátane spätne odrazených vĺn) do každého zvukovodu. To vedie k zvýšenému skresleniu a vzhľadu hrebeňového filtrovania. 2) Silný rozostup reproduktorov v priestore (vzájomný vzťah, v multikanálových systémoch môže byť táto vzdialenosť niekoľko metrov a viac) prispieva k nárastu skreslenia farby a zafarbenia zvuku v oblasti imaginárneho zdroja. V dôsledku toho môžeme povedať, že zafarbenie zafarbenia v multikanálových a priestorových zvukových systémoch sa v praxi vyskytuje z dvoch dôvodov: fenomén hrebeňového filtrovania a vplyv procesov reverbu v konkrétnej miestnosti. Ak je za reprodukciu zvukovej informácie zodpovedný viac ako jeden zdroj (to platí aj pre stereo systém s 2 zdrojmi), efekt „hrebeňového filtrovania“ je nevyhnutný, spôsobený rôznymi časmi príchodu zvukových vĺn do každého zvukového kanála. Zvláštna nerovnosť je pozorovaná v oblasti hornej strednej frekvencie 1-4 kHz.

Osoba sa zhoršuje a časom strácame schopnosť zachytiť určitú frekvenciu.

Video vytvorené kanálom AsapSCIENCE, je druh testu straty sluchu súvisiaceho s vekom, ktorý vám pomôže spoznať hranice vášho sluchu.

Vo videu sa prehrávajú rôzne zvuky, od 8000 Hz, čo znamená, že nemáte sluchové postihnutie.

Potom frekvencia stúpa a to naznačuje vek vášho sluchu v závislosti od toho, kedy prestanete počuť určitý zvuk.

Takže ak počujete frekvenciu:

12 000 Hz – máte menej ako 50 rokov

15 000 Hz – máte menej ako 40 rokov

16 000 Hz – máte menej ako 30 rokov

17 000 - 18 000 - máte menej ako 24 rokov

19 000 - máte menej ako 20 rokov

Ak chcete, aby bol test presnejší, mali by ste nastaviť kvalitu videa na 720p, alebo lepšie 1080p a počúvať pomocou slúchadiel.

Test sluchu (video)

strata sluchu

Ak ste počuli všetky zvuky, pravdepodobne máte menej ako 20 rokov. Výsledky závisia od senzorických receptorov vo vašom uchu tzv vlasové bunky ktoré sa časom poškodia a degenerujú.

Tento typ straty sluchu sa nazýva senzorineurálna strata sluchu. Túto poruchu môže spôsobiť celý rad infekcií, liekov a autoimunitných ochorení. Vonkajšie vláskové bunky, ktoré sú naladené tak, aby zachytávali vyššie frekvencie, zvyčajne odumierajú ako prvé, a tak dochádza k efektu straty sluchu súvisiacej s vekom, ako je demonštrované v tomto videu.

Ľudský sluch: zaujímavé fakty

1. Medzi zdravými ľuďmi frekvenčný rozsah, ktorý môže počuť ľudské ucho sa pohybuje od 20 (nižšia ako najnižšia nota na klavíri) do 20 000 Hertzov (vyššia ako najvyššia nota na malej flaute). Horná hranica tohto rozsahu sa však s vekom neustále znižuje.

2. Ľudia hovorte medzi sebou pri frekvencii 200 až 8000 Hz a ľudské ucho je najcitlivejšie na frekvenciu 1000 - 3500 Hz

3. Zvuky, ktoré sú nad hranicou ľudského sluchu, sa nazývajú ultrazvuk a tie nižšie infrazvuk.

4. Náš uši neprestávajú fungovať ani v spánku a pritom stále počuť zvuky. Náš mozog ich však ignoruje.

5. Zvuk sa šíri rýchlosťou 344 metrov za sekundu. Sonický tresk nastane, keď objekt prekoná rýchlosť zvuku. Zvukové vlny pred a za objektom sa zrážajú a vytvárajú náraz.

6. Uši - samočistiaci orgán. Póry vo zvukovode vylučujú ušný maz a drobné chĺpky nazývané riasinky vytláčajú vosk von z ucha

7. Hluk detského plaču je približne 115 dB a je to hlasnejšie ako klaksón auta.

8. V Afrike žije kmeň Maabanov, ktorí žijú v takom tichu, že sú aj v starobe. počuť šepot do vzdialenosti 300 metrov.

9. Úroveň zvuk buldozéra pri nečinnosti je asi 85 dB (decibel), čo môže spôsobiť poškodenie sluchu už po jednom 8-hodinovom pracovnom dni.

10. Sedenie vpredu rečníci na rockovom koncerte, vystavujete sa 120 dB, čo začne poškodzovať váš sluch už po 7,5 minútach.

Frekvencie
​

Frekvencia- fyzikálna veličina, charakteristika periodického procesu, sa rovná počtu opakovaní alebo výskytu dejov (procesov) za jednotku času.

Ako vieme, ľudské ucho počuje frekvencie od 16 Hz do 20 000 kHz. Ale je to veľmi priemerné.

Zvuk vzniká z rôznych dôvodov. Zvuk je vlnový tlak vzduchu. Ak by nebol vzduch, nepočuli by sme žiaden zvuk. Vo vesmíre nie je počuť žiadny zvuk.
Zvuk počujeme, pretože naše uši sú citlivé na zmeny tlaku vzduchu – zvukové vlny. Najjednoduchšia zvuková vlna je krátky zvukový signál - takto:

Zvukové vlny vstupujúce do zvukovodu rozvibrujú bubienok. Cez reťazec kostí stredného ucha sa kmitavý pohyb membrány prenáša na tekutinu slimáka. Vlnitý pohyb tejto tekutiny sa zase prenáša na spodnú membránu. Jeho pohyb spôsobuje podráždenie zakončení sluchového nervu. Toto je hlavná cesta zvuku od jeho zdroja do nášho vedomia. TYTS
​

Pri tlieskaní sa vzduch medzi vašimi dlaňami vytlačí a vytvorí sa zvuková vlna. Zvýšený tlak spôsobuje, že sa molekuly vzduchu šíria všetkými smermi rýchlosťou zvuku, ktorá je 340 m/s. Keď sa vlna dostane do ucha, spôsobí vibráciu bubienka, z ktorého sa signál prenesie do mozgu a vy počujete puknutie.
Tlieskanie je krátka jediná oscilácia, ktorá rýchlo upadá. Graf zvukových vibrácií typickej bavlny vyzerá takto:

Ďalším typickým príkladom jednoduchej zvukovej vlny je periodické kmitanie. Napríklad, keď zazvoní zvon, vzduch je otrasený periodickými vibráciami stien zvona.

Pri akej frekvencii teda normálne ľudské ucho začína počuť? Frekvenciu 1 Hz nepočuje, ale vidí ju len na príklade oscilačného systému. Ľudské ucho skutočne počuje od frekvencií 16 Hz. Teda, keď vibrácie vzduchu vnímajú naše ucho ako druh zvuku.

Koľko zvukov človek počuje?

Nie všetci ľudia s normálnym sluchom počujú rovnako. Niektoré sú schopné rozlíšiť zvuky blízke vo výške a hlasitosti a zachytiť jednotlivé tóny v hudbe alebo hluku. Iní to nedokážu. Pre človeka s jemným sluchom je viac zvukov ako pre človeka s nevyvinutým sluchom.

Ale ako rozdielna by mala byť vo všeobecnosti frekvencia dvoch zvukov, aby sme ich počuli ako dva rôzne tóny? Je možné napríklad odlíšiť tóny od seba, ak sa rozdiel vo frekvenciách rovná jednému kmitu za sekundu? Ukazuje sa, že pre niektoré tóny je to možné, ale nie pre iné. Čiže tón s frekvenciou 435 sa dá výškovo rozlíšiť od tónov s frekvenciami 434 a 436. Ale ak zoberieme vyššie tóny, tak rozdiel je už pri väčšom frekvenčnom rozdiele. Ucho vníma tóny s vibračným číslom 1000 a 1001 ako rovnaké a zachytí rozdiel vo zvuku len medzi frekvenciami 1000 a 1003. Pri vyšších tónoch je tento rozdiel vo frekvenciách ešte väčší. Napríklad pre frekvencie okolo 3000 sa rovná 9 kmitom.

Rovnako ani naša schopnosť rozlišovať zvuky, ktoré sú si hlasitosťou blízke, nie je rovnaká. Pri frekvencii 32 je možné počuť iba 3 zvuky rôznej hlasitosti; pri frekvencii 125 je už 94 zvukov rôznej hlasitosti, pri 1000 vibráciách - 374, pri 8000 - opäť menej a nakoniec pri frekvencii 16 000 počujeme iba 16 zvukov. Celkovo zvukov, rôznych vo výške a hlasitosti, dokáže naše ucho zachytiť viac ako pol milióna! Je to len pol milióna jednoduchých zvukov. Pridajte k tomu nespočetné množstvo kombinácií dvoch a viacerých tónov – súzvukov a získate dojem o rozmanitosti zvukového sveta, v ktorom žijeme a v ktorom sa naše ucho tak voľne orientuje. Preto sa ucho považuje spolu s okom za najcitlivejší zmyslový orgán.

Preto pre pohodlie porozumenia zvuku používame nezvyčajnú stupnicu s dielikmi po 1 kHz.

A logaritmické. S rozšíreným frekvenčným znázornením od 0 Hz do 1000 Hz. Frekvenčné spektrum preto môže byť znázornené ako taký diagram od 16 do 20 000 Hz.

Ale nie všetci ľudia, dokonca aj s normálnym sluchom, sú rovnako citliví na zvuky rôznych frekvencií. Takže deti zvyčajne vnímajú zvuky s frekvenciou až 22 tisíc bez napätia. U väčšiny dospelých sa citlivosť ucha na vysoké zvuky už znížila na 16-18 tisíc vibrácií za sekundu. Citlivosť ucha starších ľudí je obmedzená na zvuky s frekvenciou 10-12 tisíc. Často nepočujú spev komára, štebot kobylky, cvrčka a dokonca ani štebot vrabca. Teda z ideálneho zvuku (obr. vyššie), ako človek starne, už počuje zvuky v užšej perspektíve

Uvediem príklad frekvenčného rozsahu hudobných nástrojov

Teraz k našej téme. Dynamika ako oscilačný systém vzhľadom na množstvo svojich vlastností nedokáže reprodukovať celé frekvenčné spektrum s konštantnými lineárnymi charakteristikami. V ideálnom prípade by to bol reproduktor s plným rozsahom, ktorý reprodukuje frekvenčné spektrum od 16 Hz do 20 kHz pri jednej úrovni hlasitosti. Preto sa v autorádiu používa niekoľko typov reproduktorov na reprodukciu špecifických frekvencií.

Podmienečne to zatiaľ vyzerá takto (pre trojpásmový systém + subwoofer).

Subwoofer 16Hz až 60Hz
Stredové basy od 60 Hz do 600 Hz
Stredný rozsah od 600 Hz do 3000 Hz
Tweeter od 3000 Hz do 20000 Hz

O sekcii

Táto časť obsahuje články venované javom alebo verziám, ktoré tak či onak môžu byť zaujímavé alebo užitočné pre bádateľov nevysvetleného.
Články sú rozdelené do kategórií:
Informačné. Obsahujú užitočné informácie pre výskumníkov z rôznych oblastí poznania.
Analytický. Zahŕňajú analýzu nahromadených informácií o verziách alebo javoch, ako aj popisy výsledkov experimentov.
Technická. Zhromažďujú informácie o technických riešeniach, ktoré sa dajú využiť v oblasti štúdia nevysvetliteľných skutočností.
Metódy. Obsahujú popisy metód používaných členmi skupiny pri skúmaní faktov a skúmaní javov.
Médiá. Obsahujú informácie o odraze javov v zábavnom priemysle: filmy, karikatúry, hry atď.
Známe mylné predstavy. Zverejnenie známych nevysvetlených skutočností zhromaždených aj zo zdrojov tretích strán.

Typ článku:

Informačné

Vlastnosti ľudského vnímania. Sluch

Zvuk sú vibrácie, t.j. periodická mechanická porucha v elastických médiách - plynných, kvapalných a pevných. Takáto perturbácia, ktorou je nejaká fyzikálna zmena prostredia (napríklad zmena hustoty alebo tlaku, posun častíc), sa v ňom šíri vo forme zvukovej vlny. Zvuk môže byť nepočuteľný, ak jeho frekvencia presahuje citlivosť ľudského ucha, alebo ak sa šíri v médiu, ako je pevná látka, ktorá nemôže mať priamy kontakt s uchom, alebo ak sa jeho energia v médiu rýchlo rozptýli. Bežný proces vnímania zvuku je teda pre nás len jednou stránkou akustiky.

zvukové vlny

Zvuková vlna

Zvukové vlny môžu slúžiť ako príklad oscilačného procesu. Akékoľvek kolísanie je spojené s porušením rovnovážneho stavu systému a je vyjadrené odchýlkou ​​jeho charakteristík od rovnovážnych hodnôt s následným návratom k pôvodnej hodnote. Pre zvukové vibrácie je takouto charakteristikou tlak v určitom bode média a jeho odchýlka je akustický tlak.

Zvážte dlhé potrubie naplnené vzduchom. Z ľavého konca je do nej vložený piest tesne priliehajúci k stenám. Ak sa piest prudko posunie doprava a zastaví sa, potom sa vzduch v jeho bezprostrednej blízkosti na chvíľu stlačí. Stlačený vzduch sa potom roztiahne, tlačí vzduch vedľa neho napravo a oblasť kompresie, pôvodne vytvorená v blízkosti piestu, sa bude pohybovať potrubím konštantnou rýchlosťou. Táto kompresná vlna je zvuková vlna v plyne.
To znamená, že prudký posun častíc elastického média na jednom mieste zvýši tlak v tomto mieste. Vďaka elastickým väzbám častíc sa tlak prenáša na susedné častice, ktoré zase pôsobia na ďalšie častice a oblasť zvýšeného tlaku sa pohybuje v elastickom médiu. Za oblasťou vysokého tlaku nasleduje oblasť znížený tlak a tak sa vytvorí séria striedajúcich sa oblastí kompresie a zriedenia, ktoré sa šíria v médiu vo forme vlny. Každá častica elastického média bude v tomto prípade oscilovať.

Zvuková vlna v plyne je charakterizovaná nadmerným tlakom, nadmernou hustotou, posunutím častíc a ich rýchlosťou. Pre zvukové vlny sú tieto odchýlky od rovnovážnych hodnôt vždy malé. Pretlak spojený s vlnou je teda oveľa menší ako statický tlak plynu. V opačnom prípade máme dočinenia s ďalším fenoménom – rázovou vlnou. Vo zvukovej vlne zodpovedajúcej bežnej reči je pretlak len asi jedna milióntina atmosférického tlaku.

Je dôležité, aby látka nebola unášaná zvukovou vlnou. Vlna je len dočasná porucha prechádzajúca vzduchom, po ktorej sa vzduch vráti do rovnovážneho stavu.
Pohyb vĺn, samozrejme, nie je jedinečný len pre zvuk: svetlo a rádiové signály sa šíria vo forme vĺn a vlny na vodnej hladine pozná každý.

Zvuk sú teda v širšom zmysle elastické vlny šíriace sa v akomkoľvek elastickom prostredí a vytvárajúce v ňom mechanické vibrácie; v užšom zmysle - subjektívne vnímanie týchto vibrácií špeciálnymi zmyslovými orgánmi zvierat alebo ľudí.
Ako každá vlna, aj zvuk sa vyznačuje amplitúdou a frekvenčným spektrom. Zvyčajne človek počuje zvuky prenášané vzduchom vo frekvenčnom rozsahu od 16-20 Hz do 15-20 kHz. Zvuk pod rozsahom ľudského sluchu sa nazýva infrazvuk; vyššie: do 1 GHz - ultrazvukom, od 1 GHz - hyperzvukom. Spomedzi počuteľných zvukov treba vyzdvihnúť aj fonetické, rečové zvuky a fonémy (z ktorých pozostáva ústna reč) a hudobné zvuky (z ktorých pozostáva hudba).

Rozlišujú sa pozdĺžne a priečne zvukové vlny v závislosti od pomeru smeru šírenia vlny a smeru mechanických kmitov častíc šíriaceho sa média.
V kvapalných a plynných médiách, kde nedochádza k výrazným výkyvom hustoty, sú akustické vlny svojou povahou pozdĺžne, to znamená, že smer oscilácie častíc sa zhoduje so smerom pohybu vĺn. V pevných látkach vznikajú okrem pozdĺžnych deformácií aj elastické šmykové deformácie, ktoré spôsobujú budenie priečnych (šmykových) vĺn; v tomto prípade častice kmitajú kolmo na smer šírenia vlny. Rýchlosť šírenia pozdĺžnych vĺn je oveľa väčšia ako rýchlosť šírenia šmykových vĺn.

Vzduch nie je všade jednotný pre zvuk. Vieme, že vzduch je neustále v pohybe. Rýchlosť jeho pohybu v rôznych vrstvách nie je rovnaká. Vo vrstvách pri zemi sa vzduch dostáva do kontaktu s jej povrchom, budovami, lesmi, a preto je tu jeho rýchlosť menšia ako na vrchole. V dôsledku toho sa zvuková vlna nešíri rovnako rýchlo hore a dole. Ak je pohyb vzduchu, t.j. vietor, spoločníkom zvuku, potom v horných vrstvách vzduchu bude vietor poháňať zvukovú vlnu silnejšie ako v dolných. Pri protivetre sa zvuk šíri pomalšie hore ako dole. Tento rozdiel v rýchlosti ovplyvňuje tvar zvukovej vlny. V dôsledku skreslenia vĺn sa zvuk nešíri priamočiaro. Pri zadnom vetre sa línia šírenia zvukovej vlny ohýba nadol, pri protivetre nahor.

Ďalším dôvodom nerovnomerného šírenia zvuku vo vzduchu. Ide o rozdielnu teplotu jeho jednotlivých vrstiev.

Rôzne zohriate vrstvy vzduchu, podobne ako vietor, menia smer zvuku. Počas dňa sa zvuková vlna ohýba smerom nahor, pretože rýchlosť zvuku v spodných, teplejších vrstvách je väčšia ako v horných. Vo večerných hodinách, keď sa zem a s ňou aj okolité vrstvy vzduchu rýchlo ochladzujú, horné vrstvy sa otepľujú ako spodné, rýchlosť zvuku v nich je väčšia a línia šírenia zvukových vĺn sa ohýba smerom nadol. . Preto je večer z ničoho nič lepšie počuť.

Pri pozorovaní oblakov si možno často všimnúť, ako sa v rôznych výškach pohybujú nielen rôznou rýchlosťou, ale niekedy aj rôznymi smermi. To znamená, že vietor v rôznych výškach od zeme môže mať rôznu rýchlosť a smer. Tvar zvukovej vlny v takýchto vrstvách sa bude tiež líšiť od vrstvy k vrstve. Nech ide napríklad zvuk proti vetru. V tomto prípade by sa línia šírenia zvuku mala ohnúť a ísť hore. Ak sa ale na svojej ceste stretne s vrstvou pomaly sa pohybujúceho vzduchu, opäť zmení smer a môže sa opäť vrátiť na zem. Práve vtedy sa v priestore od miesta, kde vlna stúpa do výšky až po miesto, kde sa vracia k zemi, objavuje „zóna ticha“.

Orgány vnímania zvuku

Sluch - schopnosť biologických organizmov vnímať zvuky orgánmi sluchu; špeciálna funkcia načúvacieho prístroja, ktorá je vzrušená zvukovými vibráciami prostredia, ako je vzduch alebo voda. Jeden z piatich biologických zmyslov, nazývaný aj akustické vnímanie.

Ľudské ucho vníma zvukové vlny s dĺžkou približne 20 m až 1,6 cm, čo zodpovedá frekvencii 16 - 20 000 Hz (kmitanie za sekundu) pri prenose vibrácií vzduchom a až 220 kHz pri prenose zvuku cez kosti lebky. . Tieto vlny majú dôležitý biologický význam, napríklad zvukové vlny v rozsahu 300-4000 Hz zodpovedajú ľudskému hlasu. Zvuky nad 20 000 Hz majú malú praktickú hodnotu, pretože sa rýchlo spomaľujú; vibrácie pod 60 Hz sú vnímané prostredníctvom vibračného zmyslu. Rozsah frekvencií, ktoré je človek schopný počuť, sa nazýva sluchový alebo zvukový rozsah; vyššie frekvencie sa nazývajú ultrazvuk a nižšie frekvencie sa nazývajú infrazvuk.
Schopnosť rozlišovať zvukové frekvencie je veľmi závislá od jednotlivca: jeho vek, pohlavie, náchylnosť k chorobám sluchu, trénovanosť a únava sluchu. Jednotlivci sú schopní vnímať zvuk až do 22 kHz a možno aj vyššie.
Človek dokáže rozlíšiť niekoľko zvukov súčasne vďaka tomu, že v slimáku môže byť súčasne niekoľko stojatých vĺn.

Ucho je zložitý vestibulárno-sluchový orgán, ktorý plní dve funkcie: vníma zvukové impulzy a zodpovedá za polohu tela v priestore a schopnosť udržať rovnováhu. Toto je párový orgán, ktorý sa nachádza v spánkových kostiach lebky a je zvonka obmedzený ušnicami.

Orgán sluchu a rovnováhy predstavujú tri časti: vonkajšie, stredné a vnútorné ucho, z ktorých každá plní svoje špecifické funkcie.

Vonkajšie ucho pozostáva z ušnice a vonkajšieho zvukovodu. Ušnica je komplexná elastická chrupavka pokrytá kožou, jej spodná časť, nazývaná lalok, je kožná riasa, ktorá pozostáva z kože a tukového tkaniva.
Ušnica v živých organizmoch funguje ako prijímač zvukových vĺn, ktoré sa potom prenášajú do vnútra načúvacieho prístroja. Hodnota ušnice u ľudí je oveľa menšia ako u zvierat, takže u ľudí je prakticky nehybná. Ale veľa zvierat, pohybujúcich sa ušami, dokáže určiť polohu zdroja zvuku oveľa presnejšie ako ľudia.

Záhyby ľudského ušnice vnášajú do zvuku vstupujúceho do zvukovodu malé frekvenčné skreslenia v závislosti od horizontálnej a vertikálnej lokalizácie zvuku. Mozog teda dostáva ďalšie informácie na objasnenie polohy zdroja zvuku. Tento efekt sa niekedy používa v akustike, vrátane vytvárania pocitu priestorového zvuku pri používaní slúchadiel alebo načúvacích prístrojov.
Funkciou ušnice je zachytávať zvuky; jeho pokračovaním je chrupavka vonkajšieho zvukovodu, ktorej priemerná dĺžka je 25-30 mm. Chrupavková časť zvukovodu prechádza do kosti a celý vonkajší zvukovod je vystlaný kožou obsahujúcou mazové a sírové žľazy, čo sú upravené potné žľazy. Tento priechod končí slepo: je oddelený od stredného ucha tympanickou membránou. Zvukové vlny zachytené ušnicou narážajú na bubienok a spôsobujú jeho vibrácie.

Na druhej strane sa vibrácie bubienka prenášajú do stredného ucha.

Stredné ucho
Hlavnou časťou stredného ucha je bubienková dutina - malý priestor asi 1 cm³, ktorý sa nachádza v spánkovej kosti. Nachádzajú sa tu tri sluchové kostičky: kladivko, nákovka a strmienok – tie prenášajú zvukové vibrácie z vonkajšieho ucha do vnútorného, ​​pričom ich zosilňujú.

Sluchové kostičky – ako najmenšie úlomky ľudskej kostry predstavujú reťaz, ktorá prenáša vibrácie. Rukoväť paličky je tesne zrastená s bubienkom, hlavička paličky je spojená s nákovkou a tá zase svojim dlhým výbežkom so strmeňom. Základňa strmeňa uzatvára okno predsiene, čím sa spája s vnútorným uchom.
Stredoušná dutina je spojená s nosohltanom pomocou Eustachovej trubice, cez ktorú sa vyrovnáva priemerný tlak vzduchu vo vnútri a mimo bubienka. Pri zmene vonkajšieho tlaku niekedy uši „zaľahnú“, čo sa zvyčajne rieši tak, že zívanie je spôsobené reflexne. Prax ukazuje, že ešte účinnejšie sa upchaté uši riešia prehĺtacími pohybmi alebo ak si v tomto momente fúknete do zovretého nosa.

vnútorné ucho
Z troch častí orgánu sluchu a rovnováhy je najzložitejšie vnútorné ucho, ktoré sa pre svoj zložitý tvar nazýva labyrint. Kostný labyrint pozostáva z vestibulu, slimáka a polkruhových kanálikov, ale iba slimák, naplnený lymfatickými tekutinami, priamo súvisí so sluchom. Vo vnútri slimáka je membránový kanál, tiež naplnený kvapalinou, na spodnej stene ktorého je umiestnený receptorový aparát sluchového analyzátora pokrytý vláskovými bunkami. Vlasové bunky zachytávajú výkyvy v tekutine, ktorá vypĺňa kanál. Každá vlásková bunka je naladená na špecifickú zvukovú frekvenciu, pričom bunky naladené na nízke frekvencie sa nachádzajú v hornej časti kochley a vysoké frekvencie zachytávajú bunky v spodnej časti kochley. Keď vlasové bunky odumierajú z veku alebo z iných dôvodov, človek stráca schopnosť vnímať zvuky zodpovedajúcich frekvencií.

Hranice vnímania

Ľudské ucho nominálne počuje zvuky v rozsahu 16 až 20 000 Hz. Horná hranica má tendenciu klesať s vekom. Väčšina dospelých nepočuje zvuk nad 16 kHz. Samotné ucho nereaguje na frekvencie nižšie ako 20 Hz, no možno ich cítiť prostredníctvom hmatu.

Rozsah vnímaných zvukov je obrovský. Ale bubienok v uchu je citlivý len na zmeny tlaku. Hladina akustického tlaku sa zvyčajne meria v decibeloch (dB). Dolná hranica počuteľnosti je definovaná ako 0 dB (20 mikropascalov) a definícia hornej hranice počuteľnosti sa týka skôr prahu nepohodlia a potom straty sluchu, pomliaždeniny atď. Táto hranica závisí od toho, ako dlho počúvame zvuk. Ucho znesie krátkodobé zvýšenie hlasitosti až o 120 dB bez následkov, ale dlhodobé vystavovanie sa zvukom nad 80 dB môže spôsobiť stratu sluchu.

Dôkladnejšie štúdie spodnej hranice sluchu ukázali, že minimálny prah, pri ktorom zvuk zostáva počuteľný, závisí od frekvencie. Tento graf sa nazýva absolútny prah počutia. V priemere má oblasť najväčšej citlivosti v rozsahu 1 kHz až 5 kHz, hoci citlivosť s vekom klesá v rozsahu nad 2 kHz.
Existuje aj spôsob, ako vnímať zvuk bez účasti ušného bubienka – takzvaný mikrovlnný zvukový efekt, keď modulované žiarenie v mikrovlnnom rozsahu (od 1 do 300 GHz) ovplyvňuje tkanivá okolo slimáka a núti človeka vnímať rôzne zvuky.
Niekedy môže človek počuť zvuky v oblasti nízkej frekvencie, hoci v skutočnosti žiadne zvuky s takouto frekvenciou neboli. Je to spôsobené tým, že kmity bazilárnej membrány v uchu nie sú lineárne a môžu v ňom nastať kmity s rozdielnou frekvenciou medzi dvoma vyššími frekvenciami.

Synestézia

Jeden z najneobvyklejších neuropsychiatrických javov, pri ktorom sa nezhoduje typ podnetu a typ vnemov, ktoré človek zažíva. Synestetické vnímanie sa prejavuje tým, že okrem obvyklých vlastností sa môžu vyskytnúť aj ďalšie, jednoduchšie vnemy alebo pretrvávajúce „elementárne“ dojmy – napríklad farby, vône, zvuky, chute, vlastnosti štruktúrovaného povrchu, priehľadnosť, objem a tvar. , umiestnenie v priestore a iné kvality. , neprijímané pomocou zmyslov, ale existujúce len vo forme reakcií. Takéto dodatočné vlastnosti môžu vzniknúť buď ako izolované zmyslové dojmy, alebo sa dokonca prejaviť fyzicky.

Existuje napríklad sluchová synestézia. Ide o schopnosť niektorých ľudí „počuť“ zvuky pri pozorovaní pohybujúcich sa predmetov alebo zábleskov, aj keď ich nesprevádzajú skutočné zvukové javy.
Treba mať na pamäti, že synestézia je skôr neuropsychiatrickým znakom človeka a nie je duševnou poruchou. Takéto vnímanie okolitého sveta môže bežný človek pociťovať užívaním niektorých drog.

Všeobecná teória synestézie (vedecky overená, univerzálna predstava o nej) zatiaľ neexistuje. V súčasnosti existuje veľa hypotéz a v tejto oblasti sa vykonáva množstvo výskumov. Objavili sa už pôvodné klasifikácie a porovnania a objavili sa určité prísne vzorce. Napríklad my vedci sme už zistili, že synestéty majú zvláštny charakter pozornosti – akoby „predvedomej“ – k tým javom, ktoré im spôsobujú synestéziu. Synestéty majú mierne odlišnú anatómiu mozgu a radikálne odlišnú jeho aktiváciu na synestetické „podnety“. A vedci z Oxfordskej univerzity (UK) pripravili sériu experimentov, počas ktorých zistili, že príčinou synestézie môžu byť hyperexcitabilné neuróny. Jediné, čo sa dá s istotou povedať, je, že takéto vnímanie sa získava na úrovni mozgu, a nie na úrovni primárneho vnímania informácií.

Záver

Tlakové vlny prechádzajú vonkajším uchom, bubienkovou membránou a kostičkami stredného ucha, aby sa dostali do vnútorného ucha v tvare slimáka naplneného tekutinou. Kvapalina kmitajúc naráža na membránu pokrytú drobnými chĺpkami, mihalnicami. Sínusové zložky komplexného zvuku spôsobujú vibrácie v rôznych častiach membrány. Cilia vibrujúce spolu s membránou vzrušujú nervové vlákna, ktoré sú s nimi spojené; v nich sú série impulzov, v ktorých je „zakódovaná“ frekvencia a amplitúda každej zložky komplexnej vlny; tieto údaje sa elektrochemicky prenášajú do mozgu.

Z celého spektra zvukov sa rozlišuje predovšetkým počuteľný rozsah: od 20 do 20 000 hertzov, infrazvuky (do 20 hertzov) a ultrazvuky - od 20 000 hertzov a viac. Človek nepočuje infrazvuky a ultrazvuky, ale to neznamená, že naňho nepôsobia. Je známe, že infrazvuky, najmä pod 10 hertzov, môžu ovplyvniť psychiku človeka a spôsobiť depresívne stavy. Ultrazvuk môže spôsobiť asteno-vegetatívne syndrómy atď.
Počuteľná časť rozsahu zvukov je rozdelená na nízkofrekvenčné zvuky - do 500 hertzov, stredofrekvenčné zvuky - 500-10000 hertzov a vysokofrekvenčné zvuky - nad 10000 hertzov.

Toto rozdelenie je veľmi dôležité, keďže ľudské ucho nie je rovnako citlivé na rôzne zvuky. Ucho je najcitlivejšie na relatívne úzky rozsah stredofrekvenčných zvukov od 1000 do 5000 hertzov. Pre zvuky nižšej a vyššej frekvencie citlivosť prudko klesá. To vedie k tomu, že človek je schopný počuť zvuky s energiou okolo 0 decibelov v strednom frekvenčnom rozsahu a nepočuje nízkofrekvenčné zvuky 20-40-60 decibelov. To znamená, že zvuky s rovnakou energiou v strednom frekvenčnom rozsahu môžu byť vnímané ako hlasné a v nízkofrekvenčnom rozsahu ako tiché alebo ich vôbec nepočuť.

Túto vlastnosť zvuku tvorí príroda nie náhodou. Zvuky potrebné pre jeho existenciu: reč, zvuky prírody, sú prevažne v strednom frekvenčnom rozsahu.
Vnímanie zvukov je výrazne narušené, ak súčasne znejú aj iné zvuky, zvuky podobné frekvenciou alebo zložením harmonických. To znamená, že na jednej strane ľudské ucho nevníma nízkofrekvenčné zvuky dobre a na druhej strane, ak sú v miestnosti cudzie zvuky, vnímanie takýchto zvukov môže byť ešte viac narušené a skreslené. .