Який звук чує людина у герцях. Діапазон слуху у звичайних умовах

Людина - це справді найрозумніша з тварин, що населяють планету. Однак наш розум нерідко позбавляє нас переваги в таких здібностях, як сприйняття навколишнього за допомогою нюху, слуху та інших сенсорних відчуттів. Так, більшість тварин набагато випереджають нас, якщо йдеться про слуховий діапазон. Діапазон слуху людини – це низка частот, які може сприймати людське вухо. Спробуємо зрозуміти, як працює вухо людини щодо сприйняття звуку.

Діапазон слуху людини у нормальних умовах

У середньому людське вухо може вловлювати та розрізняти звукові хвилі в діапазоні від 20 Гц до 20 кГц (20000 Гц). Однак у міру старіння слуховий діапазон людини зменшується, зокрема знижується його верхня межа. У людей похилого віку вона зазвичай набагато нижча, ніж у молодих, при цьому максимально високими слуховими здібностями володіють немовлята і діти. Слухова сприйняття високих частот починає погіршуватися з восьмирічного віку.

Людський слух у ідеальних умовах

У лабораторії діапазон слуху людини визначається за допомогою аудіометра, що випускає звукові хвилі різної частоти, та налаштованих відповідним чином навушників. У таких ідеальних умовах людське вухо може розпізнавати частоти від 12 Гц до 20 кГц.

Діапазон слуху у чоловіків та жінок

Між слуховим діапазоном чоловіків та жінок існує значна різниця. Виявлено, що жінки, порівняно з чоловіками, більш чутливі до високих частот. Сприйняття низьких частот перебуває у чоловіків та жінок на більш менш однаковому рівні.

Різні шкали для вказівки діапазону слуху

Хоча частотна шкала є найбільш поширеною шкалою для вимірювання діапазону слуху людини, його також нерідко вимірюють у паскалях (Па) та децибелах (дБ). Проте вимір у паскалях вважається незручним, оскільки ця одиниця передбачає роботу з дуже великими цифрами. Один мкПа - це відстань, що долається звуковою хвилею під час коливання, яка дорівнює одній десятій діаметра атома водню. Звукові хвилі в людському вусі долають набагато більшу відстань, що робить вказівку діапазону слуху людини в паскалях скрутним.

Самий м'який звук, який може бути розпізнаний вухом людини, дорівнює приблизно 20 мкПа. Шкала децибел більш проста у використанні, оскільки вона є логарифмічною шкалою, яка безпосередньо посилається на шкалу Па. Вона приймає 0 дБ (20 мкПа) як точку відліку і далі продовжує стискати цю шкалу тиску. Таким чином, 20 мільйонів мкПа дорівнюють всього 120 дБ. Так виходить, що діапазон людського вухаскладає 0-120 дБ.

Слуховий діапазон значно відрізняється від людини до людини. Тому для виявлення втрати слуху найкраще вимірювати діапазон чутних звуківпо відношенню до опорної шкали, а не до звичайної стандартизованої шкали. Тести можуть проводитися за допомогою складних інструментів для діагностики слуху, які дозволяють точно визначати міру та діагностувати причини втрати слуху.

Для нашої орієнтації у навколишньому світі слух грає таку ж роль, як і зір. Вухо дозволяє нам спілкуватися один з одним за допомогою звуків і має спеціальну чутливість до звукових частот мови. За допомогою вуха людина уловлює різні звукові коливання повітря. Вібрації, які йдуть від предмета (джерело звуку), передаються через повітря, що грає роль передавача звуку, уловлюються вухом. Людське вухо сприймає коливання повітря із частотою від 16 до 20 000 Гц. Вібрації з більшою частотою відносяться до ультразвукових, але людське вухо їх не сприймає. Здатність розрізняти високі тони із віком зменшується. Здатність уловлювати звук двома вухами дає можливість визначати, де він знаходиться. У вусі коливання повітря перетворюються на електричні імпульси, які сприймаються мозком як звук.

У вусі розташований і орган сприйняття руху та положення тіла у просторі - вестибулярний апарат . Вестибулярна система відіграє велику роль у просторовій орієнтації людини, аналізує та передає інформацію про прискорення та уповільнення прямолінійного та обертального руху, а також при зміні положення голови у просторі.

Будова вуха

Виходячи із зовнішньої будови вухо ділиться на три частини. Перші дві частини вуха, зовнішнє (зовнішнє) та середнє, проводять звук. Третя частина - внутрішнє вухо- Містить слухові клітини, механізми для сприйняття всіх трьох особливостей звуку: висоти, сили і тембру.

Зовнішнє вухо- Виступає частина зовнішнього вуха називається вушною раковиною , Її основу складає напівжорстка опорна тканина - хрящ. Передня поверхня вушної раковини має складну будову та непостійну форму. Вона складається з хряща та фіброзної тканини, за винятком нижньої частини - часточки ( вушної мочки) утвореною жировою клітковиною. В основі вушної раковини є передня, верхня та задня вушні м'язи, Рухи якої обмежені.

Крім акустичної (звукоуловлюючої) функції, вушна раковина виконує захисну роль, оберігаючи слуховий прохід у барабанну перетинку від шкідливого впливу довкілля(попадання води, пилу, сильних повітряних потоків). Як форма, і величина вушних раковин індивідуальні. Довжина вушної раковини у чоловіків 50-82 мм і ширина 32-52 мм, у жінок розміри дещо менші. На маленькій площі вушної раковини представлена ​​вся чутливість тіла та внутрішніх органів. Тому можна використовувати її для отримання біологічно важливої ​​інформації про стан будь-якого органу. Вушна раковина концентрує звукові коливання і направляє в зовнішній слуховий отвір.

Зовнішній слуховий прохідслужить щодо звукових коливань повітря від вушної раковини до барабанної перетинки. Зовнішній слуховий прохід має довжину від 2 до 5 см. його зовнішня третина утворена хрящовою тканиною, а внутрішні 2/3 – кістковою. Зовнішній слуховий прохід дугоподібно вигнутий у верхньо-задньому напрямку, і легко випрямляється при відтягуванні вушної раковини вгору та назад. У шкірі слухового проходу знаходяться особливі залози, що виділяють секрет жовтого кольору (вушна сіра), функція якої: захист шкіри від бактеріальної інфекціїта сторонніх частинок (попадання комах).

Зовнішній слуховий прохід відокремлюється від середнього вуха барабанною перетинкою, що завжди втягнута всередину. Це тонка сполучнотканинна пластинка, покрита зовні багатошаровим епітелієм, а зсередини – слизовою оболонкою. Зовнішній слуховий прохід служить для проведення звукових коливань до барабанної перетинки, яка відокремлює зовнішнє вухо від барабанної порожнини(Середнього вуха).

Середнє вухо, або барабанна порожнина, є невеликою заповненою повітрям камерою, яка розташована в піраміді скроневої кісткита відокремлена від зовнішнього слухового проходу барабанною перетинкою. Ця порожнина має кісткові та перетинчасту (барабанна перетинка) стінки.

Барабанна перетинка- це малорухлива мембрана товщиною 0,1 мкм, сплетена з волокон, які йдуть у різних напрямках і нерівномірно натягнуті в різних ділянках. Завдяки такій будові барабанна перетинка не має власного періоду коливань, що призводило б до посилення звукових сигналів, що збігаються із частотою власних коливань. Вона починає вагатися при дії звукових коливань, що проходять через зовнішній слуховий прохід. Через отвір на задній стінцібарабанна перетинка повідомляється з соскоподібною печерою.

Отвір слухової (євстахієвої) труби розташований у передній стінці барабанної порожнини і веде до носової частини глотки. Завдяки цьому атмосферне повітряможе потрапляти у барабанну порожнину. У нормі отвір євстахієвої трубизакрито. Воно відкривається під час ковтальних рухів або позіхання, сприяючи вирівнюванню тиску повітря на барабанну перетинку з боку порожнини середнього вуха та зовнішнього слухового отвору, тим самим вона захищається від розривів, що призводять до порушення слуху.

У барабанній порожнині лежать слухові кісточки. Вони мають дуже маленькі розміри і з'єднуються в ланцюжок, який простягається від барабанної перетинкидо внутрішньої стінкибарабанної порожнини.

Найзовніша кісточка - молоточок- своєю рукояткою з'єднана з барабанною перетинкою. Головка молоточка з'єднується з ковадлом, яка рухомо зчленовується з головкою стремена.

Слухові кісточки набули такі назви через свою форму. Кісточки вкриті слизовою оболонкою. Два м'язи регулюють рух кісточок. З'єднання кісточок таке, що сприяє посиленню тиску звукових хвиль на мембрану овального вікнав 22 рази, що дає слабким звуковим хвилях приводити в рух рідину в равлику.

Внутрішнє вухоукладено у скроневій кістці і є системою порожнин і каналів, розташованих у кістковій речовині кам'янистої частини скроневої кістки. Спільно вони формують кістковий лабіринт, всередині якого знаходиться перетинчастий лабіринт. Кістковий лабіринтявляє собою кісткові порожнини різної форми і складається з присінка, трьох напівкружних каналів та равлика. Перетинчастий лабіринтскладається із складної системи найтонших перетинчастих утворень, що знаходяться в кістковому лабіринті.

Усі порожнини внутрішнього вуха заповнені рідиною. Усередині перетинчастого лабіринту - ендолімфу, а рідина, що омиває перетинчастий лабіринт зовні - перелімфа і за складом схожа на спинно-мозкову рідину. Ендолімфа відрізняється від перелімфи (у ній більше іонів калію і менше іонів натрію) - несе позитивний заряд до перелімфи.

Напередодні - Центральна частинакісткового лабіринту, що повідомляється з усіма його частинами. Ззаду від присінка розташовані три кісткові півкружні канали: верхній, задній і латеральний. Латеральний напівкружний канал лежить горизонтально, два інших – під прямим кутом до нього. Кожен канал має розширену частину – ампулу. Усередині його міститься перетинчаста ампула, заповнена ендолімфою. При русі ендолімфи під час зміни положення голови у просторі дратуються нервові закінчення. По волокнах нерва збудження передається у головний мозок.

Равликє спіральною трубкою, що утворює два з половиною обороти навколо конусоподібного кісткового стрижня. Вона є центральною частиноюоргану слуху. Усередині кісткового каналу равлика розташовується перетинчастий лабіринт, або равликова протока, до якого підходять закінчення равликової частини восьмого черепного нерваКоливання перилимфи передаються ендолімфі равликової протоки та активізує нервові закінчення слухової частини восьмого черепного нерва.

Переддверно-равликовий нерв складається з двох частин. Переддверна частина проводить нервові імпульси від присінка і півкружних каналів до вестибулярних ядр мосту і довгастого мозку і далі - до мозочка. Равликова частина передає інформацію по волокнам, що йдуть від спірального (кортієва) органу до слухових ядр стовбура і далі - через ряд перемикань у підкіркових центрах - до кори верхнього відділу скроневої часткипівкулі великого мозку.

Механізм сприйняття звукових коливань

Звуки виникають завдяки коливанням повітря та посилюються у вушній раковині. Потім звукова хвиля проводиться по зовнішньому слуховому проходу барабанної перетинки, викликаючи її коливання. Вібрація барабанної перетинки передається на ланцюг слухових кісточок: молоточок, ковадло та стремено. Підстава стремена за допомогою еластичного зв'язування фіксовано до вікна присінка, завдяки чому коливання передаються на перилимфу. У свою чергу, через перетинчасту стінку равликової протоки ці коливання переходять на ендолімфу, переміщення якої викликає роздратування рецепторних клітинспірального органу Виникає при цьому нервовий імпульсслідує по волокнах равликової частини переддверно-равликового нерва в головний мозок.

Переклад сприйманих органом слуху звуків як приємних і неприємних відчуттівздійснюється у головному мозку. Нерегулярні звукові хвилі формують відчуття шуму, а регулярні, ритмічні хвилі сприймаються як музичні тони. Звуки поширюються зі швидкістю 343 км/с за температури повітря 15–16ºС.

Зміст статті

СЛУХ,здатність приймати звуки. Слух залежить від: 1) вуха – зовнішнього, середнього та внутрішнього, – яке сприймає звукові коливання; 2) слухового нерва, що передає отримані від вуха сигнали; 3) певних відділів головного мозку ( слухових центрів), у яких імпульси, передані слуховими нервами, викликають усвідомлення вихідних звукових сигналів

Будь-яке джерело звуку – струна скрипки, по якій провели смичком, стовп повітря, що рухається в органної труби, або голосові зв'язки людину, що говорить- Викликає коливання навколишнього повітря: спочатку миттєве стиск, потім миттєве розрідження. Іншими словами, з кожного джерела звуку виходять серії хвиль, що чергуються підвищеного і зниженого тиску, які швидко поширюються у повітрі. Цей потік хвиль, що рухається, і утворює звук, сприйманий органами слуху.

Більшість звуків, з якими ми стикаємося щодня, є досить складними. Вони породжуються складними коливальними рухами джерела звуку, що створюють цілий комплексзвукових хвиль. В експериментах з дослідження слуху намагаються вибрати якомога простіші звукові сигнали, щоб легше було оцінити результати. Багато зусиль витрачається те що, щоб забезпечити прості періодичні коливання джерела звуку (на кшталт маятника). Потік звукових хвиль однієї частоти, що виходить в результаті, називається чистим тоном; він являє собою регулярну, плавну зміну високого та низького тиску.

Межі слухового сприйняття.

Описане "ідеальне" джерело звуку можна змусити коливатися швидко або повільно. Це дозволяє з'ясувати одне з головних питань, що виникають при дослідженні слуху, а саме яка мінімальна та максимальна частота коливань, що сприймаються людським вухомяк звук. Експерименти показали таке. Коли коливання відбуваються дуже повільно, рідше 20 повних коливальних циклів на секунду (20 Гц) кожна звукова хвиля чується окремо і не утворює безперервний тон. Зі збільшенням частоти коливань людина починає чути безперервний низький тон, схожий на звук найнижчої басової труби органу. У міру подальшого зростання частоти тон, що сприймається, стає все вище; при частоті 1000 Гц він нагадує верхнє до сопрано. Однак і ця нота все ще далека від верхнього кордону людського слуху. Тільки коли частота наближається до 20 000 Гц, нормальне людське вухо поступово перестає чути.

Чутливість вуха до звукових коливань різних частот неоднакова. Воно особливо тонко реагує коливання середніх частот (від 1000 до 4000 Гц). Тут чутливість така велика, що скільки-небудь істотне її збільшення виявилося б несприятливим: одночасно сприймався постійний фоновий шум безладного руху молекул повітря. У міру зменшення або збільшення частоти щодо середнього діапазону гострота слуху поступово знижується. По краях діапазону частот, що сприймається, звук, щоб бути почутим, повинен бути дуже сильним, настільки сильним, що іноді відчувається фізично перш, ніж чується.

Звук та його сприйняття.

Чистий тон має дві незалежні характеристики: 1) частоту і 2) силу, або інтенсивність. Частота вимірюється у герцах, тобто. визначається кількістю повних коливальних циклів за секунду. Інтенсивність вимірюється величиною пульсуючого тиску звукових хвиль на будь-яку зустрічну поверхню і зазвичай виявляється у відносних, логарифмічних одиницях – децибелах (дБ). Необхідно пам'ятати, що поняття частоти та інтенсивності застосовні лише до звуку як зовнішнього фізичного подразника; це т.зв. акустичні характеристики звуку Коли говоримо сприйняття, тобто. о фізіологічному процесі, звук оцінюється як високий чи низький, яке сила сприймається як гучність. У цілому нині, висота – суб'єктивна характеристика звуку – тісно пов'язані з його частотою; звуки високої частоти сприймаються як високі. Також, узагальнюючи, можна сказати, що гучність, що сприймається, залежить від сили звуку: більш інтенсивні звуки ми чуємо як гучніші. Ці співвідношення, однак, не є незмінними та абсолютними, як часто вважається. На сприйняття висоти звуку певною мірою впливає його сила, але в сприймається гучність – частота. Таким чином, змінивши частоту звуку, можна уникнути зміни висоти, що сприймається, відповідним чином варіюючи його силу.

"Мінімальна помітна різниця".

І з практичної, і з теоретичної точки зору визначення мінімальної вухом різниці в частоті і силі звуку - дуже важлива проблема. Як треба змінити частоту і силу звукових сигналів, щоб слухач це помітив? З'ясувалося, що мінімальна помітна різницявизначається швидше відносним зміною параметрів звуку, ніж абсолютними змінами. Це стосується і частоти, і звуку.

Необхідне для розрізнення відносна зміначастоти по-різному як звуків різних частот, так звуків однієї частоти, але різної сили. Можна сказати, однак, що приблизно воно дорівнює 0,5% широкому діапазонічастот від 1000 до 12000 Гц. Цей відсоток (т.зв. поріг розрізнення) дещо вище в області вищих частот і значно вищий за нижчих. Отже, вухо менш чутливе до зміни частоти по краях діапазону частот, ніж при середніх значеннях, і це часто помічають усі, хто грає на роялі; інтервал між двома дуже високими чи дуже низькими нотами здається меншим, ніж у нот у середньому діапазоні.

Мінімальна помітна різниця у тому, що стосується сили звуку, дещо інша. Для розрізнення потрібно досить велика, близько 10%, зміна тиску звукових хвиль (тобто близько 1 дБ), і ця величина відносно стала для звуків майже будь-якої частоти та інтенсивності. Однак, коли низька інтенсивність подразника, мінімальна помітна різниця значно збільшується, особливо для тонів низьких частот.

Обертони у вусі.

Характерна властивість майже будь-якого джерела звуку - те, що він не тільки виробляє прості періодичні коливання (чистий тон), але і складні коливальні рухи, які дають кілька чистих тонів одночасно. Зазвичай такий складний тон складається з гармонійних рядів (гармонік), тобто. з найнижчої, основний, частоти плюс обертони, частоти яких перевершують основну в ціле число разів (2, 3, 4 і т.д.). Таким чином, об'єкт, що коливається з основною частотою 500 Гц, може виробляти обертони 1000, 1500, 2000 Гц і т.д. Людське вухо у відповідь на звуковий сигналведе себе подібним чином. Анатомічні особливостівуха забезпечують багато можливостей для перетворення енергії вхідного чистого тону, хоча б частково, в обертони. А значить, навіть коли джерело дає чистий тон, уважний слухач може почути не тільки основний тон, але й один або два обертони, що ледве сприймаються.

Взаємодія двох тонів.

Коли два чистих тони сприймаються вухом одночасно, можуть спостерігатися такі варіанти їхньої спільної дії, що залежать від природи самих тонів. Вони можуть маскувати один одного, взаємно зменшуючи гучність. Це найчастіше відбувається, коли тони не сильно відрізняються за частотою. Два тони можуть з'єднуватися один з одним. При цьому ми чуємо звуки, що відповідають різниці частот між ними, або сумі їх частот. Коли два тони дуже близькі за частотою, ми чуємо єдиний тон, висота якого відповідає цій частоті. Цей тон, однак, стає то голосніше, то тихіше, оскільки два акустичні сигнали, що злегка не збігаються, безперервно взаємодіють, то посилюючи, то гасячи один одного.

Тембр.

Об'єктивно кажучи, одні й самі складні тони можуть відрізнятися за рівнем складності, тобто. за складом та інтенсивністю обертонів. Суб'єктивною характеристикою сприйняття, що в цілому відображає особливість звуку, є тембр. Отже, відчуття, викликані складним тоном, характеризуються як певної висотою і гучністю, а й тембром. Деякі звуки здаються багатими та повними, інші – ні. Завдяки насамперед розбіжностям у тембрі ми серед безлічі звуків дізнаємося про голоси різних інструментів. Ноту ля, взяту на роялі, легко відрізнити від тієї ж ноти, зіграної на ріжку. Якщо, однак, примудритися відфільтрувати та заглушити обертони кожного інструмента, ці ноти не можна буде розрізнити.

Локалізація звуків.

Людське вухо як розрізняє звуки та його джерела; обидва вуха, працюючи разом, здатні досить точно визначати напрямок, звідки йде звук. Оскільки вуха розташовані з протилежних сторін голови, звукові хвилі від джерела звуку досягають їх не зовсім одночасно і впливають із дещо різною силою. За рахунок мінімальної різниці в часі та силі мозок досить точно визначає напрямок джерела звуку. Якщо джерело звуку знаходиться строго спереду, то мозок локалізує його вздовж горизонтальної осіз точністю до кількох градусів. Якщо джерело зміщено в одну зі сторін, точність локалізації трохи менше. Відрізнити звук ззаду від звуку спереду, і навіть локалізувати його вздовж вертикальної осі виявляється трохи важче.

Шум

нерідко описують як атональний звук, тобто. що складається з різних. не пов'язаних між собою частот і тому не повторює досить послідовно такого чергування хвиль високого та низького тиску, щоб виходила якась певна частота. Однак практично майже будь-який «шум» має свою висоту, в чому неважко переконатися, слухаючи та порівнюючи звичайні шуми. З іншого боку, будь-який «тон» має елементи шорсткості. Тому різницю між шумом і тоном важко визначити у цих термінах. Нині спостерігається тенденція визначати шум швидше психологічно, ніж акустично, називаючи шумом просто небажаний звук. Зменшення шуму у сенсі стало нагальною сучасної проблемою. Хоча постійний сильний шум, без сумніву, призводить до глухоти, а робота в умовах шуму викликає тимчасовий стрес, все ж таки він надає, ймовірно, менш тривалий і сильний ефектчим йому іноді приписують.

Аномальний слух та слух тварин.

Природним стимулом для людського вуха є звук, що розповсюджується у повітрі, проте на вухо можна впливати й іншими способами. Всім, наприклад, добре відомо, що звук чути під водою. Також, якщо додати джерело коливань до кісткової частини голови, за рахунок кісткової провідності з'являється відчуття звуку. Це дуже корисно при деяких формах глухоти: невеликий передавач, прикладений безпосередньо до соскоподібного відростка (частини черепа, розташованої відразу за вухом), дозволяє хворому чути звуки, що посилюються передавачем, через кістки черепа за рахунок кісткової провідності.

Звичайно ж, слух мають не тільки люди. Здатність чути виникає на ранніх щаблях еволюції та існує вже у комах. Різні видитварин сприймають звуки різних частот. Одні чують менший, ніж людина, діапазон звуків, інші більший. Гарний приклад- Собака, чиє вухо чутливе до частот за межами людського слуху. Одне із застосування цього – виробництво свистків, звук яких не чутний людині, але достатній для собаки.

Відомо, що 90% інформації про навколишній світ людина отримує із зором. Здавалося б, що слуху залишається не так багато, але насправді, людський органслуху - це не лише високоспеціалізований аналізатор звукових коливань, а й дуже потужний засібкомунікації. Лікарів і фізиків давно хвилювало питання: чи можна точно визначити діапазон слуху людини в різних умовах, чи відрізняється слух чоловіків і жінок, чи є «особливо видатні» рекордсмени, які чують недоступні звуки, чи можуть виробляти їх? Спробуємо докладніше відповісти на ці та інші суміжні питання.

Але перед тим, як зрозуміти, скільки герц чує людське вухо, потрібно розібратися з таким фундаментальним поняттям як звук, і взагалі зрозуміти що саме вимірюють у герцях.

Звукові коливання – це унікальний спосібпередачі енергії без передачі матерії, вони є пружними коливаннями в будь-якому середовищі. Коли йдеться про звичайне життя людини, таким середовищем є повітря. Він містить молекули газів, які можуть передавати акустичну енергію. Ця енергія є чергуванням смуг стиснення і розтягування щільності акустичного середовища. В абсолютному вакуумі звукові коливання передати неможливо.

Будь-який звук є фізичною хвилею, містить всі необхідні хвильові характеристики. Це частота, амплітуда, час згасання, якщо йдеться про затухаюче вільне коливання. Розглянемо це на простих прикладах. Уявімо, наприклад, звук відкритої струни сіль на скрипці при витягу його смичком. Ми можемо визначити такі характеристики:

• тихий звук чи гучний. Це не що інше, як амплітуда, чи сила звуку. Більше гучному звукувідповідає велика амплітуда коливань, а тихому звуку – менша. Звук, що має велику силу, можна почути на дальшій відстані від місця виникнення;

• тривалість звуку. Це всім зрозуміло, і кожен здатний відрізнити гуркіт барабанного дробу від протяжного звучання хоральної органної мелодії;

• висота звуку або частота звукового коливання. Саме ця основна характеристика і допомагає нам відрізняти звуки, що «пищають», від басового регістру. Якби не було частоти звуку, музика була б можлива лише у вигляді ритму. Частота вимірюється в герцах, а 1 герц дорівнює одному коливанню за секунду;

• тембр звуку. Він залежить від застосування акустичних додаткових коливань – формант, але пояснити його простими словамидуже легко: навіть з закритими очимами розуміємо, що звучить саме скрипка, а не тромбон, навіть якщо у них будуть абсолютно однакові перераховані вище характеристики.

Тембр звуку можна порівняти із численними смаковими відтінками. Усього у нас є гіркий, солодкий, кислий та солоний смак, але цими чотирма характеристиками далеко не вичерпуються всілякі смакові відчуття. Те саме відбувається і з тембром.

Зупинимося докладніше на висоті звуку, оскільки саме від цієї характеристики і залежить від найбільшою міроюгострота слуху і діапазон акустичних коливань, що сприймаються. Що ж таке діапазон звукових частот?

Діапазон слуху в ідеальних умовах

Частоти, що сприймаються людським вухом у лабораторних, або ідеальних умовах, знаходяться у порівняно широкій смузі від 16 Герц до 20000 Герц (20 кГц). Все, що нижче та вище - людське вухо чути не може. Йдеться про інфразвук та ультразвук. Що це таке?

Інфразвук

Його чути не можна, але тіло може відчувати його як роботу великої басової колонки – сабвуфера. Це -інфразвукові коливання. Всі чудово знають, якщо постійно послаблювати басову струну на гітарі, то, незважаючи на вібрації, що продовжуються, звук зникає. Але ці коливання можна, як і раніше, відчувати кінчиками пальців, торкнувшись струни.

В інфразвуковому діапазоні працює багато внутрішні органилюдини: відбувається скорочення кишечника, розширення та звуження судин, багато біохімічних реакцій. Дуже сильний інфразвук може спричинити серйозне хворобливий стан, навіть хвилі панічного страху, у цьому засновано дію інфразвукової зброї.

Ультразвук

На протилежній ділянці спектра є дуже високі звуки. Якщо звук має частоту вище 20 кілогерц, він перестає «пищати» і стає нечутним для вуха людини у принципі. Він стає ультразвуком. Ультразвук має велике застосуванняу народному господарстві, на ньому заснована ультразвукова діагностика. За допомогою ультразвуку орієнтуються кораблі в море, обминаючи айсберги та уникаючи мілководдя. Завдяки ультразвуку фахівці знаходять порожнечі в суцільнометалевих конструкціях, наприклад, у рейках. Всі бачили, як по рейках робітники котять спеціальний дефектоскопічний візок, що генерує і приймає високочастотні акустичні коливання. Ультразвуком користуються летючі мишіЩоб знаходити в темряві безпомилково дорогу, не натикаючись на стінки печер, кити і дельфіни.

Відомо, що з віком знижується здатність до розрізнення високих звуків, і найкраще чути їх можуть діти. Сучасні дослідженняпоказують, що у віці 9-10 років в дітей віком починає поступово зменшуватися діапазон слуху, а літніх людей чутність високих частот значно гірше.

Щоб почути, як люди похилого віку сприймають музику, потрібно просто на багатосмуговому еквалайзері в плеєрі вашого стільникового телефонузменшити один або два ряди високих частот. Некомфортне «бубоніння, як з бочки», що вийшло, і буде прекрасною ілюстрацією того, як ви самі чутимете у віці після 70 років.

У зниженні слуху важливу рольграє неправильне харчування, вживання алкоголю та куріння, відкладання холестеринових бляшокна стінках судин. Статистика ЛОР - лікарів стверджує, що люди з першою групою крові частіше і швидше приходять до приглухуватості, ніж інші. Наближає приглухуватість зайва вага, ендокринна патологія

Діапазон слуху у звичайних умовах

Якщо відсікти "маргінальні ділянки" звукового спектру, то для комфортного життя людини доступно не так вже й багато: це проміжок від 200 Гц до 4000 Гц, що практично повністю відповідає діапазону людського голосу, від глибокого бассо - профундо, до високого колоратурного сопрано. Тим не менш, навіть при комфортних умовахслух людини погіршується постійно. Зазвичай найбільша чутливість і сприйнятливість у дорослих людей віком до 40 років становить 3 кілогерц, а віці 60 років і більше знижується до 1 кілогерця.

Діапазон слуху у чоловіків та жінок

В даний час не вітається статева сегрегація, але чоловіки і жінки дійсно по-різному сприймають звук: жінки здатні чути краще у високому діапазоні, і вікова інволюція звуку в області високих частот у них повільніша, а чоловіки сприймають високі звуки дещо гірше. Логічно, здавалося б, припустити, що чоловіки краще чують у басовому регістрі, але це не так. Сприйняття басових звуків як у чоловіків, так і у жінок практично однакове.

Але є унікальні жінкищодо «генерації» звуків. Так, діапазон голосу перуанської співачки Іми Сумак (майже п'ять октав) сягав від звуку «сі» великої октави (123,5 Гц) до «ля» четвертої октави (3520 Гц). Приклад її унікального вокалу можна знайти нижче.

При цьому у чоловіків і жінок існує досить велика різницяв роботі мовного апарату. Жінки виробляють звуки від 120 до 400 герц, а чоловіки – від 80 до 150 Гц, за середньостатистичними даними.

Різні шкали для вказівки діапазону слуху

Спочатку ми говорили, що висота не є єдиною характеристикою звуку. Тому існують різні шкали, відповідно до різних діапазонів. Звук, який чує людське вухо, може бути, наприклад, тихим і гучним. Найбільш проста та прийнятна в клінічній практиці шкала гучності звуку - та, яка вимірює звуковий тиск, що сприймається барабанною перетинкою.

В основу цієї шкали покладено найменшу енергію коливання звуку, яка здатна трансформуватися в нервовий імпульс, і викликати звукове відчуття. Це – поріг слухового сприйняття. Чим поріг сприйняття нижчий, ніж чутливість вище, і навпаки. Фахівці розрізняють інтенсивність звуку, яка є фізичним параметром, та гучність, що є суб'єктивною величиною. Відомо, що звук строго однієї і тієї ж інтенсивності здорова людина, і людина з приглухуватістю сприймуть як два різних звуку, Гучніше і тихіше.

Всім відомо, як у кабінеті ЛОР – лікаря пацієнт стає у кут, відвертається, а лікар із сусіднього кута перевіряє сприйняття пацієнтом шепітного мовлення, вимовляючи окремі цифри. Це найпростіший приклад первинної діагностики приглухуватості.

Відомо, що ледве вловиме дихання іншої людини становить 10 децибел (дБ) інтенсивності звукового тиску, звичайна розмова в домашній обстановцівідповідає 50 дБ, виття пожежної сирени – 100 дБ, а реактивний літак, що злітає поблизу, поблизу больового порога- 120 децибел.

Може викликати здивування, що вся величезна інтенсивність звукових коливань укладається на такій малій шкалі, але це враження оманливе. Це — логарифмічна шкала, і кожен наступний ступінь у 10 разів інтенсивніший, ніж попередній. За таким же принципом побудовано шкалу оцінки інтенсивності землетрусів, де лише 12 балів.

Сьогодні ми розуміємо, як розшифрувати аудіограму. У цьому нам допомагає Світлана Леонідівна Коваленко – лікар найвищої кваліфікаційної категорії, головний дитячий сурдолог-оториноларинголог Краснодара, кандидат медичних наук.

Короткий виклад

Стаття вийшла великою та детальною — щоб зрозуміти, як розшифрувати аудіограму, треба спочатку познайомитися з основними термінами аудіометрії та розібрати приклади. Якщо у вас немає часу довго читати та розбиратися в деталях, у картці нижче короткий викладстатті.

Аудіограма – графік слухових відчуттів пацієнта. Вона допомагає діагностувати порушення слуху. На аудіограмі дві осі: горизонтальна - частота (кількість звукових коливань за секунду, що виражається в герцах) і вертикальна - інтенсивність звуку (відносна величина, що виражається в децибелах). На аудіограмі відзначається кісткова провідність(звук, який у вигляді вібрацій доходить до внутрішнього вуха через кістки черепа) та повітряна провідність (звук, який досягає внутрішнього вуха звичайним шляхом - через зовнішнє та середнє вухо).

При аудіометрії пацієнту подають сигнал різної частотита інтенсивності та відзначають точками величину мінімального звуку, який чують пацієнт. Кожна точка показує мінімальну інтенсивність звуку, коли пацієнт чує на конкретній частоті. З'єднавши точки, отримуємо графік, а точніше, два – один для кісткового звукопроведення, інший – для повітряного.

Норма слуху – коли графіки лежать у діапазоні від 0 до 25 дБ. Різниця між графіком кісткового та повітряного звукопроведення називається кістково-повітряним інтервалом. Якщо графік кісткового звукопроведення в нормі, а графік повітряного лежить нижче норми (присутня кістково-повітряний інтервал), це показник кондуктивної приглухуватості. Якщо графік кісткового звукопроведення повторює графік повітряного, і обидва лежать нижче нормального діапазонуЦе говорить про сенсоневральну приглухуватість. Якщо чітко визначається кістково-повітряний інтервал, і при цьому обидва графіки показують порушення, отже, приглухуватість змішана.

Основні поняття аудіометрії

Щоб зрозуміти, як розшифрувати аудіограму, спочатку зупинимося на деяких термінах та самій методиці аудіометрії.

У звуку дві основні фізичні характеристики: інтенсивність та частота.

Інтенсивність звукувизначається силою звукового тиску, який у людини дуже варіабельний. Тому для зручності прийнято користуватись відносними величинами, такими як децибели (дБ) – це десяткова шкала логарифмів.

Частоту тону оцінюють кількістю звукових коливань за секунду і виражають у герцах (Гц). Умовно діапазон звукових частот ділять на низькі – нижче 500Гц, середні (мовні) 500-4000Гц та високі – 4000Гц і вище.

Аудіометрія - це вимір гостроти слуху. Ця методика суб'єктивна та вимагає зворотнього зв'язкуз пацієнтом. Дослідник (той, хто проводить дослідження) за допомогою аудіометра подає сигнал, а досліджуваний (слух якого досліджують) дає знати, чи він чує цей звук чи ні. Найчастіше для цього він натискає на кнопку, рідше піднімає руку або киває, а діти складають іграшки в кошик.

Існують різні видиаудіометрії: тональна порогова, надпорогова та мовна. На практиці найчастіше застосовується тональна гранична аудіометрія, яка визначає мінімальний поріг слуху (самий тихий звук, який чує людина, що вимірюється в децибелах (дБ)) різних частотах(Як правило, в діапазоні 125Гц - 8000 Гц, рідше до 12 500 і навіть до 20 000 Гц). Ці дані зазначаються на спеціальному бланку.

Аудіограма – графік слухових відчуттів пацієнта. Ці відчуття можуть залежати як від самої людини, її загального стану, артеріального та внутрішньочерепного тиску, настрої і т.д., так і від зовнішніх факторів- атмосферних явищ, шуму в приміщенні, відволікаючих моментів і т.д.

Як будується графік аудіограми

Для кожного вуха окремо вимірюють повітряну провідність (через навушники) та кісткову провідність (через кістковий вібратор, який мають позаду вуха).

Повітряна провідність- Це безпосередньо слух пацієнта, а кісткова провідність - слух людини, виключаючи звукопровідну систему (зовнішнє та середнє вухо), її ще називають запасом равлика (внутрішнього вуха).

Кісткова провідністьобумовлена ​​тим, що кістки черепа вловлюють звукові вібрації, які надходять до внутрішнього вуха. Таким чином, якщо є перешкода у зовнішньому та середньому вусі (будь-які патологічні стани), то звукова хвиля досягає равлика завдяки кістковій провідності.

Бланк аудіограми

На бланку аудіограми найчастіше праве та ліве вухозображені окремо та підписані (найчастіше праве вухоліворуч, а ліве вухо праворуч), як на малюнках 2 і 3. Іноді обидва вуха відзначаються на одному бланку, їх розрізняють або кольором (праве вухо завжди червоним, а ліве — синім), або символами (праве кругом або квадратом (0-- -0---0), а ліве - хрестом (х---х---х)). Повітряну провідність завжди відзначають суцільною лінією, а кісткову – переривчастою.

По вертикалі відзначають рівень слуху (інтенсивність стимулу) в децибелах (дБ) з кроком 5 або 10 дБ, зверху вниз, починаючи від -5 або -10, а закінчуючи 100 дБ, рідше 110 дБ, 120 дБ. По горизонтали отмечаются частоты, слева направо, начиная от 125 Гц, далее 250 Гц, 500Гц, 1000Гц (1кГц), 2000Гц (2кГц), 4000Гц (4кГц), 6000Гц (6кГц), 8000Гц (8кГц) и т. д. , могут бути деякі варіації. На кожній частоті відзначається рівень слуху в децибелах, потім крапки з'єднують, виходить графік. Чим вищий графік, тим краще слух.

Як розшифрувати аудіограму

При обстеженні хворого насамперед необхідно визначити топіку (рівень) ураження та ступінь слухових порушень. Правильно виконана аудіометрія дає відповідь на обидва ці питання.

Патологія слуху може бути на рівні проведення звукової хвилі(за цей механізм відповідає зовнішнє та середнє вухо), таку приглухуватість називають провідникової або кондуктивною; на рівні внутрішнього вуха (рецепторний апарат равлика), дана приглухуватість є сенсоневральною (нейросенсорною), іноді буває поєднане ураження, таку приглухуватість називають змішаною. Вкрай рідко зустрічаються порушення на рівні слухових провідних шляхів і кори головного мозку, тоді говорять про ретрокохлеарну приглухуватість.

Аудіограми (графіки) можуть бути висхідними (найчастіше при кондуктивної приглухуватості), низхідними (найчастіше при сенсоневральної приглухуватості), горизонтальними (плоськими), а також іншої конфігурації. Простір між графіком кісткової провідності та графіком повітряної – це кістково-повітряний інтервал. По ньому визначають, з яким видом приглухуватості ми маємо справу: нейросенсорну, кондуктивну або змішану.

Якщо графік аудіограми лежить у діапазоні від 0 до 25 дБ за всіма досліджуваними частотами, то вважається, що у людини нормальний слух. Якщо графік аудіограми спускається нижче, це патологія. Тяжкість патології визначається ступенем приглухуватості. Існують різні розрахунки ступеня приглухуватості. Однак найбільше широке розповсюдженняотримала міжнародна класифікація приглухуватості, за якою розраховується середньоарифметична втрата слуху на 4 основних частотах (найважливіших для сприйняття мови): 500 Гц, 1000 Гц, 2000 Гц та 4000 Гц.

1 ступінь приглухуватості- Порушення в межах 26-40 дБ,
2 ступінь - порушення в діапазоні 41-55 дБ,
3 ступінь - порушення 56-70 дБ,
4 ступінь - 71-90 дБ та понад 91 дБ - зона глухоти.

1 ступінь визначається як легкий, 2 - середньоважка, 3 і 4 - важка, а глухота - вкрай важка.

Якщо кісткове звукопроведення в нормі (0-25дБ), а повітряне проведення порушено, це показник кондуктивної приглухуватості. У випадках, коли порушено і кісткове, і повітряне звукопроведення, але є кістково-повітряний інтервал, пацієнт має змішаний типприглухуватості(Порушення і в середньому і в внутрішньому вусі). Якщо кісткове звукопроведення повторює повітряне, це сенсоневральна приглухуватість. Однак при визначенні кісткової звукопровідності слід пам'ятати, що низькі частоти(125Гц, 250Гц) дають ефект вібрації і досліджуваний може сприймати це відчуття за слухове. Тому потрібно критично ставитись до кістково-повітряного інтервалу на даних частотах, особливо при важких ступеняхприглухуватості (3-4 ступеня та глухоті).

Кондуктивна приглухуватість рідко буває важкого ступеня, частіше 1-2 ступінь приглухуватості. Винятки становлять хронічні запальні захворюваннясереднього вуха, після хірургічних втручаньна середньому вусі і т. д., вроджені аномаліїрозвитку зовнішнього та середнього вуха (мікроотії, атрезії зовнішніх слухових проходіві т. д.), а також при отосклерозі.

Рисунок 1 — приклад нормальної аудіограми: повітряна та кісткова провідність у межах 25 дБ у всьому діапазоні досліджуваних частот з обох сторін.

На рисунках 2 і 3 представлені типові приклади кондуктивної приглухуватості: кісткове звукопроведення в межах норми (0-25дБ), а повітря порушено, є кістково-повітряний інтервал.

Мал. 2. Аудіограма пацієнта з двосторонньою кондуктивною приглухуватістю.

Щоб розрахувати ступінь приглухуватості, складаємо 4 величини – інтенсивність звуку на 500, 1000, 2000 та 4000 Гц і ділимо на 4, щоб отримати середнє арифметичне. Отримуємо праворуч: на 500Гц – 40дБ, 1000Гц – 40 дБ, 2000Гц – 40 дБ, 4000Гц – 45дБ, у сумі – 165 дБ. Ділимо на 4, дорівнює 41,25 дБ. Згідно міжнародної класифікації, це 2 ступінь приглухуватості. Визначаємо приглухуватість зліва: 500Гц - 40дБ, 1000Гц - 40 дБ, 2000Гц - 40 дБ, 4000Гц - 30дБ = 150, розділивши на 4, отримуємо 37,5 дБ, що відповідає 1 ступеня ту. По даній аудіограмі можна зробити наступне висновок: двостороння кондуктивна приглухуватість справа 2 ступеня, ліворуч 1 ступеня.

Мал. 3. Аудіограма пацієнта з двосторонньою кондуктивною приглухуватістю.

Аналогічну операцію виконуємо для малюнка 3. Ступінь приглухуватості праворуч: 40+40+30+20=130; 130: 4 = 32,5, тобто 1 ступінь приглухуватості. Зліва відповідно: 45+45+40+20=150; 150:4 = 37,5, що також є 1 ступенем. Таким чином, можна зробити наступний висновок: двостороння кондуктивна приглухуватість 1 ступеня.

Прикладами сенсоневральної приглухуватості є малюнки 4 і 5. На них видно, що кісткова провідність повторює повітряну. При цьому на малюнку 4 слух на правому вусі в нормі (в межах 25 дБ), а зліва є сенсоневральна приглухуватість, з переважним ураженням високих частот.

Мал. 4. Аудіограма пацієнта із сенсоневральною приглухуватістю зліва, праве вухо в нормі.

Ступінь приглухуватості розраховуємо для лівого вуха: 20+30+40+55=145; 145:4 = 36,25, що відповідає 1 ступеня приглухуватості. Висновок: лівостороння сенсоневральна приглухуватість 1 ступеня.

Мал. 5. Аудіограма пацієнта з двосторонньою сенсоневральною приглухуватістю.

Для даної аудіограми показовою є відсутність кісткового проведеннязліва. Це обмеженістю приладів (максимальна інтенсивність кісткового вібратора 45-70 дБ). Розраховуємо ступінь приглухуватості: праворуч: 20+25+40+50=135; 135:4 = 33,75, що відповідає 1 ступеня приглухуватості; зліва - 90 +90 +95 +100 = 375; 375: 4 = 93,75, що відповідає глухоті. Висновок: двостороння сенсоневральна приглухуватість справа 1 ступеня, зліва глухота.

Аудіограма при змішаній приглухуватості відображена малюнку 6.

Малюнок 6. Є порушення як повітряного, і кісткового звукопроведения. Чітко визначається кістково-повітряний інтервал.

Ступінь приглухуватості розраховуємо згідно з міжнародною класифікацією, яка становить для правого вуха середньоарифметичне значення 31,25 дБ, а для лівого — 36,25 дБ, що відповідає 1 ступеню приглухуватості. Висновок: двостороння приглухуватість 1 ступеня за змішаним типом.

Зробили аудіограму. Що потім?

Наприкінці слід зазначити, що аудіометрія перестав бути єдиним методом дослідження слуху. Як правило, для встановлення остаточного діагнозунеобхідно комплексне аудіологічне дослідження, яке окрім аудіометрії включає акустичну імпедансометрію, отоакустичну емісію, слухові викликані потенціали, дослідження слуху за допомогою шепітної та розмовної мови. Також у ряді випадків аудіологічне обстеження необхідно доповнювати іншими методами дослідження, а також залученням фахівців суміжних спеціальностей.

Після діагностики слухових порушень необхідно вирішувати питання лікування, профілактики та реабілітації хворих із приглухуватістю.

Найбільш перспективне лікування при кондуктивній приглухуватості. Вибір напряму лікування: медикаментозного, фізіотерапевтичного або хірургічного визначається лікарем. У разі сенсоневральної приглухуватості поліпшення або відновлення слуху можливе лише при гострій її формі (при тривалості приглухуватості не більше 1 місяця).

У випадках стійкої незворотної втрати слуху лікар визначає методи реабілітації: слухопротезування або кохлеарну імплантацію. Такі пацієнти повинні не рідше 2 разів на рік спостерігатися у сурдолога, а з метою профілактики подальшого прогресування приглухуватості отримувати курси медикаментозного лікування.