ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 27.04.2024
Просмотров: 56
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
фазами. Расстояние между средним и крайним положением колеблющегося тела называется амплитудой колебаний, а между одинаковыми фазами - длиной волны. Число колебаний (сжатий или разрежений) в единицу времени определяется понятием частоты звука. Единицей измерения частоты звука является герц (Гц), обозначающий число колебаний в секунду. Различают высокочастотные (высокие) и низкочастотные (низкие) звуки. Низкие звуки, при которых фазы далеко отстоят друг от друга, имеют большую длину волны, высокие звуки с близким расположением фаз - маленькую (короткую).
Рис. 5.19. Звуковая волна:
p - звуковое давление; t - время; λ - длина волны
Фаза и длина волны имеют важное значение в физиологии слуха. Так, одним из условий оптимального слуха является приход звуковой волны к окнам преддверия и улитки в разных фазах, и это анатомически обеспечивается звукопроводящей системой среднего уха. Высокие звуки с малой длиной волны приводят в колебание небольшой (короткий) столб лабиринтной жидкости (перилимфы) в основании улитки (здесь они воспринимаются), низкие - с большой
длиной волны - распространяются до верхушки улитки (здесь они воспринимаются). Это обстоятельство важно для уяснения современных теорий слуха.
По характеру колебательных движений различают:
• чистые тоны;
• сложные тоны;
• шумы.
Гармонические (ритмичные) синусоидальные колебания создают чистый, простой звуковой тон. Примером может быть звук камертона. Негармонический звук, отличающийся от простых звуков сложной структурой, называется шумом. Частоты разнообразных колебаний, создающих шумовой спектр, относятся к частоте основного тона хаотично, как различные дробные числа. Восприятие шума часто сопровождается неприятными субъективными ощущениями. Сложные тоны имеют упорядоченное отношение к основному тону, а ухо способно анализировать сложный звук. Каждый сложный звук разлагается на простые синусоидальные составляющие.
Способность звуковой волны огибать препятствия называется дифракцией. Низкие звуки с большой длиной волны обладают лучшей дифракцией, чем высокие с короткой длиной волны. Отражение звуковой волны от встречающихся на ее пути препятствий называется эхом. Многократное отражение звука в закрытых помещениях от различных предметов носит название
реверберации. Явление наложения отраженной звуковой волны на первичную звуковую волну получило название интерференции. При этом может наблюдаться усиление или ослабление звуковых волн. При прохождении звука через наружный слуховой проход происходит его интерференция и звуковая волна усиливается.
Явление, когда звуковая волна одного колеблющегося предмета вызывает соколебательные движения другого предмета, называется резонансом. Резонанс может быть острым, когда собственный период колебаний резонатора совпадает с периодом воздействующей силы, и тупым, если периоды колебаний не совпадают. При остром резонансе колебания затухают медленно, при тупом - быстро. Важно, что колебания структур уха, проводящих звуки, затухают быстро; это устраняет искажение внешнего звука, поэтому человек может быстро и последовательно принимать все новые и новые звуковые сигналы. Некоторые структуры улитки обладают острым резонансом, и это способствует различению двух близко расположенных частот.
Основные свойства слухового анализатора - его способность различать высоту звука, громкость и тембр. Ухо человека воспринимает звуковые частоты от 16 до 20 000 Гц, что составляет 10,5 октавы. Колебания с частотой менее 16 Гц называются инфразвуком, а выше 20 000 Гц - ультразвуком. Инфразвук и ультразвук в обычных условиях человеческое ухо не слышит, однако они воспринимаются, что определяется при специальном исследовании. Весь диапазон воспринимаемых ухом человека частот делят на несколько частей: тоны до 500 Гц называются низкочастотными, от 500 до 3000 Гц - среднечастотными, от 3000 до 8000 Гц - высокочастотными.
Наибольшей чувствительностью ухо человека обладает к звукам в зоне 1000-4000 Гц. Это так называемые речевые частоты, имеющие значение для восприятия человеческого голоса.
Ниже 1000 Гц и выше 4000 Гц чувствительность (возбудимость) уха значительно понижается. Так, для частот 200 и 10 000 Гц пороговый звук имеет интенсивность в 1000 раз большую, чем для речевых частот. Различная чувствительность к звукам низкой и высокой частоты в какой-то степени объясняется резонансными свойствами наружного слухового прохода. Определенную роль играют при этом и свойства чувствительных клеток отдельных завитков улитки.
С возрастом слух постепенно ухудшается, смещается в сторону низких частот и зона наибольшей чувствительности. Так, если в возрасте 20-40 лет она находится в области 3000 Гц, то к 60 годам и старше смещается в область 1000 Гц.
Чем больше амплитуда звука, тем лучше слышимость, однако эта закономерность сохраняется до определенного предела, за которым начинается звуковая перегрузка. Минимальная энергия звуковых колебаний, способная вызвать ощущение звука, называется порогом слухового ощущения. Порог слухового ощущения определяет чувствительность уха: чем выше порог, тем хуже чувствительность и наоборот.
Различают интенсивность звука - физическое понятие его силы, и громкость - субъективную оценку силы звука. Одну и ту же интенсивность звука при нормальном и пониженном слухе люди воспринимают с различной громкостью.
Единицей измерения уровня громкости звука, степени усиления или ослабления его принято считать децибел (дБ), т.е. 0,1 часть бела.
Термин «бел» введен в честь изобретателя телефона Александра Бела и обозначает отношение силы исследуемого звука к пороговому ее уровню. Децибел - 0,1 десятичного логарифма отношения силы данного звука к пороговому уровню. Введение такой единицы при акустических измерениях дало возможность интенсивность всех звуков области слухового восприятия выразить в относительных единицах от 0 до 140 дБ. Рассчитано, что усиление звука на 6 дБ соответствует усилению звукового давления в 2 раза, усиление на 20 дБ - в 10 раз, на 40 дБ - в 10 000 раз и т.д. Сила шепотной речи составляет примерно 30 дБ, разговорной 40-60 дБ, громкой речи - 80 дБ, крик у уха - 110 дБ, шум реактивного двигателя - 120 дБ. Для человека максимальным порогом силы звука является интенсивность 120-130 дБ, звук такой силы вызывает боль в ушах.
Слуховой анализатор способен различать надпороговые звуки по их частоте и силе. Для количественного выражения этой способности определяется тот минимальный прирост по частоте или силе звука, который различается ухом. Величина, на которую требуется усилить раздражитель, чтобы вызвать едва заметное увеличение ощущения, находится в зависимости от первоначальной величины этого раздражителя, т.е. прирост всегда составляет определенную часть первоначальной исходной величины раздражителя. Поэтому
дифференциальным (разностным) порогом частоты звука называется отношение еле заметного ощущаемого прироста в частоте к первоначальной частоте звука. Эти пороги, наименьшие в зоне частот 500-5000 Гц, составляют 0,003 Гц. Это означает, что изменение частоты звука всего на 3 Гц при тоне в 1000 Гц уже различается ухом как другая высота. При тоне 4000 Гц требуется прирост 12 Гц. В диапазоне 50 Гц различительная способность находится в пределах 0,01%.
Способность дифференцировать прибавку звука по силе, т.е. субъективно различать появление новой интенсивности, также зависит от исходной величины раздражителя и составляет его определенную часть. Дифференциальный порог силы звука (ДП) является минимальным в зоне речевых частот (здесь он равен в среднем 0,8 дБ) и возрастает в зоне низких частот.
Важная особенность уха - его способность к анализу сложных звуков. Звучащее тело, например струна, колеблется не только
целиком, давая основной тон, но и своими частями (половинкой, четвертью и т.д.), колебания которых дают обертоны (гармоники), что вместе с основным тоном определяет тембр, т.е. определенную окраску звука.
Одной из особенностей слухового анализатора является его способность при постороннем шуме воспринимать одни звуки хуже, чем другие. Такое взаимное заглушение одного звука другим получило название маскировки. Это явление нашло широкое применение в аудиологии, когда при исследовании одного уха маскирующий тон подают на другое с целью его заглушения. Обычно низкие звуки обладают повышенной способностью маскировать более высокие тоны.
Понятием адаптация определяют физиологическое приспособление органа слуха к силе звукового раздражителя. Известная роль в этом принадлежит мышцам барабанной полости и другим механизмам. Адаптация создает оптимальный настрой анализатора на восприятие звука данной силы и частоты. Наиболее существенным является изменение чувствительности: под влиянием сильного звукового раздражителя чувствительность уха снижается, а в тишине, напротив, обостряется. Выключение звукового раздражителя сопровождается, как правило, быстрым восстановлением чувствительности уха. Процессы адаптации протекают по-разному при ушных болезнях, и изучение их представляет ценность для дифференциальной диагностики.
От адаптации отличают утомление (понижение чувствительности) слухового анализатора, которое происходит при его перераздражении и сопровождается медленным восстановлением. Этот процесс в отличие от адаптации всегда снижает работоспособность органа слуха. После отдыха явления утомления проходят, однако при частых и длительных воздействиях звуков и шума большой интенсивности развиваются стойкие необратимые нарушения слуховой функции. Заболевания уха предрасполагают к более быстрому развитию утомления слуха.
Ототопика - это важное свойство слухового анализатора, позволяющее определять направление источника звука. Ототопика возможна лишь при наличии двух слышащих ушей, т.е. при бинауральном слухе. Способность локализовать направление, откуда идет звук, обеспечивается следующими условиями. Во-первых, имеет значение разница в силе, с которой звук воспринимается тем и другим ухом.
Ухо, которое находится ближе к источнику звука, воспринимает его более громким, второе же ухо находится при этом в звуковой тени. Экранирующее действие головы особенно резко проявляется для высоких звуков, поэтому разница в силе играет ведущую роль при распознавании направления именно высоких звуков.
Для локализации низких звуков главную роль играет временной фактор - различие времени поступления звука к одному и другому уху. Максимальная разница наблюдается при нахождении источника звука сбоку, на линии оси, соединяющей оба уха. Человек способен различать минимальный промежуток времени, равный 0,063 мс. Расстояние между ушами в среднем равняется 21 см. Способность определять направление звука пропадает, если длина волны меньше удвоенного этого расстояния. Поэтому ототопика высоких звуков затруднена. Чем больше расстояние между приемниками звука, тем точнее определение его направления.
ФУНКЦИИ НАРУЖНОГО, СРЕДНЕГО И ВНУТРЕННЕГО УХА
Периферический отдел слухового анализатора выполняет две основные функции:
• звукопроведение, т.е. доставку звуковой энергии к рецепторному аппарату улитки;
• звуковосприятие - трансформация физической энергии звуковых колебаний в нервное возбуждение. Соответственно этим функциям различают звукопроводящий и звуковоспринимающий аппараты (рис. 5.20).
Рис. 5.19. Звуковая волна:p - звуковое давление; t - время; λ - длина волны
Фаза и длина волны имеют важное значение в физиологии слуха. Так, одним из условий оптимального слуха является приход звуковой волны к окнам преддверия и улитки в разных фазах, и это анатомически обеспечивается звукопроводящей системой среднего уха. Высокие звуки с малой длиной волны приводят в колебание небольшой (короткий) столб лабиринтной жидкости (перилимфы) в основании улитки (здесь они воспринимаются), низкие - с большой
| |
длиной волны - распространяются до верхушки улитки (здесь они воспринимаются). Это обстоятельство важно для уяснения современных теорий слуха.
По характеру колебательных движений различают:
• чистые тоны;
• сложные тоны;
• шумы.
Гармонические (ритмичные) синусоидальные колебания создают чистый, простой звуковой тон. Примером может быть звук камертона. Негармонический звук, отличающийся от простых звуков сложной структурой, называется шумом. Частоты разнообразных колебаний, создающих шумовой спектр, относятся к частоте основного тона хаотично, как различные дробные числа. Восприятие шума часто сопровождается неприятными субъективными ощущениями. Сложные тоны имеют упорядоченное отношение к основному тону, а ухо способно анализировать сложный звук. Каждый сложный звук разлагается на простые синусоидальные составляющие.
Способность звуковой волны огибать препятствия называется дифракцией. Низкие звуки с большой длиной волны обладают лучшей дифракцией, чем высокие с короткой длиной волны. Отражение звуковой волны от встречающихся на ее пути препятствий называется эхом. Многократное отражение звука в закрытых помещениях от различных предметов носит название
реверберации. Явление наложения отраженной звуковой волны на первичную звуковую волну получило название интерференции. При этом может наблюдаться усиление или ослабление звуковых волн. При прохождении звука через наружный слуховой проход происходит его интерференция и звуковая волна усиливается.
Явление, когда звуковая волна одного колеблющегося предмета вызывает соколебательные движения другого предмета, называется резонансом. Резонанс может быть острым, когда собственный период колебаний резонатора совпадает с периодом воздействующей силы, и тупым, если периоды колебаний не совпадают. При остром резонансе колебания затухают медленно, при тупом - быстро. Важно, что колебания структур уха, проводящих звуки, затухают быстро; это устраняет искажение внешнего звука, поэтому человек может быстро и последовательно принимать все новые и новые звуковые сигналы. Некоторые структуры улитки обладают острым резонансом, и это способствует различению двух близко расположенных частот.
| |
Основные свойства слухового анализатора - его способность различать высоту звука, громкость и тембр. Ухо человека воспринимает звуковые частоты от 16 до 20 000 Гц, что составляет 10,5 октавы. Колебания с частотой менее 16 Гц называются инфразвуком, а выше 20 000 Гц - ультразвуком. Инфразвук и ультразвук в обычных условиях человеческое ухо не слышит, однако они воспринимаются, что определяется при специальном исследовании. Весь диапазон воспринимаемых ухом человека частот делят на несколько частей: тоны до 500 Гц называются низкочастотными, от 500 до 3000 Гц - среднечастотными, от 3000 до 8000 Гц - высокочастотными.
Наибольшей чувствительностью ухо человека обладает к звукам в зоне 1000-4000 Гц. Это так называемые речевые частоты, имеющие значение для восприятия человеческого голоса.
Ниже 1000 Гц и выше 4000 Гц чувствительность (возбудимость) уха значительно понижается. Так, для частот 200 и 10 000 Гц пороговый звук имеет интенсивность в 1000 раз большую, чем для речевых частот. Различная чувствительность к звукам низкой и высокой частоты в какой-то степени объясняется резонансными свойствами наружного слухового прохода. Определенную роль играют при этом и свойства чувствительных клеток отдельных завитков улитки.
С возрастом слух постепенно ухудшается, смещается в сторону низких частот и зона наибольшей чувствительности. Так, если в возрасте 20-40 лет она находится в области 3000 Гц, то к 60 годам и старше смещается в область 1000 Гц.
Чем больше амплитуда звука, тем лучше слышимость, однако эта закономерность сохраняется до определенного предела, за которым начинается звуковая перегрузка. Минимальная энергия звуковых колебаний, способная вызвать ощущение звука, называется порогом слухового ощущения. Порог слухового ощущения определяет чувствительность уха: чем выше порог, тем хуже чувствительность и наоборот.
| |
Различают интенсивность звука - физическое понятие его силы, и громкость - субъективную оценку силы звука. Одну и ту же интенсивность звука при нормальном и пониженном слухе люди воспринимают с различной громкостью.
Единицей измерения уровня громкости звука, степени усиления или ослабления его принято считать децибел (дБ), т.е. 0,1 часть бела.
Термин «бел» введен в честь изобретателя телефона Александра Бела и обозначает отношение силы исследуемого звука к пороговому ее уровню. Децибел - 0,1 десятичного логарифма отношения силы данного звука к пороговому уровню. Введение такой единицы при акустических измерениях дало возможность интенсивность всех звуков области слухового восприятия выразить в относительных единицах от 0 до 140 дБ. Рассчитано, что усиление звука на 6 дБ соответствует усилению звукового давления в 2 раза, усиление на 20 дБ - в 10 раз, на 40 дБ - в 10 000 раз и т.д. Сила шепотной речи составляет примерно 30 дБ, разговорной 40-60 дБ, громкой речи - 80 дБ, крик у уха - 110 дБ, шум реактивного двигателя - 120 дБ. Для человека максимальным порогом силы звука является интенсивность 120-130 дБ, звук такой силы вызывает боль в ушах.
Слуховой анализатор способен различать надпороговые звуки по их частоте и силе. Для количественного выражения этой способности определяется тот минимальный прирост по частоте или силе звука, который различается ухом. Величина, на которую требуется усилить раздражитель, чтобы вызвать едва заметное увеличение ощущения, находится в зависимости от первоначальной величины этого раздражителя, т.е. прирост всегда составляет определенную часть первоначальной исходной величины раздражителя. Поэтому
дифференциальным (разностным) порогом частоты звука называется отношение еле заметного ощущаемого прироста в частоте к первоначальной частоте звука. Эти пороги, наименьшие в зоне частот 500-5000 Гц, составляют 0,003 Гц. Это означает, что изменение частоты звука всего на 3 Гц при тоне в 1000 Гц уже различается ухом как другая высота. При тоне 4000 Гц требуется прирост 12 Гц. В диапазоне 50 Гц различительная способность находится в пределах 0,01%.
| |
Способность дифференцировать прибавку звука по силе, т.е. субъективно различать появление новой интенсивности, также зависит от исходной величины раздражителя и составляет его определенную часть. Дифференциальный порог силы звука (ДП) является минимальным в зоне речевых частот (здесь он равен в среднем 0,8 дБ) и возрастает в зоне низких частот.
Важная особенность уха - его способность к анализу сложных звуков. Звучащее тело, например струна, колеблется не только
целиком, давая основной тон, но и своими частями (половинкой, четвертью и т.д.), колебания которых дают обертоны (гармоники), что вместе с основным тоном определяет тембр, т.е. определенную окраску звука.
Одной из особенностей слухового анализатора является его способность при постороннем шуме воспринимать одни звуки хуже, чем другие. Такое взаимное заглушение одного звука другим получило название маскировки. Это явление нашло широкое применение в аудиологии, когда при исследовании одного уха маскирующий тон подают на другое с целью его заглушения. Обычно низкие звуки обладают повышенной способностью маскировать более высокие тоны.
Понятием адаптация определяют физиологическое приспособление органа слуха к силе звукового раздражителя. Известная роль в этом принадлежит мышцам барабанной полости и другим механизмам. Адаптация создает оптимальный настрой анализатора на восприятие звука данной силы и частоты. Наиболее существенным является изменение чувствительности: под влиянием сильного звукового раздражителя чувствительность уха снижается, а в тишине, напротив, обостряется. Выключение звукового раздражителя сопровождается, как правило, быстрым восстановлением чувствительности уха. Процессы адаптации протекают по-разному при ушных болезнях, и изучение их представляет ценность для дифференциальной диагностики.
| |
От адаптации отличают утомление (понижение чувствительности) слухового анализатора, которое происходит при его перераздражении и сопровождается медленным восстановлением. Этот процесс в отличие от адаптации всегда снижает работоспособность органа слуха. После отдыха явления утомления проходят, однако при частых и длительных воздействиях звуков и шума большой интенсивности развиваются стойкие необратимые нарушения слуховой функции. Заболевания уха предрасполагают к более быстрому развитию утомления слуха.
Ототопика - это важное свойство слухового анализатора, позволяющее определять направление источника звука. Ототопика возможна лишь при наличии двух слышащих ушей, т.е. при бинауральном слухе. Способность локализовать направление, откуда идет звук, обеспечивается следующими условиями. Во-первых, имеет значение разница в силе, с которой звук воспринимается тем и другим ухом.
Ухо, которое находится ближе к источнику звука, воспринимает его более громким, второе же ухо находится при этом в звуковой тени. Экранирующее действие головы особенно резко проявляется для высоких звуков, поэтому разница в силе играет ведущую роль при распознавании направления именно высоких звуков.
Для локализации низких звуков главную роль играет временной фактор - различие времени поступления звука к одному и другому уху. Максимальная разница наблюдается при нахождении источника звука сбоку, на линии оси, соединяющей оба уха. Человек способен различать минимальный промежуток времени, равный 0,063 мс. Расстояние между ушами в среднем равняется 21 см. Способность определять направление звука пропадает, если длина волны меньше удвоенного этого расстояния. Поэтому ототопика высоких звуков затруднена. Чем больше расстояние между приемниками звука, тем точнее определение его направления.
ФУНКЦИИ НАРУЖНОГО, СРЕДНЕГО И ВНУТРЕННЕГО УХА
Периферический отдел слухового анализатора выполняет две основные функции:
• звукопроведение, т.е. доставку звуковой энергии к рецепторному аппарату улитки;
• звуковосприятие - трансформация физической энергии звуковых колебаний в нервное возбуждение. Соответственно этим функциям различают звукопроводящий и звуковоспринимающий аппараты (рис. 5.20).