Ухо человека имеет поразительно сложное устройство. На первый взгляд кажется, что это по существу лишь трубка, связывающая внешний мир с маленькой внутренней мембраной – барабанной перепонкой. Колебания воздуха заставляют барабанную перепонку колебаться. Однако наружные части уха – ушная раковина, наружный слуховой проход, барабанная перепонка – имеют наименьшее значение для его успешного функционирования. Колебания барабанной перепонки в ответ на изменения давления воздуха – всего лишь начало длинной цепи событий, которые в конечном счете приводят к восприятию звука.
Стимулы, вызывающие слуховые ощущения, представляют собой волны, которые образуются в результате колебаний частиц воздуха. Вибрации какого-либо предмета вызывают поочередное образование уплотненных и разряженных зон воздуха, которые затем в виде последовательных волн распространяются в пространстве со скоростью около 330 метров в секунду.
Функция уха заключается в преобразовании этих колебаний в нервные импульсы. Слуховое ощущение зависит главным образом от характеристик звуковой волны. Так, громкость звука определяется амплитудой волны, а его высота – частотой колебаний; тембр звука, который характеризует издающий инструмент, зависит от числа и интенсивности образующихся гармоник (обертонов).
Известно, что человеческое ухо может безболезненно воспринимать звук, интенсивность которого в тысячу миллиардов (10 ) раз выше интенсивности едва слышимого звука. В логарифмическом масштабе эта разница составляет 12 бел или 120 децибел (децибел –десятая часть бела), а это значит, что, например, звук интенсивностью 100 децибел в 10 раз сильнее звука в 90 децибел и в 1000 раз сильнее звука в 70 децибел.
Что касается частоты звуковых колебаний, то воспринимаемый человеческим ухом диапазон простирается от 20 колебаний в секунду (20 Гц)
до 20 тысяч колебаний в секунду (20000 Гц).
Ухо состоит из трех отделов. Наружное ухо состоит из ушной раковины и слухового прохода длиной 25мм, упирающегося в барабанную перепонку – мембрану, вибрирующую под воздействием звуковых волн. В среднем ухе имеются три слуховые косточки: молоточек, наковальня и стремя, обеспечивающие передачу вибраций овальному окну на границе внутреннего уха. Во внутреннем ухе находится лабиринт, в состав которого входят улитка – трубка длиною 34 мм, спирально свернутая в 2,5 оборота наподобие раковины виноградной улитки. Улитка внутреннего уха заполнена жидкостью которая приходит в движение под влиянием звуковых волн, передаваемых косточками среднего уха. Движение жидкости вызывает прогибание и смещение базилярной мембраны, проходящей вдоль всей улитки. Эта деформация базилярной мембраны сильнее всего выражена у основания улитки при воздействии высоких звуков, а у вершины – при воздействии низких. В месте максимальной деформации базилярной мембраны в результате возбуждения её чувствительных клеток, волоски которых соприкасаются с нависающей над ними текториальной мембраной, происходит преобразование вибраций в нервные импульсы. Таким образом, частота звука различается в соответствии с тем участком базилярной мембраны, где происходит её деформация, а его громкость – в зависимости от числа клеток, вовлеченных в деформацию. Затем информация передается в головной мозг по слуховому нерву, образованному отростками чувствительных волосковых клеток.
Звук (так же как и свет) обусловлен колебаниями и может поэтому передаваться в виде волн, позволяющих судить о свойствах источника этих колебаний.
Характеристики волны.
Присущая волне синусоидальная форма определяется гребнями и впадинами, которые следуют друг за другом как отклонения от базисной прямой, представляющей среднюю (равновесную) величину.
Гребень и следующая за ним впадина составляют цикл, исходя, из которого можно провести различные изменения и определить характеристики данной волны. Время, необходимое для совершения цикла, называется периодом.
Другие статьи:
Влияние семьи на развитие детской агрессии
Существует огромное число исследований, которые убедительно показывают зависимость между негативными взаимоотношениями в системе «родители—ребенок», эмоциональной депривацией в семье и детской агрессией. Установлено, например, что если у ...
Структура личности в
зеркале психоанализа Фрейда
Фрейд открыл, что за покровом сознания скрыт глубинный, "кипящий" пласт не осознаваемых личностью могущественных стремлений, влечений, желаний. Будучи лечащим врачом, он столкнулся с тем, что эти неосознаваемые переживания и мот ...
Когнитивная терапия депрессии
Аарон Бек родился в 1921 году в семье евреев-эмигрантов из России. Тремя годами раньше, во время эпидемии гриппа, его родители потеряли свою единственную дочь, из-за чего он с детства с болью наблюдал за депрессивным состоянием своей мате ...