Zvuk je vibracija, tj. periodične mehaničke perturbacije u elastičnim medijima - gasovitim, tečnim i čvrstim. Takva perturbacija, koja je neka fizička promjena u mediju (na primjer, promjena gustine ili pritiska, pomicanje čestica), širi se u njemu u obliku zvučni talas. Zvuk može biti nečujan ako je njegova frekvencija izvan osjetljivosti ljudskog uha, ili ako se širi u mediju poput čvrste tvari koja ne može imati direktan kontakt s uhom, ili ako se njegova energija brzo raspršuje u mediju. Dakle, uobičajeni proces percepcije zvuka za nas je samo jedna strana akustike.

zvučni talasi

Zvučni talas

Zvučni valovi mogu poslužiti kao primjer oscilatornog procesa. Svaka fluktuacija povezana je s kršenjem ravnotežnog stanja sistema i izražava se u odstupanju njegovih karakteristika od ravnotežnih vrijednosti s naknadnim vraćanjem na izvornu vrijednost. Za zvučne vibracije, takva karakteristika je pritisak u nekoj tački u medijumu, a njegovo odstupanje je zvučni pritisak.

Zamislite dugačku cijev ispunjenu zrakom. S lijevog kraja u njega je umetnut klip koji je čvrsto uz zidove. Ako se klip naglo pomakne udesno i zaustavi, tada će se zrak u njegovoj neposrednoj blizini na trenutak stisnuti. Komprimirani zrak će se tada proširiti, gurajući zrak koji se nalazi uz njega s desne strane, a područje kompresije, prvobitno stvoreno u blizini klipa, kretat će se kroz cijev konstantnom brzinom. Ovaj kompresijski val je zvučni val u plinu.
To jest, oštro pomicanje čestica elastičnog medija na jednom mjestu povećat će pritisak na ovom mjestu. Zahvaljujući elastičnim vezama čestica, pritisak se prenosi na susjedne čestice, koje zauzvrat djeluju na sljedeće, a područje povećanog pritiska, takoreći, kreće se u elastičnom mediju. Nakon područja visokog tlaka slijedi područje niskog tlaka, pa se tako formira niz naizmjeničnih područja kompresije i razrjeđivanja, koji se šire u mediju u obliku vala. Svaka čestica elastične sredine u ovom slučaju će oscilirati.

Zvučni talas u gasu karakteriše višak pritiska, viška gustine, pomeranja čestica i njihove brzine. Za zvučne valove, ova odstupanja od ravnotežnih vrijednosti su uvijek mala. Dakle, višak pritiska povezan sa talasom je mnogo manji od statičkog pritiska gasa. U suprotnom, imamo posla sa još jednom pojavom – udarnim talasom. U zvučnom talasu koji odgovara običnom govoru, višak pritiska je samo oko milioniti deo atmosferskog pritiska.

Važno je da supstancu ne odnese zvučni talas. Talas je samo privremena perturbacija koja prolazi kroz zrak, nakon čega se zrak vraća u ravnotežno stanje.
Kretanje valova, naravno, nije jedinstveno za zvuk: svjetlosni i radio signali putuju u obliku valova, a svima su poznati valovi na površini vode.

Dakle, zvuk, u širem smislu, je elastični valovi koji se šire u bilo kojem elastičnom mediju i stvaraju mehaničke vibracije u njemu; u užem smislu - subjektivno opažanje ovih vibracija od strane posebnih čulnih organa životinja ili ljudi.
Kao i svaki val, zvuk karakterizira amplituda i frekvencijski spektar. Obično osoba čuje zvukove koji se prenose kroz zrak u frekvencijskom rasponu od 16-20 Hz do 15-20 kHz. Zvuk ispod opsega ljudskog sluha naziva se infrazvuk; više: do 1 GHz - ultrazvukom, od 1 GHz - hiperzvukom. Među zvučnim zvukovima treba izdvojiti i fonetske, govorne zvukove i foneme (od kojih se sastoji usmeni govor) i muzičke zvukove (od kojih se sastoji muzika).

Razlikuju se uzdužni i poprečni zvučni valovi, ovisno o odnosu smjera prostiranja talasa i smjera mehaničkih oscilacija čestica medija za širenje.
U tekućim i plinovitim medijima, gdje nema značajnih fluktuacija gustoće, akustični valovi su longitudinalne prirode, odnosno smjer oscilacije čestice poklapa se sa smjerom kretanja valova. U čvrstim tijelima, osim uzdužnih deformacija, nastaju i elastične posmične deformacije koje uzrokuju pobudu poprečnih (posmičnih) valova; u ovom slučaju, čestice osciliraju okomito na pravac prostiranja talasa. Brzina prostiranja longitudinalnih valova je mnogo veća od brzine prostiranja posmičnih valova.

Vazduh nije svuda ujednačen za zvuk. Znamo da je vazduh stalno u pokretu. Brzina njegovog kretanja u različitim slojevima nije ista. U slojevima blizu tla zrak dolazi u dodir sa njegovom površinom, zgradama, šumom, pa je zbog toga njegova brzina ovdje manja nego na vrhu. Zbog toga zvučni val ne putuje jednako brzo na vrhu i na dnu. Ako je kretanje zraka, tj. vjetar, pratilac zvuka, onda će u gornjim slojevima zraka vjetar jače pokretati zvučni val nego u donjim. Na čeonom vjetru zvuk putuje sporije iznad nego ispod. Ova razlika u brzini utiče na oblik zvučnog talasa. Kao rezultat izobličenja talasa, zvuk se ne širi pravolinijski. Sa stražnjim vjetrom, linija širenja zvučnog vala savija se prema dolje, s čelnim vjetrom - prema gore.

Još jedan razlog za neravnomjerno širenje zvuka u zraku. To je različita temperatura njegovih pojedinačnih slojeva.

Različito zagrijani slojevi zraka, poput vjetra, mijenjaju smjer zvuka. Zvučni talas se tokom dana savija prema gore, jer je brzina zvuka u donjim, toplijim slojevima veća nego u gornjim slojevima. Uveče, kada se zemlja, a sa njom i okolni slojevi vazduha, brzo ohlade, gornji slojevi postaju topliji od donjih, brzina zvuka u njima je veća, a linija širenja zvučnih talasa se savija prema dole. . Stoga je uveče iz vedra neba bolje čuti.

Pri promatranju oblaka često se može primijetiti kako se na različitim visinama kreću ne samo različitim brzinama, već ponekad i u različitim smjerovima. To znači da vjetar na različitim visinama od tla može imati različitu brzinu i smjer. Oblik zvučnog vala u takvim slojevima također će varirati od sloja do sloja. Neka, na primjer, zvuk ide protiv vjetra. U tom slučaju, linija širenja zvuka bi se trebala savijati i ići gore. Ali ako na svom putu naiđe na sloj zraka koji se polako kreće, ponovo će promijeniti smjer i može se ponovo vratiti na tlo. Tada se u prostoru od mjesta gdje se talas diže u visinu do mjesta gdje se vraća na tlo pojavljuje "zona tišine".

Organi percepcije zvuka

Sluh - sposobnost bioloških organizama da percipiraju zvukove pomoću organa sluha; posebna funkcija slušnog aparata, pobuđena zvučnim vibracijama okruženje kao što su vazduh ili voda. Jedno od pet bioloških čula, koje se naziva i akustična percepcija.

Ljudsko uho percipira zvučne talase dužine od približno 20 m do 1,6 cm, što odgovara 16 - 20.000 Hz (oscilacije u sekundi) kada prenosi vibracije kroz vazduh, i do 220 kHz kada se zvuk prenosi kroz kosti lobanje. . Ovi talasi su važni biološki značaj, na primjer, zvučni valovi u rasponu od 300-4000 Hz odgovaraju ljudskom glasu. Zvukovi iznad 20.000 Hz su od male praktične vrijednosti, jer se brzo usporavaju; vibracije ispod 60 Hz se percipiraju kroz osjet vibracija. Opseg frekvencija koje osoba može čuti naziva se slušni ili zvučni opseg; više frekvencije se nazivaju ultrazvukom, a niže frekvencije infrazvukom.
Sposobnost razlikovanja zvučnih frekvencija u velikoj mjeri ovisi o pojedincu: njegovoj dobi, spolu, podložnosti bolestima sluha, obučenosti i umoru sluha. Pojedinci su u stanju da percipiraju zvuk do 22 kHz, a možda i više.
Osoba može razlikovati nekoliko zvukova u isto vrijeme zbog činjenice da u pužnici istovremeno može postojati nekoliko stajaćih valova.

Uho je složen vestibularno-slušni organ koji obavlja dvije funkcije: percipira zvučne impulse i odgovoran je za položaj tijela u prostoru i sposobnost održavanja ravnoteže. Ovo je upareni organ koji se nalazi u temporalnim kostima lubanje, ograničen izvana ušnim školjkama.

Organ sluha i ravnoteže predstavljen je u tri dijela: vanjskom, srednjem i unutrašnjem uhu, od kojih svaki obavlja svoje specifične funkcije.

Spoljno uho se sastoji od ušne školjke i spoljašnjeg slušnog prolaza. Ušna školjka je elastična hrskavica složenog oblika prekrivena kožom, njen donji dio, nazvan režanj, je kožni nabor koji se sastoji od kože i masnog tkiva.
Ušna školjka u živim organizmima radi kao prijemnik zvučnih talasa, koji se zatim prenose u unutrašnjost slušnog aparata. Vrijednost ušne školjke kod ljudi je mnogo manja nego kod životinja, pa je ona kod ljudi praktično nepomična. Ali mnoge životinje, pomičući uši, u stanju su mnogo preciznije odrediti lokaciju izvora zvuka od ljudi.

Nabori ljudske ušne školjke se unose u dolazni ušni kanal zvuk male frekventne distorzije, ovisno o horizontalnoj i vertikalnoj lokalizaciji zvuka. Tako mozak prima Dodatne informacije da biste locirali izvor zvuka. Ovaj efekat se ponekad koristi u akustici, uključujući stvaranje osjećaja surround zvuka pri korištenju slušalica ili slušnih pomagala.
Funkcija ušne školjke je da uhvati zvukove; njegov nastavak je hrskavica vanjskog slušnog kanala, čija je prosječna dužina 25-30 mm. Hrskavični dio slušnog kanala prelazi u kost, a cijeli vanjski slušni kanal je obložen kožom koja sadrži lojne i sumporne žlijezde, koje su modificirane znojne žlijezde. Ovaj prolaz se završava slijepo: od srednjeg uha je odvojen bubnom opnom. Zvučni talasi koje je uhvatila ušna školjka pogodili su bubna opna i uzrokovati da vibrira.

Zauzvrat, vibracije bubne opne se prenose na srednje uho.

Srednje uho
Glavni dio srednjeg uha je bubna šupljina - mali prostor od oko 1 cm³, smješten u temporalnoj kosti. Ovdje postoje tri slušne koščice: čekić, nakovanj i stremen - prenose zvučne vibracije iz vanjskog uha u unutrašnje, dok ih pojačavaju.

Slušne koščice – kao najmanji fragmenti ljudskog skeleta, predstavljaju lanac koji prenosi vibracije. Drška malleusa je usko srasla sa bubnom opnom, glava malleusa je spojena sa nakovnjem, a ona, svojim dugim procesom, sa stremenom. Osnova stremena prekriva prozor predvorja i tako se spaja sa unutrašnjim uhom.
Šupljina srednjeg uha povezana je sa nazofarinksom preko Eustahijeve cijevi, kroz koju se izjednačava prosječni tlak zraka unutar i izvan bubne opne. Kada se spoljni pritisak promeni, ponekad uši „zaležu“, što se obično rešava činjenicom da je zijevanje refleksno izazvano. Iskustvo pokazuje da se još efikasnije začepljene uši rješavaju pokretima gutanja ili ako u ovom trenutku dunete u uklješteni nos.

unutrasnje uho
Od tri dijela organa sluha i ravnoteže, najkompleksniji je unutrašnje uho, koje se zbog svog zamršenog oblika naziva labirint. Koštani labirint se sastoji od predvorja, pužnice i polukružnih kanala, ali je samo pužnica, ispunjena limfnim tečnostima, direktno povezana sa sluhom. Unutar pužnice nalazi se membranski kanal, takođe ispunjen tečnošću, na čijem se donjem zidu nalazi receptorski aparat slušnog analizatora, prekriven ćelijama dlake. Ćelije dlake preuzimaju fluktuacije u tečnosti koja ispunjava kanal. Svaka ćelija dlake je podešena na određenu zvučnu frekvenciju, pri čemu su ćelije podešene na niske frekvencije smještene u gornjem dijelu pužnice, a visoke frekvencije preuzimaju ćelije u donjem dijelu pužnice. Kada ćelije kose umiru zbog starosti ili iz drugih razloga, osoba gubi sposobnost percepcije zvukova odgovarajućih frekvencija.

Granice percepcije

Ljudsko uho nominalno čuje zvukove u opsegu od 16 do 20.000 Hz. Gornja granica ima tendenciju da se smanjuje s godinama. Većina odraslih ne čuje zvuk iznad 16 kHz. Samo uho ne reaguje na frekvencije ispod 20 Hz, ali se one mogu osetiti putem čula dodira.

Raspon percipiranih zvukova je ogroman. Ali bubna opna u uhu je osjetljiva samo na promjene pritiska. Nivo zvučnog pritiska se obično meri u decibelima (dB). Donji prag čujnosti definiran je kao 0 dB (20 mikropaskala), a definicija gornje granice čujnosti se više odnosi na prag neugodnosti, a zatim na gubitak sluha, kontuziju itd. Ova granica ovisi o tome koliko dugo slušamo zvuk. Uho može tolerirati kratkoročno povećanje jačine zvuka do 120 dB bez posljedica, ali dugotrajno izlaganje zvukovima iznad 80 dB može uzrokovati gubitak sluha.

Pažljivije studije donje granice sluha pokazale su da minimalni prag na kojem zvuk ostaje čujan zavisi od frekvencije. Ovaj grafikon se naziva apsolutnim pragom sluha. U prosjeku, ima područje najveće osjetljivosti u rasponu od 1 kHz do 5 kHz, iako osjetljivost opada s godinama u rasponu iznad 2 kHz.
Postoji i način da se zvuk percipira bez sudjelovanja bubne opne - tzv. mikrovalni slušni efekat, kada modulirano zračenje u mikrovalnom opsegu (od 1 do 300 GHz) utiče na tkiva oko pužnice, tjerajući osobu da percipira različite zvuci.
Ponekad osoba može čuti zvukove u području niske frekvencije, iako u stvarnosti nije bilo zvukova takve frekvencije. To je zbog činjenice da oscilacije bazilarne membrane u uhu nisu linearne i da se u njemu mogu javiti oscilacije s razlikom frekvencije između dvije veće frekvencije.

Sinestezija

Jedan od najneobičnijih neuropsihijatrijskih fenomena, u kojem se tip stimulusa i vrsta osjeta koje osoba doživljava ne poklapaju. Sinestezijska percepcija se izražava u činjenici da se pored uobičajenih kvaliteta mogu javiti dodatni, jednostavniji osjećaji ili uporni "elementarni" utisci - na primjer, boje, mirisi, zvukovi, okusi, kvalitete teksturirane površine, prozirnost, volumen i oblik. , položaj u prostoru i druge kvalitete. , koji se ne primaju uz pomoć čula, već postoje samo u obliku reakcija. Takvi dodatni kvaliteti mogu se pojaviti ili kao izolovani čulni utisci ili se čak manifestovati fizički.

Postoji, na primjer, slušna sinestezija. To je sposobnost nekih ljudi da "čuju" zvukove kada posmatraju pokretne objekte ili bljeskove, čak i ako nisu praćeni stvarnim zvučnim fenomenima.
Treba imati na umu da je sinestezija pre neuropsihijatrijska karakteristika osobe i nije mentalni poremećaj. Ova percepcija okolnog svijeta može se osjetiti obicna osoba upotrebom određenih droga.

Još ne postoji opšta teorija sinestezije (naučno dokazana, univerzalna ideja o tome). Trenutno postoji mnogo hipoteza i mnoga istraživanja se provode u ovoj oblasti. Već su se pojavile originalne klasifikacije i poređenja, a pojavili su se i određeni strogi obrasci. Na primjer, mi naučnici smo već otkrili da sinesteti imaju posebnu prirodu pažnje - kao da su "predsvjesni" - na one pojave koje kod njih izazivaju sinesteziju. Sinesteti imaju malo drugačiju anatomiju mozga i radikalno drugačiju njegovu aktivaciju na sinestetičke "podražaje". Istraživači sa Univerziteta Oxford (UK) postavili su niz eksperimenata tokom kojih su otkrili da hiperekscitabilni neuroni mogu biti uzrok sinestezije. Jedino što se sa sigurnošću može reći je da se takva percepcija dobija na nivou mozga, a ne na nivou primarne percepcije informacija.

Izlaz

Talasi pritiska putuju kroz vanjsko uho, bubnu opnu i koščice srednjeg uha kako bi došli do tekućine ispunjene unutrasnje uho ima oblik puža. Tečnost, oscilirajući, udara u membranu prekrivenu sitnim dlačicama, cilijama. Sinusoidne komponente složenog zvuka uzrokuju vibracije u različitim dijelovima membrane. Cilije koje vibriraju zajedno s membranom pobuđuju povezane nervnih vlakana; u njima se nalaze serije impulsa u kojima su frekvencija i amplituda svake komponente kompleksnog talasa „kodirane”; ovi podaci se elektrohemijski prenose u mozak.

Iz cijelog spektra zvukova, prije svega, razlikuje se čujni raspon: od 20 do 20.000 herca, infrazvuk (do 20 herca) i ultrazvuk - od 20.000 herca i više. Osoba ne čuje infrazvuk i ultrazvuk, ali to ne znači da oni ne utječu na njega. Poznato je da infrazvuci, posebno ispod 10 herca, mogu uticati na ljudsku psihu, uzrok depresivna stanja. Ultrazvuk može izazvati asteno-vegetativne sindrome itd.
Čujni dio opsega zvukova podijeljen je na zvukove niske frekvencije - do 500 herca, zvukove srednje frekvencije - 500-10.000 herca i zvukove visoke frekvencije - preko 10.000 herca.

Ova podjela je vrlo važna, jer ljudsko uho nije jednako osjetljivo na različite zvukove. Uho je najosjetljivije na relativno uzak raspon zvukova srednje frekvencije od 1000 do 5000 herca. Za zvukove niže i više frekvencije, osjetljivost naglo opada. To dovodi do činjenice da osoba može čuti zvukove s energijom od oko 0 decibela u rasponu srednjih frekvencija, a ne čuti niskofrekventne zvukove od 20-40-60 decibela. Odnosno, zvukovi sa istom energijom u srednjem frekvencijskom opsegu mogu se percipirati kao glasni, a u niskofrekventnom opsegu kao tihi ili se uopšte ne čuti.

Ovu osobinu zvuka priroda je formirala ne slučajno. Zvukovi neophodni za njegovo postojanje: govor, zvuci prirode, uglavnom su u srednjem frekvencijskom opsegu.
Percepcija zvukova je značajno narušena ako istovremeno zvuče i drugi zvukovi, šumovi koji su slični po frekvenciji ili sastavu harmonika. To znači da, s jedne strane, ljudsko uho slabo percipira niskofrekventne zvukove, a s druge strane, ako u prostoriji ima stranih zvukova, percepcija takvih zvukova može biti još više poremećena i izobličena. .

Pošto smo se upoznali sa fizičkom prirodom zvuka, da vidimo na koji način se on percipira.

Za hvatanje zvuka, ljudi i životinje imaju poseban organ - uho. Ovo je neobično tanak aparat. Ne znamo ni za jedan drugi mehanizam koji bi sa tako neverovatnom tačnošću reagovao na zanemarljive promene vazdušnog pritiska. Uho pretvara oscilatorno kretanje zvučnog talasa u određeni osećaj, koji naša svest percipira kao zvuk.

Već duže vrijeme osoba je bila zainteresirana za uređaj i rad ovog nevjerovatnog organa. Međutim, do danas, daleko od toga da je sve u ovoj oblasti razjašnjeno. Struktura ljudskog uha prikazana je na slici 9. Organ sluha je podijeljen na tri dijela: vanjsko, srednje i unutrašnje uho (vidi sliku 9).

Rice. 9. Šema uređaja ljudskog uha

Vanjsko uho, ili ušna školjka, varira u obliku i veličini kod različitih životinja. Kod većine njih, ušna školjka je pokretna. Kod ljudi je ovo svojstvo gotovo potpuno izgubljeno. Istina, postoje ljudi koji mogu pomjerati uši, ali ovo je rijedak izuzetak, koji podsjeća na zajedništvo cijelog života na zemlji.

Iz ušne školjke izlazi ušni kanal, koji se završava bubnom opnom. Služi kao granica između vanjskog i srednjeg uha. Membrana je ovalnog oblika i blago je izdužena prema unutra. Njegova površina je oko 0,65 kvadratnih centimetara.

Da bi bubna opna slobodno oscilirala, pritisak vazduha sa obe strane mora biti jednak. Tada, pri najmanjoj promjeni pritiska vanjskog zraka, membrana, ne nailazeći na suprotnost s druge strane, lako dolazi u oscilatorno kretanje.

Vjerovatno su svi primijetili da nakon jakog ispuhavanja nosa na neko vrijeme prestajemo čuti slabe zvukove. To je zato što vazduh ulazi u srednje uho kroz takozvanu Eustahijevu tubu iz nazofarinksa (Bartolomeo Eustachius, italijanski lekar koji je živeo u 14. veku, prvi je opisao ovu cev). U tom slučaju kraj cijevi je često začepljen sluzom, a tada zrak iznutra pritisne bubnu opnu i ona gubi nekadašnju slobodu osciliranja. Ali dovoljno je, međutim, da progutate pljuvačku Eustahijeva cijev otvorio, izašao je višak vazduha (oseća se blago pucketanje u uhu), a pritisak sa obe strane membrane je izjednačen. Ponovo se vraća normalan sluh. Ako se iz nekog razloga pritisak okolnog zraka naglo promijeni, onda čujemo šum u ušima, koji opet prestaje gutanjem pljuvačke.

Srednje uho sadrži niz posebnih kostiju: čekić, nakovanj i stremen. Ove kosti su dobile svoja imena zbog vanjske sličnosti s odgovarajućim predmetima. Vrlo su male veličine i zajedno teže oko 0,05 grama. Ove kosti su smještene na način da formiraju polugu koja istovremeno prenosi vibracije bubne opne na unutrašnje uho i pretvara te vibracije u vibracije manjeg razmjera, ali većeg pritiska. Čekić, nakovanj i stremen prenose svu energiju vibracije bubne opne na vrlo mali ovalni prozor unutrašnjeg uha; tako, unutrašnje uho prima pritisak 50-60 puta veći od onog koji doživljava bubna opna.

Struktura unutrašnjeg uha je veoma složena. Glavna svrha ovog uha je da percipira samo one vibracije koje šalje bubna opna. Nikakvi drugi potresi mozga ne bi trebali uticati na njega. Stoga je okružena vrlo jakim kostima. U unutrašnjem uhu postoje tri polukružna kanala (vidi sliku 9) koji nemaju nikakve veze sa sluhom. Ovo su organi ravnoteže. Vrtoglavica koju doživljavamo kada se brzo okrećemo nastaje zbog kretanja tečnosti koja ispunjava ove kanale. Organ slušne percepcije zatvoren je u posebnu ljusku. Pogledajte desnu stranu slike. Na šta te ona podsjeća? Svi će odmah odgovoriti da liči na puža. Zovu je puž. Puž ima otprilike 2 3/4 okreta. Po cijeloj dužini je podijeljen pregradom i napunjen posebnom želatinoznom tekućinom. Unutar pužnice je membrana - glavna membrana. Na njemu se nalaze grane slušnog živca - 23,5 hiljada najmanjih provodnika slušne iritacije, koji zatim idu duž nervnog debla do moždane kore.

Procesi koji se odvijaju u unutrašnjem uhu su veoma složeni, a neki od njih još uvek nisu sasvim shvaćeni.

Zvučni talasi koji ulaze u ušni kanal vibriraju bubnu opnu. Kroz lanac kostiju srednjeg uha, oscilatorno kretanje membrane prenosi se na tekućinu pužnice. Valovito kretanje ove tečnosti se zauzvrat prenosi na donju membranu. Kretanje potonjeg podrazumijeva iritaciju završetaka slušnog živca. Ovo je glavni put zvuka od njegovog izvora do naše svijesti.

Međutim, ovaj put nije jedini. Zvučne vibracije se također mogu prenijeti direktno na unutrašnje uho, zaobilazeći vanjsko i srednje uho. U kom smislu? Kosti same lobanje! Dobri su provodnici zvuka. Ako se kamerton dovede do temena glave ili do mastoidnog nastavka koji leži iza uha, ili do zuba, tada se jasno može čuti zvuk, iako se ne čuju zvučne vibracije kroz zrak. To se događa zato što kosti lubanje, primivši vibracije od kamerona, prenose ih direktno na unutrašnje uho, u kojem se javljaju isti procesi iritacije slušnih živaca, kao i od vibracija koje prenosi bubna opna. Zato ponekad "osluškuju" rad pojedinih delova mašine, držeći jedan kraj štapa u zubima (vidi stranu 14).

Također je zanimljivo primijetiti da ponekad ljudi kojima su hirurški uklonjene bubne opne i kosti srednjeg uha mogu čuti - iako uz značajno slabljenje. I u ovom slučaju, očigledno, vibracije zvučnog talasa se prenose direktno na unutrašnje uho.

Ako su vibracije bubne opne spore - njihov broj je manji od šesnaest u jednoj sekundi - tada glavna membrana neće primiti vibracije. Zato ne čujemo zvuk kada tijelo vibrira na frekvenciji manjoj od šesnaest.

Oscilacije sa frekvencijom većom od dvadeset hiljada, kao što smo već rekli, naš slušni aparat takođe ne percipira kao zvuk.

Ali nisu svi ljudi, čak i sa normalnim sluhom, podjednako osjetljivi na zvukove različitih frekvencija. Dakle, djeca obično percipiraju zvukove frekvencije do 22 hiljade bez napetosti. Kod većine odraslih osoba, osjetljivost uha na visoke tonove već je smanjena na 16-18 tisuća vibracija u sekundi. Osjetljivost uha starijih osoba ograničena je na zvukove frekvencije od 10-12 hiljada. Često ne čuju pjevanje komaraca, cvrkut skakavca, cvrčka, pa čak i cvrkut vrapca.

Mnoge životinje su posebno osjetljive na visoke tonove. Pas, na primjer, hvata vibracije frekvencije do 38.000, odnosno zvukove koji ljudi ne čuju.

A kako naše uho zna procijeniti glasnoću zvukova iste visine? Ispada da su naše sposobnosti u tom pogledu gotovo jednake matematičkom razvoju djeteta ili primitivnog čovjeka. Kao što dete zna da broji samo do dva, a ako ima više predmeta, reći će da ih ima mnogo, tako da promenu jačine zvuka možemo proceniti samo 2-3 puta, a onda ograničeni su na neodređeno: „mnogo glasnije“ ili „značajno tiše“ .

Ali ako naša svijest još uvijek ima neki sud o promjeni glasnoće, onda je dodavanje i oduzimanje jedne glasnoće od druge za nju potpuno nerješiv zadatak. Međutim, ne treba misliti da osoba uopće ne može razlikovati zvukove slične jačine. Muzičari, na primjer, koriste cijelu skalu jačine zvuka. Na ovoj skali svaki naredni volumen je dvostruko veći od prethodnog, a cijela skala ima sedam nivoa jačine zvuka.

Iako naš slušni aparat hvata izuzetno male promjene u tlaku zraka, još uvijek ne možemo čuti vrlo slabe zvukove. Ali nema potrebe za žaljenjem. Zamislite šta bi se desilo da je naše uho osetljivije nego što jeste. Uostalom, zrak se sastoji od pojedinačnih molekula, koji se neprestano kreću u svim smjerovima. Zbog ovog kretanja na pojedinim mjestima može se na trenutak stvoriti povećanje ili smanjenje pritiska. Po veličini, ove promjene tlaka su vrlo bliske promjenama tlaka koje nastaju na mjestima kondenzacije i razrjeđivanja najslabijeg zvučnog vala. A kada bi uho primijetilo i najmanje promjene tlaka, onda bi ove nasumične fluktuacije u zraku stvorile osjećaj stalne buke, a mi ne bismo bili upoznati sa tišinom! Priroda se, kao na vrijeme, zaustavila na određenom pragu osjetljivosti našeg slušnog aparata, ostavljajući mu priliku da se odmori.

U običnom životu savršena tišina nas nikada ne okružuje, a uho u suštini nema potpuni odmor. Ali često sami sebi stvaramo vještačku tišinu – primljene zvučne percepcije na neko vrijeme pomičemo iz naše svijesti. Čini se da nam nedostaju neki zvuci "preko ušiju". Međutim, čak i ako ih „ne čujemo“, uho i dalje bilježi ove zvukove. Na isti način, kada se zvukovima koje "prođemo pored ušiju" doda zvuk koji nas zanima, mi ga odmah uhvatimo, čak i ako je tiši od ostalih zvukova. Majka često zna da spava uz veliku buku, ali se odmah probudi na prvi plač djeteta. Putnik može mirno da spava tokom voza, ali se budi kada stane.

Ne čuju svi ljudi sa normalnim sluhom na isti način. Neki su u stanju da razlikuju zvukove bliske po visini i jačini i da pokupe pojedinačne tonove u muzici ili buci. Drugi to ne mogu. Za osobu sa dobrim sluhom postoji više zvukova nego za osobu sa nerazvijenim sluhom.

Ali koliko bi općenito trebala biti različita frekvencija dva zvuka da bi se čuli kao dva različita tona? Da li je moguće, na primjer, razlikovati tonove jedni od drugih ako je razlika u frekvencijama jednaka jednoj oscilaciji u sekundi? Ispostavilo se da je za neke tonove to moguće, ali za druge ne. Dakle, ton sa frekvencijom od 435 može se razlikovati po visini od tonova sa frekvencijama 434 i 436. Ali ako uzmemo više tonove, onda je razlika već na većoj frekventnoj razlici. Tonove sa vibracijskim brojem 1000 i 1001 uho percipira kao iste i uočava razliku u zvuku samo između frekvencija 1000 i 1003. Kod viših tonova ova razlika u frekvencijama je još veća. Na primjer, za frekvencije oko 3000 to je jednako 9 oscilacija.

Na isti način, naša sposobnost da razlikujemo zvukove koji su bliski po glasnoći nije ista. Na frekvenciji od 32 mogu se čuti samo 3 zvuka različite jačine; na frekvenciji od 125 već postoje 94 zvuka različite jačine, na 1000 vibracija - 374, na 8000 - opet manje i, konačno, na frekvenciji od 16 000 čujemo samo 16 zvukova. Ukupno, zvukova, različitih po visini i glasnoći, naše uho može uhvatiti više od pola miliona! To je samo pola miliona jednostavnih zvukova. Dodajte ovome nebrojene kombinacije dva ili više tonova – konsonanciju, i steći ćete utisak o raznolikosti zvučnog svijeta u kojem živimo i u kojem nam je uho tako slobodno orijentirano. Zato se uho, uz oko, smatra najosjetljivijim organom čula.

Uho je, kao i svaki drugi organ, podložno razne bolesti. U zavisnosti od vrste bolesti, sluh može biti oštećen ili potpuno izgubljen. Ponekad ljudi čuju samo zvukove određene visine. Postoje bolesti kod kojih bubne opne gube svoju fleksibilnost i postaju manje pokretne; tada osoba prestaje da čuje niske tonove. Naprotiv, u početnom periodu bolesti unutrašnjeg uha najčešće se gubi sposobnost percepcije visokih tonova. Ili može biti da osoba čuje zvukove jedne visine, a ne čuje zvukove druge visine. To se događa kod bolesti slušnog živca.

Osoba se smatra blago gluvom ako joj je potrebno hiljadustruko povećanje pritiska zvučnog talasa u odnosu na pritisak koji zahteva normalno uho. Kada je potreban pritisak deset hiljada puta veći, onda osoba spada u kategoriju "nagluvih", jedva da čuje razgovor. Ako je, međutim, za percepciju zvuka potrebno povećati pritisak za stotinu tisuća puta, tada su takvom uhu već potrebni posebni uređaji za pojačavanje zvuka.

Čovek je potpuno gluv kada njegovo uho zahteva više od milion puta veći pritisak. Normalno uho sa takvim pritiskom zvučnog talasa više ne oseća zvuk, već bol.

Oslabljen, a još više potpuno izgubljen sluh je ozbiljna bolest, a naučnici već dugo rade na ublažavanju patnji osoba sa oštećenjem sluha.

U slučajevima kada je tretmanom nemoguće vratiti sluh, to pokušavaju postići pojačavanjem zvučnog talasa. U tu svrhu koriste se ojačavajuće proteze. Ranije su bili ograničeni na upotrebu posebnih rogova, lijevka, rogova i govornih cijevi. Sada se često koriste električna pojačala. Često su ovi uređaji toliko mali da stanu u samo uho, ispred bubne opne.

U posljednje vrijeme pokušavaju se "naučiti" potpuno gluve da čuju. Mnogi od vas su vjerovatno iskusili osjećaj bola u ušima pri slušanju veoma glasnih zvukova. Takvi zvukovi mogu biti opipljivi na površini kože, na primjer, prsti izloženi talasu. Na kraju krajeva, naše uho se može smatrati svojevrsnim organom dodira, veoma fino izgrađenim. Postavlja se pitanje da li je moguće da gluvi povjeravaju rad uha organu dodira? Nedavno su sprovedene slične studije. Obične zvukove primao je mikrofon, pojačavao i prenosio u obliku vibracija na membrane specijalnih telefona. Dodirujući prstima ove opne, gluvi dodirom percipiraju frekvenciju i snagu vibracije, odnosno ono što određuje visinu i jačinu zvuka.

Nakon odgovarajuće obuke, gluvi počinju razumjeti ne samo pojedinačne zvukove, već i govor!

Frekvencije
​

Frekvencija - fizička količina, karakteristika periodičnog procesa, jednaka je broju ponavljanja ili pojavljivanju događaja (procesa) u jedinici vremena.

Kao što znamo, ljudsko uho čuje frekvencije od 16 Hz do 20.000 kHz. Ali to je veoma osrednje.

Zvuk se javlja iz različitih razloga. Zvuk je talasni pritisak vazduha. Da nije bilo vazduha, ne bismo čuli nikakav zvuk. Nema zvuka u svemiru.
Čujemo zvuk jer su naše uši osetljive na promene vazdušnog pritiska – zvučne talase. Najjednostavniji zvučni talas je kratak zvučni signal - ovako:

Zvučni talasi koji ulaze u ušni kanal vibriraju bubnu opnu. Kroz lanac kostiju srednjeg uha, oscilatorno kretanje membrane prenosi se na tekućinu pužnice. Valovito kretanje ove tečnosti se zauzvrat prenosi na donju membranu. Kretanje potonjeg podrazumijeva iritaciju završetaka slušnog živca. Ovo je glavni put zvuka od njegovog izvora do naše svijesti. TYTS
​

Kada pljesnete rukama, zrak između vaših dlanova se istiskuje i stvara se zvučni val. Visok krvni pritisak uzrokuje da se molekuli zraka šire u svim smjerovima brzinom zvuka, koja iznosi 340 m/s. Kada val dođe do uha, uzrokuje vibriranje bubne opne, iz koje se signal prenosi u mozak i čujete pucanje.
Pljesak je kratka pojedinačna oscilacija koja se brzo smanjuje. Grafikon zvučnih vibracija tipičnog pamuka izgleda ovako:

Još jedan tipičan primjer jednostavnog zvučnog vala je periodična oscilacija. Na primjer, kada zvono zazvoni, zrak se potresa povremenim vibracijama zidova zvona.

Na kojoj frekvenciji normalno ljudsko uho počinje da čuje? Neće čuti frekvenciju od 1 Hz, već je može vidjeti samo na primjeru oscilatornog sistema. Ljudsko uho zapravo čuje na frekvencijama od 16 Hz. Odnosno, kada zračne vibracije naše uho doživljavaju kao neku vrstu zvuka.

Koliko zvukova osoba čuje?

Ne čuju svi ljudi sa normalnim sluhom na isti način. Neki su u stanju da razlikuju zvukove bliske po visini i jačini i da pokupe pojedinačne tonove u muzici ili buci. Drugi to ne mogu. Za osobu sa dobrim sluhom postoji više zvukova nego za osobu sa nerazvijenim sluhom.

Ali koliko bi općenito trebala biti različita frekvencija dva zvuka da bi se čuli kao dva različita tona? Da li je moguće, na primjer, razlikovati tonove jedni od drugih ako je razlika u frekvencijama jednaka jednoj oscilaciji u sekundi? Ispostavilo se da je za neke tonove to moguće, ali za druge ne. Dakle, ton sa frekvencijom od 435 može se razlikovati po visini od tonova sa frekvencijama 434 i 436. Ali ako uzmemo više tonove, onda je razlika već na većoj frekventnoj razlici. Tonove sa vibracijskim brojem 1000 i 1001 uho percipira kao iste i uočava razliku u zvuku samo između frekvencija 1000 i 1003. Kod viših tonova ova razlika u frekvencijama je još veća. Na primjer, za frekvencije oko 3000 to je jednako 9 oscilacija.

Na isti način, naša sposobnost da razlikujemo zvukove koji su bliski po glasnoći nije ista. Na frekvenciji od 32 mogu se čuti samo 3 zvuka različite jačine; na frekvenciji od 125 već postoje 94 zvuka različite jačine, na 1000 vibracija - 374, na 8000 - opet manje i, konačno, na frekvenciji od 16 000 čujemo samo 16 zvukova. Ukupno, zvukova, različitih po visini i glasnoći, naše uho može uhvatiti više od pola miliona! To je samo pola miliona jednostavnih zvukova. Dodajte ovome nebrojene kombinacije dva ili više tonova – konsonanciju, i steći ćete utisak o raznolikosti zvučnog svijeta u kojem živimo i u kojem nam je uho tako slobodno orijentirano. Zato se uho, uz oko, smatra najosjetljivijim organom čula.

Stoga, radi lakšeg razumijevanja zvuka, koristimo neobičnu skalu s podjelama od 1 kHz.

I logaritamski. Sa proširenim frekvencijskim prikazom od 0 Hz do 1000 Hz. Frekvencijski spektar se, dakle, može predstaviti kao takav dijagram od 16 do 20.000 Hz.

Ali nisu svi ljudi, čak i sa normalnim sluhom, podjednako osjetljivi na zvukove različitih frekvencija. Dakle, djeca obično percipiraju zvukove frekvencije do 22 hiljade bez napetosti. Kod većine odraslih osoba, osjetljivost uha na visoke tonove već je smanjena na 16-18 tisuća vibracija u sekundi. Osjetljivost uha starijih osoba ograničena je na zvukove frekvencije od 10-12 hiljada. Često ne čuju pjevanje komaraca, cvrkut skakavca, cvrčka, pa čak i cvrkut vrapca. Dakle, od idealnog zvuka (slika gore), kako osoba stari, već čuje zvukove u užoj perspektivi

Navest ću primjer frekvencijskog opsega muzičkih instrumenata

Sada na našu temu. Dinamika, kao oscilatorni sistem, zbog niza svojih osobina, ne može da reprodukuje ceo frekvencijski spektar sa konstantnim linearnim karakteristikama. U idealnom slučaju, ovo bi bio zvučnik punog opsega koji reprodukuje frekventni spektar od 16 Hz do 20 kHz na jednom nivou jačine zvuka. Zbog toga se nekoliko tipova zvučnika koristi u auto audio za reprodukciju određenih frekvencija.

Za sada uslovno izgleda ovako (za trosmerni sistem + subwoofer).

Subwoofer 16Hz do 60Hz
Midbass od 60 Hz do 600 Hz
Srednji opseg od 600 Hz do 3000 Hz
Visokotonac od 3000 Hz do 20000 Hz

Slušne halucinacije su jedan od najčešćih simptoma kod psihičkih i nekih vrsta somatskih bolesti: u ovom stanju pacijent može čuti glasove, šumove, zvukove koji ne postoje u objektivnoj stvarnosti, kao i vlastite misli.

Etiologija

Uzrok slušnih halucinacija često su bolesti centralnog organa nervni sistem. Kod tumorskih bolesti mozga u 75-80% slučajeva javlja se različita psihopatologija, čije manifestacije ovise o lokalizaciji. onkološki proces. U pozadini zaglušene svijesti i smanjenja kognitivnih funkcija, pacijent može primijetiti pojavu slušnih halucinacija kada se tumor nalazi u temporalnom režnju. Slične manifestacije će se pojaviti prilikom formiranja epileptoidnog fokusa u ovom području.

Kod starijih osoba se opažaju slušne halucinacije senilna demencija, progresija Alchajmerove bolesti, razno vaskularne bolesti(ateroskleroza, zatajenje cirkulacije nekih dijelova mozga).

U psihijatrijskoj praksi „glasovi u glavi“ se javljaju kod značajnog broja bolesti. Prije svega, to uključuje halucinatorno-deluzijske sindrome, šizofreniju, depresivna stanja i bipolarni afektivni poremećaj. Uzroci ovih poremećaja još nisu utvrđeni.

Zloupotreba alkohola je također uzrok slušnih halucinacija, posebno tokom delirijuma. Najčešće su prijeteće, nametnute prirode.

Manifestacije

Kod slušnih halucinacija pacijent čuje različite glasove i zvukove koji nisu u stvarnosti.

Ako se simptomi manifestiraju u obliku glasova, smislenih fraza, riječi, onda se nazivaju fonemi. Ali ako pacijent čuje zvukove koji zapravo ne postoje (zvuk vode, kucanje, grebanje, zvukovi muzike), onda se ova vrsta halucinacije naziva akozma.

Auditorne halucinacije, kao i sve druge, dijele se na istinite i lažne.

Kod pravih halucinacija, pacijent čuje zvukove u prostoru oko sebe i sigurno ih uklapa u stvarni svijet. Istovremeno, pacijenti su sigurni u svoju stvarnost i ne dovode u pitanje njihovu istinitost.

Ali lažne halucinacije se u većini slučajeva javljaju unutar tijela pacijenta (glasovi u glavi, želucu), odlikuju se opsesijom i osjećajem postignuća.

Najopasnije za život pacijenta i njegove rodbine su imperativne halucinacije, koje su imperativne prirode.

Pacijent u ovom slučaju uvijek lično shvata značenje onoga što su „glasovi“ rekli. To može biti zabrana ili naredba. Istovremeno, ponekad poruka može biti fundamentalno drugačija od pacijentovih namjera ili karakteristika njegovog karaktera: udariti nekoga, ubiti, nauditi ili se povrijediti. Pacijenti sa ovim simptomima zahtijevaju poseban pristup i pažljivo praćenje. U pravilu, uzrok takvih manifestacija je šizofrenija.

Takođe, slušne halucinacije mogu biti kontrastne ili antagonističke. Izražavaju se u tome što su glasovi u glavi pacijenta "podijeljeni" u dvije grupe koje su međusobno kontradiktorne.

Ponekad mentalno zdravi ljudi može čuti nepostojeće zvukove tokom prijelaza iz sna u budnost ili dok zaspi. To se zove hipnagoške halucinacije i objašnjava se činjenicom da se svijest osobe polako isključuje i prenosi uzde moći na podsvijest.

Dijagnostika

Slušne halucinacije su samo simptom osnovne bolesti. Stoga, liječnik treba da otkrije uzrok njihovog nastanka.

U svim slučajevima treba početi sa prikupljanjem anamneze. Ponekad je to prilično teško učiniti, jer pacijent možda neće ostati kritičan prema onome što se dešava, može vidjeti neprijatelja u svom ljekaru i ne priznati svoj poremećaj. U takvim situacijama se mogu intervjuisati članovi porodice.

Da bi se isključila organska patologija, potrebno je provesti niz laboratorijskih i instrumentalnih studija. To uključuje krv, urin i cerebrospinalnu tečnost, kompjuterska i magnetna rezonanca, elektroencefalogram.

Ako se stariji pacijent koji koristi slušni aparat požalio na anomalije sluha, tada bi problem trebalo dijagnosticirati elektronskim uređajem. Ponekad se desi da uređaj pokvari ili ometa.

Ako su slušne halucinacije manifestacija mentalne patologije, onda se klinička dijagnoza postavlja na osnovu postojećih pozitivnih i negativnih simptoma.

Doktor po specifičnom ponašanju pacijenta može pogoditi prisustvo slušnih halucinacija i iluzija. Može da sluša nešto, da drži poluokrenutu glavu, da zastane pre nego što odgovori na pitanje. U razgovoru sa takvim pacijentom, psihijatar mora izgraditi najpovjerljiviji odnos kako bi dobio potpunu sliku bolesti.

Terapijske metode

Ne postoji poseban tretman za slušne halucinacije. Budući da je ovo samo simptom osnovnog patološkog stanja, tada su metode terapije usmjerene na njegovo uklanjanje ili zaustavljanje njegovih manifestacija.

Svi pacijenti su hospitalizovani na specijalizovanom odeljenju. Liječenje se bira individualno iu akutnoj fazi pod nadzorom ljekara. Ne treba se samoliječiti, posebno se pridržavati savjeta ljudi koji nisu ni na koji način povezani s medicinom. To može dovesti do štetnih posljedica.

U psihijatrijskoj praksi najčešće prate slušne halucinacije razne formešizofrenija. U ovom slučaju se propisuju antipsihotici, čija dugotrajna i sistematska primjena može smanjiti vjerojatnost recidiva.

Ako su halucinacije uzrokovane uzimanjem lijekovi(antikonvulzivi, antimigrena i drugi), tada bi liječnik trebao prilagoditi njihovu dozu ili propisati prihvatljiviji analog.

Tema audio je vrijedna razgovora o ljudskom sluhu malo detaljnije. Koliko je naša percepcija subjektivna? Možete li testirati svoj sluh? Danas ćete naučiti najlakši način da saznate da li je vaš sluh u potpunosti u skladu s vrijednostima u tabeli.

Poznato je da je prosječna osoba u stanju da percipira akustične valove u rasponu od 16 do 20.000 Hz (16.000 Hz u zavisnosti od izvora). Ovaj raspon se naziva zvučni domet.

»
Ovaj test je dovoljan za grubu procjenu, ali ako ne čujete zvukove iznad 15 kHz, trebate se obratiti ljekaru.

Imajte na umu da je problem čujnosti niske frekvencije najvjerovatnije povezan sa.

Najčešće, natpis na kutiji u stilu "Reproducibilan raspon: 1–25.000 Hz" nije čak ni marketing, već čista laž proizvođača.

Nažalost, kompanije nisu obavezne da certificiraju ne sve audio sisteme, pa je gotovo nemoguće dokazati da je ovo laž. Zvučnici ili slušalice, možda, reprodukuju granične frekvencije... Pitanje je kako i na kojoj jačini.

Problemi sa spektrom iznad 15 kHz su prilično česta starosna pojava s kojom će se korisnici vjerovatno susresti. Ali 20 kHz (istih za koje se audiofili toliko bore) obično čuju samo djeca mlađa od 8-10 godina.

Dovoljno je preslušati sve fajlove uzastopno. Za detaljniju studiju, možete reproducirati uzorke, počevši od minimalne jačine zvuka, postepeno je povećavajući. To će vam omogućiti da dobijete točniji rezultat ako je sluh već malo oštećen (podsjetite se da je za percepciju nekih frekvencija potrebno prekoračiti određenu graničnu vrijednost, koja se, takoreći, otvara i pomaže slušnom aparatu da čuje to).

Da li čujete cijeli frekventni opseg za koji je sposoban?