Heli on vibratsioon, st. perioodiline mehaaniline häire elastses keskkonnas – gaasilises, vedelas ja tahkes olekus. Selline häiring, milleks on mingi füüsiline muutus keskkonnas (näiteks tiheduse või rõhu muutus, osakeste nihkumine), levib selles vormis helilaine. Heli võib olla kuulmatu, kui selle sagedus ületab inimkõrva tundlikkust või kui see levib keskkonnas, nagu tahkis, mis ei saa kõrvaga otsest kontakti saada, või kui selle energia hajub keskkonnas kiiresti. Seega on meie jaoks tavaline helitaju protsess vaid akustika üks pool.

helilained

Helilaine

Helilained võivad olla võnkeprotsessi näited. Igasugune kõikumine on seotud süsteemi tasakaaluseisundi rikkumisega ja väljendub selle omaduste kõrvalekaldes tasakaaluväärtustest koos järgneva naasmisega algse väärtuse juurde. Helivõngete puhul on selliseks tunnuseks rõhk keskkonna mingis punktis ja selle hälve on helirõhk.

Kaaluge pikka õhuga täidetud toru. Vasakust otsast sisestatakse sellesse seintega tihedalt külgnev kolb. Kui kolbi järsult paremale liigutada ja seiskuda, surutakse selle vahetus läheduses olev õhk hetkeks kokku. Seejärel suruõhk paisub, surudes endaga külgnevat õhku paremale ning algselt kolvi lähedale tekkinud surveala liigub läbi toru ühtlase kiirusega. See survelaine on helilaine gaasis.
See tähendab, et elastse keskkonna osakeste järsk nihkumine ühes kohas suurendab rõhku selles kohas. Tänu osakeste elastsetele sidemetele kandub rõhk üle naaberosakestele, mis omakorda mõjuvad järgmistele ja suurenenud rõhu ala liigub justkui elastses keskkonnas. Kõrgrõhualale järgneb madalrõhu piirkond ja seega moodustub rida vahelduvaid kokkusurumis- ja hõrenemisalasid, mis levivad keskkonnas laine kujul. Iga elastse keskkonna osake sel juhul võngub.

Gaasi helilainet iseloomustavad liigne rõhk, liigne tihedus, osakeste nihkumine ja nende kiirus. Helilainete puhul on need kõrvalekalded tasakaaluväärtustest alati väikesed. Seega on lainega seotud ülerõhk palju väiksem kui gaasi staatiline rõhk. Vastasel juhul on meil tegemist teise nähtusega – lööklaine. Tavakõnele vastavas helilaines on ülerõhk vaid umbes miljondik atmosfäärirõhust.

Oluline on, et helilaine ei kanduks ainet minema. Laine on vaid ajutine õhku läbiv häire, mille järel õhk naaseb tasakaaluolekusse.
Lainete liikumine ei ole muidugi omane ainult helile: valgus- ja raadiosignaalid liiguvad lainetena ning lained veepinnal on kõigile tuttavad.

Seega on heli laiemas tähenduses elastsed lained, mis levivad mis tahes elastses keskkonnas ja tekitavad selles mehaanilisi vibratsioone; kitsas tähenduses - nende vibratsioonide subjektiivne tajumine loomade või inimeste eriliste meeleorganite poolt.
Nagu iga laine, iseloomustab heli amplituud ja sagedusspekter. Tavaliselt kuuleb inimene õhu kaudu edastatavaid helisid sagedusvahemikus 16-20 Hz kuni 15-20 kHz. Inimese kuulmisulatusest madalamat heli nimetatakse infraheliks; kõrgem: kuni 1 GHz - ultraheliga, alates 1 GHz - hüperheliga. Kuuldavatest helidest tuleks esile tõsta veel foneetilisi, kõnehelisid ja foneeme (millest koosneb suuline kõne) ning muusikalisi helisid (millest koosneb muusika).

Eristatakse piki- ja põikisuunalisi helilaineid, olenevalt laine levimissuuna ja levikeskkonna osakeste mehaaniliste võnkesuundade suhtest.
Vedelas ja gaasilises keskkonnas, kus tiheduses olulisi kõikumisi ei esine, on akustilised lained oma olemuselt pikisuunalised, st osakeste võnkesuund langeb kokku laine liikumise suunaga. Tahketes ainetes tekivad lisaks pikisuunalistele deformatsioonidele ka elastsed nihkedeformatsioonid, mis põhjustavad põik- (nihke)lainete ergastamist; sel juhul võnguvad osakesed laine levimise suunaga risti. Pikisuunaliste lainete levimise kiirus on palju suurem kui nihkelainete levimiskiirus.

Õhk ei ole heli jaoks kõikjal ühtlane. Teame, et õhk on pidevas liikumises. Selle liikumise kiirus erinevates kihtides ei ole sama. Maapinnalähedastes kihtides puutub õhk kokku oma pinna, hoonete, metsadega ja seetõttu on selle kiirus siin väiksem kui tipus. Tänu sellele ei liigu helilaine üleval ja all võrdselt kiiresti. Kui õhu liikumine ehk tuul on heli kaaslane, siis õhu ülemistes kihtides ajab tuul helilainet tugevamini kui alumistes. Vastutuules levib heli ülalpool aeglasemalt kui alt. See kiiruse erinevus mõjutab helilaine kuju. Lainemoonutuse tagajärjel ei levi heli sirgjooneliselt. Tagattuulega paindub helilaine levimisjoon alla, vastutuulega - üles.

Veel üks põhjus heli ebaühtlaseks levimiseks õhus. See on selle üksikute kihtide erinev temperatuur.

Erinevalt kuumutatud õhukihid, nagu tuul, muudavad heli suunda. Päeval paindub helilaine ülespoole, sest alumistes soojemates kihtides on heli kiirus suurem kui ülemistes kihtides. Õhtul, kui maa ja koos sellega ka ümbritsevad õhukihid kiiresti jahtuvad, muutuvad ülemised kihid alumistest soojemaks, helikiirus neis on suurem ja helilainete levimisjoon paindub allapoole. . Seetõttu on õhtuti selgest kuulda parem.

Pilvi vaadeldes võib sageli märgata, kuidas need erinevatel kõrgustel ei liigu mitte ainult erineva kiirusega, vaid mõnikord ka eri suundades. See tähendab, et maapinnast erinevatel kõrgustel võib tuul olla erineva kiiruse ja suunaga. Ka helilaine kuju sellistes kihtides on kihtide lõikes erinev. Las näiteks heli läheb vastutuult. Sel juhul peaks heli levimisjoon painduma ja tõusma. Kuid kui see kohtub oma teel aeglaselt liikuva õhukihiga, muudab see uuesti suunda ja võib uuesti maapinnale naasta. See juhtus siis, kui ruumis alates kohast, kus laine tõuseb kõrgusele kuni kohani, kus see maapinnale tagasi pöördub, tekib "vaikuse tsoon".

Helitaju organid

Kuulmine - bioloogiliste organismide võime tajuda helisid kuulmisorganitega; kuuldeaparaadi erifunktsioon, mida erutavad helivibratsioonid keskkond nagu õhk või vesi. Üks viiest bioloogilisest meelest, mida nimetatakse ka akustiliseks tajuks.

Inimese kõrv tajub helilaineid pikkusega ligikaudu 20 m kuni 1,6 cm, mis vastab 16 - 20 000 Hz (võnkumised sekundis) vibratsiooni edastamisel läbi õhu ja kuni 220 kHz heli edastamisel läbi kolju luude. . Need lained on olulised bioloogiline tähtsus, näiteks helilained vahemikus 300-4000 Hz vastavad inimhäälele. Üle 20 000 Hz helidel on vähe praktilist väärtust, kuna need aeglustuvad kiiresti; alla 60 Hz vibratsiooni tajutakse vibratsioonimeele kaudu. Sageduste vahemikku, mida inimene on võimeline kuulma, nimetatakse kuulmis- ehk helivahemikuks; kõrgemaid sagedusi nimetatakse ultraheliks ja madalamaid infraheliks.
Helisageduste eristamise võime sõltub suuresti inimesest: tema vanusest, soost, vastuvõtlikkusest kuulmishaigustele, treenitusest ja kuulmisväsimusest. Üksikisikud suudavad tajuda heli kuni 22 kHz ja võib-olla isegi kõrgemal.
Inimene suudab korraga eristada mitut heli tänu sellele, et kõrvitsas võib korraga olla mitu seisulainet.

Kõrv on keeruline vestibulaar-kuulmisorgan, mis täidab kahte funktsiooni: tajub heliimpulsse ja vastutab keha asendi eest ruumis ja tasakaalu säilitamise võime eest. See on paarisorgan, mis asub kolju ajalises luudes, mida väljast piiravad kõrvaklapid.

Kuulmis- ja tasakaaluorganit esindavad kolm sektsiooni: välimine, keskmine ja sisekõrv, millest igaüks täidab oma spetsiifilisi funktsioone.

Väliskõrv koosneb auriklist ja välisest kuulmislihasest. Kõrvakork on nahaga kaetud komplekskujuline elastne kõhr, selle alumine osa ehk sagar on nahavolt, mis koosneb nahast ja rasvkoest.
Auricle elusorganismides töötab helilainete vastuvõtjana, mis seejärel edastatakse kuuldeaparaadi sisemusse. Aurikli väärtus inimestel on palju väiksem kui loomadel, seega on see inimestel praktiliselt liikumatu. Kuid paljud loomad suudavad oma kõrvu liigutades määrata heliallika asukoha palju täpsemalt kui inimesed.

Inimese kõrvaklapi voldid tuuakse sissetulevasse kuulmekäik heli väike sagedusmoonutus, olenevalt heli horisontaalsest ja vertikaalsest lokaliseerimisest. Seega aju võtab vastu Lisainformatsioon heliallika asukoha leidmiseks. Seda efekti kasutatakse mõnikord akustikas, sealhulgas ruumilise heli tekitamiseks kõrvaklappide või kuuldeaparaatide kasutamisel.
Kõrva funktsioon on helide kogumine; selle jätk on väliskuulmekanali kõhr, mille keskmine pikkus on 25-30 mm. Kõhreline osa kuulmekäigust läheb luusse ja kogu väliskuulmekäik on vooderdatud nahaga, mis sisaldab rasu- ja väävlinäärmeid, mis on modifitseeritud higinäärmed. See käik lõpeb pimesi: see on keskkõrvast eraldatud trummikilega. Kõrvakorpuse poolt korjatud helilained tabasid kuulmekile ja panna see vibreerima.

Trummi membraani vibratsioonid kanduvad omakorda edasi keskkõrva.

Keskkõrv
Keskkõrva põhiosa on Trummiõõs - väike umbes 1 cm³ ruum, mis asub oimusluus. Siin on kolm kuulmisluu: vasar, alasi ja jalus – need edastavad helivibratsiooni väliskõrvast sisemisse, samal ajal võimendades neid.

Kuulmisluud – inimese luustiku väikseimate fragmentidena kujutavad endast vibratsiooni edasi andvat ketti. Malleuse käepide on tihedalt sulandunud trummikilega, malleuse pea on ühendatud alasiga ja see omakorda oma pika protsessiga jalusaga. Jaluse alus sulgeb eeskoja akna, ühendudes nii sisekõrvaga.
Keskkõrva õõnsus on ühendatud ninaneeluga Eustachia toru abil, mille kaudu võrdsustub keskmine õhurõhk trummikile sees ja väljaspool. Välisrõhu muutumisel “lamavad” mõnikord kõrvad, mis enamasti laheneb sellega, et haigutamine on refleksiivselt põhjustatud. Kogemus näitab, et veelgi tõhusamalt lahendab kinnised kõrvad neelamisliigutustega või siis, kui puhute sel hetkel pigistatavasse ninna.

sisekõrv
Kuulmis- ja tasakaaluorgani kolmest osast on kõige keerulisem sisekõrv, mida oma keerulise kuju tõttu nimetatakse labürindiks. Luulabürint koosneb vestibüülist, sisekõrvast ja poolringikujulistest kanalitest, kuid kuulmisega on otseselt seotud ainult lümfivedelikega täidetud kõrv. Sisekõrva sees on samuti vedelikuga täidetud kilekanal, mille alumisel seinal paikneb karvarakkudega kaetud kuulmisanalüsaatori retseptoraparaat. Juukserakud võtavad vastu kanalit täitva vedeliku kõikumisi. Iga karvarakk on häälestatud kindlale helisagedusele, kusjuures madalatele sagedustele häälestatud rakud paiknevad sisekõrva ülaosas ja kõrged sagedused võtavad vastu sisekõrva alumises osas olevad rakud. Kui karvarakud surevad vanusest või muudel põhjustel, kaotab inimene võime tajuda vastava sagedusega helisid.

Tajumise piirid

Inimkõrv kuuleb nominaalselt helisid vahemikus 16 kuni 20 000 Hz. Ülemine piir kipub vanusega vähenema. Enamik täiskasvanuid ei kuule heli üle 16 kHz. Kõrv ise ei reageeri sagedustele alla 20 Hz, kuid neid on tunda kompimismeele kaudu.

Tajutavate helide ulatus on tohutu. Kuid kuulmekile kõrvas on tundlik ainult rõhu muutuste suhtes. Helirõhutaset mõõdetakse tavaliselt detsibellides (dB). Kuuldavuse alumine lävi on defineeritud kui 0 dB (20 mikropaskalit) ja kuuldavuse ülemise piiri määratlus viitab pigem ebamugavustunde lävele ja seejärel kuulmislangusele, muljumisele jne. See piir sõltub sellest, kui kaua me heli kuulame. heli. Kõrv talub lühiajalist helitugevuse suurenemist kuni 120 dB ilma tagajärgedeta, kuid pikaajaline kokkupuude üle 80 dB helidega võib põhjustada kuulmislangust.

Põhjalikumad uuringud kuulmise alumise piiri kohta on näidanud, et minimaalne lävi, mille juures heli jääb kuuldavaks, sõltub sagedusest. Seda graafikut nimetatakse absoluutseks kuulmisläveks. Keskmiselt on selle suurima tundlikkusega piirkond vahemikus 1 kHz kuni 5 kHz, kuigi tundlikkus väheneb vanusega üle 2 kHz.
On olemas ka viis heli tajumiseks ilma kuulmekile osaluseta - nn mikrolaine kuulmisefekt, kui moduleeritud kiirgus mikrolainevahemikus (1 kuni 300 GHz) mõjutab kõrvitsat ümbritsevaid kudesid, sundides inimest tajuma erinevaid. helid.
Mõnikord võib inimene kuulda helisid madala sagedusega piirkonnas, kuigi tegelikkuses sellise sagedusega helisid ei olnud. Selle põhjuseks on asjaolu, et basilaarmembraani võnked kõrvas ei ole lineaarsed ja selles võivad tekkida kahe kõrgema sageduse sageduse erinevusega võnked.

Sünesteesia

Üks ebatavalisemaid neuropsühhiaatrilisi nähtusi, mille puhul stiimuli tüüp ja aistingute tüüp, mida inimene kogeb, ei ühti. Sünteetiline taju väljendub selles, et lisaks tavalistele omadustele võivad tekkida täiendavad, lihtsamad aistingud või püsivad "elementaarsed" muljed - näiteks värvid, lõhnad, helid, maitsed, tekstureeritud pinna omadused, läbipaistvus, maht ja kuju. , paiknemine ruumis ja muud omadused. , mitte meelte abil saadud, vaid eksisteerivad vaid reaktsioonide kujul. Sellised lisaomadused võivad ilmneda üksikute meelemuljetena või avalduda isegi füüsiliselt.

Esineb näiteks kuulmissünesteesia. See on mõne inimese võime "kuulda" helisid liikuvate objektide või sähvatuste jälgimisel, isegi kui nendega ei kaasne tõelisi helinähtusi.
Tuleb meeles pidada, et sünesteesia on pigem inimese neuropsühhiaatriline tunnus ja mitte psüühikahäire. Seda ümbritseva maailma tajumist võib tunda tavaline inimene teatud ravimite kasutamise kaudu.

Üldist sünesteesiateooriat (teaduslikult tõestatud, universaalne ettekujutus selle kohta) veel ei ole. Hetkel on püstitatud palju hüpoteese ja selles valdkonnas tehakse palju uuringuid. Juba on ilmunud algsed klassifikatsioonid ja võrdlused ning välja on kujunenud teatud ranged mustrid. Näiteks meie, teadlased, oleme juba välja selgitanud, et sünesteetidel on eriline tähelepanu – justkui "eelteadlik" - iseloom nendele nähtustele, mis tekitavad neis sünesteesiat. Sünesteetidel on veidi erinev ajuanatoomia ja selle radikaalselt erinev aktivatsioon sünteetilisteks “stiimuliteks”. Ja Oxfordi ülikooli (Ühendkuningriik) teadlased korraldasid rea katseid, mille käigus nad avastasid, et ülierutavad neuronid võivad olla sünesteesia põhjuseks. Ainus, mida saab kindlalt väita, on see, et selline taju saadakse aju, mitte teabe esmase tajumise tasemel.

Järeldus

Rõhulained liiguvad läbi väliskõrva, kuulmekile ja keskkõrva luude, et jõuda vedelikuga täidetud sisekõrv millel on teo kuju. Vedelik, võnkudes, tabab membraani, mis on kaetud pisikeste karvadega, ripsmetega. Kompleksse heli sinusoidsed komponendid põhjustavad vibratsiooni membraani erinevates osades. Ripsmed, mis vibreerivad koos membraaniga, erutavad seotud närvikiud; neis on impulsside seeriad, milles on "kodeeritud" komplekslaine iga komponendi sagedus ja amplituud; need andmed edastatakse elektrokeemiliselt ajju.

Kogu helide spektrist eristatakse kõigepealt kuuldavat vahemikku: 20 kuni 20 000 hertsi, infraheli (kuni 20 hertsi) ja ultraheli - alates 20 000 hertsist ja rohkem. Inimene ei kuule infraheli ja ultraheli, kuid see ei tähenda, et need teda ei mõjuta. On teada, et infrahelid, eriti alla 10 hertsi, võivad mõjutada inimese psüühikat, põhjustada depressiivsed seisundid. Ultraheli võib põhjustada astenovegetatiivseid sündroome jne.
Helivahemiku kuuldav osa jaguneb madala sagedusega helideks - kuni 500 hertsi, keskmise sagedusega helideks - 500-10000 hertsi ja kõrge sagedusega helideks - üle 10000 hertsi.

See jaotus on väga oluline, kuna inimese kõrv ei ole erinevate helide suhtes võrdselt tundlik. Kõrv on kõige tundlikum keskmise sagedusega helide suhteliselt kitsale vahemikule vahemikus 1000 kuni 5000 hertsi. Madalama ja kõrgema sagedusega helide puhul langeb tundlikkus järsult. See viib selleni, et inimene on võimeline kuulma helisid, mille energia on umbes 0 detsibelli kesksagedusalas ja mitte kuulma madala sagedusega helisid 20-40-60 detsibelli. See tähendab, et sama energiaga helisid kesksagedusalas võib tajuda valjuna ja madala sagedusega helisid vaiksetena või üldse mitte kuulda.

Selle heli omaduse on loonud loodus, mitte juhuslikult. Selle olemasoluks vajalikud helid: kõne, loodushääled, on peamiselt kesksagedusalas.
Helide tajumine halveneb oluliselt, kui samaaegselt kostavad teised helid, mis on sageduselt või harmooniliste koostiselt sarnased. See tähendab, et ühest küljest ei taju inimese kõrv hästi madala sagedusega helisid ja teisest küljest, kui ruumis on kõrvalisi helisid, võib selliste helide tajumine olla veelgi häiritud ja moonutatud. .

Olles tutvunud heli füüsilise olemusega, vaatame nüüd, kuidas seda tajutakse.

Heli tabamiseks on inimestel ja loomadel spetsiaalne organ – kõrv. See on ebatavaliselt õhuke seade. Me ei tea ühtegi teist mehhanismi, mis reageeriks nii hämmastava täpsusega tühistele õhurõhu muutustele. Kõrv muudab helilaine võnkuva liikumise teatud aistinguks, mida meie teadvus tajub helina.

Inimene on pikka aega olnud huvitatud selle hämmastava organi seadmest ja tööst. Kuid tänaseks pole selles valdkonnas kaugeltki kõik selgeks saanud. Inimese kõrva ehitus on näidatud joonisel 9. Kuulmisorgan jaguneb kolmeks osaks: välis-, kesk- ja sisekõrv (vt joonis 9).

Riis. 9. Inimkõrva seadme skeem

Väliskõrv ehk auricle on erinevatel loomadel erineva kuju ja suurusega. Enamikul neist on auricle liikuv. Inimestel on see omadus peaaegu täielikult kadunud. Tõsi, on inimesi, kes suudavad kõrvu liigutada, kuid see on haruldane erand, mis meenutab kogu maapealse elu ühisust.

Kõrvakõrvast tuleb kuulmekäik, mis lõpeb kuulmekilega. See toimib piirina välis- ja keskkõrva vahel. Membraan on ovaalse kujuga ja veidi sissepoole piklik. Selle pindala on umbes 0,65 ruutsentimeetrit.

Trummi membraani vabaks võnkumiseks peab õhurõhk selle mõlemal küljel olema võrdne. Seejärel läheb membraan välisõhu vähimagi rõhu muutumise korral kergesti võnkuvasse liikumisse, ilma et tekiks teiselt poolt vastuseisu.

Tõenäoliselt on kõik märganud, et pärast tugevat nina puhumist ei kuule me mõneks ajaks nõrgaid helisid. Seda seetõttu, et nn Eustachia toru kaudu siseneb õhk keskkõrva ninaneelust (selle toru kirjeldas esimesena 14. sajandil elanud Itaalia arst Bartolomeo Eustachius). Sellisel juhul on toru ots sageli ummistunud lima ja seejärel surub seestpoolt õhku kuulmekile ja see kaotab oma endise võnkevabaduse. Kuid piisab, kui sülg alla neelata Eustachia toru avanedes väljus liigne õhk (kõrvas on tunda kerget praginat) ja rõhk mõlemal pool membraani ühtlustus. Taastub normaalne kuulmine. Kui ümbritseva õhu rõhk mingil põhjusel järsku muutub, siis kuuleme kõrvus müra, mis sülje neelamisel jälle katkeb.

Keskkõrv sisaldab mitmeid spetsiaalseid luid: haamer, alasi ja jalus. Nimed said need luud välise sarnasuse tõttu vastavate esemetega. Need on väga väikesed ja kaaluvad kokku umbes 0,05 grammi. Need luud paiknevad nii, et moodustavad kangi, mis üheaegselt edastab trummikile vibratsiooni sisekõrva ja muudab need vibratsioonid väiksema ulatusega, kuid suurema rõhuga vibratsioonideks. Haamer, alasi ja jalus edastavad kogu trummikile vibratsiooni energia sisekõrva väga väikesesse ovaalsesse aknasse; seega saab sisekõrv 50-60 korda suuremat survet, kui seda kogeb kuulmekile.

Sisekõrva struktuur on väga keeruline. Selle kõrva peamine eesmärk on tajuda ainult neid vibratsioone, mida kuulmekile saadab. Muud põrutused ei tohiks teda tabada. Seetõttu on see ümbritsetud väga tugevate luudega. Sisekõrvas on kolm poolringikujulist kanalit (vt joonis 9), millel pole kuulmisega mingit pistmist. Need on tasakaaluorganid. Pearinglus, mida me kogeme, kui me kiiresti ümber pöörame, on tingitud neid kanaleid täitva vedeliku liikumisest. Kuulmistaju organ on suletud spetsiaalsesse kesta. Vaadake pildi paremat poolt. Mida ta sulle meenutab? Kõik vastavad kohe, et ta näeb välja nagu tigu. Teda kutsutakse teoks. Tigul on umbes 2 3/4 pööret. Kogu pikkuses on see jagatud vaheseinaga ja täidetud spetsiaalse želatiinse vedelikuga. Sisekõrva sees on membraan – põhimembraan. Sellel on kuulmisnärvi harud - 23,5 tuhat väikseimat kuulmisärrituse juhti, mis seejärel lähevad mööda närvitüve ajukooresse.

Sisekõrvas toimuvad protsessid on väga keerulised ja mõnda neist pole siiani täpselt aru saadud.

Kuulmekäiku sisenevad helilained vibreerivad kuulmekile. Keskkõrva luude ahela kaudu kandub membraani võnkuv liikumine üle kõrvakalli vedelikku. Selle vedeliku laineline liikumine kandub omakorda edasi selle all olevale membraanile. Viimase liikumisega kaasneb kuulmisnärvi otste ärritus. See on heli peamine tee selle allikast meie teadvuseni.

See tee pole aga ainus. Helivõnked võivad kanduda ka otse sisekõrva, välis- ja keskkõrvast mööda minnes. Millisel moel? Kolju enda luud! Nad on head helijuhid. Kui häälehark viia pea võrale või kõrva taha lamavale mastoidprotsessile või hammastele, siis on heli selgelt kuulda, kuigi läbi õhu kuuldavat vibratsiooni ei kosta. See juhtub seetõttu, et kolju luud, olles saanud häälehargilt vibratsiooni, edastavad need otse sisekõrva, kus toimuvad samad kuulmisnärvide ärritusprotsessid, aga ka trummikile edastatavatest vibratsioonidest. Seetõttu "kuulavad" mõnikord masina üksikute osade tööd, võttes ühe pulga otsa hambusse (vt lk 14).

Samuti on uudishimulik märkida, et mõnikord suudavad inimesed, kellel on kuulmekile ja keskkõrva luud kirurgiliselt eemaldatud, kuulda – ehkki oluliselt nõrgenenud. Ja sel juhul kanduvad helilaine vibratsioonid ilmselt otse sisekõrva.

Kui trummikile vibratsioon on aeglane – nende arv on alla kuueteistkümne sekundis –, siis põhimembraan vibratsiooni vastu ei võta. Seetõttu ei kuule me heli, kui keha vibreerib sagedusega alla kuueteistkümne.

Nagu me juba ütlesime, ei taju meie kuuldeaparaat helina võnkumisi sagedusega üle kahekümne tuhande.

Kuid mitte kõik inimesed, isegi normaalse kuulmisega, ei ole erineva sagedusega helide suhtes võrdselt tundlikud. Niisiis tajuvad lapsed tavaliselt pingevabalt helisid sagedusega kuni 22 tuhat. Enamikul täiskasvanutel on kõrva tundlikkus kõrgete helide suhtes juba vähenenud 16-18 tuhandeni võnkeni sekundis. Eakate kõrva tundlikkus on piiratud helidega, mille sagedus on 10-12 tuhat. Sageli ei kuule nad sääselaulu, rohutirtsu, ritsikese ja isegi varblase säutsumist.

Paljud loomad on kõrgete helide suhtes eriti vastuvõtlikud. Koer näiteks korjab üles vibratsioone sagedusega kuni 38 000 ehk siis helisid, mis inimesele ei ole kuuldavad.

Ja kuidas meie kõrv teab, kuidas hinnata sama kõrgusega helide tugevust? Selgub, et meie võimed on selles osas peaaegu võrdsed lapse või ürgse mehe matemaatilise arenguga. Nii nagu laps oskab lugeda ainult kuni kaheni ja kui objekte on rohkem, siis ütleb ta, et neid on palju, nii suudame helitugevuse muutust hinnata vaid 2–3 korda ja siis on piiratud määramatuga: "palju valjem" või "oluliselt vaiksem" .

Aga kui meie teadvusel on veel mingisugune hinnang valjuse muutumise kohta, siis ühe helitugevuse liitmine ja teisest lahutamine on tema jaoks täiesti lahendamatu ülesanne. Siiski ei tasu arvata, et inimene ei suuda helitugevuselt sarnaseid helisid üldse eristada. Näiteks muusikud kasutavad tervet helitugevuse skaalat. Sellel skaalal on iga järgnev helitugevus kaks korda suurem kui eelmine ja kogu skaalal on seitse helitugevuse taset.

Kuigi meie kuuldeaparaat tajub väga väikseid õhurõhu muutusi, ei kuule me siiski väga nõrgaid helisid. Kuid seda pole vaja kahetseda. Kujutage ette, mis juhtuks, kui meie kõrv oleks senisest tundlikum. Lõppude lõpuks koosneb õhk üksikutest molekulidest, mis liiguvad pidevalt igas suunas. Selle liikumise tõttu võib kohati tekkida hetkeks rõhu tõus või langus. Suuruse järgi on need rõhumuutused väga lähedased rõhumuutustele, mis esinevad kondenseerumise ja nõrgima helilaine harvendamise kohtades. Ja kui kõrv tajuks selliseid väiksemaid rõhumuutusi, siis need juhuslikud õhukõikumised tekitaksid pideva müra tunde ja vaikus ei oleks meile tuttav! Loodus peatus justkui õigel ajal meie kuuldeaparaadi teatud tundlikkuse lävel, jättes talle võimaluse puhata.

Tavaelus ei ümbritse meid kunagi täiuslik vaikus ja kõrv ei saa sisuliselt täielikult puhata. Kuid tihti loome endale kunstliku vaikuse – viime saadud helitajud mõneks ajaks oma teadvusest eemale. Tundub, et me tunneme puudust mõnest helist "kõrvast mööda". Kuid isegi kui me neid "ei kuule", märgib kõrv neid helisid ikkagi. Samamoodi, kui helidele, millest "kõrvast mööda läheme", lisatakse meie jaoks mingit huvi pakkuv heli, saame selle kohe kinni, isegi kui see on vaiksem kui ülejäänud helid. Ema võib sageli magada suure lärmi saatel, kuid ta ärkab kohe lapse esimese nutu peale. Reisija saab rongi ajal rahulikult magada, kuid ärkab peatudes.

Mitte kõik normaalse kuulmisega inimesed ei kuule ühtmoodi. Mõned suudavad eristada helikõrguse ja helitugevuse poolest lähedasi helisid ning tabada muusikas või müras üksikuid toone. Teised ei saa seda teha. Peene kuulmisega inimesel on helisid rohkem kui arenemata kuulmisega inimesel.

Aga kui erinev peaks üldiselt olema kahe heli sagedus, et neid kuulda kahe erineva helina? Kas on võimalik näiteks toone üksteisest eristada, kui sageduste erinevus on võrdne ühe võnkega sekundis? Selgub, et osade toonide puhul on see võimalik, teiste puhul mitte. Nii et sagedusega 435 tooni saab kõrguselt eristada toonidest sagedustega 434 ja 436. Aga kui võtta kõrgemad toonid, siis on erinevus juba suurema sageduste erinevuse juures. Toone vibratsiooniarvuga 1000 ja 1001 tajub kõrv ühesugustena ja tajub heli erinevust ainult sageduste 1000 ja 1003 vahel. Kõrgemate toonide puhul on see sageduste erinevus veelgi suurem. Näiteks umbes 3000 sageduste puhul võrdub see 9 võnkumisega.

Samamoodi ei ole meie võime eristada helisid, mis on valjuselt lähedased. Sagedusel 32 on kuulda ainult 3 erineva tugevusega heli; sagedusel 125 on juba 94 erineva tugevusega heli, 1000 vibratsiooni juures - 374, 8000 juures - jälle vähem ja lõpuks sagedusel 16 000 kuuleme ainult 16 heli. Kokku võib helisid, erineva kõrguse ja tugevusega, meie kõrv püüda üle poole miljoni! See on vaid pool miljonit lihtsat heli. Lisage sellele lugematu arv kombinatsioone kahest või enamast toonist - kaashäälikud ja saate mulje helimaailma mitmekesisusest, milles me elame ja milles meie kõrv nii vabalt orienteerub. Seetõttu peetakse kõrva koos silmaga kõige tundlikumaks meeleorganiks.

Kõrv, nagu iga teine ​​organ, on allutatud mitmesugused haigused. Sõltuvalt haiguse tüübist võib kuulmine olla halvenenud või täielikult kadunud. Mõnikord kuulevad inimesed helisid ainult teatud kõrgusel. On haigusi, mille puhul kuulmekiled kaotavad oma paindlikkuse ja muutuvad vähem liikuvaks; siis ei kuule inimene enam madalaid helisid. Vastupidi, sisekõrva haiguse algperioodil kaob kõige sagedamini kõrgete toonide tajumise võime. Või võib juhtuda, et inimene kuuleb ühe kõrgusega helisid ja ei kuule teise kõrgusega helisid. See juhtub kuulmisnärvi haigusega.

Inimene loetakse kergelt kurdiks, kui ta nõuab helilaine rõhu tuhandekordset suurenemist võrreldes tavalise kõrva jaoks vajaliku rõhuga. Kui surve on kümme tuhat korda suurem, kuulub inimene "vaegkuuljate" kategooriasse, ta ei kuule vestlust. Kui aga heli tajumiseks on vaja rõhku sada tuhat korda tõsta, siis selline kõrv vajab juba spetsiaalseid helivõimendusseadmeid.

Inimene on täiesti kurt, kui tema kõrv nõuab rohkem kui miljon korda suuremat survet. Sellise helilaine survega tavaline kõrv ei tunne enam heli, vaid valu.

Nõrgenenud ja veelgi enam täielikult kaotatud kuulmine on tõsine haigus ning teadlased on pikka aega tegelenud kuulmispuudega inimeste kannatuste leevendamisega.

Juhtudel, kui kuulmist pole raviga võimalik taastada, püütakse seda saavutada helilaine võimendamisega. Sel eesmärgil kasutatakse tugevdavaid proteese. Varem piirduti spetsiaalsete sarvede, lehtrite, sarvede ja kõnetorude kasutamisega. Nüüd kasutatakse sageli elektrilisi võimendeid. Sageli on need seadmed nii väikesed, et mahuvad kõrva endasse, kuulmekile ette.

Viimasel ajal on püütud täiesti kurte kuulma “õpetada”. Tõenäoliselt on paljud teist väga valju helisid kuulates tundnud valu kõrvus. Sellised helid võivad olla käegakatsutavad naha pinnal, näiteks sõrmed vastu lainet. Lõppude lõpuks võib meie kõrva pidada omamoodi puuteorganiks, mis on väga peenelt ehitatud. Küsimus on selles, kas kurtidel on võimalik usaldada kõrva töö kompimisorganile? Hiljuti on sarnaseid uuringuid läbi viidud. Tavalised helid võeti vastu mikrofoniga, võimendati ja edastati vibratsioonina spetsiaalsete telefonide membraanidele. Neid membraane sõrmedega puudutades tajuvad kurdid puudutusega vibratsiooni sagedust ja tugevust ehk teisisõnu seda, mis määrab heli kõrguse ja tugevuse.

Pärast vastavat koolitust hakkavad kurdid mõistma mitte ainult üksikuid helisid, vaid ka kõnet!

Sagedused
​

Sagedus - füüsiline kogus, perioodilise protsessi tunnus, on võrdne korduste arvu või sündmuste (protsesside) esinemisega ajaühikus.

Nagu me teame, kuuleb inimkõrv sagedusi 16 Hz kuni 20 000 kHz. Aga see on väga keskpärane.

Heli tekib erinevatel põhjustel. Heli on õhu laineline rõhk. Kui õhku poleks, ei kuuleks me ühtegi heli. Kosmoses pole heli.
Me kuuleme heli, sest meie kõrvad on tundlikud õhurõhu muutustele – helilainetele. Lihtsaim helilaine on lühike helisignaal – nii:

Kuulmekäiku sisenevad helilained vibreerivad kuulmekile. Keskkõrva luude ahela kaudu kandub membraani võnkuv liikumine üle kõrvakalli vedelikku. Selle vedeliku laineline liikumine kandub omakorda edasi selle all olevale membraanile. Viimase liikumisega kaasneb kuulmisnärvi otste ärritus. See on heli peamine tee selle allikast meie teadvuseni. TYTS
​

Kui plaksutate käsi, surutakse õhk peopesade vahel välja ja tekib helilaine. Kõrge vererõhk põhjustab õhumolekulide levimist igas suunas helikiirusega, mis on 340 m/s. Kui laine jõuab kõrva, paneb see kuulmekile vibreerima, millest signaal edastatakse ajju ja kuulete popsu.
Plaks on lühike üksikvõnkumine, mis vaibub kiiresti. Tüüpilise puuvilla helivibratsiooni graafik näeb välja selline:

Teine tüüpiline näide lihtsast helilainest on perioodiline võnkumine. Näiteks kella helisemisel raputab õhku kella seinte perioodiline vibratsioon.

Millise sagedusega hakkab normaalne inimkõrv kuulma? See ei kuule sagedust 1 Hz, vaid näeb seda ainult võnkesüsteemi näitel. Inimkõrv kuuleb tegelikult 16 Hz sagedusi. See tähendab, et kui õhuvõnked tajuvad meie kõrva teatud tüüpi helina.

Kui palju helisid inimene kuuleb?

Mitte kõik normaalse kuulmisega inimesed ei kuule ühtmoodi. Mõned suudavad eristada helikõrguse ja helitugevuse poolest lähedasi helisid ning tabada muusikas või müras üksikuid toone. Teised ei saa seda teha. Peene kuulmisega inimesel on helisid rohkem kui arenemata kuulmisega inimesel.

Aga kui erinev peaks üldiselt olema kahe heli sagedus, et neid kuulda kahe erineva helina? Kas on võimalik näiteks toone üksteisest eristada, kui sageduste erinevus on võrdne ühe võnkega sekundis? Selgub, et osade toonide puhul on see võimalik, teiste puhul mitte. Nii et sagedusega 435 tooni saab kõrguselt eristada toonidest sagedustega 434 ja 436. Aga kui võtta kõrgemad toonid, siis on erinevus juba suurema sageduste erinevuse juures. Toone vibratsiooniarvuga 1000 ja 1001 tajub kõrv ühesugustena ja tajub heli erinevust ainult sageduste 1000 ja 1003 vahel. Kõrgemate toonide puhul on see sageduste erinevus veelgi suurem. Näiteks umbes 3000 sageduste puhul võrdub see 9 võnkumisega.

Samamoodi ei ole meie võime eristada helisid, mis on valjuselt lähedased. Sagedusel 32 on kuulda ainult 3 erineva tugevusega heli; sagedusel 125 on juba 94 erineva tugevusega heli, 1000 vibratsiooni juures - 374, 8000 juures - jälle vähem ja lõpuks sagedusel 16 000 kuuleme ainult 16 heli. Kokku võib helisid, erineva kõrguse ja tugevusega, meie kõrv püüda üle poole miljoni! See on vaid pool miljonit lihtsat heli. Lisage sellele lugematu arv kombinatsioone kahest või enamast toonist - kaashäälikud ja saate mulje helimaailma mitmekesisusest, milles me elame ja milles meie kõrv nii vabalt orienteerub. Seetõttu peetakse kõrva koos silmaga kõige tundlikumaks meeleorganiks.

Seetõttu kasutame heli mõistmise hõlbustamiseks ebatavalist skaalat, mille jaotused on 1 kHz.

Ja logaritmiline. Laiendatud sageduse esitusega 0 Hz kuni 1000 Hz. Seetõttu saab sagedusspektrit esitada sellise diagrammina vahemikus 16 kuni 20 000 Hz.

Kuid mitte kõik inimesed, isegi normaalse kuulmisega, ei ole erineva sagedusega helide suhtes võrdselt tundlikud. Niisiis tajuvad lapsed tavaliselt pingevabalt helisid sagedusega kuni 22 tuhat. Enamikul täiskasvanutel on kõrva tundlikkus kõrgete helide suhtes juba vähenenud 16-18 tuhandeni võnkeni sekundis. Eakate kõrva tundlikkus on piiratud helidega, mille sagedus on 10-12 tuhat. Sageli ei kuule nad sääselaulu, rohutirtsu, ritsikese ja isegi varblase säutsumist. Seega, ideaalsest helist (joon. ülal), kuuleb inimene vananedes helisid juba kitsamas perspektiivis

Toon näite muusikariistade sagedusvahemikust

Nüüd meie teema juurde. Dünaamika kui võnkesüsteem ei suuda mitmete oma omaduste tõttu reprodutseerida kogu sagedusspektrit püsivate lineaarsete omadustega. Ideaalis oleks see täisulatusega kõlar, mis taasesitab sagedusspektri 16 Hz kuni 20 kHz ühe helitugevuse tasemel. Seetõttu kasutatakse autohelis teatud sageduste taasesitamiseks mitut tüüpi kõlareid.

Siiani näeb see tinglikult välja selline (kolmekäigulisele süsteemile + subwooferile).

Subwoofer 16Hz kuni 60Hz
Keskmine bass 60 Hz kuni 600 Hz
Kesksagedus 600 Hz kuni 3000 Hz
Tweeter 3000 Hz kuni 20000 Hz

Kuulmishallutsinatsioonid on vaimsete ja teatud tüüpi somaatiliste haiguste üks levinumaid sümptomeid: selles seisundis kuuleb patsient hääli, müra, helisid, mida objektiivses reaalsuses ei eksisteeri, aga ka oma mõtteid.

Etioloogia

Kuulmishallutsinatsioonide põhjuseks on sageli keskhaigused närvisüsteem. Aju kasvajahaiguste korral esineb 75–80% juhtudest mitmesuguseid psühhopatoloogiaid, mille ilmingud sõltuvad lokaliseerimisest. onkoloogiline protsess. Kurditud teadvuse ja kognitiivsete funktsioonide vähenemise taustal võib patsient märgata kuulmishallutsinatsioonide ilmnemist, kui kasvaja paikneb oimusagaras. Sarnased ilmingud ilmnevad selles piirkonnas epileptoidse fookuse moodustumisel.

Eakatel täheldatakse kuulmishallutsinatsioone koos seniilne dementsus, Alzheimeri tõve progresseerumine, mitmesugused veresoonte haigused(ateroskleroos, mõnede ajuosade vereringehäired).

Psühhiaatrilises praktikas tekivad "hääled peas" märkimisväärse hulga haiguste korral. Esiteks hõlmab see hallutsinatoorseid-pettekujutluslikke sündroome, skisofreeniat, depressiivseid seisundeid ja bipolaarset afektiivset häiret. Nende häirete põhjused pole veel kindlaks tehtud.

Alkoholi kuritarvitamine põhjustab ka kuulmishallutsinatsioone, eriti deliiriumi ajal. Enamasti on need ähvardavad, oma olemuselt peale surutud.

Manifestatsioonid

Kuulmishallutsinatsioonidega kuuleb patsient erinevaid hääli ja helisid, mida tegelikkuses ei ole.

Kui sümptomid ilmnevad häälte, tähenduslike fraaside, sõnade kujul, nimetatakse neid foneemideks. Kuid kui patsient kuuleb helisid, mida tegelikult ei eksisteeri (vee heli, koputus, kriimustus, muusika helid), nimetatakse seda tüüpi hallutsinatsioone akoasmaks.

Kuulmishallutsinatsioonid, nagu kõik teised, jagunevad tõesteks ja valedeks.

Tõeliste hallutsinatsioonide korral kuuleb patsient helisid teda ümbritsevas ruumis ja sobitab need turvaliselt reaalsesse maailma. Samal ajal on patsiendid oma reaalsuses kindlad ega sea kahtluse alla nende õigsust.

Kuid valehallutsinatsioonid esinevad enamikul juhtudel patsiendi kehas (hääled peas, maos), neid eristab kinnisidee ja saavutustunne.

Patsiendi ja tema lähedaste elule kõige ohtlikumad on imperatiivsed hallutsinatsioonid, mis on oma olemuselt hädavajalikud.

Patsient võtab sel juhul "häälte" öeldu tähendust alati isiklikult. See võib olla keeld või käsk. Samas võib mõnikord sõnum olla põhimõtteliselt erinev patsiendi kavatsustest või tema iseloomu omadustest: lüüa kedagi, tappa, vigastada või vigastada ennast. Nende sümptomitega patsiendid vajavad erilist lähenemist ja hoolikat jälgimist. Reeglina on selliste ilmingute põhjuseks skisofreenia.

Samuti võivad kuulmishallutsinatsioonid olla kontrastsed või antagonistlikud. Need väljenduvad selles, et hääled patsiendi peas on "jaotatud" kahte rühma, mis on üksteisega vastuolus.

Mõnikord vaimselt terved inimesed võib unest ärkvelolekusse üleminekul või uinumise ajal kuulda olematuid helisid. Seda nimetatakse hüpnagoogilisteks hallutsinatsioonideks ja seda seletatakse sellega, et inimese teadvus lülitub aeglaselt välja ja annab võimu ohjad alateadvusele.

Diagnostika

Kuulmishallutsinatsioonid on vaid põhihaiguse sümptom. Seetõttu peab arst välja selgitama nende esinemise põhjuse.

Kõigil juhtudel peaksite alustama anamneesi kogumisega. Mõnikord on seda üsna raske teha, sest patsient ei pruugi jääda toimuva suhtes kriitiliseks, ta võib näha oma raviarstis vaenlast ega tunnista oma häiret. Sellistes olukordades saab intervjueerida pereliikmeid.

Orgaanilise patoloogia välistamiseks tuleks läbi viia mitmeid laboratoorseid ja instrumentaalseid uuringuid. See hõlmab vere, uriini ja tserebrospinaalvedelik, kompuuter- ja magnetresonantstomograafia, elektroentsefalogramm.

Kui kuuldeaparaati kasutav eakas patsient kaebas kuulmisanomaaliaid, siis tuleks probleemi diagnoosida elektroonikaseadmega. Mõnikord juhtub, et seade ebaõnnestub või segab.

Kui kuulmishallutsinatsioonid on vaimse patoloogia ilming, tehakse kliiniline diagnoos olemasolevate positiivsete ja negatiivsete sümptomite põhjal.

Arst võib kuulmishallutsinatsioonide ja illusioonide olemasolu oletada patsiendi konkreetse käitumise järgi. Ta oskab midagi kuulata, hoida pea pooleldi pööratud, teha pausi enne küsimusele vastamist. Sellise patsiendiga vesteldes peab psühhiaater looma kõige usalduslikuma suhte, et saada haigusest terviklik pilt.

Teraapia meetodid

Kuulmishallutsinatsioonide spetsiifiline ravi puudub. Kuna see on vaid patoloogilise seisundi sümptom, on ravimeetodid suunatud selle kõrvaldamisele või selle ilmingute peatamisele.

Kõik patsiendid paigutatakse haiglasse spetsialiseeritud osakonda. Ravi valitakse individuaalselt ja ägedas staadiumis toimub raviarsti järelevalve all. Te ei tohiks ise ravida, eriti järgige nende inimeste nõuandeid, kes pole meditsiiniga kuidagi seotud. See võib kaasa tuua kahjulikke tagajärgi.

Psühhiaatrilises praktikas kaasnevad kõige sagedamini kuulmishallutsinatsioonid erinevaid vorme skisofreenia. Sel juhul määratakse antipsühhootikumid, mille pikaajaline ja süstemaatiline kasutamine võib vähendada retsidiivi tõenäosust.

Kui hallutsinatsioonid on põhjustatud võtmisest ravimid(krambivastased ained, antimigreen ja teised), peaks raviarst kohandama nende annust või määrama sobivama analoogi.

Heli teemal tasub inimkuulmisest veidi lähemalt rääkida. Kui subjektiivne on meie arusaam? Kas saate oma kuulmist testida? Täna saate teada, kuidas teha kindlaks, kas teie kuulmine vastab täielikult tabeli väärtustele.

On teada, et keskmine inimene suudab tajuda akustilisi laineid vahemikus 16 kuni 20 000 Hz (16 000 Hz olenevalt allikast). Seda vahemikku nimetatakse kuuldavaks vahemikuks.

»
See test on umbkaudseks hinnanguks piisav, kuid kui te ei kuule helisid üle 15 kHz, peaksite konsulteerima arstiga.

Pange tähele, et madala sagedusega kuuldavuse probleem on tõenäoliselt seotud.

Enamasti pole karbil olev kiri stiilis "Reproducible range: 1–25 000 Hz" isegi mitte turunduslik, vaid otsene tootja vale.

Kahjuks ei pea ettevõtted mitte kõiki helisüsteeme sertifitseerima, mistõttu on peaaegu võimatu tõestada, et see on vale. Kõlarid või kõrvaklapid ehk taasesitavad piirsagedusi... Küsimus on selles, kuidas ja millise helitugevusega.

Üle 15 kHz spektriprobleemid on üsna levinud vanusenähtus, millega kasutajad tõenäoliselt kokku puutuvad. Kuid 20 kHz (sama need, mille eest audiofiilid nii palju võitlevad) kuulevad tavaliselt ainult alla 8-10-aastased lapsed.

Piisab, kui kuulata kõiki faile järjest. Üksikasjalikuma uuringu jaoks saate esitada näidiseid, alustades minimaalsest helitugevusest, suurendades seda järk-järgult. See võimaldab teil saada õigema tulemuse, kui kuulmine on juba kergelt kahjustatud (tuletage meelde, et mõne sageduse tajumiseks on vaja ületada teatud läviväärtus, mis justkui avab ja aitab kuuldeaparaadil kuulda see).

Kas kuulete kogu sagedusvahemikku, mis on võimeline?