Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Теории слуха






Еще во второй половине 19-го века А. Гельмгольц сформулировал резонансную теорию слуха. Согласно этой теории, основная мембрана представляет собой набор поперечно натянутых эластичных волокон, каждое из которых настроено и резонирует на звук определенной частоты. Длина этих волокон не одинакова, потому что не одинакова по ширине основная мембрана. У человека у овального окна, т.е. возле основания улитки, ширина основной мембраны составляет 0, 04 мм. Дальше по направлению к вершине улитки она постепенно расширяется и достигает в конце 0, 5 мм.

Самые короткие волокна расположены в узкой части основной мембраны возле овального окна. Они резонируют, т.е. колеблются в унисон, с высокочастотными звуковыми колебаниями. В результате возбуждаются находящиеся на них рецепторные волосковые клетки. В унисон со звуковыми колебаниями низкой частоты колеблются длинные волокна основной мембраны, расположенные ближе к верхушке улитки. При действии сложного звука возникают колебания различных волокон основной мембраны.

В основе резонансной теории лежит представление о том, что волокна основной мембраны натянуты по ее ширине, а механическая связь волокон по длине мембраны отсутствует, т.е. колебание одной части мембраны не должно передаваться соседним участкам. Однако в 50–60-е годы 20-го века венгерский биофизик Г. Бекеши доказал, что волокна основной мембраны не натянуты изолировано в поперечном направлении и что они механически связаны по всей длине мембраны. Поэтому он предложил новую теорию, которую называют теорией бегущей волны (теорией места).

 
 

Г. Бекеши было установлено, что основная мембрана жестче всего у основания улитки возле овального окна, т.е. там, где она ý же. По направлению к вершине улитки ее жесткость постепенно уменьшается. При колебаниях основной мембраны волны бегут от овального окна к вершине улитки (рис. 26). Градиент жесткости мембраны всегда заставляет волны двигаться от овального окна к вершине и никогда в обратном направлении. Высокочастотные колебания продвигаются по основной мембране лишь на короткое расстояние и затухают недалеко от основания улитки. Длинные же низкочастотные волны распространяются по всей основной мембране до вершины улитки. Начальная, самая жесткая часть основной мембраны служит высокочастотным фильтром.

 
Бегущая волна имеет наибольшую амплитуду на строго определенном участке мембраны, что зависит от ее частоты (рис. 26). И хотя сама волна движется, ее огибающая для данной частоты постоянна. Смещения пиков для высоких частот направлены к основанию, а для низких частот – к вершине улитки. Ощущение той или иной высоты звука зависит от длины колеблющегося участка основной мембраны и, следовательно, от числа раздражаемых и возбуждающихся рецепторных волосковых клеток, а также от места их расположения. Чем меньше колеблющихся волосковых клеток и чем ближе они расположены к овальному окну, тем более высоким воспринимается звук.

Человек может воспринимать звуки с частотой колебаний от 15–20 Гц до 20 000 Гц. Звуки, используемые в речи, содержат частоту колебаний от 150 до 2500 Гц. Максимальная чувствительность слуха человека лежит в диапазоне 1000–4000 Гц. Восприятие звуков высокой частоты ухудшается к старости.

Ощущение силы (интенсивности) звука связано с различным соотношением числа возбужденных внутренних и наружных волосковых рецепторных клеток. Поскольку внутренние клетки менее возбудимы, чем наружные, то они начинают возбуждаться только при более сильных звуках. Диапазон громкости звуков, воспринимаемых человеком, от 1 до 140 децибел (дБ). Например, крик человека имеет громкость 80 дБ.

Слуховой анализатор может адаптироваться к действию звука. Чувствительность его к тихим звукам может повышаться, а при действии сильных – во много раз снижаться.

Определение положения источника звука в пространстве облегчается с помощью бинаурального слуха, т.е. способности слышать одновременно двумя ушами. При бинауральном слухе если источник звука находится справа или слева от средней линии головы, то в правое и левое ухо поступают звуковые волны, отличающиеся по фазе, громкости и времени поступления. Точность определения направления звука с помощью бинаурального слуха достигает 1°. При моноуральном слухе (слушании одним ухом) определение направления звука хуже (5–10°) и при этом человек вынужден крутить головой.

 






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.