Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
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.
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.