ВОЗНИКНОВЕНИЕ СЛУХОВЫХ ОЩУЩЕНИЙ
Слуховые ощущения возникают в результате действия воздушных волн на барабанную перепонку. Колебания воздуха, дойдя по наружному слуховому проходу до барабанной перепонки, вызывают ее колебательные движения. Колебания барабанной перепонки повторяются слуховыми косточками и широким концом стремечка передаются перепонке овального окна внутреннего уха. Колебания перепонки овального окна передаются перилимфе, которая, колеблясь, вызывает колебания эндолимфы. Эндолимфа же своими колебаниями вы-
зывает колебательные движения волосков кортиева органа и тем самым возбуждает окончания слухового нерва. Возбуждение, возникшее в рецепторах слухового нерва, доходит до коры головного мозга—до мозговых концов звукового анализатора, и вызывает у нас восприятие звука.
Наличие двух окошечек в стенке внутреннего уха имеет большое физиологическое значение, так как благодаря такому строению становится возможным колебательное движение эндолимфы. Эндолимфа несжимаема, поэтому, когда стремечко оказывает давление на перепонку овального окна и вдавливает ее, перепонка круглого окна выпячивается под давлением эндолимфы; тем самым создается возможность для колебания эндолимфы.
Рис. СХЕМА, ОБЪЯСНЯЮЩАЯ ВОСПРИЯТИЕ НАПРАВЛЕНИЯ ЗВУКА. А — источник звука находится вправо; Б — источник звука находится перед испытуемым. Звук доходит одновременно до обоих ушей; В — источник звука находится влево
В последние годы получены новые данные о восприятии звуков разной частоты. Считается, что звуковые колебания низкой частоты вызывают колебание всей перилимфы каналов улитки. Эти колебания в свою очередь вызывают колебательные движения всей основной мембраны. Вместе с основной мембраной колеблются и все волоконца воспринимающих клеток. Изменения, которым они подвергаются при колебании, вызывают в них возбуждение, передающееся по слуховому нерву в соответствующие центры головного мозга.
Низкие звуковые колебания вызывают колебательные движения не всей перилимфы, а только ее части. В итоге колебания основной мембраны тоже ограничиваются небольшим участком и возбуждение возникает только в части волоконцев. В зависимости от размеров участков основной мембраны, вовлекаемых в колебание, и их местонахождения воспринимаются звуки разной частоты Например, звуки высокой частоты вызывают колебания небольшого участка начала жидкости у овального окна, звуки средней частоты — половины жидкости с максимальной амплитудой колебаний в середине жидкости, звуки низкой частоты — колебания всей жидкости с максимальной амплитудой в конце участка жидкости.
Граница слуха
Человеческое ухо имеет определенные границы восприятия звука: от 16 до 20 000 колебаний в секунду. Верхняя граница с возрастом изменяется. Чем старше человек, тем меньше колебаний способно воспринимать ухо. Максимальное количество колебаний, которое способно воспринимать ухо человека в 35 лет, составляет 15 000, а в 50 лет — даже 13 000.
У животных границы слуха намного шире, чем у человека. Так, например, собака слышит 35 000 колебаний в секунду, которые абсолютно не слышны человеку. Благодаря этой особенности собака слышит звуки там, где человек считает себя находящимся в абсолютной тишине. Эта особенность собаки делает ее очень ценной для сторожевой службы.
Передача звука
Звук передается органу слуха не только при помощи колебаний воздуха и его действия на барабанную перепонку, но и через кости.
В наличии костной передачи можно убедиться, если ножку звучащего камертона приложить к костям черепа, предварительно заткнув уши ватой. Описанная слышимость обусловлена костной передачей.
Определение направления звука
Человек хорошо различает местонахождение источника звука. Способность определять направление звука тесно связана с одновременным функционированием обоих ушей. Глухой на одно ухо не может определить направление звука, если не будет поворачивать голову в разные стороны. Нормальный же человек легко определяет направление звука, не поворачивая головы.
Такая способность связана с тем, что если звук идет сбоку , то он достигает обоих ушей неодновременно. В ухо, которое ближе к источнику звука, звук поступает раньше. На рис. приведена схема, которая дает возможность уяснить причины способности определять направление звука. Если источник звука находится сбоку, то в ухо противоположной стороны звуковые волны поступают с опозданием в 0,0006 секунды. Такое небольшое отставание во времени не мешает восприятию их как одного звука.
Человек после некоторой тренировки может с большой точностью определять направление звука. Эта способность в значительной степени совершенствуется, и у тренированного человека ошибка в определении направления источника звука не превышает 3°.
Звук
Орган слуха воспринимает звук, который представляет собой колебание воздуха. Колебания имеют разную частоту и периодичность, и в зависимости от этого мы воспринимаем тот или другой звук.
Все звуки делятся на две группы: музыкальные звуки и шумы. Они отличаются друг от друга тем, что музыкальные звуки имеют определенную периодичность колебаний и точную частоту, а шумы представляют собой неправильные колебания воздуха без определенной периодичности и без точной частоты.
Различают высоту и силу звука.
Высота звука зависит от частоты колебаний воздуха в секунду. Высокие тоны (тонкие звуки и голоса) имеют большую частоту колебаний, а низкие тоны (грубые, басистые звуки и голоса)—меньшую частоту колебаний.
Сила звука зависит от величины размаха (амплитуды) колебаний частиц воздуха. Чем больше величина колебания, тем сильнее звук.
Для характеристики звука прибегают к третьему его качеству—тембру.
Тембром называется та особенность звука, благодаря которой мы отличаем друг от друга звуки разных музыкальных инструментов, например скрипки и пианино, даже когда они одинаковой силы и высоты.
Статья на тему Возникновение слуховых ощущений