Odbiór dźwięku przez ucho ludzkie. Specyfika ludzkiej percepcji. Słuch Ogólne pojęcia fizjologii analizatora słuchowego

W mechanizm percepcji dźwięku Biorą w nim udział różne struktury: fale dźwiękowe, będące wibracjami cząsteczek powietrza, rozchodzące się ze źródła dźwięku, są wychwytywane przez ucho zewnętrzne, wzmacniane przez ucho środkowe i przekształcane przez ucho wewnętrzne w impulsy nerwowe docierające do mózgu.

Fale dźwiękowe są wychwytywane przez małżowinę uszną i przemieszczają się kanałem słuchowym zewnętrznym do błony bębenkowej – błony oddzielającej ucho zewnętrzne od ucha środkowego. Wibracje błony bębenkowej przenoszone są do kosteczek słuchowych ucha środkowego, które przekazują je do okienka owalnego, dzięki czemu wibracje docierają do ucha wewnętrznego wypełnionego płynem. Wibrujące okienko owalne powoduje ruch perilimfy, w wyniku czego powstaje szczególny rodzaj „fali”, która przechodzi przez cały ślimak, najpierw wzdłuż przedsionka łopatki, a następnie wzdłuż stopnia bębenkowego, aż dotrze do zaokrąglonego okienka, w którym „fala” opada. W wyniku wahań w perylimfie zostaje pobudzony narząd Cortiego znajdujący się w ślimaku, który przetwarza ruchy perilimfy i na ich podstawie generuje impulsy nerwowe, które poprzez nerw słuchowy przekazywane są do mózgu.

Ruch perilimfy powoduje wibrację głównej błony tworzącej powierzchnię helisy, w której znajduje się narząd Cortiego. Kiedy komórki czuciowe są poruszane przez wibracje, małe rzęski na ich powierzchni ocierają się o błonę i powodują zmiany metaboliczne, które przekształcają bodźce mechaniczne w nerwy, przekazywane wzdłuż nerwu ślimakowego i docierające do nerwu słuchowego, skąd przedostają się do mózgu, gdzie są rozpoznawane i odbierane jako dźwięki.

FUNKCJE KOŚCI UCHA ŚRODKOWEGO.

Kiedy wibruje błona bębenkowa, poruszają się również kosteczki słuchowe ucha środkowego: każda wibracja powoduje ruch młoteczka, który porusza kowadłem, które przenosi ruch na strzemiączek, następnie podstawa strzemiączka uderza w owalne okienko i w ten sposób tworzy się fala w płynie zawartym w uchu wewnętrznym. Ponieważ błona bębenkowa ma większą powierzchnię niż okienko owalne, dźwięk jest skoncentrowany i wzmacniany, gdy przechodzi przez kosteczki słuchowe w uchu środkowym, aby zrekompensować straty energii podczas przejścia fal dźwiękowych z powietrza do cieczy. Dzięki temu mechanizmowi można dostrzec bardzo słabe dźwięki.

Ludzkie ucho odbiera fale dźwiękowe o określonej charakterystyce intensywności i częstotliwości. Jeśli chodzi o częstotliwość, człowiek może wykryć dźwięki w zakresie od 16 000 do 20 000 herców (drgań na sekundę), a ludzki słuch jest szczególnie wrażliwy na ludzki głos, który mieści się w zakresie od 1000 do 4000 herców. Natężenie, które zależy od amplitudy fal dźwiękowych, musi mieć określony próg, mianowicie 10 decybeli: dźwięki poniżej tego poziomu nie są odbierane przez ucho.

Uraz słuchu to pogorszenie zdolności percepcji dźwięków na skutek wystąpienia pojedynczego silnego źródła hałasu (np. eksplozja) lub źródła długotrwałego (dyskoteki, koncerty, miejsce pracy itp.). W wyniku uszkodzenia słuchu osoba będzie dobrze słyszeć tylko niskie tony, natomiast zdolność słyszenia wysokich tonów będzie ograniczona. Można jednak chronić swój aparat słuchowy, używając specjalnych słuchawek.

Pojęcie dźwięku i hałasu. Moc dźwięku.

Dźwięk to zjawisko fizyczne polegające na rozchodzeniu się drgań mechanicznych w postaci fal sprężystych w ośrodku stałym, ciekłym lub gazowym. Jak każda fala, dźwięk charakteryzuje się amplitudą i widmem częstotliwości. Amplituda fali dźwiękowej to różnica pomiędzy najwyższą i najniższą wartością gęstości. Częstotliwość dźwięku to liczba drgań powietrza na sekundę. Częstotliwość mierzona jest w hercach (Hz).

Fale o różnych częstotliwościach odbieramy jako dźwięki o różnej wysokości. Dźwięki o częstotliwości poniżej 16 – 20 Hz (zakres słyszalności człowieka) nazywane są infradźwiękami; od 15 – 20 kHz do 1 GHz, – ultradźwięki, od 1 GHz – hiperdźwięki. Do słyszanych dźwięków zaliczają się dźwięki fonetyczne (dźwięki mowy i fonemy tworzące język mówiony) oraz dźwięki muzyczne (dźwięki tworzące muzykę). Dźwięki muzyczne zawierają nie jeden, ale kilka tonów, a czasem także składniki szumu w szerokim zakresie częstotliwości.

Hałas to rodzaj dźwięku, który jest odbierany przez ludzi jako nieprzyjemny, niepokojący, a nawet bolesny, powodujący dyskomfort akustyczny.

Do ilościowego określenia dźwięku stosuje się parametry uśrednione, określone na podstawie praw statystycznych. Natężenie dźwięku to przestarzały termin opisujący wielkość podobną do natężenia dźwięku, ale nie identyczną. To zależy od długości fali. Jednostka miary natężenia dźwięku - bel (B). Poziom głośności częściej Całkowity mierzony w decybelach (to jest 0,1B). Słuch człowieka jest w stanie wykryć różnicę w poziomie głośności wynoszącą około 1 dB.

Aby mierzyć hałas akustyczny, Stephen Orfield założył Laboratorium Orfield w południowym Minneapolis. Aby osiągnąć wyjątkową ciszę, w pomieszczeniu zastosowano platformy akustyczne z włókna szklanego o grubości metra, podwójne ściany z izolowanej stali i betonu o grubości 30 cm.Pomieszczenie blokuje 99,99% dźwięków zewnętrznych i pochłania dźwięki wewnętrzne. Wielu producentów używa tej kamery do testowania głośności swoich produktów, takich jak zastawki serca, dźwięk wyświetlacza telefonu komórkowego i dźwięk przełącznika na desce rozdzielczej samochodu. Służy również do określania jakości dźwięku.

Dźwięki o różnej sile mają różny wpływ na organizm człowieka. Więc Dźwięk do 40 dB działa uspokajająco. Ekspozycja na dźwięk o natężeniu 60-90 dB powoduje uczucie rozdrażnienia, zmęczenia i bólu głowy. Dźwięk o sile 95-110 dB powoduje stopniowo osłabienie słuchu, stres neuropsychiczny i różne choroby. Dźwięk od 114 dB powoduje zatrucie dźwiękowe podobne do zatrucia alkoholem, zakłóca sen, niszczy psychikę i prowadzi do głuchoty.

W Rosji istnieją normy sanitarne dotyczące dopuszczalnych poziomów hałasu, gdzie dla różnych terytoriów i warunków przebywania człowieka podane są maksymalne wartości poziomu hałasu:

· na terenie dzielnicy 45-55 dB;

· w salach szkolnych 40-45 dB;

· szpitale 35-40 dB;

· w przemyśle 65-70 dB.

W nocy (23:00-7:00) poziom hałasu powinien być o 10 dB niższy.

Przykłady natężenia dźwięku w decybelach:

· Szelest liści: 10

· Powierzchnia mieszkalna: 40

· Rozmowa: 40–45

· Biuro: 50–60

· Hałas w sklepie: 60

Telewizor, krzyk, śmiech z odległości 1 m: 70–75

· Ulica: 70–80

Fabryka (przemysł ciężki): 70–110

· Piła łańcuchowa: 100

· Start odrzutowca: 120–130

· Hałas dyskotekowy: 175

Ludzka percepcja dźwięków

Słuch to zdolność organizmów biologicznych do odbierania dźwięków za pomocą narządów słuchu. Pochodzenie dźwięku opiera się na drganiach mechanicznych ciał sprężystych. W warstwie powietrza bezpośrednio przylegającej do powierzchni ciała oscylacyjnego następuje kondensacja (kompresja) i rozrzedzenie. Te uciski i rozrzedzenia zmieniają się w czasie i rozchodzą się poprzecznie w postaci elastycznej fali podłużnej, która dociera do ucha i powoduje okresowe wahania ciśnienia w jego pobliżu, wpływając na analizator słuchowy.

Zwykły człowiek jest w stanie usłyszeć wibracje dźwięku w zakresie częstotliwości od 16–20 Hz do 15–20 kHz. Umiejętność rozróżniania częstotliwości dźwięku zależy w dużej mierze od osoby: jej wieku, płci, podatności na choroby słuchu, przeszkolenia i zmęczenia słuchu.

U człowieka narządem słuchu jest ucho, które odbiera impulsy dźwiękowe, a także odpowiada za położenie ciała w przestrzeni i zdolność utrzymywania równowagi. Jest to sparowany narząd znajdujący się w kościach skroniowych czaszki, ograniczony zewnętrznie przez małżowiny uszne. Jest reprezentowany przez trzy sekcje: ucho zewnętrzne, środkowe i wewnętrzne, z których każda pełni swoje specyficzne funkcje.

Ucho zewnętrzne składa się z małżowiny usznej i przewodu słuchowego zewnętrznego. Małżowina uszna w organizmach żywych pełni funkcję odbiornika fal dźwiękowych, które następnie przekazywane są do wnętrza aparatu słuchowego. Wartość małżowiny usznej u ludzi jest znacznie mniejsza niż u zwierząt, dlatego u ludzi jest ona praktycznie nieruchoma.

Fałdy małżowiny usznej człowieka wprowadzają niewielkie zniekształcenia częstotliwości do dźwięku dochodzącego do kanału słuchowego, w zależności od poziomej i pionowej lokalizacji dźwięku. W ten sposób mózg otrzymuje dodatkowe informacje w celu wyjaśnienia lokalizacji źródła dźwięku. Efekt ten jest czasami stosowany w akustyce, w tym do tworzenia wrażenia dźwięku przestrzennego podczas korzystania ze słuchawek lub aparatów słuchowych. Kanał słuchowy zewnętrzny kończy się ślepo: od ucha środkowego oddziela go błona bębenkowa. Fale dźwiękowe wychwytywane przez małżowinę uszną uderzają w błonę bębenkową i powodują jej wibracje. Z kolei wibracje z błony bębenkowej przenoszone są do ucha środkowego.

Główną częścią ucha środkowego jest jama bębenkowa – niewielka przestrzeń o objętości około 1 cm3 zlokalizowana w kości skroniowej. Znajdują się tu trzy kosteczki słuchowe: młotek, kowadło i strzemiączek - są połączone ze sobą oraz z uchem wewnętrznym (oknem przedsionka), przenoszą drgania dźwiękowe z ucha zewnętrznego do ucha wewnętrznego, jednocześnie wzmacniając ich. Jama ucha środkowego połączona jest z nosogardłem poprzez trąbkę Eustachiusza, przez którą wyrównuje się średnie ciśnienie powietrza wewnątrz i na zewnątrz błony bębenkowej.

Ucho wewnętrzne nazywane jest labiryntem ze względu na swój skomplikowany kształt. Labirynt kostny składa się z przedsionka, ślimaka i kanałów półkolistych, ale ze słuchem bezpośrednio związany jest tylko ślimak, wewnątrz którego znajduje się kanał błoniasty wypełniony płynem, na którego dolnej ścianie znajduje się aparat receptorowy analizatora słuchowego, pokryte komórkami włoskowatymi. Komórki rzęsate wykrywają wibracje płynu wypełniającego kanał. Każda komórka włoskowata jest dostrojona do określonej częstotliwości dźwięku.

Ludzki narząd słuchowy działa w następujący sposób. Przedsionki wychwytują wibracje fali dźwiękowej i kierują je do kanału słuchowego. Wibracje przekazywane są wzdłuż niego do ucha środkowego, a po dotarciu do błony bębenkowej powodują jego wibracje. Poprzez system kosteczek słuchowych wibracje przekazywane są dalej – do ucha wewnętrznego (drgania dźwiękowe przenoszone są na błonę okienka owalnego). Wibracje membrany powodują przemieszczanie się płynu w ślimaku, co z kolei powoduje drgania błony podstawnej. Kiedy włókna się poruszają, włosy komórek receptorowych dotykają błony powłokowej. Pobudzenie powstaje w receptorach, które ostatecznie przekazywane jest wzdłuż nerwu słuchowego do mózgu, gdzie przez śródmózgowie i międzymózgowie pobudzenie wchodzi do strefy słuchowej kory mózgowej, zlokalizowanej w płatach skroniowych. Tutaj dokonuje się ostatecznego rozróżnienia pomiędzy naturą dźwięku, jego tonem, rytmem, siłą, wysokością i jego znaczeniem.

Wpływ hałasu na człowieka

Trudno przecenić wpływ hałasu na zdrowie ludzi. Hałas to jeden z tych czynników, do którego nie można się przyzwyczaić. Człowiekowi wydaje się tylko, że jest przyzwyczajony do hałasu, ale zanieczyszczenie akustyczne, działające stale, niszczy zdrowie ludzkie. Hałas powoduje rezonans narządów wewnętrznych, stopniowo je niszcząc, a my tego nie zauważamy. Nie bez powodu w średniowieczu egzekucje odbywały się „pod dzwonem”. Ryk dzwonów męczył i powoli zabijał skazańca.

Przez długi czas nie badano szczegółowo wpływu hałasu na organizm ludzki, chociaż już w czasach starożytnych wiedzieli o jego szkodliwości. Obecnie naukowcy w wielu krajach świata prowadzą różnorodne badania mające na celu określenie wpływu hałasu na zdrowie człowieka. Hałas wpływa przede wszystkim na układ nerwowy, sercowo-naczyniowy i trawienny. Istnieje związek pomiędzy występowaniem i czasem przebywania w warunkach zanieczyszczenia akustycznego. Wzrost zachorowań obserwuje się po przeżyciu 8-10 lat w przypadku narażenia na hałas o natężeniu powyżej 70 dB.

Długotrwały hałas niekorzystnie wpływa na narząd słuchu, zmniejszając wrażliwość na dźwięk. Regularne i długotrwałe narażenie na hałas przemysłowy o natężeniu 85-90 dB prowadzi do utraty słuchu (stopniowego ubytku słuchu). Jeśli natężenie dźwięku przekracza 80 dB, istnieje niebezpieczeństwo utraty wrażliwości kosmków znajdujących się w uchu środkowym - procesów nerwów słuchowych. Śmierć połowy z nich nie prowadzi jeszcze do zauważalnej utraty słuchu. A jeśli więcej niż połowa umrze, człowiek zostanie pogrążony w świecie, w którym nie słychać szelestu drzew i brzęczenia pszczół. Wraz z utratą wszystkich trzydziestu tysięcy kosmków słuchowych człowiek wkracza w świat ciszy.

Hałas ma charakter kumulacyjny, tj. Kumulujące się w organizmie podrażnienie akustyczne powoduje coraz większą depresję układu nerwowego. Dlatego przed utratą słuchu w wyniku narażenia na hałas dochodzi do zaburzenia funkcjonalnego ośrodkowego układu nerwowego. Hałas ma szczególnie szkodliwy wpływ na neuropsychiczną aktywność organizmu. Zachorowalność na choroby neuropsychiatryczne jest większa u osób pracujących w hałaśliwych warunkach niż u osób pracujących w normalnych warunkach dźwiękowych. Wpływa to na wszystkie rodzaje aktywności intelektualnej, nastrój się pogarsza, czasem pojawia się uczucie zamętu, niepokoju, strachu, strachu, a przy dużej intensywności - uczucie osłabienia, jak po silnym szoku nerwowym. Na przykład w Wielkiej Brytanii co czwarty mężczyzna i co trzecia kobieta cierpią na nerwice z powodu wysokiego poziomu hałasu.

Hałas powoduje zaburzenia czynnościowe układu sercowo-naczyniowego. Zmiany zachodzące w układzie sercowo-naczyniowym człowieka pod wpływem hałasu objawiają się następującymi objawami: bólem okolicy serca, kołataniem serca, niestabilnością tętna i ciśnienia krwi, a czasem także tendencją do skurczów naczyń włosowatych kończyn i dna kończyn. Oko. Zmiany funkcjonalne zachodzące w układzie krążenia pod wpływem intensywnego hałasu mogą z czasem doprowadzić do trwałych zmian napięcia naczyniowego, przyczyniając się do rozwoju nadciśnienia tętniczego.

Pod wpływem hałasu następuje zmiana metabolizmu węglowodanów, tłuszczów, białek i soli, co objawia się zmianami w składzie biochemicznym krwi (spadek poziomu cukru we krwi). Hałas ma szkodliwy wpływ na analizatory wzrokowe i przedsionkowe, zmniejsza aktywność odruchową co często powoduje wypadki i obrażenia. Im wyższe natężenie hałasu, tym gorzej człowiek widzi i reaguje na to, co się dzieje.

Hałas wpływa także na możliwość wykonywania czynności intelektualnych i edukacyjnych. Na przykład na temat wyników uczniów. W 1992 roku lotnisko w Monachium zostało przeniesione do innej części miasta. I okazało się, że uczniowie mieszkający w pobliżu starego lotniska, którzy przed jego zamknięciem wykazywały słabe wyniki w czytaniu i zapamiętywaniu, w ciszy zaczęli wykazywać znacznie lepsze wyniki. Jednak w szkołach znajdujących się w rejonie przeniesienia lotniska wyniki w nauce wręcz przeciwnie, uległy pogorszeniu, a dzieci otrzymały nową wymówkę dla słabych ocen.

Naukowcy odkryli, że hałas może niszczyć komórki roślinne. Na przykład eksperymenty wykazały, że rośliny narażone na bombardowanie dźwiękiem wysychają i umierają. Przyczyną śmierci jest nadmierne uwalnianie wilgoci przez liście: gdy poziom hałasu przekracza pewien limit, kwiaty dosłownie wybuchają łzami. Pszczoła traci zdolność nawigacji i przestaje pracować pod wpływem hałasu samolotu odrzutowego.

Bardzo głośna współczesna muzyka również przytępia słuch i powoduje choroby nerwowe. U 20 procent chłopców i dziewcząt, którzy często słuchają modnej, współczesnej muzyki, ich słuch jest przytępiony w takim samym stopniu jak u 85-latków. Szczególne zagrożenie dla nastolatków stanowią gracze i dyskoteki. Zazwyczaj poziom hałasu w dyskotece wynosi 80–100 dB, co jest porównywalne z poziomem hałasu powodowanego przez duży ruch uliczny lub startujący samolot turboodrzutowy w odległości 100 metrów. Głośność dźwięku odtwarzacza wynosi 100–114 dB. Młot pneumatyczny jest prawie tak samo ogłuszający. Zdrowe błony bębenkowe wytrzymują bez uszkodzeń głośność odtwarzacza wynoszącą 110 dB przez maksymalnie 1,5 minuty. Francuscy naukowcy zauważają, że ubytek słuchu w naszym stuleciu aktywnie rozprzestrzenia się wśród młodych ludzi; W miarę starzenia się częściej będą potrzebować aparatów słuchowych. Nawet niski poziom głośności zakłóca koncentrację podczas pracy umysłowej. Muzyka, nawet bardzo cicha, rozprasza uwagę – należy to wziąć pod uwagę przy odrabianiu zadań domowych. Kiedy dźwięk wzrasta, organizm wytwarza dużo hormonów stresu, takich jak adrenalina. Jednocześnie naczynia krwionośne zwężają się, a praca jelit ulega spowolnieniu. Wszystko to może w przyszłości prowadzić do zaburzeń w funkcjonowaniu serca i krążenia krwi. Uszkodzenie słuchu spowodowane hałasem jest chorobą nieuleczalną. Chirurgiczna naprawa uszkodzonego nerwu jest prawie niemożliwa.

Negatywnie wpływają na nas nie tylko dźwięki, które słyszymy, ale także te, które znajdują się poza zasięgiem słyszalności: przede wszystkim infradźwięki. Infradźwięki występują w przyrodzie podczas trzęsień ziemi, uderzeń piorunów i silnych wiatrów. W mieście źródłami infradźwięków są ciężkie maszyny, wentylatory i wszelki sprzęt wibrujący . Infradźwięki o poziomie do 145 dB powodują stres fizyczny, zmęczenie, bóle głowy i zaburzenia w funkcjonowaniu aparatu przedsionkowego. Jeśli infradźwięki są silniejsze i trwają dłużej, wówczas osoba może odczuwać drgania w klatce piersiowej, suchość w ustach, niewyraźne widzenie, ból i zawroty głowy.

Niebezpieczeństwo infradźwięków polega na tym, że trudno się przed nimi chronić: w przeciwieństwie do zwykłego hałasu, jest on praktycznie niemożliwy do wchłonięcia i rozprzestrzenia się znacznie dalej. Aby go stłumić, należy zredukować dźwięk u samego źródła za pomocą specjalnego sprzętu: tłumików typu reaktywnego.

Całkowita cisza ma również szkodliwy wpływ na organizm ludzki. W ten sposób pracownicy jednego biura projektowego, które miało doskonałą izolację akustyczną, w ciągu tygodnia zaczęli narzekać na niemożność pracy w warunkach uciążliwej ciszy. Byli zdenerwowani i stracili zdolność do pracy.

Za konkretny przykład oddziaływania hałasu na organizmy żywe można uznać następujące zdarzenie. Tysiące niewyklutych piskląt zginęło w wyniku prac pogłębiarskich prowadzonych przez niemiecką firmę Mobius na zlecenie Ministerstwa Transportu Ukrainy. Hałas wytwarzany przez pracujące urządzenia rozprzestrzeniał się na odległość 5-7 km, wywierając negatywny wpływ na przyległe tereny Rezerwatu Biosfery Dunaju. Przedstawiciele Dunajskiego Rezerwatu Biosfery i 3 innych organizacji zmuszeni byli boleśnie przyznać się do śmierci całej kolonii rybitwy plamistej i rybitwy rzecznej, które znajdowały się na Mierzei Ptichya. Delfiny i wieloryby są wyrzucane na brzeg z powodu silnych dźwięków sonaru wojskowego.

Źródła hałasu w mieście

Najbardziej szkodliwy wpływ na ludzi w dużych miastach mają dźwięki. Ale nawet w społecznościach podmiejskich możesz cierpieć z powodu hałasu powodowanego przez pracujący sprzęt sąsiadów: kosiarkę, tokarkę lub system stereo. Hałas z nich może przekraczać maksymalne dopuszczalne normy. A jednak największe zanieczyszczenie hałasem występuje w mieście. Jego źródłem w większości przypadków są pojazdy. Największe natężenie dźwięków pochodzi z autostrad, metra i tramwajów.

Transport samochodowy. Najwyższy poziom hałasu obserwuje się na głównych ulicach miast. Średnie natężenie ruchu sięga 2000-3000 jednostek transportowych na godzinę lub więcej, a maksymalny poziom hałasu wynosi 90-95 dB.

Poziom hałasu ulicznego zależy od natężenia, prędkości i składu potoku ruchu. Ponadto poziom hałasu ulicznego zależy od decyzji planistycznych (profil podłużny i poprzeczny ulic, wysokość i gęstość zabudowy) oraz takich elementów małej architektury, jak nawierzchnia jezdni i obecność terenów zielonych. Każdy z tych czynników może zmienić poziom hałasu transportowego nawet o 10 dB.

W mieście przemysłowym powszechny jest wysoki odsetek transportu towarowego autostradami. Wzrost ogólnego potoku pojazdów, ciężarówek, zwłaszcza ciężkich z silnikami Diesla, prowadzi do wzrostu poziomu hałasu. Hałas powstający na jezdni autostrady rozciąga się nie tylko na teren przyległy do ​​autostrady, ale w głąb zabudowy mieszkalnej.

Transport kolejowy. Zwiększona prędkość pociągów powoduje także znaczny wzrost poziomu hałasu w obszarach mieszkalnych położonych wzdłuż torów kolejowych lub w pobliżu stacji rozrządowych. Maksymalny poziom ciśnienia akustycznego w odległości 7,5 m od jadącego pociągu elektrycznego osiąga 93 dB, w przypadku pociągu pasażerskiego – 91, w przypadku pociągu towarowego – 92 dB.

Hałas powstający w wyniku przejazdu pociągów elektrycznych łatwo rozprzestrzenia się na terenach otwartych. Energia dźwięku maleje najbardziej w odległości pierwszych 100 m od źródła (średnio o 10 dB). W odległości 100-200 redukcja hałasu wynosi 8 dB, a w odległości od 200 do 300 tylko 2-3 dB. Głównym źródłem hałasu kolejowego są uderzenia samochodów poruszających się na złączach oraz nierówności torów.

Ze wszystkich rodzajów transportu miejskiego najgłośniejszy tramwaj. Stalowe koła tramwaju poruszającego się po szynach wytwarzają hałas o 10 dB wyższy niż koła samochodów osobowych stykających się z asfaltem. Tramwaj wytwarza hałas, gdy pracuje silnik, otwierają się drzwi i rozbrzmiewają sygnały dźwiękowe. Wysoki poziom hałasu powodowanego przez ruch tramwajowy jest jedną z głównych przyczyn redukcji linii tramwajowych w miastach. Tramwaj ma jednak także szereg zalet, dlatego redukując wytwarzany przez siebie hałas może wygrać z innymi gałęziami transportu.

Ogromne znaczenie ma tramwaj dużych prędkości. Z powodzeniem może być stosowany jako główny środek transportu w miastach małych i średnich, a w dużych – miejskich, podmiejskich, a nawet międzymiastowych, do komunikacji z nowymi obszarami mieszkalnymi, strefami przemysłowymi, lotniskami.

Transport lotniczy. Transport lotniczy ma znaczny udział w zanieczyszczeniu hałasem w wielu miastach. Lotniska lotnictwa cywilnego często znajdują się w pobliżu budynków mieszkalnych, a trasy lotnicze przebiegają przez liczne obszary zaludnione. Poziom hałasu zależy od kierunku pasów startowych i tras lotów statków powietrznych, intensywności lotów w ciągu dnia, pór roku oraz typów statków powietrznych stacjonujących na danym lotnisku. Przy całodobowej intensywnej pracy lotnisk równoważny poziom dźwięku na terenach zabudowanych osiąga w dzień 80 dB, w nocy 78 dB, a maksymalny poziom hałasu waha się od 92 do 108 dB.

Przedsiębiorstwa przemysłowe. Przedsiębiorstwa przemysłowe są źródłem dużego hałasu w obszarach mieszkalnych miast. Naruszenie reżimu akustycznego odnotowuje się w przypadkach, gdy ich terytorium bezpośrednio przylega do obszarów mieszkalnych. Badania hałasu przemysłowego wykazały, że charakter dźwięku jest stały i szerokopasmowy, tj. dźwięk o różnych tonach. Najbardziej znaczące poziomy obserwuje się przy częstotliwościach 500-1000 Hz, czyli w strefie największej wrażliwości narządu słuchu. W warsztatach produkcyjnych instalowana jest duża liczba różnego rodzaju urządzeń technologicznych. Zatem warsztaty tkackie charakteryzują się poziomem dźwięku 90-95 dB A, mechanicznym i instrumentalnym - 85-92, kuźniczym - 95-105, maszynowniami tłoczni - 95-100 dB.

Sprzęt AGD. Wraz z nadejściem ery postindustrialnej we wnętrzach ludzkich domów pojawia się coraz więcej źródeł zanieczyszczeń hałasem (a także elektromagnetycznym). Źródłem tego hałasu są urządzenia gospodarstwa domowego i biura.

Charakterystyka strukturalna i funkcjonalna analizatora słuchowego

Ogólne pojęcia fizjologii analizatora słuchowego

ANALIZATOR SŁUCHA

Za pomocą analizatora słuchowego człowiek nawiguje po sygnałach dźwiękowych otoczenia i formuje odpowiednie reakcje behawioralne, na przykład obronne lub zdobywające pożywienie. Zdolność człowieka do postrzegania mowy mówionej i wokalnej oraz dzieł muzycznych sprawia, że ​​analizator słuchowy jest niezbędnym elementem środków komunikacji, poznania i adaptacji.

Odpowiednim bodźcem dla analizatora słuchowego jest Dźwięki , tj. ruchy oscylacyjne cząstek ciał sprężystych rozchodzące się w postaci fal w różnorodnych ośrodkach, w tym w powietrzu, i odbierane przez ucho .

Wibracje fali dźwiękowej (fale dźwiękowe) charakteryzują się częstotliwość I amplituda .

Częstotliwość fal dźwiękowych określa wysokość dźwięku. Osoba rozróżnia fale dźwiękowe o częstotliwości od 20 do 20 000 Hz. Dźwięki o częstotliwości poniżej 20 Hz – infradźwięki i powyżej 20 000 Hz (20 kHz) – ultradźwięki, nie są odczuwalne przez człowieka. Nazywa się fale dźwiękowe o drganiach sinusoidalnych lub harmonicznych ton.

Dźwięk składający się z niepowiązanych ze sobą częstotliwości nazywany jest hałasem.. Gdy częstotliwość fal dźwiękowych jest wysoka, ton jest wysoki, gdy jest niska, ton jest niski.

Drugą cechą dźwięku, którą wyróżnia słuchowy układ sensoryczny, jest jego siła, w zależności od amplitudy fal dźwiękowych. Siła dźwięku jest postrzegana przez człowieka jako głośność .

Wrażenie głośności wzrasta wraz ze wzrostem natężenia dźwięku i zależy także od częstotliwości drgań dźwięku, tj. Głośność dźwięku jest określana przez interakcję natężenia (siły) i wysokości (częstotliwości) dźwięku. Jednostką miary głośności dźwięku jest biały , w praktyce jest zwykle używany decybel(dB), tj. 0,1 bel. Osoba rozróżnia także dźwięki tembr, lub „kolorowanie”. Barwa sygnału dźwiękowego zależy od widma, tj. ze składu częstotliwości dodatkowych – podteksty , które towarzyszą częstotliwości podstawowej - ton . Dzięki barwie można rozróżnić dźwięki o tej samej wysokości i głośności, co jest podstawą rozpoznawania ludzi po głosie.

Czułość analizatora słuchowego określane na podstawie minimalnego natężenia dźwięku wystarczającego do wywołania wrażenia słuchowego. W zakresie wibracji dźwięku od 1000 do 3000 na sekundę, co odpowiada ludzkiej mowie, największą czułość ma ucho. Ten zestaw częstotliwości nazywa się strefa mowy .

Sekcja receptorowa (obwodowa) analizatora słuchowego, przekształcanie energii fal dźwiękowych w energię pobudzenia nerwowego, reprezentowaną przez receptorowe komórki rzęsate narządu Cortiego (organy Cortiego) zlokalizowane w ślimaku. Receptory słuchowe (fonoreceptory) należą do mechanoreceptorów, są wtórne i są reprezentowane przez wewnętrzne i zewnętrzne komórki rzęsate. Człowiek ma około 3500 wewnętrznych i 20 000 zewnętrznych komórek słuchowych, które znajdują się na błonie podstawnej w kanale środkowym ucha wewnętrznego.

W ramach tej koncepcji łączy się ucho wewnętrzne (aparat odbierający dźwięk), ucho środkowe (aparat przekazujący dźwięk) i ucho zewnętrzne (aparat odbierający dźwięk) narząd słuchu (ryc. 2.6).

Ucho zewnętrzne Dzięki małżowinie zapewnia wychwytywanie dźwięków, ich koncentrację w kierunku zewnętrznego przewodu słuchowego i zwiększenie natężenia dźwięków. Ponadto struktury ucha zewnętrznego pełnią funkcję ochronną, chroniąc błonę bębenkową przed wpływami mechanicznymi i temperaturowymi środowiska zewnętrznego.

Ryż. 2.6. Narząd słuchu

Ucho środkowe(część przewodząca dźwięk) jest reprezentowana przez jamę bębenkową, w której znajdują się trzy kosteczki słuchowe: młoteczek, kowadło i strzemiączek. Ucho środkowe jest oddzielone od przewodu słuchowego zewnętrznego błoną bębenkową. Rączka młoteczka jest wpleciona w błonę bębenkową, jej drugi koniec łączy się przegubowo z kowadłem, które z kolei łączy się przegubowo ze strzemieniem. Pręcik przylega do błony owalnego okna. Powierzchnia błony bębenkowej (70 mm2) jest znacznie większa niż powierzchnia okna owalnego (3,2 mm2), przez co ciśnienie fal dźwiękowych na błonę okna owalnego wzrasta około 25 razy. Ponieważ mechanizm dźwigniowy kosteczek słuchowych zmniejsza amplitudę fal dźwiękowych około 2 razy, w rezultacie w owalnym oknie następuje takie samo wzmocnienie fal dźwiękowych. Zatem całkowite wzmocnienie dźwięku w uchu środkowym następuje około 60–70 razy. Jeśli weźmiemy pod uwagę efekt wzmacniający ucha zewnętrznego, wartość ta sięga 180–200 razy. Ucho środkowe posiada specjalny mechanizm ochronny, reprezentowany przez dwa mięśnie: mięsień napinający błonę bębenkową i mięsień napinający strzemiączek. Stopień skurczu tych mięśni zależy od siły wibracji dźwiękowych. Przy silnych wibracjach dźwiękowych mięśnie ograniczają amplitudę drgań błony bębenkowej i ruch strzemiączka, chroniąc w ten sposób aparat receptorowy w uchu wewnętrznym przed nadmiernym pobudzeniem i zniszczeniem. W przypadku natychmiastowego silnego podrażnienia (uderzenia w dzwonek) ten mechanizm ochronny nie ma czasu zadziałać. Skurcz obu mięśni jamy bębenkowej odbywa się poprzez mechanizm odruchu bezwarunkowego, który zamyka się na poziomie pnia mózgu. Ciśnienie w jamie bębenkowej jest równe ciśnieniu atmosferycznemu, co jest bardzo ważne dla prawidłowego odbioru dźwięków. Funkcję tę pełni trąbka Eustachiusza, która łączy jamę ucha środkowego z gardłem. Podczas połykania rurka otwiera się, wentylując jamę ucha środkowego i wyrównując w niej ciśnienie z ciśnieniem atmosferycznym. Jeżeli ciśnienie zewnętrzne zmienia się szybko (gwałtowne wznoszenie się na wysokość), a połykanie nie następuje, to różnica ciśnień pomiędzy powietrzem atmosferycznym a powietrzem w jamie bębenkowej prowadzi do napięcia błony bębenkowej i wystąpienia nieprzyjemnych wrażeń, zmniejszenia percepcja dźwięków.

Ucho wewnętrzne reprezentowany przez ślimak - spiralnie skręcony kanał kostny z 2,5 zwojami, podzielony przez błonę główną i błonę Reissnera na trzy wąskie części (schody). Kanał górny (scala westibularis) rozpoczyna się od okna owalnego i łączy się z kanałem dolnym (scala tympani) poprzez helicotremę (otwór w wierzchołku) i kończy się okienkiem okrągłym. Obydwa kanały stanowią jedną całość i są wypełnione perylimfą o składzie podobnym do płynu mózgowo-rdzeniowego. Pomiędzy kanałem górnym i dolnym znajduje się kanał środkowy (środkowe schody). Jest izolowany i wypełniony endolimfą. Wewnątrz kanału środkowego na błonie głównej znajduje się właściwy aparat odbierający dźwięk - narząd Cortiego (narząd Cortiego) z komórkami receptorowymi, reprezentujący obwodową część analizatora słuchowego (ryc. 2.7).

Błona główna w pobliżu okienka owalnego ma szerokość 0,04 mm, następnie w kierunku wierzchołka stopniowo się rozszerza, osiągając w helikotremie 0,5 mm. Nad narządem Cortiego znajduje się błona tectorialna (powłokowa) pochodzenia tkanki łącznej, której jedna krawędź jest nieruchoma, a druga wolna. Włosy zewnętrznych i wewnętrznych komórek rzęsatych stykają się z błoną tectorial. W tym przypadku zmienia się przewodność kanałów jonowych komórek receptora (włosów) i powstają potencjały mikrofonu i receptora sumującego.

Ryż. 2.7. Narząd korty

Powstaje mediator acetylocholina, który jest uwalniany do szczeliny synaptycznej synapsy receptorowo-aferentnej. Wszystko to prowadzi do pobudzenia włókna nerwu słuchowego, do pojawienia się w nim potencjału czynnościowego. W ten sposób energia fal dźwiękowych przekształca się w impuls nerwowy. Każde włókno nerwu słuchowego ma krzywą strojenia częstotliwości, zwaną także krzywa progowa częstotliwości. Wskaźnik ten charakteryzuje obszar pola recepcyjnego światłowodu, który może być wąski lub szeroki. Zwęża się, gdy dźwięki są ciche, a gdy ich intensywność wzrasta, rozszerza się.

Dział okablowania Analizator słuchowy jest reprezentowany przez obwodowy neuron dwubiegunowy zlokalizowany w zwoju spiralnym ślimaka (pierwszy neuron). Włókna nerwu słuchowego (lub ślimakowego), utworzone przez aksony neuronów zwoju spiralnego, kończą się na komórkach jąder kompleksu ślimakowego rdzenia przedłużonego (drugi neuron). Następnie, po częściowym omówieniu, włókna trafiają do przyśrodkowego ciała kolankowatego śródwzgórza, gdzie następuje ponowne przełączenie (trzeci neuron), stąd pobudzenie wchodzi do kory (czwarty neuron). W przyśrodkowych (wewnętrznych) ciałach kolankowatych, a także w dolnych guzowatościach kości czworobocznej znajdują się ośrodki odruchowych reakcji motorycznych, które zachodzą pod wpływem dźwięku.

Centralny, Lub korowy, wydział Analizator słuchowy znajduje się w górnej części płata skroniowego mózgu (zakręt skroniowy górny, obszary Brodmanna 41 i 42). Zakręt poprzeczny skroniowy (zakręt Heschla) jest ważny dla funkcjonowania analizatora słuchowego.

Słuchowy układ sensoryczny uzupełnione mechanizmami sprzężenia zwrotnego, które zapewniają regulację aktywności wszystkich poziomów analizatora słuchowego z udziałem dróg zstępujących. Takie ścieżki rozpoczynają się od komórek kory słuchowej, przełączając się kolejno w przyśrodkowych ciałach kolankowatych śródwzgórza, tylnym (dolnym) wzgórku i w jądrach kompleksu ślimakowego. Jako część nerwu słuchowego włókna odśrodkowe docierają do komórek rzęsatych narządu Cortiego i dostosowują je do odbierania określonych sygnałów dźwiękowych.

Postrzeganie wysokości, natężenia dźwięku i lokalizacji źródła dźwięku rozpoczyna się, gdy fale dźwiękowe dostają się do ucha zewnętrznego, gdzie wprawiają błonę bębenkową w wibracje. Drgania błony bębenkowej poprzez układ kosteczek słuchowych ucha środkowego przenoszone są na błonę okienka owalnego, co powoduje drgania perilimfy kości przedsionkowej (górnej). Drgania te przenoszone są poprzez helicotremę na perylifę scala tympani (dolną) i docierają do okrągłego okienka, przemieszczając jego błonę w stronę jamy ucha środkowego (ryc. 2.8).

Drgania perilimfy przenoszone są także na endolimfę kanału błoniastego (środkowego), co powoduje wibrację błony głównej, składającej się z pojedynczych włókien rozciągniętych jak struny fortepianu. Pod wpływem dźwięku włókna membrany zaczynają wibrować wraz z znajdującymi się na nich komórkami receptorowymi narządu Cortiego. W tym przypadku włosy komórek receptorowych stykają się z błoną tectorialną, a rzęski komórek rzęsatych ulegają deformacji. Najpierw pojawia się potencjał receptorowy, a następnie potencjał czynnościowy (impuls nerwowy), który następnie jest przenoszony wzdłuż nerwu słuchowego i przekazywany do innych części analizatora słuchowego.

Zjawiska elektryczne w ślimaku. W ślimaku można wykryć pięć różnych zjawisk elektrycznych.

1. Potencjał błonowy komórki receptora słuchowego charakteryzuje stan spoczynku.

2. Potencjał endolimfy, czyli potencjał śródślimakowy, wynika z różnego poziomu procesów redoks w kanałach ślimaka, w wyniku czego powstaje różnica potencjałów (80 mV) pomiędzy perylimfą kanału środkowego ślimaka (której potencjał ma ładunek dodatni) oraz zawartość kanałów górnego i dolnego. Ten potencjał śródślimakowy wpływa na potencjał błonowy komórek receptorów słuchowych, tworząc w nich krytyczny poziom polaryzacji, przy którym niewielki efekt mechaniczny podczas kontaktu komórek receptorów włosowych z błoną tectorial prowadzi do ich wzbudzenia.

Ryż. 2.8. Kanały ślimakowe:

A - przekrój ucha środkowego i wewnętrznego (wg P. Lindsaya i D. Normana, 1974); B - propagacja drgań dźwiękowych w ślimaku

3. Efekt mikrofonu ślimaka uzyskano w eksperymencie na kotach. Elektrody wprowadzone do ślimaka zostały podłączone do wzmacniacza i głośnika. Jeśli kot mówił przy uchu różne słowa, to można je usłyszeć stojąc przy głośniku w innym pokoju. Potencjał ten powstaje na błonie komórkowej włosa w wyniku odkształcenia włosa w kontakcie z błoną nakrywkową. Częstotliwość potencjałów mikrofonu odpowiada częstotliwości drgań dźwięku, a amplituda potencjałów w określonych granicach jest proporcjonalna do natężenia dźwięków mowy. Wibracje dźwięku oddziałujące na ucho wewnętrzne powodują powstanie efektu mikrofonowego, który nakłada się na potencjał wewnątrzślimakowy i powoduje jego modulację.

4. Potencjał sumowania różni się od potencjału mikrofonu tym, że odzwierciedla nie kształt fali dźwiękowej, ale jej obwiednię. Jest to zespół potencjałów mikrofonowych, które powstają pod wpływem silnych dźwięków o częstotliwości powyżej 4000 – 5000 Hz. Potencjały mikrofonowe i sumacyjne są powiązane z aktywnością zewnętrznych komórek rzęsatych i uważane są za potencjały receptorowe.

5. W jego włóknach rejestruje się potencjał czynnościowy nerwu słuchowego, częstotliwość impulsów odpowiada częstotliwości fal dźwiękowych, jeśli nie przekracza 1000 Hz. Pod wpływem wyższych tonów częstotliwość impulsów we włóknach nerwowych nie wzrasta, ponieważ 1000 impulsów/s to prawie maksymalna możliwa częstotliwość generowania impulsów we włóknach nerwu słuchowego. Potencjał czynnościowy w zakończeniach nerwowych rejestruje się 0,5–1,0 ms po wystąpieniu efektu mikrofonu, co wskazuje na synaptyczną transmisję wzbudzenia z komórki włoskowatej do włókna nerwu słuchowego.

Percepcja dźwięków o różnej wysokości(częstotliwość), zgodnie z teorią rezonansu Helmholtza, wynika z faktu, że każde włókno membrany głównej jest dostrojone do dźwięku o określonej częstotliwości. Zatem dźwięki o niskiej częstotliwości są odbierane przez długie fale błony głównej, położone bliżej wierzchołka ślimaka, natomiast dźwięki o wysokiej częstotliwości są odbierane przez krótkie włókna błony głównej, położone bliżej podstawy ślimaka. Pod wpływem złożonego dźwięku powstają wibracje różnych włókien membrany.

We współczesnej interpretacji leży u podstaw mechanizmu rezonansowego teorie miejsca, zgodnie z którym cała membrana wchodzi w stan wibracji. Jednak maksymalne odchylenie błony głównej ślimaka występuje tylko w określonym miejscu. Wraz ze wzrostem częstotliwości drgań dźwięku maksymalne ugięcie membrany głównej przesuwa się do podstawy ślimaka, gdzie znajdują się krótsze włókna membrany głównej – krótkie włókna mogą mieć wyższą częstotliwość drgań. Wzbudzenie komórek rzęsatych tego konkretnego odcinka błony przekazywane jest za pośrednictwem mediatora do włókien nerwu słuchowego w postaci określonej liczby impulsów, których częstotliwość powtarzania jest mniejsza niż częstotliwość fal dźwiękowych (labilność nerwu włókien nie przekracza 800 – 1000 Hz). Częstotliwość odbieranych fal dźwiękowych sięga 20 000 Hz. W ten sposób realizowany jest przestrzenny rodzaj kodowania wysokości i częstotliwości sygnałów dźwiękowych.

Gdy tony działają do około 800 Hz, z wyjątkiem przestrzenny występuje również kodowanie tymczasowe (częstotliwość) kodowanie, w którym informacja jest przekazywana również wzdłuż niektórych włókien nerwu słuchowego, ale w postaci impulsów (salsk), których częstotliwość powtarzania powtarza częstotliwość wibracji dźwiękowych. Poszczególne neurony na różnych poziomach narządu słuchowego dostrojone są do określonej częstotliwości dźwięku, tj. Każdy neuron ma swój własny, specyficzny próg częstotliwości, swoją własną, specyficzną częstotliwość dźwięku, na którą odpowiedź neuronu jest maksymalna. Zatem każdy neuron z całego zestawu dźwięków odbiera tylko pewne, raczej wąskie odcinki zakresu częstotliwości, które nie pokrywają się ze sobą, a zestawy neuronów odbierają cały zakres częstotliwości słyszalnych dźwięków, co zapewnia pełnoprawną percepcję słuchową.

Słuszność tego stanowiska potwierdzają wyniki protez słuchu człowieka, kiedy do nerwu słuchowego wszczepiono elektrody, a jego włókna drażniono impulsami elektrycznymi o różnych częstotliwościach, które odpowiadały dźwiękowym kombinacjom określonych słów i wyrażeń, zapewniając semantyczny odbiór przemówienie.

Analiza natężenia dźwięku występuje również w słuchowym układzie sensorycznym. W tym przypadku siła dźwięku jest kodowana zarówno przez częstotliwość impulsów, jak i liczbę wzbudzonych receptorów i odpowiadających im neuronów. W szczególności zewnętrzne i wewnętrzne komórki receptorów włosa mają różne progi pobudzenia. Komórki wewnętrzne są wzbudzane przy większym natężeniu dźwięku niż komórki zewnętrzne. Ponadto progi wzbudzenia komórek wewnętrznych są również różne. Pod tym względem, w zależności od intensywności dźwięku, zmienia się stosunek wzbudzonych komórek receptorowych narządu Cortiego i charakter impulsów docierających do ośrodkowego układu nerwowego. Neurony w słuchowym układzie sensorycznym mają różne progi reakcji. Przy słabym sygnale dźwiękowym w reakcję zaangażowana jest tylko niewielka liczba bardziej pobudliwych neuronów, a przy podwyższonym dźwięku pobudzone są neurony o mniejszej pobudliwości.

Należy zauważyć, że oprócz przewodnictwa powietrznego istnieje kostne przewodzenie dźwięku, te. przewodzenie dźwięku bezpośrednio przez kości czaszki. W tym przypadku wibracje dźwiękowe powodują wibracje kości czaszki i błędnika, co prowadzi do wzrostu ciśnienia perilimfy w kanale przedsionkowym bardziej niż w kanale bębenkowym, ponieważ błona pokrywająca okrągłe okno jest elastyczna i owalne okno zamykają strzemiączka. W wyniku tego następuje przemieszczenie membrany głównej, podobnie jak w przypadku przenoszenia wibracji dźwiękowych przez powietrze.

Definicja lokalizacja źródła dźwięku możliwe z pomocą słuch obuuszny, tj. zdolność słyszenia dwojgiem uszu jednocześnie. Dzięki słyszeniu obuusznemu człowiek jest w stanie dokładniej zlokalizować źródło dźwięku niż w przypadku słyszenia monofonicznego i określić kierunek dźwięku. W przypadku dźwięków wysokich o ich źródle decyduje różnica w natężeniu dźwięku docierającego do obu uszu, wynikająca z różnej odległości tych dźwięków od źródła dźwięku. W przypadku niskich dźwięków istotna jest różnica w czasie pomiędzy dotarciem tych samych faz fali dźwiękowej do obu uszu.

Określenie lokalizacji obiektu sondującego odbywa się albo poprzez percepcję dźwięków bezpośrednio z obiektu sondującego - lokalizacja pierwotna, albo poprzez percepcję fal dźwiękowych odbitych od obiektu - lokalizacja wtórna, czyli echolokacja. Niektóre zwierzęta (delfiny, nietoperze) poruszają się w przestrzeni kosmicznej za pomocą echolokacji.

Adaptacja słuchowa- Jest to zmiana wrażliwości słuchowej podczas działania dźwięku. Polega na odpowiednich zmianach stanu funkcjonalnego wszystkich części analizatora słuchowego. Ucho przystosowane do ciszy charakteryzuje się większą wrażliwością na stymulację dźwiękiem (uczulenie słuchowe). Przy dłuższym słuchaniu wrażliwość słuchu maleje. Główną rolę w adaptacji słuchowej odgrywa tworzenie siatkowe, które nie tylko zmienia aktywność części przewodzącej i korowej analizatora słuchowego, ale także pod wpływem wpływów odśrodkowych reguluje wrażliwość receptorów słuchowych, określając poziom ich „dostrojenie” do percepcji bodźców słuchowych.

W narządzie słuchu znajdują się:

Zewnętrzny,

Przeciętny

Ucho wewnętrzne.

Ucho zewnętrzne obejmuje małżowinę uszną i przewód słuchowy zewnętrzny, oddzielone od ucha środkowego błoną bębenkową. Małżowinę uszną przystosowaną do wychwytywania dźwięków tworzy elastyczna chrząstka pokryta skórą. Dolna część małżowiny usznej (płatek) to fałd skóry niezawierający chrząstki. Małżowina uszna jest połączona z kością skroniową za pomocą więzadeł.

Kanał słuchowy zewnętrzny składa się z części chrzęstnej i kostnej. W miejscu przejścia części chrzęstnej do kości przewód słuchowy ulega zwężeniu i zakrzywieniu. Długość zewnętrznego przewodu słuchowego u osoby dorosłej wynosi około 33-35 mm, średnica jego światła waha się w różnych obszarach od 0,8 do 0,9 cm Zewnętrzny kanał słuchowy jest wyłożony skórą, w której znajdują się gruczoły rurkowe (modyfikowane potowe gruczoły), które wytwarzają żółtawą wydzielinę – woskowinę.

Bębenek oddziela ucho zewnętrzne od ucha środkowego. Jest to płytka tkanki łącznej, pokryta z zewnątrz cienką skórą, a od wewnątrz, od strony jamy bębenkowej, błoną śluzową. W centrum błony bębenkowej znajduje się zagłębienie (pępek błony bębenkowej) - miejsce, w którym jedna z kosteczek słuchowych, młoteczek, jest przyczepiona do błony bębenkowej. Błona bębenkowa składa się z części górnej, cienkiej, swobodnej, nierozciągniętej, niezawierającej włókien kolagenowych oraz części dolnej, elastycznej, rozciągniętej. Membrana jest ułożona ukośnie, tworzy z płaszczyzną poziomą kąt 45-55, jest otwarta na stronę boczną.

Ucho środkowe położone jest wewnątrz piramidy kości skroniowej, obejmuje jamę bębenkową i trąbkę słuchową łączącą jamę bębenkową z gardłem. Jama bębenkowa, posiadająca objętość około 1 cm3, położona jest pomiędzy błoną bębenkową na zewnątrz a uchem wewnętrznym po stronie przyśrodkowej. W wyściełanej błoną śluzową jamie bębenkowej znajdują się trzy, ruchomo połączone ze sobą kosteczki słuchowe (młotek, kowadełko i strzemię), które przenoszą drgania błony bębenkowej do ucha wewnętrznego.

Ruch kosteczek słuchowych jest ograniczany przez przyczepione do nich miniaturowe mięśnie - mięsień strzemiączkowy i mięsień rozciągający błonę bębenkową.

Jama bębenkowa ma sześć ścian. Ściana górna (nakrywkowa) oddziela jamę bębenkową od jamy czaszki. Dolna ściana (szyjna) przylega do dołu szyjnego kości skroniowej. Ściana przyśrodkowa (błędnik) oddziela jamę bębenkową od ucha wewnętrznego.

W ścianie tej znajduje się owalne okno przedsionka, zamknięte podstawą strzemiączków, oraz okrągłe okno ślimaka, przesłonięte wtórną błoną bębenkową. Ścianę boczną (błoniastą) tworzy błona bębenkowa i otaczające ją części kości skroniowej. Na tylnej (wyrostkowej) ścianie znajduje się otwór - wejście do jaskini wyrostka sutkowatego. Poniżej tej dziury znajduje się piramidalna wzniesienie, wewnątrz której znajduje się mięsień strzemiączkowy. Ściana przednia (szyjna) oddziela jamę bębenkową od kanału tętnicy szyjnej wewnętrznej. Na tej ścianie otwiera się otwór bębenkowy rurki słuchowej, w którym znajdują się części kostne i chrzęstne. Część kostna to półkanał trąbki słuchowej, będący dolną częścią kanału mięśniowo-jajowodowego. W górnym półkanale znajduje się mięsień napinający błonę bębenkową.

Ucho wewnętrzne znajduje się w piramidzie kości skroniowej, pomiędzy jamą bębenkową a kanałem słuchowym wewnętrznym. Jest to system wąskich jam kostnych (labiryntów), w których znajdują się aparaty receptorowe odbierające dźwięk i zmiany pozycji ciała.

W jamach kostnych wyłożonych okostną znajduje się labirynt błoniasty, powtarzający kształt labiryntu kostnego. Pomiędzy błoniastym labiryntem a ścianami kości znajduje się wąska szczelina - przestrzeń perilimfatyczna, wypełniona płynem - perilimfa.

Labirynt kostny składa się z przedsionka, trzech kanałów półkolistych i ślimaka. Przedsionek kostny ma kształt owalnej jamy połączonej z kanałami półkolistymi. Na bocznej ścianie przedsionka kostnego znajduje się owalne okno przedsionka, zamknięte podstawą strzemiączków. Na poziomie początku ślimaka znajduje się okrągłe okienko ślimaka, pokryte elastyczną błoną.Trzy kostne kanały półkoliste leżą w trzech wzajemnie prostopadłych płaszczyznach. Kanał półkolisty przedni położony jest w płaszczyźnie strzałkowej, kanał boczny w płaszczyźnie poziomej, a kanał tylny w płaszczyźnie czołowej. Każdy kanał półkolisty ma dwie nogi, z których jedna (szypułka kości ampulowej) tworzy przedłużenie - bańkę - przed wpłynięciem do przedsionka. Szypułki przedniego i tylnego kanału półkolistego łączą się i tworzą wspólną szypułkę kostną, dlatego trzy kanały otwierają się do przedsionka z pięcioma otworami.

Ślimak kostny ma 2,5 zwoju wokół poziomo leżącego trzonu. Wokół pręta niczym śruba owinięta jest spiralna płytka kostna, przebita cienkimi kanalikami, przez które przechodzą włókna części ślimakowej nerwu przedsionkowo-ślimakowego. U podstawy płytki znajduje się spiralny kanał, w którym leży zwój nerwu spiralnego. Płytka wraz z łączącym się z nią błoniastym przewodem ślimakowym dzieli jamę kanału ślimakowego na dwie spiralnie skręcone jamy - łuski (przedsionkową i bębenkową), komunikujące się ze sobą w obszarze kopuły ślimaka.

Ściany błoniastego labiryntu są utworzone przez tkankę łączną. Labirynt błoniasty jest wypełniony płynem - endolimfą, która przepływa przez przewód endolimfatyczny przechodzący w wodociągu przedsionka do worka endolimfatycznego, który leży w grubości opony twardej na tylnej powierzchni piramidy. Z przestrzeni okołochłonnej perilimfa przepływa przez przewód perilimfatyczny przechodząc przez kanał ślimakowy do przestrzeni podpajęczynówkowej na dolnej powierzchni piramidy kości skroniowej.

Współczesna psychologia traktuje wszelkie postrzeganie jako działanie, podkreślając jego aktywny charakter. Odnosi się to całkowicie do percepcji mowy, podczas której słuchacz nie tylko rejestruje i przetwarza napływające informacje, ale wykazując przeciwstawne działanie, na bieżąco je przewiduje, modeluje, porównuje to, co faktycznie słyszy z modelem, dokonuje niezbędnych poprawek i wreszcie , podejmuje ostateczną decyzję co do znaczenia zawartego w odsłuchiwanej części przekazu

Aby poprawnie poruszać się po otaczającym Cię świecie, ważne jest, aby postrzegać nie tylko każdy pojedynczy obiekt (stół, kwiat, tęcza), ale także sytuację, zespół niektórych obiektów jako całość (pokój gier, obraz, brzmiąca melodia) Łączenie indywidualnych właściwości przedmiotów i tworzenie holistycznego obrazu pomaga w percepcji - procesie odzwierciedlania przez człowieka przedmiotów i zjawisk otaczającego świata z ich bezpośrednim wpływem na zmysły. Postrzeganie nawet prostego obiektu jest procesem bardzo złożonym, obejmującym pracę mechanizmów sensorycznych (wrażliwych), motorycznych i mowy. Percepcja opiera się nie tylko na doznaniach, które pozwalają w każdej chwili poczuć otaczający cię świat, ale także na wcześniejszych doświadczeniach dorastającej osoby

Dziecko nie rodzi się z gotową umiejętnością postrzegania otaczającego go świata, ale uczy się tego. We wczesnym wieku przedszkolnym obrazy postrzeganych obiektów są bardzo niewyraźne i niewyraźne. Tak więc dzieci w wieku trzech, czterech lat nie rozpoznają na poranku nauczycielki ubranej w kostium lisa, mimo że jej twarz jest otwarta. Jeśli dzieci natkną się na obraz nieznanego obiektu, wychwytują z niego jakiś szczegół i na jego podstawie rozumieją cały przedstawiony przedmiot. Na przykład, gdy dziecko po raz pierwszy widzi monitor komputera, może postrzegać go jako telewizor.

Pomimo tego, że dziecko od urodzenia widzi i słyszy dźwięki, należy je systematycznie uczyć patrzeć, słuchać i rozumieć to, co postrzega. Mechanizm percepcji jest już gotowy, ale dziecko dopiero uczy się z niego korzystać

Reakcje słuchowe w okresie niemowlęcym odzwierciedlają aktywny proces realizacji umiejętności językowych i nabywania doświadczeń słuchowych, a nie bierne reakcje ciała na dźwięk.

Już w pierwszym miesiącu życia narząd słuchu ulega poprawie i ujawnia się wrodzona zdolność adaptacji słuchu do percepcji mowy. W pierwszych miesiącach życia dziecko reaguje na głos mamy, odróżniając go od innych dźwięków i obcych głosów.

U noworodków, nawet wcześniaków, w odpowiedzi na donośny głos lub dźwięk grzechotki pojawiają się różne reakcje motoryczne: dziecko zamyka oczy, marszczy czoło, ma płaczliwy grymas, przyspiesza oddech. Czasami reakcje mogą być inne: dziecko wyciąga ramiona, rozkłada palce, otwiera usta i wykonuje ruchy ssące. Reakcji na głośny dźwięk może towarzyszyć także drganie gałek ocznych, zwężenie, a następnie rozszerzenie źrenic. W 2 tygodniu życia pojawia się koncentracja słuchowa – płaczące dziecko cichnie pod wpływem silnego bodźca słuchowego i słucha.

Rozwój percepcji u młodszych przedszkolaków jest bezpośrednio powiązany z edukacją sensoryczną. Edukacja sensoryczna ma na celu nauczenie dzieci pełniejszego, dokładnego i szczegółowego postrzegania takich właściwości obiektów, jak kolor, kształt i rozmiar. To właśnie wczesny wiek przedszkolny najkorzystniej wpływa na poprawę funkcjonowania narządów zmysłów dziecka. Dobrze rozwinięta percepcja jest kluczem do pomyślnej edukacji dziecka w szkole, ale jest także niezbędna w wielu rodzajach aktywności zawodowej osoby dorosłej.

Sukces rozwoju sensorycznego dziecka w dużej mierze zależy od umiejętnego wdrażania przez dorosłych specjalnych gier i zajęć. Bez takich zajęć percepcja dzieci przez długi czas pozostaje powierzchowna i fragmentaryczna, co z kolei komplikuje późniejszy rozwój ich myślenia, pamięci i wyobraźni.

Postrzeganie powstaje w związku z rozwojem i komplikacjami działalności analizatorów. W codziennym kontakcie z określonymi osobami i otaczającymi obiektami dziecko stale doświadcza podrażnień wzrokowych, słuchowych, skórnych i innych. Stopniowo podrażnienia wywoływane przez dany przedmiot oddzielają się od wszelkich wpływów otaczających obiektów i zjawisk i są ze sobą powiązane, co prowadzi do pojawienia się postrzegania cech charakterystycznych danego obiektu.

Wzmocnienie ma ogromne znaczenie dla kształtowania percepcji, a także innych procesów umysłowych.

Wyodrębnienie zespołu bodźców związanych z danym przedmiotem i utworzenie powiązań między nimi przebiega pomyślnie, jeśli przedmiot ten nabierze dla dziecka jakiegoś ważnego znaczenia lub ze względu na swoją niezwykłość wywołuje odruch oznajmująco-poszukiwawczy.

W tym przypadku prawidłowa identyfikacja zespołu bodźców i tworzenie odpowiednich połączeń jest wzmocnione osiągnięciem niezbędnego wyniku, w wyniku czego następuje rozwój i poprawa percepcji

Charakterystyczne jest, że dziecko zaczyna najpierw dostrzegać to, co ma dla niego największe znaczenie życiowe, co wiąże się z zaspokojeniem jego potrzeb życiowych. Zatem spośród wszystkich otaczających go ludzi i przedmiotów dziecko przede wszystkim identyfikuje i rozpoznaje opiekującą się nim matkę. W przyszłości krąg postrzeganych obiektów i zjawisk coraz bardziej się poszerza.

Przedszkolaki odnoszą duże sukcesy w postrzeganiu słów swojego języka ojczystego, a także w rozróżnianiu prostych melodii.

Jednocześnie nazywanie postrzeganych obiektów i zjawisk przez osobę dorosłą, a następnie przez samo dziecko, przyciąga przeszłe doświadczenia związane z tym słowem, co nadaje percepcji znaczący, świadomy charakter.

W warunkach odpowiednio zorganizowanego procesu pedagogicznego przedszkolak stopniowo uczy się nie poprzestawać na pierwszym wrażeniu, ale uważniej i systematycznie badać, badać, odczuwać otaczające go przedmioty i uważniej słuchać tego, co się do niego mówi. Dzięki temu pojawiające się w jego głowie obrazy percepcji otaczającej rzeczywistości stają się dokładniejsze i bogatsze w treść.

Równolegle z percepcją wzrokową rozwijają także inne rodzaje percepcji, wśród których należy wymienić przede wszystkim percepcję dotykową i słuchową.

Dziecko otacza wiele dźwięków: muzyka, śpiew ptaków, szelest trawy, szum wiatru, szmer wody...

Słuchając dźwięków, porównując ich brzmienie i próbując je powtórzyć, dziecko zaczyna nie tylko słyszeć, ale także rozróżniać dźwięki swojej rodzimej natury

Słuch odgrywa wiodącą rolę w tworzeniu mowy dźwiękowej. Funkcjonuje już od pierwszych godzin życia dziecka. Już od pierwszego miesiąca rozwijają się odruchy warunkowe słuchowe, a od pięciu miesięcy proces ten zachodzi dość szybko. Dziecko zaczyna rozróżniać głos matki, muzykę itp. Bez wzmocnienia odruchy te szybko zanikają. To wczesne zaangażowanie kory w rozwój słuchu zapewnia wczesny rozwój mowy słuchowej. Choć słuch w rozwoju wyprzedza rozwój ruchów narządów mowy, początkowo nie jest on dostatecznie rozwinięty, co powoduje szereg niedoskonałości mowy.

Dźwięki i słowa innych są postrzegane jako niezróżnicowane (różnica między nimi nie jest uświadamiana), tj. niejasne, zniekształcone. Dlatego dzieci mieszają jeden dźwięk z drugim i słabo rozumieją mowę.

W wieku przedszkolnym, pod wpływem odpowiedniej pracy edukacyjnej, wzrasta rola sygnałów dźwiękowych w organizacji percepcji dzieci.

Należy zaznaczyć, że praca mająca na celu rozwój percepcji słuchowej jest bardzo istotna w ogólnym rozwoju psychiki dziecka

Rozwój percepcji słuchowej ma ogromne znaczenie w przygotowaniu przedszkolaka do rozpoczęcia nauki w szkole.

Osoba odbiera dźwięk przez ucho (ryc.).

Na zewnątrz znajduje się zlew ucho zewnętrzne , przechodząc do kanału słuchowego o średnicy D 1 = 5 mm i długość 3 cm.

Dalej znajduje się błona bębenkowa, która wibruje pod wpływem fali dźwiękowej (rezonuje). Błona jest przymocowana do kości ucho środkowe , przenosząc wibracje na inną membranę i dalej do ucha wewnętrznego.

Ucho wewnętrzne wygląda jak skręcona rurka („ślimak”) z płynem. Średnica tej rurki D 2 = 0,2 mm długość 3 – 4 cm długi.

Ponieważ wibracje powietrza w fali dźwiękowej są słabe, aby bezpośrednio wzbudzić płyn w ślimaku, układ ucha środkowego i wewnętrznego wraz z ich membranami pełni rolę wzmacniacza hydraulicznego. Powierzchnia błony bębenkowej ucha wewnętrznego jest mniejsza niż powierzchnia błony bębenkowej ucha środkowego. Ciśnienie wywierane przez dźwięk na błony bębenkowe jest odwrotnie proporcjonalne do powierzchni:

.

Dlatego nacisk na ucho wewnętrzne znacznie wzrasta:

.

W uchu wewnętrznym na całej długości rozciągnięta jest kolejna błona (podłużna), twarda na początku ucha i miękka na końcu. Każda sekcja tej podłużnej membrany może wibrować z własną częstotliwością. W części twardej wzbudzane są oscylacje o wysokiej częstotliwości, a w części miękkiej oscylacje o niskiej częstotliwości. Wzdłuż tej błony przebiega nerw przedsionkowo-ślimakowy, który wyczuwa wibracje i przekazuje je do mózgu.

Najniższa częstotliwość drgań źródła dźwięku 16-20 Hz jest odbierany przez ucho jako dźwięk o niskim basie. Region najwyższa czułość słuchu przechwytuje część podzakresów średnich częstotliwości i część podzakresów wysokich częstotliwości i odpowiada zakresowi częstotliwości od 500 Hz zanim 4-5 kHz . Ludzki głos i dźwięki wytwarzane przez większość ważnych dla nas procesów zachodzących w przyrodzie mają częstotliwość w tym samym przedziale. W tym przypadku dźwięki o częstotliwościach od 2 kHz zanim 5 kHz słyszalny przez ucho jako dźwięk dzwonienia lub gwizdania. Innymi słowy, najważniejsze informacje są przesyłane przy częstotliwościach audio do ok 4-5 kHz.

Podświadomie dzielimy dźwięki na „pozytywne”, „negatywne” i „neutralne”.

Do dźwięków negatywnych zaliczają się dźwięki, które wcześniej były nieznane, dziwne i niewytłumaczalne. Powodują strach i niepokój. Należą do nich również dźwięki o niskiej częstotliwości, na przykład niskie uderzenie bębna lub wycie wilka, ponieważ budzą strach. Ponadto strach i przerażenie budzą niesłyszalne dźwięki o niskiej częstotliwości (infradźwięki). Przykłady:

W latach 30. XX wieku w jednym z londyńskich teatrów wykorzystano ogromną piszczałkę organową jako efekt sceniczny. Infradźwięki tej fajki wprawiły cały budynek w drżenie, a w ludziach zapanował strach.

Pracownicy National Physics Laboratory w Anglii przeprowadzili eksperyment, dodając ultraniskie częstotliwości (infradźwięki) do brzmienia konwencjonalnych instrumentów akustycznych muzyki klasycznej. Słuchacze odczuli spadek nastroju i uczucie strachu.

Na Wydziale Akustyki Moskiewskiego Uniwersytetu Państwowego prowadzono badania nad wpływem muzyki rockowej i popowej na organizm człowieka. Okazało się, że częstotliwość głównego rytmu utworu „Deep People” powoduje niekontrolowane podniecenie, utratę kontroli nad sobą, agresywność wobec innych lub negatywne emocje wobec siebie. Piosenka „The Beatles”, na pierwszy rzut oka eufoniczna, okazała się szkodliwa, a nawet niebezpieczna, ponieważ ma podstawowy rytm około 6,4 Hz. Częstotliwość ta rezonuje z częstotliwościami klatki piersiowej, jamy brzusznej i jest bliska częstotliwości naturalnej mózgu (7 Hz.). Dlatego podczas słuchania tej kompozycji tkanki brzucha i klatki piersiowej zaczynają boleć i stopniowo zapadać się.

Infradźwięki powodują drgania w różnych układach w organizmie człowieka, w szczególności w układzie sercowo-naczyniowym. Ma to niekorzystne skutki i może prowadzić np. do nadciśnienia. Oscylacje o częstotliwości 12 Hz mogą, jeśli ich intensywność przekroczy próg krytyczny, spowodować śmierć organizmów wyższych, w tym człowieka. Ta i inne częstotliwości infradźwiękowe występują w hałasie przemysłowym, hałasie drogowym i innych źródłach.

Komentarz: U zwierząt rezonans częstotliwości muzycznych i częstotliwości naturalnych może prowadzić do zaburzenia funkcji mózgu. Kiedy brzmi „metal rock”, krowy przestają dawać mleko, ale świnie wręcz przeciwnie, uwielbiają metal rock.

Dźwięki strumienia, przypływu morza czy śpiewu ptaków są pozytywne; wywołują spokój.

Poza tym rock nie zawsze jest zły. Na przykład muzyka country grana na banjo pomaga w powrocie do zdrowia, choć już na samym początku choroby źle wpływa na zdrowie.

Pozytywne dźwięki obejmują klasyczne melodie. Na przykład amerykańscy naukowcy umieszczali wcześniaki w pudełkach, aby słuchać muzyki Bacha i Mozarta, a dzieci szybko wracały do ​​zdrowia i przybierały na wadze.

Dzwonienie ma korzystny wpływ na zdrowie człowieka.

Każdy efekt dźwiękowy jest wzmocniony w półmroku i ciemności, ponieważ zmniejsza się proporcja informacji otrzymywanych za pomocą wzroku

Pochłanianie dźwięku w powietrzu i otaczających powierzchniach

Pochłanianie dźwięku w powietrzu

W każdym momencie w dowolnym punkcie pomieszczenia natężenie dźwięku jest równe sumie natężenia dźwięku bezpośredniego wydobywającego się bezpośrednio ze źródła i natężenia dźwięku odbitego od otaczających powierzchni pomieszczenia:

Kiedy dźwięk rozchodzi się w powietrzu atmosferycznym i jakimkolwiek innym ośrodku, następuje utrata natężenia. Straty te są spowodowane absorpcją energii dźwiękowej w powietrzu i otaczających powierzchniach. Rozważmy zastosowanie pochłaniania dźwięku teoria fal .

Wchłanianie dźwięk to zjawisko nieodwracalnej przemiany energii fali dźwiękowej w inny rodzaj energii, przede wszystkim w energię ruchu termicznego cząstek ośrodka. Pochłanianie dźwięku następuje zarówno w powietrzu, jak i wtedy, gdy dźwięk odbija się od otaczających powierzchni.

Pochłanianie dźwięku w powietrzu towarzyszy spadek ciśnienia akustycznego. Pozwól, aby dźwięk płynął wzdłuż kierunku R ze źródła. Następnie w zależności od odległości R w stosunku do źródła dźwięku amplituda ciśnienia akustycznego maleje zgodnie z: prawo wykładnicze :

, (63)

Gdzie P 0 – początkowe ciśnienie akustyczne przy R = 0

,

 – współczynnik absorpcji dźwięk. Wzór (63) wyraża prawo pochłaniania dźwięku .

Znaczenie fizyczne współczynnik  jest to, że współczynnik pochłaniania jest liczbowo równy odwrotności odległości, o jaką maleje ciśnienie akustyczne mi = 2,71 raz:

Jednostka SI:

.

Ponieważ siła dźwięku (intensywność) jest proporcjonalna do kwadratu ciśnienia akustycznego, to jest taka sama prawo pochłaniania dźwięku można zapisać jako:

, (63*)

Gdzie I 0 – siła (natężenie) dźwięku w pobliżu źródła dźwięku, tj. przy R = 0 :

.

Wykresy zależności P dźwięk (R) I I(R) są przedstawione na ryc. 16.

Z wzoru (63*) wynika, że ​​dla poziomu natężenia dźwięku obowiązuje równanie:

.

. (64)

Dlatego jednostką współczynnika absorpcji w SI jest: neper na metr

,

Ponadto można to obliczyć w bela na metr (b/m) Lub decybeli na metr (dB/m).

Komentarz: Można scharakteryzować pochłanianie dźwięku współczynnik straty , co jest równe

, (65)

Gdzie  – długość fali dźwiękowej, produkt  – l ogarytmiczny współczynnik tłumienia dźwięk. Wartość równa odwrotności współczynnika strat

,

zwany współczynnik jakości .

Nie ma jeszcze pełnej teorii pochłaniania dźwięku w powietrzu (atmosferze). Liczne szacunki empiryczne podają różne wartości współczynnika absorpcji.

Pierwsza (klasyczna) teoria pochłaniania dźwięku została stworzona przez Stokesa i opiera się na uwzględnieniu wpływu lepkości (tarcia wewnętrznego pomiędzy warstwami ośrodka) i przewodności cieplnej (wyrównanie temperatur pomiędzy warstwami ośrodka). Uproszczony Formuła Stokesa ma postać:

, (66)

Gdzie  – lepkość powietrza,  – Współczynnik Poissona,  0 – gęstość powietrza w temperaturze 0 0 C,  – prędkość dźwięku w powietrzu. W normalnych warunkach wzór ten będzie miał postać:

. (66*)

Jednakże wzór Stokesa (63) lub (63*) obowiązuje tylko dla jednoatomowy gazy, których atomy mają trzy translacyjne stopnie swobody, tj. kiedy  =1,67 .

Dla gazy o cząsteczkach 2, 3 lub wieloatomowych oznaczający  znacznie więcej, ponieważ dźwięk wzbudza rotacyjne i wibracyjne stopnie swobody cząsteczek. W przypadku takich gazów (w tym powietrza) wzór jest dokładniejszy

, (67)

Gdzie T N = 273,15 tys. – temperatura bezwzględna topnienia lodu (punkt potrójny), P N = 1,013 . 10 5 Tata – normalne ciśnienie atmosferyczne, T I P– rzeczywista (mierzona) temperatura i ciśnienie atmosferyczne,  =1,33 dla gazów dwuatomowych,  =1,33 dla gazów trój- i wieloatomowych.

Pochłanianie dźwięku przez otaczające powierzchnie

Pochłanianie dźwięku przez otaczające powierzchnie występuje, gdy dźwięk odbija się od nich. W tym przypadku część energii fali dźwiękowej zostaje odbita i powoduje pojawienie się stojących fal dźwiękowych, a pozostała część energii zostaje zamieniona na energię ruchu termicznego cząstek przeszkody. Procesy te charakteryzują się współczynnikiem odbicia i współczynnikiem absorpcji otaczającej struktury.

Współczynnik odbicia dźwięk wydobywający się z przeszkody bezwymiarowa wielkość równa stosunkowi części energii faliW negatywny , odbitego od przeszkody, na całą energię faliW Podkładka upadek na przeszkodę

.

Pochłanianie dźwięku przez przeszkodę charakteryzuje się współczynnik absorpcji – bezwymiarowa wielkość równa stosunkowi części energii faliW absorbujący pochłonięty przez przeszkodę(i przekształcona w energię wewnętrzną substancji barierowej), do całej energii falW Podkładka upadek na przeszkodę

.

Średni współczynnik absorpcji dźwięk docierający do wszystkich otaczających powierzchni jest równy

,

, (68*)

Gdzie  I – współczynnik pochłaniania dźwięku przez materiał I przeszkoda, S i – obszar I przeszkody, S– całkowita powierzchnia przeszkód, N- liczba różnych przeszkód.

Z tego wyrażenia możemy wywnioskować, że średni współczynnik absorpcji odpowiada pojedynczemu materiałowi, który mógłby pokryć wszystkie powierzchnie przegród pomieszczenia, zachowując przy tym całkowite pochłanianie dźwięku (A ), równy

. (69)

Fizyczne znaczenie całkowitego pochłaniania dźwięku (A): jest liczbowo równy współczynnikowi pochłaniania dźwięku otwartego otworu o powierzchni 1 m2.

.

Nazywa się jednostką pochłaniania dźwięku Sabin:

.