Percepția sunetului de către urechea umană. Caracteristici ale percepției umane. Auz Concepte generale de fiziologie a analizorului auditiv

ÎN mecanism de percepție a sunetului iau parte diferite structuri: undele sonore, care sunt vibrația moleculelor de aer, se propagă de la sursa sonoră, sunt captate de exterior, amplificate de urechea medie și sunt transformate de urechea internă în impulsuri nervoase care intră în creier.

Undele sonore sunt captate de auricul și prin canalul auditiv extern ajung la membrana timpanică - membrana care separă urechea externă de urechea medie. Vibrațiile membranei timpanice sunt transmise către osiculele urechii medii, care informează foramenul oval al acestora, astfel încât vibrațiile să ajungă în urechea internă plină de lichid. Vibrând, fereastra ovală generează mișcarea perilimfei, în care ia naștere un tip special de „undă”, traversând întreaga cohlee, mai întâi de-a lungul scării vestibulului, apoi de-a lungul timpanului, până când ajunge la o fereastră rotunjită, în care „valul” se diminuează. Datorita fluctuatiilor perilimfei, este stimulat organul Corti, situat in cohlee, care proceseaza miscarile perilimfei si, pe baza acestora, genereaza impulsuri nervoase care sunt transmise creierului prin nervul auditiv.

Mișcarea perilimfei face ca membrana principală, care alcătuiește suprafața buclei, unde se află organul lui Corti, să vibreze. Atunci când celulele senzoriale sunt mișcate prin vibrații, cilii mici de pe suprafața lor lovesc membrana tegumentară și produc modificări metabolice care transformă stimulii mecanici în nervi cohleari neuronali și ajung la nervul auditiv, de unde intră în creier, unde sunt recunoscuți și percepuți ca sunete.

FUNCȚIILE OASELOR URECHII MEDII.

Când membrana timpanică vibrează, se mișcă și osiculele urechii medii: fiecare vibrație determină mișcarea maleusului, ceea ce pune nicovala în mișcare, transmițând mișcarea către trepte, apoi baza treptei lovește fereastra ovală și astfel creează o undă în fluidul conținut în urechea internă. Deoarece membrana timpanică are o suprafață mai mare decât fereastra ovală, sunetul este concentrat și amplificat pe măsură ce călătorește prin osiculele urechii medii pentru a compensa pierderile de energie în timpul tranziției undelor sonore de la aer la lichid. Datorită acestui mecanism, pot fi percepute sunete foarte slabe.

Urechea umană poate percepe unde sonore având anumite caracteristici de intensitate și frecvență. În ceea ce privește frecvența, o persoană poate capta sunete în intervalul de la 16.000 la 20.000 de herți (vibrații pe secundă), iar auzul uman este deosebit de sensibil la vocea umană, care variază de la 1.000 la 4.000 de herți. Intensitatea, care depinde de amplitudinea undelor sonore, trebuie să aibă un anumit prag, și anume 10 decibeli: sunetele sub acest semn nu sunt percepute de ureche.

Leziunea auditivă este o deteriorare a capacității de a percepe sunetele din cauza apariției unei singure surse puternice de zgomot (de exemplu, o explozie) sau a uneia lungi (discoteci, concerte, loc de muncă etc.). Ca urmare a unei leziuni auditive, o persoană va auzi bine doar tonurile joase, în timp ce capacitatea de a auzi tonurile înalte se va deteriora. Cu toate acestea, este posibil să vă protejați aparatul auditiv folosind căști pentru urechi.

Conceptul de sunet și zgomot. Puterea sunetului.

Sunetul este un fenomen fizic, care este propagarea vibrațiilor mecanice sub formă de unde elastice într-un mediu solid, lichid sau gazos. Ca orice undă, sunetul este caracterizat prin amplitudine și spectru de frecvență. Amplitudinea unei unde sonore este diferența dintre cea mai mare și cea mai mică valoare a densității. Frecvența sunetului este numărul de vibrații ale aerului pe secundă. Frecvența este măsurată în Herți (Hz).

Undele cu frecvențe diferite sunt percepute de noi ca sunete cu înălțimi diferite. Sunetul cu o frecvență sub 16 - 20 Hz (interval de auz uman) se numește infrasunete; de la 15 - 20 kHz la 1 GHz, - prin ultrasunete, de la 1 GHz - prin hipersunete. Dintre sunetele audibile, se pot distinge fonetice (sunetele vorbirii și fonemele care alcătuiesc vorbirea orală) și sunetele muzicale (care alcătuiesc muzica). Sunetele muzicale conțin nu unul, ci mai multe tonuri și uneori componente de zgomot într-o gamă largă de frecvențe.

Zgomotul este un tip de sunet, este perceput de oameni ca un factor neplăcut, deranjant sau chiar dureros care creează disconfort acustic.

Pentru cuantificarea sunetului se folosesc parametri medii, determinați pe baza legilor statistice. Intensitatea sunetului este un termen învechit care descrie o magnitudine similară, dar nu identică cu, intensitatea sunetului. Depinde de lungimea de undă. Unitate de intensitate a sunetului - bel (B). Nivel de sunet mai des Total măsurată în decibeli (0,1B). O persoană după ureche poate detecta o diferență de nivel de volum de aproximativ 1 dB.

Pentru a măsura zgomotul acustic, Stephen Orfield a fondat Laboratorul Orfield din South Minneapolis. Pentru a obține o liniște excepțională, camera folosește platforme acustice din fibră de sticlă de un metru grosime, pereți dubli din oțel izolați și beton cu grosimea de 30 cm. Camera blochează 99,99% din sunetele externe și le absoarbe pe cele interne. Această cameră este folosită de mulți producători pentru a testa volumul produselor lor, cum ar fi supapele cardiace, sunetul afișajului telefonului mobil, sunetul comutatorului de pe bordul mașinii. De asemenea, este folosit pentru a determina calitatea sunetului.

Sunetele de diferite puteri au efecte diferite asupra corpului uman. Asa de Sunetul de până la 40 dB are un efect calmant. De la expunerea la sunet de 60-90 dB, apare o senzație de iritație, oboseală, dureri de cap. Un sunet cu o putere de 95-110 dB provoacă o slăbire treptată a auzului, stres neuropsihic și diverse boli. Un sunet de la 114 dB provoacă intoxicație sonoră, cum ar fi intoxicația cu alcool, tulbură somnul, distruge psihicul și duce la surditate.

În Rusia, există norme sanitare pentru nivelul de zgomot admis, unde pentru diferite teritorii și condiții de prezență a unei persoane, sunt date limite ale nivelului de zgomot:

Pe teritoriul microdistrictului, este de 45-55 dB;

· la clasele școlare 40-45 dB;

spitale 35-40 dB;

· în industrie 65-70 dB.

Noaptea (23:00-07:00) nivelurile de zgomot ar trebui să fie cu 10 dB mai mici.

Exemple de intensitate a sunetului în decibeli:

Foșnet de frunze: 10

Spații de locuit: 40

Conversație: 40–45

Birou: 50–60

Zgomot magazin: 60

TV, țipete, râs la distanță de 1 m: 70-75

Strada: 70–80

Fabrică (industrie grea): 70–110

Ferăstrău cu lanț: 100

Lansare cu jet: 120–130

Zgomot la discotecă: 175

Percepția umană a sunetelor

Auzul este capacitatea organismelor biologice de a percepe sunetele cu organele auzului. Originea sunetului se bazează pe vibrațiile mecanice ale corpurilor elastice. În stratul de aer adiacent direct suprafeței corpului oscilant are loc condensarea (compresia) și rarefierea. Aceste compresii si rarefactie alterneaza in timp si se propagă în lateral sub forma unei unde longitudinale elastice, care ajunge la ureche și provoacă fluctuații periodice de presiune în apropierea acesteia care afectează analizatorul auditiv.

O persoană obișnuită este capabilă să audă vibrațiile sonore în intervalul de frecvență de la 16-20 Hz la 15-20 kHz. Capacitatea de a distinge frecvențele sonore este foarte dependentă de individ: vârsta lui, sexul, susceptibilitatea la boli auditive, antrenament și oboseală auditivă.

La om, organul auzului este urechea, care percepe impulsurile sonore și este, de asemenea, responsabilă de poziția corpului în spațiu și de capacitatea de a menține echilibrul. Acesta este un organ pereche care este situat în oasele temporale ale craniului, limitat din exterior de auricule. Este reprezentată de trei departamente: urechea externă, medie și interioară, fiecare dintre ele își îndeplinește funcțiile specifice.

Urechea externă este formată din auricul și meatul auditiv extern. Auriculul din organismele vii funcționează ca un receptor al undelor sonore, care sunt apoi transmise în interiorul aparatului auditiv. Valoarea auriculei la om este mult mai mică decât la animale, deci la om este practic nemișcată.

Pliurile auriculei umane introduc mici distorsiuni de frecvență în sunetul care intră în canalul urechii, în funcție de localizarea orizontală și verticală a sunetului. Astfel, creierul primește informații suplimentare pentru a clarifica locația sursei de sunet. Acest efect este uneori folosit în acustică, inclusiv pentru a crea o senzație de sunet surround atunci când utilizați căști sau aparate auditive. Meatul auditiv extern se termină orbește: este separat de urechea medie prin membrana timpanică. Undele sonore prinse de auricul lovesc timpanul și îl fac să vibreze. La rândul lor, vibrațiile membranei timpanice sunt transmise urechii medii.

Partea principală a urechii medii este cavitatea timpanică - un spațiu mic cu un volum de aproximativ 1 cm³, situat în osul temporal. Există trei osicule auditive aici: ciocanul, nicovala și etrierul - sunt conectate între ele și cu urechea interioară (fereastra vestibulului), transmit vibrații sonore de la urechea exterioară către cea interioară, în timp ce le amplifică. Cavitatea urechii medii este conectată la nazofaringe prin trompa lui Eustachio, prin care presiunea medie a aerului din interiorul și din exteriorul timpanului este egalizată.

Urechea internă, datorită formei sale complicate, se numește labirint. Labirintul osos este format din vestibul, cohlee și canale semicirculare, dar numai cohleea este direct legată de auz, în interiorul căruia se află un canal membranos umplut cu lichid, pe peretele inferior al căruia se află un aparat receptor al analizorului auditiv. acoperite cu celule piloase. Celulele părului preiau fluctuațiile fluidului care umple canalul. Fiecare celulă de păr este reglată la o anumită frecvență sonoră.

Organul auditiv uman funcționează după cum urmează. Auriculele preiau vibrațiile undei sonore și le direcționează către canalul urechii. Prin intermediul acestuia, vibrațiile sunt trimise către urechea medie și, ajungând la timpan, provoacă vibrațiile acesteia. Prin sistemul de oscule auditive, vibrațiile sunt transmise mai departe - către urechea internă (vibrațiile sonore sunt transmise membranei ferestrei ovale). Vibrațiile membranei determină mișcarea fluidului din cohlee, ceea ce la rândul său face ca membrana bazală să vibreze. Când fibrele se mișcă, firele de păr ale celulelor receptore ating membrana tegumentară. Excitația are loc în receptori, care în cele din urmă este transmisă prin nervul auditiv la creier, unde, prin mijloc și diencefal, excitația intră în zona auditivă a cortexului cerebral, situat în lobii temporali. Iată distincția finală a naturii sunetului, tonul, ritmul, puterea, înălțimea și sensul acestuia.

Impactul zgomotului asupra oamenilor

Este dificil de supraestimat impactul zgomotului asupra sănătății umane. Zgomotul este unul dintre acei factori cu care nu te poți obișnui. O persoană i se pare doar că este obișnuită cu zgomotul, dar poluarea acustică, acționând constant, distruge sănătatea umană. Zgomotul provoacă o rezonanță a organelor interne, uzându-le treptat imperceptibil pentru noi. Nu fără motiv în Evul Mediu a existat o execuție „sub clopot”. Zumzetul clopoțelului l-a chinuit și l-a ucis încet pe condamnat.

Multă vreme, efectul zgomotului asupra corpului uman nu a fost studiat în mod special, deși deja în antichitate știau despre răul acestuia. În prezent, oamenii de știință din multe țări ale lumii efectuează diverse studii pentru a determina impactul zgomotului asupra sănătății umane. În primul rând, sistemul nervos, cardiovascular și organele digestive suferă de zgomot. Există o relație între morbiditate și durata șederii în condiții de poluare acustică. O creștere a bolilor se observă după ce a trăit 8-10 ani când este expus la zgomot cu o intensitate peste 70 dB.

Zgomotul prelungit afectează negativ organul auzului, reducând sensibilitatea la sunet. Expunerea regulată și prelungită la zgomotul industrial de 85-90 dB duce la apariția pierderii auzului (pierderea gradată a auzului). Dacă puterea sunetului este mai mare de 80 dB, există pericolul pierderii sensibilității vilozităților situate în urechea medie - procesele nervilor auditivi. Moartea a jumătate dintre ei nu duce încă la o pierdere vizibilă a auzului. Și dacă mai mult de jumătate mor, o persoană se va cufunda într-o lume în care nu se aude foșnetul copacilor și bâzâitul albinelor. Odată cu pierderea tuturor cele treizeci de mii de vilozități auditive, o persoană intră în lumea tăcerii.

Zgomotul are un efect acumulativ, de ex. iritația acustică, acumulată în organism, deprimă tot mai mult sistemul nervos. Prin urmare, înainte de pierderea auzului din cauza expunerii la zgomot, apare o tulburare funcțională a sistemului nervos central. Zgomotul are un efect deosebit de nociv asupra activității neuropsihice a organismului. Procesul bolilor neuropsihiatrice este mai mare în rândul persoanelor care lucrează în condiții de zgomot decât în ​​rândul persoanelor care lucrează în condiții normale de zgomot. Toate tipurile de activitate intelectuală sunt afectate, starea de spirit se înrăutățește, uneori există un sentiment de confuzie, anxietate, frică, frică, iar la intensitate mare - o senzație de slăbiciune, ca după un șoc nervos puternic. În Marea Britanie, de exemplu, unul din patru bărbați și una din trei femei suferă de nevroză din cauza nivelului ridicat de zgomot.

Zgomotele provoacă tulburări funcționale ale sistemului cardiovascular. Modificările care apar în sistemul cardiovascular uman sub influența zgomotului au următoarele simptome: durere în inimă, palpitații, instabilitate a pulsului și a tensiunii arteriale, uneori există o tendință de spasm a capilarelor extremităților și fundului de ochi. Schimbările funcționale care apar în sistemul circulator sub influența zgomotului intens, în timp, pot duce la modificări persistente ale tonusului vascular, contribuind la dezvoltarea hipertensiunii arteriale.

Sub influența zgomotului, se modifică metabolismul carbohidraților, grăsimilor, proteinelor, sării, care se manifestă printr-o modificare a compoziției biochimice a sângelui (nivelul zahărului din sânge scade). Zgomotul are un efect dăunător asupra analizoarelor vizuale și vestibulare, reduce activitatea reflexă ceea ce duce adesea la accidente și răni. Cu cât este mai mare intensitatea zgomotului, cu atât persoana vede mai rău și reacționează la ceea ce se întâmplă.

Zgomotul afectează și capacitatea de a desfășura activități intelectuale și educaționale. De exemplu, rezultatele elevilor. În 1992, la München, aeroportul a fost mutat într-o altă parte a orașului. Și s-a dovedit că studenții care locuiau în apropierea vechiului aeroport, care înainte de închiderea lui aveau performanțe slabe la citirea și reținerea informațiilor, au început să dea rezultate mult mai bune în tăcere. Dar în școlile din zona în care a fost mutat aeroportul, performanța școlară, dimpotrivă, s-a înrăutățit, iar copiii au primit o nouă scuză pentru notele proaste.

Cercetătorii au descoperit că zgomotul poate distruge celulele plantelor. De exemplu, experimentele au arătat că plantele care sunt bombardate cu sunete se usucă și mor. Cauza morții este eliberarea excesivă de umiditate prin frunze: atunci când nivelul de zgomot depășește o anumită limită, florile ies literalmente cu lacrimi. Albina își pierde capacitatea de a naviga și încetează să lucreze la zgomotul unui avion cu reacție.

Muzica modernă foarte zgomotoasă tocește și auzul, provoacă boli nervoase. La 20 la sută dintre tinerii bărbați și femei care ascultă adesea muzică contemporană la modă, auzul s-a dovedit a fi plictisit în aceeași măsură ca la bătrânii de 85 de ani. Un pericol deosebit sunt jucătorii și discotecile pentru adolescenți. De obicei, nivelul de zgomot dintr-o discotecă este de 80–100 dB, ceea ce este comparabil cu nivelul de zgomot al traficului intens sau al unui turboreactor care decolează la 100 m. Volumul sunetului playerului este de 100-114 dB. Ciocanul pneumatic funcționează aproape la fel de asurzitor. Timpanele sănătoase pot tolera un volum al jucătorului de 110 dB timp de maximum 1,5 minute fără deteriorare. Oamenii de știință francezi notează că deficiențele de auz din secolul nostru se răspândesc activ în rândul tinerilor; pe măsură ce îmbătrânesc, este mai probabil să fie forțați să folosească aparate auditive. Chiar și un nivel scăzut al volumului interferează cu concentrarea în timpul muncii mentale. Muzica, chiar dacă este foarte liniștită, reduce atenția - acest lucru trebuie luat în considerare atunci când faceți temele. Pe măsură ce sunetul devine mai puternic, corpul eliberează o mulțime de hormoni de stres, cum ar fi adrenalina. Acest lucru îngustează vasele de sânge, încetinind activitatea intestinelor. În viitor, toate acestea pot duce la încălcări ale inimii și circulației sanguine. Pierderea auzului din cauza zgomotului este o boală incurabilă. Este aproape imposibil să reparați chirurgical un nerv deteriorat.

Suntem afectați negativ nu doar de sunetele pe care le auzim, ci și de cele care se află în afara domeniului de audibilitate: în primul rând, infrasunetele. Infrasunetele în natură apar în timpul cutremurelor, fulgerelor și vântului puternic. În oraș, sursele de infrasunete sunt mașinile grele, ventilatoarele și orice echipament care vibrează . Infrasunetele cu un nivel de până la 145 dB provoacă stres fizic, oboseală, dureri de cap, tulburări ale aparatului vestibular. Dacă infrasunetele sunt mai puternice și mai lungi, atunci o persoană poate simți vibrații în piept, gură uscată, tulburări de vedere, dureri de cap și amețeli.

Pericolul infrasunetelor este că este dificil de apărat împotriva acestuia: spre deosebire de zgomotul obișnuit, este practic imposibil de absorbit și se răspândește mult mai departe. Pentru a-l suprima, este necesar să reduceți sunetul în sursă în sine cu ajutorul unor echipamente speciale: amortizoare de tip reactiv.

Tăcerea completă dăunează și corpului uman. Deci, angajații unui birou de proiectare, care avea o izolare fonică excelentă, deja o săptămână mai târziu au început să se plângă de imposibilitatea de a lucra în condiții de tăcere apăsătoare. Erau nervoși, și-au pierdut capacitatea de lucru.

Un exemplu specific al impactului zgomotului asupra organismelor vii poate fi considerat următorul eveniment. Mii de pui neclocuți au murit în urma dragării efectuate de compania germană Moebius la ordinul Ministerului Transporturilor al Ucrainei. Zgomotul de la echipamentul de lucru a fost purtat pe 5-7 km, având un impact negativ asupra teritoriilor adiacente Rezervației Biosferei Dunării. Reprezentanții Rezervației Biosferei Dunării și ai altor 3 organizații au fost nevoiți să constate cu durere moartea întregii colonii de șternă pestriță și șternă comună, care se aflau pe Spitul Ptichya. Delfinii și balenele se spală pe țărm din cauza sunetelor puternice ale sonarului militar.

Surse de zgomot în oraș

Sunetele au cel mai dăunător efect asupra unei persoane din orașele mari. Dar chiar și în satele suburbane se poate suferi de poluarea fonică cauzată de dispozitivele tehnice de lucru ale vecinilor: o mașină de tuns iarba, un strung sau un centru de muzică. Zgomotul de la acestea poate depăși normele maxime admise. Și totuși, principala poluare fonică are loc în oraș. Sursa acesteia în majoritatea cazurilor sunt vehiculele. Cea mai mare intensitate a sunetelor vine de la autostrăzi, metrouri și tramvaie.

Transport cu motor. Cele mai ridicate niveluri de zgomot se observă pe străzile principale ale orașelor. Intensitatea medie a traficului ajunge la 2000-3000 de vehicule pe oră și mai mult, iar nivelurile maxime de zgomot sunt de 90-95 dB.

Nivelul zgomotului stradal este determinat de intensitatea, viteza și compoziția fluxului de trafic. În plus, nivelul zgomotului stradal depinde de deciziile de planificare (profilul longitudinal și transversal al străzilor, înălțimea și densitatea clădirii) și de elemente de amenajare precum acoperirea carosabilului și prezența spațiilor verzi. Fiecare dintre acești factori poate modifica nivelul zgomotului din trafic cu până la 10 dB.

Într-un oraș industrial, un procent mare de transport de marfă pe autostrăzi este obișnuit. Creșterea fluxului general de vehicule, camioane, în special camioane grele cu motoare diesel, duce la creșterea nivelului de zgomot. Zgomotul care apare pe carosabilul autostrăzii se extinde nu numai pe teritoriul adiacent autostrăzii, ci și în adâncul clădirilor rezidențiale.

Transport feroviar. Creșterea vitezei trenului duce, de asemenea, la o creștere semnificativă a nivelului de zgomot în zonele rezidențiale situate de-a lungul liniilor de cale ferată sau în apropierea stațiilor de triaj. Nivelul maxim de presiune sonoră la o distanță de 7,5 m de un tren electric în mișcare ajunge la 93 dB, de la un tren de călători - 91, de la un tren de marfă -92 dB.

Zgomotul generat de trecerea trenurilor electrice se răspândește cu ușurință într-o zonă deschisă. Energia sonoră scade cel mai semnificativ la o distanță de primii 100 m de sursă (cu 10 dB în medie). La o distanta de 100-200, reducerea zgomotului este de 8 dB, iar la o distanta de 200 la 300 doar 2-3 dB. Principala sursă de zgomot feroviar este impactul mașinilor atunci când se conduce la îmbinări și șinele denivelate.

Dintre toate tipurile de transport urban cel mai zgomotos tramvai. Roțile de oțel ale unui tramvai atunci când se deplasează pe șine creează un nivel de zgomot cu 10 dB mai mare decât roțile mașinilor când sunt în contact cu asfaltul. Tramvaiul creează încărcături de zgomot atunci când motorul funcționează, deschide ușile și semnale sonore. Nivelul ridicat de zgomot din traficul de tramvai este unul dintre principalele motive pentru reducerea liniilor de tramvai în orașe. Totuși, tramvaiul are și o serie de avantaje, așa că prin reducerea zgomotului pe care îl creează, poate câștiga în competiția cu alte moduri de transport.

Tramvaiul de mare viteză este de mare importanță. Poate fi folosit cu succes ca principal mod de transport în orașele mici și mijlocii și în orașele mari - ca urban, suburban și chiar interurban, pentru comunicarea cu noi zone rezidențiale, zone industriale, aeroporturi.

Transport aerian. Transportul aerian ocupă o pondere semnificativă în regimul de zgomot al multor orașe. Adesea, aeroporturile de aviație civilă sunt situate în imediata apropiere a zonelor rezidențiale, iar rutele aeriene trec peste numeroase așezări. Nivelul de zgomot depinde de direcția pistelor și a traseelor ​​de zbor a aeronavelor, de intensitatea zborurilor în timpul zilei, de anotimpurile anului și de tipurile de aeronave bazate pe acest aerodrom. Cu operarea intensivă a aeroporturilor non-stop, nivelurile de zgomot echivalente într-o zonă rezidențială ajung la 80 dB ziua, 78 dB noaptea, iar nivelurile maxime de zgomot variază de la 92 la 108 dB.

Întreprinderi industriale. Întreprinderile industriale sunt o sursă de mare zgomot în zonele rezidențiale ale orașelor. Încălcarea regimului acustic se constată în cazurile în care teritoriul lor este direct către zone rezidențiale. Studiul zgomotului produs de om a arătat că acesta este constant și de bandă largă în ceea ce privește natura sunetului, adică sunet de diverse tonuri. Cele mai semnificative niveluri se observă la frecvențe de 500-1000 Hz, adică în zona de cea mai mare sensibilitate a organului auditiv. În atelierele de producție este instalat un număr mare de tipuri diferite de echipamente tehnologice. Deci, atelierele de țesut pot fi caracterizate printr-un nivel sonor de 90-95 dB A, ateliere de mecanică și scule - 85-92, ateliere de forjare - 95-105, sălile de mașini ale stațiilor de compresoare - 95-100 dB.

Electrocasnice. Odată cu debutul erei post-industriale, în casa unei persoane apar tot mai multe surse de poluare fonică (precum și electromagnetică). Sursa acestui zgomot este echipamentele de uz casnic și de birou.

Caracteristicile structurale și funcționale ale analizorului auditiv

Concepte generale de fiziologie a analizorului auditiv

ANALIZOR DE AUZ

Cu ajutorul unui analizor auditiv, o persoană se orientează în semnalele sonore ale mediului, formează reacții comportamentale adecvate, precum cele defensive sau de aprovizionare cu alimente. Capacitatea unei persoane de a percepe vorbirea vorbită și vocală, lucrările muzicale fac din analizatorul auditiv o componentă necesară a mijloacelor de comunicare, cunoaștere, adaptare.

Un stimul adecvat pentru analizatorul auditiv este sunete , adică mișcări oscilatorii ale particulelor de corpuri elastice care se propagă sub formă de unde într-o mare varietate de medii, inclusiv aer, și percepute de ureche .

Vibrațiile undelor sonore (undele sonore) se caracterizează prin frecvență Și amplitudine .

Frecvența undelor sonore determină înălțimea sunetului. O persoană distinge undele sonore cu o frecvență de 20 până la 20.000 Hz. Sunetele cu o frecvență sub 20 Hz - infrasunete și peste 20.000 Hz (20 kHz) - ultrasunete, nu sunt resimțite de o persoană. Undele sonore care au oscilații sinusoidale sau armonice se numesc ton.

Un sunet compus din frecvențe neînrudite se numește zgomot.. La unde sonore de înaltă frecvență - tonul este ridicat, la frecvență joasă - scăzut.

A doua caracteristică a sunetului pe care o distinge sistemul senzorial auditiv este sa forta,în funcţie de amplitudinea undelor sonore. Puterea sunetului este percepută de o persoană ca zgomot .

Senzația de zgomot crește odată cu amplificarea sunetului și depinde și de frecvența vibrațiilor sonore, adică. Intensitatea unui sunet este determinată de interacțiunea dintre intensitatea (puterea) și înălțimea (frecvența) sunetului. Unitatea de măsurare a volumului sunetului este alb , utilizate în mod obișnuit în practică decibel(dB), adică 0,1 bela. Oamenii disting, de asemenea, între sunete timbru, sau „culoare”. Timbrul semnalului sonor depinde de spectru, i.e. din compoziția frecvențelor suplimentare - acorduri care însoțesc frecvența principală - ton . După timbru, se pot distinge sunete de aceeași înălțime și volum, pe care se bazează recunoașterea oamenilor prin voce.

Sensibilitatea analizorului auditiv este definită ca intensitatea minimă a sunetului suficientă pentru a produce o senzație auditivă. În regiunea vibrațiilor sonore de la 1000 la 3000 pe secundă, care corespunde vorbirii umane, urechea are cea mai mare sensibilitate. Acest set de frecvențe se numește zona de vorbire .

Secțiunea receptorului (periferic) a analizorului auditiv, transformarea energiei undelor sonore în energia excitației nervoase, reprezentată de celulele de păr receptori ale organului lui Corti (organul lui Corti) situat în melc. Receptorii auditivi (fonoreceptorii) sunt mecanoreceptori, sunt secundari și sunt reprezentați de celulele capilare interioare și exterioare. Oamenii au aproximativ 3.500 de celule de păr interioare și 20.000 exterioare, care sunt situate pe membrana bazilară în interiorul canalului mijlociu al urechii interne.

Urechea internă (aparatul de recepție a sunetului), precum și urechea medie (aparatul de transmitere a sunetului) și urechea exterioară (aparatul de captare a sunetului) sunt combinate în concept organul auditiv (Fig. 2.6).

urechea externa datorita auriculului capteaza sunetele, le concentreaza in directia canalului auditiv extern si creste intensitatea sunetelor. În plus, structurile urechii externe îndeplinesc o funcție de protecție, protejând timpanul de efectele mecanice și termice ale mediului extern.

Orez. 2.6. organul auditiv

urechea medie(secția de sunet conductor) este reprezentată de cavitatea timpanică, unde se află trei osule auditive: ciocanul, nicovala și etrierul. Urechea medie este separată de canalul auditiv extern prin membrana timpanică. Mânerul maleusului este țesut în timpan, celălalt capăt al acestuia este articulat cu nicovala, care, la rândul său, este articulată cu etrierul. Etrierul este adiacent membranei ferestrei ovale. Zona membranei timpanice (70 mm 2) este mult mai mare decât aria ferestrei ovale (3,2 mm 2), datorită căreia presiunea undelor sonore pe membrana ferestrei ovale crește cu aproximativ 25 ori. Deoarece mecanismul de pârghie al osiculelor reduce amplitudinea undelor sonore de aproximativ 2 ori, atunci, în consecință, aceeași amplificare a undelor sonore are loc la fereastra ovală. Astfel, există o amplificare generală a sunetului de către urechea medie de aproximativ 60-70 de ori. Dacă luăm în considerare efectul de amplificare al urechii externe, atunci această valoare ajunge la 180 - 200 de ori. Urechea medie are un mecanism special de protectie, reprezentat de doi muschi: muschiul care intinde timpanul si muschiul care fixeaza etrierul. Gradul de contracție al acestor mușchi depinde de puterea vibrațiilor sonore. Cu vibrații sonore puternice, mușchii limitează amplitudinea vibrațiilor membranei timpanice și mișcarea etrierului, protejând astfel aparatul receptor din urechea internă de excitația excesivă și distrugere. Cu iritații puternice instantanee (lovind clopoțelul), acest mecanism de protecție nu are timp să funcționeze. Contracția ambilor mușchi ai cavității timpanice se realizează conform mecanismului reflexului necondiționat, care se închide la nivelul trunchiului cerebral. În cavitatea timpanică se menține presiunea egală cu presiunea atmosferică, ceea ce este foarte important pentru percepția adecvată a sunetelor. Această funcție este îndeplinită de trompa lui Eustachio, care conectează cavitatea urechii medii cu faringele. La înghițire, tubul se deschide, ventilând cavitatea urechii medii și egalând presiunea din ea cu presiunea atmosferică. Dacă presiunea externă se schimbă rapid (creștere rapidă la înălțime), iar înghițirea nu are loc, atunci diferența de presiune dintre aerul atmosferic și aerul din cavitatea timpanică duce la tensiunea timpanului și la apariția unor senzații neplăcute, o scăderea percepției sunetelor.

urechea internă reprezentată de cohlee - un canal osos răsucit spiralat cu 2,5 bucle, care este împărțit de membrana principală și membrana lui Reissner în trei părți înguste (scări). Canalul superior (scala vestibularis) începe din foramenul oval și se conectează cu canalul inferior (scala tympani) prin helicotremă (deschidere apicală) și se termină cu o fereastră rotundă. Ambele canale sunt un singur întreg și sunt umplute cu perilimfă, similară ca compoziție cu lichidul cefalorahidian. Între canalele superioare și inferioare se află mijlocul (scara din mijloc). Este izolat și umplut cu endolimfă. În interiorul canalului mijlociu, pe membrana principală, se află aparatul propriu-zis de percepere a sunetului - organul lui Corti (organul lui Corti) cu celule receptore, reprezentând secțiunea periferică a analizorului auditiv (Fig. 2.7).

Membrana principală de lângă fenestra ovală are 0,04 mm lățime, apoi se extinde treptat spre apex, ajungând la 0,5 mm în apropierea helicotremei. Deasupra organului lui Corti se află o membrană tectorială (tegumentară) de origine țesut conjunctiv, a cărei margine este fixă, cealaltă este liberă. Perii celulelor paroase exterioare și interioare sunt în contact cu membrana tectorială. În acest caz, conductivitatea canalelor ionice ale celulelor receptorului (de păr) se modifică și se formează potențialele receptorului de microfon și de sumare.

Orez. 2.7. Organul lui Corti

Mediatorul acetilcolina este format și eliberat în fanta sinaptică a sinapsei receptor-aferente. Toate acestea conduc la excitarea fibrei nervoase auditive, la apariția unui potențial de acțiune în ea. Așa se transformă energia undelor sonore într-un impuls nervos. Fiecare fibră nervoasă auditivă are o curbă de acordare a frecvenței, numită și curba frecvență-prag. Acest indicator caracterizează zona câmpului receptiv al fibrei, care poate fi îngustă sau largă. Este îngust cu sunete liniștite, iar odată cu creșterea intensității lor se extinde.

departamentul de dirijor Analizorul auditiv este reprezentat de un neuron bipolar periferic situat în ganglionul spiral al cohleei (primul neuron). Fibrele nervului auditiv (sau cohlear), formate din axonii neuronilor ganglionului spiralat, se termină pe celulele nucleilor complexului cohlear al medulei oblongate (al doilea neuron). Apoi, după o decusație parțială, fibrele se îndreaptă către corpul geniculat medial al metatalamusului, unde apare din nou comutarea (al treilea neuron), de aici excitația intră în cortex (al patrulea neuron). În corpurile geniculate mediale (interne), precum și în tuberculii inferiori ai cvadrigeminei, există centre de reacții motorii reflexe care apar sub acțiunea sunetului.

Central, sau cortical, departament analizatorul auditiv este situat în partea superioară a lobului temporal al creierului mare (girul temporal superior, câmpurile 41 și 42 conform lui Brodman). Importante pentru funcția analizorului auditiv sunt circumvoluția temporală transversală (girusul lui Geshl).

sistemul senzorial auditiv este completată de mecanisme de feedback care asigură reglarea activității tuturor nivelurilor analizorului auditiv cu participarea căilor descendente. Astfel de căi pornesc de la celulele cortexului auditiv, comutând succesiv în corpurile geniculate mediale ale metatalamusului, tuberculii posteriori (inferiori) ai cvadrigeminei și în nucleii complexului cohlear. Fiind parte a nervului auditiv, fibrele centrifuge ajung la celulele capilare ale organului Corti și le acordă la percepția anumitor semnale sonore.

Percepția înălțimii, a intensității sunetului și a locației sursei de sunet începe cu undele sonore care intră în urechea exterioară, unde pun timpanul în mișcare. Vibrațiile membranei timpanice sunt transmise prin sistemul osiculelor auditive ale urechii medii către membrana ferestrei ovale, ceea ce provoacă oscilații ale perilimfei scalei vestibulare (superioare). Aceste vibrații se transmit prin helicotremă către perilimfa scalei timpanice (inferioare) și ajung la fereastra rotundă, deplasându-și membrana spre cavitatea urechii medii (Fig. 2.8).

Vibrațiile perilimfei sunt transmise și endolimfei canalului membranos (de mijloc), ceea ce duce la mișcări oscilatorii ale membranei principale, constând din fibre individuale întinse precum coarde de pian. Sub acțiunea sunetului, fibrele membranei intră în mișcare oscilativă împreună cu celulele receptore ale organului Corti situat pe ele. În acest caz, firele de păr ale celulelor receptore sunt în contact cu membrana tectorială, cilii celulelor capilare sunt deformați. Apare mai întâi un potențial receptor, apoi un potențial de acțiune (impulsul nervos), care este apoi transportat de-a lungul nervului auditiv și transmis către alte părți ale analizorului auditiv.

Fenomene electrice în cohlee. Cinci fenomene electrice diferite pot fi înregistrate în cohlee.

1. Potențialul de membrană al celulei receptorului auditiv caracterizează starea de repaus.

2. Potențialul endolimfatic, sau potențialul endocohlear, se datorează unui nivel diferit de procese redox în canalele cohleare, rezultând o diferență de potențial (80 mV) între perilimfa canalului mijlociu al cohleei (al cărui potențial are o sarcină pozitivă). ) și conținutul canalelor superioare și inferioare. Acest potențial endocohlear afectează potențialul de membrană al celulelor receptorilor auditivi, creând un nivel critic de polarizare în ele, la care un ușor efect mecanic în timpul contactului celulelor receptorilor de păr cu membrana tectorială duce la excitație în ele.

Orez. 2.8. canale cohleare:

A - urechea medie și internă în secțiune (după P. Lindsay și D. Norman, 1974); b - propagarea vibrațiilor sonore în cohlee

3. Efectul microfonic al melcului a fost obținut într-un experiment pe pisici. Electrozii introduși în cohlee au fost conectați la un amplificator și un difuzor. Dacă au fost rostite diferite cuvinte lângă urechea pisicii, atunci acestea pot fi auzite în timp ce sunteți la difuzorul din altă cameră. Acest potențial este generat la nivelul membranei celulei părului ca rezultat al deformării părului la contactul cu membrana tectorială. Frecvența potențialelor microfonului corespunde frecvenței vibrațiilor sonore, iar amplitudinea potențialelor în anumite limite este proporțională cu intensitatea sunetelor vorbirii. Vibrațiile sonore care acționează asupra urechii interne duc la faptul că efectul microfonic rezultat se suprapune potențialului endocohlear și determină modularea acestuia.

4. Potențialul de însumare diferă de potențialul microfonului prin faptul că reflectă nu forma undei sonore, ci învelișul acesteia. Este un set de potențiale de microfon care apar sub acțiunea sunetelor puternice cu o frecvență peste 4000 - 5000 Hz. Potențialele de microfon și de însumare sunt asociate cu activitatea celulelor păroase exterioare și sunt considerate potențiale de receptor.

5. Potențialul de acțiune al nervului auditiv este înregistrat în fibrele sale, frecvența impulsurilor corespunde frecvenței undelor sonore, dacă nu depășește 1000 Hz. Sub acțiunea tonurilor mai înalte, frecvența impulsurilor în fibrele nervoase nu crește, deoarece 1000 de impulsuri / s este aproape frecvența maximă posibilă de generare a impulsurilor în fibrele nervului auditiv. Potențialul de acțiune în terminațiile nervoase este înregistrat la 0,5-1,0 ms după debutul efectului de microfon, ceea ce indică transmiterea sinaptică a excitației de la celula capilară la fibra nervoasă auditivă.

Percepția sunetelor de diferite înălțimi(frecvența), conform teoriei rezonanței Helmholtz, se datorează faptului că fiecare fibră a membranei principale este acordată la un sunet de o anumită frecvență. Deci, sunetele de joasă frecvență sunt percepute de undele lungi ale membranei principale, situate mai aproape de vârful cohleei, sunetele de înaltă frecvență sunt percepute de fibrele scurte ale membranei principale, situate mai aproape de baza cohleei. Sub acțiunea unui sunet complex, apar vibrații ale diferitelor fibre ale membranei.

În interpretarea modernă, mecanismul rezonanței stă la baza teoria locului, conform căruia întreaga membrană intră în starea de oscilaţie. Cu toate acestea, deviația maximă a membranei cohleare principale apare doar într-un anumit loc. Odată cu creșterea frecvenței vibrațiilor sonore, abaterea maximă a membranei principale este deplasată la baza cohleei, unde sunt situate fibrele mai scurte ale membranei principale - pentru fibrele scurte, este posibilă o frecvență de oscilație mai mare. Excitarea celulelor capilare din această secțiune specială a membranei, prin mediator, este transmisă fibrelor nervului auditiv sub forma unui anumit număr de impulsuri, a căror frecvență de repetiție este mai mică decât frecvența undelor sonore. (labilitatea fibrelor nervoase nu depășește 800 - 1000 Hz). Frecvența undelor sonore percepute ajunge la 20.000 Hz. În acest fel, se realizează un tip de codificare spațială a înălțimii și frecvenței semnalelor audio.

Sub acțiunea tonurilor de până la aproximativ 800 Hz, cu excepția spațială codificarea încă se desfășoară temporar (frecventa) codificare, în care informația este transmisă și de-a lungul anumitor fibre ale nervului auditiv, dar sub formă de impulsuri (saluri), a căror frecvență de repetiție repetă frecvența vibrațiilor sonore. Neuronii individuali la diferite niveluri ale sistemului senzorial auditiv sunt reglați la o anumită frecvență a sunetului, de exemplu. fiecare neuron are propriul prag de frecvență specific, frecvența sonoră specifică, la care răspunsul neuronului este maxim. Astfel, fiecare neuron din întregul set de sunete percepe doar anumite secțiuni destul de înguste ale intervalului de frecvență care nu coincid între ele, iar seturile de neuroni percep întreaga gamă de frecvență a sunetelor audibile, ceea ce oferă o percepție auditivă completă.

Legitimitatea acestei prevederi este confirmată de rezultatele protezelor auditive umane, când electrozii au fost implantați în nervul auditiv, iar fibrele acestuia au fost iritate de impulsuri electrice de diferite frecvențe, care corespundeau combinațiilor de sunet ale anumitor cuvinte și fraze, oferind o percepție semantică a vorbirii.

Analiza intensității sunetului efectuate și în sistemul senzorial auditiv. În acest caz, intensitatea sunetului este codificată atât de frecvența impulsurilor, cât și de numărul de receptori excitați și de neuroni corespunzători. În special, celulele receptorilor de păr exterior și interior au praguri de excitare diferite. Celulele interioare sunt excitate la o intensitate sonoră mai mare decât cele exterioare. În plus, pragurile de excitație ale celulelor interne sunt, de asemenea, diferite. În acest sens, în funcție de intensitatea sunetului, se modifică raportul dintre celulele receptorilor excitate ale organului Corti și natura impulsurilor care intră în sistemul nervos central. Neuronii sistemului senzorial auditiv au praguri de reacție diferite. Cu un semnal sonor slab, doar un număr mic de neuroni mai excitabili sunt implicați în reacție, iar cu o creștere a sunetului, neuronii cu o excitabilitate mai mică sunt excitați.

Trebuie remarcat faptul că, pe lângă conducția aerului, există conducerea osoasă a sunetului acestea. conducerea sunetului direct prin oasele craniului. În același timp, vibrațiile sonore provoacă vibrarea oaselor craniului și a labirintului, ceea ce duce la o creștere a presiunii perilimfei în canalul vestibular mai mult decât în ​​canalul timpanic, deoarece membrana care acoperă fereastra rotundă este elastică, iar cea ovală. fereastra se inchide cu un etrier. Ca urmare a acestui fapt, membrana principală este deplasată, la fel ca în cazul transmiterii aerului a vibrațiilor sonore.

Definiție localizarea sursei de sunet posibil cu auz binaural, adică capacitatea de a auzi cu ambele urechi în același timp. Datorită auzului binaural, o persoană este capabilă să localizeze mai precis sursa unui sunet decât cu auzul mono și să determine direcția sunetului. Pentru sunetele înalte, definirea sursei lor se datorează diferenței de putere a sunetului care vine la ambele urechi, datorită distanței diferite a acestora față de sursa sonoră. Pentru sunete joase, diferența de timp dintre sosirea acelorași faze ale undei sonore la ambele urechi este importantă.

Determinarea locației unui obiect care sună se realizează fie prin percepția sunetelor direct de la obiectul care sună - localizare primară, fie prin percepția undelor sonore reflectate de obiect - localizare secundară, sau ecolocație. Cu ajutorul ecolocației, unele animale (delfini, lilieci) se orientează în spațiu.

adaptarea auditivă este o modificare a sensibilității auditive în timpul acțiunii sunetului. Constă în modificările corespunzătoare în starea funcțională a tuturor departamentelor analizorului auditiv. Urechea adaptată la tăcere are o sensibilitate mai mare la stimulii sonori (sensibilizare auditivă). Odată cu ascultarea prelungită, sensibilitatea auzului scade. Un rol important în adaptarea auditivă îl joacă formația reticulară, care nu numai că modifică activitatea secțiunilor conductoare și corticale ale analizorului auditiv, ci și reglează sensibilitatea receptorilor auditivi datorită influențelor centrifuge, determinând nivelul de „acordare” a acestora. ” la percepția stimulilor auditivi.

În organul auzului există:

în aer liber,

In medie

Urechea internă.

Urechea externa cuprinde auriculul si canalul auditiv extern, delimitate de urechea medie de membrana timpanica. Auriculul, adaptat pentru a capta sunetele, este format din cartilaj elastic acoperit cu piele. Partea inferioară a auriculului (lobul) este un pliu al pielii care nu conține cartilaj. Auricula este atașată de osul temporal prin ligamente.

Conductul auditiv extern are părți cartilaginoase și osoase. În locul în care partea cartilaginoasă trece în os, canalul auditiv are o îngustare și îndoire. Lungimea canalului auditiv extern la un adult este de aproximativ 33-35 mm, diametrul lumenului său variază în diferite zone de la 0,8 la 0,9 cm.Conductul auditiv extern este căptușit cu piele, în care există glande tubulare (sudație modificată). glande) care produc un secret gălbui – ceară.

Timpanul separă urechea exterioară de urechea medie. Este o placă de țesut conjunctiv, acoperită la exterior cu piele subțire, iar la interior, din partea cavității timpanice, cu o membrană mucoasă. În centrul membranei timpanice există o impresie (buricul membranei timpanice) - locul de atașare la membrana unuia dintre osiculele auditive - maleusul. La membrana timpanică se disting partea superioară subțire, liberă, liberă, care nu conține fibre de colagen și partea inferioară elastică, întinsă. Membrana este situată oblic, formează un unghi de 45-55 cu planul orizontal, deschis pe partea laterală.

Urechea medie este situată în interiorul piramidei osului temporal, include cavitatea timpanică și tubul auditiv, care leagă cavitatea timpanică de faringe. Cavitatea timpanică, care are un volum de aproximativ 1 cm 3, este situată între membrana timpanică din exterior și urechea internă pe partea medială. În cavitatea timpanică, căptușită cu o membrană mucoasă, există trei osicule auditive, conectate mobil între ele (ciocan, nicovală și etrier), care transmit vibrația membranei timpanice către urechea internă.

Mișcarea osiculelor auditive este înfrânată de mușchii în miniatură atașați acestora - mușchiul etrier și mușchiul care întinde timpanul.

Cavitatea timpanică are șase pereți. Peretele superior (anvelopa) separă cavitatea timpanică de cavitatea craniană. Peretele inferior (jugular) este adiacent fosei jugulare a osului temporal. Peretele medial (labirintic) separă cavitatea timpanică de urechea internă.

În acest perete există o fereastră ovală a vestibulului, închisă de baza etrierului, și o fereastră rotundă a cohleei, strânsă de membrana timpanică secundară. Peretele lateral (membranos) este format din membrana timpanică și părțile înconjurătoare ale osului temporal. Pe peretele din spate (mastoid) există o gaură - intrarea în peștera mastoidiană. Sub această deschidere se află o elevație piramidală, în interiorul căreia se află mușchiul stapedius. Peretele anterior (carotidian) separă cavitatea timpanică de canalul arterei carotide interne. Pe acest perete se deschide orificiul timpanic al tubului auditiv, care are părți osoase și cartilaginoase. Partea osoasă este un semicanal al tubului auditiv, care este partea inferioară a canalului musculo-tubar. În semicanalul superior este un mușchi care tensionează timpanul.

Urechea internă este situată în piramida osului temporal între cavitatea timpanică și meatul auditiv intern. Este un sistem de cavități osoase înguste (labirinturi) care conține un aparat receptor care percepe sunetul și modificările poziției corpului.

În cavitățile osoase căptușite cu periostul, există un labirint membranos care repetă forma labirintului osos. Între labirintul membranos și pereții osoși există un gol îngust - spațiu perilimfatic umplut cu lichid - perilimfă.

Labirintul osos este format din vestibul, trei canale semicirculare și cohlee. Vestibulul osos are forma unei cavităţi ovale care comunică cu canalele semicirculare. Pe peretele lateral al vestibulului osos se afla o fereastra vestibulului de forma ovala, inchisa de baza etrierului. La nivelul începutului cohleei se află o fereastră rotundă a cohleei, strânsă cu o membrană elastică.Trei canale osoase semicirculare se află în trei planuri reciproc perpendiculare. Canalul semicircular anterior este situat în plan sagital, canalul lateral este în plan orizontal, iar canalul posterior este în plan frontal. Fiecare canal semicircular are două picioare, dintre care unul (piciorul de os ampular) formează o prelungire, ampula, înainte de a curge în vestibul. Picioarele canalelor semicirculare anterior și posterior se unesc și formează un pedicul osos comun.De aceea, cele trei canale se deschid în vestibul cu cinci orificii.

Cohleea ososă are 2,5 spire în jurul unei tije aflate orizontal. În jurul tijei, ca un șurub, se răsucește o placă spirală osoasă, pătrunsă de tubuli subțiri, prin acești tubuli trec fibrele părții cohleare a nervului vestibulocohlear. La baza plăcii se află un canal spiralat, în care se află ganglionul spiralat. Placa, împreună cu canalul cohlear membranos care se conectează la acesta, împarte cavitatea canalului cohlear în două cavități contorte spiralat - scări (vestibul și timpanic), care comunică între ele în zona cupolei. cohleea.

Pereții labirintului membranos sunt formați din țesut conjunctiv. Labirintul membranos este umplut cu lichid - endolimfa, care curge prin canalul endolimfatic, trecând în sursa de apă a vestibulului, în sacul endolimfatic, care se află în grosimea durei mater pe suprafața posterioară a piramidei. Din spațiul perilimfatic, perilimfa curge prin canalul perilimfatic, care trece prin canaliculul cohleei, în spațiul subarahnoidian de pe suprafața inferioară a piramidei osului temporal.

Psihologia modernă consideră orice percepție ca pe o acțiune, subliniind caracterul activ al acesteia. Acest lucru se aplică în întregime percepției vorbirii, în timpul căreia ascultătorul nu înregistrează și procesează pur și simplu informațiile primite, ci, arătând activitate de contra, prezice continuu, o modelează, compară ceea ce se aude de fapt cu modelul, face corecțiile necesare și, în cele din urmă, ia decizia finală cu privire la semnificația conținută în partea ascultată a mesajului

Pentru a naviga corect în lumea din jurul tău, este important să percepi nu numai fiecare obiect individual (masă, floare, curcubeu), ci și situația, un complex al unor obiecte în ansamblu (o sală de jocuri, o imagine, o melodie sonoră) Combinați proprietățile individuale ale obiectelor și creați o imagine holistică percepția ajută - procesul de reflecție de către o persoană a obiectelor și fenomenelor din lumea înconjurătoare cu impactul lor direct asupra simțurilor. Percepția chiar și a unui obiect simplu este un proces foarte complex care include munca mecanismelor senzoriale (senzoriale), motorii și de vorbire. Percepția se bazează nu doar pe senzațiile pe care fiecare moment îți permite să simți lumea din jurul tău, ci și pe experiența anterioară a unei persoane în creștere.

Un copil nu se naște cu o capacitate pregătită de a percepe lumea din jurul lui, ci învață să facă acest lucru. La o vârstă preșcolară mai mică, imaginile obiectelor percepute sunt foarte vagi și neclare. Așadar, copiii de trei sau patru ani nu recunosc o profesoară îmbrăcată în costum de vulpe la un matineu, deși fața ei este deschisă. Dacă copiii dau peste o imagine a unui obiect nefamiliar, ei iau unele detalii din imagine și, bazându-se pe el, înțeleg întregul obiect reprezentat. De exemplu, când vede un monitor de computer pentru prima dată, un copil îl poate percepe ca pe un televizor.

În ciuda faptului că un copil de la naștere poate vedea, capta sunete, el trebuie să fie învățat sistematic să ia în considerare, să asculte și să înțeleagă ceea ce percepe. Mecanismul de percepție este gata, dar copilul încă învață să-l folosească

Reacțiile auditive din copilărie reflectă un proces activ de realizare a abilității de limbaj și de dobândire a experienței auditive, mai degrabă decât reacțiile pasive ale corpului la sunet.

Deja în prima lună de viață, sistemul auditiv se îmbunătățește și se dezvăluie adaptabilitatea înnăscută a auzului unei persoane la percepția vorbirii. În primele luni de viață, copilul reacționează la vocea mamei, distingând-o de alte sunete și voci necunoscute.

La nou-născuți, chiar și la prematuri, ca răspuns la o voce puternică sau la sunetul unui zdrăgănător, apar diverse reacții motorii: copilul închide ochii, își încrețește fruntea, are o grimasă de plâns, respirația se accelerează. Uneori reacțiile pot fi diferite: copilul își întinde brațele, își întinde degetele, deschide gura, face mișcări de suge. Reacția la un sunet puternic poate fi, de asemenea, însoțită de tresărirea globilor oculari, constricție și apoi dilatarea pupilelor. În a 2-a săptămână de viață apare concentrarea auditivă - un copil care plânge tăce cu un stimul auditiv puternic și ascultă.

Dezvoltarea percepției la preșcolarii mai tineri este direct legată de educația senzorială. Educația senzorială are scopul de a-i învăța pe copii o percepție mai completă, mai precisă și mai detaliată a unor proprietăți ale obiectelor precum culoarea, forma și dimensiunea. Vârsta preșcolară mai mică este cea mai favorabilă pentru îmbunătățirea activității organelor de simț ale copilului. O percepție bine dezvoltată este cheia succesului unui copil la școală și este, de asemenea, necesară pentru multe tipuri de activități profesionale pentru adulți.

Succesul dezvoltării senzoriale a copilului depinde în mare măsură de desfășurarea competentă a unor jocuri și activități speciale de către adulți. Fără astfel de activități, percepția copiilor rămâne superficială, fragmentară pentru o lungă perioadă de timp, ceea ce, la rândul său, îngreunează dezvoltarea ulterioară a gândirii, memoriei și imaginației lor.

Percepția se formează în legătură cu dezvoltarea, complicarea activității analizatorilor. Confruntat zilnic cu anumite persoane și cu obiectele din jur, copilul experimentează constant iritații vizuale, auditive, cutanate și de altă natură. Treptat, iritațiile cauzate de un anumit obiect sunt izolate de toate influențele obiectelor și fenomenelor din jur, sunt interconectate, ceea ce duce la apariția unei percepții a trăsăturilor acestui obiect.

Cel mai important pentru formarea percepției, precum și a altor procese mentale, este întărirea.

Izolarea unui complex de stimuli legati de un obiect dat si formarea de legaturi intre ei este reusita daca acest obiect a capatat o oarecare importanta pentru copil sau, datorita neobisnuitei sale, determina un reflex de orientare-explorare.

În acest caz, selecția corectă a unui complex de stimuli și formarea de conexiuni adecvate este susținută de obținerea rezultatului dorit, în urma căruia are loc dezvoltarea și îmbunătățirea percepției.

Este caracteristic că copilul începe să perceapă mai întâi ceea ce este de cea mai mare importanță vitală pentru el, ceea ce este legat de satisfacerea nevoilor sale vitale. Astfel, dintre toți oamenii și obiectele din jur, bebelușul se remarcă în primul rând și o recunoaște pe mama care are grijă de el. În viitor, gama de obiecte și fenomene percepute se extinde din ce în ce mai mult.

Preșcolarii obțin un mare succes în perceperea cuvintelor din limba lor maternă, precum și în distingerea melodiilor simple.

În același timp, denumirea obiectelor și fenomenelor percepute de către un adult, și apoi de către copilul însuși, atrage experiența trecută asociată cu acest cuvânt, ceea ce conferă percepției un caracter semnificativ, conștient.

În condițiile unui proces pedagogic bine organizat, un preșcolar învață treptat să nu se mulțumească cu primele impresii, ci să exploreze, să examineze, să simtă mai atent și mai sistematic obiectele din jur și să asculte cu mai multă atenție ceea ce i se spune. Ca urmare a acestui fapt, imaginile de percepție a realității înconjurătoare care apar în capul lui devin mai precise și bogate în conținut.

Concomitent cu vizualul, ele dezvoltă și alte tipuri de percepție, printre care este necesar în primul rând de notat tactil și auditiv.

Copilul este înconjurat de multe sunete: muzică, ciripitul păsărilor, foșnetul de iarbă, zgomotul vântului, murmurul apei...

Ascultând sunetele, comparându-le sunetul și încercând să le repete, copilul începe nu numai să audă, ci și să distingă sunetele naturii sale.

Auzul joacă un rol principal în formarea vorbirii sonore. Funcționează încă din primele ore de viață ale unui copil. Deja din prima lună se dezvoltă reflexele condiționate auditive, iar de la cinci luni acest proces se finalizează destul de repede. Bebelușul începe să distingă între vocea mamei, muzică etc. Fără întărire, aceste reflexe dispar în curând. Această participare timpurie a cortexului la dezvoltarea auzului asigură dezvoltarea timpurie a vorbirii sonore. Dar, deși auzul în dezvoltarea sa este înaintea dezvoltării mișcărilor organelor vorbirii, cu toate acestea, la început nu este suficient de dezvoltat, ceea ce provoacă o serie de imperfecțiuni ale vorbirii.

Sunetele și cuvintele altora sunt percepute nediferențiate (diferența dintre ele nu este recunoscută), adică. neclar, distorsionat. Prin urmare, copiii amestecă un sunet cu altul, nu înțeleg bine vorbirea.

În perioada preșcolară, sub influența muncii educaționale adecvate, rolul semnalelor sonore în organizarea percepției copiilor crește.

Trebuie remarcat faptul că munca care vizează dezvoltarea percepției auditive este foarte importantă în dezvoltarea generală a psihicului copilului.

Dezvoltarea percepției auditive este de mare importanță în pregătirea unui preșcolar pentru intrarea în școală.

O persoană percepe sunetul prin ureche (Fig.).

Chiuveta este afară urechea externa , trecând în canalul auditiv cu un diametru D 1 = 5 mm si lungime 3 cm.

Urmează timpanul, care vibrează sub acțiunea unei unde sonore (rezonează). Membrana este atașată de oase urechea medie transmiterea vibrației către cealaltă membrană și mai departe către urechea internă.

urechea internă are forma unui tub răsucit („melc”) cu un lichid. Diametrul acestui tub D 2 = 0,2 mm lungime 3 - 4 cm lung.

Deoarece vibrațiile aerului într-o undă sonoră sunt suficient de slabe pentru a excita direct fluidul din cohlee, sistemul urechii medii și interne, împreună cu membranele lor, joacă rolul unui amplificator hidraulic. Zona membranei timpanice a urechii interne este mai mică decât zona membranei urechii medii. Presiunea exercitată de sunet asupra timpanelor este invers proporțională cu suprafața:

.

Prin urmare, presiunea asupra urechii interne crește semnificativ:

.

În urechea internă, pe toată lungimea ei, se întinde o altă membrană (longitudinală), care este rigidă la începutul urechii și moale la sfârșit. Fiecare secțiune a acestei membrane longitudinale poate oscila cu propria sa frecvență. Oscilațiile de înaltă frecvență sunt excitate în secțiunea hard, iar oscilațiile de joasă frecvență sunt excitate în secțiunea soft. De-a lungul acestei membrane se află nervul vestibulocohlear, care percepe vibrațiile și le transmite creierului.

Cea mai joasă frecvență de vibrație a unei surse de sunet 16-20 Hz perceput de ureche ca un sunet bas scăzut. Regiune cel mai sensibil auz captează o parte din frecvența medie și o parte din subgamele de frecvență înaltă și corespunde intervalului de frecvență de la 500 Hz inainte de 4-5 kHz . Vocea umană și sunetele emise de majoritatea proceselor din natură care sunt importante pentru noi au o frecvență în același interval. În același timp, sunete cu o frecvență de 2 kHz inainte de 5 kHz sunt prinse de ureche ca țiuit sau fluierat. Cu alte cuvinte, cele mai importante informații sunt transmise la frecvențe audio până la aproximativ 4-5 kHz.

În subconștient, o persoană împarte sunetele în „pozitive”, „negative” și „neutre”.

Sunetele negative includ sunete care înainte erau necunoscute, ciudate și inexplicabile. Ele provoacă frică și anxietate. Acestea includ, de asemenea, sunete de joasă frecvență, cum ar fi tobe joase sau urlete de lup, deoarece trezesc frică. În plus, frica și groaza excită sunetul inaudibil de joasă frecvență (infrasunete). Exemple:

În anii 30 ai secolului XX, o țeavă uriașă de orgă a fost folosită ca efect de scenă într-unul dintre teatrele din Londra. Din infrasunetele acestei conducte, întreaga clădire tremura, iar groaza s-a instalat în oameni.

Angajații Laboratorului Național de Fizică din Anglia au efectuat un experiment prin adăugarea de frecvențe ultra-joase (infrasonice) la sunetul instrumentelor acustice obișnuite ale muzicii clasice. Ascultătorii s-au simțit slăbit și au experimentat un sentiment de frică.

La Departamentul de Acustica a Universității de Stat din Moscova au fost efectuate studii privind influența muzicii rock și pop asupra corpului uman. S-a dovedit că frecvența ritmului principal al compoziției „Deep People” provoacă o emoție incontrolabilă, pierderea controlului asupra sinelui, agresivitate față de ceilalți sau emoții negative față de sine. Compoziția „The Beatles”, la prima vedere armonioasă, s-a dovedit a fi dăunătoare și chiar periculoasă, deoarece are un ritm de bază de aproximativ 6,4 Hz. Această frecvență rezonează cu frecvențele toracelui, cavității abdominale și este apropiată de frecvența naturală a creierului (7 Hz.). Prin urmare, atunci când ascultați această compoziție, țesuturile abdomenului și pieptului încep să doară și să se prăbușească treptat.

Infrasunetele provoacă vibrații în diferite sisteme din corpul uman, în special în sistemul cardiovascular. Acest lucru are un efect advers și poate duce, de exemplu, la hipertensiune arterială. Oscilațiile la o frecvență de 12 Hz pot provoca, dacă intensitatea lor depășește un prag critic, moartea organismelor superioare, inclusiv a oamenilor. Aceasta și alte frecvențe infrasonice sunt prezente în zgomotul industrial, zgomotul autostrăzii și alte surse.

cometariu: La animale, rezonanța frecvențelor muzicale și a acestora poate duce la deteriorarea funcției creierului. Când sună „roca metalică”, vacile nu mai dau lapte, dar porcii, dimpotrivă, adoră rockul metal.

Pozitive sunt sunetele unui pârâu, valul mării sau cântecul păsărilor; ele aduc alinare.

În plus, rock-ul nu este întotdeauna rău. De exemplu, muzica country cântată pe banjo ajută la refacere, deși are un efect negativ asupra sănătății chiar în stadiul inițial al bolii.

Sunetele pozitive includ melodii clasice. De exemplu, oamenii de știință americani au pus bebelușii prematuri în cutii pentru a asculta muzica lui Bach, Mozart, iar copiii și-au revenit rapid și s-au îngrășat.

Sunetul clopoțelului are un efect benefic asupra sănătății umane.

Orice efect al sunetului este sporit în amurg și întuneric, deoarece proporția de informații care vin prin ochi este redusă.

Absorbția sunetului în aer și suprafețele înconjurătoare

Absorbția sunetului în aer

În orice moment, în orice punct al încăperii, intensitatea sunetului este egală cu suma intensității sunetului direct care vine direct de la sursă și a intensității sunetului reflectat de suprafețele care înconjoară încăperea:

Când sunetul se propagă în aerul atmosferic și în orice alt mediu, apar pierderi de intensitate. Aceste pierderi se datorează absorbției energiei sonore în aer și suprafețele înconjurătoare. Luați în considerare absorbția sunetului folosind teoria valurilor .

Absorbţie sunetul este un fenomen de transformare ireversibilă a energiei unei unde sonore într-o altă formă de energie, în primul rând în energia mișcării termice a particulelor mediului.. Absorbția sunetului are loc atât în ​​aer, cât și atunci când sunetul este reflectat de suprafețele înconjurătoare.

Absorbția sunetului în aerînsoţită de scăderea presiunii sonore. Lăsați sunetul să călătorească de-a lungul direcției r din sursa. Apoi in functie de distanta r raportat la sursa sonoră, amplitudinea presiunii sonore scade cu legea exponenţială :

, (63)

Unde p 0 este presiunea acustică inițială la r = 0

,

 – coeficient de absorbție sunet. Formula (63) exprimă legea de absorbție a sunetului .

sens fizic coeficient  este că coeficientul de absorbție este numeric egal cu inversul distanței la care presiunea acustică scade în e = 2,71 o singura data:

Unitatea de măsură în SI:

.

Deoarece puterea (intensitatea) sunetului este proporțională cu pătratul presiunii sonore, atunci aceeași legea de absorbție a sunetului poate fi scris ca:

, (63*)

Unde eu 0 - puterea (intensitatea) sunetului în apropierea sursei de sunet, adică la r = 0 :

.

Loturi de dependență p sv (r) Și eu(r) sunt prezentate în fig. 16.

Din formula (63*) rezultă că următoarea ecuație este valabilă pentru nivelul de intensitate a sunetului:

.

. (64)

Prin urmare, unitatea SI pentru coeficientul de absorbție este: neper pe metru

,

În plus, este posibil să se calculeze albi pe metru (B/m) sau decibeli pe metru (dB/m).

cometariu: Absorbția sunetului poate fi caracterizată factor de pierdere , care este egal cu

, (65)

Unde  este lungimea undei sonore, produs  – l factor de atenuare sunet. O valoare egală cu inversul factorului de pierdere

,

numit factor de calitate .

Nu există încă o teorie completă a absorbției sunetului în aer (atmosferă). Numeroase estimări empirice dau valori diferite ale coeficientului de absorbție.

Prima teorie (clasică) a absorbției sunetului a fost creată de Stokes și se bazează pe influența vâscozității (frecarea internă între straturile mediului) și a conductivității termice (egalizarea temperaturii între straturile mediului). Simplificat Formula Stokes se pare ca:

, (66)

Unde  – vâscozitatea aerului,  – Coeficientul lui Poisson,  0 – densitatea aerului la 0 0 C,  – viteza sunetului în aer. În condiții normale, această formulă va lua forma:

. (66*)

Cu toate acestea, formula Stokes (63) sau (63*) este valabilă numai pentru monoatomic gazele ai căror atomi au trei grade de libertate de translație, adică cu  =1,67 .

Pentru gaze din 2, 3 sau molecule poliatomice sens  mult mai mult, deoarece sunetul excită grade de rotație și vibrație de libertate ale moleculelor. Pentru astfel de gaze (inclusiv aer), formula este mai precisă

, (67)

Unde T n = 273,15 K - temperatura absolută a gheții de topire ("punct triplu"), p n = 1,013 . 10 5 Pa - presiunea atmosferică normală, TȘi p– temperatura reală (măsurată) a aerului și presiunea atmosferică,  =1,33 pentru gaze biatomice,  =1,33 pentru gaze tri- și poliatomice.

Absorbția sunetului prin suprafețe de închidere

Absorbția sunetului prin suprafețe de închidere apare atunci când sunetul este reflectat din ele. În acest caz, o parte din energia undei sonore este reflectată și provoacă apariția undelor sonore staționare, iar cealaltă energie este convertită în energia mișcării termice a particulelor barierei. Aceste procese se caracterizează prin coeficientul de reflexie și coeficientul de absorbție al anvelopei clădirii.

Coeficientul de reflexie sunetul de la barieră este mărime adimensională egală cu raportul părții din energia undeiW neg , reflectată din barieră, către întreaga energie a valuluiW pad căzând pe un obstacol

.

Absorbția sunetului de către un obstacol se caracterizează prin coeficient de absorbție – mărime adimensională egală cu raportul părții din energia undeiW absorbi , absorbit de barieră(și bariera care a trecut în energia internă a substanței), la toată energia valurilorW pad căzând pe un obstacol

.

Coeficientul de absorbție mediu sunetul de către toate suprafețele înconjurătoare este egal cu

,

, (68*)

Unde  i – coeficientul de absorbție a sunetului materialului i-a bariera, S i - zona i-a bariera, S este suprafața totală a obstacolelor, n- numărul de obstacole diferite.

Din această expresie, putem concluziona că coeficientul mediu de absorbție corespunde unui singur material care ar putea acoperi toate suprafețele barierelor încăperii menținând în același timp absorbția totală a sunetului (A ), egal cu

. (69)

Semnificația fizică a absorbției totale a sunetului (A): este numeric egal cu coeficientul de absorbție a sunetului al unei deschideri deschise cu o suprafață de 1 m 2.

.

Unitatea de măsură pentru absorbția sunetului se numește sabin:

.