ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы СЛУХ И ПОВРЕЖДЕНИЯ СЛУХА из "Шум " Что делают уши Они воспринимают звук и разлагают его на компоненты, действуя одновременно и 1сак узкополосные анализаторы, и как анализаторы дискретных частот. Они передают в мозг кодированную информацию, достаточно богатую подробностями, что позволяет интерпретировать или идентифицировать звуки и понимать сложную речь. Уши осуществляют также обратную связь, позволяя человеку управлять своей речью с их помощью мы определяем направление и расстояние до источника звука из громкого неупорядоченного шума уши могут выделить регулярные звуки, что делает возможным разбирать речь, заглушаемую шумом. В ушах находятся также и органы равновесия. Словом, несмотря на кажущуюся простоту, уши относятся к самым сложным органам человеческого тела, хотя мы и привыкли воспринимать их существование и действие как нечто обычное. [c.71] В ухе различают три самостоятельные отдела наружное. среднее и внутреннее ухо (рис. 15). Лучший способ разобраться в строении уха —это проследить путь, который проходит звуковая волна, прежде чем мы услышим звук. Из гл. 3 мы уже знаем, что, когда звуковая волна бежит по трубе и достигает ее открытого конца, внезапное столкновение волны с бесконечно большим объемом наружного воздуха вызывает почти полное ее отражение. И наоборот, когда звук бежит в воздухе и встречает на своем пути открытый конец трубы, он входит в трубу, обладая лишь малой долей интенсивности наружной волны. [c.72] Обычно при глотании все эти ощущения исчезают евстахиева труба открывается, воздух проходит в полость среднего уха или выходит из нее, и давление по обе стороны барабанной перепонки уравнивается. Затем евстахиева труба вновь закрывается, и барабанная перепонка может возобновить колебания. Но при насморке евстахиева труба и даже полость среднего уха наполнены слизистыми выделениями, и выравнивание давления может не произойти. В среднем ухе часто содержится небольшое количество жидкости, которая выводится при глотании, но если полость заполнена слизью, то колебания слуховых косточек тормозятся вязкостью жидкости, и это еще более снижает чувствительность слуха. [c.74] Слуховой процесс завершается после того, как колебания косточек передаются во внутреннее ухо. Этот Отдел представляет собой сложную систему трубочек, заключенных в кость черепа, и называется лабиринтом. В нем объединены два различных органа одна его часть — это вестибулярный аппарат, включающий полукружные каналы и не имеющий отношения к слуховому процессу. Вестибулярный аппарат — это устройство для измерения углового ускорения тела, позволяющее удерживать равновесие. Другая часть лабиринта, улитка, — самый сложный элемент уха. С виду она похожа на очень маленькую раковину улитки и состоит из спиральной трубочки, заполненной жидкостью, называемой перилимфой улитка делится перегородкой на две параллельные полости верхний и нижний каналы. Эти каналы на конце улитки соединяются небольшим отверстием в перегородке, называемым геликотремой. [c.74] Однако довольно физиологии. Поговорим лучше о том, что именно слышат уши, потому что для жертв шума это гораздо важнее, чем как именно они слышат. Самый низкий тон, воспринимаемый человеком с нормальным слухом, имеет частоту около 20 Гц. Точно установить нижнюю границу шкалы слышимости довольно трудно, поскольку звуки с частотой ниже 20 Гц нередко воспринимаются не органом слуха, а другими участками нервной системы. Верхний предел слухового восприятия сильно различается у разных людей. Особое значение здесь умеет возраст, В восемнадцать лет при безупречном слухе можно услышать звук до 20000 Гц [20 кГц (килогерц)], но в среднем границы слышимости для любого возраста лежат в интервале 18—16 кГц. Некоторые люди почти постоянно ощущают в ушах слабый звон очень высокой частоты, что мешает им различать внешние раздражители подобной частоты. [c.76] Термины высота звука и частота звука отнюдь не равнозначны. Частота — это физическая величина, характеризующая звуковую волиу, а высота тона — чисто субъективное ощущение, которое зависит не только от частоты. При больших интенсивно . [c.76] Высота тона и частота не являются синонимами еще и по той причине, что сложные звуки часто обладают определенной высотой, но в действительности состоят из целого ряда частот. Так, например, звук скрипки имеет определенную высоту, но содержит множество гармоник, имеющих различные частоты. [c.77] Высота, которую обычно приписывают такому звуку,— это высота основной частоты, или первой гармоники однако, как оказывается, если из такого сложного звука убрать основную частоту, его высота останется для слушателя той же, изменится только окраска тона, или тембр. Это следует считать слуховой иллюзией показано, что в подобных случаях отсутствует возбуждение в том участке улитки, который обычно возбуждается на основной частоте. [c.77] Как звуковой анализатор ухо обладает одним очень существенным недостатком в присутствии чистого тона определенной частоты ухо не воспринимает звуки близких частот и меньшей интенсивности (рис. 18). Это явление, называемое маскировкой, имеет место не только при чистых тонах, но и при любых звуках. Впрочем, иногда маскировка чрезвычайно удобна например, в тех случаях, когда желательно, чтобы какой-то разговор не был слышен посторонним, часто значительно проще ввести дополнительный звук, чем понизить звуковой уровень речи. [c.80] Из сказанного легко понять, что установить местоположение источника низкочастотных звуков гораздо труднее, чем высокочастотных, так как в первом случае разница во времени сказывается много меньше, чем во втором. Кроме того, как мы узнаем в гл. 6, низкочастотный звук в гораздо большей степени огибает препятствия в результате дифракции, чем высокочастотный, вследствие чего разница в громкости звуков, воспринимаемой каждым ухом, еще более снижается. [c.82] Еще одно преимущество бинаурального слуха (с помощью обоих ушей) связано с основным различием между звуком, состоящим из чистых тонов, и случайным звуком, подобным в известном смысле хаотическому движению молекул воздуха. Если нужно уловить гармонический звук, например, сквозь шум ветра, человеческое ухо справляется с этой задачей много лучше любого электронного инструмента, за исключением вычислительной машины. Причина этого проста, и соответствующий процесс совершенно аналогичен корреляционному методу анализа звука с помощью вычислительной машины. [c.82] Не слишком отклоняясь от темы настоящей главы, рассмотрим еще одно явление, связанное с бинауральным восприятием звука, а именно чревовещание. По своей сути чревовещание значительно более сложная иллюзия, чем кажется. Как мы уже видели, наша способность определять направление звука при слушании обоими ушами имеет слабое звено (его можно ликвидировать, используя третье электронное ухо — микрофон) разность по времени или по фазе в восприятии звука каждым ухом указывает направление только в том случае, если известно расстояние до источника звука, но и тогда зачастую не слишком точно. Когда кто-нибудь говорит с нами, всегда более или менее очевидно, откуда именно идет звук, потому что мы видим, как человек шевелит губами и двигает челюстью. В подобных случаях мозг срабатывает безошибочно, и его невозможно убедить, что звук идет из какого-либо другого места. Но если человек сжал челюсти и говорит без каких-либо видимых признаков речи, зрительно определить расстояние до источника звука уже невозможно и процесс отыскания направления становится менее четким. Если чревовещатель достаточно ловок для того, чтобы теми или иными неакустическими средствами заставить слушателя сосредоточить внимание на каком-то не слишком удаленном предмете, мозг учтет визуальное расстояние до этого предмета при вычислении фазовой разности между ушами в результате у слушателя возникает подлинное ощущение, что звук приходит именно от этого предмета. Если в качестве последнего выбрана какая-нибудь весьма эффектная подвижная кукла, то впечатление бывает достаточно сильным. Впрочем, теперь чревовещатели обычно появляются только на экранах телевизоров здесь акустический эффект чревовещания совершенно теряется, и зритель видит лишь какое-то кукольное представление и человека, говорящего с закрытым ртом. [c.83] При всех видах глухоты, кроме последнего, медицина в состоянии помочь пострадавшему поврежден-ные барабанную перепонку и слуховые косточки заменяют путем трансплантации или вживления искусственных косточек из пластмассы. Если волосковые клетки в улитке начинают терять чувствительность — может помочь усиление звука, поступающего в наружный слуховой канал но когда погибает слуховой нерв — ухо как орган чувств становится совершенно бесполезным. Я надеюсь, что когда-нибудь станет возможным такое возбуждение других участков нервной системы, которое приведет к искусственному слуху. Ощущение боли чем-то сходно со слухом. Боль часто имеет тональную характеристику у булавочного укола — высокий тон, у головной боли — низкий. Возможно, уже не за горами то время, когда путем возбуждения соответствующих участков нервной системы несчастным людям с погибшим слуховым нервом вновь будет дана возможность воспринимать звук. Слепому, безусловно, можно дать простейший вид зрения , используя его спину как своего рода телевизионный экран, и действуя на различные участки спины с определенными силами в соответствии с находящимися перед ним предметами. В настоящее время исследуется также возможность введения сигналов непосредственно в мозг. [c.84] Шум может повлиять на слух трояким образом вызвать мгновенную глухоту или повреждение органа слуха при длительном воздействии — резко снизить чувствительность к звукам определенных частот, и, наконец, шум может снизить чувствительность слуха на ограниченное время — минуты, недели, месяцы, по- еле чего слух восстанавливается почти полностью. [c.85] Первый тип поражений — акустическая травма — обычно вызывается воздействием шума очень большой интенсивности, например взрыва. По очевидным причинам установить экспериментально минимальный уровень шума, приводящего к повреждениям такого рода, невозможно но, по-видимому, импульсный шум, превышающий 150 дБ, вызывает травму мгновенно. При этом барабанная перепонка может оказаться не-поправимо разорванной, а слуховые косточки сломанными или смещенными. Однако не исключено, что улитка все-таки уцелеет, поскольку повреждение косточек может помешать передаче всей энергии шума в перилимфу. [c.86] Говоря об импульсном шуме, следует отметить одно существенное обстоятельство, связанное со сказанным в предыдущей главе. Большая часть шумомеров определяет не максимальное значение давления в звуковой волне, а среднеквадратичное, то есть некоторую усредненную величину. Это удобно для измерения непрерывного шума и дает результаты хорошо совпадающие с субъективной слуховой оценкой шума однако при измерении импульсного шума, когда нередко наблюдается всего один максимум с очень крутыми подъемом и падением, среднеквадратичная величина дает безнадежно заниженную оценку уровня шумового импульса. К тому же быстродействие обычных шумомеров, как правило, недостаточно для того, чтобы стрелка успела дойти хотя бы до среднеквадратичной величины. Для измерения импульсного шума лучше всего либо получить изображение звуковой волны на электронно-лучевом осциллографе и измерить максимальный уровень по делениям на экране, либо воспользоваться специальным импульсным шумомером. [c.86] Вернуться к основной статье