Слух, теория Гельмгольца

Теория слуха по Гельмгольцу [c.360]

ТЕОРИЯ СЛУХА ПО ГЕЛЬМГОЛЬЦУ [c.361]

Г. Ом впервые высказал мысль, что простое слуховое ощу щение возникает лишь при слушании чисто синусоидального колебания. Как только форма колебания усложняется, появляются гармоники — так возникают впечатления окраски звука или тембра, как говорят музыканты. Ому удалось установить, что ухо как бы анализирует периодический звук по отдельным гармоническим составляющим, и эти составляющие вызывают раздельные ощущения. При определенной тренировке и длительном вслушивании можно мысленно разделить сложное периодическое колебание и определить, какие гармоники в данном звуке присутствуют. Особенность слуха воспринимать сложную форму периодических звуков как окраску или тембр широко используется в музыке. Она послужила основой создания многообразных музыкальных инструментов. Способность различения тембра тесно связана также с нашей способностью различать звуки речи. Гельмгольц, основоположник резонансной теории слуха, исходил при ее создании из акустического закона Ома, гласящего, что ухо способно разложить сложный звук на составляющие его простые (синусоидальные) тоны. [c.27]

По данным теории Флетчера и Гельмгольца [4] слух не реагирует на фазу колебаний синусоидальной звуковой волны, регистрируя только ее амплитуду и частоту. В случае сложных колебаний, состоящих из нескольких частотных составляющих, слух непосредственно не реагирует на фазовые сдвиги между ними, воспринимая только амплитуды и частоты колебаний каждой из составляющих, если они не попадают в одну и ту же критическую полоску слуха. Это объясняется тем, что каждая из частотных составляющих звука воспринимается своим участком основной мембраны, а для восприятия фазы колебаний у нее нет аппарата. Сдвиг по фазе может быть замечен, когда он превращается в запаздывание во времени. Малые фазовые сдвиги в ряде случаев могут обнаруживаться слухом из-за его нелинейности (см. 2.10). [c.34]

Если допустить, что ухо способно разлагать музыкальную ноту на составляющие, или частичные тоны, то отсюда почти необходимо следует, что эти более элементарные ощущения соответствуют простым колебаниям. До тех пор, пока мы остаемся в рамках принципа суперпозиции, это — тот вил разложения, который осуществляется в механических приспособлениях,—как, например, в резонаторах, — и все наиболее очевидные факты доказывают, что ухо разлагает звук по таким же законам. Кроме того, априорные вероятности для этого случая, повидимому, дают указания в этом же направлении. Трудно предположить, что физиологические эффекты— электрической, химической или еще какой-нибудь неизвестной природы— создаются непосредственно прикосновением звуковых волн, представляющих просто периодическое изменение давления в жидкости. Теория слуха Гельмгольца основана на более естественном предположении, — что непосредственный эффект волн состоит в сообщении простого механического колебания определенным внутренним вибраторам ), а нервное возбуждение следует затем как вторичное явление. [c.431]

Тот факт, что высота тона может быть определена со значительной точностью такой малой последовательностью колебаний, иногда рассматривался как возражение против теории слуха Гельмгольца. Я не думаю, чтобы такое мнение имело какое-нибудь основание. Затруднение, заключенное здесь, такого характера, что будет возражением против любой другой теории, которая могла бы быть предложена. [c.436]

Гельмгольц Герман Людвиг Фердинанд (1821-1894)-немецкий естествоиспытатель, физик, математик, физиолог и психолог. Впервые (1847) математически обосновал закон сохранения энергии, показав его всеобщий характер. Разработал термодинамическую теорию химических процессов, ввел понятие свободной и связанной энергий. Автор основополагающих трудов по электромагнетизму и оптике, а также сочинений по физиологии слуха и зрения. [c.237]

Герман Людвиг Фердинанд Гельмгольц (31.08.1821-8.09.1894) — выдающийся не мецкий естествоиспытатель, в частности, создатель теории слуха, теории аккомодации и цветного зрения. Много сделал Гельмгольц и для науки о колебаниях и волнах. В 1869 г. он создал колебательный контур из емкости и индуктивности. Он также заложил основы теории вихревого движения в жидкости, на основе принципа механического подобия указал на механизм образования морских волн. [c.63]

В этом пункте возникает вопрос — не может ли один и тот же нерв возбуждаться более, чем одним колебанием А priori такой случай вполне возможен, так как вибрирующие части могут быть восприимчивы более, чем к одной частоте колебания, а следовательно, иметь более чем один собственный период. Если бы мы предположили, что собственные периоды любой вибрирующей части образуют гармоническую шкалу, так что один и тот же слуховой нерв возбуждается как основным тоном, так и его октавой, то это предположение давало бы, конечно, готовое объяснение замечательному сходству октав и позволило бы уменьшить некоторые из трудностей, которые в настоящее время мешают признанию теории Гельмгольца, как полностью объясняющей явления слуха ). Как мы сейчас увидим, Гельмгольц допускал, или скорее утверждал, что если звука сильны, то два первоначально простых колебания, как с и с, возбуждают в известных пределах один и тот же нерв однако он рассматривает это, как результат нарушения закона суперпозиции вследствие чрезмерной силы колебаний. [c.432]

Прежде чем покончить с общей теорией, желательно еще раз подчеркнуть первостепенное значение гармониче-ского типа колебаний в вопросах динамики. Мы видели, что оно является типичным для системы с одной степенью свободы, лишенной трения, или (в более общей форме) для системы, колеблющейся так, как если бы она обладала только одной степенью свободы, как в случае нормального колебания. Гармоническое колебание является также единственным типом вынужденных колебаний, в точности воспроизводимых, в большем или меньшем масштабе, во всех частях системы. Если сила совершенно произвольного характера действует на какую-либо точку системы, то колебания, вызванные ею в других частях системы, как правило, не похожи ни на эту силу, ни друг на друга только в случае периодической силы, зависящей от времени по гармоническому закону, вынужденные колебания в точности подобны друг другу и происходят син-фазно с действующей силой. Далее, оказывается, что при приближении к критической частоте вынуждающая сила создает вынужденные колебания с резко увеличенной амплитудой только в том случае, когда она санш подчиняется простому гармоническому закону или содержит соответственную гармоническую компоненту. Именно эти обстоятельства помогли Гельмгольцу обосновать свою теорию слуха, к которо мы обратимся впоследствии. [c.74]

Нам необходимо еще установить связь между просте -шими восприятиями и гармоническими колебаниями. Эта проблема относится к физиологии однако теория, созданная Гельмгольцем для объяснения закона Ома, как в области справедливости этого закона, так и при различных отклонениях от него настолько проста в своей основе и так успешно связывает факты слуха в одну стройную систему, что уместно здесь изложить ее вкратце. [c.360]

Крупнейшим физиком и врачом Г. Гельмгольцем было проведено подробное исследование строения внутреннего уха и предложена так называемая резонансная теория слуха. Согласно этой теории волокна о сновной мембраны представляют набор из боль-шоло числа резонаторов, каждый из которых отзывает ся на колебания определенной частоты и -возбуждает соответственные нервные око1нчания слухового, нерва. Дальнейшие исследо вания показали, что волокна основной мембраны связаны между собой, и, кроме того, будучи погружены в жидкость, имеют большое затухание, так что их отдельные резонансные колебания практически не- [c.13]

Гельмгольц (Helmholtz) Герман Людвиг Фердинанд (1821-1894) — крупный немецкий ученый. Учился в Военно-медицинском институте (Берлин) с 1849 г. работал профессором в ряде университетов в Германии, директором Физико-технического института. Автор рядя фундаментальных работ по физике, биофизике, физиологии, психологии. Впервые (1847 г.) математически обосновал закон сохранения энергии, показав его всеобщий характер ( 0 сохранении силы ). Разработал термодинамическую теорию химических процессов, ввел понятие свободной и связанной энергии. Автор основополагающих работ по теории слуха и зрения, по процессам сокращения мышц и распространению нервного импульса, В гидродинамике заложил основы вихревого движения (1858 г.) жидкости и аномальной дисперсии работы по теории разрывных движений, по теории механического подобия и теории волн. Член многих академий наук. [c.109]

Сложными мы будем называть звуки со спектром, отличным от спектра одиночного чистого тона. Сюда мы отнесем звуки, состоящие из двух чистых тонов, музыкальные тоны, периодические последовательности импульсов, амплитудно- и частотно-модулированные сигналы, а также различные шумы. Проблема высоты сложных звуков в последние 20 лет привлекала исключительное внимание исследователей. В ней сфокусировались многие важные аспекты слухового анализа дуализм частотной и временной обработки, форма частотной характеристики слухового фильтра, происхождение и роль нелинейности, взаимоотношение центрального и периферического в слухе и др. Однако было бы неправильно остроту зтой проблемы относить целиком к нашему времени. Уже в XIX в., как следует из работ выдающихся ученых того времени — Зеебека, Ома, Гельмгольца, Релея, Вундта и др., — проблеме высоты сложного звука уделялось много внимания. Пожалуй, ни в какой другой области психоакустики не возникало столько противоречивых гипотез, теорий, интерпретаций результатов опытов, как в проблеме высоты сложного звука. [c.50]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...