เราได้ยินเสียงต่างๆ ได้อย่างไร? เราได้ยินอะไรและอย่างไร วิธีการประเมินการได้ยินแบบอัตนัย

เรเวนโก อาร์เต็ม และอิสไมลอฟ ดิมา

ในงานออกแบบและวิจัยนี้ นักศึกษาได้ศึกษาโครงสร้างของหู ธรรมชาติของเสียง และลักษณะสำคัญ ผลกระทบต่อวัตถุไม่มีชีวิตและสิ่งมีชีวิต

ดาวน์โหลด:

ดูตัวอย่าง:

การแข่งขันระดับเทศบาลด้านการออกแบบและการวิจัย

เด็กนักเรียนชั้นต้น “ฉันเป็นนักวิจัย”

ทิศทาง: ทางกายภาพ

วิจัย

เรื่อง: “ทำไมเราถึงได้ยินเสียง”

(วิจัยคลื่นเสียง)

เรเวนโก อาร์เต็ม อเล็กซานโดรวิช

นักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 4 ของโรงเรียนมัธยมศึกษา MBOU หมายเลข 5

ชาตูรา

หัวหน้างาน: สโตลชเนวา มาเรีย ดิมิตรีเยฟนา

ครูโรงเรียนประถม

2555

การแนะนำ.

1.1.จากประวัติศาสตร์แห่งเสียง

1.2.เสียงคืออะไร?

1.3.เสียงและการได้ยิน โครงสร้างของหู ทำไมคุณถึงต้องดูแลหูของคุณ? 1.4. การแพร่กระจายของเสียง

1.5. อัลตราซาวนด์และอินฟราซาวด์ การสะท้อนเสียงในธรรมชาติ

บทที่ 2 งานวิจัยของฉัน

2.1.การสร้างเสียง

2.2 ศึกษาคุณลักษณะของเสียง ความสูง จังหวะ ระดับเสียง

2.3 ปรากฏการณ์ทางเสียง (ประสบการณ์อิทธิพลของปริมาตรต่อวัตถุไม่มีชีวิตต่อสิ่งมีชีวิต)

บทสรุป.

บรรณานุกรม.

ภาคผนวก 1

ภาคผนวก 2

การแนะนำ

พวกเขาพยายามกระซิบเศษโปสเตอร์

หลังคาเหล็กพยายามจะกรีดร้อง

และน้ำในท่อก็พยายามร้องเพลง

สายไฟจึงส่งเสียงครวญครางอย่างไร้พลัง

อี. เยฟตูเชนโก

เราอาศัยอยู่ในโลกแห่งเสียงที่ยอดเยี่ยม พวกเขาล้อมรอบเราทุกที่ เราได้ยินเสียงลมและเสียงใบไม้ที่พลิ้วไหว เสียงลำธารและเสียงคำรามของฟ้าร้อง เสียงเครื่องดนตรี เสียงนกไนติงเกลร้อง เสียงร้องของตั๊กแตน เสียงประตูดังเอี๊ยดอ๊าด เสียงเครื่องยนต์

เสียงคืออะไร? มันเกิดขึ้นได้อย่างไร? เสียงหนึ่งแตกต่างจากเสียงอื่นอย่างไร?

ทำไมเราถึงได้ยินเสียง? คำถามทั้งหมดนี้ทำให้ฉันสนใจ และฉันตัดสินใจทำวิจัย

ในเรื่องนี้ข้าพเจ้าได้ตั้งไว้เองเป้า: สำรวจธรรมชาติของคลื่นเสียง

วัตถุประสงค์ของการศึกษาคลื่นเสียงกลายเป็นและหัวข้อการวิจัยของฉัน: ของพวกเขา คุณสมบัติทางกายภาพ.

สมมติฐาน: การสั่นสะเทือนของคลื่นเสียงส่งผลกระทบต่อวัตถุและสิ่งมีชีวิตที่ไม่มีชีวิต

งาน:

1. ศึกษาวรรณกรรมและเลือกเนื้อหาเกี่ยวกับเสียง
2. ระบุวิธีการศึกษาคลื่นเสียง
3. กำหนดวิธีการสร้างและแพร่ขยายเสียง
4. ศึกษาโครงสร้างของหู
5. ศึกษาคุณสมบัติทางกายภาพของเสียง ระดับเสียง ระดับเสียง ระดับเสียง
6. ค้นหาว่าระดับเสียงส่งผลต่อวัตถุและสิ่งมีชีวิตที่ไม่มีชีวิตอย่างไร
7. เตรียมวัสดุที่จำเป็น
8. ดำเนินการทดลองและทดลอง วิเคราะห์ผลลัพธ์และสรุปผล

วิธีการ:

1. การทบทวนและวิเคราะห์วรรณกรรม

1. พฤติกรรมการทดลอง การทดลอง
2. การทำงานกับพจนานุกรม วรรณกรรม แหล่งข้อมูลทางอินเทอร์เน็ต
3. การสังเกตสภาพธรรมชาติ (การรวบรวมหลักฐาน) การสำรวจ
4. การวิเคราะห์แหล่งข้อมูลต่าง ๆ การเปรียบเทียบกับผลลัพธ์ที่ได้รับลักษณะทั่วไป

ฉันทำวิจัยในห้องเรียนและที่บ้านเป็นเวลา 4 เดือน เริ่มตั้งแต่เดือนตุลาคม ประการแรก ฉันเลือกวรรณกรรมและศึกษามัน จากนั้นฉันก็เลือกอุปกรณ์ที่มีให้ฉันเพื่อการวิจัย จากนั้นฉันก็เริ่มค้นคว้า

บทที่ 1 โลกแห่งเสียงอันมหัศจรรย์

1.1.จากประวัติศาสตร์แห่งเสียง

ในสมัยโบราณ เสียงดูเหมือนเป็นผลจากพลังเหนือธรรมชาติที่น่าทึ่งและลึกลับสำหรับผู้คน พวกเขาเชื่อว่าเสียงสามารถทำให้สัตว์ป่าเชื่องได้ เคลื่อนย้ายหินและภูเขา ปิดกั้นทางน้ำ ทำให้เกิดฝนตก และสร้างปาฏิหาริย์อื่นๆ ในอียิปต์โบราณ เมื่อสังเกตเห็นผลกระทบอันน่าทึ่งของดนตรีที่มีต่อผู้คน วันหยุดสักครั้งเดียวจะไม่สมบูรณ์หากไม่มีการสวดมนต์ในพิธีกรรม ชาวอินเดียโบราณเชี่ยวชาญวัฒนธรรมทางดนตรีชั้นสูงเร็วกว่าคนอื่นๆ พวกเขาพัฒนาและใช้กันอย่างแพร่หลายก่อนที่โน้ตดนตรีจะปรากฏในยุโรป ผู้คนต่างมุ่งมั่นที่จะทำความเข้าใจและศึกษาเสียงมาตั้งแต่สมัยโบราณ นักวิทยาศาสตร์และนักปรัชญาชาวกรีก พีทาโกรัส พิสูจน์ว่าเสียงต่ำในเครื่องดนตรีนั้นมีอยู่ในสายยาว เมื่อสายสั้นลงครึ่งหนึ่ง เสียงของมันจะเพิ่มขึ้นหนึ่งอ็อกเทฟทั้งหมด การค้นพบพีทาโกรัสถือเป็นจุดเริ่มต้นของศาสตร์แห่งเสียง อุปกรณ์เสียงชุดแรกถูกสร้างขึ้นในโรงภาพยนตร์ กรีกโบราณและโรม: นักแสดงสอดเขาเล็กๆ เข้าไปในหน้ากากเพื่อขยายเสียง การใช้เครื่องเสียงในวัดของอียิปต์ซึ่งมีรูปปั้นเทพเจ้า "กระซิบ" ก็เป็นที่รู้กันเช่นกัน

1.2.เสียงคืออะไร?

ตั้งแต่ชั้นประถมศึกษาปีที่ 1 ฉันรู้แล้วว่า “เสียงเกิดจากวัตถุและสิ่งมีชีวิต เราสามารถถ่ายทอดเสียงด้วยเสียงของเรา เขาวิ่งเหมือนคลื่นที่มองไม่เห็น เรามีอุปกรณ์มหัศจรรย์ที่ตรวจจับคลื่นนี้ได้ อุปกรณ์เหล่านี้เป็นหู ด้านในหูของเรามีความซับซ้อนมาก มันกลัวเสียงดัง เสียงดัง แหลม คุณต้องดูแลหูของคุณ

บางครั้งเสียงไปถึงสิ่งกีดขวาง (เช่น ภูเขา ป่า) และด้านหลัง แล้วเราก็ได้ยินเสียงก้อง" .

เสียงคืออะไร?

ฉันจะทำการทดลองง่ายๆ สองครั้ง

ประสบการณ์ 1. ฉันจะเอามือแตะที่กล่องเสียงและออกเสียงสระ กล่องเสียงเริ่มสั่นและผันผวน ฝ่ามือสัมผัสได้ถึงแรงสั่นสะเทือนเหล่านี้อย่างชัดเจน ฉันไม่เห็นพวกเขา แต่ฉันได้ยินพวกเขา

ประสบการณ์ 2. ฉันจะยึดไม้บรรทัดเหล็กยาวไว้ในที่รอง หากไม้บรรทัดส่วนใหญ่ยื่นออกมาเหนือจุดรอง แล้วทำให้มันสั่น เราจะไม่ได้ยินเสียงคลื่นที่เกิดจากมัน แต่ถ้าเราย่อส่วนที่ยื่นออกมาของไม้บรรทัดให้สั้นลงและเพิ่มความถี่ของการแกว่ง เราจะพบว่าไม้บรรทัดจะเริ่มส่งเสียง

จากประสบการณ์ฉันก็ทำข้อสรุปก็คือว่า เสียงเกิดขึ้นจากการสั่นสะเทือนคลื่นเหล่านี้ซึ่งแพร่กระจายในอากาศรวมถึงของเหลวและของแข็งภายในนั้นไม่สามารถมองเห็นได้ อย่างไรก็ตาม จะสามารถได้ยินได้ภายใต้เงื่อนไขบางประการ

คลื่นยืดหยุ่นที่ทำให้เกิดความรู้สึกทางการได้ยินในมนุษย์เรียกว่าคลื่นเสียงหรือเรียกง่ายๆ ว่าเสียง

ใน พจนานุกรมอธิบาย Ozhegova พูดว่า “เสียง - นี่คือสิ่งที่ได้ยินและรับรู้ด้วยหู: ปรากฏการณ์ทางกายภาพที่เกิดจากการเคลื่อนที่ของอนุภาคในอากาศหรือตัวกลางอื่นที่สั่นไหว”

ให้ฉันพิจารณาตัวอย่างที่อธิบายสาระสำคัญทางกายภาพของเสียง สายเครื่องดนตรีจะส่งแรงสั่นสะเทือนไปยังอนุภาคอากาศที่อยู่รอบๆ การสั่นสะเทือนเหล่านี้จะขยายออกไปเรื่อยๆ และเมื่อไปถึงหู จะทำให้แก้วหูสั่นสะเทือน ฉันจะได้ยินเสียง. ในตัวกลางแต่ละตัว อันเป็นผลมาจากปฏิสัมพันธ์ระหว่างอนุภาค การสั่นสะเทือนจะถูกส่งไปยังอนุภาคใหม่มากขึ้นเรื่อย ๆ เช่น คลื่นเสียงแพร่กระจายผ่านตัวกลาง

วิทยาศาสตร์ที่ศึกษาคลื่นเสียงเรียกว่าอะคูสติก อะคูสติกมีหลายแบบ ดังนั้นอะคูสติกทางกายภาพจึงเกี่ยวข้องกับการศึกษาการสั่นสะเทือนของเสียงด้วยตัวมันเอง อะคูสติกไฟฟ้าหรืออะคูสติกทางเทคนิค เกี่ยวข้องกับการได้มา การส่งผ่าน การรับ และการบันทึกเสียงโดยใช้อุปกรณ์ไฟฟ้า อะคูสติกทางสถาปัตยกรรมศึกษาการแพร่กระจายของเสียงในห้อง อะคูสติกดนตรีจะตรวจสอบธรรมชาติของเสียงดนตรีตลอดจนอารมณ์และระบบทางดนตรี อะคูสติกน้ำ (อะคูสติกทางทะเล) เกี่ยวข้องกับการศึกษาปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นในสภาพแวดล้อมทางน้ำที่เกี่ยวข้องกับการปล่อย การรับ และการแพร่กระจายของคลื่นเสียง อะคูสติกในบรรยากาศศึกษากระบวนการของเสียงในบรรยากาศ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการแพร่กระจายของคลื่นเสียง ซึ่งเป็นเงื่อนไขของการแพร่กระจายของเสียงในระยะไกลพิเศษ เสียงทางสรีรวิทยาศึกษาความสามารถของอวัยวะการได้ยิน โครงสร้าง และการกระทำ เธอศึกษาการก่อตัวของเสียงโดยอวัยวะในการพูดและการรับรู้เสียงจากอวัยวะการได้ยินตลอดจนประเด็นการวิเคราะห์และการสังเคราะห์คำพูด เสียงชีวภาพตรวจสอบปัญหาของเสียงและการสื่อสารล้ำเสียงในสัตว์

เมื่อหันไปดูวรรณกรรม ฉันได้เรียนรู้ว่าเสียงมีลักษณะเฉพาะเช่นเดียวกับคลื่นอื่นๆแอมพลิจูดและ คลื่นความถี่ความถี่. ปกติเป็นคน ได้ยินเสียงที่ส่งผ่านอากาศในช่วงความถี่ตั้งแต่ 16-20เฮิรตซ์ สูงถึง 15-20 กิโลเฮิร์ตซ์ บางที 20 เฮิร์ตซ์อาจเป็นเสียงฟ้าร้อง และ 18,000 เฮิร์ตซ์เป็นเสียงยุงที่ดีที่สุด

เสียงที่ต่ำกว่าขอบเขตการได้ยินของมนุษย์เรียกว่าอินฟาเรด; สูงกว่า: สูงถึง 1 GHz, - อัลตราซาวนด์, จาก 1 GHz - ไฮเปอร์ซาวด์. ท่ามกลางเสียงที่ได้ยิน สัทศาสตร์เสียงพูดและ หน่วยเสียง(ซึ่งประกอบด้วยคำพูดด้วยวาจา) และ เสียงดนตรี(ซึ่งประกอบด้วยดนตรี).

บทสรุป: เสียงเป็นคลื่นยืดหยุ่นที่แพร่กระจายในตัวกลางยืดหยุ่น บุคคลได้ยินเสียงในช่วงตั้งแต่ 16-20 Hz ถึง 15-20 kHz มีอัลตราซาวนด์ - สูงถึง 1 GHz, ไฮเปอร์ซาวด์จาก 1 GHz, อินฟราซาวด์ - สูงถึง 16-20 Hz อะคูสติกศึกษาการสั่นสะเทือนของเสียง

1.3.เสียงและการได้ยิน โครงสร้างของหู ทำไมคุณถึงต้องดูแลหูของคุณ?

ฉันต้องเผชิญกับคำถาม: หูประกอบด้วยอะไร? ทำไมขี้ผึ้งจึงก่อตัวในหู? ทำไมคุณถึงต้องดูแลหูของคุณ?

เมื่อดูครอบครัวและเพื่อนๆ ของฉัน ฉันพบว่าเราทุกคนได้ยินเสียงเดียวกันต่างกัน สำหรับบางคนดูเหมือนเงียบ และสำหรับคนอื่นๆ กลับดูเหมือนดัง ปรากฎว่า หูของมนุษย์ไวต่อเสียงมากที่สุดด้วยความถี่ตั้งแต่ 1,000 ถึง 3,000 Hz ความสามารถในการได้ยินสูงสุดจะสังเกตได้เมื่ออายุ 15-20 ปี เมื่ออายุมากขึ้น การได้ยินก็แย่ลง ในบุคคลอายุต่ำกว่า 40 ปี ความไวสูงสุดอยู่ในช่วง 3,000 Hz จาก 40 ถึง 60 ปี - 2,000 Hz อายุมากกว่า 60 ปี - 1,000 Hz เสียงอาจแตกต่างกันในเสียงต่ำ ตามกฎแล้วโทนเสียงหลักของเสียงจะมาพร้อมกับโทนรองซึ่งมีความถี่สูงกว่าเสมอและให้สีเพิ่มเติมแก่เสียงหลัก พวกเขาเรียกว่าหวือหวา ยิ่งเสียงโอเวอร์โทนซ้อนทับกับโทนเสียงพื้นฐานมากเท่าใด เสียงก็จะมีความ “สมบูรณ์” มากขึ้นเท่านั้น ด้วยโครงสร้างอันน่าทึ่งของอวัยวะการได้ยิน ทำให้สามารถแยกแยะการสั่นสะเทือนหนึ่งจากอีกเสียงหนึ่งจากอีกเสียงหนึ่งได้อย่างง่ายดาย เสียงของคนที่คุณรักหรือคนรู้จักจากเสียงของผู้อื่น ดังนั้นตามที่บุคคลกล่าวไว้ เราจะตัดสินอารมณ์ สถานะ และประสบการณ์ของเขา

ธรรมชาติซึ่งประทานให้สิ่งมีชีวิตมีการได้ยินได้แสดงให้เห็นความเฉลียวฉลาดอย่างมาก อวัยวะที่รับรู้เสียงนั้นตั้งอยู่ในพื้นที่ที่แตกต่างกันมากและบางครั้งก็ไม่คาดคิด: ในตั๊กแตนและจิ้งหรีดเช่นที่หน้าแข้งของขาหน้าในตั๊กแตน - บนหน้าท้องในยุง - บนหนวด ในสัตว์มีกระดูกสันหลัง อวัยวะการได้ยินในกระบวนการวิวัฒนาการมีความภาคภูมิใจที่ด้านข้างของศีรษะ และในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมก็มีใบหูที่พัฒนาแล้วปรากฏขึ้น สัตว์ส่วนล่างพอใจกับรอยพับของผิวหนังที่ปิดช่องหู: รอยพับดังกล่าวช่วยจระเข้เมื่อดำน้ำใต้น้ำ ในนก - นกกระสา, เป็ด, นกกระจอก - ฟิล์มบาง ๆ มีบทบาทในการป้องกันที่คล้ายกัน ใบหูซึ่งมักเรียกง่ายๆ ว่าหูนั้นสามารถเคลื่อนที่ได้มากในสัตว์หลายชนิด สุนัขฟัง "เล่นหู" - ยก ลดระดับ หรือเคลื่อนหูไปด้านข้าง ม้าและเม่น กวางและกระต่ายขยับหูเพื่อกำหนดทิศทางของเสียง แรดแอฟริกันมีหูรูปกรวย พวกมันสามารถทำหน้าที่แยกจากกัน โดยพยายามจดจำเสียงที่ดังกรอบแกรบทั้งด้านหน้าและด้านหลัง

โครงสร้างหู (ดูรูปที่ 1 ภาคผนวก 1)

ฉันเรียนรู้สิ่งนั้นในทางกายวิภาคหูแบ่งออกเป็นสามส่วน:หูชั้นนอก หูชั้นกลาง และหูชั้นใน
หูชั้นนอก.
ส่วนที่ยื่นออกมาของหูชั้นนอกเรียกว่าใบหูซึ่งขึ้นอยู่กับเนื้อเยื่อรองรับกึ่งแข็ง - กระดูกอ่อน การเปิดช่องหูภายนอกอยู่ที่ด้านหน้าของใบหู และช่องหูนั้นพุ่งเข้าด้านในและไปข้างหน้าเล็กน้อย ใบหูจะเน้นไปที่การสั่นสะเทือนของเสียงและนำไปยังช่องหูภายนอก
ปรากฎว่าด้วย สิ่งแวดล้อมไม่เพียงแต่เสียงเข้าสู่อวัยวะเท่านั้น แต่ยังหลากหลายอีกด้วย สิ่งแปลกปลอม,จุลินทรีย์ ดังนั้นความลับจึงถูกเปิดเผยในช่องหูอย่างต่อเนื่อง -ขี้หู .
ขี้หูคือการหลั่งของขี้ผึ้งของต่อมไขมันและต่อมซัลเฟอร์ของช่องหูภายนอก หน้าที่ของมันคือการปกป้องผิวหนังของช่วงนี้จาก ติดเชื้อแบคทีเรียและสิ่งแปลกปลอม เช่น แมลง ที่อาจเข้าไปในหูได้ ยู ผู้คนที่หลากหลายปริมาณกำมะถันจะแตกต่างกันไป ก้อนขี้หูหนาแน่น ( ปลั๊กกำมะถัน) อาจนำไปสู่การหยุดชะงักของการนำเสียงและการสูญเสียการได้ยิน ดังนั้นจึงต้องทำความสะอาดหูเป็นประจำด้วยสำลีพันก้าน
หูชั้นกลาง นี่เป็นสิ่งที่ซับซ้อนทั้งหมด - รวมถึงแก้วหูและท่อหู (ยูสเตเชียน) หมายถึงอุปกรณ์นำเสียง เมมเบรนแบนบาง เรียกว่าเยื่อแก้วหูแยกปลายด้านในของช่องหูภายนอกออกจากโพรงแก้วหู - แบน รูปร่างสี่เหลี่ยมพื้นที่ที่เต็มไปด้วยอากาศ ในช่องหูชั้นกลางนี้จะมีสายโซ่ของกระดูกขนาดเล็กที่ประกบได้สามชิ้น (กระดูกอ่อน) ซึ่งส่งแรงสั่นสะเทือนจากแก้วหูไปยังหูชั้นใน ตามรูปร่างกระดูกจะเรียกว่าค้อนทั่งและโกลน (ดูรูปที่ 2 ภาคผนวก 1)
Malleus ซึ่งมีด้ามจับติดอยู่ที่กึ่งกลางของแก้วหูโดยใช้เอ็น และศีรษะของมันก็เชื่อมต่อกับอินคัส ซึ่งในทางกลับกันก็จะติดอยู่กับกระดูกโกลน ฐานของลวดเย็บกระดาษถูกสอดเข้าไปในหน้าต่างรูปไข่ซึ่งเป็นช่องเปิดที่ผนังกระดูก ได้ยินกับหู. กล้ามเนื้อเล็กๆ ช่วยส่งเสียงโดยควบคุมการเคลื่อนไหวของกระดูกเหล่านี้

สภาวะที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการสั่นสะเทือนของแก้วหูคือความกดอากาศที่เท่ากันทั้งสองด้าน

สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากการที่แก้วหูสื่อสารด้วย สภาพแวดล้อมภายนอกผ่านช่องจมูกและท่อหูซึ่งเปิดออกสู่มุมล่างด้านหน้าของช่อง เมื่อกลืนและหาว อากาศจะเข้าสู่ท่อและจากนั้นเข้าไปในโพรงแก้วหู ซึ่งช่วยให้สามารถรักษาความดันให้เท่ากับความดันบรรยากาศ
ได้ยินกับหู. โพรงกระดูกของหูชั้นในซึ่งมีห้องจำนวนมากและช่องระหว่างพวกเขาเรียกว่าเขาวงกต ประกอบด้วยสองส่วน:

เขาวงกตกระดูกและ

เขาวงกตเมมเบรน
เขาวงกตกระดูกเป็นกลุ่มของโพรงที่อยู่ในส่วนที่หนาแน่น กระดูกขมับ; มีองค์ประกอบสามประการที่แตกต่างกัน: คลองครึ่งวงกลม - หนึ่งในแหล่งที่มาของแรงกระตุ้นเส้นประสาทที่สะท้อนตำแหน่งของร่างกายในอวกาศ; ห้องโถง; และคอเคลีย - อวัยวะในการได้ยิน

ถึง เมื่อคลื่นเสียงมาถึงหูของเรา คลื่นเสียงนั้นจะ "บิน" เข้าไปในใบหูหรือหูชั้นนอก เสียงไปถึงแก้วหู แก้วหูจะยืดออกค่อนข้างแน่น และเสียงทำให้เกิดการสั่นและสั่น ด้านหลังแก้วหูคือหูชั้นกลาง ซึ่งเป็นช่องเล็กๆ ที่เต็มไปด้วยอากาศ เมื่อแรงกดในหูชั้นนอกเพิ่มขึ้น แก้วหูจะโค้งงอเข้าด้านใน การเปลี่ยนแปลงความดันในหูชั้นกลางจะจำลองการเปลี่ยนแปลงความดันในคลื่นเสียงและส่งต่อไปยังหูชั้นใน หูชั้นในเป็นโพรงที่โคเคลียพับและเต็มไปด้วยของเหลว หูมีเกณฑ์การได้ยินสองระดับ: ล่างและบน หูที่ได้รับการฝึกสามารถได้ยินเสียงใบไม้ร่วงในป่าอย่างเงียบ ๆ หากคุณดังเกินเกณฑ์ด้านบนของระดับเสียง จะเกิดอาการปวดอย่างรุนแรงในหูของคุณ

เสียงสะท้อนมีบทบาทสำคัญในการทำงานของอวัยวะการได้ยิน เมมเบรนหลักทอดยาวไปตามโคเคลีย - หูชั้นในประกอบด้วยเส้นใยยืดหยุ่นจำนวนมากจำนวนรวมถึง 24,000 เส้นที่ฐานของโคเคลียพวกมันสั้น (0.04 มม.) บางและยืดออกและที่ปลายพวกมัน มีความยาว (มากถึง 0.5) มม. หนาขึ้นและยืดน้อยลง คลื่นเสียงที่เข้าสู่หูทำให้เกิดการสั่นสะเทือนแบบบังคับของของเหลวที่บรรจุอยู่ในหูชั้นใน และเนื่องจากปรากฏการณ์การสั่นพ้อง - การสั่นของเส้นใยที่มีความยาวระดับหนึ่ง ยิ่งเสียงสูง เส้นใยก็จะสั้นสะท้อนด้วย ยิ่งเสียงแรงเท่าไร ช่วงการสั่นสะเทือนของเส้นใยก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น นี่คือสิ่งที่อธิบายความสามารถของบุคคลในการรับรู้เสียง ในมนุษย์ ช่วงความถี่การรับรู้จะอยู่ในช่วงตั้งแต่ 16 Hz ถึง 20 kHz ในขณะที่แมวมีช่วงกว้างกว่ามาก: จาก 60 Hz ถึง 60 kHz ระยะการได้ยินเสียงของนก เต่า กบ และตั๊กแตนค่อนข้างกว้าง สัตว์นักล่าในเวลากลางคืนมี "การได้ยินที่ละเอียดอ่อน" อย่างยิ่ง

น่าเสียดายที่ไม่ใช่ทุกคนที่จะได้ยิน

ความบกพร่องทางการได้ยิน - สมบูรณ์ (หูหนวก) หรือการลดความสามารถในการตรวจจับและทำความเข้าใจบางส่วน (การสูญเสียการได้ยิน)เสียง. การละเมิด การได้ยินใครๆ ก็สามารถทนทุกข์ได้สิ่งมีชีวิต,สามารถรับรู้ได้เสียง. คลื่นเสียงแตกต่างกันไป ความถี่และ แอมพลิจูด. สูญเสียความสามารถในการตรวจจับความถี่บางส่วน (หรือทั้งหมด) หรือไม่สามารถแยกแยะเสียงความถี่ต่ำได้แอมพลิจูดเรียกว่าความบกพร่องทางการได้ยิน

http://ru.wikipedia.org/wiki/

ภาคผนวก 1

ภาพที่ 1.

รูปที่ 2.

รูปที่ 3.

รูปที่ 4.

ภาคผนวก 2

ตารางที่ 1.

ดนตรี

ใจเย็น

ขยับเล็กน้อย

กระโดดขึ้นและลง

รีอาน่า

ไม่มีการเคลื่อนไหว

ไม่มีการเคลื่อนไหว

เคลื่อนไหวช้าๆ

คริสติน่า อากิเลร่า

ขยับเล็กน้อย

เด้งเล็กน้อย

กระโดดอย่างแข็งขัน

โทรศัพท์ของลาดี กาก้า

ไม่มีการเคลื่อนไหว

ไม่มีการเคลื่อนไหว

การเคลื่อนไหวจะปรากฏเฉพาะเมื่อมีการเล่นเบสเท่านั้น

ตัวแทน

เอมิเน็ม

ไม่มีการเคลื่อนไหว

เคลื่อนไหวช้าๆ

เคลื่อนไหวอย่างแข็งขัน

เพลงเด็ก

แม่

ไม่มีการเคลื่อนไหว

คลาน

เด้งเล็กน้อย

คลาสสิค

ริชาร์ด วากเนอร์ ถนนสู่วัลฮัลลา

คลาน

กระเด้งอย่างแข็งขัน

สเตราส์ วอลซ์

คลาน

คลานเด้งเล็กน้อย

คลานและกระโดดอย่างแข็งขัน

การได้ยินเป็นอวัยวะรับสัมผัสที่สำคัญอย่างหนึ่งสำหรับประชากรทุกคนในโลกด้วยความช่วยเหลือนี้ สัตว์หลายชนิดจึงระบุตำแหน่งของศัตรูได้ ภัยพิบัติทางธรรมชาติทั้งหมดยังมาพร้อมกับเสียงบางอย่างที่หูของมนุษย์ไม่สามารถเข้าถึงได้เสมอไป แต่เป็นเสียงที่สัตว์ตอบสนองได้อย่างไม่ผิดเพี้ยน บุคคลถูกล้อมรอบด้วยเสียงอยู่ตลอดเวลา หลายคนมีสติสัมปชัญญะ การได้ยินได้รับการปรับในลักษณะที่สมองรับรู้เฉพาะสัญญาณสำคัญเท่านั้นและไม่สนใจสัญญาณที่สำคัญมาก เสียงอาจมีผลต่อการรับรู้ที่แตกต่างกัน บ้างก็น่าพอใจ บ้างก็น่ารำคาญ ส่วนมากมีส่วนช่วยในการสร้างภาพบางอย่างในจินตนาการ

คุณสมบัติของการรับรู้เสียง

ร่างกายมนุษย์มีโครงสร้างที่ซับซ้อน และหูก็ไม่มีข้อยกเว้น โครงสร้างของอวัยวะการได้ยินทำให้สามารถเปลี่ยนและส่งเสียงเพื่อการรับรู้ไปยังสมองได้ กระบวนการทั้งหมดเหล่านี้เกิดขึ้นส่วนใหญ่ในกลีบขมับ สมองจะกำหนดระดับเสียง ระดับเสียง ทิศทางของเสียง และลักษณะอื่นๆ ของเสียง สถานการณ์ได้รับการประเมินตามข้อมูลที่ได้รับจากหูทั้งสองข้างพร้อมกัน รูปแบบเสียงที่จดจำอยู่แล้วบางรูปแบบจะถูกเก็บไว้ในหู ซึ่งช่วยให้มั่นใจว่าสามารถจัดเรียงข้อมูลได้อย่างถูกต้องและระบุแหล่งที่มาของเสียงได้

เป็นที่ทราบกันว่าความเร็วในการรับรู้เสียงที่คุ้นเคย (เสียงของคนที่คุณรัก สัญญาณอันตราย) นั้นสูงกว่ามากเมื่อเทียบกับเสียงที่ไม่คุ้นเคย เมื่อการได้ยินแย่ลง สมองก็เริ่มได้รับข้อมูลที่ไม่น่าเชื่อถือ ซึ่งนำไปสู่ข้อผิดพลาดในการรับรู้ข้อมูล ไม่เพียงแต่อวัยวะที่เกี่ยวข้องเท่านั้น แต่สมองยังมีหน้าที่รับผิดชอบในการได้ยินด้วยการรับรู้เสียงที่ถูกต้องนั้นทำได้โดยการทำงานร่วมกันของอวัยวะเหล่านี้เท่านั้น

โครงสร้างของอวัยวะการได้ยิน

เครื่องวิเคราะห์การได้ยินประกอบด้วยสี่ส่วน:

1. หูชั้นนอก หมวดหมู่นี้รวมถึงอวัยวะต่อไปนี้: แก้วหู, ใบหู, ช่องหู แก้วหูทำหน้าที่แยกช่องหูออกจากสิ่งแวดล้อม ความยาวของช่องหู 2.5 ซม. มีรูปร่างโค้งมน พื้นผิวมีต่อมที่หลั่งออกมา ขี้หูและขนเส้นเล็กๆ ช่องหูทำหน้าที่รักษาระดับอุณหภูมิและความชื้นภายในหูที่ต้องการ
2. หูชั้นกลาง - แนวคิดนี้รวมถึงส่วนประกอบของเครื่องวิเคราะห์การได้ยิน อวัยวะตั้งอยู่ด้านหลังแก้วหูและเต็มไปด้วยอากาศ ซึ่งเชื่อมต่อกับช่องจมูกด้วยท่อยูสเตเชียน ท่อยูสเตเชียนเป็นคลองกระดูกอ่อนแคบที่ปิดตามปกติซึ่งจะเปิดขึ้นเมื่อมีการกลืนเคลื่อนไหวหลังจากนั้นจึงเติมอากาศเข้าไปในช่องว่าง ภายในหูชั้นกลางมีกระดูกหูขนาดเล็กสามชิ้น ได้แก่ มัลลีอุส อินคัส และกระดูกโกลน Malleus เชื่อมต่อกับโกลน ซึ่งเชื่อมต่อกับคอเคลียในหูชั้นในอยู่แล้ว แก้วหูเคลื่อนไหวอย่างต่อเนื่องภายใต้อิทธิพลของเสียง การสั่นสะเทือนจะถูกส่งไปยังกระดูกหู
3. หูชั้นในประกอบด้วยโครงสร้างหลายอย่าง มีเพียงคอเคลียเท่านั้นที่มีหน้าที่ในการได้ยิน คอเคลียได้ชื่อมาจากรูปทรงเกลียว อวัยวะประกอบด้วย 3 ช่องที่เต็มไปด้วยน้ำเหลือง องค์ประกอบของของเหลวในช่องกลางแตกต่างอย่างมากจากส่วนที่เหลือ อวัยวะของคอร์ติ ซึ่งอยู่ในหูชั้นกลาง มีหน้าที่โดยตรงในการได้ยิน ประกอบด้วยเส้นขนเล็กๆ นับพันเส้นที่จับแรงสั่นสะเทือนที่เกิดจากของเหลวที่ไหลผ่านช่องหู ในสถานที่เดียวกัน แรงกระตุ้นทางไฟฟ้าจะถูกสร้างขึ้นและส่งผ่านไปยังเปลือกสมอง เซลล์ขนแต่ละเซลล์จะตอบสนองต่อเสียงบางอย่าง เมื่อมันตาย บุคคลนั้นจะหยุดรับรู้เสียงที่มันรับผิดชอบ

เส้นทางการได้ยิน

วิถีการได้ยินคือชุดของเส้นใยที่นำกระแสประสาทจากคอเคลียไปยังศูนย์กลางการได้ยิน ซึ่งสมองจะรับรู้เสียงได้ ศูนย์การได้ยินเหล่านี้ตั้งอยู่ในกลีบขมับของสมอง เวลาที่เสียงเดินทางผ่านหูชั้นนอกไปยังสมองคือ 10 มิลลิวินาที

เราจะได้ยินได้อย่างไร

ก่อนที่สมองจะรับรู้ได้ คลื่นเสียงจะผ่านไป ลากยาว. การสั่นสะเทือนของอากาศทำให้แก้วหูสั่นสะเทือน หลังจากนั้นเสียงจะถูกส่งไปยังกระดูกหูที่ทอดยาวผ่านหูชั้นกลางทั้งหมด เชื่อมต่อคอเคลียและแก้วหู ในระยะต่อไป การสั่นสะเทือนจะถูกส่งไปยังของเหลวที่บรรจุอยู่ในโคเคลีย ซึ่งส่งผลให้เซลล์ของหูชั้นในเกิดการระคายเคือง สมองจะรับสิ่งเร้าเหล่านี้และจดจำคำพูด เสียง ดนตรี ฯลฯ ทิศทางที่เสียงมานั้นถูกควบคุมโดยคลองครึ่งวงกลมซึ่งอยู่ในเขาวงกตในสามพื้นที่ตั้งฉากกัน ช่องเหล่านี้เรียกอีกอย่างว่าอุปกรณ์ขนถ่ายหรืออวัยวะแห่งการทรงตัว

เมื่อตำแหน่งของร่างกายเปลี่ยนไปคลองครึ่งวงกลมก็เคลื่อนที่เช่นกันของเหลวเฉื่อยที่เติมเข้าไปเนื่องจากความเฉื่อยไม่สามารถติดตามการเคลื่อนไหวและการเปลี่ยนแปลงที่สัมพันธ์กับผนังของคลอง ตัวรับพิเศษจะติดตามการเคลื่อนไหวของของเหลวทั้งหมด ข้อมูลเกี่ยวกับการสังเกตทั้งหมดจะเข้าสู่สมอง

เซลล์ตัวรับของอุปกรณ์ขนถ่ายจะถูกแช่อยู่ในของเหลวภายในที่เติมเข้าไป ข้อมูลเกี่ยวกับการเคลื่อนไหวทั้งหมดจะเข้าสู่สมองน้อย ซึ่งเป็นที่รวบรวมและเปรียบเทียบข้อมูลทั้งหมด หลังจากนั้นคำสั่งจะถูกส่งไปยังระบบต่างๆ ของร่างกายเพื่อรักษาสมดุล ข้อมูลผลลัพธ์จะเข้าสู่สมอง

ปัจจัยส่วนบุคคล

มนุษย์มีความสามารถที่น่าทึ่งในการรับรู้ไม่เพียงแต่เสียงเท่านั้น แต่ยังรวมถึงน้ำเสียงด้วย ข้อสรุปเกี่ยวกับเสียงใดเสียงหนึ่งนั้นเกิดขึ้นจากความรู้สึกของตนเอง การรับรู้ได้รับอิทธิพลจากปัจจัยต่อไปนี้:

• ความไว;
• ความอ่อนแอ;
• คุณสมบัติของระบบประสาทส่วนกลาง

เด็กเล็กรู้จักคนแปลกหน้าได้อย่างแม่นยำด้วยน้ำเสียง สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากการคิดเชิงอารมณ์มีอิทธิพลเหนือเด็ก คำพูดใด ๆ จะถูกรับรู้ทางอารมณ์เป็นหลัก น้ำเสียงช่วยให้คุณกำหนดอารมณ์ของบุคคลได้ว่าเขาเศร้าหรือมีความสุขแค่ไหน กลไกในการจดจำน้ำเสียงนั้นขึ้นอยู่กับจิตใต้สำนึกซึ่งบุคคลนั้นไม่ได้คิดถึงมันด้วยซ้ำ

ผู้หญิงจำนวนมากให้ความสำคัญกับน้ำเสียงของคำพูดมากกว่าเนื้อหา ประการแรกการให้ความสนใจไม่ได้อยู่ที่สิ่งที่คู่สนทนาพูด แต่รวมถึงวิธีที่เขาพูดเนื่องจากความหมายของประโยคที่ออกเสียงแตกต่างกันนั้นแตกต่างกัน เป็นที่น่าสังเกตว่าไม่ใช่ทุกคนที่มีความสามารถในการรับรู้ข้อมูลอย่างถูกต้องบางครั้งคู่สนทนาอาจระบุถึงอารมณ์ของตนเอง ผู้ชายมีความอ่อนไหวและอ่อนไหวน้อยกว่า สำหรับพวกเขา เนื้อหาของวลีมีความสำคัญมากกว่า ไม่ใช่น้ำเสียง

ตอบด้านล่าง

คอเคลียเป็นระบบไฮโดรเมคานิกส์ที่ซับซ้อน นี่คือท่อกระดูกรูปทรงกรวยที่มีผนังบางบิดเป็นเกลียว ช่องของท่อเต็มไปด้วยของเหลวและถูกแบ่งตามความยาวทั้งหมดโดยพาร์ติชันหลายชั้นพิเศษ หนึ่งในชั้นของกะบังนี้คือสิ่งที่เรียกว่าเยื่อบาซิลาร์ซึ่งมีอุปกรณ์รับตั้งอยู่ - อวัยวะของคอร์ติ ในเซลล์ขนของตัวรับ (พื้นผิวของพวกมันถูกปกคลุมไปด้วยโปรโตพลาสซึมเล็ก ๆ ในรูปแบบของขน) กระบวนการที่น่าทึ่งและยังไม่เป็นที่เข้าใจอย่างสมบูรณ์ในการแปลงพลังงานทางกายภาพของการสั่นสะเทือนของเสียงเป็นการกระตุ้นของเซลล์เหล่านี้เกิดขึ้น ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับเสียงในรูปแบบของแรงกระตุ้นเส้นประสาทตามเส้นใยของเส้นประสาทการได้ยินซึ่งเป็นจุดสิ้นสุดที่ละเอียดอ่อนซึ่งเข้าใกล้เซลล์ขนจะถูกส่งไปยังศูนย์การได้ยินของสมอง

มีอีกวิธีหนึ่งที่เสียงผ่านหูชั้นนอกและหูชั้นกลางไปถึงคอเคลีย - ผ่านกระดูกกะโหลกศีรษะโดยตรง แต่ความเข้มของเสียงที่รับรู้ในกรณีนี้น้อยกว่าการส่งผ่านเสียงในอากาศอย่างมาก (ส่วนหนึ่งเป็นผลมาจากการที่พลังงานของการสั่นสะเทือนของเสียงลดลงเมื่อผ่านกระดูกกะโหลกศีรษะ) ดังนั้นค่าการนำเสียงของกระดูกจึงมีค่าเท่ากับ คนที่มีสุขภาพดีค่อนข้างเล็ก

อย่างไรก็ตาม ความสามารถในการรับรู้เสียงแบบสองทางถูกนำมาใช้ในการวินิจฉัยความบกพร่องทางการได้ยิน: หากในระหว่างการตรวจปรากฎว่าการรับรู้เสียงโดยการนำเสียงทางอากาศนั้นบกพร่อง แต่โดยการนำเสียงของกระดูกจะยังคงอยู่อย่างสมบูรณ์แพทย์ สรุปได้ว่ามีเพียงอุปกรณ์นำเสียงของหูชั้นกลางเท่านั้นที่ได้รับความเสียหาย แต่อุปกรณ์รับเสียงของหอยทากไม่ได้รับความเสียหาย ในกรณีนี้การนำเสียงของกระดูกกลายเป็น "ไม้เท้าวิเศษ" ซึ่งผู้ป่วยสามารถใช้ได้ เครื่องช่วยฟังซึ่งการสั่นสะเทือนของเสียงจะถูกส่งโดยตรงผ่านกระดูกกะโหลกศีรษะไปยังอวัยวะของคอร์ติ

คอเคลียไม่เพียงแต่รับรู้เสียงและแปลงเป็นพลังงานกระตุ้นของเซลล์ตัวรับเท่านั้น แต่ที่สำคัญไม่แพ้กันคือ ดำเนินการวิเคราะห์ระยะเริ่มแรกของการสั่นของเสียง โดยเฉพาะอย่างยิ่งการวิเคราะห์ความถี่

ตามแนวช่องคอเคลียในทิศทางจากหน้าต่างรูปไข่ไปจนถึงปลายสุด ความกว้างของผนังกั้นจะค่อยๆ เพิ่มขึ้น และความแข็งลดลง ดังนั้น ส่วนต่างๆ ของผนังกั้นจึงสะท้อนกับเสียงที่มีความถี่ต่างกัน: เมื่อสัมผัสกับความถี่สูง เสียง แอมพลิจูดสูงสุดของการสั่นสะเทือนจะสังเกตที่ฐานของโคเคลีย ใกล้กับหน้าต่างวงรี และเสียงความถี่ต่ำจะสอดคล้องกับโซนที่มีการสั่นพ้องสูงสุดที่ปลายสุด เสียงของความถี่ใดความถี่หนึ่งจะมีลักษณะเด่นในบางส่วน ของผนังกั้นประสาทหูและส่งผลต่อเฉพาะเส้นใยประสาทที่เกี่ยวข้องกับเซลล์ขนของบริเวณที่ตื่นเต้นของอวัยวะคอร์ติเท่านั้น ดังนั้น เส้นใยประสาทแต่ละเส้นจึงตอบสนองต่อช่วงความถี่ที่จำกัด วิธีการวิเคราะห์นี้เรียกว่าเชิงพื้นที่ หรือตามหลักสถานที่

นอกเหนือจากเชิงพื้นที่แล้ว ยังมีเวลาอีกด้วยเมื่อมีการสร้างความถี่ของเสียงทั้งในปฏิกิริยาของเซลล์ตัวรับและถึงขีดจำกัดในปฏิกิริยาของเส้นใยประสาทหู ปรากฎว่าเซลล์ขนมีคุณสมบัติของไมโครโฟน: พวกมันแปลงพลังงานของการสั่นสะเทือนของเสียงเป็นการสั่นสะเทือนทางไฟฟ้าในความถี่เดียวกัน (ที่เรียกว่าเอฟเฟกต์ไมโครโฟนโคเคลีย) สันนิษฐานว่ามีสองวิธีในการส่งแรงกระตุ้นจากเซลล์ขนไปยังเส้นใยประสาท อย่างแรกคือไฟฟ้า เมื่อกระแสไฟฟ้าที่เกิดจากเอฟเฟกต์ไมโครโฟนทำให้เกิดการกระตุ้นเส้นใยประสาทโดยตรง และประการที่สอง สารเคมี เมื่อการกระตุ้นของเซลล์ขนถูกส่งไปยังเส้นใยโดยใช้สารส่งสัญญาณนั่นคือตัวกลาง วิธีการวิเคราะห์เชิงเวลาและเชิงพื้นที่ร่วมกันช่วยให้แยกแยะเสียงตามความถี่ได้ดี

เสียงของแม่ เสียงนกร้อง เสียงใบไม้ที่ส่งเสียงกรอบแกรบ เสียงรถยนต์ดังกึกก้อง เสียงฟ้าร้อง ดนตรี... บุคคลจมอยู่ในมหาสมุทรแห่งเสียงอย่างแท้จริงตั้งแต่นาทีแรกของชีวิต เสียงทำให้เรากังวล ดีใจ กังวล ทำให้เราสงบหรือหวาดกลัว แต่ทั้งหมดนี้ไม่ใช่อะไรมากไปกว่าการสั่นสะเทือนของอากาศ คลื่นเสียงที่เข้าสู่แก้วหูผ่านช่องหูภายนอก ทำให้เกิดการสั่นสะเทือน ผ่านระบบกระดูกหูที่อยู่ในหูชั้นกลาง (ค้อน กระดูกและกระดูกโกลน) การสั่นของเสียงจะถูกส่งต่อไปยังหูชั้นในซึ่งมีรูปร่างคล้ายเปลือกหอยทาก

คอเคลียเป็นระบบไฮโดรเมคานิกส์ที่ซับซ้อน นี่คือท่อกระดูกรูปทรงกรวยที่มีผนังบางบิดเป็นเกลียว ช่องของท่อเต็มไปด้วยของเหลวและถูกแบ่งตามความยาวทั้งหมดโดยพาร์ติชันหลายชั้นพิเศษ หนึ่งในชั้นของกะบังนี้คือสิ่งที่เรียกว่าเยื่อบาซิลาร์ซึ่งมีอุปกรณ์รับตั้งอยู่ - อวัยวะของคอร์ติ ในเซลล์ขนของตัวรับ (พื้นผิวของพวกมันถูกปกคลุมไปด้วยโปรโตพลาสซึมเล็ก ๆ ในรูปแบบของขน) กระบวนการที่น่าทึ่งและยังไม่เป็นที่เข้าใจอย่างสมบูรณ์ในการแปลงพลังงานทางกายภาพของการสั่นสะเทือนของเสียงเป็นการกระตุ้นของเซลล์เหล่านี้เกิดขึ้น ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับเสียงในรูปแบบของแรงกระตุ้นเส้นประสาทตามเส้นใยของเส้นประสาทการได้ยินซึ่งเป็นจุดสิ้นสุดที่ละเอียดอ่อนซึ่งเข้าใกล้เซลล์ขนจะถูกส่งไปยังศูนย์การได้ยินของสมอง

มีอีกวิธีหนึ่งที่เสียงผ่านหูชั้นนอกและหูชั้นกลางไปถึงคอเคลีย - ผ่านกระดูกกะโหลกศีรษะโดยตรง แต่ความเข้มของเสียงที่รับรู้ในกรณีนี้น้อยกว่าการส่งผ่านเสียงในอากาศอย่างมาก (ส่วนหนึ่งเป็นผลมาจากการที่พลังงานของการสั่นสะเทือนของเสียงลดลงเมื่อผ่านกระดูกกะโหลกศีรษะ) ดังนั้นคุณค่าของการนำเสียงของกระดูกในคนที่มีสุขภาพดีจึงค่อนข้างน้อย

อย่างไรก็ตาม ความสามารถในการรับรู้เสียงแบบสองทางถูกนำมาใช้ในการวินิจฉัยความบกพร่องทางการได้ยิน: หากในระหว่างการตรวจปรากฎว่าการรับรู้เสียงโดยการนำเสียงทางอากาศนั้นบกพร่อง แต่โดยการนำเสียงของกระดูกจะยังคงอยู่อย่างสมบูรณ์แพทย์ สรุปได้ว่ามีเพียงอุปกรณ์นำเสียงของหูชั้นกลางเท่านั้นที่ได้รับความเสียหาย แต่อุปกรณ์รับเสียงของหอยทากไม่ได้รับความเสียหาย ในกรณีนี้การนำเสียงของกระดูกกลายเป็น "เครื่องช่วยชีวิต" แบบหนึ่ง: ผู้ป่วยสามารถใช้เครื่องช่วยฟังได้ซึ่งการสั่นสะเทือนของเสียงจะถูกส่งโดยตรงผ่านกระดูกของกะโหลกศีรษะไปยังอวัยวะของคอร์ติ

คอเคลียไม่เพียงแต่รับรู้เสียงและแปลงเป็นพลังงานกระตุ้นของเซลล์ตัวรับเท่านั้น แต่ที่สำคัญไม่แพ้กันคือ ดำเนินการวิเคราะห์ระยะเริ่มแรกของการสั่นของเสียง โดยเฉพาะอย่างยิ่งการวิเคราะห์ความถี่

การวิเคราะห์ดังกล่าวสามารถทำได้โดยใช้เครื่องมือทางเทคนิค - เครื่องวิเคราะห์ความถี่ หอยทากทำสิ่งนี้ได้เร็วกว่ามากและโดยธรรมชาติแล้วจะใช้ "ฐานทางเทคนิค" ที่แตกต่างกัน

ตามแนวช่องคอเคลียในทิศทางจากหน้าต่างรูปไข่ไปจนถึงปลายสุด ความกว้างของผนังกั้นจะค่อยๆ เพิ่มขึ้น และความแข็งลดลง ดังนั้น ส่วนต่างๆ ของผนังกั้นจึงสะท้อนกับเสียงที่มีความถี่ต่างกัน: เมื่อสัมผัสกับความถี่สูง เสียง แอมพลิจูดสูงสุดของการสั่นสะเทือนจะสังเกตที่ฐานของโคเคลีย ใกล้กับหน้าต่างวงรี และเสียงความถี่ต่ำจะสอดคล้องกับโซนที่มีการสั่นพ้องสูงสุดที่ปลายสุด เสียงของความถี่ใดความถี่หนึ่งจะมีลักษณะเด่นในบางส่วน ของผนังกั้นประสาทหูและส่งผลต่อเฉพาะเส้นใยประสาทที่เกี่ยวข้องกับเซลล์ขนของบริเวณที่ตื่นเต้นของอวัยวะคอร์ติเท่านั้น ดังนั้น เส้นใยประสาทแต่ละเส้นจึงตอบสนองต่อช่วงความถี่ที่จำกัด วิธีการวิเคราะห์นี้เรียกว่าเชิงพื้นที่ หรือตามหลักสถานที่

นอกเหนือจากเชิงพื้นที่แล้ว ยังมีเวลาอีกด้วยเมื่อมีการสร้างความถี่ของเสียงทั้งในปฏิกิริยาของเซลล์ตัวรับและถึงขีดจำกัดในปฏิกิริยาของเส้นใยประสาทหู ปรากฎว่าเซลล์ขนมีคุณสมบัติของไมโครโฟน: พวกมันแปลงพลังงานของการสั่นสะเทือนของเสียงเป็นการสั่นสะเทือนทางไฟฟ้าในความถี่เดียวกัน (ที่เรียกว่าเอฟเฟกต์ไมโครโฟนโคเคลีย) สันนิษฐานว่ามีสองวิธีในการส่งแรงกระตุ้นจากเซลล์ขนไปยังเส้นใยประสาท อย่างแรกคือไฟฟ้า เมื่อกระแสไฟฟ้าที่เกิดจากเอฟเฟกต์ไมโครโฟนทำให้เกิดการกระตุ้นเส้นใยประสาทโดยตรง และประการที่สอง สารเคมี เมื่อการกระตุ้นของเซลล์ขนถูกส่งไปยังเส้นใยโดยใช้สารส่งสัญญาณนั่นคือตัวกลาง วิธีการวิเคราะห์เชิงเวลาและเชิงพื้นที่ร่วมกันช่วยให้แยกแยะเสียงตามความถี่ได้ดี

ดังนั้นข้อมูลเกี่ยวกับเสียงจะถูกส่งไปยังเส้นใยประสาทการได้ยิน แต่จะไม่ไปถึงศูนย์กลางการได้ยินที่สูงขึ้นซึ่งอยู่ในกลีบขมับของเปลือกสมองในทันที ส่วนกลางของระบบการได้ยินซึ่งอยู่ในสมองประกอบด้วยศูนย์กลางหลายแห่ง ซึ่งแต่ละแห่งมีเซลล์ประสาทหลายแสนล้านเซลล์ มีลำดับชั้นในศูนย์เหล่านี้ และเมื่อย้ายจากล่างขึ้นบน การตอบสนองของเซลล์ประสาทต่อเสียงจะเปลี่ยนไป

ที่ระดับล่างของส่วนกลางของระบบการได้ยินในศูนย์การได้ยินของไขกระดูก oblongata การตอบสนองแรงกระตุ้นของเซลล์ประสาทต่อเสียงสะท้อนคุณสมบัติทางกายภาพของมันได้ดี: ระยะเวลาของปฏิกิริยาสอดคล้องกับระยะเวลาของสัญญาณทุกประการ ยิ่งความเข้มของเสียงมากเท่าใด จำนวนและความถี่ของแรงกระตุ้นก็จะยิ่งมากขึ้น (จนถึงขีดจำกัดที่แน่นอน) และจำนวนเซลล์ประสาทที่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาก็จะมากขึ้นเท่านั้น เป็นต้น

เมื่อย้ายจากศูนย์การได้ยินด้านล่างไปยังด้านบน กิจกรรมแรงกระตุ้นของเซลล์ประสาทจะค่อยๆ ลดลงแต่คงที่ ดูเหมือนว่าเซลล์ประสาทที่อยู่ด้านบนสุดของลำดับชั้นจะทำงานน้อยกว่าเซลล์ประสาทที่อยู่ตรงกลางด้านล่างมาก

และแท้จริงแล้ว ถ้าเอาเครื่องวิเคราะห์การได้ยินระดับสูงออกจากสัตว์ทดลอง ความไวในการได้ยินโดยสมบูรณ์ กล่าวคือ ความสามารถในการตรวจจับเสียงที่เบามาก หรือความสามารถในการแยกแยะเสียงตามความถี่ ความเข้ม และระยะเวลาจะไม่ได้รับผลกระทบ

ถ้าอย่างนั้น บทบาทของศูนย์กลางระบบการได้ยินด้านบนคืออะไร?

ปรากฎว่าเซลล์ประสาทของศูนย์การได้ยินระดับสูงซึ่งต่างจากศูนย์การได้ยินระดับล่างทำงานบนหลักการของการเลือกสรรนั่นคือพวกมันตอบสนองต่อเสียงที่มีคุณสมบัติบางอย่างเท่านั้น เป็นลักษณะเฉพาะที่พวกมันสามารถตอบสนองเฉพาะเสียงที่ซับซ้อนเท่านั้น เช่น เสียงที่เปลี่ยนแปลงความถี่เมื่อเวลาผ่านไป เสียงที่เคลื่อนไหว หรือเฉพาะคำและเสียงคำพูดแต่ละคำเท่านั้น ข้อเท็จจริงเหล่านี้ให้เหตุผลในการพูดถึงปฏิกิริยาเฉพาะทางของเซลล์ประสาทจากศูนย์การได้ยินระดับสูงต่อสัญญาณเสียงที่ซับซ้อน

และนี่เป็นสิ่งสำคัญมาก ท้ายที่สุดแล้ว ปฏิกิริยาแบบเลือกสรรของเซลล์ประสาทเหล่านี้จะแสดงออกมาโดยสัมพันธ์กับเสียงที่มีคุณค่าทางชีวภาพ สำหรับมนุษย์ สิ่งเหล่านี้คือเสียงคำพูดเป็นหลัก เสียงที่มีความสำคัญทางชีวภาพนั้นสกัดมาจากเสียงรอบข้างที่ถล่มลงมา และตรวจพบโดยเซลล์ประสาทเฉพาะทาง แม้จะอยู่ในระดับความเข้มต่ำมากและอยู่ในแนวการรบกวนของเสียงก็ตาม ต้องขอบคุณสิ่งนี้ที่ทำให้เราแยกแยะคำพูดของคู่สนทนาได้ เช่น เสียงคำรามของร้านรีดเหล็ก

เซลล์ประสาทเฉพาะทางจะตรวจจับเสียงของมันแม้ว่าคุณสมบัติทางกายภาพจะเปลี่ยนไปก็ตาม คำพูดใด ๆ ที่ผู้ชายหรือผู้หญิงหรือเด็กพูด ไม่ว่าจะดังหรือเงียบ ๆ เร็วหรือช้า จะถูกมองว่าเป็นคำเดียวกันเสมอ

นักวิทยาศาสตร์มีความสนใจในคำถามที่ว่าเซลล์ประสาทในศูนย์ที่สูงกว่านั้นสามารถเลือกได้สูงเพียงใด เป็นที่ทราบกันดีว่าเซลล์ประสาทสามารถตอบสนองต่อการกระตุ้นได้ไม่เพียง แต่โดยการกระตุ้นเท่านั้นนั่นคือการไหลของแรงกระตุ้นของเส้นประสาท แต่ยังโดยการยับยั้ง - การปราบปรามความสามารถในการสร้างแรงกระตุ้น เนื่องจากกระบวนการยับยั้ง ช่วงของสัญญาณที่เซลล์ประสาทตอบสนองต่อการกระตุ้นจึงมีจำกัด เป็นลักษณะเฉพาะที่กระบวนการยับยั้งจะแสดงออกมาได้ดีเป็นพิเศษในศูนย์กลางด้านบนของระบบการได้ยิน ดังที่ทราบกันดีว่ากระบวนการยับยั้งและการกระตุ้นนั้นจำเป็นต้องใช้พลังงาน ดังนั้นจึงไม่มีใครสรุปได้ว่าเซลล์ประสาทของศูนย์กลางด้านบนนั้นไม่ได้ใช้งาน พวกเขาทำงานอย่างเข้มข้น มีเพียงงานของพวกเขาเท่านั้นที่แตกต่างจากเซลล์ประสาทของศูนย์การได้ยินตอนล่าง

เกิดอะไรขึ้นกับการไหลของกระแสประสาทที่มาจากศูนย์การได้ยินส่วนล่าง? ข้อมูลนี้จะถูกนำไปใช้อย่างไรหากศูนย์ที่สูงกว่าปฏิเสธข้อมูลนี้?

ประการแรก พวกเขาไม่ได้ปฏิเสธข้อมูลทั้งหมด แต่เพียงบางส่วนเท่านั้น ประการที่สอง แรงกระตุ้นจากศูนย์ด้านล่างไม่เพียงส่งไปยังจุดบนเท่านั้น แต่ยังไปยังศูนย์กลางการเคลื่อนไหวของสมองและไปยังระบบที่ไม่เฉพาะเจาะจงซึ่งเกี่ยวข้องโดยตรงกับการจัดองค์ประกอบพฤติกรรมต่าง ๆ (ท่าทางการเคลื่อนไหว ความสนใจ) และ สภาวะทางอารมณ์(ติดต่อก้าวร้าว) ระบบสมองเหล่านี้ดำเนินกิจกรรมโดยอาศัยการบูรณาการข้อมูลเกี่ยวกับโลกภายนอกที่เข้ามาผ่านช่องทางประสาทสัมผัสต่างๆ

โดยทั่วไปแล้ว นี่คือภาพการทำงานของระบบการได้ยินที่ซับซ้อนและห่างไกลจากความเข้าใจอย่างถ่องแท้ ทุกวันนี้ มีคนรู้มากมายเกี่ยวกับกระบวนการที่เกิดขึ้นระหว่างการรับรู้เสียง และอย่างที่คุณเห็น ผู้เชี่ยวชาญสามารถตอบคำถามส่วนใหญ่ในชื่อ “เราได้ยินได้อย่างไร” แต่ก็ยังเป็นไปไม่ได้ที่จะอธิบายว่าทำไมเสียงบางเสียงถึงถูกใจเราและบางเสียงก็ไม่พอใจ ทำไมคน ๆ หนึ่งถึงชอบดนตรีแบบเดียวกันและไม่ใช่อีกคน ทำไมคุณสมบัติทางกายภาพของเสียงพูดจึงถูกมองว่าเป็นน้ำเสียงที่เป็นมิตร และคนอื่น ๆ ก็หยาบคาย ปัญหาเหล่านี้และปัญหาอื่น ๆ กำลังได้รับการแก้ไขโดยนักวิจัยในสาขาสรีรวิทยาที่น่าสนใจที่สุดแห่งหนึ่ง

แน่นอนว่าทุกคนได้เห็น คลื่นบนพื้นผิวของสระน้ำหรือทะเลสาบ นั่นคือ ในน้ำ และวิธีที่พวกมันกระทบฝั่ง

เสียง - มันเป็นคลื่นเดียวกันเพียงแต่เรามองไม่เห็นมัน เพราะมัน “เป็นคลื่น” ในอากาศ และมันเข้าหูเราทันที มีเยื่อหุ้มอยู่ในหูเรียกว่าแก้วหู คลื่นเสียงกระทบ แก้วหู(ภายในหูจะเชื่อมต่อกับกระดูกเล็กๆ สามชิ้นโดย malleus, โกลน และ incus) แก้วหูจะงอและกลับสู่ตำแหน่งเดิมอีกครั้ง และสมองอันชาญฉลาดของเราจะตรวจจับการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้และจดจำเสียงได้

แต่หูของมนุษย์ไม่ได้ได้ยินเสียงทั้งหมด

หากคลื่นเสียงกระทบแก้วหูบ่อยเกินไป แก้วหูจะไม่มีเวลางอและยืดตรงอย่างรวดเร็ว และเราจะไม่ได้ยินเสียงนั้น เสียงนี้เรียกว่าอัลตราซาวนด์ (หรือความถี่สูง) นี่คือวิธีที่โลมา "พูด" ค้างคาวสุนัขและแมว และแม้กระทั่งมด อัลตราซาวด์ผลิตโดยผีเสื้อ ตั๊กแตน และตั๊กแตน

ผู้คนใช้คุณสมบัติของอัลตราซาวนด์เพื่อขับไล่สัตว์ฟันแทะ หนู หนู ตัวตุ่น และหนูปากร้ายได้ยินดี ถือเป็นสัญญาณอันตรายแล้ววิ่งหนี

หากคลื่นเสียงกระทบกับเมมเบรนน้อยมาก เราก็จะไม่ได้ยินเช่นกัน เสียงดังกล่าวเรียกว่า อินฟราซาวด์ (หรือความถี่ต่ำ). นี่คือวิธีที่ช้าง "พูด" เสือปล่อยคลื่นเสียงเพื่อข่มขู่พวกมัน

อินฟราซาวด์เกิดขึ้นระหว่างแผ่นดินไหว ภูเขาไฟระเบิด พายุ พายุเฮอริเคน และพายุ อินฟาเรดสามารถเดินทางในระยะทางไกลได้ (มีการดูดซึมน้ำ พื้นดิน และอากาศต่ำ)

ผู้คนใช้คุณสมบัติของอินฟราซาวด์นี้ในการทำนายสึนามิและพายุเฮอริเคน สัตว์หลายชนิดได้ยินเสียงอินฟาเรดและวิ่งหรือซ่อนตัวเป็นเวลานานก่อนเกิดแผ่นดินไหวหรือพายุเฮอริเคน แมงกะพรุนได้ยินเสียงพายุที่กำลังใกล้เข้ามาและว่ายลงสู่ความลึกล่วงหน้า (20 ชั่วโมงก่อน)

อินฟาเรดมีผลเสียต่อมนุษย์
หากบุคคลอยู่ในบริเวณที่มีคลื่นเสียงความถี่สูง เขาอาจรู้สึกหวาดกลัวอย่างไม่มีเหตุผล เวียนศีรษะ เหนื่อยล้าอย่างรุนแรง เป็นลม และสูญเสียการมองเห็นชั่วคราว อินฟาเรดอาจทำให้เกิดอาการปวดอย่างรุนแรงในหูและอาจถึงขั้นเสียชีวิตได้ (หลอดเลือดและหัวใจแตก)

ข้อมูลเพิ่มเติม

คนและสัตว์ได้ยินด้วยหู สิ่งมีชีวิตจะได้ยินได้อย่างไร?

ราศีมีนได้ยินด้วยร่างกาย ปลามีเส้นด้านข้างแต่ละด้าน และปลาก็มีอวัยวะการได้ยินอยู่ในหัวด้วย

นกได้ยินเสียงดี พวกมันมีหู ถ้าเราขยับขนที่ด้านข้างของศีรษะ เราจะเห็นรูเล็ก ๆ ในแต่ละด้าน - นี่คือหู

กบได้ยินด้วยหู ช่องหูของพวกเขาอยู่ที่ด้านข้างของศีรษะ

ผึ้งยังมี "หู" อยู่ที่อุ้งเท้า (อุ้งเท้ามีเยื่อหุ้มยื่นออกมา)

ตัวต่อและแมลงภู่ยังมีขนบนหัวระหว่างตาที่พวกมันใช้ในการได้ยิน

จั๊กจั่นมีเยื่อหุ้มหูอยู่ในช่องท้อง

น่าเสียดายที่หูของเราไม่สามารถได้ยินเสียงที่ไม่ได้ยินเหล่านี้ แต่ผู้คนได้เรียนรู้ที่จะเปลี่ยนเสียงที่ไม่ได้ยินให้กลายเป็นเสียงที่ได้ยิน และตอนนี้เราก็สามารถเจาะลึกความลับของธรรมชาติได้แล้ว เราสามารถฟังปลาวาฬร้องเพลงได้

และปลาโลมาพูดอย่างไร

ก่อนจะมาทำความคุ้นเคยกับการออกแบบเครื่องรับวิทยุ เครื่องขยายเสียง และอุปกรณ์อื่นๆ ที่ใช้ในการกระจายเสียงและการสื่อสารทางวิทยุ จำเป็นต้องทำความเข้าใจก่อนว่าเสียงคืออะไร กำเนิดและกระจายเสียงอย่างไร ออกแบบและทำงานไมโครโฟนอย่างไร และทำความคุ้นเคย ด้วยโครงสร้างและการทำงานของลำโพง

เสียงสั่นสะเทือนและคลื่น หากคุณตีสายเครื่องดนตรีใดๆ (เช่น กีตาร์ บาลาไลกา) เครื่องจะเริ่มสั่น กล่าวคือ เคลื่อนไปในทิศทางเดียวหรืออีกทิศทางหนึ่งจากตำแหน่งเริ่มต้น (ตำแหน่งพัก) การสั่นสะเทือนทางกลที่ทำให้เกิดความรู้สึกของเสียงเรียกว่าการสั่นสะเทือนของเสียง

ระยะห่างที่ยิ่งใหญ่ที่สุดที่เชือกเบี่ยงเบนไปจากตำแหน่งที่เหลือระหว่างการสั่นเรียกว่าแอมพลิจูดการสั่น

การส่งผ่านเสียงจากสายสั่นไปยังหูของเราเกิดขึ้นดังนี้ ในเวลาที่ส่วนตรงกลางของเชือกเคลื่อนไปทางด้านข้างที่เราอยู่ มันจะ "กด" อนุภาคอากาศที่อยู่ใกล้มันในด้านนี้และทำให้เกิด "การควบแน่น" ของอนุภาคเหล่านี้ กล่าวคือ พื้นที่อากาศที่เพิ่มขึ้น แรงกดปรากฏขึ้นใกล้กับเชือก ความดันที่เพิ่มขึ้นในปริมาตรอากาศจำนวนหนึ่งจะถูกส่งไปยังชั้นข้างเคียง ส่งผลให้บริเวณที่มี “อากาศควบแน่น” กระจายออกสู่พื้นที่โดยรอบ ในช่วงเวลาถัดไป เมื่อส่วนตรงกลางของเชือกเคลื่อนที่ไปในทิศทางตรงกันข้าม อากาศ "หายาก" บางส่วนจะปรากฏขึ้นรอบๆ สาย (บริเวณ ความดันโลหิตต่ำ) ซึ่งกระจายไปตามบริเวณของอากาศ “ควบแน่น”

“การกระจัดกระจาย” ของอากาศจะตามมาอีกครั้งด้วย “การควบแน่น” (เนื่องจากส่วนตรงกลางของสายจะเคลื่อนไปในทิศทางของเราอีกครั้ง) เป็นต้น ดังนั้น ในการแกว่งแต่ละครั้ง (เคลื่อนที่ไปข้างหน้าและข้างหลัง) ของสาย พื้นที่จะ ปรากฏขึ้นในอากาศ ความดันโลหิตสูงและบริเวณความกดอากาศต่ำที่เคลื่อนออกจากเชือก

ในทำนองเดียวกัน คลื่นเสียงจะถูกสร้างขึ้นเมื่อลำโพงทำงาน

คลื่นเสียงนำพลังงานที่ได้รับจากสายสั่นหรือกรวย (กรวยกระดาษ) ของลำโพงและเคลื่อนที่ไปในอากาศด้วยความเร็วประมาณ 340 เมตร/วินาที เมื่อคลื่นเสียงมาถึงหู มันจะสั่นสะเทือนแก้วหู ในขณะที่บริเวณ "การควบแน่น" ของคลื่นเสียงมาถึงหู แก้วหูจะโค้งงอเข้าด้านในเล็กน้อย เมื่อคลื่นเสียงไปถึงบริเวณที่ "หายาก" แก้วหูจะงอออกด้านนอกเล็กน้อย เนื่องจากการควบแน่นและการหายากในคลื่นเสียงจะติดตามกันตลอดเวลา แก้วหูจึงโค้งงอเข้าหรือออกด้านนอก กล่าวคือ มันสั่นสะเทือน การสั่นสะเทือนเหล่านี้จะถูกส่งผ่านระบบที่ซับซ้อนของหูชั้นกลางและหูชั้นในไปตามเส้นประสาทการได้ยินไปยังสมอง และเป็นผลให้เราได้สัมผัสกับเสียง

ยิ่งแอมพลิจูดของการสั่นของสายมากเท่าไรและยิ่งอยู่ใกล้หูมากขึ้น เสียงก็จะยิ่งดังขึ้นเท่านั้น

ช่วงไดนามิก เมื่อมีแรงกดดันต่อแก้วหูสูงมาก เช่น เมื่อมีเสียงดังมาก (เช่น เสียงปืน) จะรู้สึกเจ็บในหู ที่ความถี่เสียงกลาง (ดูด้านล่าง) ความรู้สึกเจ็บปวดเกิดขึ้นเมื่อความดันเสียงสูงถึงประมาณ 1 กรัม/ซม.2 หรือ 1,000 บาร์* ความรู้สึกของระดับเสียงที่เพิ่มขึ้นพร้อมกับความดันเสียงที่เพิ่มขึ้นจะไม่รู้สึกถึงอีกต่อไป

*บาร์เป็นหน่วยที่ใช้วัดความดันเสียง

ความดันเสียงที่เบามากบนแก้วหูไม่ทำให้เกิดความรู้สึกของเสียง ความดันเสียงต่ำสุดที่หูของเราเริ่มได้ยินเรียกว่าเกณฑ์ความไวของหู ที่ความถี่กลาง (ดูด้านล่าง) เกณฑ์ความไวของหูจะอยู่ที่ประมาณ 0.0002 บาร์

ดังนั้นพื้นที่ของความรู้สึกปกติของเสียงจึงอยู่ระหว่างขอบเขตสองขอบเขต: ขอบเขตล่าง - เกณฑ์ความไวและขอบเขตด้านบนซึ่งมีอาการปวดในหู บริเวณนี้เรียกว่าช่วงไดนามิกของการได้ยิน

โปรดทราบว่าการเพิ่มความดันเสียงไม่ได้ทำให้ระดับเสียงเพิ่มขึ้นตามสัดส่วน ความรู้สึกของความดังจะเพิ่มขึ้นช้ากว่าความดันเสียงมาก

เดซิเบล ภายในช่วงไดนามิก หูสามารถรู้สึกถึงระดับเสียงโมโนโฟนิกธรรมดาที่เพิ่มขึ้นหรือลดลง (เมื่อฟังในความเงียบสนิท) หากความดันเสียงที่ความถี่กลางเพิ่มขึ้นหรือลดลงตามลำดับประมาณ 12% เช่น 1.12 เท่า จากข้อมูลนี้ ช่วงไดนามิกของการได้ยินทั้งหมดจะแบ่งออกเป็น 120 ระดับเสียง เช่นเดียวกับสเกลของเทอร์โมมิเตอร์ระหว่างจุดหลอมเหลวของน้ำแข็งและจุดเดือดของน้ำที่ถูกแบ่งออกเป็น 100 องศา ระดับเสียงในระดับนี้วัดเป็นหน่วยพิเศษ - เดซิเบล (ตัวย่อว่า dB)

ในส่วนใดๆ ของมาตราส่วนนี้ การเปลี่ยนแปลงระดับเสียง 1 dB จะสอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงความดันเสียง 1.12 เท่า ระดับเสียงเป็นศูนย์เดซิเบล (“ศูนย์”) สอดคล้องกับเกณฑ์ความไวของหู เช่น ความดันเสียง 0.0002 บาร์ ที่ระดับที่สูงกว่า 120 เดซิเบล อาการปวดจะเกิดขึ้นที่หู

ตัวอย่างเช่น ให้เราชี้ให้เห็นว่าในระหว่างการสนทนาเงียบๆ ที่ระยะห่างจากลำโพง 1 เมตร ระดับเสียงจะอยู่ที่ประมาณ 40-50 dB ซึ่งสอดคล้องกับความดันเสียงที่มีประสิทธิภาพที่ 0.02-0.06 บาร์ ระดับเสียงสูงสุดของวงซิมโฟนีออร์เคสตราคือ 90-95 dB (ความดันเสียง 7-12 บาร์)

เมื่อใช้เครื่องรับวิทยุผู้ฟังวิทยุปรับเสียงของลำโพงทั้งนี้ขึ้นอยู่กับขนาดของห้องเพื่อให้เสียงที่ดังที่สุดที่ระยะ 1 เมตรจากลำโพงจะได้ระดับเสียง 75-85 dB (ตามลำดับ ความดันเสียงจะอยู่ที่ประมาณ 1-3.5 บาร์) ในพื้นที่ชนบท ระดับเสียงออกอากาศทางวิทยุสูงสุดไม่เกิน 80 เดซิเบล (แรงดันเสียง 2 บาร์) ก็เพียงพอแล้ว
มาตราส่วนเดซิเบลยังใช้กันอย่างแพร่หลายในวิศวกรรมวิทยุเพื่อเปรียบเทียบระดับเสียง หากต้องการทราบว่าความดันเสียงหนึ่งมีค่ามากกว่าอีกความดันหนึ่งกี่ครั้ง เมื่อทราบความแตกต่างระหว่างระดับเสียงที่สอดคล้องกันในหน่วยเดซิเบล คุณจะต้องคูณตัวเลข 1.12 ด้วยตัวมันเองหลายๆ ครั้งเท่าที่เรามีเดซิเบล ดังนั้นการเปลี่ยนแปลงระดับเสียง 2 (56 สอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงความดันเสียง 1.12.1.12 เช่น ประมาณ 1.25 เท่าการเปลี่ยนแปลงระดับ 3 dB เกิดขึ้นกับการเปลี่ยนแปลงความดันเสียง 1.12-1 ,12.. .1.12 เช่น ประมาณ 1.4 เท่าในทำนองเดียวกันสามารถระบุได้ว่า 6 dB สอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงความดันเสียงประมาณ 2 เท่า 10 dB - ประมาณ<в 3 раза, 20 дб — в 10 раз, 40 дб — в 100 раз и т. д.

ระยะเวลาและความถี่ของการสั่น การสั่นสะเทือนของเสียงนั้นไม่เพียงมีลักษณะเฉพาะตามแอมพลิจูดเท่านั้น แต่ยังรวมถึงช่วงเวลาและความถี่ด้วย คาบของการสั่นคือช่วงเวลาที่สาย (หรือตัวเครื่องอื่นๆ ที่สร้างเสียง เช่น ตัวกระจายเสียงของลำโพง) เคลื่อนจากตำแหน่งสุดขั้วหนึ่งไปยังอีกตำแหน่งหนึ่งและถอยหลัง กล่าวคือ ทำการสั่นโดยสมบูรณ์หนึ่งครั้ง

ความถี่ของการสั่นสะเทือนของเสียงคือจำนวนการสั่นสะเทือนของร่างกายที่เกิดเสียงที่เกิดขึ้นภายใน 1 วินาที มีหน่วยวัดเป็นเฮิรตซ์ (ตัวย่อว่า Hz)

เช่น ใน 1 วินาที (ความถี่การแกว่งของสายเกิดขึ้น 440 คาบ (ความถี่นี้สอดคล้องกับโน้ตดนตรี A) แล้วเขาบอกว่าการสั่นด้วยความถี่ 440 เฮิรตซ์ ความถี่และคาบของการสั่นเป็นปริมาณผกผันของกันและกัน เช่น กับ ความถี่การสั่น 440 Hz คาบการสั่นคือ 1/440 วินาที หากคาบการสั่นคือ 1/1,000 วินาที ความถี่ของการสั่นเหล่านี้คือ 1,000 Hz

ย่านความถี่เสียง ระดับเสียงหรือโทนเสียงขึ้นอยู่กับความถี่ของการสั่นสะเทือน ยิ่งความถี่การสั่นสะเทือนสูง เสียง (โทนเสียง) ก็จะยิ่งสูงขึ้น และความถี่การสั่นสะเทือนก็จะยิ่งต่ำลงเท่านั้น เสียงต่ำสุดที่บุคคลได้ยินมีความถี่ประมาณ 20 Hz และความถี่สูงสุดคือประมาณ 16,000-20,000 Hz ภายในขอบเขตเหล่านี้ หรืออย่างที่พวกเขาพูดกันในย่านความถี่นี้ คือการสั่นสะเทือนของเสียงที่เกิดจากเสียงของมนุษย์และเครื่องดนตรี

โปรดทราบว่าคำพูดและดนตรี รวมถึงเสียงรบกวนประเภทต่างๆ นั้นเป็นเสียงสั่นสะเทือนที่มีการผสมผสานความถี่ต่างๆ ที่ซับซ้อนมาก (โทนเสียงของระดับเสียงที่แตกต่างกัน) ซึ่งเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องในระหว่างการสนทนาหรือการแสดงดนตรี

ฮาร์โมนิกส์ เสียงที่หูรับรู้ว่าเป็นเสียงของระดับเสียงหนึ่งโดยเฉพาะ (เช่น เสียงของสายเครื่องดนตรี เสียงนกหวีดของรถจักรไอน้ำ) จริงๆ แล้วประกอบด้วยโทนเสียงที่แตกต่างกันมากมาย ซึ่งมีความถี่สัมพันธ์กัน เป็นจำนวนเต็ม (หนึ่งถึงสอง หนึ่งถึงสาม ฯลฯ) .d.) ตัวอย่างเช่นโทนเสียงที่มีความถี่ 440 Hz (หมายเหตุ A) จะมาพร้อมกับโทนเสียงเพิ่มเติมที่มีความถี่ 440 พร้อมกัน 2 = 880 Hz, 440 -3 = 1,320 Hz เป็นต้น ความถี่เพิ่มเติมเหล่านี้เรียกว่าฮาร์โมนิค (หรือโอเวอร์โทน) จำนวนที่แสดงจำนวนครั้งที่ความถี่ของฮาร์มอนิกที่กำหนดมากกว่าความถี่พื้นฐานเรียกว่าเลขฮาร์มอนิก ตัวอย่างเช่น สำหรับความถี่พื้นฐานที่ 440 เฮิรตซ์ 880 เฮิรตซ์จะเป็นฮาร์มอนิกที่สอง 1320 เฮิรตซ์จะเป็นความถี่ที่สาม เป็นต้น ฮาร์โมนิกส์จะฟังดูอ่อนกว่าความถี่พื้นฐานเสมอ

การมีอยู่ของฮาร์โมนิคและอัตราส่วนของแอมพลิจูดของฮาร์โมนิคต่างๆ จะกำหนดเสียงต่ำของเสียงนั่นคือ "สี" ของมันซึ่งแยกเสียงที่กำหนดจากเสียงอื่นที่มีความถี่พื้นฐานเดียวกัน ดังนั้นหากฮาร์โมนิคตัวที่สามแรงที่สุด เสียงก็จะได้หนึ่งเสียงต่ำ ถ้าฮาร์โมนิคอื่นๆ แรงที่สุด เสียงก็จะมีโทนเสียงที่แตกต่างออกไป การเปลี่ยนความแรงของเสียงของฮาร์โมนิคต่างๆ ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงหรือความผิดเพี้ยนของเสียงต่ำ

V.N. DOGADIN และ R.M. MALININ
หนังสือวิทยุสมัครเล่นในชนบท