Механизм восприятия звука

Для слухового анализатора аде­кватным раздражителем является, звук. Звуковые волны возни­кают как чередование сгущений и разрежений воздуха, которые распространяются во все стороны от источника звука. Все вибра­ции воздуха, воды или другой упругой среды распадаются на периодические (тоны) и непериодические (шумы). Если их запи­сать, то тоны имеют правильную, четкую, ритмическую форму, шумы - неправильную, сложную. Тоны бывают высокие и низкие, последним соответствует меньшее число колебаний в секунду.

Основной характеристикой каждого звукового тона является длина звуковой волны, которой соответствует определенное число колебаний в секунду. Длину звуковой волны определяют расстоя­нием, которое проходит звук в секунду, деленным на число пол­ных колебаний, которое совершает звучащее тело в секунду. Чем больше число колебаний, тем короче длина волны. У высоких звуков волна короткая, измеряемая в миллиметрах у низких - длинная, измеряемая метрами.

Высота звука определяется его частотой, или числом волн за 1 с. Частота измеряется в герцах (Гц). 1 Гц соответствует одно­му полному колебанию в секунду. Чем больше частота звука, тем звук выше. Сила звука пропорциональна амплитуде колебаний звуковой волны и измеряется в децибелах.

Самый высокий звук, который мы в состоянии услышать, имеет 20 тыс. колебаний в секунду (20 тыс. Гц), самый низкий – 12-24 Гц. У детей верхняя граница слуха достигает 22 тыс. Гц, у пожилых людей она ниже - около 15 тыс. Гц.

Звук характеризуется тембром, или окраской. Каждый источ­ник звука, будь то струна скрипки, медная труба или деревянная пластинка, наряду с основным колебанием производит целый ряд других, дополнительных колебаний. Звуку каждого инструмента низким. От высоты звука зависит, какой участок мембраны от­ветит на этот звук колебанием наибольшей амплитуды. Соответ­ственно на звуки разной частоты реагируют разные волосковые клетки. Клетки, реагирующие на высокие тоны, расположены на узкой, туго натянутой части основной мембраны, вблизи оваль­ного окна; рецепторы низких звуков - на широких, менее туго на­тянутых отрезках мембраны. Это проверено в опытах на собаках. Если у собак разрушить улитку в области основания, то исчезают условные рефлексы на высокие тоны, если разрушить верхушку улитки - исчезают условные рефлексы на низкие тоны. Разруше­ние средней части улитки приводит к выпадению рефлексов на средние тоны. Следовательно, анализ различения звука проис­ходит уже на уровне рецепторов. Сила звука, измеряемая в деци­белах, кодируется числом возбужденных нейронов и частотой их импульсации. Пороги возбуждения внутренних и наружных рецепторных клеток не одинаковы. Возбуждение внутренних волосковых клеток возникает при большой интенсивности звука, на­ружных - при меньшей. В зависимости от интенсивности звука меняется соотношение возбуждения внутренних и наружных волосковых клеток. Возникшее возбуждение по нервным волокнам через систему переключательных ядер передается в слуховую ко­ру, где соотносятся частота и сила звуковых стимулов и осущест­вляется распознавание сложных звуков. Смысл услышанного ин­терпретируется в ассоциативных корковых зонах.

Таким образом, информация, содержащаяся в звуковом сти­муле, в виде нейронного возбуждения проходит по различным уровням слуховой системы. При этом различные типы нейронов выделяют специфические свойства звуковых стимулов.

При длительном действии сильных звуков возбудимость звуко­вого анализатора понижается, а при длительном пребывании в тишине возбудимость возрастает. Это адаптация. Наибольшая адаптация наблюдается в зоне более высоких звуков.

Чрезмерный шум не только ведет к снижению слуха, но и вызывает психические нарушения у людей. Реакция на шум может проявляться в изменении деятельности внутренних органов, но особенно сердечно-сосудистой системы. При сильном шуме снижа­ется работоспособность человека. Специальными опытами на жи­вотных доказана возможность появления «акустического шока» и «акустических судорог», иногда смертельных.

Дата добавления: 2014-01-03