Koncept zvuka i buke. Moć zvuka.
Zvuk je fizička pojava koja predstavlja širenje mehaničkih vibracija u obliku elastičnih valova u čvrstom, tekućem ili plinovitom mediju. Kao i svaki val, zvuk karakterizira amplituda i frekvencijski spektar. Amplituda zvučnog vala je razlika između najveće i najniže vrijednosti gustoće. Frekvencija zvuka je broj vibracija zraka u sekundi. Frekvencija se mjeri u hercima (Hz).
Talase različitih frekvencija mi percipiramo kao zvuk različite visine. Zvuk frekvencije ispod 16 – 20 Hz (domet ljudskog sluha) naziva se infrazvuk; od 15 – 20 kHz do 1 GHz, – ultrazvuk, od 1 GHz – hiperzvuk. Među zvučnim zvukovima mogu se razlikovati fonetski (glasovi govora i fonemi koji ih čine usmeni govor) i muzičkih zvukova (koji čine muziku). Muzički zvuci sadrže ne jedan, već nekoliko tonova, a ponekad i komponente šuma u širokom rasponu frekvencija.
Buka je vrsta zvuka koji ljudi percipiraju kao neugodan, uznemirujući ili čak izazovan bolne senzacije faktor koji stvara akustičnu nelagodu.
Za kvantificiranje zvuka koriste se prosječni parametri, određeni na osnovu statističkih zakona. Intenzitet zvuka je zastarjeli izraz koji opisuje količinu sličnu, ali ne i identičnu intenzitetu zvuka. Zavisi od talasne dužine. Jedinica mjerenja intenziteta zvuka - bel (B). Nivo zvuka češće Ukupno mjereno u decibelima (ovo je 0,1B). Sluh osobe može otkriti razliku u nivou jačine zvuka od približno 1 dB.
Za mjerenje akustične buke, Stephen Orfield je osnovao Orfield laboratoriju u južnom Minneapolisu. Za postizanje izuzetne tišine, prostorija koristi akustične platforme od stakloplastike debljine metar, dvostruke zidove od izolovanog čelika i betona debljine 30 cm. Prostorija blokira 99,99 posto vanjskih zvukova i upija unutrašnje. Ovu kameru koriste mnogi proizvođači za testiranje jačine zvuka svojih proizvoda kao što su srčani zalisci, prikaz zvuka mobilni telefon, zvuk prekidača na instrument tabli automobila. Takođe se koristi za određivanje kvaliteta zvuka.
Zvukovi različite jačine imaju različite efekte na ljudsko tijelo. Dakle Zvuk do 40 dB ima smirujući efekat. Izlaganje zvuku od 60-90 dB izaziva osjećaj iritacije, umora i glavobolje. Zvuk jačine 95-110 dB postepeno izaziva slabljenje sluha, neuropsihički stres i razne bolesti. Zvuk od 114 dB izaziva zvučnu intoksikaciju sličnu alkoholnoj, remeti san, razara psihu i dovodi do gluvoće.
U Rusiji ih ima sanitarni standardi dozvoljeni nivo buke, pri čemu su za različite teritorije i uslove ljudskog prisustva date maksimalne vrednosti nivoa buke:
· na teritoriji mikrookruga 45-55 dB;
· u školskim razredima 40-45 dB;
· bolnice 35-40 dB;
· u industriji 65-70 dB.
Noću (23:00-7:00) nivo buke bi trebao biti 10 dB manji.
Primjeri intenziteta zvuka u decibelima:
· Šuštanje lišća: 10
· Stambeni prostor: 40
· Razgovor: 40–45
· Kancelarija: 50–60
· Buka u radnji: 60
TV, vrišti, smijeh na udaljenosti od 1 m: 70–75
· Ulica: 70–80
Fabrika (teška industrija): 70–110
· Motorna testera: 100
· Start mlaznjak: 120–130
· Disko buka: 175
Ljudska percepcija zvukova
Sluh - sposobnost biološki organizmi percipiraju zvukove slušnim organima. Nastanak zvuka zasniva se na mehaničkim vibracijama elastičnih tijela. U sloju zraka neposredno uz površinu oscilirajućeg tijela dolazi do kondenzacije (kompresije) i razrjeđivanja. Ove kompresije i razrjeđivanja se izmjenjuju u vremenu i šire se bočno u obliku elastičnog longitudinalnog vala, koji dopire do uha i uzrokuje periodične fluktuacije tlaka u njegovoj blizini, utječući na slušni analizator.
Obična osoba može čuti zvučne vibracije u opsegu frekvencija od 16-20 Hz do 15-20 kHz. Sposobnost razlikovanja zvučnih frekvencija uvelike ovisi o pojedincu: njegovoj dobi, spolu, podložnosti bolestima sluha, obučenosti i umoru sluha.
Kod ljudi je organ sluha uho, koje percipira zvučne impulse, a odgovorno je i za položaj tijela u prostoru i sposobnost održavanja ravnoteže. Ovo je upareni organ koji se nalazi u temporalnim kostima lubanje, ograničen izvana ušnim školjkama. Predstavljaju ga tri dijela: vanjsko, srednje i unutrašnje uho, od kojih svaki obavlja svoje specifične funkcije.
Spoljno uho se sastoji od ušna školjka i spoljašnji slušni kanal. Ušna školjka u živim organizmima radi kao prijemnik zvučnih talasa, koji se potom prenose u unutrašnji deo slušni aparat. Vrijednost ušne školjke kod ljudi je mnogo manja nego kod životinja, pa je ona kod ljudi praktično nepomična.
Nabori ljudske ušne školjke doprinose dolasku ušni kanal zvuk - mala frekventna izobličenja, u zavisnosti od horizontalne i vertikalne lokalizacije zvuka. Tako mozak prima dodatne informacije kako bi razjasnio lokaciju izvora zvuka. Ovaj efekat se ponekad koristi u akustici, uključujući stvaranje osjećaja surround zvuka pri korištenju slušalica ili slušnih pomagala. Vanjski slušni kanal se slijepo završava: od srednjeg uha je odvojen bubnom opnom. Zvučni valovi koje je uhvatila ušna školjka udaraju u bubnu opnu i uzrokuju njenu vibraciju. Zauzvrat, fluktuacije bubna opna prenosi na srednje uho.
Glavni dio srednjeg uha je bubna šupljina- mali prostor zapremine oko 1 cm³, smešten u temporalna kost. Ovdje se nalaze tri slušne koščice: malleus, incus i stapes - one su povezane jedna s drugom i sa unutrašnjim uhom (prozor predvorja), prenose zvučne vibracije od vanjskog uha do unutrašnjeg uha, dok istovremeno pojačavaju njima. Šupljina srednjeg uha povezana je sa nazofarinksom preko Eustahijeve cijevi, kroz koju se izjednačava prosječni tlak zraka unutar i izvan bubne opne.
Unutrašnje uho se naziva labirint zbog svog zamršenog oblika. Koštani labirint se sastoji od predvorja, pužnice i polukružnih kanala, ali je samo pužnica, unutar koje se nalazi, direktno povezana sa sluhom. membranoznog kanala, ispunjen tekućinom, na čijem se donjem zidu nalazi receptorski aparat slušni analizator, prekriven ćelijama dlake. Ćelije dlake detektuju vibracije tečnosti koja ispunjava kanal. Svaka ćelija dlake je podešena na određenu zvučnu frekvenciju.
Ljudski slušni organ radi na sljedeći način. Ušne školjke hvataju vibracije zvučnih valova i usmjeravaju ih u ušni kanal. Vibracije se šalju duž njega do srednjeg uha i, kada dođu do bubne opne, izazivaju njeno vibriranje. Kroz sistem slušne koščice vibracije se prenose dalje - do unutrasnje uho(zvučne vibracije se prenose na membranu ovalnog prozora). Vibracije membrane uzrokuju kretanje tekućine u pužnici, što zauzvrat uzrokuje njenu vibraciju bazalna membrana. Kada se vlakna pokreću, dlačice receptorskih ćelija dodiruju integumentarnu membranu. U receptorima se javlja ekscitacija koja se na kraju putem slušnog živca prenosi do mozga, gdje se kroz sredinu i diencephalon ekscitacija ulazi u slušni korteks moždane hemisfere nalazi u temporalnim režnjevima. Ovdje se pravi konačna razlika između prirode zvuka, njegovog tona, ritma, snage, visine tona i njegovog značenja.
Uticaj buke na ljude
Teško je precijeniti uticaj buke na zdravlje ljudi. Buka je jedan od onih faktora na koje se ne možete naviknuti. Čovjeku se samo čini da je navikla na buku, ali akustičko zagađenje, djelujući neprestano, uništava ljudsko zdravlje. Buka izaziva rezonanciju unutrašnjih organa, postepeno ih trošeći, a da mi to ne primijetimo. Nije uzalud u srednjem vijeku bilo pogubljenja „na zvono“. Tutnjava zvona je mučila i polako ubijala osuđenika.
Za dugo vremena Utjecaj buke na ljudsko tijelo nije posebno proučavan, iako su već u davna vremena znali za njegovu štetu. Trenutno naučnici u mnogim zemljama širom svijeta provode različite studije kako bi utvrdili utjecaj buke na ljudsko zdravlje. Prije svega, buka pogađa nervni, kardiovaskularni sistem i probavne organe. Postoji veza između incidencije i trajanja života u uslovima akustičnog zagađenja. Porast bolesti se uočava nakon života od 8-10 godina kada su izloženi buci intenziteta iznad 70 dB.
Dugotrajna buka negativno utječe na organ sluha, smanjujući osjetljivost na zvuk. Redovna i dugotrajna izloženost proizvodna buka na 85-90 dB dovodi do gubitka sluha (postepeni gubitak sluha). Ako je intenzitet zvuka veći od 80 dB, postoji opasnost od gubitka osjetljivosti resica koje se nalaze u srednjem uhu – procesa slušnih nerava. Smrt polovice njih još ne dovodi do primjetnog gubitka sluha. A ako više od polovine umre, osoba će biti uronjena u svijet u kojem se ne čuje šuštanje drveća i zujanje pčela. Sa gubitkom svih trideset hiljada slušnih resica, osoba ulazi u svijet tišine.
Buka ima akumulativno dejstvo, tj. Akustična iritacija, koja se nakuplja u tijelu, sve više deprimira nervni sistem. Stoga, prije gubitka sluha od izlaganja buci, dolazi do funkcionalnog poremećaja centralnog nervnog sistema. Buka posebno štetno utiče na neuropsihičku aktivnost organizma. Proces neuropsihijatrijskih bolesti je veći kod ljudi koji rade u bučnim uslovima nego kod ljudi koji rade u normalnim zvučnim uslovima. Pogođene su sve vrste intelektualne aktivnosti, raspoloženje se pogoršava, ponekad se javlja osjećaj zbunjenosti, anksioznosti, straha, straha, a pri velikom intenzitetu - osjećaj slabosti, kao nakon jakog nervnog šoka. U Velikoj Britaniji, na primjer, svaki četvrti muškarac i jedna od tri žene pati od neuroza zbog visokog nivoa buke.
Buka uzrokuje funkcionalne poremećaje kardiovaskularnog sistema. Promjene koje nastaju u ljudskom kardiovaskularnom sistemu pod uticajem buke imaju sledećim simptomima: bol u predelu srca, lupanje srca, nestabilnost pulsa i krvnog pritiska, ponekad postoji sklonost grčevima kapilara ekstremiteta i očnog dna. Funkcionalne promjene koje nastaju u cirkulacijskom sistemu pod uticajem intenzivne buke mogu dovesti do trajnih promjena tokom vremena vaskularni tonus, doprinoseći razvoju hipertenzije.
Pod utjecajem buke mijenja se metabolizam ugljikohidrata, masti, proteina i soli, što se očituje promjenama u biohemijskom sastavu krvi (smanjuje se razina šećera u krvi). Buka ima štetan uticaj na vizuelni i vestibularni analizatori, smanjuje refleksnu aktivnostšto često uzrokuje nezgode i povrede. Što je jači intenzitet buke, to osoba gore vidi i reaguje na ono što se dešava.
Buka takođe utiče na intelektualne i obrazovne aktivnosti. Na primjer, o učinku učenika. 1992. godine minhenski aerodrom je premješten u drugi dio grada. I pokazalo se da su studenti koji su živjeli u blizini starog aerodroma, a koji su prije njegovog zatvaranja pokazivali loše rezultate u čitanju i pamćenju, počeli da pokazuju mnogo bolje rezultate u tišini. vrhunski rezultati. Ali u školama na području gdje je aerodrom premješten, akademski uspjeh se, naprotiv, pogoršao, a djeca su dobila novi izgovor za slabe ocjene.
Istraživači su otkrili da buka može uništiti biljne ćelije. Na primjer, eksperimenti su pokazali da se biljke izložene zvučnom bombardiranju suše i umiru. Uzrok smrti je prekomjerno oslobađanje vlage kroz lišće: kada razina buke prijeđe određenu granicu, cvijeće bukvalno brizne u plač. Pčela gubi sposobnost navigacije i prestaje da radi kada je izložena buci mlaznog aviona.
Veoma bučna moderna muzika takođe otupljuje sluh i izaziva nervne bolesti. Kod 20 posto dječaka i djevojčica koji često slušaju modernu modernu muziku, sluh im je bio otupljen u istoj mjeri kao i kod 85-godišnjaka. Igrači i diskoteke predstavljaju posebnu opasnost za tinejdžere. Tipično, nivo buke u diskoteci je 80–100 dB, što je uporedivo sa nivoom buke gustog uličnog saobraćaja ili turbomlaznog aviona koji poleće 100 m. Jačina zvuka plejera je 100–114 dB. Odbojni čekić je skoro isto tako zaglušujući. Zdrave bubne opne mogu izdržati jačinu zvuka igrača od 110 dB maksimalno 1,5 minuta bez oštećenja. Francuski naučnici primjećuju da se oštećenje sluha u našem vijeku aktivno širi među mladima; Kako stare, veća je vjerovatnoća da će im trebati slušni aparati. Čak nizak nivo glasnoća ometa koncentraciju tokom mentalnog rada. Muzika, čak i vrlo tiha, smanjuje pažnju - to treba uzeti u obzir kada radite domaće zadatke. Kada se zvuk pojača, tijelo proizvodi mnogo hormona stresa, poput adrenalina. Istovremeno se sužavaju krvni sudovi, funkcija crijeva se usporava. Sve to u budućnosti može dovesti do poremećaja u radu srca i cirkulacije krvi. Oštećenje sluha zbog buke je neizlječiva bolest. Popravite oštećeni nerv hirurški skoro nemoguće.
Na nas negativno utječu ne samo zvuci koje čujemo, već i oni koji su izvan dometa čujnosti: prije svega, infrazvuk. Infrazvuk se u prirodi javlja tokom zemljotresa, udara groma i jakih vjetrova. U gradu izvori infrazvuka su teške mašine, ventilatori i svaka oprema koja vibrira . Infrazvuk sa nivoom do 145 dB izaziva fizički stres, umor, glavobolje i smetnje u radu vestibularnog aparata. Ako je infrazvuk jači i dugotrajniji, onda osoba može osjetiti vibracije u sebi prsa, suva usta, oštećenje vida, glavobolja i vrtoglavica.
Opasnost od infrazvuka je u tome što ga je teško zaštititi: za razliku od obične buke, praktički ga je nemoguće apsorbirati i širi se mnogo dalje. Da biste ga suzbili, potrebno je smanjiti zvuk na samom izvoru pomoću posebne opreme: prigušivača reaktivnog tipa.
Potpuna tišina takođe štetno utiče na ljudski organizam. Tako su se zaposleni u jednom projektantskom birou, koji je imao odličnu zvučnu izolaciju, u roku od tjedan dana počeli žaliti na nemogućnost rada u uvjetima opresivne tišine. Bili su nervozni i izgubili su radnu sposobnost.
Konkretan primjer Uticaj buke na žive organizme može se smatrati sljedećim događajem. Hiljade neizleženih pilića uginulo je kao rezultat bagerovanja koje je po nalogu Ministarstva saobraćaja Ukrajine izvela njemačka kompanija Mobius. Buka od opreme koja radi proširila se na 5-7 km, negativno uticala na susedne teritorije Dunavskog rezervata biosfere. Predstavnici Dunavskog rezervata biosfere i još 3 organizacije bili su primorani da sa bolom priznaju smrt čitave kolonije pegave čigre i obične čigre, koje su se nalazile na Ptičiji. Delfini i kitovi su izbačeni na obalu zbog jakih zvukova vojnog sonara.
Izvori buke u gradu
Zvukovi imaju najštetniji uticaj na ljude u velikim gradovima. Ali čak iu prigradskim zajednicama možete patiti od zagađenja bukom uzrokovanom radnom opremom vaših susjeda: kosilica, strug ili stereo sistem. Buka od njih može premašiti maksimum prihvatljivim standardima. Ipak, najveće zagađenje bukom događa se u gradu. U većini slučajeva, njegov izvor je vozila. Najveći intenzitet zvukova dolazi sa autoputeva, metroa i tramvaja.
Motorni transport. Najveći nivoi buke uočeni su na glavnim gradskim ulicama. Prosječni intenzitet saobraćaja dostiže 2000-3000 transportnih jedinica na sat ili više, a maksimalni nivoi buke su 90-95 dB.
Nivo ulične buke određen je intenzitetom, brzinom i sastavom saobraćajnog toka. Pored toga, nivo ulične buke zavisi od planskih odluka (uzdužni i poprečni profil ulica, visina i gustina zgrada) i elemenata uređenja kao što su kolovozni kolovoz i prisustvo zelenih površina. Svaki od ovih faktora može promijeniti nivo transportne buke do 10 dB.
U industrijskom gradu uobičajen je visok procenat teretnog transporta na autoputevima. Povećanje opšteg protoka vozila, kamiona, posebno teških sa dizel motorima, dovodi do povećanja nivoa buke. Buka koja se javlja na kolovozu autoputa proteže se ne samo na područje uz autoput, već duboko u stambene zgrade.
Željeznički transport. Povećane brzine vozova takođe dovode do značajnog povećanja nivoa buke u stambenim područjima koja se nalaze duž željezničkih pruga ili u blizini ranžirnih stanica. Maksimalni nivo zvučnog pritiska na udaljenosti od 7,5 m od električnog voza u pokretu dostiže 93 dB, od putničkog voza - 91, od teretnog voza -92 dB.
Buka nastala prolaskom električnih vozova lako se širi na otvorenim prostorima. Energija zvuka se značajno smanjuje na udaljenosti od prvih 100 m od izvora (u prosjeku za 10 dB). Na udaljenosti od 100-200 smanjenje buke iznosi 8 dB, a na udaljenosti od 200 do 300 samo 2-3 dB. Glavni izvor željezničke buke je udar automobila pri kretanju na spojeve i neravnine šina.
Od svih vrsta gradskog prevoza najbučniji tramvaj. Čelični točkovi tramvaja kada se kreću po šinama stvaraju nivo buke za 10 dB veći od točkova automobila kada su u kontaktu sa asfaltom. Tramvaj stvara bučno opterećenje kada motor radi, kada se vrata otvaraju i zvučni signali se oglašavaju. Visoki nivo buka od tramvajskog saobraćaja jedan je od glavnih razloga smanjenja tramvajskih linija u gradovima. Međutim, tramvaj ima i niz prednosti, pa smanjenjem buke koju stvara može pobijediti u konkurenciji s drugim vidovima prijevoza.
Velika važnost ima laku šinu. Može se uspješno koristiti kao glavni vid transporta u malim i srednjim gradovima, au velikim - kao gradski, prigradski, pa čak i međugradski, za komunikaciju sa novim stambenim područjima, industrijskim zonama i aerodromima.
Zračni transport. Vazdušni saobraćaj čini značajan udio zagađenja bukom u mnogim gradovima. Aerodromi civilnog vazduhoplovstva često se nalaze u neposrednoj blizini stambenih zgrada, a vazdušni putevi prolaze preko brojnih naselja. Nivo buke zavisi od pravca poletno-sletnih staza i ruta letenja aviona, intenziteta letova tokom dana, godišnjih doba i tipova aviona koji se nalaze na datom aerodromu. Sa 24-satnim intenzivnim radom aerodroma, dostižu ekvivalentni nivoi zvuka u stambenim područjima danju 80 dB, noću – 78 dB, maksimalni nivoi buke se kreću od 92 do 108 dB.
Industrijska preduzeća. Izvor velike buke u stambenim područjima gradova je industrijska preduzeća. Kršenje akustičkog režima je zabilježeno u slučajevima kada je njihova teritorija neposredno uz stambena područja. Studija industrijske buke pokazala je da je priroda zvuka konstantna i širokopojasna, tj. zvuk različitih tonova. Najznačajniji nivoi se primećuju na frekvencijama od 500-1000 Hz, odnosno u zoni najveće osetljivosti organa sluha. Instaliran u proizvodnim radionicama veliki broj razne vrste tehnološke opreme. Tako se tkalačke radionice mogu okarakterisati nivoom zvuka od 90-95 dB A, mehaničkim i instrumentalnim - 85-92, kovanjem - 95-105, mašinskim prostorijama kompresorskih stanica - 95-100 dB.
Kućni aparati. S dolaskom postindustrijske ere, sve više i više izvora zagađenja bukom (kao i elektromagnetnih) pojavljuje se unutar ljudskog doma. Izvor ove buke je kućanska i kancelarijska oprema.
Prilikom prenošenja vibracija kroz zrak, i do 220 kHz pri prijenosu zvuka kroz kosti lubanje. Ovi talasi imaju važan biološki značaj, na primer, zvučni talasi u opsegu od 300-4000 Hz odgovaraju ljudskom glasu. Zvukovi iznad 20.000 Hz su od male praktične važnosti jer brzo usporavaju; vibracije ispod 60 Hz se percipiraju kroz osjet vibracija. Raspon frekvencija koje osoba može čuti naziva se auditivni ili opseg zvuka; više frekvencije se zovu ultrazvuk, a niže frekvencije infrazvuk.
Fiziologija sluha
Sposobnost razlikovanja zvučnih frekvencija uvelike ovisi o pojedincu: njegovoj dobi, spolu, podložnosti bolestima sluha, obučenosti i umoru sluha. Pojedinci su sposobni da percipiraju zvuk do 22 kHz, a moguće i više.
Neke životinje mogu čuti zvukove koji su ljudima nečujni (ultrazvuk ili infrazvuk). Šišmiši koriste ultrazvuk za eholokaciju tokom leta. Psi mogu čuti ultrazvuk, na šta rade tihi zvižduci. Postoje dokazi da kitovi i slonovi mogu koristiti infrazvuk za komunikaciju.
Osoba može razlikovati nekoliko zvukova u isto vrijeme zbog činjenice da u pužnici može postojati nekoliko stajaćih valova u isto vrijeme.
Pokazalo se da je zadovoljavajuće objašnjenje fenomena sluha izuzetno težak zadatak. Osoba koja je predstavila teoriju koja objašnjava percepciju visine i glasnoće zvuka gotovo bi sigurno dobila Nobelovu nagradu.
Originalni tekst(engleski)
Adekvatno objašnjenje sluha pokazalo se izuzetno teškim zadatkom. Gotovo bi sebi osigurali Nobelovu nagradu predstavljanjem teorije koja na zadovoljavajući način objašnjava samo percepciju visine tona i glasnoće.
- Reber, Arthur S., Reber (Roberts), Emily S. Pingvinski rječnik psihologije. - 3. izdanje. - London: Penguin Books Ltd, . - 880 s. - ISBN 0-14-051451-1, ISBN 978-0-14-051451-3
Početkom 2011. godine u pojedinim medijima vezanim za naučne teme bio je kratak izvještaj o zajedničkom radu dva izraelska instituta. Ljudski mozak sadrži specijalizovane neurone koji nam omogućavaju da procenimo visinu zvuka, sve do 0,1 ton. Životinje osim slepih miševa nemaju takvu adaptaciju, a za različite vrste tačnost je ograničena na 1/2 do 1/3 oktave. (Pažnja! Ova informacija zahtijeva pojašnjenje!)
Psihofiziologija sluha
Projektovanje spoljašnjih slušnih senzacija
Bez obzira na to kako nastaju slušne senzacije, obično ih pripisujemo vanjskom svijetu, pa razlog za stimulaciju sluha uvijek tražimo u vibracijama koje primamo izvana s jedne ili druge udaljenosti. Ova osobina u sferi sluha je mnogo manje izražena nego u sferi vidnih senzacija, koja se odlikuju svojom objektivnošću i strogom prostornom lokalizacijom, a vjerovatno se stiče i dugim iskustvom i kontrolom drugih čula. Kod slušnih senzacija, sposobnost projektiranja, objektivizacije i prostorne lokalizacije ne može doseći tako visoke stupnjeve kao kod vizualnih senzacija. To je zbog takvih strukturnih karakteristika slušnog aparata, kao što je, na primjer, nedostatak mišićnih mehanizama, što mu lišava sposobnost da napravi tačna prostorna određivanja. Znamo ogromnu važnost koju mišićni osjećaj ima u svim prostornim definicijama.
Prosudbe o udaljenosti i smjeru zvukova
Naši sudovi o udaljenosti na kojoj se stvaraju zvukovi su vrlo netačni, pogotovo ako su čovjeku zatvorene oči i ne vidi izvor zvukova i okolne objekte, po čemu se na osnovu životnog iskustva može suditi o „akustici okoline“. , ili je akustika okoline netipična: tako, na primjer, u akustičnoj anehogenoj komori, glas osobe koja se nalazi samo metar od slušatelja čini se da je potonjem mnogo puta ili čak desetine puta udaljeniji. Takođe, poznati zvuci nam se čine bliži što su glasniji, i obrnuto. Iskustvo pokazuje da manje griješimo u određivanju udaljenosti buke nego muzičkih tonova. Sposobnost osobe da procijeni smjer zvukova je vrlo ograničena: nema pokretnih ušiju koje su pogodne za prikupljanje zvukova, u slučajevima sumnje pribjegava pokretima glave i stavlja je u položaj u kojem se zvukovi najbolje razlikuju, tj. Zvuk je lokalizovan od strane osobe u tom pravcu, iz kojeg se čuje jače i „jasnije“.
Postoje tri poznata mehanizma pomoću kojih se može razlikovati smjer zvuka:
- Razlika u prosječnoj amplitudi (povijesno prvi otkriveni princip): za frekvencije iznad 1 kHz, to jest, one kod kojih je talasna dužina zvuka kraća od veličine glave slušatelja, zvuk koji dopire do bliskog uha je većeg intenziteta.
- Razlika u fazi: Neuroni koji se granaju su u stanju da razaznaju fazni pomak do 10-15 stepeni između dolaska zvučnih talasa u desno i levo uho za frekvencije u približnom opsegu od 1 do 4 kHz (što odgovara tačnosti vremena dolaska od 10 μs).
- Razlika u spektru: nabori ušne školjke, glave, pa čak i ramena unose male frekventne distorzije u percipirani zvuk, različito upijajući različite harmonike, što mozak tumači kao Dodatne informacije o horizontalnoj i vertikalnoj lokalizaciji zvuka.
Sposobnost mozga da percipira opisane razlike u zvuku koji čuje desno i lijevo uho dovela je do stvaranja tehnologije binauralnog snimanja.
Opisani mehanizmi ne funkcionišu u vodi: određivanje pravca razlikom u jačini i spektru je nemoguće, jer zvuk iz vode gotovo bez gubitaka prolazi direktno do glave, a samim tim i do oba uha, zbog čega je jačina i spektar zvuka u oba uha na bilo kojoj lokaciji izvora zvukovi su identični sa velikom preciznošću; Određivanje smjera izvora zvuka faznim pomakom je nemoguće, jer se zbog mnogo veće brzine zvuka u vodi valna dužina povećava nekoliko puta, što znači da se fazni pomak višestruko smanjuje.
Iz opisa navedenih mehanizama jasno je i razlog nemogućnosti određivanja lokacije niskofrekventnih izvora zvuka.
Test sluha
Sluh se testira pomoću posebnog uređaja ili kompjuterskog programa koji se zove audiometar.
Utvrđuju se i frekventne karakteristike sluha, što je važno pri stvaranju govora kod djece oštećenog sluha.
Norm
Percepcija frekvencijskog opsega 16 Hz - 22 kHz mijenja se s godinama - visoke frekvencije se više ne percipiraju. Smanjenje opsega zvučnih frekvencija povezano je s promjenama u unutrasnje uho(kohlea) i sa razvojem senzorineuralnog gubitka sluha s godinama.
Prag sluha
Prag sluha- minimalni zvučni pritisak pri kojem ljudsko uho percipira zvuk određene frekvencije. Prag čujnosti izražava se u decibelima. Za nulti nivo se uzima zvučni pritisak od 2·10−5 Pa na frekvenciji od 1 kHz. Prag čujnosti određene osobe ovisi o individualnim karakteristikama, dobi i fiziološkom stanju.
Prag bola
Auditivni prag boli- količina zvučnog pritiska pri kojoj se javlja bol u slušnom organu (što je posebno povezano s dostizanjem granice istezanja bubne opne). Prekoračenje ovog praga dovodi do akustične traume. Osjećaj bola određuje granicu dinamičkog raspona ljudske čujnosti, koja je u prosjeku 140 dB za tonski signal i 120 dB za šum sa kontinuiranim spektrom.
Patologija
vidi takođe
- Auditorne halucinacije
- Slušni nerv
Književnost
Fizički enciklopedijski rječnik/Pogl. ed. A. M. Prokhorov. Ed. kolegijum D. M. Aleksejev, A. M. Bonch-Bruevich, A. S. Borovik-Romanov i drugi - M.: Sov. Encikl., 1983. - 928 str., 579
Linkovi
- Video predavanje Auditivna percepcija
| Sistemi ljudskih organa | |
|---|---|
| Kardiovaskularni sistem (srce, krvni sudovi) Limfni sistem Probavni sistem Endokrini sistem Imuni sistem Senzorni sistem (somatosenzorni sistem, vizuelni sistem, olfaktorni senzorni sistem, slušni senzorni sistem, senzorni sistem ukusa) Integumentarni sistem Nervni sistem (centralni, periferni) Mišićno-koštani sistem (skeletni) sistem, mišićni sistem) genitourinarni sistem (reproduktivni sistem, urinarni sistem) Respiratorni sistem |
Wikimedia fondacija. 2010.
Sinonimi:Pogledajte šta je "sluh" u drugim rječnicima:
sluha- sluh, i... Ruski pravopisni rječnik
sluha- sluh/... Morfemsko-pravopisni rječnik
Imenica, m., korištena. često Morfologija: (ne) šta? sluh i sluh, šta? čuti, (vidi) šta? sluh, šta? glasine, o čemu? o sluhu; pl. Šta? glasine, (ne) šta? glasine, šta? glasine, (vidi) šta? glasine, šta? glasine o čemu? o percepciji glasina od strane vlasti...... Dmitrijev objašnjavajući rečnik
Muž. jedno od pet čula pomoću kojih se zvukovi prepoznaju; instrument je njegovo uho. Sluh je tup, tanak. Kod gluhih i bezušnih životinja sluh je zamijenjen osjećajem drhtanja. Idite po uhu, tražite po uhu. | Muzičko uho, unutrašnje osećanje koje shvata obostrano... ... Dahl's Explantatory Dictionary
Slukha, m. Jedno od pet vanjskih čula, koje daje sposobnost opažanja zvukova, sposobnost slušanja. Uho je organ sluha. Akutni sluh. “Promukao vrisak dopre mu do ušiju.” Turgenjev. „Želim slavu, da se vaše uši začude mojim imenom... Ushakov's Explantatory Dictionary
Sadržaj članka
SLUHA, sposobnost percepcije zvukova. Sluh zavisi od: 1) uha – spoljašnjeg, srednjeg i unutrašnjeg – koje percipira zvučne vibracije; 2) slušni nerv, koji prenosi signale primljene iz uha; 3) određeni dijelovi mozga (auditivni centri) u koje se prenose impulsi slušni nervi, izazivaju svijest o originalnim zvučnim signalima.
Bilo koji izvor zvuka - violinska žica koja je poglađena gudalom, stup zraka koji se kreće u cijevi za orgulje ili glasne žice čovjek koji priča– uzrokuje vibracije u okolnom zraku: prvo trenutnu kompresiju, a zatim trenutno razrjeđivanje. Drugim riječima, svaki izvor zvuka emituje niz naizmjeničnih valova visokog i niskog tlaka koji brzo putuju kroz zrak. Ovaj pokretni tok talasa stvara zvuk koji percipiraju organi sluha.
Većina zvukova s kojima se svakodnevno susrećemo prilično je složena. Nastaju složenim oscilatornim pokretima izvora zvuka, stvarajući čitav kompleks zvučnih valova. U eksperimentima istraživanja sluha pokušavaju odabrati najjednostavnije moguće zvučne signale kako bi lakše ocijenili rezultate. Mnogo se truda ulaže u osiguravanje jednostavnih periodičnih oscilacija izvora zvuka (poput klatna). Rezultirajući tok zvučnih valova jedne frekvencije naziva se čisti ton; predstavlja redovnu, glatku promjenu visokih i nizak pritisak.
Granice slušne percepcije.
Opisani "idealni" izvor zvuka može se učiniti da vibrira brzo ili sporo. Ovo omogućava da se razjasni jedno od glavnih pitanja koje se nameće u proučavanju sluha, a to je koja je minimalna i maksimalna frekvencija vibracija koje ljudsko uho percipira kao zvuk. Eksperimenti su pokazali sljedeće. Kada se oscilacije dešavaju veoma sporo, manje od 20 kompletnih ciklusa oscilovanja u sekundi (20 Hz), svaki zvučni talas se čuje zasebno i ne formira kontinuirani ton. Kako se frekvencija vibracije povećava, osoba počinje čuti neprekidan niski ton, sličan zvuku najniže bas cijevi orgulja. Kako se frekvencija dalje povećava, percipirana visina postaje veća; na 1000 Hz podsjeća na visoki C soprana. Međutim, ova nota je još uvijek daleko od gornje granice ljudskog sluha. Normalno je samo kada se frekvencija približi približno 20.000 Hz ljudsko uho postepeno prestaje da čuje.
Osetljivost uha na zvučne vibracije različite frekvencije nije isto. Posebno osjetljivo reagira na fluktuacije srednjih frekvencija (od 1000 do 4000 Hz). Ovdje je osjetljivost toliko velika da bi svako njeno značajno povećanje bilo nepovoljno: u isto vrijeme bi se percipirala konstantna pozadinska buka nasumičnog kretanja molekula zraka. Kako se frekvencija smanjuje ili povećava u odnosu na prosječni raspon, oštrina sluha se postepeno smanjuje. Na rubovima opažljivog frekvencijskog opsega, zvuk mora biti vrlo jak da bi se mogao čuti, toliko jak da se ponekad fizički osjeti prije nego što se čuje.
Zvuk i njegova percepcija.
Čisti ton ima dvije nezavisne karakteristike: 1) frekvenciju i 2) jačinu, odnosno intenzitet. Frekvencija se mjeri u hercima, tj. određuje se brojem kompletnih oscilatornih ciklusa u sekundi. Intenzitet se mjeri veličinom pulsirajućeg pritiska zvučnih valova na bilo kojoj nadolazećoj površini i obično se izražava u relativnim, logaritamskim jedinicama - decibelima (dB). Mora se imati na umu da se koncepti frekvencije i intenziteta primjenjuju samo na zvuk kao vanjski fizički stimulans; ovo je tzv akustičke karakteristike zvuka. Kada govorimo o percepciji, tj. O fiziološki proces, zvuk se ocenjuje kao visok ili nizak, a njegova jačina se percipira kao glasnoća. Općenito, visina, subjektivna karakteristika zvuka, usko je povezana s njegovom frekvencijom; Zvukovi visoke frekvencije se doživljavaju kao visoki tonovi. Takođe, da generalizujemo, možemo reći da percipirana glasnoća zavisi od jačine zvuka: intenzivnije zvukove čujemo kao i glasnije. Ovi odnosi, međutim, nisu nepromjenjivi i apsolutni, kako se često vjeruje. Na percipiranu visinu zvuka u određenoj mjeri utiče njegov intenzitet, a na percipiranu glasnoću donekle utiče frekvencija. Dakle, promjenom frekvencije zvuka, može se izbjeći promjena percipirane visine, mijenjajući u skladu s tim njegovu jačinu.
"Minimalna primjetna razlika."
I sa praktične i sa teorijske tačke gledišta, određivanje minimalne razlike u frekvenciji i jačini zvuka koju uho može detektovati je veoma važan problem. Kako treba promijeniti frekvenciju i jačinu zvučnih signala da bi slušalac to primijetio? Ispostavilo se da je minimalna primjetna razlika određena relativnom promjenom zvučnih karakteristika, a ne apsolutnom promjenom. Ovo se odnosi i na frekvenciju i na jačinu zvuka.
Relativna promjena frekvencije potrebna za razlikovanje je drugačija za zvukove različite frekvencije, i za zvukove iste frekvencije, ali različite jačine. Može se, međutim, reći da je otprilike 0,5% u širokom rasponu frekvencija od 1000 do 12 000 Hz. Ovaj procenat (tzv. prag diskriminacije) je nešto veći na višim frekvencijama i znatno veći na nižim frekvencijama. Posljedično, uho je manje osjetljivo na promjene frekvencije na rubovima frekvencijskog opsega nego na srednjim vrijednostima, a to često primjećuju svi koji sviraju klavir; čini se da je interval između dvije vrlo visoke ili vrlo niske tone manji nego kod nota u srednjem rasponu.
Minimalna vidljiva razlika je neznatno drugačija kada je u pitanju intenzitet zvuka. Diskriminacija zahtijeva prilično veliku, oko 10% promjenu pritiska zvučnih valova (tj. oko 1 dB), a ova vrijednost je relativno konstantna za zvukove gotovo bilo koje frekvencije i intenziteta. Međutim, kada je intenzitet stimulusa nizak, minimalna primetna razlika se značajno povećava, posebno za tonove niske frekvencije.
Prizvuci u uhu.
Karakteristično svojstvo gotovo svakog izvora zvuka je da ne samo da proizvodi jednostavne periodične oscilacije (čisti ton), već izvodi i složene oscilatorne pokrete koji proizvode nekoliko čistih tonova u isto vrijeme. Obično se takav složeni ton sastoji od harmonijskih serija (harmonika), tj. od najniže, osnovne, frekvencije plus prizvuka, čije frekvencije premašuju osnovnu cijeli broj puta (2, 3, 4, itd.). Dakle, objekat koji vibrira na osnovnoj frekvenciji od 500 Hz može takođe proizvesti prizvuke od 1000, 1500, 2000 Hz, itd. Ljudsko uho se ponaša na sličan način kao odgovor na zvučni signal. Anatomske karakteristike uha pružaju mnoge mogućnosti za pretvaranje energije dolaznog čistog tona, barem djelimično, u prizvuke. To znači da čak i kada izvor proizvodi čist ton, pažljiv slušalac može čuti ne samo glavni ton, već i jedan ili dva suptilna prizvuka.
Interakcija dva tona.
Kada se dva čista tona istovremeno percipiraju uhu, mogu se uočiti sljedeće njihove varijacije: zajedničko djelovanje, u zavisnosti od prirode samih tonova. Mogu se maskirati međusobno smanjivanjem jačine zvuka. To se najčešće događa kada se tonovi ne razlikuju mnogo po frekvenciji. Dva tona se mogu međusobno povezati. Istovremeno čujemo zvukove koji odgovaraju ili razlici u frekvencijama između njih, ili zbiru njihovih frekvencija. Kada su dva tona vrlo bliska po frekvenciji, čujemo jedan ton čija je visina približno jednaka toj frekvenciji. Ovaj ton, međutim, postaje glasniji i tiši kako dva malo neusklađena akustična signala kontinuirano interaguju, ili pojačavaju ili poništavaju jedan drugog.
Timbre.
Objektivno gledano, isti složeni tonovi mogu varirati po stepenu složenosti, tj. po sastavu i intenzitetu prizvuka. Subjektivna karakteristika percepcije, koja općenito odražava posebnost zvuka, je tembar. Dakle, senzacije uzrokovane složenim tonom karakteriziraju se ne samo određenim tonom i glasnoćom, već i tembrom. Neki zvuci izgledaju bogati i puni, drugi ne. Zahvaljujući prvenstveno razlikama u tembru, među mnogim zvukovima prepoznajemo glasove različitih instrumenata. A nota koja se svira na klaviru može se lako razlikovati od iste note koja se svira na horni. Ako se, međutim, uspije filtrirati i prigušiti prizvuk svakog instrumenta, ove note se ne mogu razlikovati.
Lokalizacija zvukova.
Ljudsko uho ne razlikuje samo zvukove i njihove izvore; oba uha, radeći zajedno, mogu prilično precizno odrediti smjer iz kojeg dolazi zvuk. Budući da se uši nalaze na suprotnim stranama glave, zvučni valovi iz izvora zvuka ne dopiru do njih potpuno u isto vrijeme i djeluju s malo različitom jačinom. Zbog minimalne razlike u vremenu i sili, mozak prilično precizno određuje smjer izvora zvuka. Ako je izvor zvuka striktno ispred, tada ga mozak lokalizira duž horizontalna osa sa tačnošću od nekoliko stepeni. Ako je izvor pomaknut na jednu stranu, preciznost lokalizacije je nešto manja. Razlikovanje zvuka odostraga od zvuka sprijeda, kao i lokalizacija po vertikalnoj osi, pokazuje se nešto težim.
Buka
često opisuje kao atonalni zvuk, tj. koji se sastoji od raznih. nepovezanih frekvencija i stoga ne ponavlja dosljedno takvu izmjenu valova visokog i niskog tlaka da bi proizveo bilo kakvu specifičnu frekvenciju. Međutim, u stvari, gotovo svaki "šum" ima svoju visinu, što je lako provjeriti slušanjem i upoređivanjem običnih zvukova. S druge strane, svaki "ton" ima elemente grubosti. Stoga je razlike između buke i tona teško definirati ovim terminima. Sada postoji tendencija da se buka definiše psihološki, a ne akustički, nazivajući buku jednostavno neželjenim zvukom. Smanjenje buke u ovom smislu postalo je gorući savremeni problem. Iako trajno glasna buka, bez sumnje dovodi do gluvoće, a rad u bučnom okruženju uzrokuje privremeni stres, ali njegov učinak je vjerovatno manje dugotrajan i jak efekat, što mu se ponekad pripisuje.
Abnormalan sluh i sluh životinja.
Prirodni stimulans za ljudsko uho je zvuk koji putuje kroz vazduh, ali uho se može stimulisati i na druge načine. Na primjer, svi znaju da se zvuk može čuti pod vodom. Također, ako primijenite izvor vibracije na koštani dio glave, pojavljuje se osjećaj zvuka zbog koštane provodljivosti. Ovaj fenomen je prilično koristan kod nekih oblika gluvoće: mali predajnik koji se direktno primjenjuje na mastoidni proces(dio lobanje koji se nalazi odmah iza uha), omogućava pacijentu da čuje zvukove pojačane odašiljačem kroz kosti lubanje zbog koštane provodljivosti.
Naravno, ne samo ljudi imaju sluh. Sposobnost slušanja javlja se u ranim fazama evolucije i već postoji kod insekata. Različite vrste životinja percipiraju zvukove različitih frekvencija. Neki čuju manji raspon zvukova od ljudi, drugi čuju veći raspon. Dobar primjer je pas čije je uho osjetljivo na frekvencije izvan dometa ljudskog sluha. Jedna upotreba za ovo je stvaranje zvižduka, čiji je zvuk ljudima nečujan, ali dovoljno glasan da ga psi čuju.
Video koji je napravio kanal AsapSCIENCE je svojevrsni test za oštećenje sluha u vezi sa godinama koji će vam pomoći da saznate granice vašeg sluha.
U videu se puštaju različiti zvuci, počevši od 8000 Hz, što znači da vaš sluh nije oštećen.
Frekvencija se tada povećava i to ukazuje na starost vašeg sluha na osnovu toga kada prestanete da čujete određeni zvuk.
Dakle, ako čujete frekvenciju:
12.000 Hz – imate manje od 50 godina
15.000 Hz – imate manje od 40 godina
16.000 Hz – imate manje od 30 godina
17 000 – 18 000 – imate manje od 24 godine
19 000 – imate manje od 20 godina
Ako želite da test bude precizniji, trebali biste postaviti kvalitet videa na 720p ili još bolje 1080p i slušati slušalice.
Test sluha (video)
Gubitak sluha
Ako ste čuli sve zvukove, najvjerovatnije ste mlađi od 20 godina. Rezultati zavise od senzornih receptora u vašem uhu tzv ćelije kose koji se vremenom oštećuju i degenerišu.
Ova vrsta gubitka sluha se naziva senzorneuralni gubitak sluha. Ovaj poremećaj može biti uzrokovan nizom infekcija, lijekova i autoimune bolesti. Spoljne ćelije dlake, koje su podešene da detektuju više frekvencije, obično prve umiru, uzrokujući efekte gubitka sluha vezanog za starenje, kao što je prikazano u ovom videu.
Ljudski sluh: zanimljive činjenice
1. Među zdravi ljudi frekvencijski opseg koji ljudsko uho može otkriti kreće se od 20 (niže od najniže note na klaviru) do 20.000 Herca (više od najviše note na maloj flauti). Međutim, gornja granica ovog raspona se stalno smanjuje s godinama.
2. Ljudi razgovaraju jedni s drugima na frekvenciji od 200 do 8000 Hz, a ljudsko uho je najosjetljivije na frekvenciju od 1000 – 3500 Hz
3. Zvukovi koji su iznad granice ljudske čujnosti se nazivaju ultrazvuk, a oni ispod - infrazvuk.
4. Naši moje uši ne prestaju da rade ni u snu, nastavljajući čuti zvukove. Međutim, naš mozak ih ignorira.
5. Zvuk putuje brzinom od 344 metra u sekundi. Zvučni udar nastaje kada objekt premaši brzinu zvuka. Zvučni talasi ispred i iza predmeta sudaraju se i stvaraju udar.
6. Uši - organ za samočišćenje. Pore u ušnom kanalu luče ušni vosak, a sitne dlačice koje se zovu cilije istiskuju vosak iz uha.
7. Zvuk bebinog plača je otprilike 115 dB, i glasnije je od automobilske sirene.
8. U Africi postoji pleme Maaban koje živi u takvoj tišini da čak i u starosti čuti šapat na udaljenosti do 300 metara.
9. Nivo zvuk buldožera u praznom hodu je oko 85 dB (decibela), što može uzrokovati oštećenje sluha nakon samo jednog 8-satnog dana.
10. Sjedenje ispred govornici na rok koncertu, izlažete se jačini od 120 dB, što počinje da oštećuje vaš sluh nakon samo 7,5 minuta.