17.Основные характеристики слухового анализатора человека.

Ухо является сложным органом, который по своему строению делится на три части: наружное, среднее и внутреннее ухо. Этот орган выполняет две "функции, тесно связанные с его строением: восприятие звуков и получение слухового ощущения, а также сохранение равновесия тела. Орган восприятия звука и орган равновесия расположены во внутреннем ухе. Наружное ухо, состоящее из ушной раковины и наружного слухового прохода, способствует улавливанию звуков и определению их направления.

Для защиты от проникновения пыли и других посторонних предметов в глубокие отделы уха поверхность стенок наружного слухового прохода покрыта тонкими волосками, а специальные железы, расположенные в толще стенок этого прохода, выделяют вязкое вещество - ушную серу.

На границе между наружным и средним ухом расположена тонкая (0,1 мм), эластичная и очень прочная барабанная перепонка, воспринимающая колебания воздушных звуковых волн. Барабанная перепонка является наружной стенкой полости среднего уха, которая при помощи специального канала (евстахиевой трубы) соединена с носоглоткой. Такое устрой­ство позволяет уравновешивать давление по обе стороны барабанной перепонки, что обеспечивает ее нормальное колебание (нормальную слышимость) и одновременно - за­щиту от разрушений.

Орган слуха - кортиев орган, размещенный в улитке среднего уха, является тем образо­ванием, которое воспринимает звук в результате действия воздушных волн на барабанную перепонку и возбуждает окончания слухового нерва. Возбуждение передается в соответст­вующий отдел головного мозга, анализируется и вызывает у человека ощущение звука. Че­ловеческое ухо воспринимает только звуки определенной частоты колебаний в секунду - от 20 до 20 тысяч, при этом, чем старше человек, тем меньшую частоту колебаний восприни­мает его ухо. Например, по данным физиологов, максимальная частота колебаний, которую может воспринимать ухо человека в возрасте пятидесяти лет составляет около 13 тысяч в секунду.

Одной из замечательных особенностей слухового ощущения человека, имеющей прямое отношение к безопасности, является способность распознавать местонахождение источни­ка звука без поворота головы. Такое явление связано с тем, что звук достигает обоих ушей не одновременно. Это явление называется двуухим (бинауральным) эффектом. Если ис­точник звука находится сбоку, то в ухо с противоположной стороны звуковые волны посту­пят с опозданием в 0,0006 секунды, однако практически оба уха воспринимают их как один звук. У тренированного человека с нормальным функционированием обоих ушей ошибка в определении направления источника звука обычно не превышает 3°. Необходимо отметить, что глухой на одно ухо быстро определить направление звука, в том числе и звукового пре­дупредительного сигнала об опасности, не сможет.

Восприятие положения, движения тела и сохранение равновесия осуществляются глав­ным образом с помощью вестибулярного аппарата. Он состоит из двух частей: преддверия, заполненного эндолимфой, и полукружных каналов, расположенных в трех взаимно пер­пендикулярных плоскостях. Любое изменение равновесия тела вызывает раздражение ре­цепторов вестибулярного аппарата и как следствие - рефлекторное сокращение или рас­слабление соответствующих мышечных групп, способствующих восстановлению равнове­сия, то есть установлению головы и всего тела в определенном положении.

При поражении вестибулярного аппарата отмечаются весьма серьезные расстройства организма человека: он не может стоять, у него появляются тошнота, головокружение. Лю­ди с нарушениями вестибулярного аппарата теряют способность ориентироваться. Напри­мер, при нырянии они не могут определить положение тела и в связи с этим нередко гиб­нут. Очевидно, что серьезные нарушения вестибулярного аппарата служат противопоказа­ниями для целого ряда профессий, например, связанных с работой на море и реках.

В обычных условиях поражение вестибулярного аппарата компенсируется, хотя и не полностью другими органами чувств: зрением, рецепторами давления, заложенными в ко­же, и проприорецепторами мышц, сухожилий, суставов.

Звуковые сигналы доставляют человеку значительную часть информации. Они могут служить для передачи сигналов опасности. В свою очередь, акустическая обстановка в из­вестной мере определяет условия безопасности. Основными параметрами звуковых волн являются уровень интенсивности и частота, которые субъективно в слуховых ощущениях воспринимаются как громкость и высота. По частоте область слуховых ощущений прости­рается от 16-20 до 20000-22000 Гц. Величина порога слышимости зависит от частоты ощу­щаемых звуков. Верхней границей является порог болевого ощущения, который в меньшей степени зависит от частоты и лежит в пределах 130-140 дБ. Соотношение уровня интен­сивности и частоты определяет ощущение громкости звука. Экспериментально установле­но, что человек оценивает как равногромкие звуки, имеющие различную частоту и интенсивность. Наблюдается как бы взаимная компенсация интенсивности частот. Эта закономерность хорошо иллюстрируется кривыми равной громкости. Абсолютный дифференциальный порог равен примерно 2-3 Гц. Относительный дифференциальный порог является почти постоянным и равен 0,002. В реальных условиях человек воспринимает звуковые сигналы на определенном акустическом фоне. При этом фон может маскировать полезный сигнал. Эффект маскировки в деятельности имеет двоякое значение. При разработке и конструировании акустических индикаторов необходимо предусмотреть меры борьбы с этим эффектом. В некоторых случаях эффект маскировки может быть использован для улучшения акустической обстановки. Так, известно, что имеется тенденция маскировки высокочастотного тона низкочастотным, который менее вреден для человека.