- •Глава 4. Слуховая сенсорная система
- •4.1. Психофизические характеристики звуковых сигналов
- •4.1.1. Диапазон частотного восприятия
- •4.1.2. Громкость звука
- •4. 2. Периферическая часть слуховой системы
- •4.2.1. Функция наружного уха
- •4.2.2. Функция среднего уха
- •4.2.3. Внутреннее ухо
- •4.2.4. Функция внутреннего уха
- •4.2.5. Биоэлектрические процессы в кортиевом органе
- •4.2.6. Частотное кодирование
- •4.2.7. Кодирование сенсорной информации в окончаниях слухового нерва
- •4.3. Проводящие пути и переключательные ядра слуховой системы
- •4.4. Переработка сенсорной информации в слуховой коре
- •4. 5. Акустические основы восприятия речи и музыки
- •4.6. Болезнетворное действие звука
- •4.6.1. Неблагоприятное действие шума
- •4.7. Тугоухость и глухота
4.1.2. Громкость звука
Амплитуда звуковых волн определяет величину звукового давления, под которым понимают силу сжатия, действующую на перпендикулярно расположенную к ней площадь. Акустическим эталоном, близким к абсолютному порогу слухового восприятия, принято считать 210-5 Н/м2, а сравнительной единицей измерения громкости, которую принято выражать в логарифмической шкале, служит децибел (дБ). Громкость измеряется в децибелах как 20lg(Px/Po), где Px – действующее звуковое давление, а Po – эталонное давление. Так же в децибелах принято измерять интенсивность различных источников звука, понимая под интенсивностью звука мощность или плотность звуковых волн в единицу времени. Принимая за эталонную интенсивность 10-12 Вт/м2 (Io), количество децибел для измеряемой интенсивности (Ix) определяют по формуле 10lg(Ix/Io). Интенсивность звука пропорциональна квадрату звукового давления, поэтому 10lg(Ix/Io) = 20lg(Px/Po). Сравнительная характеристика интенсивности некоторых источников звука представлена в таблице 4.2.
Таблица 4.2.
Уровень интенсивности разных источников звука
Интенсивность (Вт/м2) |
Уровень интенсивности (дБ) |
Качественная субъективная оценка |
Источник звука |
10-11 |
10 |
Едва слышно |
Спокойное дыхание |
10-10 |
20 |
Очень тихо |
Шелест листвы |
10-9 |
30 |
Тихо |
Перелистывание книги |
10-8 |
40 |
Умеренно |
Тихая контора |
10-7 |
50 |
Умеренно |
Домашняя обстановка |
10-6 |
60 |
Умеренно |
Обычный разговор |
10-5 |
70 |
Умеренно |
Громкая речь |
10-4 |
80 |
Шумно |
Уличный транспорт |
10-3 |
90 |
Очень шумно |
Близко идущий поезд |
10-2 |
100 |
Очень шумно |
Пожарная сирена |
10-1 |
110 |
Невыносимо |
Сильные раскаты грома |
10 |
120 |
Появление болевых ощущений |
Реактивный двигатель |
Субъективно воспринимаемая громкость звучания зависит не только от уровня звукового давления, но и от частоты звукового стимула. Чувствительность слуховой системы максимальна для раздражителей с частотами от 500 до 4000 Гц, а при действии звука с частотой менее пятисот и более 4000 Гц порог слуховой чувствительности повышается.
4. 2. Периферическая часть слуховой системы
В наружном, среднем и внутреннем ухе происходят необходимые для слухового восприятия подготовительные процессы, смысл которых состоит в оптимизации параметров передаваемых звуковых колебаний при одновременном сохранении характера сигналов. Во внутреннем ухе происходит преобразование энергии звуковых волн в рецепторные потенциалы волосковых клеток.