Механические_колебания_и_волны_Основы_биоакустики
.pdf
ОБЛАСТЬ СЛЫШИМОСТИ - диапазон частот и
интенсивностей звуков, которые может услышать человек.
порог боли
10
интенсивность, Вт/м2
10-2
10-4
10-6
10-8
10-10
10-12
инфразвук |
область речи |
порог слышимости
20 |
1000 |
2000 |
ультразвук
20000
частота, Гц
Порог слышимости – минимальная интенсивность звука, которая вызывает слуховые ощущения (для разных частот различается). Для звука 1000 Гц равна 10-12 Вт/м2
Болевой порог – минимальная интенсивность звука, которая вызывает боль. Для звука 1000 Гц равна 10 Вт/м2
ОБЪЕКТИВНЫЕ И СУБЪЕКТИВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗВУКА
|
|
ФИЗИЧЕСКИЕ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ |
||||
|
|
(объективные, |
|
|
|
(субъективные, |
|||
|
|
параметры волны) |
|
|
|
параметры ощущения) |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ЧАСТОТА |
|
|
|
ВЫСОТА |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ИНТЕНСИВНОСТЬ |
|
|
|
ГРОМКОСТЬ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
СПЕКТР |
|
|
|
ТЕМБР |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
І
частота
Интенсивность звука часто выражают в логарифмических единицах, называя подученную величину уровнем интенсивности (L):
|
|
|
I – интенсивность любого звука |
|
L lg |
I |
, Белл |
||
слышимости) |
||||
|
|
|
I0 – пороговая интенсивность (порог |
|
|
I0 |
|||
|
|
1Белл=10 децибелл (дБ) |
||
|
|
|
Такой логарифмической шкале соответствует закон ВебераФехнера, который связывает громкость звука с интенсивностью звукового раздражения: если интенсивность звука
(раздражения) І изменяется в геометрической прогрессии (І , І 2, І 3 …), то сила соответствующего звукового ощущения Е изменяется в арифметической прогрессии (Е , 2.Е, 3.Е …) .
Е - громкость звука |
|
|
I |
, Фон |
|
|
|
|
|
|
|||
|
Е k lg I0 |
|
||||
k – коэффициент пропорциональности для |
|
|||||
звуков разных частот |
|
|
|
|
|
|
k<1 – для звуков менее слышимых, чем |
||||||
k=1 (условно) для звука 1000 Гц |
||||||
1000 Гц; k>1 для более слышимых звуков |
||||||
КРИВЫЕ РАВНОЙ ГРОМКОСТИ
По абсциссе – частота звуков (Гц)
По ординате – уровень интенсивности звуков (дБ)
Каждая кривая соответствует определённой громкости звуков разных частот (фоны)
Для звуков частотой 1000 Гц шкала в фонах совпадает со шкалой в дБ.
Поднятие каждой кривой выше уровня прохождения кривой для 1000 Гц, означает уменьшенную чувствительность слуха к звукам этих частот.
Опускание каждой кривой ниже уровня прохождения кривой для 1000 Гц, означает повышенную чувствительность слуха к звукам этих частот.
СТРОЕНИЕ ОРГАНА СЛУХА ЧЕЛОВЕКА
НАРУЖНЕЕ УХО |
ВНУТРЕННЕЕ УХО |
|
СРЕДНЕЕ УХО |
СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ СРЕДНЕГО УХА
1 – молоточек; 2 – наковальня;
3 – стремечко; 4 – барабанная перепонка; 5 – круглое окно; 6 – евстахиева труба
1
2 3
Косточки среднего уха - это система рычагов силы,
которая позволяет передать колебания из воздушной (легко сжимаемой) среды наружного уха в жидкую (тяжело сжимаемую) среду внутреннего уха.
В среднем ухе усиление звукового воздействия осуществляется также благодаря тому, что площадь овального окна снижена по сравнению с площадью барабанной перепонки.
СТРОЕНИЕ ВНУТРЕННЕГО УХА
1 |
– |
вестибулярный |
|
1 |
– средний канал, содержащий |
|
|||||
аппарат; |
|
|
кортиев орган; |
||
2 |
– слуховой нерв; |
|
2 – вестибулярный канал; |
||
3 |
– каналы улитки; |
|
3 |
– барабанный канал; |
|
|
|
|
|
||
4 |
– улитка |
|
|
4 |
– спиральные ганглии; |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
5 |
– слуховой нерв |
|
|
|
|
|
|
ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ ВНУТРЕННЕГО УХА
Звуки вызывают в улитке колебания кортиева органа. В нём расположены волосковые рецепторные клетки, чувствительные к механическому воздействию и преобразующие его в нервный (электрический) импульс.
колебание верхушечной части улитки под воздействием звуков низкой частоты.
колебание основания улитки под воздействием звуков высокой частоты.
