Передаточная функция среднего уха

^с₀ ^{– действительная положительная постоянная,} (Постоян­ные множители выбираются таким образом, чтобы при объеди­нении данной функции с функцией F_l(s) получить правильное значение абсолютного смещения мембраны)

Модель уха представленная в виде электрической схемы

Восприятие звука

Гельмгольц разделил все звуки на тоны и шумы, в зависимости от частоты.

Если звуковая волна имеет чисто синусоидальную форму, то звук определяется, как «слабоокрашенный» чистый тон, а если звук содержит много гармоник основной частоты, он воспринимается, как «окрашенный» тон.

Взаимодействие разных тонов ха­рактеризуется определенной психофизической единицей — критической полосой частот. В пределах этой полосы на­блюдается взаимодействие звуковых энергий, и человек слышит либо биения, либо сложный хриплый звук — в за­висимости от разности между частотами. При этом сохра­няется постоянная громкость звука. Если разница по шкале частот между звуками увеличивается, то по до­стижении определенной критической величины этой раз­ницы человек начинает слышать два разных тона, а об­щая громкость звука уменьшается. Критическая полоса частот имеет огромное значение для композиции музы­кальных произведений. В частности, диссонансное звуча­ние двух нот определяется часто тем, что их гармоники попадают в пределы одной и той же критической полосы слуха человека.

Т еории слуха

1.Резонансная теория слуха 3.«Теле­фонная» теория слуха

2.Теория «места»

4.Теория «залпов»

1) Работы Ж. Дювернея получили новое освещение после выдвижения в 1863 г. Г. Гельмгольцем резонансной теории слуха. Эта теория основы­валась на предположении, что отдельные волокна основ­ной мембраны настроены, как струны, на различные звуковые частоты. Волокна резонируют:

1) у основания улитки - на высокие частоты,

2) у вершины улитки - на низкие частоты.

2) Место максимального отклонения мемб­раны связано с частотой звука: для звуков высокой частоты оно расположено у овального окна, для звуков низ­кой частоты — у вершины улитки. Таким об­разом, разные звуковые частоты преобразуются в ампли­туды отклонения мембраны, локализованные в разных ее частях. Это преобразование частоты колебаний в место максимального отклонения мембраны лежит в основе од­ной из наиболее распространенных теорий слуха — теории «места».

3) В. Резерфорд выдвинул в 1886 г. «теле­фонную» теорию слуха. В соответствии с ней, частота зву­ковой волны передается в мозговые центры как звуковые (электрические) колебания в телефонном проводе.

4) В 1948 г. «телефон­ная» теория была заменена теорией «залпов», выдвину­той Е. Уивером и С. Бреем, первооткрывателями так на­зываемого микрофонного эффекта улитки внутреннего уха. Они высказали предположение о том, что для определения высоты тона существенной является не ча­стота разряда в одиночном нервном волокне, а суммарная частота разряда в группе нейронов. «Залп» группы может воспроизводить частоты звука, значительно более высокие, нежели те, которые доступны одиночному нерв­ному волокну.

Вывод: В настоящее время принято говорить о двойственности механизмов восприятия высоты тона: в области высоких частот наиболее приемлемым является «принцип места», в области более низких частот — модифицированный «принцип залпов». Несмотря на длительную историю этого вопроса очевидно, что механизм восприятия высоты тона окончательно не выяснен и тре­бует интенсивных дальнейших исследований.