 |
 |
 |
 |
|
 |
 |
Рис. А.8. Схематическое изображение звуковых волн, исходящих от камертона. Ветви камертона
своими колебаниями создают последовательные сжатия и разрежения воздуха. Гребни волны
соответствуют фазам сжатия, впадины — фазам разрежения. Базисная прямая соответствует среднему
положению ветвей камертона.
Функция уха заключается в преобразовании этих колебаний в нервные импульсы. Слуховое
ощущение зависит главным образом от характеристик звуковой волны. Так, громкость звука
определяется амплитудой волны, а его высота — частотой колебаний (см. группу таблиц А.1); тембр
звука, который характеризует издающий его инструмент, зависит от числа и интенсивности
образующихся гармоник (обертонов).
Известно, что человеческое ухо может безболезненно воспринимать звук, интенсивность
которого в тысячу миллиардов (10
12
) раз выше интенсивности едва слышимого звука. В
логарифмическом масштабе эта разница составляет 12 бел или 120 децибел (децибел — десятая часть
бела), а это значит, что, например, звук интенсивностью 100 децибел в 10 раз сильнее звука в 90
децибел и в 1000 раз сильнее звука в 70 децибел.
Что касается частоты звуковых колебаний, то воспринимаемый человеческим ухом диапазон
простирается от 20 колебаний в секунду (20 Гц) до 20 тысяч колебаний в секунду (20 000 Гц).
Ухо состоит из трех отделов (рис. А.9). Наружное ухо состоит из ушной раковины и слухового
прохода длиной 25 мм, упирающегося в барабанную перепонку — мембрану, вибрирующую под
воздействием звуковых волн. В среднем ухе имеются три слуховые косточки: молоточек, наковальня и
стремя, обеспечивающие передачу вибраций овальному окну на границе внутреннего уха. Во
внутреннем ухе находится лабиринт, в состав которого входит улитка —
трубка длиною 34 мм,
спирально свернутая в 2,5 оборота наподобие раковины виноградной улитки. Улитка внутреннего уха
заполнена жидкостью, которая приходит в движение под влиянием звуковых волн, передаваемых
косточками среднего уха. Движение жидкости вызывает прогибание и смещение базилярной мембраны,
проходящей вдоль всей улитки. Эта деформация базилярной мембраны сильнее всего выражена у
основания улитки при воздействии высоких звуков, а у вершины — при воздействии низких. В месте
максимальной деформации базилярной мембраны в результате возбуждения ее чувствительных клеток,
волоски которых соприкасаются с нависающей над ними текториальной мембраной,
происходит
преобразование вибраций в нервные импульсы. Таким образом, частота звука различается в
соответствии с тем участком базилярной мембраны, где происходит ее деформация, а его громкость —
в
зависимости от числа клеток, вовлеченных в деформацию. Затем информация передается в головной
мозг по слуховому нерву, образованному отростками чувствительных волосковых клеток.
