Человеческое восприятие звука

Физика > Человеческое восприятие звука

 

Рассмотрите особенности восприятия звука человеком: частота и тон, строение уха и механизм восприятия высоты звука на слух, вибрации звуковой волны, амплитуда.

Психоакустика изучает человеческое восприятие звука.

Задача обучения

• Разобраться в том, как человек воспринимает частоты.

Основные пункты

• Частота воспринимается людьми как тон. Звуковая интенсивность отображает то, что нам удается услышать, чаще всего, в определенном диапазоне (от 20 – 20000 Гц). Среди факторов, влияющих на звук, числятся интенсивность, частота и обертоны.
• Ухо состоит из 3 секций: внутреннее, среднее и внешнее ухо.
• Улитка во внутреннем ухе не только транспортирует звуковые волны в мозг, но и располагает жидкостью, помогающей человеку поддерживать равновесие.

Термины

• Улитка – комплексная спиральная полость внутреннего уха, где звуковые вибрации становятся нервными импульсами.
• Барабанная перепонка – тонкая мембрана, отделяющая внешнее ухо от среднего и передающая звук от воздуха к молоточку.

Механизм восприятия звука человеком изучает психоакустика. Функционирование слуха зависит от множества факторов, среди которых волновые свойства, сенсорные и мозговые процессы. Прежде всего, волна должна быть создана с определенными длиной и частотой. После этого она транспортируется к человеческому уху, где обрабатывается в различных участках. Далее она проникает в мозг. Нам кажется, что мы слышим звук мгновенно, однако ему приходится выполнить множество процессов.

Волновые свойства

• Вспомним самые важные характеристики:
• Частота воспринимается человеком как тон.
• Звуковая интенсивность – амплитуда.
• Воспринимаемый человеком звуковой диапазон: 20 – 20000 Гц.
• Среди факторов стоит запомнить звуковую интенсивность, частоту и обертоны.

Человеческое ухо

Рассмотрим слух и процесс восприятия частоты звука. Человеческое ухо вмещает три секции:

Детальная диаграмма человеческого уха

• внешнее ухо.
• среднее ухо.
• внутреннее ухо.

Давайте проследим за маршрутом движения звуковой волны. Посмотрите на чужое ухо, и увидите только небольшой изгиб. Именно он собирает и фокусирует звуковую волну. Далее она следует в слуховой проход и движется к барабанной перепонке.

Звуковая волна производит вибрации в барабанной перепонке, переходя в среднее ухо с тремя крошечными костями: молоточек, наковальня и стремя. Они передают сигнал в эллиптическое окно – начало внутреннего уха. Потом звуковые волны транспортируются через полукруглые каналы, улитку и звуковой нерв, наполненный жидкостью. Именно это вещество позволяет нам поддерживать равновесие. В улитке располагается множество крошечных волос, вибрирующих в соответствии с частотами. Вибрации высвобождают электрические импульсы в слуховом нерве, которые путешествуют прямо к мозгу. Как видите, звуку приходится пройти сквозь множество процессов, прежде чем вы действительно что-то услышите.

---