Звуковой анализатор позволяет человеку с помощью звуковых сигналов получать значительную часть информации. Эти сигналы, конечно, могут также нести в себе информацию и об опасности. Таким образом звуковой анализатор человека обеспечивает не только восприятие акустической обстановки системы «человек — среда обитания», но в достаточной мере соответствует необходимому уровню обеспечения условий безопасности жизнедеятельности человека.
Ухо представляет собой воспринимающую часть звукового анализатора. Оно состоит из трех отделов: наружного, среднего и внутреннего уха (рис. 2.2).
Наружное ухо состоит из ушной раковины и наружного слухового канала 1, затянутого упругой барабанной перепонкой 2, отделяющей среднее ухо. В полости среднего уха расположены так называемые слуховые косточки: молоточек — 5, наковальня — 4 и стремечко — 6, которые служат для передачи звуковых колебаний от барабанной перепонки во внутреннее ухо, где расположен специальный орган, который воспринимает звук. Этот орган называется кортиева.
Полость среднего уха соединяется с полостью носоглотки с помощью евстахиевой трубы 3, по которой во время глотания воздух проходит в полость среднего уха. Внутреннее ухо отличается наиболее сложным строением. Оно состоит из трех частей: мешочков передний двор 9, улитки 7 и трех полукружных каналов.
Улитка воспринимает звуковые раздражения, а мешочки передний двор и полукружные каналы — раздражение, возникающие от изменения положения тела в пространстве.
Звуковые волны, возникающие в окружающей среде, проникают в наружный слуховой проход, приводят в колебания барабанную перепонку и через цепь слуховых косточек передаются в полость улитки внутреннего уха. Колебания жидкости в канале улитки приводят в движение волокнам основной перепонки кортиева органа таким образом, что они находятся в резонансе с этими звуками, поступающих в ухо. Колебания волокон улитки приводят в движение клеткам кортиева органа, расположенных в них. В результате этого возникает нервный импульс, который передается по нервному волокну в соответствующий отдел коры головного мозга. В цьму отделе работает система распознавания образов, и позволяет человеку чувствовать соответствующие слуховые воздействия окружающей среды.
Акустические (упругие) колебания окружающей среды, действующие на слуховой анализатор человека, характеризуются значительным диапазоном частот и амплитуды. Поэтому основными параметрами звуковых колебаний является частота и уровень интенсивности, которые субъективно в слуховых ощущениях воспринимаются как высота и громкость звука. Частота звуковых колебаний измеряется в Герцах (Гц), а их уровень интенсивности — в Паскалях (Па).
Так, по частоте все акустические колебания подразделяются на следующие группы:
инфразвуковые, с диапазоном частот от 0 до 16 Гц;
звуковые, которые находятся в диапазоне 16 — 20000 Гц;
ультразвуковые, с частотами выше 20000 Гц.
Орган слуха человека воспринимает далеко не все акустические колебания окружающей среды. По частоте область слуховых ощущений располагается в диапазоне звуковых частот от 16 до 20000 Гц.
На восприятие этим анализатором звуков с различными уровнями интенсивности следует отметить следующие особенности.
Эволюция человека проходила в атмосфере естественных шумов (звуков животных, пения птиц, шума листьев, дождя и т. п.). В связи с этим, а также по причине особенности его строения, звуковой анализатор человека характеризуется конкретной величиной чувствительности — минимальным порогом ощущения звуков. В практике измерений этой характеристики установлена ??ее среднестатистическая величина (5М10-8 Па) на частоте 1000 Гц.
С другой стороны, звуки очень большой интенсивности могут вызвать боль или даже повредить слуха человека. Верхней границей интенсивности звуковых колебаний, воспринимаемых человеком, является порог болевого ощущения. Этот порог в меньшей степени зависит от частоты звука и лежит в пределах 130 — 140 дБ.
Следует отметить, что величина минимального порога ощущения зависит от частоты звуков.
Так, частоты, близкие к верхней и нижней границ звукового диапазона вызывают слуховое ощущение лишь при значительно большей величине интенсивности, чем указанный выше минимальный порог.
Соотношение уровня интенсивности и частоты определяет ощущение громкости звука. Экспериментально установлено, что при определенных соотношениях этих характеристик человек оценивает звуки, которые имеют разную частоту и интенсивность, как ривноголосни. Наблюдается как бы взаимная компенсация интенсивности звука частотой.
Абсолютный дифференциальный порог этого анализатора человека составляет примерно 2-3 Гц. Относительный дифференциальный порог составляет 0,02%. В реальных условиях человек воспринимает звуковые сигналы на некотором определенном акустическом фоне, который формируется в результате шума транспортных средств, ветра, разговоры людей и т.д.. При этом фон может маскировать полезный сигнал. Принимая во внимание этот факт некоторых случаях эффект маскировки может быть использован для улучшения акустической обстановки. Так, например известно, что для решения этой задачи применяется маскировки высокочастотного звука низкочастотным, который менее вреден для человека.
Оставить комментарий