Korva ja sen toiminta. kuulokyky

Ihmisen kuulo

Kuulo- biologisten organismien kyky havaita ääniä kuuloelimien avulla; kuulokojeen erityinen toiminto, joka innostuu ympäristön, kuten ilman tai veden, äänivärähtelyistä. Yksi biologisista kaukaisista tunteista, jota kutsutaan myös akustiseksi havainnoksi. Tarjoaa kuuloaistijärjestelmä.

Ihmisen kuulo pystyy kuulemaan 16 Hz - 22 kHz välistä ääntä siirrettäessä tärinää ilmassa ja jopa 220 kHz välitettäessä ääntä kallon luiden kautta. Nämä aallot ovat tärkeitä biologinen merkitys Esimerkiksi ääniaallot alueella 300-4000 Hz vastaavat ihmisääntä. Yli 20 000 Hz:n äänillä on vähän käytännön arvoa, koska ne hidastuvat nopeasti; Alle 60 Hz:n värähtely havaitaan värähtelyaistin kautta. Taajuusaluetta, jonka henkilö pystyy kuulemaan, kutsutaan kuulo- tai äänialueeksi; korkeampia taajuuksia kutsutaan ultraääniksi ja matalampia infraääniksi.

Kyky erottaa äänitaajuuksia riippuu vahvasti tietystä henkilöstä: hänen iästään, sukupuolesta, perinnöllisyydestään, alttiudesta kuuloelimen sairauksille, harjoittelusta ja kuuloväsymyksestä. Jotkut ihmiset pystyvät havaitsemaan suhteellisen korkeataajuisia ääniä - jopa 22 kHz ja mahdollisesti korkeampiakin.
Ihmisillä, kuten useimmilla nisäkkäillä, kuuloelin on korva. Useilla eläimillä kuulohavainnointi tapahtuu yhdistelmän avulla erilaisia ​​ruumiita, jotka voivat erota rakenteeltaan merkittävästi nisäkkäiden korvasta. Jotkut eläimet pystyvät havaitsemaan akustisia värähtelyjä, joita ihmiset eivät kuule (ultraääni tai infraääni). Lepakot Lennon aikana he käyttävät ultraääntä kaikulokaatioon. Koirat kuulevat ultraäänen, joka on hiljaisten pillien toiminnan perusta. On näyttöä siitä, että valaat ja norsut voivat käyttää infraääntä kommunikoidakseen.
Ihminen voi erottaa useita ääniä samanaikaisesti, koska simpukassa voi olla useita seisovia aaltoja samanaikaisesti.

Kuulojärjestelmän mekanismi:

Mikä tahansa äänisignaali voidaan kuvata tietyillä fyysisillä ominaisuuksilla:
taajuus, intensiteetti, kesto, ajallinen rakenne, spektri jne.

Ne vastaavat tiettyjä subjektiivisia tuntemuksia, jotka syntyvät kuulojärjestelmän äänten havaitsemisesta: äänenvoimakkuus, äänenkorkeus, sointi, lyönti, konsonanssit-dissonanssit, peitto, lokalisointi-stereoefekti jne.
Kuuloaistimukset liittyvät fyysisiin ominaisuuksiin moniselitteisellä ja epälineaarisella tavalla, esimerkiksi äänenvoimakkuus riippuu äänen intensiteetistä, sen taajuudesta, spektristä jne. Jo viime vuosisadalla perustettiin Fechnerin laki, joka vahvisti, että tämä suhde on epälineaarinen: "Sensations
verrannollinen ärsykkeen logaritmien suhteeseen. "Esimerkiksi äänenvoimakkuuden muutoksen tunteet liittyvät ensisijaisesti intensiteetin logaritmin muutokseen, sävelkorkeuden muutokseen - taajuuden logaritmin muutokseen ja niin edelleen.

Kaikki äänitiedot, jotka ihminen saa ulkomaailmasta (se on noin 25% kokonaismäärästä), hän tunnistaa kuulojärjestelmän ja aivojen korkeampien osien työn avulla, kääntää sen tunteisiinsa ja tekee päätöksiä, kuinka vastata siihen.
Ennen kuin siirrymme tutkimaan ongelmaa siitä, kuinka kuulojärjestelmä havaitsee äänenkorkeuden, katsokaamme lyhyesti kuulojärjestelmän mekanismia.
Tähän suuntaan on nyt saatu monia uusia ja erittäin mielenkiintoisia tuloksia.
Kuulojärjestelmä on eräänlainen tiedon vastaanottaja ja koostuu kuulojärjestelmän reunaosasta ja korkeammista osista. Äänisignaalien muuntamisprosessit kuuloanalysaattorin reunaosassa ovat tutkituimpia.

perifeerinen osa

Tämä on akustinen antenni, joka vastaanottaa, paikantaa, tarkentaa ja vahvistaa äänisignaalia;
- mikrofoni;
- taajuus- ja aikaanalysaattori;
- analogia-digitaalimuunnin, joka muuntaa analogisen signaalin binäärisiksi hermoimpulsseiksi - sähköpurkauksiksi.

Yleiskuva perifeerisestä kuulojärjestelmästä on esitetty ensimmäisessä kuvassa. Perifeerinen kuulojärjestelmä on yleensä jaettu kolmeen osaan: ulko-, keski- ja sisäkorva.

ulkoinen korva koostuu korvakalvosta ja kuulokäytävästä, joka päättyy ohueen kalvoon, jota kutsutaan tärykalvoksi.
Ulkokorvat ja pää ovat ulkoisen akustisen antennin komponentteja, jotka yhdistävät (sovittaa) tärykalvon ulkoiseen äänikenttään.
Ulkokorvien päätoiminnot ovat binauraalinen (spatiaalinen) havainto, äänilähteen paikantaminen ja äänienergian vahvistaminen erityisesti keski- ja korkeilla taajuuksilla.

kuulokäytävä on kaareva sylinterimäinen 22,5 mm pitkä putki, jonka ensimmäinen resonanssitaajuus on noin 2,6 kHz, joten tällä taajuusalueella se vahvistaa merkittävästi äänisignaalia ja juuri tässä sijaitsee maksimaalisen kuuloherkkyyden alue.

Tärykalvo - ohut kalvo, jonka paksuus on 74 mikronia, kartiomainen, kärkeä kohti keskikorvaa.
Matalilla taajuuksilla se liikkuu kuin mäntä, korkeammilla taajuuksilla se muodostaa monimutkaisen solmuviivajärjestelmän, mikä on tärkeää myös äänen vahvistukselle.

Keskikorva- ilmalla täytetty ontelo, joka on yhdistetty nenänieluun Eustachian-putken avulla ilmanpaineen tasaamiseksi.
Ilmanpaineen muuttuessa ilma voi tulla välikorvaan tai poistua siitä, joten tärykalvo ei reagoi hitaisiin staattisen paineen muutoksiin - ylös ja alas jne. Välikorvassa on kolme pientä kuuloluun luuta:
vasara, alasin ja jalustin.
Malleus on kiinnitetty tärykalvoon toisesta päästä, toinen pää on kosketuksissa alasimeen, joka on yhdistetty jalustimeen pienellä nivelsiteellä. Jalustimen pohja on yhdistetty sisäkorvan soikeaan ikkunaan.

Keskikorva suorittaa seuraavat toiminnot:
impedanssin sovitus ilmaympäristö sisäkorvan simpukan nestemäisen väliaineen kanssa; suoja kovaa ääntä vastaan ​​(akustinen refleksi); vahvistus (vipumekanismi), jonka ansiosta sisäkorvaan välittyvä äänenpaine kasvaa lähes 38 dB tärykalvoon menevään verrattuna.

sisäkorva sijaitsee ohimoluun kanavien labyrintissa ja sisältää tasapainoelimen (vestibulaarilaitteisto) ja simpukan.

Etana(simpukka) näyttelee suurta roolia kuuloaistimissa. Se on poikkileikkaukseltaan vaihteleva putki, joka on taitettu kolme kertaa kuin käärmeen häntä. Taitettuna sen pituus on 3,5 cm. Sisällä etanalla on erittäin monimutkainen rakenne. Koko pituudeltaan se on jaettu kahdella kalvolla kolmeen onteloon: scala vestibuli, mediaaniontelo ja scala tympani.

Kalvon mekaanisten värähtelyjen muuttuminen hermosäikeiden erillisiksi sähköimpulsseiksi tapahtuu Cortin elimessä. Kun basilaarinen kalvo värähtelee, hiussolujen värekarvot taipuvat ja tämä synnyttää sähköpotentiaalin, joka aiheuttaa sähköisten hermoimpulssien virran, joka kuljettaa kaiken tarvittavan tiedon tulevasta äänisignaalista aivoihin. jatkokäsittely ja vastaus.

Kuulojärjestelmän korkeampia osia (mukaan lukien kuulokuorta) voidaan pitää loogisena prosessorina, joka poimii (dekoodaa) hyödyllisiä äänisignaaleja kohinan taustalla, ryhmittelee ne tiettyjen ominaisuuksien mukaan, vertaa niitä muistissa oleviin kuviin, määrittää niiden informaatioarvo ja tekee päätöksen vastaustoimista.

Se on monimutkainen erikoiselin, joka koostuu kolmesta osasta: ulko-, keski- ja sisäkorva.

Ulkokorva on äänenpoimintalaite. Äänivärähtelyt poimivat korvarenkaat ja välittyvät ulkoisen kuulokäytävän kautta tärykalvoon, joka erottaa ulkokorvan välikorvasta. Äänen poimiminen ja koko kuulemisprosessi kahdella korvalla, niin sanottu biniuraalinen kuulo, on tärkeää äänen suunnan määrittämisessä. Sivulta tuleva äänivärähtely saavuttaa lähimmän korvan muutaman sekunnin desimaalin murto-osan (0,0006 s) aikaisemmin kuin toinen. Tämä erittäin pieni ero äänen saapumisajan molempiin korviin riittää määrittämään sen suunnan.

Välikorva on ilmaontelo, joka liittyy nenänieluun Eustachian putken kautta. vaihtelut alkaen tärykalvo Välikorvan - vasaran, alasin ja jalustimen - kautta välittyvät 3 toisiinsa yhdistettyä kuuloluun luuta, ja jälkimmäinen soikean ikkunan kalvon kautta välittää nämä nesteen värähtelyt sisäkorvassa - perilymfissä. Kuuloluun ansiosta värähtelyjen amplitudi pienenee ja niiden voimakkuus kasvaa, mikä mahdollistaa nestepatsaan liikkeelle panemisen sisäkorvassa. Välikorvassa on erityinen mekanismi, joka mukautuu äänenvoimakkuuden muutoksiin. Voimakkailla äänillä erikoislihakset lisäävät tärykalvon jännitystä ja vähentävät jalustimen liikkuvuutta. Tämä vähentää tärinän amplitudia ja sisäkorvaa suojataan vaurioilta.

Sisäkorva, jossa on sisäkorva, sijaitsee ajallisen luun pyramidissa. Ihmisen simpukassa on 2,5 kierukkaa. Sisäkorvakanava on jaettu kahdella väliseinällä (pääkalvo ja vestibulaarikalvo) kolmeen kapeaan käytävään: ylempi (scala vestibularis), keskimmäinen (kalvokanava) ja alempi (scala tympani). Simpukan yläosassa on reikä, joka yhdistää ylemmän ja alemman kanavan yhdeksi, joka kulkee soikeasta ikkunasta simpukan yläosaan ja edelleen pyöreään ikkunaan. Niiden ontelo on täytetty nesteellä - perilymfalla, ja keskimmäisen kalvokanavan ontelo on täytetty erilaisella koostumuksella - endolymfillä. Keskikanavassa on ääntä vastaanottava laite - Cortin elin, jossa on äänivärähtelyjen reseptoreita - hiussoluja.

Äänen havaitsemismekanismi. Fysiologinen mekanismiäänen havainto perustuu kahteen simpukassa tapahtuvaan prosessiin: 1) eri taajuuksien äänien erottumiseen niiden suurimman vaikutuksen paikasta simpukan pääkalvoon ja 2) mekaanisten värähtelyjen muuttumiseen hermosoluiksi reseptorisolujen toimesta. Soikean ikkunan kautta sisäkorvaan tulevat äänivärähtelyt välittyvät perilymfiin, ja tämän nesteen värähtely johtaa pääkalvon siirtymiseen. Värähtelevän nestepatsaan korkeus ja vastaavasti pääkalvon suurimman siirtymän paikka riippuu äänen korkeudesta. Siten eri säveläänillä eri karvasolut ja erilaiset hermosäikeet kiihtyvät. Äänen intensiteetin lisääntyminen johtaa kiihtyneiden karvasolujen ja hermosäikeiden määrän kasvuun, mikä mahdollistaa äänen värähtelyjen voimakkuuden erottamisen.
Värähtelyn muuttaminen viritysprosessiksi suoritetaan erityisillä reseptorilla - hiussoluilla. Näiden solujen karvat upotetaan sisäkalvoon. Mekaaniset värähtelyt äänen vaikutuksesta johtavat sisäkalvon siirtymiseen suhteessa reseptorisoluihin ja karvojen taipumiseen. Reseptorisoluissa karvojen mekaaninen siirtyminen aiheuttaa viritysprosessin.

äänen johtuminen. Erota ilman ja luun johtuminen. Normaaliolosuhteissa ihmisessä vallitsee ilman johtuminen: ääniaallot vangitsevat ulkokorva ja ilmavärähtelyt välittyvät ulkoisen kuulokäytävän kautta keski- ja sisäkorvaan. Kun luun johtuminenäänivärähtelyt välittyvät kallon luiden kautta suoraan simpukkaan. Tämä äänivärähtelyn välitysmekanismi on tärkeä, kun henkilö sukeltaa veden alle.
Ihminen havaitsee yleensä ääniä taajuudella 15-20 000 Hz (10-11 oktaavia). Lapsilla yläraja saavuttaa 22 000 Hz, iän myötä se laskee. Suurin herkkyys havaittiin taajuusalueella 1000 - 3000 Hz. Tämä alue vastaa yleisimmin esiintyviä taajuuksia ihmisen puheessa ja musiikissa.

Äänen ja melun käsite. Äänen voima.

Ääni on fysikaalinen ilmiö, joka tarkoittaa mekaanisten värähtelyjen etenemistä elastisten aaltojen muodossa kiinteässä, nestemäisessä tai kaasumaisessa väliaineessa. Kuten kaikilla aalloilla, äänelle on ominaista amplitudi ja taajuusspektri. Ääniaallon amplitudi on korkeimman ja pienimmän tiheysarvon välinen ero. Äänen taajuus on ilman värähtelyjen lukumäärä sekunnissa. Taajuus mitataan hertseinä (Hz).

Me näemme eri taajuuksiset aallot eri korkeuksilla ääninä. Ääntä, jonka taajuus on alle 16–20 Hz (ihmisen kuuloalue), kutsutaan infraääneksi; 15 - 20 kHz - 1 GHz, - ultraäänellä, 1 GHz - hyperäänellä. Joukossa kuultavia ääniä foneettiset (puheäänet ja foneemit, jotka muodostavat suullinen puhe) ja musiikin äänet (joista musiikki koostuu). Musiikkiäänet eivät sisällä yhtä, vaan useita ääniä ja joskus kohinakomponentteja laajalla taajuusalueella.

Melu on ääni, jonka ihmiset pitävät epämiellyttävänä, häiritsevänä tai jopa uhmaavana. kipu tekijä, joka aiheuttaa akustista epämukavuutta.

Äänen kvantifiointiin käytetään tilastollisten lakien perusteella määritettyjä keskiarvoisia parametreja. Äänen intensiteetti on vanhentunut termi, joka kuvaa äänenvoimakkuutta, joka on samanlainen, mutta ei identtinen äänen voimakkuuden kanssa. Riippuu aallonpituudesta. Äänenvoimakkuuden yksikkö - bel (B). Äänitaso useammin Kaikki yhteensä mitattuna desibeleinä (0,1B). Korvalla oleva henkilö voi havaita noin 1 dB:n äänenvoimakkuuden eron.

Stephen Orfield perusti Orfield Laboratoryn Etelä-Minneapolisiin mitatakseen akustista melua. Poikkeuksellisen hiljaisuuden saavuttamiseksi huoneessa on metripaksuiset lasikuituiset akustiset alustat, eristetty teräksinen kaksoisseinä ja 30 cm paksu betoni, joka estää 99,99 prosenttia ulkoisista äänistä ja vaimentaa sisäisiä ääniä. Monet valmistajat käyttävät tätä kammiota tuotteidensa, kuten sydänläppien, äänenvoimakkuuden testaamiseen kännykkä, kytke ääni auton kojelautaan. Sitä käytetään myös äänenlaadun määrittämiseen.

Äänet eri vahvuus niillä on erilaisia ​​vaikutuksia ihmiskehoon. Niin Jopa 40 dB:n äänellä on rauhoittava vaikutus. Altistumisesta 60-90 dB:n äänelle syntyy ärsytyksen, väsymyksen ja päänsärkyä. Ääni, jonka voimakkuus on 95-110 dB, aiheuttaa kuulon asteittaista heikkenemistä, neuropsyykkistä stressiä ja erilaisia ​​sairauksia. 114 dB:n ääni aiheuttaa äänimyrkytyksen, kuten alkoholimyrkytys, häiritsee unta, tuhoaa psyyken, johtaa kuurouteen.

Venäjällä niitä on hygienianormit hyväksyttävälle tasolle melutaso, jossa on annettu melutason raja-arvot henkilön eri alueille ja olosuhteille:

Mikropiirin alueella se on 45-55 dB;

· koululuokissa 40-45 dB;

sairaalat 35-40 dB;

· teollisuudessa 65-70 dB.

Yöllä (23.00-07.00) melutasojen tulisi olla 10 dB alhaisemmat.

Esimerkkejä äänen voimakkuudesta desibeleinä:

Lehtien kahina: 10

Asuintilat: 40

Keskustelu: 40-45

Toimisto: 50-60

Kaupan melu: 60

TV, huutaminen, nauraminen 1 metrin etäisyydellä: 70-75

Katu: 70-80

Tehdas (raskas teollisuus): 70–110

Moottorisaha: 100

Suihkukoneen laukaisu: 120–130

Melu diskossa: 175

Ihmisen käsitys äänistä

Kuulo on biologisten organismien kyky havaita ääniä kuuloelimien avulla.Äänen alkuperä perustuu elastisten kappaleiden mekaanisiin värähtelyihin. Ilmakerroksessa, joka on suoraan värähtelevän kappaleen pinnan vieressä, tapahtuu kondensaatiota (puristusta) ja harventumista. Nämä puristukset ja harvennukset vuorottelevat ajassa ja etenevät sivuille elastisena pitkittäisaallona, ​​joka saavuttaa korvan ja aiheuttaa sen lähellä jaksottaisia ​​paineenvaihteluita, jotka vaikuttavat kuuloanalysaattoriin.

Tavallinen ihminen pystyy kuulemaan äänen värähtelyjä taajuusalueella 16–20 Hz – 15–20 kHz. Kyky erottaa äänitaajuuksia riippuu suuresti tietystä henkilöstä: iästä, sukupuolesta, alttiudesta kuulosairauksille, harjoittelusta ja kuuloväsymyksestä.

Ihmisellä kuuloelin on korva, joka havaitsee ääniimpulsseja ja vastaa myös kehon asennosta avaruudessa ja kyvystä säilyttää tasapaino. se parillinen elin, joka sijaitsee kallon temporaalisissa luissa, ja se on rajoitettu korvakorvien ulkopuolelle. Sitä edustaa kolme osastoa: ulko-, keski- ja sisäkorva, joista jokainen suorittaa erityistehtävänsä.

Ulkokorva koostuu korvarenkaasta ja ulkokorvasta. Elävien organismien korvakalvo toimii ääniaaltojen vastaanottajana, jotka sitten välittyvät kuulokojeen sisäpuolelle. Korvan arvo ihmisillä on paljon pienempi kuin eläimillä, joten ihmisillä se on käytännössä liikkumaton.

Ihmisen korvarenkaan taitokset aiheuttavat pieniä taajuusvääristymiä kuulokäytävään tulevaan ääneen, riippuen äänen vaaka- ja pystysuunnasta. Joten aivot saavat Lisäinformaatio paikantaaksesi äänilähteen. Tätä tehostetta käytetään joskus akustiikassa, mukaan lukien surround-äänen tunteen luomiseen kuulokkeita tai kuulolaitteita käytettäessä. Ulkoinen kuulokalvo päättyy sokeasti: sen erottaa välikorvasta tärykalvo. Sai kiinni korvakalvoääniaallot osuvat tärykalvoon ja saavat sen värisemään. Tärykalvon värähtelyt välittyvät puolestaan ​​välikorvaan.

Välikorvan pääosa on täryontelo - pieni, noin 1 cm³ tila, joka sijaitsee ohimoluussa. Tässä on kolme kuuloluun luuta: vasara, alasin ja jalustin - ne ovat yhteydessä toisiinsa ja sisäkorvaan (etuolon ikkuna), ne välittävät äänivärähtelyjä ulkokorvasta sisäpuolelle ja vahvistavat niitä. Välikorvan ontelo on yhdistetty nenänieluun Eustachian putken kautta, jonka kautta keskimääräinen ilmanpaine tärykalvon sisällä ja ulkopuolella tasautuu.

Sisäkorvaa kutsutaan sen monimutkaisen muodon vuoksi labyrintiksi. Luinen labyrintti koostuu eteisestä, simpukoista ja puoliympyrän muotoisista kanavista, mutta vain simpukka liittyy suoraan kuuloon, jonka sisällä on nesteellä täytetty kalvokanava, jonka alaseinämässä on kuuloanalysaattorin reseptorilaite. peitetty karvasoluilla. Karvasolut poimivat kanavan täyttävän nesteen vaihtelut. Jokainen hiussolu on viritetty tietylle äänitaajuudelle.

Ihmisen kuuloelin toimii seuraavasti. Korvarenkaat ottavat vastaan ​​ääniaallon värähtelyt ja ohjaavat ne korvakäytävään. Sen kautta välikorvaan lähetetään värähtelyjä, jotka saavuttavat tärykalvon aiheuttavat sen värähtelyjä. Kuuloluun järjestelmän kautta värähtelyt välittyvät edelleen - sisäkorvaan (äänivärähtelyt välittyvät soikean ikkunan kalvoon). Kalvon värähtely saa sisäkorvassa olevan nesteen liikkumaan, mikä puolestaan ​​saa tyvikalvon värähtelemään. Kun kuidut liikkuvat, reseptorisolujen karvat koskettavat sisäkalvoa. Reseptoreissa tapahtuu viritystä, joka lopulta välittyy kuulohermon kautta aivoihin, missä keski- ja aivokalvon viritys tulee aivokuoren kuuloalueelle, joka sijaitsee ohimolohkoissa. Tässä on lopullinen ero äänen luonteesta, sen sävystä, rytmistä, voimakkuudesta, äänenkorkeudesta ja merkityksestä.

Melun vaikutus ihmisiin

Melun vaikutusta ihmisten terveyteen on vaikea yliarvioida. Melu on yksi niistä tekijöistä, joihin et voi tottua. Ihmisestä näyttää vain siltä, ​​että hän on tottunut meluun, mutta jatkuvasti toimiva akustinen saaste tuhoaa ihmisten terveyden. Melu aiheuttaa resonanssia sisäelimet, kuluttaa ne vähitellen meille huomaamattomasti. Ei ilman syytä keskiajalla teloitettiin "kellon alla". Kellon soimisen humina piinasi ja tappoi hitaasti vangin.

Pitkään aikaan Melun vaikutusta ihmiskehoon ei ole erityisesti tutkittu, vaikka jo antiikin aikana tiedettiin sen haitoista. Tällä hetkellä tutkijat monissa maailman maissa tekevät erilaisia ​​​​tutkimuksia melun vaikutuksen määrittämiseksi ihmisten terveyteen. Ensinnäkin hermosto, sydän- ja verisuonijärjestelmät ja ruoansulatuselimet kärsivät melusta. Sairastuvuuden ja akustisissa olosuhteissa oleskelun keston välillä on suhde. Sairauksien lisääntymistä havaitaan 8-10 vuoden elämisen jälkeen, kun altistutaan melulle, jonka voimakkuus on yli 70 dB.

Pitkäaikainen melu vaikuttaa haitallisesti kuuloelimiin, mikä vähentää ääniherkkyyttä. Säännöllinen ja pitkäaikainen altistuminen teollinen melu 85-90 dB aiheuttaa kuulonaleneman ( asteittainen menetys kuulo). Jos äänenvoimakkuus on yli 80 dB, on olemassa vaara, että välikorvassa sijaitsevat villi - kuulohermojen prosessit - herkkyys menetetään. Heistä puolet kuolemasta ei vielä johda huomattavaan kuulon heikkenemiseen. Ja jos yli puolet kuolee, ihminen sukeltaa maailmaan, jossa puiden kahinaa ja mehiläisten surinaa ei kuulu. Kun kaikki 30 000 kuulovilkkua on menetetty, ihminen astuu hiljaisuuden maailmaan.

Melulla on kumuloiva vaikutus, ts. kehoon kerääntyvä akustinen ärsytys painaa yhä enemmän hermostoa. Siksi ennen kuulon heikkenemistä altistumisesta melulle, toiminnallinen häiriö keskus hermosto. Erityisesti huono vaikutus Melu vaikuttaa kehon neuropsyykkiseen toimintaan. Neuropsykiatristen sairauksien prosessi on korkeampi meluisissa olosuhteissa työskentelevillä kuin normaaleissa ääniolosuhteissa työskentelevillä. Kaikenlainen älyllinen toiminta vaikuttaa, mieliala huononee, joskus on hämmennyksen, ahdistuksen, pelon, pelon tunnetta, ja korkealla intensiteetillä - heikkouden tunne, kuten voimakkaan hermoshokin jälkeen. Esimerkiksi Isossa-Britanniassa joka neljäs mies ja joka kolmas nainen kärsii korkean melutason aiheuttamasta neuroosista.

Äänet aiheuttavat toiminnalliset häiriöt sydän- ja verisuonijärjestelmästä. Ihmisen sydän- ja verisuonijärjestelmässä melun vaikutuksesta tapahtuvat muutokset ovat seuraavat oireet: kipu sydämen alueella, sydämentykytys, pulssin epävakaus ja verenpaine, joskus on taipumus kouristella raajojen kapillaareissa ja silmänpohjassa. Verenkiertojärjestelmässä voimakkaan melun vaikutuksesta tapahtuvat toiminnalliset muutokset voivat ajan myötä johtaa pysyviin muutoksiin verisuonten sävyssä, mikä edistää verenpainetaudin kehittymistä.

Hiilihydraattien, rasvan, proteiinin, suolan aineenvaihdunta muuttuu melun vaikutuksesta, mikä ilmenee veren biokemiallisen koostumuksen muutoksena (verensokeritason lasku). Melu vaikuttaa haitallisesti visuaalisiin ja vestibulaarisiin analysaattoreihin, vähentää refleksiaktiivisuutta mikä usein johtaa onnettomuuksiin ja loukkaantumisiin. Mitä suurempi melun voimakkuus, sitä huonompi mies näkee ja reagoi siihen, mitä tapahtuu.

Melu vaikuttaa myös kykyyn älylliseen ja koulutustoimintaan. Esimerkiksi opiskelijoiden saavutukset. Vuonna 1992 Münchenissä lentoasema siirrettiin toiseen osaan kaupunkia. Ja kävi ilmi, että vanhan lentokentän lähellä asuneet opiskelijat, jotka ennen sen sulkemista osoittivat huonoa suorituskykyä tietojen lukemisessa ja muistamisessa, alkoivat hiljaisuudessa näyttää paljon huippupisteet. Mutta sen alueen kouluissa, jonne lentokenttä siirrettiin, akateeminen suorituskyky päinvastoin huononi, ja lapset saivat uuden tekosyyn huonoille arvosanoille.

Tutkijat ovat havainneet, että melu voi tuhota kasvisoluja. Kokeet ovat esimerkiksi osoittaneet, että äänillä pommitetut kasvit kuivuvat ja kuolevat. Kuolinsyy on liiallinen kosteuden vapautuminen lehtien läpi: kun melutaso ylittää tietyn rajan, kukat kirjaimellisesti tulevat ulos kyynelten kanssa. Mehiläinen menettää kykynsä navigoida ja lakkaa toimimasta suihkukoneen melun kanssa.

Erittäin meluisa moderni musiikki myös tylsyttää kuuloa, aiheuttaa hermoston sairaudet. 20 prosentilla nuorista miehistä ja naisista, jotka kuuntelevat usein trendikästä nykymusiikkia, kuulo osoittautui yhtä paljon tylsistyneeksi kuin 85-vuotiailla. Erityisen vaarallisia ovat teini-ikäisten pelaajat ja diskot. Tyypillisesti diskon melutaso on 80–100 dB, mikä on verrattavissa raskaan liikenteen tai 100 metrin päästä lentoon lähtevän turboreetin melutasoon. Soittimen äänenvoimakkuus on 100-114 dB. Vasara toimii melkein yhtä korviaan. Terveet tärykalvot kestävät 110 dB:n soittimen äänenvoimakkuutta enintään 1,5 minuutin ajan vahingoittumatta. Ranskalaiset tiedemiehet huomauttavat, että vuosisadallamme kuulovammat ovat aktiivisesti leviämässä nuorten keskuudessa; ikääntyessään heidät todennäköisemmin pakotetaan käyttämään Kuulolaitteet. Pienikin äänenvoimakkuus häiritsee keskittymistä henkisen työn aikana. Musiikki, vaikka se on hyvin hiljaista, vähentää huomiota - tämä tulee ottaa huomioon läksyjä tehtäessä. Kun ääni kovenee, keho vapauttaa paljon stressihormoneja, kuten adrenaliinia. Samalla ne kapenevat verisuonet hidastaa suolen toimintaa. Tulevaisuudessa kaikki tämä voi johtaa sydämen ja verenkierron häiriöihin. Melusta johtuva kuulon menetys on parantumaton sairaus. Vaurioitunutta hermoa on lähes mahdotonta korjata kirurgisesti.

Meihin ei vaikuta negatiivisesti vain kuulemamme äänet, vaan myös ne, jotka ovat kuuluvuusalueen ulkopuolella: ennen kaikkea infraääni. Infraääntä luonnossa esiintyy maanjäristysten, salamaniskujen ja voimakkaiden tuulien aikana. Kaupungissa infraäänen lähteitä ovat raskaat koneet, tuulettimet ja kaikki värisevät laitteet . Infraääni, jonka taso on jopa 145 dB, aiheuttaa fyysistä stressiä, väsymystä, päänsärkyä ja vestibulaarilaitteen häiriöitä. Jos infraääni on voimakkaampi ja pidempi, voi henkilö tuntea tärinää rinnassa, suun kuivumista, näköhäiriöitä, päänsärkyä ja huimausta.

Infraäänen vaarana on, että sitä vastaan ​​on vaikea puolustautua: toisin kuin tavallinen melu, sitä on käytännössä mahdotonta absorboida ja se leviää paljon pidemmälle. Sen vaimentamiseksi on tarpeen vähentää ääntä itse lähteessä erikoislaitteiden avulla: reaktiiviset äänenvaimentimet.

Täydellinen hiljaisuus vahingoittaa myös ihmiskehoa. Joten yhden suunnittelutoimiston työntekijät, joilla oli erinomainen äänieristys, alkoivat jo viikkoa myöhemmin valittaa mahdottomuudesta työskennellä ahdistavan hiljaisuuden olosuhteissa. He olivat hermostuneita, menettivät työkykynsä.

Erityisenä esimerkkinä melun vaikutuksista eläviin organismeihin voidaan pitää seuraavaa tapahtumaa. Tuhansia kuoriutumattomia poikasia kuoli saksalaisen Mobius-yhtiön Ukrainan liikenneministeriön määräyksestä toteuttamien ruoppausten seurauksena. Työkaluston melua kantautui 5-7 km, renderöinnissä Negatiivinen vaikutus Tonavan biosfäärialueen viereisille alueille. Tonavan biosfäärialueen ja 3 muun järjestön edustajat joutuivat toteamaan tuskalla Ptichya-sylkeellä sijainneen kirjatiiran ja tiiran koko yhdyskunnan kuoleman. Delfiinit ja valaat huuhtoutuvat rantaan voimakkaita ääniä sotilaallinen kaikuluotain.

Melun lähteet kaupungissa

Äänillä on haitallisin vaikutus ihmiseen suurkaupungeissa. Mutta esikaupunkikylissäkin voi kärsiä melusaasteista, jotka aiheutuvat naapureiden toimivista teknisistä laitteista: ruohonleikkuri, sorvi tai musiikkikeskus. Niiden aiheuttama melu voi ylittää suurimmat sallitut normit. Silti suurin melusaaste tapahtuu kaupungissa. Useimmissa tapauksissa lähde on ajoneuvoja. Voimakkaimmat äänet tulevat moottoriteiltä, ​​metroista ja raitiovaunuista.

Moottorikuljetus. Korkeimmat melutasot havaitaan kaupunkien pääkaduilla. Keskimääräinen liikenteen intensiteetti on 2000-3000 ajoneuvoa tunnissa ja enemmänkin ja melutaso on 90-95 dB.

Katumelun taso määräytyy intensiteetin, nopeuden ja koostumuksen mukaan liikennevirta. Lisäksi katujen melutaso riippuu suunnitteluratkaisuista (katujen pituus- ja poikittaisprofiilit, rakennuksen korkeus ja tiheys) ja maisemointielementeistä kuten ajoradan peittävyydestä ja viheralueiden olemassaolosta. Jokainen näistä tekijöistä voi muuttaa liikenteen melutasoa jopa 10 dB.

Teollisuuskaupungissa suuri osa rahtiliikenteestä moottoriteillä on yleistä. Ajoneuvojen, kuorma-autojen, erityisesti dieselmoottoristen raskaiden kuorma-autojen yleisen virran lisääntyminen johtaa melutason nousuun. Valtatien ajoradalla esiintyvä melu ei ulotu vain valtatien viereiselle alueelle, vaan syvälle asuinrakennuksiin.

Rautatiekuljetukset. Junien nopeuden nousu johtaa myös merkittävään melutason nousuun rautateiden varrella tai ratapihojen läheisyydessä sijaitsevilla asuinalueilla. Suurin äänenpainetaso 7,5 metrin etäisyydellä liikkuvasta sähköjunasta on 93 dB, matkustajajunasta - 91, tavarajunasta -92 dB.

Sähköjunien kulkiessa syntyvä melu leviää helposti avoimelle alueelle. Äänienergia laskee eniten ensimmäisten 100 metrin etäisyydellä lähteestä (keskimäärin 10 dB). 100-200 etäisyydellä kohinanvaimennus on 8 dB ja etäisyydellä 200-300 vain 2-3 dB. Pääasiallinen junamelun lähde on autojen törmäys nivelissä ja epätasaisissa kiskoissa.

Kaikista kaupunkiliikenteestä meluisin raitiovaunu. Raitiovaunun teräspyörät kiskoilla liikkuessaan aiheuttavat 10 dB korkeamman melutason kuin autojen pyörät joutuessaan kosketuksiin asfaltin kanssa. Raitiovaunu aiheuttaa melukuormia, kun moottori on käynnissä, ovet avataan ja äänimerkkejä annetaan. Raitioliikenteen korkea melutaso on yksi tärkeimmistä syistä raitiovaunulinjojen vähentämiseen kaupungeissa. Raitiovaunulla on kuitenkin myös monia etuja, joten vähentämällä sen aiheuttamaa melua se voi voittaa kilpailussa muiden liikennemuotojen kanssa.

Hyvin tärkeä on pikaraitiovaunu. Sitä voidaan käyttää menestyksekkäästi pääasiallisena liikennemuotona pienissä ja keskisuurissa kaupungeissa ja suurissa kaupungeissa - kaupunkien, esikaupunkien ja jopa kaupunkien välisenä viestintään uusien asuinalueiden, teollisuusalueiden, lentokenttien kanssa.

Lentoliikenne. Lentoliikenteellä on merkittävä osuus monien kaupunkien melujärjestelmästä. Usein siviili-ilmailun lentokentät sijaitsevat lähellä asuinalueita, ja lentoreitit kulkevat useiden siirtokuntien yli. Melutaso riippuu kiitoteiden ja lentoreittien suunnasta, lentojen intensiteetistä päiväsaikaan, vuodenajoista sekä lentokentällä sijaitsevista lentokonetyypeistä. Lentoasemien ympärivuorokautisen intensiivisen toiminnan myötä asuinalueen vastaavat äänitasot ovat päivällä 80 dB, yöllä 78 dB ja maksimimelutasot 92-108 dB.

Teollisuusyritykset. Teollisuusyritykset aiheuttavat suurta melua kaupunkien asuinalueilla. Akustisen järjestelmän rikkominen havaitaan tapauksissa, joissa niiden alue on suoraan asuinalueille. Ihmisen aiheuttaman melun tutkiminen osoitti, että se on äänen luonteeltaan jatkuvaa ja laajakaistaista, ts. eri ääniä. Merkittävimmät tasot havaitaan 500-1000 Hz:n taajuuksilla, eli kuuloelimen suurimman herkkyyden alueella. Asennettu tuotantopajoihin suuri määrä erilaisia ​​teknisiä laitteita. Siten kutomapajoja voidaan luonnehtia äänitasolla 90-95 dB A, mekaanisia ja työkalupajoja - 85-92, puristustaontapajoja - 95-105, kompressoriasemien konehuoneita - 95-100 dB.

Kodinkoneet. Teollisuuden jälkeisen aikakauden alkaessa ihmisten kotiin ilmaantuu yhä enemmän melusaasteen lähteitä (sekä sähkömagneettisia). Tämän melun lähde on kotitalous- ja toimistolaitteet.

Ympäröivässä maailmassa kuulolla on sama rooli kuin näköllä. Korvan avulla voimme kommunikoida toistemme kanssa äänien avulla, sillä on erityinen herkkyys puheen äänitaajuuksille. Korvan avulla ihminen poimii erilaisia ​​äänivärähtelyjä ilmasta. Kohteesta (äänilähteestä) tuleva tärinä välittyy ilman kautta, joka toimii äänenlähettimenä, ja jää kiinni korvaan. Ihmiskorva havaitsee ilmavärähtelyn taajuudella 16-20 000 Hz. Korkeamman taajuuden värinät ovat ultraääniä, mutta ihmisen korva ei huomaa niitä. Kyky erottaa korkeita ääniä heikkenee iän myötä. Kyky poimia ääntä kahdella korvalla mahdollistaa sen, missä se on. Ilmavärähtelyt muunnetaan korvassa sähköimpulsseiksi, jotka aivot havaitsevat äänenä.

Korvassa on myös elin, joka havaitsee kehon liikkeen ja asennon avaruudessa - vestibulaariset laitteet. Vestibulaarijärjestelmällä on tärkeä rooli ihmisen avaruudellisessa orientaatiossa, se analysoi ja välittää tietoa suoraviivaisen ja pyörivän liikkeen kiihtyvyydestä ja hidastumisesta sekä pään asennon muutoksista avaruudessa.

korvan rakenne

Perustuu ulkoinen rakenne korva on jaettu kolmeen osaan. Korvan kaksi ensimmäistä osaa, ulompi (ulompi) ja keskiosa, johtavat ääntä. Kolmas osa - sisäkorva - sisältää kuulosoluja, mekanismeja äänen kaikkien kolmen ominaisuuden: äänenkorkeuden, voiman ja sointin havaitsemiseen.

ulkoinen korva- ulkokorvan ulkonevaa osaa kutsutaan korvakalvo, sen perusta on puolijäykkä tukikudos - rusto. Korvan etupinnalla on monimutkainen rakenne ja epäjohdonmukainen muoto. Se koostuu rustosta ja kuitukudoksesta, lukuun ottamatta alaosaa - rasvakudoksen muodostamaa lohkoa (korvanlehteä). Korvan tyvessä on etu-, ylä- ja takakorvan lihakset, joiden liikkeet ovat rajalliset.

Akustisen (ääntä sieppaavan) toiminnon lisäksi korvarenkaalla on suojaava rooli, joka suojaa tärykalvoon menevää kuulokäytävää haitalliset vaikutukset ympäristö (vesi, pöly, voimakkaat ilmavirrat). Sekä korvien muoto että koko ovat yksilöllisiä. Korvan pituus on miehillä 50–82 mm ja leveys 32–52 mm, naisilla mitat ovat hieman pienemmät. Korvan pienellä alueella on edustettuna kaikki kehon ja sisäelinten herkkyys. Siksi sitä voidaan käyttää biologisesti tärkeää tietoa minkä tahansa elimen tilasta. Auricle keskittää äänivärähtelyt ja ohjaa ne ulkoiseen kuuloaukkoon.

Ulkoinen kuulokäytävä toimii ilman äänivärähtelyjen johtamisessa korvakalvosta tärykalvoon. Ulkoinen kuulolihas on 2-5 cm pituinen ja sen ulompi kolmasosa muodostuu rustokudosta, ja sisäinen 2/3 - luu. Ulkoinen kuulolihas on kaareutunut ylä-takasuuntaan ja suoristuu helposti, kun korvakalvoa vedetään ylös ja taaksepäin. Korvakäytävän ihossa on erityisiä rauhasia, jotka erittävät kellertävää eritystä (korvavahaa), joiden tehtävänä on suojata ihoa bakteeri-infektiolta ja vierailta hiukkasilta (hyönteisiltä).

Ulkokorvakäytävä erotetaan välikorvasta tärykalvolla, joka on aina vedetty sisäänpäin. Tämä on ohut sidekudoslevy, joka on peitetty ulkopuolelta kerrostetun epiteelillä ja sisältä limakalvolla. Ulkokorvakäytävä johtaa äänivärähtelyä tärykalvoon, joka erottaa ulkokorvan täryontelosta (välikorva).

Keskikorva tympanic cavity on pieni ilmalla täytetty kammio, joka sijaitsee ohimoluun pyramidissa ja on erotettu ulkoisesta kuulokäytävästä tärykalvolla. Tässä ontelossa on luiset ja kalvomaiset (korvakalvo) seinät.

Tärykalvo on 0,1 µm paksu, inaktiivinen kalvo, joka on kudottu eri suuntiin kulkevista kuiduista, jotka venyvät epätasaisesti eri alueilla. Tästä rakenteesta johtuen tärykalvolla ei ole omaa värähtelyjaksoa, mikä johtaisi äänisignaalien vahvistumiseen, joka osuu yhteen luonnollisten värähtelyjen taajuuden kanssa. Se alkaa värähdellä ulkoisen kuulokanavan läpi kulkevien äänivärähtelyjen vaikutuksesta. Sisään tulevan reiän läpi taka seinä tärykalvo on yhteydessä mastoidiluolaan.

Kuuloputken (Eustachian) aukko sijaitsee täryontelon etuseinässä ja johtaa nielun nenäosaan. Tästä johtuen ilmakehän ilma voi päästä täryonteloon. Normaalisti Eustachian putken aukko on suljettu. Se avautuu nielemisen tai haukottelun aikana, mikä auttaa tasoittamaan tärykalvon ilmanpainetta välikorvan ontelon sivulta ja ulkoisen kuuloaukon puolelta, mikä suojaa sitä repeytyksiltä, ​​jotka johtavat kuulon heikkenemiseen.

Vuonna täryontelo valehdella kuuloluun luut. Ne ovat hyvin pieniä ja ne on kytketty ketjuun, joka ulottuu tärykalvosta täryontelon sisäseinään.

Uloin luu vasara- sen kahva on yhdistetty tärykalvoon. Malleuksen pää on yhdistetty incusiin, joka on liikkuvasti nivelletty pään kanssa jalustin.

Kuuloluun luut on nimetty näin niiden muodon vuoksi. Luut on peitetty limakalvolla. Kaksi lihasta säätelee luiden liikettä. Luiden yhteys on sellainen, että se lisää ääniaaltojen painetta soikean ikkunan kalvolla 22-kertaiseksi, mikä mahdollistaa heikkojen ääniaaltojen saamisen nesteen liikkeelle. etana.

sisäkorva ohimoluun suljettu ja onteloiden ja kanavien järjestelmä, joka sijaitsee ohimoluun petrous-osan luuaineessa. Yhdessä ne muodostavat luisen labyrintin, jonka sisällä on kalvomainen labyrintti. Luun labyrintti ovat luisia onteloita erilaisia ​​muotoja ja koostuu eteisestä, kolmesta puoliympyränmuotoisesta kanavasta ja simpukasta. kalvomainen labyrintti koostuu monimutkaisesta järjestelmästä hienoimpia kalvomuodostelmia, jotka sijaitsevat luisessa labyrintissa.

Kaikki sisäkorvan ontelot ovat täynnä nestettä. Kalvoisen labyrintin sisällä on endolymfi, ja kalvoista labyrintia ulkopuolelta pesevä neste on relymfiä ja on koostumukseltaan samanlainen kuin aivo-selkäydinneste. Endolymfi eroaa relymfistä (sillä on enemmän kaliumioneja ja vähemmän natriumioneja) - sillä on positiivinen varaus suhteessa relymfiin.

eteinen- luulabyrintin keskiosa, joka kommunikoi kaikkien osien kanssa. Eteisen takana on kolme luista puoliympyränmuotoista kanavaa: ylempi, posterior ja lateraalinen. Sivuttainen puoliympyrän muotoinen kanava on vaakasuorassa, kaksi muuta ovat suorassa kulmassa siihen. Jokaisessa kanavassa on pidennetty osa - ampulli. Sen sisällä on kalvomainen ampulla, joka on täytetty endolymfillä. Kun endolymfi liikkuu pään asennon muuttuessa avaruudessa, hermopäätteet ärtyvät. Hermosäikeet kuljettavat impulssin aivoihin.

Etana on kierreputki, joka muodostaa kaksi ja puoli kierrosta kartion muotoisen luutangon ympäri. Se on kuuloelimen keskeinen osa. Sisäkorvan luisen kanavan sisällä on kalvomainen labyrintti eli sisäkorvatiehy, johon kahdeksannen kallohermon sisäkorvaosan päät sopivat.

Vestibulokokleaarinen hermo koostuu kahdesta osasta. Vestibulaarinen osa johtaa hermoimpulsseja eteisestä ja puoliympyrän muotoisista kanavista pons ja medulla oblongatan vestibulaarisiin ytimiin ja edelleen pikkuaivoille. Sisäkorvaosa välittää tietoa säikeitä pitkin, jotka seuraavat spiraalielimestä (Corti) kuulorungon ytimiin ja sitten - sarjan kytkinten kautta subkortikaalikeskuksissa - ylempään aivokuoreen ajallinen lohko aivopuoliskot.

Äänen värähtelyjen havaitsemismekanismi

Äänet syntyvät ilmassa olevien värähtelyjen vaikutuksesta, ja ne vahvistuvat korvissa. Ääniaalto johdetaan sitten ulkoisen kuulokäytävän kautta tärykalvoon, jolloin se värähtelee. tärykalvon värähtely välittyy kuuloluun ketjuun: vasaraan, alasin ja jalustimeen. Jalustimen pohja kiinnitetään eteisen ikkunaan elastisen nivelsiteen avulla, jonka ansiosta värähtely välittyy perilymfiin. Nämä värähtelyt puolestaan ​​siirtyvät sisäkorvatiehyen kalvoseinän kautta endolymfiin, jonka liike ärsyttää spiraalielimen reseptorisoluja. Tuloksena oleva hermo impulssi seuraa vestibulokokleaarisen hermon sisäkorvaosan säikeitä aivoihin.

Äänien kääntäminen, jotka korva kokee miellyttäväksi ja epämukavuutta tapahtuu aivoissa. Epäsäännölliset ääniaallot muodostavat melun tuntemuksia, kun taas säännölliset, rytmiset aallot koetaan musiikillisina ääninä. Äänet etenevät nopeudella 343 km/s ilman lämpötilassa 15–16ºС.