Какое строение и функции у внешнего уха?

Какое строение и функции у внешнего уха?

Внешнее ухо состоит из ушной раковины и слухового канала, заканчивающегося тонкой мембраной, называемой барабанной перепонкой. Внешние уши и голова - это компоненты внешней акустической антенны, которая соединяет (согласовывает) барабанную перепонку с внешним звуковым полем.

Основные функции внешних ушей - бинауральное (пространственное) восприятие, локализация звукового источника и усиление звуковой энергии, особенно в области средних и высоких частот.

Как ушная раковина ухо и слуховой канал влияет на частотные характеристики принимаемых звуковых волн?

Слуховой канал представляет собой изогнутую цилиндрическую трубку длиной 22,5 мм, которая имеет первую

резонансную частоту порядка 2,6 кГц, поэтому в этой области частот он существенно усиливает звуковой сигнал, и именно здесь находится область максимальной чувствительности слуха. Барабанная перепонка - тонкая пленка толщиной 74 мкм, имеет вид конуса, обращенного острием в сторону среднего уха. На низких частотах она движется как поршень, на более высоких - на ней образуется сложная система узловых линий, что также имеет значение для усиления звука.

Как выражается направленность приема у внешнего уха?

Бинаурально (пространственно). Лучше всего мы слышим звук спереди и по бокам от нас. Звук сзади мы слышим хуже.

Какие функции выполняет среднее ухо?

Среднее ухо выполняет следующие функции:

согласование импеданса воздушной среды с жидкой средой улитки внутреннего уха; защита от громких звуков

(акустический рефлекс); усиление (рычаговый механизм), за счет которого звуковое давление передаваемое

во внутреннее ухо, усиливается почти на 38 дБ по сравнению с тем, которое попадает на барабанную перепонку.

Какое строение и функции внутреннего уха?

Внутреннее ухо находится в лабиринте каналов в височной кости, и включает в себя орган равновесия (вестибулярный аппарат) и улитку. Функцию внутреннего уха можно рассматривать как логический процессор, который выделяет (декодирует) полезные звуковые сигналы на фоне шумов, группирует их по определенным признакам, сравнивает с имеющимися в памяти образами, определяет их информационную ценность и принимает решение об ответных действиях.

Каким образом на базилярной мембране происходит разделение сигнала на частотные составляющие?

Движение жидкости вызывает колебания базилярной мембраны. Преобразование механических колебаний мембраны в дискретные электрические импульсы нервных волокон происходят в органе Корти. Когда базилярная мембрана вибрирует, реснички на волосковых клетках изгибаются, и это генерирует электрический потенциал, что вызывает поток электрических нервных импульсов, несущих всю необходимую информацию о поступившем

звуковом сигнале в мозг для дальнейшей переработки и реагирования.

Что такое критическая полоса? Какую роль играют критические полосы в слуховом спектральном анализе и ощущении громкости?

 

1.Во внутреннем ухе происходит спектральный анализ поступившего слухового сигнала; при этом каждой частоте соответствует свое место максимального смещения базилярной мембраны, что аналогично механизму обработки сигнала линейкой полосовых («слуховых») фильтров, которые получили название критические полосы слуха.

2.Критические полосы — это частотные полосы, в которых происходит отклик базилярной мембраны на синусоидальный сигнал. Другими словами, это как бы "слуховые фильтры", которыми наше ухо осуществляет "разложение" сигнала по частоте. Критические полосы отражают интегрирование нашим слухом мощности по частоте. У них нет частотных границ, а есть только ширина. Эта ширина почти не зависит от частоты ниже 500 Гц и составляет порядка 100 Гц, а выше — возрастает приблизительно пропорционально частоте.

 

3. Определение у Алдошиной.

"критической полосы" в современной литературе принято следующее: "ширина полосы, внутри которой

слуховые ощущения резко изменяются". Действительно, ощущения громкости, маскировки и др. при попадании звуковых сигналов внутрь или вне критической полосы по частоте резко различаются. Зависимость ширины критических полос от частоты показана на рисунке 2 (для сравнения приведены линии, соответствующие ширине интервала в один полутон, два полутона, 4 и 7 полутонов на разных частотах). Из рисунка видно, что ширина критических полос с повышением частоты расширяется.

 

Как ширина критической полосы влияет на ощущения консонанса и диссонанса двух тонов?

Если разница частот равна нулю, то есть два тона звучат в унисон, то это совершенный

консонанс. Если разница частот больше, чем критическая полоса, то это созвучие тоже звучит как консонанс.

Для частот, разница между которыми составляет от 5 до 50% от критической полосы, созвучие

воспринимается как диссонанс. Максимальный диссонанс прослушивается, когда разница составляет одну

четверть от ширины критической полосы. Следует помнить, что ширина эта меняется с частотой (смотри

рисунок 2). Поэтому два тона могут звучать как консонансный интервал в одной октаве, и как значительно

менее консонансный (или даже диссонансный) - в другой.

Эти результаты полезно иметь в виду при составлении различных электронных музыкальных композиций и

компьютерной обработке звука. Следует с осторожностью использовать сочетания звуков, частотная разница

между которыми порядка одной четверти критической полосы - если не ставить специальной задачи создать

такую музыку, чтобы слушатель от нее впадал в нервное расстройство.

10. (*) Что значит «развертывание гармоник»? Что происходит с гармониками, которые не развертываются?

Внутри критической полосы слух производит интегрирование поступившей звуковой информации, что играет

также важную роль в процессах слуховой маскировки. Если проанализировать сигналы на выходе слуховых фильтров, то можно видеть, что первые пять-семь гармоник в спектре звучания любого инструмента попадают обычно каждая в свою критическую полосу, поскольку они достаточно далеко отстоят друг от друга в таких случаях говорят, что гармоники "развертываются" слуховой системой. Разряды нейронов на выходе таких

фильтров синхронизированы с периодом каждой гармоники.

Гармоники выше седьмой обычно находятся достаточно близко друг к другу по частотной шкале, и не "развертываются" слуховой системой внутрь одной критической полосы попадает несколько

гармоник, а на выходе слуховых фильтров получается сложный сигнал. Разряды нейронов в этом случае синхронизированы с частотой огибающей, т.е. основного тона. Соответственно, механизм обработки информации слуховой системой для развернутых и неразвернутых гармоник несколько отличается в первом случае используется информация "по времени", во втором "по месту".

Как изменяется ощущение высоты тона в зависимости от громкости?

Чем громче, тем выше.

12. (*) Какова минимальная продолжительность сигнала, в котором слух способен определить высоту тона? Как она зависит от частоты?

Ощущение высоты тона зависит и от его длительности: короткие звуки воспринимаются как сухой щелчок, но при удлинении звука щелчок начинает давать ощущение высоты тона. Время, требуемое для перехода от щелчка к тону, зависит от частоты: для низких частот требуется для распознания высоты тона примерно 60 мс, для частот

от 1 до 2 кГц - 15 мс. Для сложных звуков это время увеличивается, для звуков речи оно может составлять

20-30 мс.

Каков частотный диапазон слышимых звуков?

по частоте человек улавливает и очень низкие звуки, от20 Гц и очень высокие, до 20 кГц (хотя музыкальные звуки в основном в диапазоне до 5000 Гц

 

Что такое зависимость абсолютного порога слышимости от частоты»? Какой она выглядит?

При повышении и понижении частоты чувствительность слуха снижается и пороги слышимости соответственно повышаются.

 

Что такое тембр?

Тембр (timbre-фр.) означает "качество тона", "окраску тона" (tone quality).

Американский стандарт ANSI-60-дает такое определение: "Тембр - атрибут слухового восприятия, который

позволяет слушателю судить, что два звука, имеющие одинаковую высоту и громкость, различаются друг от

друга".

 

Какое строение и функции у внешнего уха?

Внешнее ухо состоит из ушной раковины и слухового канала, заканчивающегося тонкой мембраной, называемой барабанной перепонкой. Внешние уши и голова - это компоненты внешней акустической антенны, которая соединяет (согласовывает) барабанную перепонку с внешним звуковым полем.

Основные функции внешних ушей - бинауральное (пространственное) восприятие, локализация звукового источника и усиление звуковой энергии, особенно в области средних и высоких частот.