Il concetto di suono e rumore. Il potere del suono.

Il suono è un fenomeno fisico, che è la propagazione di vibrazioni meccaniche sotto forma di onde elastiche in un mezzo solido, liquido o gassoso. Come ogni onda, il suono è caratterizzato da ampiezza e spettro di frequenza. L'ampiezza di un'onda sonora è la differenza tra i valori di densità più alti e più bassi. La frequenza del suono è il numero di vibrazioni dell'aria al secondo. La frequenza è misurata in Hertz (Hz).

Le onde con frequenze diverse sono percepite da noi come suoni di altezze diverse. Il suono con una frequenza inferiore a 16 - 20 Hz (intervallo dell'udito umano) è chiamato infrasuono; da 15 - 20 kHz a 1 GHz, - mediante ultrasuoni, da 1 GHz - mediante ipersuono. Tra i suoni udibili si possono distinguere i suoni fonetici (suoni del parlato e fonemi che compongono il discorso orale) e i suoni musicali (che compongono la musica). I suoni musicali contengono non uno, ma diversi toni e talvolta componenti di rumore in un'ampia gamma di frequenze.

Il rumore è un tipo di suono, è percepito dalle persone come un fattore sgradevole, disturbante o addirittura doloroso che crea disagio acustico.

Per quantificare il suono vengono utilizzati parametri medi, determinati sulla base di leggi statistiche. L'intensità del suono è un termine obsoleto che descrive una grandezza simile, ma non identica, all'intensità del suono. Dipende dalla lunghezza d'onda. Unità di intensità sonora - bel (B). Livello audio più spesso Totale misurato in decibel (0,1B). Una persona a orecchio può rilevare una differenza nel livello del volume di circa 1 dB.

Per misurare il rumore acustico, Stephen Orfield ha fondato l'Orfield Laboratory a South Minneapolis. Per ottenere un silenzio eccezionale, la stanza utilizza piattaforme acustiche in fibra di vetro spesse un metro, doppie pareti in acciaio coibentato e cemento spesso 30 cm.La stanza blocca il 99,99% dei suoni esterni e assorbe quelli interni. Questa fotocamera viene utilizzata da molti produttori per testare il volume dei loro prodotti, come valvole cardiache, suono del display del telefono cellulare, suono dell'interruttore del cruscotto dell'auto. Viene anche utilizzato per determinare la qualità del suono.

Suoni di intensità diversa hanno effetti diversi sul corpo umano. COSÌ Il suono fino a 40 dB ha un effetto calmante. Dall'esposizione al suono di 60-90 dB, c'è una sensazione di irritazione, affaticamento, mal di testa. Un suono con una forza di 95-110 dB provoca un graduale indebolimento dell'udito, stress neuropsichico e varie malattie. Un suono da 114 dB provoca intossicazione sonora come l'intossicazione alcolica, disturba il sonno, distrugge la psiche e porta alla sordità.

In Russia esistono norme sanitarie per il livello di rumore consentito, dove per vari territori e condizioni di presenza di una persona vengono indicati i limiti del livello di rumore:

Sul territorio del microdistretto è di 45-55 dB;

· nelle classi scolastiche 40-45 dB;

ospedali 35-40 dB;

· nell'industria 65-70 dB.

Di notte (23:00-07:00) i livelli di rumore dovrebbero essere inferiori di 10 dB.

Esempi di intensità del suono in decibel:

Fruscio di foglie: 10

Abitazioni: 40

Conversazione: 40–45

Ufficio: 50–60

Rumore del negozio: 60

TV, urla, risate a distanza di 1 m: 70-75

Strada: 70–80

Fabbrica (industria pesante): 70–110

Motosega: 100

Lancio del jet: 120–130

Rumore in discoteca: 175

Percezione umana dei suoni

L'udito è la capacità degli organismi biologici di percepire i suoni con gli organi dell'udito. L'origine del suono si basa sulle vibrazioni meccaniche dei corpi elastici. Nello strato d'aria direttamente adiacente alla superficie del corpo oscillante si verificano condensazione (compressione) e rarefazione. Queste compressioni e rarefazioni si alternano nel tempo e si propagano ai lati sotto forma di un'onda elastica longitudinale, che raggiunge l'orecchio e provoca in prossimità di esso fluttuazioni periodiche di pressione che interessano l'analizzatore uditivo.

Una persona comune è in grado di sentire vibrazioni sonore nella gamma di frequenze da 16-20 Hz a 15-20 kHz. La capacità di distinguere le frequenze sonore dipende fortemente dall'individuo: età, sesso, suscettibilità alle malattie uditive, allenamento e affaticamento dell'udito.

Nell'uomo l'organo dell'udito è l'orecchio, che percepisce gli impulsi sonori, ed è anche responsabile della posizione del corpo nello spazio e della capacità di mantenere l'equilibrio. Questo è un organo accoppiato che si trova nelle ossa temporali del cranio, limitato dall'esterno dai padiglioni auricolari. È rappresentato da tre dipartimenti: l'orecchio esterno, medio e interno, ognuno dei quali svolge le sue funzioni specifiche.

L'orecchio esterno è costituito dal padiglione auricolare e dal meato uditivo esterno. Il padiglione auricolare negli organismi viventi funziona come un ricevitore di onde sonore, che vengono poi trasmesse all'interno dell'apparecchio acustico. Il valore del padiglione auricolare nell'uomo è molto inferiore a quello degli animali, quindi nell'uomo è praticamente immobile.

Le pieghe del padiglione auricolare umano introducono piccole distorsioni di frequenza nel suono che entra nel condotto uditivo, a seconda della localizzazione orizzontale e verticale del suono. Pertanto, il cervello riceve informazioni aggiuntive per chiarire la posizione della sorgente sonora. Questo effetto viene talvolta utilizzato in acustica, anche per creare un senso di suono surround quando si utilizzano cuffie o apparecchi acustici. Il meato uditivo esterno termina alla cieca: è separato dall'orecchio medio dalla membrana timpanica. Le onde sonore captate dal padiglione auricolare colpiscono il timpano e lo fanno vibrare. A loro volta, le vibrazioni della membrana timpanica vengono trasmesse all'orecchio medio.

La parte principale dell'orecchio medio è la cavità timpanica, un piccolo spazio di circa 1 cm³, situato nell'osso temporale. Ci sono tre ossicini uditivi qui: il martello, l'incudine e la staffa - sono collegati tra loro e all'orecchio interno (finestra del vestibolo), trasmettono vibrazioni sonore dall'orecchio esterno a quello interno, mentre le amplificano. La cavità dell'orecchio medio è collegata al rinofaringe per mezzo della tromba di Eustachio, attraverso la quale la pressione media dell'aria all'interno e all'esterno della membrana timpanica si equalizza.

L'orecchio interno, a causa della sua forma intricata, è chiamato labirinto. Il labirinto osseo è costituito dal vestibolo, dalla coclea e dai canali semicircolari, ma solo la coclea è direttamente correlata all'udito, all'interno della quale è presente un canale membranoso pieno di liquido, sulla cui parete inferiore è presente un apparato recettore dell'analizzatore uditivo ricoperto di cellule ciliate. Le cellule ciliate raccolgono le fluttuazioni nel fluido che riempie il canale. Ogni cellula ciliata è sintonizzata su una specifica frequenza sonora.

L'organo uditivo umano funziona nel seguente modo. I padiglioni auricolari raccolgono le vibrazioni dell'onda sonora e le dirigono verso il condotto uditivo. Attraverso di esso, le vibrazioni vengono inviate all'orecchio medio e, raggiungendo il timpano, provocano le sue vibrazioni. Attraverso il sistema degli ossicini uditivi, le vibrazioni vengono trasmesse ulteriormente - all'orecchio interno (le vibrazioni sonore vengono trasmesse alla membrana della finestra ovale). Le vibrazioni della membrana fanno muovere il fluido nella coclea, che a sua volta fa vibrare la membrana basale. Quando le fibre si muovono, i peli delle cellule recettrici toccano la membrana tegumentaria. L'eccitazione si verifica nei recettori, che alla fine viene trasmessa attraverso il nervo uditivo al cervello, dove, attraverso il medio e il diencefalo, l'eccitazione entra nella zona uditiva della corteccia cerebrale, situata nei lobi temporali. Ecco l'ultima distinzione della natura del suono, del suo tono, ritmo, forza, altezza e significato.

L'impatto del rumore sull'uomo

È difficile sopravvalutare l'impatto del rumore sulla salute umana. Il rumore è uno di quei fattori a cui non puoi abituarti. A una persona sembra solo di essere abituato al rumore, ma l'inquinamento acustico, agendo costantemente, distrugge la salute umana. Il rumore provoca una risonanza degli organi interni, consumandoli gradualmente in modo impercettibile per noi. Non per niente nel Medioevo ci fu un'esecuzione "sotto la campana". Il ronzio della campana che suonava tormentava e lentamente uccideva il condannato.

Per molto tempo l'effetto del rumore sul corpo umano non è stato studiato in modo specifico, sebbene già nell'antichità si sapesse del suo danno. Attualmente, scienziati in molti paesi del mondo stanno conducendo vari studi per determinare l'impatto del rumore sulla salute umana. Prima di tutto, i sistemi nervoso, cardiovascolare e digestivo soffrono di rumore. Esiste una relazione tra morbilità e durata della permanenza in condizioni di inquinamento acustico. Si osserva un aumento delle malattie dopo aver vissuto per 8-10 anni se esposto a rumore con intensità superiore a 70 dB.

Il rumore prolungato influisce negativamente sull'organo dell'udito, riducendo la sensibilità al suono. L'esposizione regolare e prolungata al rumore industriale di 85-90 dB porta alla comparsa di perdita dell'udito (perdita dell'udito graduale). Se la potenza del suono è superiore a 80 dB, c'è il pericolo di perdita di sensibilità dei villi situati nell'orecchio medio - i processi dei nervi uditivi. La morte della metà di loro non porta ancora a una notevole perdita dell'udito. E se più della metà muore, una persona si tufferà in un mondo in cui non si sente il fruscio degli alberi e il ronzio delle api. Con la perdita di tutti i trentamila villi uditivi, una persona entra nel mondo del silenzio.

Il rumore ha un effetto cumulativo, ad es. l'irritazione acustica, che si accumula nel corpo, deprime sempre più il sistema nervoso. Pertanto, prima della perdita dell'udito dall'esposizione al rumore, un disturbo funzionale della centrale sistema nervoso. Il rumore ha un effetto particolarmente dannoso sull'attività neuropsichica del corpo. Il processo delle malattie neuropsichiatriche è più elevato tra le persone che lavorano in condizioni rumorose che tra le persone che lavorano in condizioni sonore normali. Tutti i tipi di attività intellettuale sono interessati, l'umore peggiora, a volte c'è una sensazione di confusione, ansia, paura, paura e ad alta intensità - una sensazione di debolezza, come dopo un forte shock nervoso. Nel Regno Unito, ad esempio, un uomo su quattro e una donna su tre soffrono di nevrosi a causa degli alti livelli di rumore.

I rumori causano disturbi funzionali del sistema cardiovascolare. I cambiamenti che si verificano nel sistema cardiovascolare umano sotto l'influenza del rumore hanno i seguenti sintomi: dolore al cuore, palpitazioni, instabilità del polso e della pressione sanguigna, a volte c'è una tendenza allo spasmo dei capillari delle estremità e del fondo. I cambiamenti funzionali che si verificano nel sistema circolatorio sotto l'influenza di un rumore intenso, nel tempo, possono portare a cambiamenti persistenti nel tono vascolare, contribuendo allo sviluppo dell'ipertensione.

Sotto l'influenza del rumore, i cambiamenti del metabolismo dei carboidrati, dei grassi, delle proteine ​​e del sale, che si manifestano in un cambiamento nella composizione biochimica del sangue (diminuzione dei livelli di zucchero nel sangue). Il rumore ha un effetto dannoso sugli analizzatori visivi e vestibolari, riduce l'attività riflessa che spesso porta a incidenti e infortuni. Maggiore è l'intensità del rumore, peggio la persona vede e reagisce a ciò che sta accadendo.

Il rumore influisce anche sulla capacità di attività intellettuali ed educative. Ad esempio, il rendimento degli studenti. Nel 1992, a Monaco, l'aeroporto è stato spostato in un'altra parte della città. E si è scoperto che gli studenti che vivevano vicino al vecchio aeroporto, che prima della sua chiusura mostravano scarse prestazioni nel leggere e ricordare le informazioni, hanno iniziato a mostrare risultati molto migliori in silenzio. Ma nelle scuole della zona in cui è stato spostato l'aeroporto, il rendimento scolastico, al contrario, è peggiorato ei bambini hanno ricevuto una nuova scusa per i brutti voti.

I ricercatori hanno scoperto che il rumore può distruggere le cellule vegetali. Ad esempio, gli esperimenti hanno dimostrato che le piante bombardate da suoni si seccano e muoiono. La causa della morte è l'eccessivo rilascio di umidità attraverso le foglie: quando il livello di rumore supera un certo limite, i fiori escono letteralmente con le lacrime. L'ape perde la capacità di navigare e smette di lavorare con il rumore di un aereo a reazione.

La musica moderna molto rumorosa offusca anche l'udito, provoca malattie nervose. Nel 20 per cento dei giovani uomini e donne che ascoltano spesso musica contemporanea di tendenza, l'udito si è rivelato offuscato nella stessa misura degli 85enni. Di particolare pericolo sono i giocatori e le discoteche per adolescenti. Tipicamente, il livello di rumore in una discoteca è di 80–100 dB, che è paragonabile al livello di rumore del traffico pesante o di un turbojet che decolla a 100 m. Il volume del suono del lettore è di 100-114 dB. Il martello pneumatico funziona in modo quasi assordante. I timpani sani possono tollerare un volume del giocatore di 110 dB per un massimo di 1,5 minuti senza danni. Scienziati francesi osservano che i problemi di udito nel nostro secolo si stanno diffondendo attivamente tra i giovani; man mano che invecchiano, è più probabile che siano costretti a indossare apparecchi acustici. Anche un livello di volume basso interferisce con la concentrazione durante il lavoro mentale. La musica, anche se è molto tranquilla, riduce l'attenzione: questo dovrebbe essere preso in considerazione quando si fanno i compiti. Quando il suono diventa più forte, il corpo rilascia molti ormoni dello stress, come l'adrenalina. Questo restringe i vasi sanguigni, rallentando il lavoro dell'intestino. In futuro, tutto ciò può portare a violazioni del cuore e della circolazione sanguigna. La perdita dell'udito dovuta al rumore è una malattia incurabile. È quasi impossibile riparare chirurgicamente un nervo danneggiato.

Siamo influenzati negativamente non solo dai suoni che sentiamo, ma anche da quelli che sono al di fuori del range di udibilità: in primis gli infrasuoni. Gli infrasuoni in natura si verificano durante terremoti, fulmini e forti venti. In città, le fonti di infrasuoni sono macchine pesanti, ventilatori e qualsiasi apparecchiatura che vibri . Gli infrasuoni con un livello fino a 145 dB provocano stress fisico, affaticamento, mal di testa, interruzione dell'apparato vestibolare. Se l'infrasuono è più forte e più lungo, una persona può avvertire vibrazioni al petto, secchezza delle fauci, disturbi della vista, mal di testa e vertigini.

Il pericolo degli infrasuoni è che è difficile difendersi: a differenza del rumore ordinario, è praticamente impossibile da assorbire e si diffonde molto di più. Per sopprimerlo, è necessario ridurre il suono nella sorgente stessa con l'ausilio di attrezzature speciali: silenziatori di tipo reattivo.

Il silenzio completo danneggia anche il corpo umano. Così, i dipendenti di un ufficio di progettazione, che disponeva di un eccellente isolamento acustico, già una settimana dopo hanno iniziato a lamentarsi dell'impossibilità di lavorare in condizioni di silenzio opprimente. Erano nervosi, hanno perso la loro capacità lavorativa.

Un esempio specifico dell'impatto del rumore sugli organismi viventi può essere considerato il seguente evento. Migliaia di pulcini non schiusi sono morti a causa del dragaggio effettuato dalla società tedesca Moebius su ordine del Ministero dei Trasporti dell'Ucraina. Il rumore delle attrezzature di lavoro è stato trasportato per 5-7 km, con un impatto negativo sui territori adiacenti della Riserva della Biosfera del Danubio. I rappresentanti della Riserva della biosfera del Danubio e di altre 3 organizzazioni sono stati costretti a dichiarare con dolore la morte dell'intera colonia della sterna variegata e della sterna comune, che si trovavano sullo sputo di Ptichya. Delfini e balene si lavano sulla riva a causa dei forti suoni del sonar militare.

Fonti di rumore in città

I suoni hanno l'effetto più dannoso su una persona nelle grandi città. Ma anche nei paesi di periferia si può soffrire di inquinamento acustico causato dai dispositivi tecnici funzionanti dei vicini: un tosaerba, un tornio o un centro musicale. Il rumore da loro può superare le norme massime consentite. Eppure il principale inquinamento acustico si verifica in città. La fonte di esso nella maggior parte dei casi sono i veicoli. La maggiore intensità dei suoni proviene da autostrade, metropolitane e tram.

Trasporto a motore. I livelli di rumore più elevati si osservano nelle strade principali delle città. L'intensità media del traffico raggiunge i 2000-3000 veicoli all'ora e oltre ei livelli massimi di rumore sono di 90-95 dB.

Il livello del rumore stradale è determinato dall'intensità, dalla velocità e dalla composizione del flusso di traffico. Inoltre, il livello del rumore stradale dipende dalle decisioni di pianificazione (profilo longitudinale e trasversale delle strade, altezza e densità degli edifici) e da elementi paesaggistici come la copertura stradale e la presenza di spazi verdi. Ciascuno di questi fattori può modificare il livello del rumore del traffico fino a 10 dB.

In una città industriale, è comune un'alta percentuale di trasporto merci sulle autostrade. L'aumento del flusso generale di veicoli, autocarri, in particolare autocarri pesanti con motore diesel, comporta un aumento dei livelli di rumore. Il rumore che si verifica sulla carreggiata dell'autostrada si estende non solo al territorio adiacente all'autostrada, ma anche in profondità negli edifici residenziali.

Trasporto ferroviario. L'aumento della velocità dei treni comporta anche un aumento significativo dei livelli di rumore nelle aree residenziali situate lungo le linee ferroviarie o in prossimità degli scali di smistamento. Il livello massimo di pressione sonora a una distanza di 7,5 m da un treno elettrico in movimento raggiunge 93 dB, da un treno passeggeri - 91, da un treno merci -92 dB.

Il rumore generato dal passaggio dei treni elettrici si diffonde facilmente in un'area aperta. L'energia sonora diminuisce in modo più significativo a una distanza dei primi 100 m dalla sorgente (di 10 dB in media). A una distanza di 100-200, la riduzione del rumore è di 8 dB e a una distanza di 200-300 solo di 2-3 dB. La principale fonte di rumore ferroviario è l'impatto delle auto durante la guida in corrispondenza dei giunti e delle rotaie irregolari.

Di tutti i tipi di trasporto urbano il tram più rumoroso. Le ruote in acciaio di un tram quando si muovono su rotaia creano un livello di rumore superiore di 10 dB rispetto alle ruote delle auto a contatto con l'asfalto. Il tram crea carichi di rumore quando il motore è in funzione, aprendo le porte e segnali sonori. L'elevato livello di rumore del traffico tramviario è uno dei motivi principali della riduzione delle linee tranviarie nelle città. Tuttavia, il tram ha anche una serie di vantaggi, quindi riducendo il rumore che crea, può vincere la concorrenza con altri modi di trasporto.

Il tram ad alta velocità è di grande importanza. Può essere utilizzato con successo come principale modalità di trasporto nelle città di piccole e medie dimensioni e nelle grandi città - come urbane, suburbane e persino interurbane, per la comunicazione con nuove aree residenziali, zone industriali, aeroporti.

Trasporto aereo. Il trasporto aereo occupa una quota significativa del regime acustico di molte città. Spesso gli aeroporti dell'aviazione civile si trovano in prossimità di aree residenziali e le rotte aeree passano su numerosi insediamenti. Il livello di rumore dipende dalla direzione delle piste e delle traiettorie di volo degli aeromobili, dall'intensità dei voli durante il giorno, dalle stagioni dell'anno e dai tipi di aeromobili basati su questo aeroporto. Con il funzionamento intensivo degli aeroporti 24 ore su 24, i livelli sonori equivalenti in un'area residenziale raggiungono gli 80 dB durante il giorno, i 78 dB durante la notte ei livelli massimi di rumore vanno da 92 a 108 dB.

Imprese industriali. Le imprese industriali sono una fonte di grande rumore nelle aree residenziali delle città. La violazione del regime acustico si nota nei casi in cui il loro territorio è direttamente nelle aree residenziali. Lo studio del rumore prodotto dall'uomo ha dimostrato che è costante e a banda larga in termini di natura del suono, ad es. suono di varie tonalità. I livelli più significativi si osservano a frequenze di 500-1000 Hz, cioè nella zona di massima sensibilità dell'organo uditivo. Installato nei laboratori di produzione un gran numero di vari tipi di attrezzature tecnologiche. Quindi, le officine di tessitura possono essere caratterizzate da un livello sonoro di 90-95 dB A, officine meccaniche e di utensili - 85-92, officine di stampaggio - 95-105, sale macchine delle stazioni di compressione - 95-100 dB.

Elettrodomestici. Con l'inizio dell'era post-industriale, sempre più fonti di inquinamento acustico (oltre che elettromagnetico) compaiono all'interno dell'abitazione di una persona. La fonte di questo rumore sono le apparecchiature domestiche e per ufficio.

Per il nostro orientamento nel mondo che ci circonda, l'udito gioca lo stesso ruolo della vista. L'orecchio ci permette di comunicare tra di noi usando i suoni, ha una speciale sensibilità alle frequenze sonore della parola. Con l'aiuto dell'orecchio, una persona raccoglie varie vibrazioni sonore nell'aria. Le vibrazioni che provengono da un oggetto (sorgente sonora) vengono trasmesse attraverso l'aria, che svolge il ruolo di trasmettitore del suono, e vengono captate dall'orecchio. L'orecchio umano percepisce le vibrazioni dell'aria con una frequenza da 16 a 20.000 Hz. Le vibrazioni con una frequenza più alta sono ultrasoniche, ma l'orecchio umano non le percepisce. La capacità di distinguere i toni alti diminuisce con l'età. La capacità di captare il suono con due orecchie consente di determinare dove si trova. Nell'orecchio, le vibrazioni dell'aria vengono convertite in impulsi elettrici, che vengono percepiti dal cervello come suono.

Nell'orecchio c'è anche un organo per percepire il movimento e la posizione del corpo nello spazio - apparato vestibolare. Il sistema vestibolare svolge un ruolo importante nell'orientamento spaziale di una persona, analizza e trasmette informazioni sulle accelerazioni e decelerazioni dei movimenti rettilinei e rotazionali, nonché sui cambiamenti nella posizione della testa nello spazio.

struttura dell'orecchio

Sulla base della struttura esterna, l'orecchio è diviso in tre parti. Le prime due parti dell'orecchio, esterno (esterno) e medio, conducono il suono. La terza parte - l'orecchio interno - contiene cellule uditive, meccanismi per la percezione di tutte e tre le caratteristiche del suono: altezza, forza e timbro.

orecchio esterno- viene chiamata la parte sporgente dell'orecchio esterno padiglione auricolare, la sua base è un tessuto di supporto semirigido: la cartilagine. La superficie anteriore del padiglione auricolare ha una struttura complessa e una forma inconsistente. È costituito da cartilagine e tessuto fibroso, ad eccezione della parte inferiore - il lobulo (lobo dell'orecchio) formato da tessuto adiposo. Alla base del padiglione auricolare si trovano i muscoli dell'orecchio anteriore, superiore e posteriore, i cui movimenti sono limitati.

Oltre alla funzione acustica (cattura del suono), il padiglione auricolare svolge un ruolo protettivo, proteggendo il condotto uditivo nel timpano dagli effetti nocivi dell'ambiente (acqua, polvere, forti correnti d'aria). Sia la forma che le dimensioni dei padiglioni auricolari sono individuali. La lunghezza del padiglione auricolare negli uomini è di 50-82 mm e la larghezza è di 32-52 mm, nelle donne le dimensioni sono leggermente inferiori. Su una piccola area del padiglione auricolare è rappresentata tutta la sensibilità del corpo e degli organi interni. Pertanto, può essere utilizzato per ottenere informazioni biologicamente importanti sullo stato di qualsiasi organo. Il padiglione auricolare concentra le vibrazioni sonore e le dirige verso l'apertura uditiva esterna.

Canale uditivo esterno serve a condurre le vibrazioni sonore dell'aria dal padiglione auricolare al timpano. Il meato uditivo esterno ha una lunghezza da 2 a 5 cm, il suo terzo esterno è formato da cartilagine e il 2/3 interno è osseo. Il meato uditivo esterno è curvato ad arco nella direzione superiore-posteriore e si raddrizza facilmente quando il padiglione auricolare viene tirato in alto e all'indietro. Nella pelle del condotto uditivo ci sono ghiandole speciali che secernono un segreto colore giallastro(cerume), la cui funzione è quella di proteggere la pelle da infezioni batteriche e particelle estranee (ingresso di insetti).

Il condotto uditivo esterno è separato dall'orecchio medio dalla membrana timpanica, che è sempre retratta verso l'interno. Questa è una sottile placca di tessuto connettivo, ricoperta all'esterno da un epitelio stratificato e all'interno da una membrana mucosa. Il condotto uditivo esterno conduce le vibrazioni sonore alla membrana timpanica, che separa l'orecchio esterno dalla cavità timpanica (orecchio medio).

Orecchio medio, o cavità timpanica, è una piccola camera piena d'aria che si trova nella piramide dell'osso temporale ed è separata dal canale uditivo esterno dalla membrana timpanica. Questa cavità ha pareti ossee e membranose (timpano).

Timpanoè una membrana inattiva dello spessore di 0,1 µm tessuta da fibre che corrono in direzioni diverse e sono allungate in modo non uniforme in aree diverse. A causa di questa struttura, la membrana timpanica non ha un proprio periodo di oscillazione, che porterebbe all'amplificazione dei segnali sonori che coincidono con la frequenza delle oscillazioni naturali. Comincia a oscillare sotto l'azione delle vibrazioni sonore che passano attraverso il meato uditivo esterno. La membrana timpanica comunica con la cavità mastoidea attraverso un'apertura nella parete posteriore.

L'apertura della tuba uditiva (di Eustachio) si trova nella parete anteriore della cavità timpanica e conduce alla parte nasale della faringe. A causa di ciò, l'aria atmosferica può entrare nella cavità timpanica. Normalmente, l'apertura della tromba di Eustachio è chiusa. Si apre durante la deglutizione o lo sbadiglio, aiutando a bilanciare la pressione dell'aria sul timpano dal lato della cavità dell'orecchio medio e l'apertura uditiva esterna, proteggendolo così dalle rotture che portano alla perdita dell'udito.

Nella cavità timpanica giacciono ossicini uditivi. Sono molto piccoli e sono collegati in una catena che si estende dalla membrana timpanica alla parete interna della cavità timpanica.

L'osso più esterno martello- la sua maniglia è collegata al timpano. La testa del martello è collegata all'incudine, che è articolato in modo mobile con la testa staffa.

Gli ossicini uditivi sono così chiamati per la loro forma. Le ossa sono ricoperte da una membrana mucosa. Due muscoli regolano il movimento delle ossa. La connessione delle ossa è tale da contribuire ad aumentare di 22 volte la pressione delle onde sonore sulla membrana della finestra ovale, il che consente alle onde sonore deboli di mettere in movimento il fluido. lumaca.

orecchio interno racchiuso nell'osso temporale ed è un sistema di cavità e canali situati nella sostanza ossea della parte petrosa dell'osso temporale. Insieme formano un labirinto osseo, all'interno del quale si trova un labirinto membranoso. Labirinto osseoÈ una cavità ossea di varie forme ed è costituita dal vestibolo, da tre canali semicircolari e dalla coclea. labirinto membranoso consiste in un complesso sistema delle più fini formazioni membranose situate nel labirinto osseo.

Tutte le cavità dell'orecchio interno sono piene di liquido. All'interno del labirinto membranoso c'è l'endolinfa, e il fluido che lava il labirinto membranoso dall'esterno è il relymph ed è simile nella composizione al liquido cerebrospinale. L'endolinfa differisce dalla relinfa (ha più ioni potassio e meno ioni sodio) - ha una carica positiva rispetto alla relinfa.

vestibolo- la parte centrale del labirinto osseo, che comunica con tutte le sue parti. Dietro il vestibolo si trovano tre canali semicircolari ossei: superiore, posteriore e laterale. Il canale semicircolare laterale giace orizzontalmente, gli altri due sono ad angolo retto rispetto ad esso. Ogni canale ha una parte estesa: un'ampolla. Al suo interno contiene un'ampolla membranosa piena di endolinfa. Quando l'endolinfa si muove durante un cambiamento nella posizione della testa nello spazio, le terminazioni nervose sono irritate. Le fibre nervose portano l'impulso al cervello.

Lumacaè un tubo a spirale che forma due giri e mezzo attorno a un'asta ossea a forma di cono. È la parte centrale dell'organo dell'udito. All'interno del canale osseo della coclea c'è un labirinto membranoso, o condotto cocleare, a cui si avvicinano le estremità della parte cocleare dell'ottavo nervo cranico.

Il nervo vestibolococleare è costituito da due parti. La parte vestibolare conduce gli impulsi nervosi dal vestibolo e dai canali semicircolari ai nuclei vestibolari del ponte e del midollo allungato e successivamente al cervelletto. La parte cocleare trasmette informazioni lungo le fibre che seguono dall'organo spirale (Corti) ai nuclei del tronco uditivo e quindi - attraverso una serie di interruttori nei centri sottocorticali - alla corteccia della parte superiore del lobo temporale dell'emisfero cerebrale .

Il meccanismo di percezione delle vibrazioni sonore

I suoni sono prodotti dalle vibrazioni nell'aria e sono amplificati nel padiglione auricolare. L'onda sonora viene quindi condotta attraverso il canale uditivo esterno al timpano, facendolo vibrare. La vibrazione della membrana timpanica viene trasmessa alla catena degli ossicini uditivi: martello, incudine e staffa. La base della staffa è fissata alla finestra del vestibolo con l'ausilio di un legamento elastico, grazie al quale le vibrazioni vengono trasmesse al perilinfa. A loro volta, attraverso la parete membranosa del dotto cocleare, queste vibrazioni passano all'endolinfa, il cui movimento provoca l'irritazione delle cellule recettrici dell'organo a spirale. L'impulso nervoso risultante segue le fibre della parte cocleare del nervo vestibolococleare fino al cervello.

La traduzione dei suoni percepiti dall'orecchio come sensazioni piacevoli e spiacevoli viene effettuata nel cervello. Le onde sonore irregolari formano sensazioni di rumore, mentre le onde ritmiche regolari sono percepite come toni musicali. I suoni si propagano a una velocità di 343 km/s a una temperatura dell'aria di 15–16ºС.

Informazioni sulla sezione

Questa sezione contiene articoli dedicati a fenomeni o versioni che in un modo o nell'altro possono essere interessanti o utili ai ricercatori dell'inspiegabile.
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Idee sbagliate conosciute. Divulgazioni di fatti noti inspiegabili, raccolti anche da fonti di terze parti.

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Informativo

Caratteristiche della percezione umana. Udito

Il suono è vibrazioni, cioè perturbazione meccanica periodica in mezzi elastici - gassosi, liquidi e solidi. Tale perturbazione, che è un cambiamento fisico nel mezzo (ad esempio, un cambiamento di densità o pressione, spostamento di particelle), si propaga in esso sotto forma di un'onda sonora. Un suono può essere impercettibile se la sua frequenza è oltre la sensibilità dell'orecchio umano, o se si propaga in un mezzo come un solido che non può avere un contatto diretto con l'orecchio, o se la sua energia si dissipa rapidamente nel mezzo. Pertanto, il solito processo di percezione del suono per noi è solo un lato dell'acustica.

onde sonore

Onda sonora

Le onde sonore possono servire come esempio di un processo oscillatorio. Qualsiasi fluttuazione è associata a una violazione dello stato di equilibrio del sistema ed è espressa nella deviazione delle sue caratteristiche dai valori di equilibrio con un successivo ritorno al valore originale. Per le vibrazioni sonore, tale caratteristica è la pressione in un punto del mezzo e la sua deviazione è la pressione sonora.

Considera un lungo tubo pieno d'aria. Dall'estremità sinistra, viene inserito un pistone strettamente adiacente alle pareti. Se il pistone viene spostato bruscamente verso destra e fermato, l'aria nelle sue immediate vicinanze verrà compressa per un momento. L'aria compressa si espanderà quindi, spingendo l'aria ad essa adiacente sulla destra, e l'area di compressione, originariamente creata vicino al pistone, si muoverà attraverso il tubo a velocità costante. Questa onda di compressione è l'onda sonora nel gas.
Cioè, un brusco spostamento di particelle di un mezzo elastico in un punto aumenterà la pressione in questo punto. Grazie ai legami elastici delle particelle, la pressione viene trasferita alle particelle vicine, che a loro volta agiscono su quelle successive, e l'area di maggiore pressione, per così dire, si muove in un mezzo elastico. La zona di alta pressione è seguita dalla zona di bassa pressione, e così si forma una serie di zone alternate di compressione e rarefazione, che si propagano nel mezzo sotto forma di onda. Ogni particella del mezzo elastico in questo caso oscillerà.

Un'onda sonora in un gas è caratterizzata da eccesso di pressione, eccesso di densità, spostamento delle particelle e loro velocità. Per le onde sonore, queste deviazioni dai valori di equilibrio sono sempre piccole. Pertanto, l'eccesso di pressione associato all'onda è molto inferiore alla pressione statica del gas. Altrimenti, abbiamo a che fare con un altro fenomeno: un'onda d'urto. In un'onda sonora corrispondente al parlato ordinario, l'eccesso di pressione è solo circa un milionesimo della pressione atmosferica.

È importante che la sostanza non venga portata via dall'onda sonora. Un'onda è solo una perturbazione temporanea che attraversa l'aria, dopodiché l'aria ritorna in uno stato di equilibrio.
Il moto ondoso, ovviamente, non è esclusivo del suono: i segnali luminosi e radio viaggiano sotto forma di onde e tutti conoscono le onde sulla superficie dell'acqua.

Quindi, il suono, in senso lato, è onde elastiche che si propagano in qualsiasi mezzo elastico e creano vibrazioni meccaniche in esso; in senso stretto - la percezione soggettiva di queste vibrazioni da parte di speciali organi di senso di animali o umani.
Come ogni onda, il suono è caratterizzato da ampiezza e spettro di frequenza. Di solito una persona sente i suoni trasmessi attraverso l'aria nella gamma di frequenze da 16-20 Hz a 15-20 kHz. Il suono al di sotto della portata dell'udito umano è chiamato infrasuono; superiore: fino a 1 GHz - tramite ultrasuoni, da 1 GHz - tramite ipersuono. Tra i suoni udibili, dovrebbero essere evidenziati anche i suoni fonetici, vocali e fonemi (di cui è costituito il discorso orale) e i suoni musicali (di cui è composta la musica).

Esistono onde sonore longitudinali e trasversali, a seconda del rapporto tra la direzione di propagazione dell'onda e la direzione delle oscillazioni meccaniche delle particelle del mezzo di propagazione.
Nei mezzi liquidi e gassosi, dove non ci sono fluttuazioni significative di densità, le onde acustiche sono di natura longitudinale, cioè la direzione dell'oscillazione delle particelle coincide con la direzione del movimento dell'onda. Nei solidi, oltre alle deformazioni longitudinali, si verificano anche deformazioni elastiche di taglio, che provocano l'eccitazione di onde trasversali (di taglio); in questo caso le particelle oscillano perpendicolarmente alla direzione di propagazione dell'onda. La velocità di propagazione delle onde longitudinali è molto maggiore della velocità di propagazione delle onde di taglio.

L'aria non è uniforme ovunque per il suono. Sappiamo che l'aria è costantemente in movimento. La velocità del suo movimento in diversi strati non è la stessa. Negli strati vicini al suolo, l'aria entra in contatto con la sua superficie, gli edifici, le foreste, e quindi la sua velocità qui è inferiore che in alto. A causa di ciò, l'onda sonora non viaggia alla stessa velocità in alto e in basso. Se il movimento dell'aria, cioè il vento, è un compagno del suono, allora negli strati superiori dell'aria il vento guiderà l'onda sonora più fortemente che in quelli inferiori. In caso di vento contrario, il suono viaggia più lentamente sopra che sotto. Questa differenza di velocità influisce sulla forma dell'onda sonora. A causa della distorsione delle onde, il suono non si propaga in linea retta. Con un vento in coda, la linea di propagazione di un'onda sonora si piega verso il basso, con un vento contrario verso l'alto.

Un altro motivo per la propagazione irregolare del suono nell'aria. Questa è la diversa temperatura dei suoi singoli strati.

Strati d'aria diversamente riscaldati, come il vento, cambiano la direzione del suono. Durante il giorno, l'onda sonora si piega verso l'alto, perché la velocità del suono negli strati inferiori e più caldi è maggiore che negli strati superiori. La sera, quando la terra, e con essa gli strati d'aria circostanti, si raffreddano rapidamente, gli strati superiori diventano più caldi di quelli inferiori, la velocità del suono in essi è maggiore e la linea di propagazione delle onde sonore si piega verso il basso . Pertanto, la sera di punto in bianco è meglio ascoltare.

Quando si osservano le nuvole, si può spesso notare come a diverse altezze si muovano non solo a velocità diverse, ma a volte in direzioni diverse. Ciò significa che il vento a diverse altezze dal suolo può avere velocità e direzione diverse. Anche la forma dell'onda sonora in tali strati varierà da strato a strato. Lascia che, ad esempio, il suono vada controvento. In questo caso, la linea di propagazione del suono dovrebbe piegarsi e salire. Ma se incontra uno strato di aria che si muove lentamente sulla sua strada, cambierà di nuovo direzione e potrebbe tornare di nuovo a terra. Fu allora che nello spazio dal luogo in cui l'onda si alza in altezza al luogo in cui ritorna al suolo, appare una "zona di silenzio".

Organi della percezione del suono

Udito: la capacità degli organismi biologici di percepire i suoni con gli organi dell'udito; una funzione speciale dell'apparecchio acustico che viene eccitata dalle vibrazioni sonore dell'ambiente, come l'aria o l'acqua. Uno dei cinque sensi biologici, chiamato anche percezione acustica.

L'orecchio umano percepisce onde sonore con una lunghezza da circa 20 m a 1,6 cm, che corrisponde a 16 - 20.000 Hz (oscillazioni al secondo) durante la trasmissione di vibrazioni attraverso l'aria e fino a 220 kHz durante la trasmissione del suono attraverso le ossa del cranio . Queste onde hanno un importante significato biologico, ad esempio le onde sonore nella gamma di 300-4000 Hz corrispondono alla voce umana. I suoni sopra i 20.000 Hz hanno scarso valore pratico, poiché vengono rapidamente decelerati; le vibrazioni sotto i 60 Hz sono percepite attraverso il senso vibrazionale. La gamma di frequenze che una persona è in grado di udire è chiamata gamma uditiva o sonora; le frequenze più alte sono chiamate ultrasuoni e le frequenze più basse sono chiamate infrasuoni.
La capacità di distinguere le frequenze sonore dipende fortemente dall'individuo: età, sesso, suscettibilità alle malattie uditive, allenamento e affaticamento dell'udito. Gli individui sono in grado di percepire suoni fino a 22 kHz, e forse anche più alti.
Una persona può distinguere più suoni contemporaneamente a causa del fatto che possono esserci più onde stazionarie nella coclea contemporaneamente.

L'orecchio è un complesso organo vestibolare-uditivo che svolge due funzioni: percepisce gli impulsi sonori ed è responsabile della posizione del corpo nello spazio e della capacità di mantenere l'equilibrio. Questo è un organo accoppiato che si trova nelle ossa temporali del cranio, limitato dall'esterno dai padiglioni auricolari.

L'organo dell'udito e dell'equilibrio è rappresentato da tre sezioni: l'orecchio esterno, medio e interno, ciascuna delle quali svolge le sue funzioni specifiche.

L'orecchio esterno è costituito dal padiglione auricolare e dal meato uditivo esterno. Il padiglione auricolare è una cartilagine elastica di forma complessa ricoperta di pelle, la sua parte inferiore, chiamata lobo, è una piega cutanea, costituita da pelle e tessuto adiposo.
Il padiglione auricolare negli organismi viventi funziona come un ricevitore di onde sonore, che vengono poi trasmesse all'interno dell'apparecchio acustico. Il valore del padiglione auricolare nell'uomo è molto inferiore a quello degli animali, quindi nell'uomo è praticamente immobile. Ma molti animali, muovendo le orecchie, sono in grado di determinare la posizione della sorgente sonora in modo molto più accurato rispetto agli umani.

Le pieghe del padiglione auricolare umano introducono piccole distorsioni di frequenza nel suono che entra nel condotto uditivo, a seconda della localizzazione orizzontale e verticale del suono. Pertanto, il cervello riceve informazioni aggiuntive per chiarire la posizione della sorgente sonora. Questo effetto viene talvolta utilizzato in acustica, anche per creare un senso di suono surround quando si utilizzano cuffie o apparecchi acustici.
La funzione del padiglione auricolare è captare i suoni; la sua continuazione è la cartilagine del canale uditivo esterno, la cui lunghezza media è di 25-30 mm. La parte cartilaginea del canale uditivo passa nell'osso e l'intero canale uditivo esterno è rivestito di pelle contenente ghiandole sebacee e solforiche, che sono ghiandole sudoripare modificate. Questo passaggio termina alla cieca: è separato dall'orecchio medio dalla membrana timpanica. Le onde sonore captate dal padiglione auricolare colpiscono il timpano e lo fanno vibrare.

A loro volta, le vibrazioni della membrana timpanica vengono trasmesse all'orecchio medio.

Orecchio medio
La parte principale dell'orecchio medio è la cavità timpanica, un piccolo spazio di circa 1 cm³, situato nell'osso temporale. Ci sono tre ossicini uditivi qui: il martello, l'incudine e la staffa: trasmettono vibrazioni sonore dall'orecchio esterno a quello interno, mentre le amplificano.

Gli ossicini uditivi - come i più piccoli frammenti dello scheletro umano, rappresentano una catena che trasmette vibrazioni. L'ansa del martello è strettamente fusa con la membrana timpanica, la testa del martello è collegata all'incudine, e questa, a sua volta, con il suo lungo processo, alla staffa. La base della staffa chiude la finestra del vestibolo, collegandosi così con l'orecchio interno.
La cavità dell'orecchio medio è collegata al rinofaringe per mezzo della tromba di Eustachio, attraverso la quale la pressione media dell'aria all'interno e all'esterno della membrana timpanica si equalizza. Quando la pressione esterna cambia, a volte le orecchie "si adagiano", il che di solito è risolto dal fatto che lo sbadiglio è causato in modo riflessivo. L'esperienza mostra che ancora più efficacemente le orecchie chiuse si risolvono deglutendo i movimenti o se in questo momento soffi in un naso schiacciato.

orecchio interno
Delle tre parti dell'organo dell'udito e dell'equilibrio, la più complessa è l'orecchio interno, che, a causa della sua forma intricata, è chiamato labirinto. Il labirinto osseo è costituito dal vestibolo, dalla coclea e dai canali semicircolari, ma solo la coclea, piena di fluidi linfatici, è direttamente correlata all'udito. All'interno della coclea è presente un canale membranoso, anch'esso pieno di liquido, sulla cui parete inferiore si trova l'apparato recettore dell'analizzatore uditivo, ricoperto di cellule ciliate. Le cellule ciliate raccolgono le fluttuazioni nel fluido che riempie il canale. Ogni cellula ciliata è sintonizzata su una specifica frequenza sonora, con le cellule sintonizzate sulle basse frequenze situate nella parte superiore della coclea e le alte frequenze vengono captate dalle cellule nella parte inferiore della coclea. Quando le cellule ciliate muoiono per età o per altri motivi, una persona perde la capacità di percepire i suoni delle frequenze corrispondenti.

Limiti della percezione

L'orecchio umano sente nominalmente suoni nella gamma da 16 a 20.000 Hz. Il limite superiore tende a diminuire con l'età. La maggior parte degli adulti non riesce a sentire il suono sopra i 16 kHz. L'orecchio stesso non risponde a frequenze inferiori a 20 Hz, ma possono essere percepite attraverso il senso del tatto.

La gamma di suoni percepiti è enorme. Ma il timpano nell'orecchio è sensibile solo ai cambiamenti di pressione. Il livello di pressione sonora viene solitamente misurato in decibel (dB). Il limite inferiore di udibilità è definito come 0 dB (20 micropascal), e la definizione del limite superiore di udibilità si riferisce più alla soglia del disagio che quindi a perdita dell'udito, contusione, ecc. Questo limite dipende da quanto tempo ascoltiamo il suono. L'orecchio può tollerare aumenti di volume a breve termine fino a 120 dB senza conseguenze, ma l'esposizione a lungo termine a suoni superiori a 80 dB può causare la perdita dell'udito.

Studi più accurati sul limite inferiore dell'udito hanno dimostrato che la soglia minima alla quale il suono rimane udibile dipende dalla frequenza. Questo grafico è chiamato la soglia assoluta dell'udito. In media, ha una regione di massima sensibilità nell'intervallo da 1 kHz a 5 kHz, sebbene la sensibilità diminuisca con l'età nell'intervallo superiore a 2 kHz.
Esiste anche un modo per percepire il suono senza la partecipazione del timpano: il cosiddetto effetto uditivo a microonde, quando la radiazione modulata nella gamma delle microonde (da 1 a 300 GHz) colpisce i tessuti attorno alla coclea, inducendo una persona a percepire vari suoni.
A volte una persona può sentire suoni nella regione a bassa frequenza, anche se in realtà non c'erano suoni di tale frequenza. Ciò è dovuto al fatto che le oscillazioni della membrana basilare nell'orecchio non sono lineari e in essa possono verificarsi oscillazioni con una frequenza diversa tra due frequenze più alte.

Sinestesia

Uno dei fenomeni neuropsichiatrici più insoliti, in cui il tipo di stimolo e il tipo di sensazioni che una persona prova non corrispondono. La percezione sinestetica si esprime nel fatto che oltre alle solite qualità possono verificarsi sensazioni aggiuntive, più semplici o impressioni "elementari" persistenti - ad esempio colori, odori, suoni, sapori, qualità di una superficie strutturata, trasparenza, volume e forma , posizione nello spazio e altre qualità. , non ricevuto con l'aiuto dei sensi, ma esistente solo sotto forma di reazioni. Tali qualità aggiuntive possono sorgere come impressioni sensoriali isolate o anche manifestarsi fisicamente.

C'è, ad esempio, la sinestesia uditiva. Questa è la capacità di alcune persone di "sentire" i suoni quando osservano oggetti in movimento o lampi, anche se non sono accompagnati da fenomeni sonori reali.
Va tenuto presente che la sinestesia è piuttosto una caratteristica neuropsichiatrica di una persona e non è un disturbo mentale. Una tale percezione del mondo circostante può essere avvertita da una persona comune attraverso l'uso di determinate droghe.

Non esiste ancora una teoria generale della sinestesia (scientificamente provata, idea universale al riguardo). Al momento ci sono molte ipotesi e molte ricerche sono in corso in questo settore. Sono già apparse classificazioni e confronti originali e sono emersi alcuni modelli rigorosi. Ad esempio, noi scienziati abbiamo già scoperto che i sinesteti hanno una speciale natura di attenzione - come se "preconscia" - a quei fenomeni che causano loro la sinestesia. I sinesteti hanno un'anatomia cerebrale leggermente diversa e una sua attivazione radicalmente diversa rispetto agli "stimoli" sinestetici. E i ricercatori dell'Università di Oxford (Regno Unito) hanno organizzato una serie di esperimenti durante i quali hanno scoperto che i neuroni ipereccitabili possono essere la causa della sinestesia. L'unica cosa che si può dire con certezza è che tale percezione si ottiene a livello del cervello, e non a livello della percezione primaria delle informazioni.

Conclusione

Le onde di pressione viaggiano attraverso l'orecchio esterno, la membrana timpanica e gli ossicini dell'orecchio medio per raggiungere l'orecchio interno a forma di chiocciola pieno di liquido. Il liquido, oscillando, colpisce una membrana ricoperta di minuscoli peli, ciglia. Le componenti sinusoidali di un suono complesso provocano vibrazioni in varie parti della membrana. Le ciglia che vibrano insieme alla membrana eccitano le fibre nervose ad esse associate; in esse sono presenti serie di impulsi in cui sono “codificate” la frequenza e l'ampiezza di ogni componente di un'onda complessa; questi dati vengono trasmessi elettrochimicamente al cervello.

Dall'intero spettro dei suoni, prima di tutto, si distingue la gamma udibile: da 20 a 20.000 hertz, infrasuoni (fino a 20 hertz) e ultrasuoni - da 20.000 hertz e oltre. Una persona non sente gli infrasuoni e gli ultrasuoni, ma questo non significa che non lo influenzino. È noto che gli infrasuoni, soprattutto al di sotto dei 10 hertz, possono influenzare la psiche umana e causare stati depressivi. Gli ultrasuoni possono causare sindromi asteno-vegetative, ecc.
La parte udibile della gamma di suoni è suddivisa in suoni a bassa frequenza - fino a 500 hertz, suoni a media frequenza - 500-10000 hertz e suoni ad alta frequenza - oltre 10000 hertz.

Questa divisione è molto importante, poiché l'orecchio umano non è ugualmente sensibile a suoni diversi. L'orecchio è più sensibile a una gamma relativamente ristretta di suoni a media frequenza da 1000 a 5000 hertz. Per i suoni di frequenza più bassa e più alta, la sensibilità diminuisce bruscamente. Ciò porta al fatto che una persona è in grado di sentire suoni con un'energia di circa 0 decibel nella gamma delle frequenze medie e non sentire suoni a bassa frequenza di 20-40-60 decibel. Cioè, i suoni con la stessa energia nella gamma delle frequenze medie possono essere percepiti come forti e nella gamma delle basse frequenze come bassi o non essere affatto uditi.

Questa caratteristica del suono è formata dalla natura non per caso. I suoni necessari alla sua esistenza: la parola, i suoni della natura, sono principalmente nella gamma delle frequenze medie.
La percezione dei suoni è notevolmente compromessa se altri suoni suonano contemporaneamente, rumori simili per frequenza o composizione delle armoniche. Ciò significa che, da un lato, l'orecchio umano non percepisce bene i suoni a bassa frequenza e, dall'altro, se nella stanza sono presenti rumori estranei, la percezione di tali suoni può essere ancora più disturbata e distorta .

Valutiamo spesso la qualità del suono. Quando si sceglie un microfono, un programma di elaborazione audio o un formato di registrazione di file audio, una delle domande più importanti è quanto suonerà bene. Ma ci sono differenze tra le caratteristiche del suono che possono essere misurate e quelle che possono essere ascoltate.

Tono, timbro, ottava.

Il cervello percepisce suoni di determinate frequenze. Ciò è dovuto alle peculiarità del meccanismo dell'orecchio interno. I recettori situati sulla membrana principale dell'orecchio interno convertono le vibrazioni sonore in potenziali elettrici che eccitano le fibre del nervo uditivo. Le fibre del nervo uditivo hanno selettività di frequenza dovuta all'eccitazione delle cellule dell'organo di Corti situate in punti diversi della membrana principale: le alte frequenze sono percepite vicino alla finestra ovale, le basse frequenze - nella parte superiore della spirale.

Strettamente correlato alla caratteristica fisica del suono, la frequenza, è il tono che sentiamo. La frequenza è misurata come il numero di cicli completi di un'onda sinusoidale in un secondo (hertz, Hz). Questa definizione di frequenza si basa sul fatto che un'onda sinusoidale ha esattamente la stessa forma d'onda. Nella vita reale, pochissimi suoni hanno questa proprietà. Tuttavia, qualsiasi suono può essere rappresentato da un insieme di oscillazioni sinusoidali. Di solito chiamiamo un tale set un tono. Cioè, un tono è un segnale di una certa altezza, con uno spettro discreto (suoni musicali, suoni vocalici della parola), in cui si distingue la frequenza di un'onda sinusoidale, che ha la massima ampiezza in questo insieme. Un segnale che ha un ampio spettro continuo, le cui componenti di frequenza hanno tutte la stessa intensità media, è chiamato rumore bianco.

Un graduale aumento della frequenza delle vibrazioni sonore viene percepito come un graduale cambiamento di tono dal più basso (basso) al più alto.

Il grado di precisione con cui una persona determina l'altezza di un suono a orecchio dipende dall'acutezza e dall'allenamento del suo udito. L'orecchio umano è bravo a distinguere due toni che sono vicini in tono. Ad esempio, nella regione di frequenza di circa 2000 Hz, una persona può distinguere tra due toni che differiscono l'uno dall'altro in frequenza di 3-6 Hz o anche meno.

Lo spettro di frequenza di uno strumento musicale o di una voce contiene una sequenza di picchi equidistanti: le armoniche. Corrispondono a frequenze che sono multipli di una frequenza base, la più intensa delle onde sinusoidali che compongono il suono.

Il suono speciale (timbro) di uno strumento musicale (voce) è associato all'ampiezza relativa di varie armoniche e il tono percepito da una persona trasmette in modo più accurato la frequenza di base. Il timbro, essendo un riflesso soggettivo del suono percepito, non ha una valutazione quantitativa ed è caratterizzato solo qualitativamente.

In un tono "puro", c'è solo una frequenza. Solitamente, il suono percepito è costituito dalla frequenza del tono fondamentale e da diverse frequenze di "impurità", chiamate armonici. Gli armonici sono un multiplo della frequenza del tono fondamentale e minori della sua ampiezza. Il timbro del suono dipende dall'intensità distribuzione sugli armonici.Lo spettro della combinazione di suoni musicali, chiamato accordo, risulta essere più complesso.In tale spettro, ci sono diverse frequenze fondamentali insieme a armonici di accompagnamento.

Se la frequenza di un suono è esattamente il doppio della frequenza di un altro, l'onda sonora "si adatta" l'una all'altra. La distanza di frequenza tra tali suoni è chiamata ottava. La gamma di frequenze percepite da una persona, 16-20.000 Hz, copre approssimativamente da dieci a undici ottave.

Ampiezza delle vibrazioni sonore e loudness.

La parte udibile della gamma di suoni è suddivisa in suoni a bassa frequenza - fino a 500 Hz, suoni a media frequenza - 500-10.000 Hz e suoni ad alta frequenza - oltre 10.000 hertz. L'orecchio è più sensibile a una gamma relativamente ristretta di suoni a media frequenza da 1000 a 4000 Hz. Cioè, i suoni della stessa forza nella gamma delle frequenze medie possono essere percepiti come forti e nella gamma delle frequenze basse o alte - come bassi o non essere affatto ascoltati. Questa caratteristica della percezione del suono è dovuta al fatto che le informazioni sonore necessarie per l'esistenza di una persona - la parola oi suoni della natura - vengono trasmesse principalmente nella gamma delle frequenze medie. Pertanto, il volume non è un parametro fisico, ma l'intensità di una sensazione uditiva, una caratteristica soggettiva del suono associata alle peculiarità della nostra percezione.

L'analizzatore uditivo percepisce un aumento dell'ampiezza di un'onda sonora dovuto ad un aumento dell'ampiezza di vibrazione della membrana principale dell'orecchio interno e alla stimolazione di un numero crescente di cellule ciliate con la trasmissione di impulsi elettrici ad una frequenza più elevata e lungo un maggior numero di fibre nervose.

Il nostro orecchio può distinguere l'intensità del suono nella gamma dal più debole sussurro al rumore più forte, che corrisponde all'incirca a un aumento di 1 milione di volte nell'ampiezza del movimento della membrana principale. Tuttavia, l'orecchio interpreta questa enorme differenza nell'ampiezza del suono come circa 10.000 volte la variazione. Cioè, la scala dell'intensità è fortemente "compressa" dal meccanismo di percezione del suono dell'analizzatore uditivo. Ciò consente a una persona di interpretare le differenze nell'intensità del suono su una gamma estremamente ampia.

L'intensità del suono è misurata in decibel (dB) (1 bel è uguale a dieci volte l'ampiezza). Lo stesso sistema viene utilizzato per determinare la variazione di volume.

Per confronto, possiamo fornire un livello approssimativo di intensità di diversi suoni: un suono appena udibile (soglia uditiva) 0 dB; sussurro vicino all'orecchio 25-30 dB; parlato di volume medio 60-70 dB; parlato molto forte (urla) 90 dB; ai concerti di musica rock e pop al centro della sala 105-110 dB; accanto a un aereo di linea che decolla 120 dB.

L'entità dell'aumento del volume del suono percepito ha una soglia di discriminazione. Il numero di gradazioni di volume distinguibili alle medie frequenze non supera i 250, alle basse e alle alte frequenze diminuisce bruscamente e si attesta in media intorno ai 150.

L'ipoacusia è una condizione patologica caratterizzata da perdita dell'udito e difficoltà di comprensione del linguaggio parlato. Si verifica abbastanza spesso, specialmente negli anziani. Tuttavia, oggi c'è una tendenza verso uno sviluppo precoce della perdita dell'udito, anche tra i giovani e i bambini. A seconda di quanto sia indebolito l'udito, la perdita dell'udito è suddivisa in diversi gradi.

Cosa sono i decibel e gli hertz

Qualsiasi suono o rumore può essere caratterizzato da due parametri: altezza e intensità del suono.

Pece

L'altezza di un suono è determinata dal numero di vibrazioni dell'onda sonora ed è espressa in hertz (Hz): più alto è l'hertz, più alto è il tono. Ad esempio, il primissimo tasto bianco a sinistra su un pianoforte convenzionale (la “subcontroctave”) produce un suono grave a 27.500 Hz, mentre l'ultimo tasto bianco a destra (“fino” alla quinta ottava) produce 4186.0 Hz .

L'orecchio umano è in grado di distinguere i suoni all'interno della gamma di 16-20.000 Hz. Tutto ciò che è inferiore a 16 Hz è chiamato infrasuono e qualsiasi cosa oltre 20.000 è chiamato ultrasuono. Sia gli ultrasuoni che gli infrasuoni non sono percepiti dall'orecchio umano, ma possono influenzare il corpo e la psiche.

Per frequenza, tutti i suoni udibili possono essere suddivisi in frequenze alte, medie e basse. I suoni a bassa frequenza sono fino a 500 Hz, a media frequenza - entro 500-10.000 Hz, ad alta frequenza - tutti i suoni con una frequenza superiore a 10.000 Hz. L'orecchio umano, a parità di forza d'urto, sente meglio i suoni a media frequenza, che vengono percepiti come più forti. Di conseguenza, i suoni a bassa e alta frequenza vengono "sentiti" più silenziosi o addirittura "smettono di suonare" del tutto. In generale, dopo 40-50 anni, il limite superiore di udibilità dei suoni diminuisce da 20.000 a 16.000 Hz.

potenza sonora

Se l'orecchio è esposto a un suono molto forte, il timpano può rompersi. Nell'immagine sotto - una membrana normale, sopra - una membrana con un difetto.

Qualsiasi suono può influenzare l'organo dell'udito in modi diversi. Dipende dalla sua potenza sonora, o volume, che si misura in decibel (dB).

L'udito normale è in grado di distinguere i suoni che vanno da 0 dB in su. Se esposto a un suono forte superiore a 120 dB.

L'orecchio umano più confortevole si sente nell'intervallo fino a 80-85 dB.

Per confronto:

• foresta invernale con tempo calmo - circa 0 dB,
• fruscio di foglie nella foresta, parco - 20-30 dB,
• discorso colloquiale ordinario, lavoro d'ufficio - 40-60 dB,
• rumore del motore dell'auto - 70-80 dB,
• urla forti - 85-90 dB,
• il tuono rotola - 100 dB,
• un martello pneumatico a una distanza di 1 metro da esso - circa 120 dB.

Gradi di perdita dell'udito rispetto al volume

Di solito si distinguono i seguenti gradi di perdita dell'udito:

• Udito normale: una persona sente suoni nell'intervallo da 0 a 25 dB e oltre. Distingue il fruscio delle foglie, il canto degli uccelli nella foresta, il ticchettio di un orologio da parete, ecc.
• Perdita dell'udito:

1. I grado (lieve): una persona inizia a sentire suoni da 26-40 dB.
2. II grado (moderato): la soglia per la percezione dei suoni parte da 40–55 dB.
3. III grado (grave) - sente suoni da 56-70 dB.
4. IV grado (profondo) - da 71 a 90 dB.

• La sordità è una condizione in cui una persona non riesce a sentire un suono più forte di 90 dB.

Una versione abbreviata dei gradi di perdita dell'udito:

1. Grado di luce: la capacità di percepire suoni inferiori a 50 dB. Una persona comprende quasi completamente il discorso colloquiale a una distanza superiore a 1 m.
2. Grado medio: la soglia per la percezione dei suoni inizia con un volume di 50-70 dB. La comunicazione tra loro è difficile, perché in questo caso una persona sente bene il discorso a una distanza massima di 1 m.
3. Grado grave - più di 70 dB. Il parlato di intensità normale non è più udibile o incomprensibile vicino all'orecchio. Devi urlare o usare un apparecchio acustico speciale.

Nella vita pratica quotidiana, gli specialisti possono utilizzare un'altra classificazione della perdita dell'udito:

1. Udito normale. Una persona ascolta discorsi conversazionali e sussurra a una distanza superiore a 6 m.
2. Lieve perdita dell'udito. Una persona comprende il discorso conversazionale da una distanza superiore a 6 m, ma sente un sussurro a non più di 3-6 metri da lui. Il paziente può distinguere il discorso anche con rumore estraneo.
3. Moderato grado di perdita dell'udito. Un sussurro distingue a una distanza non superiore a 1-3 me il normale discorso conversazionale - fino a 4-6 m La percezione del parlato può essere disturbata da rumori estranei.
4. Grado significativo di perdita dell'udito. Il discorso conversazionale non si sente oltre che a una distanza di 2-4 me un sussurro - fino a 0,5-1 m C'è una percezione illeggibile delle parole, alcune singole frasi o parole devono essere ripetute più volte.
5. Grado grave. Il sussurro è quasi indistinguibile anche all'orecchio, il discorso colloquiale, anche quando si urla, è appena distinguibile a una distanza inferiore a 2 M. Legge di più le labbra.

Gradi di perdita dell'udito rispetto al tono

• faccio gruppo. I pazienti sono in grado di percepire solo le basse frequenze nella gamma di 125-150 Hz. Rispondono solo a voci basse e forti.
• II gruppo. In questo caso, diventano disponibili per la percezione frequenze più alte, che sono nell'intervallo da 150 a 500 Hz. Di solito, le semplici vocali colloquiali "o", "y" diventano distinguibili per la percezione.
• III gruppo. Buona percezione delle basse e medie frequenze (fino a 1000 Hz). Tali pazienti ascoltano già musica, distinguono il campanello, ascoltano quasi tutte le vocali e colgono il significato di frasi semplici e singole parole.
• Gruppo IV. Diventa accessibile alla percezione delle frequenze fino a 2000 Hz. I pazienti distinguono quasi tutti i suoni, nonché singole frasi e parole. Capiscono il discorso.

Questa classificazione della perdita dell'udito è importante non solo per la corretta selezione di un apparecchio acustico, ma anche per determinare i bambini in una scuola normale o specializzata per.

Diagnosi di perdita dell'udito

L'audiometria può aiutare a determinare il grado di perdita dell'udito in un paziente.

Il modo affidabile più accurato per identificare e determinare il grado di perdita dell'udito è l'audiometria. A tale scopo, il paziente viene messo su cuffie speciali, in cui viene applicato un segnale di frequenze e forza appropriate. Se il soggetto sente un segnale, lo comunica premendo il pulsante del dispositivo o annuendo con la testa. Sulla base dei risultati dell'audiometria, viene costruita un'adeguata curva di percezione uditiva (audiogramma), la cui analisi consente non solo di identificare il grado di perdita dell'udito, ma anche in alcune situazioni di ottenere una comprensione più approfondita della natura di perdita dell'udito.
A volte, durante l'esecuzione dell'audiometria, non indossano le cuffie, ma usano un diapason o semplicemente pronunciano determinate parole a una certa distanza dal paziente.

Quando vedere un medico

È necessario contattare un medico ORL se:

1. Hai cominciato a girare la testa verso chi parla, e nello stesso tempo a sforzarti di ascoltarlo.
2. I parenti che vivono con te o gli amici che sono venuti a trovarti fanno un'osservazione sul fatto che hai acceso la TV, la radio, il lettore a un volume troppo alto.
3. Il campanello ora non è chiaro come prima o hai smesso di sentirlo del tutto.
4. Quando parli al telefono, chiedi all'altra persona di parlare più forte e più chiaro.
5. Hanno iniziato a chiederti di ripetere ciò che ti è stato detto di nuovo.
6. Se c'è rumore in giro, diventa molto più difficile ascoltare l'interlocutore e capire di cosa sta parlando.

Nonostante il fatto che, in generale, prima si fa la diagnosi corretta e si inizia il trattamento, migliori sono i risultati e più è probabile che l'udito persista per molti anni a venire.