| Как чуваме |
|
Ухото - един чудесен орган Ухото е един съвършен и много чувствителен орган на човешкото тяло. Основна задача на ухото е да улавя и анализира звуковете постъпващи от околния свят. Друга много важна задача е да осигурява чувството за равновесие. Най-добрият начин да се опише действието на ухото е да се посочи пътя, който изминават звуковите вълни в ухото. Ухото се състои от три отделни части:
На следващите страници можете да прочетете подробно описание на ухото и неговото действие. Външно ухо Видимата част на ухото се нарича ушна мида и има форма наподобяваща формата на охлюв. До нея достигат най-напред звуковите вълни. Благодарение на специалната си форма тя насочва звуковите вълни към ушния канал. Ако липсваше ушната мида, голяма част от звуковите вълни нямаше да попадат в ушния канал и това ще затрудни чуването и разбирането на звуците и човешката реч. Наличието на ушна мида е много важно поради разликата в звуковото налягане извън и вътре в ухото. Акустичното съпротивление на въздуха вътре в ухото е по-голямо от съпротивлението на въздуха извън ухото поради факта, че вътре в ухото акустичното налягане е по-високо, от това извън ухото. С цел по-голяма част от звуковите вълни да бъдат насочени да постъпят в ухото, съпротивлението, което те срещат не трябва да бъде много голямо. Съгласуването на ниското външно акустично съпротивление с високото съпротивнление на ушния канал се осъществява от ушната мида и това допринася за постъпване на по-голяма част от звуковите вълни в ушния канал. След като звуковите вълни преминат през ушната мида, те преминават през ушния канал, с дължина два-три сантиметра, и достигат до ушното тъпанче известно и като слухова мембрана. Ушно тъпанче Ушното тъпанче ( слуховата мембрана) , с което започва средното ухо, е изключително чувствително. За да бъде то предпазено от външни въздействия, ушният канал има извита форма и едновременно с това секретът -церумен (“ушната кал”) -предпазва от нежелани частици от прах, малки инсекти и други замърсявания. Освен да предпазва ушното тъпанче, ушният канал действа и като естествен слухов апарат, усилващ по определен начин звуците и човешката реч. По такъв начин той компенсира някои слаби страни на човешкия глас и улеснява чуването и разбирането на речта. Средното ухо Трите костички Ушното тъпанче е много тънко, има диаметър от 8-10 милиметра и се държи опънато с помощта на малки мускули. Постъпващите звукови вълни карат тъпанчето да трепти. Трептенията на тъпанчето се предават по нататък към вътрешното ухо с помощта на три костички: чукче (maleus), наковалня (incus), и стреме (stapes). Тези три костички образуват особен вид мост и стремето, което е последната костичка по пътя на звука, е свързано с овално прозорче. Овалното прозорче е една мембрана осигуряваща достъп до слуховия охлюв във вътрешното ухо. Когато ушното тъпанче трепти, звукът се предава посредством чукчето към наковалнята, а от нея към стремето и то от своя страна предава звука към овалното прозорче. Средното ухо действа като един акустичен трансформатор, които усилва звуковите вълни при тяхното предаване към вътрешното ухо. Налягането на звуковите вълни върху овалното прозорче е около 20 пъти по голямо, отколкото налягането върху ушното тъпанче. Увеличаването на налягането се дължи на разликата в размерите на относително голямото по площ ушно тъпанче и значително по-малкото по площ овално прозорче. Този принцип за трансформиране на налягането може да се онагледи със забиването на кабарче в твърдо дърво. Острия връх на кабърчето упражнява много по-голямо налягане върху дървото и се забива в него, а голямата по площ глава на кабарчето упражнява много по-малко налягане върху натискащия пръст и не се забива в него. Евстахиевата тръба Евстахиевата тръба също се намира в средното ухо и свързва ухото с най-задната част на небцето. Тя служи за изравняване на атмосферното налягане от двете страни на ушното тъпанче и по такъв начин предпазва от повишаване на налягането в средното ухо. По време на преглъщане евстахиевата тръба се отваря и изравнява атмосферното налягането вътре в ухото с това извън него. В повечето случаи налягането се изравнява автоматично, но ако това не стане, може да се наложи да се направи енергично преглъщане, което ще предизвика отваряне на евстахиевата тръба и изравняване на налягането. Увеличено налягане в ухото може да се получи в случай на бърза промяна на външното налягане, например по време на полет или пътуване в планинска местност. Ако налягането не е изравнено, тогава тъпанчето се отмества от нормалното си равновесно положение, което от своя страна влошава преобразуването на звуковите трептения в трептения на ушното тъпанче, а това води до влошено чуване. Големи разлики в налягането предизвикват дискомфорт или даже лека болка. Вътрешното ухо Вибрациите на ушното тъпанче се предават на овалното прозорче и звуковите вълни продължават своя път във вътрешното ухо. Тук се намира цял лабиринт от тръби и проходи, изграждащи вестибуларния апарат и кохлеята. Кохлеaта Кохлеaта има задача да преобразува звуковите вълни в електрически сигнали, които се изпращат към мозъка. Мозъкът от своя страна обработва тези сигнали и изгражда звукови образи, които ние разпознаваме и осмисляме. Кохлеята наподобява черупката на охлюв или навита тръба. Тя е запълнена с течност наречена перилимф и съдържа две близко разположени мембрани. Тези мембрани формират особена преграда в кохлеaта, която разделя целия обем на две части. За да се осигури свободно преминаване на тази течност от едната част във другата, преградата притежава малък отвор (хеликотерма). С това се осигурява предаване на звуковите вълни от овалното прозорче към целия обем на течността в кохлеята. Когато течността в кохлеята се движи тя привежда в движение хиляди микроскопични власинкови клетки, разположени в разделителната преграда. Тези клетки, на брой около 24,000, са подредени в четири дълги редици. Власинковите клетки са свързани със слуховия нерв и в зависимост от движението на течността в кохлеята, различни клетки започват колебателно движение. Клетките, когато са в движение, изпращат електрически сигнали по слуховия нерв в слуховия център на мозъка. Той от своя страна обработва получените сигнали и ги преобразува в звукови образи, които биват разпознавани и осмисляни. Тези власинкови клетки са в основата на нашата способност да чуваме. Ако тези клетки бъдат увредени, тогава се влошава нашата способност до чуваме. Вестибуларният апарат Друга важна част на вътрешното ухо е органът на равновесието, наречен вестибуларен апарат. Той регистрира движенията на тялото и дава възможност да пазим равновесие, като във всеки момент определя положението на тялото по отношение на вертикалната посока. Състои се от три пръстеновидни прохода, разположени в три различни равнини. Трите пръстеновидни прохода са запълнени с течност която се движи в съответствие на движението на нашето тяло. Освен течността тези пръстеновидни проходи притежават хиляди власинкови клетки, привеждани в движение от движението на течността, при което изпращат нервни импуси към мозъка. Мозъкът дешифрира получените нервни импулси и осигурява нашата способност да пазим равновесие. Определяне на посоката от която идва звукът. Наличието на две уши дава възможност за определяне на посоката от която идва звукът. Закъснението във времето, дължината на звуковата вълна и височината на тона на звука са трите фактора, които играят важна роля при определяне на посоката, от която идва звукът. В следващото описание те се разглеждат поотделно, но когато човек определя посоката на звука, трите фактора действат съвместно. Закъснение във времето Закъснението във времето е от особена важност, когато определяме посоката на звука, имащ форма на импулс, например рязък звук, получаван от удара на два предмета. Ако звукът идва под ъгъл спрямо осевата равнина на лицето, тогава звуковите вълни достигат в различни моменти от времето до двете уши. Разликата във времето се дължи на различното разстояние, което изминава звукът за да достигне до всяко ухо. По-голямото разстояние определя по-късно пристигане на звука. Мозъкът определя закъснението във времето и от това посоката от която идва звука. Дължина на вълната Когато звуците са по-високи по честота (над 1 kHz), главна роля за определяне на посоката на звука играе дължината на звуковата вълна. Дължината на вълната при тези звуци е около 30 сантиметра или по-малка. Когато човек слуша звуци с дължина на вълната сравнима с размерите на човешката глава , тогава главата започва да играе ролята на екран за звука. Ако звукът идва от дясно, главата пречи на звука да достига лявото ухо. За по-ниските звуци (под 1 kHz) с по-голяма дължина на вълната, главата не може да екранира звука и той достига безпрепятствено до двете уши. Височината на тона Ако звукът не идва от страни, а малко от горе или от долу, или точно пред или зад лицето, в този случай липсва закъснение във времето между сигналите идващи от двете уши. В такива случаи е важна ролята на външното ухо за определяне посоката на звука. Опитът ни е научил, че височината на тона може да помогне за определяне на източника на звук. Хората носещи каска при управляване на мотоциклет често имат затруднения при определяне на посоката на сигнала на бърза помощ, дали идва отпред или отзад Звуците са въздушни вълни Звуковите вълни се създават при движение на молекулите на въздуха и тяхната енергия се предава на съседните молекули. Звуците могат да бъдат от най-различен характер. Съществуват прости звуци напр. чистите тонове, съдържащи само една честотна компонента и сложни (комплексни) звуци напр. човешката реч или различните шумове, които съдържат множество честотни компоненти. Повечето звуци, които чуваме всеки ден са сложни звуци. Честота Честотата на звука се определя от броя на периодите на звуковата вълна за една секунда. Мерната единица е херц (Hz). Честотата на звука расте с увеличаване на броя на периодите за една секунда. Трептенията от 20 до 20,000 периода за секунда се възприемат от здравото човешко ухо като звук. Високо разположени звуци са например звукът от флейта пиколо или пеенето на птиците. Ниско разположени звуци са например звуците от баскитара или далечен звук на гръмотевица. Децибел (dB) Понятието децибел (deciBel) и скала измерена в децибели се използват в целия свят за измерване на звукови нива. Скалата в децибели е логаритмична скала при която удвояване на звуковото налягане два пъти съответства на нарастване на нивото със 6 dB. Много е важно да се изясни че понятието децибел има по-различен смисъл от други мерни единици като напр. метър, волт, които имат точно определена стойност еталон. Понатието децибел отразява логаритъм от отношението на две стойности. Удвояването на звуковото налягане съответства на увуличаване на звуковото ниво със шест децибела. Много често звуковото налягане се изразява или в dB SPL при което стойността на знаменателя на отношението e звуковото налягане на най-слабия звук с честота 1000, който човек с нормален слух може да чуе, или в dB HL при което знаменателя на отношението е различен за всяка честота и е равен на най-слабия звук с тази честота, който може да бъде чут от човек с нормален слух. Тези прагови стойности на минималното звуково налягане са различни за различните честоти, поради което 0 dB SPL и 0dB HL са различни за различните честоти освен за 1000 Hz. Примери за звуци с различен интензитет изразен в dB(HL): : Излитане на мощна ракета |
