Звукопроводящая и звуковоспринимающая функции слухового анализатора
1.История изучения слуховой системы насчитывает много веков. Ещё во времена древних греков внимание учёных врачей и философов привлекали вопросы, связанные с закономерностями слухового восприятия.
Истоки науки о звуке (акустике), методах выявления нарушений слуха и их лечения можно найти в трудах учёных Древней Греции, Египта, Рима.
Необходимость изучения функциональной организации органов чувств, и в частности слуховой системы, была впервые показана И.М. Сеченовым в его труде «Рефлексы головного мозга»(1863). Сеченов выдвинул впервые в истории изучения физиологии чувств предположение о том, что различия ощущений обусловлены не только структурой переферических рецепторных аппаратов, но и спецификой процесса возбуждения в самом нервном волокне. Новый этап в развитии физиологии органов чувств неразрывно связан с работами И.П. Павлова в области физиологии ВНД.
ЗВУК И ЕГО ВИДЫ
Адекватным раздражителем слухового анализатора является звук, который представляет собой колебательные движения среды (воздуха, воды, почвы). В звуке, как и во всяком колебательном движении, различают амплитуду-размах колебаний, период-время, в течении которого совершается полное колебательное движение, и частоту-число колебаний в 1с.
Источником звука является колеблющееся тело. В силу упругости, присущей любому веществу, любой среде, колебания, возникающие в одном месте, передаются на соседние участки, причём возникают уплотнения и разрежения среды. Эти уплотнения и разрежения распространяются во все стороны с определённой скоростью, зависящей от величины упругости и плотности среды. Так возникают звуковые волны, состоящие из чередующихся друг с другом уплотнений и раздражений среды.
Одинаковые состояния колеблющейся среды, т.е. сгущения, разрежения и все промежуточные состояния, называют фазами звуковой волны. Расстояния между одинаковыми фазами называют длиной волны. Скорость распространения звуковой волны неодинакова в различных средах. Так, например, в воздухе при 0град.она ровна 332м.с., а в воде 1450м.с. С повышением температуры скорость звука в воздухе увеличивается.
По характеру колебательных движений звуки делятся на две группы- тоны и шумы. Если колебания совершаются ритмично, т.е. через определённые промежутки времени повторяются одинаковые фазы звуковой волны, то образующийся при этом звук воспринимается как музыкальный тон.
Простейший вид тона –гармоническое колебание –чистый тон. Закон, по которому происходит это колебание, графически изображается синусоидой. Примером чистого тона может служить звук камертона. Другую группу звуков составляют шумы. К шумам относят звуки-скрипа, стука, крика, гула, воя, шороха. Шумы представляют собой совокупность беспорядочных колебаний, не связанных между собой какой-либо правильной числовой зависимостью, которая характерна для гармонических колебаний, входящих в состав музыкальных звуков.
СВОЙСТВА ЗВУКА
В звуке различают три основных свойства: силу, высоту и тембр.
Сила звука- зависит от величины амплитуды колебаний. Чем больше амплитуда, т.е. шире размах колебаний, тем звук сильнее, и, наоборот, чем меньше размах, тем меньше сила звука. Амплитуда колебаний ветвей звучащего камертона постепенно уменьшается, уменьшается размах колебаний частиц окружающей среды (воздуха) и соответственно-сила звука камертона. Сила звука определяется величиной давления, которое производит звуковая волна на единицу поверхности. Звуковое давление (как и атмосферное)изменяется в паскалях(па), показывающих, какая сила в ньютонах(Н) действует на площадь в квадратных метрах. На практике измеряют силу звука в дБ.
Уровень интенсивности разных звуков
| Звук | Уровень его интенсивности в дБ |
| Едва слышимый звук(порог слышимости) Шелест листьев при ветре Обычный шёпот(около уха) Шумовой фон в городе ночью Шум спокойной улицы днём Речь средней громкости Шум в поезде метро Шум авиационного мотора | 25-30 50-60 60-70 |
Высота звука- зависит от частоты колебаний звучащего тела и измеряется числом полных колебаний в секунду. Звуки с малым числом колебаний в секунду(до 200-300)называют низкими, с большим числом колебаний (выше 2000)-высокими. Число колебаний в секунду обозначается сокращённо Гц.
Тембр звука. Тембром, или окраской, звука называют то его свойство, благодаря которому можно отличить друг от друга одинаковые по интенсивности и по высоте звуки, издаваемые разными источниками.
Если взять одну и ту же ноту с одной и той же силой на скрипке, на рояле, на трубе, в каждом случае получается свой характерный звук. Ни по высоте, ни по силе эти звуки не отличаются друг от друга, но они разнятся своим оттенком, своей окраской, или своим тембром.
В природе чистые тоны почти не встречаются. В музыкальных звуках различают основной тон, и ряд добавочных тонов, или обертонов. Обертоны и придают звукам тембровую окраску.
Громкость звука. Сила звука является его физическим свойством, громкостью звука обозначают интенсивность слухового ощущения.
ЗВУКИ РЕЧИ
Из всех звуков окружающего мира наибольшее значение для человека имеют звуки речи. С акустической точки зрения речь представляет собой поток различных звуков, прерывающийся паузами разной длительности. Особенности звуков речи определяются различием их акустических свойств: высоты, силы, тембра и длительности. Разнообразное сочетание этих свойств звуков речи является той материальной основой, которая служит для выражения мысли.
Звуки речи делятся на две основные группы- гласные и согласные. Гласные звуками, согласные преимущественно шумовыми.
Гласные звуки. Различие между отдельными гласными определяется характерными для каждого гласного формантами. Форманты представляют собой отдельные усиленные области частот, составляющих сложный спектр звуков речи. Так например, гласный звук А независимо от своего основного тона, т.е. независимо от того, на какой высоте голоса он произнесён, имеет характерную для звука форманту, охватывающую область от 1000-1400Гц.
Формативный состав гласных звуков
| Звуки | Форматы | |
| Основная(Гц) | Добавочная(Гц) | |
| У Ы О А Э и | 200-600 200-600 400-800 1000-1400 1500-2300 2800-4200 | 1500-2300 600-1000 |
Из приведённой таблицы видно, что гласные у,ы, о-характеризуются низкими форматами 9от 200-800), а гласные э, и – высокими (от1500-4200), для гласного же а характерны форманты средней частоты (от 1000-1400), так что звуки у,ы,о можно условно считать «низкими», в то время как и,э являются «высокими» звуками.
Из этой таблицы видно, что гласные ы, э имеют, кроме основных формант, добавочные формативные области, отличающиеся от основных меньшей интенсивностью.
Согласные звуки также обладают определёнными акустическими характеристиками, но значительно более сложными. Для Р характерны биения звука с частотой около 20 колебаний в секунду и форманту в области 1200-6300 Гц, а согласный С – 4200-8600 Гц. Звуковой спектр согласных настолько сложен, что вопрос о физической природе этих звуков не может считаться окончательно разрешённым. Если в силу каких-либо причин устраняются или ослабляются форманты, характеризующие речевые звуки, то речь становиться неразборчивой , даже если она обладает достаточной громкостью.