הפסיכולוגיה המודרנית רואה כל תפיסה כפעולה, תוך שימת דגש על אופייה הפעיל. זה חל לחלוטין על תפיסת הדיבור, שבמהלכה המאזין לא רק מקליט ומעבד מידע נכנס, אלא, מראה פעילות נגדית, מנבא ללא הרף, מעצב אותו, משווה את מה שנשמע בפועל עם המודל, מבצע את התיקונים הנדרשים, וכן, לבסוף, מקבל את ההחלטה הסופית לגבי המשמעות המוכלת בחלק המושמע של ההודעה

כדי לנווט נכון בעולם הסובב אותך, חשוב לתפוס לא רק כל אובייקט בודד (שולחן, פרח, קשת בענן), אלא גם את המצב, קומפלקס של כמה חפצים כמכלול (חדר משחקים, תמונה, מנגינה נשמעת) שילוב מאפיינים בודדים של אובייקטים ויצירת תפיסת תמונה הוליסטית עוזר - תהליך השתקפות על ידי אדם של אובייקטים ותופעות של העולם הסובב עם השפעתם הישירה על החושים. תפיסת אפילו עצם פשוט היא תהליך מורכב מאוד הכולל עבודה של מנגנונים תחושתיים (תחושתיים), מוטוריים ודיבורים. התפיסה מבוססת לא רק על התחושות שכל רגע מאפשרות לך להרגיש את העולם סביבך, אלא גם על החוויה הקודמת של אדם צומח.

ילד לא נולד עם יכולת מוכנה לתפוס את העולם סביבו, אלא לומד לעשות זאת. בגיל הגן הצעיר, התמונות של אובייקטים נתפסים מאוד מעורפלים ולא ברורים. אז, ילדים בני שלוש או ארבע לא מזהים מורה לבושה בתחפושת שועל במטינה, למרות שפניה פתוחות. אם ילדים נתקלים בדימוי של אובייקט לא מוכר, הם תופסים פרט כלשהו מהתמונה ובהסתמך עליו, מבינים את כל האובייקט המתואר. לדוגמה, כאשר ילד רואה צג מחשב בפעם הראשונה, ילד עלול לתפוס אותו כטלוויזיה.

למרות העובדה שילד מלידה יכול לראות, לתפוס צלילים, יש ללמד אותו באופן שיטתי לשקול, להקשיב ולהבין מה הוא תופס. מנגנון התפיסה מוכן, אך הילד עדיין לומד להשתמש בו

תגובות שמיעתיות בינקות משקפות תהליך אקטיבי של מימוש יכולת שפה ורכישת ניסיון שמיעתי, ולא תגובות פסיביות של הגוף לצליל.

כבר במהלך החודש הראשון לחייו משתפרת מערכת השמיעה ומתגלה יכולת ההסתגלות המולדת של השמיעה של האדם לתפיסת הדיבור. בחודשי החיים הראשונים, הילד מגיב לקול האם, ומבדיל אותו מצלילים אחרים ומקולות לא מוכרים.

ביילודים, אפילו בפגים, בתגובה לקול חזק או לקול רעשן, מופיעות תגובות מוטוריות שונות: הילד עוצם את עיניו, מקמט את המצח, יש לו העווית בכי, הנשימה מואצת. לפעמים התגובות עשויות להיות שונות: הילד מותח את זרועותיו, פושט את אצבעותיו, פותח את פיו, עושה תנועות יניקה. התגובה לצליל חזק עשויה להיות מלווה גם בעוויתות של גלגלי העיניים, התכווצות ולאחר מכן התרחבות האישונים. בשבוע השני לחיים מופיע ריכוז שמיעתי - ילד בוכה משתתק עם גירוי שמיעתי חזק ומקשיב.

התפתחות התפיסה בקרב ילדים בגיל הרך קשורה ישירות לחינוך חושי. חינוך חושי מכוון ללמד ילדים תפיסה מלאה, מדויקת ומפורטת יותר של תכונות כגון צבע, צורה וגודל. גיל הגן הצעיר יותר הוא הטוב ביותר לשיפור פעילות איברי החישה של הילד. תפיסה מפותחת היא המפתח להצלחת הילד בבית הספר, והיא הכרחית גם לסוגים רבים של פעילויות מקצועיות למבוגרים.

הצלחת ההתפתחות החושית של הילד תלויה במידה רבה בהתנהלות המוסמכת של משחקים ופעילויות מיוחדות על ידי מבוגרים. ללא פעילויות כאלה, התפיסה של ילדים נשארת שטחית, מקוטעת לאורך זמן, מה שבתורו מקשה על התפתחות החשיבה, הזיכרון והדמיון שלהם.

התפיסה נוצרת בקשר להתפתחות, סיבוך הפעילות של מנתחים. כשהילד מתמודד מדי יום עם אנשים מסוימים ועם חפצים מסביב, הילד חווה כל הזמן גירויים חזותיים, שמיעתיים, עוריים ואחרים. בהדרגה, הגירויים הנגרמים על ידי אובייקט נתון מבודדים מכל ההשפעות של אובייקטים ותופעות שמסביב, קשורים זה בזה, מה שמוביל להופעתה של תפיסה של התכונות של אובייקט זה.

החשוב ביותר להיווצרות התפיסה, כמו גם תהליכים נפשיים אחרים, הוא חיזוק.

הבידוד של קומפלקס גירויים הקשור לאובייקט נתון ויצירת קשרים ביניהם מוצלח אם אובייקט זה רכש חשיבות מסוימת עבור הילד או, בשל חריגותו, גורם לרפלקס התמצאות-חקרני.

במקרה זה, הבחירה הנכונה של קומפלקס גירויים ויצירת קשרים מתאימים נתמכת בהשגת התוצאה הרצויה, וכתוצאה מכך מתרחש התפתחות ושיפור התפיסה.

אופייני שהילד מתחיל לתפוס קודם כל מה החשיבות החיונית ביותר עבורו, מה קשור בסיפוק צרכיו החיוניים. כך, מכל האנשים והחפצים שמסביב, התינוק קודם כל בודד ומזהה את האם שדואגת לו. בעתיד, מגוון העצמים והתופעות הנתפסים מתרחב יותר ויותר.

ילדים בגיל הרך משיגים הצלחה רבה בתפיסת המילים של שפת האם שלהם, כמו גם בהבחנה של מנגינות פשוטות.

יחד עם זאת, מתן שמות של אובייקטים ותופעות נתפסים על ידי מבוגר, ולאחר מכן על ידי הילד עצמו, מושך ניסיון עבר הקשור למילה זו, המעניק לתפיסה אופי משמעותי ומודע.

בתנאים של תהליך פדגוגי מאורגן כהלכה, ילד בגיל הגן לומד בהדרגה לא להסתפק ברושם ראשוני, אלא לחקור, לבחון, לחוש את החפצים הסובבים, ולהקשיב ביתר תשומת לב למה שאומרים לו. כתוצאה מכך, דימויי תפיסת המציאות הסובבת שעולים בראשו נעשים מדויקים יותר ועשירים בתוכן.

במקביל לחזות, הם מפתחים גם סוגים אחרים של תפיסה, ביניהם יש צורך קודם כל לשים לב למישוש ולשמיעתי.

הילד מוקף בצלילים רבים: מוזיקה, ציוץ ציפורים, רשרוש דשא, רעשי רוח, רחש מים...

מאזין לצלילים, משווה את הצליל שלהם ומנסה לחזור עליהם, הילד מתחיל לא רק לשמוע, אלא גם להבחין בין צלילי הטבע המולד שלו.

השמיעה ממלאת תפקיד מוביל ביצירת דיבור קולי. הוא מתפקד מהשעות הראשונות לחייו של ילד. כבר מהחודש הראשון מתפתחים רפלקסים מותנים שמיעתיים, ומחמישה חודשים תהליך זה מסתיים די מהר. התינוק מתחיל להבחין בין קול האם, מוזיקה וכו'. ללא חיזוק, הרפלקסים הללו נעלמים במהרה. השתתפות מוקדמת זו של הקורטקס בפיתוח השמיעה מבטיחה התפתחות מוקדמת של דיבור קולי. אך למרות שהשמיעה בהתפתחותה מקדימה את התפתחות התנועות של איברי הדיבור, בכל זאת, בתחילה, היא אינה מפותחת מספיק, מה שגורם למספר פגמים בדיבור.

צלילים ומילים של אחרים נתפסים בלתי מובחנים (ההבדל ביניהם אינו מזוהה), כלומר. מטושטשת, מעוותת. לכן, ילדים מערבבים צליל אחד עם צליל אחר, הם לא מבינים דיבור טוב.

בגיל הגן, בהשפעת עבודה חינוכית מתאימה, מתגבר תפקידם של אותות קול בארגון תפיסת הילדים.

יש לציין כי עבודה המכוונת לפיתוח תפיסה שמיעתית חשובה מאוד בהתפתחות הכוללת של נפש הילד.

לפיתוח התפיסה השמיעתית חשיבות רבה בהכנת ילד בגיל הרך לכניסה לבית הספר.

תהליך תפיסת הצלילים שלנו תלוי באיכות המידע הקולי הנכנס ובמצב הנפש שלנו.

על צלילים ועל מה שאנו שומעים.

ניתן לייצג את הקול כדחיסה של גל של מדיום הנע בקו ישר ממקור הרעידות במהירות מסוימת. עם המרחק, הגל מאבד את ה"קומפקטיות" שלו, ומתפוגג בהדרגה. הנחתת הקול עומדת ביחס הפוך לריבוע המרחק ממקור הקול. מהירות התפשטות הקול בגזים תלויה באופי הגז, בצפיפות המדיום, בטמפרטורה ובלחץ אטמוספרי סטטי. למדיה נוזלית וגזית - בעיקר על אופי המדיום. אז באוויר ערך זה הוא בין 330 ל 345 מ"ש כאשר הטמפרטורה משתנה מ-0 ל-200 מעלות צלזיוס, במים - בערך 1500 מ"ש, בפלדה - 6000 מ"ש.

המאמר על מבנה מנתח השמיעה מתאר את המנגנון העיקרי לתפיסת צלילים על ידי איברי השמיעה דרך האוזן החיצונית והתיכונה והפיכת גלי הקול לדחפים חשמליים באוזן הפנימית. בנוסף לנתיב האוויר של העברת הקול לתאי הקולטנים של האוזן הפנימית, ישנו גם נתיב עצם לתפיסת קול, שכן גלי קול לא רק נכנסים לתעלת השמע החיצונית, אלא גם רוטטים את עצמות הגולגולת. מנגנון זה חשוב כדי להבין מדוע אנו שומעים את צליל הקול שלנו מעוות. עם הולכת עצם של צליל, רק צלילים גבוהים עם משרעת קטנה של רעידות מגיעים לתאי הקולטן, כך שאנו שומעים את הקול שלנו גבוה יותר מאשר הסובבים אותנו שומעים אותו.

יש גם אפקט שמיעתי של מיקרוגל, המורכב מהתפיסה השמיעתית של קרינת מיקרוגל. כאשר נחשפים לקרינת מיקרוגל פועמת או מווסתת, תפיסת הצלילים מתרחשת ישירות בתוך הגולגולת האנושית. במהלך תהליך זה נוצרים גלי הלם הנתפסים על ידי אדם כמידע קולי שאף אחד אחר לא יכול לשמוע. עוד נמצא כי בבחירה מתאימה של האות המווסת, ניתן להעביר מידע קולי לאדם בצורה של מילים או ביטויים נפרדים באמצעות קרינת מיקרוגל.

סלקטיביות של תחושות שמיעה מידע קולי.

הצלילים שאנו שומעים הם מידע קולי המפוענח על ידי המוח, המומר לייצוגי קול סובייקטיביים או תמונות. הצלילים המגיעים אלינו ניתנים למדידה ולתאר באופן אובייקטיבי, אך תפיסת הצליל היא אינדיבידואלית וסלקטיבית.היא תלויה לא רק באיכות המנתח השמיעתי שלנו, אלא גם במצב הפסיכולוגי, במצב הרוח, בצרכים הנוכחיים.

בדרך כלל אנחנו לא שומעים את השעון מתקתק או את רעש המאוורר, אולי לא נשמע שיחות של אנשים שנמצאים בקרבת מקום אם אנחנו עסוקים בעניין שמעניין אותנו. אבל אם נקשיב, נוכל לשמוע את הנשימה שלנו. צלילים חזקים שאינם מרגיזים אותנו עוברים "באוזנינו", ומעניינים וחשובים, אפילו שקטים מאוד, עלולים לגרום לתגובה רגשית רצינית. מכשיר השמיעה שלנו סלקטיבי ביותר עבור מידע קולי. תפיסה סובייקטיבית כזו של צלילים מתרחשת עקב מעין מסנן קלט של המוח, המעכב תפיסה של צלילים שאינם נחוצים לנו. סינון קול, שמסנן "ספאם" חסר תועלת, מאפשר לנו להדגיש את המידע החשוב באמת כרגע.

עם זאת, לסינון מידע קולי ללא השתתפות התודעה יש חיסרון. לכמה מבני סאונד עם תדרים נמוכים ומקצבים איטיים יש השפעה של שרירים עמוקים או הרפיה נפשית. תפיסת הצלילים של מוזיקה ומקצבים כאלה יכולה גם ליצור תנאים להתגייסות הגוף ללא החשיפה הרגילה לשליטה מודעת. למשל, ידוע מאז ימי קדם שקצב התוף עוזר לחיילים ללכת בטיפשות גם כשהם עייפים מאוד. מידע קולי כזה משמש כדי להגביר את השפעת ההצעה על ידי שמאנים, מהפנטים או פסיכותרפיסטים.

הפיכת גלי הקול המגיעים אלינו למידע קולי מתבצעת בנתח השמיעה, והעיבוד הסופי של האותות הנכנסים יכול להיעשות במספר מרכזי שמע במוח המחליפים מידע עם מרכזים חשובים אחרים, בעיקר המוטורי. מרכז ומרכז הראייה. אפשר גם להשתמש בתפיסה השמיעתית של מידע הצליל המאוחסן בזיכרון כדי להשוות ולזהות ייצוג קול חדש.

קביעת כיוון גירוי הקול.

כדי להבין מהיכן מגיע מידע קולי, תנין חייב לסובב את גופו, חתול צריך רק לסובב את אוזניו, ואדם לא צריך לעשות תנועות כלל.

לאדם יש תפיסה סטריאופונית של צליל, הקובעת את הכיוון האופקי של הצליל בשתי דרכים עיקריות: לפי עיכוב הזמן בין כניסת קול באוזן אחת לכניסתו לאוזן השנייה, ולפי ההבדל בין עוצמת הצלילים בשתי האוזניים. המנגנון הראשון של תפיסת הקול מתפקד בצורה הטובה ביותר בתדרים מתחת ל-3000 הרץ (Hz), והמנגנון השני בתדרים גבוהים יותר, מכיוון שהראש בתדרים אלו מהווה מחסום משמעותי יותר למידע קולי.

אם אדם מסתכל ישירות על מקור הקול, מידע קול מגיע לשתי האוזניים בו-זמנית, אך אם אוזן אחת קרובה יותר לגירוי מהשנייה, אותות הקול מהאוזן הראשונה נכנסים למוח כמה מיקרו-שניות לפני מידע הקול. מהשני.

ההבחנה אם מקור קול נמצא לפני או מאחורי אדם, כמו גם מעל או מתחת, מושגת בעיקר על ידי הצורה הסבוכה של האפרכסות, המשנה את עוצמת הצליל הנכנס לאוזן, בהתאם לכיוון ממנו הוא מגיע.

מנתח השמיעה קולט תנודות אוויר והופך את האנרגיה המכנית של תנודות אלו לדחפים, הנתפסים בקליפת המוח כתחושות קוליות.

החלק הקולט של מנתח השמיעה כולל - האוזן החיצונית, התיכונה והפנימית (איור 11.8.). האוזן החיצונית מיוצגת על ידי האפרכסת (לוכדת הקול) והבשר השמיעתי החיצוני, שאורכם 21-27 מ"מ והקוטר 6-8 מ"מ. האוזן החיצונית והתיכונה מופרדות על ידי קרום התוף - קרום מעט גמיש ומעט מתמתח.

האוזן התיכונה מורכבת משרשרת של עצמות המחוברות ביניהן: הפטיש, הסדן והסטד. הידית של ה-malleus מחוברת לקרום התוף, בסיס המדרגה מחובר לחלון הסגלגל. זהו מעין מגבר שמגביר רעידות פי 20. באוזן התיכונה, בנוסף, ישנם שני שרירים קטנים המחוברים לעצמות. התכווצות השרירים הללו מובילה לירידה בתנודות. הלחץ באוזן התיכונה מושוואת על ידי הצינור האוסטכיאן, הנפתח אל הפה.

האוזן הפנימית מחוברת לאוזן התיכונה באמצעות חלון סגלגל, שאליו מחוברת קמח. באוזן הפנימית יש מנגנון קולטן של שני מנתחים - תפיסה ושמיעה (איור 11.9.). מנגנון הקולטן של השמיעה מיוצג על ידי השבלול. השבלול, באורך 35 מ"מ ובעל 2.5 תלתלים, מורכב מחלק גרמי וקומי. חלק העצם מחולק על ידי שני ממברנות: הראשי והווסטיבולרי (רייסנר) לשלושה ערוצים (עליון - וסטיבולרי, תחתון - תוף, אמצעי - תוף). החלק האמצעי נקרא מעבר שבלול (ברשת). בקודקוד, התעלות העליונות והתחתונות מחוברות באמצעות הליקוטרמה. הערוצים העליונים והתחתונים של השבלול מלאים בפרילימפה, האמצעיים באנדולימפה. מבחינת הרכב יוני, פרילימפה דומה לפלזמה, האנדולימפה דומה לנוזל תוך תאי (פי 100 יותר יוני K ופי 10 יותר יוני Na).

הממברנה הראשית מורכבת מסיבים אלסטיים שנמתחים בצורה רופפת, כך שהוא יכול להשתנות. על הממברנה הראשית - בערוץ האמצעי ישנם קולטנים קולטי קול - האיבר של קורטי (4 שורות של תאי שיער - 1 פנימי (3.5 אלף תאים) ו-3 חיצוניים - 25-30 אלף תאים). למעלה - קרום טקטוריאלי.

מנגנונים להולכת רעידות קול. גלי קול העוברים דרך תעלת השמיעה החיצונית מרעידים את הקרום התוף, האחרון מניע את העצמות ואת קרום החלון הסגלגל. הפרילימפה מתנודדת ולמעלה התנודות דוהות. ויברציות של הפרילימפה מועברות לקרום הווסטיבולרי, והאחרון מתחיל לרטוט את האנדולימפה ואת הממברנה הראשית.

בשבלול מתועדים הדברים הבאים: 1) הפוטנציאל הכולל (בין האיבר של קורטי לערוץ האמצעי - 150 mV). זה לא קשור להולכה של רעידות קול. זה נובע מהמשוואה של תהליכי חיזור. 2) פוטנציאל הפעולה של עצב השמיעה. בפיזיולוגיה ידוע גם האפקט השלישי - המיקרופון - המורכב מהדברים הבאים: אם מכניסים אלקטרודות לתוך השבלול ומחוברים למיקרופון, לאחר הגברה שלו, והגיית מילים שונות באוזן החתול, אזי המיקרופון משחזר את אותן מילים. האפקט המיקרופוני נוצר על ידי פני השטח של תאי השיער, שכן עיוות השערות מוביל להופעת הבדל פוטנציאלי. עם זאת, אפקט זה עולה על האנרגיה של תנודות הקול שגרמו לה. מכאן שפוטנציאל המיקרופון הוא טרנספורמציה קשה של אנרגיה מכנית לאנרגיה חשמלית, והוא קשור לתהליכים מטבוליים בתאי שיער. מקום התרחשות פוטנציאל המיקרופון הוא אזור שורשי השערות של תאי השיער. תנודות קול הפועלות על האוזן הפנימית מטילות אפקט מיקרופוני מתהווה על הפוטנציאל האנדוכולארי.

הפוטנציאל הכולל שונה מהמיקרופון בכך שהוא משקף לא את צורת גל הקול, אלא את המעטפת שלו ומתרחש כאשר צלילים בתדר גבוה פועלים על האוזן (איור 11.10).

פוטנציאל הפעולה של עצב השמיעה נוצר כתוצאה מעירור חשמלי המתרחש בתאי השיער בצורה של אפקט מיקרופון ופוטנציאל נטו.

יש סינפסות בין תאי שיער וקצות עצבים, ומתרחשים מנגנוני העברה כימיים וחשמליים כאחד.

מנגנון העברת צליל בתדרים שונים.במשך זמן רב נשלטה הפיזיולוגיה על ידי המהוד תורת הלמהולץ: מיתרים באורכים שונים נמתחים על הממברנה הראשית, כמו נבל יש להם תדרי רטט שונים. תחת פעולת הקול, אותו חלק של הממברנה המכוון לתהודה בתדר נתון מתחיל להתנודד. רעידות של חוטים מתוחים מגרים את הקולטנים המתאימים. עם זאת, תיאוריה זו זוכה לביקורת מכיוון שהמיתרים אינם נמתחים והרעידות שלהם בכל רגע נתון מערבות יותר מדי סיבי ממברנה.

ראוי לתשומת לב תיאוריית בקשה. ישנה תופעה של תהודה בשבלול, אולם מצע התהודה אינו סיבי הממברנה הראשית, אלא עמודת נוזל באורך מסוים. לפי בקשה, ככל שתדירות הקול גדולה יותר, כך אורך עמוד הנוזל המתנודד קצר יותר. תחת פעולתם של צלילים בתדר נמוך, אורך עמודת הנוזל המתנודד גדל, לוכד את רוב הממברנה הראשית, ולא סיבים בודדים רוטטים, אלא חלק משמעותי מהם. כל גובה מתאים למספר מסוים של קולטנים.

נכון לעכשיו, התיאוריה הנפוצה ביותר לתפיסת צליל בתדרים שונים היא "תורת המקום"", לפיו השתתפותם של תאי תפיסה בניתוח אותות שמיעתיים אינה נכללת. ההנחה היא שתאי שיער הממוקמים על חלקים שונים של הממברנה הראשית הם בעלי רגישות שונה, המשפיעה על תפיסת הקול, כלומר אנחנו מדברים על כוונון תאי שיער לצלילים בתדרים שונים.

נזק בחלקים שונים של הממברנה הראשית מוביל להיחלשות של התופעות החשמליות המתרחשות בעת גירוי על ידי צלילים בתדרים שונים.

על פי תיאוריית התהודה, חלקים שונים של הלוח הראשי מגיבים על ידי רטט הסיבים שלהם לצלילים בגובה שונה. עוצמת הקול תלויה בעוצמת הרעידות של גלי הקול הנקלטות בעור התוף. הצליל יהיה חזק יותר, ככל שעוצמת הרעידות של גלי הקול תהיה גדולה יותר ובהתאם גם עור התוף. גובה הצליל תלוי בתדירות הרעידות של גלי הקול. ככל שתדירות הרעידות ליחידת זמן תהיה גדולה יותר. . נתפס על ידי איבר השמיעה בצורה של צלילים גבוהים יותר (צלילים דקים וגבוהים של הקול) תדירות נמוכה יותר של תנודות של גלי קול נתפסת על ידי איבר השמיעה בצורה של צלילים נמוכים (בס, צלילים מחוספסים וקולות) .

תפיסת גובה הצליל, עוצמת הקול ומיקום מקור הקול מתחילה בגלי קול הנכנסים לאוזן החיצונית, שם הם מניעים את עור התוף. רעידות של קרום התוף מועברות דרך מערכת עצמות השמיעה של האוזן התיכונה אל קרום החלון הסגלגל, מה שגורם לתנודות של הפרילימפה של הסקאלה הוסטיבולרית (העליונה). תנודות אלו מועברות דרך ההליקוטרמה אל הפרילימפה של הסקלה הטימפנית (תחתונה) ומגיעות לחלון העגול, מזיזה את הממברנה שלו לכיוון חלל האוזן התיכונה. רעידות של הפרילימפה מועברות גם לאנדולימפה של התעלה הממברנית (האמצעית), מה שמוביל לתנועות תנודות של הממברנה הראשית, המורכבת מסיבים בודדים הנמתחים כמו מיתרי פסנתר. תחת פעולת הקול, סיבי הממברנה נכנסים לתנועת תנודות יחד עם תאי הקולטנים של איבר קורטי הממוקמים עליהם. במקרה זה, השערות של תאי הקולטן נמצאות במגע עם הממברנה הטקטורית, הריסים של תאי השיער מעוותים. תחילה מופיע פוטנציאל קולטן, ולאחר מכן פוטנציאל פעולה (דחף עצבי), אשר לאחר מכן נישא לאורך עצב השמיעה ומועבר לחלקים אחרים של מנתח השמיעה.

לאחר ששקלנו את תורת ההתפשטות ואת מנגנוני התרחשותם של גלי קול, מומלץ להבין כיצד "מפרשים" או נתפס צליל על ידי אדם. איבר מזווג, האוזן, אחראי על תפיסת גלי הקול בגוף האדם. אוזן אנושית- איבר מורכב מאוד שאחראי על שני פונקציות: 1) קולט דחפים קוליים 2) פועל כמנגנון הווסטיבולרי של כל גוף האדם, קובע את מיקומו של הגוף במרחב ונותן את היכולת החיונית לשמור על איזון. האוזן האנושית הממוצעת מסוגלת לקלוט תנודות של 20 - 20,000 הרץ, אבל יש סטיות למעלה או למטה. באופן אידיאלי, טווח התדרים הנשמע הוא 16 - 20,000 הרץ, המתאים גם לאורך גל של 16 מ' - 20 ס"מ. האוזן מחולקת לשלושה חלקים: האוזן החיצונית, התיכונה והפנימית. כל אחת מה"מחלקות" הללו מבצעת תפקיד משלה, עם זאת, כל שלוש המחלקות קשורות הדוק זו לזו ובעצם מבצעות שידור של גל תנודות קול זו לזו.

אוזן חיצונית (חיצונית).

האוזן החיצונית מורכבת מהאפרכסת ותעלת השמע החיצונית. האפרכסת היא סחוס אלסטי בעל צורה מורכבת, מכוסה בעור. בתחתית האפרכסת נמצאת האונה, המורכבת מרקמת שומן ומכוסה אף היא בעור. האפרכסת פועלת כמקלט של גלי קול מהחלל שמסביב. הצורה המיוחדת של מבנה האפרכסת מאפשרת ללכוד טוב יותר צלילים, במיוחד צלילים של טווח התדרים הבינוני, שאחראי על העברת מידע דיבור. עובדה זו נובעת במידה רבה מהכרח אבולוציוני, שכן אדם מבלה את רוב חייו בתקשורת בעל פה עם נציגי המין שלו. האפרכסת האנושית כמעט ללא תנועה, בניגוד למספר רב של נציגים של מינים בעלי חיים, המשתמשים בתנועות האוזניים כדי להתאים בצורה מדויקת יותר את מקור הקול.

קפלי אפרכסת האדם מסודרים באופן שהם מבצעים תיקונים (עיוותים קלים) ביחס למיקום האנכי והאופקי של מקור הקול בחלל. בזכות תכונה ייחודית זו אדם מסוגל לקבוע די בבירור את מיקומו של אובייקט בחלל ביחס לעצמו, תוך התמקדות רק בצליל. תכונה זו מוכרת היטב גם תחת המונח "לוקליזציה של סאונד". תפקידה העיקרי של האפרכסת הוא ללכוד כמה שיותר צלילים בתחום התדרים הנשמעים. גורלם הנוסף של גלי הקול ה"תפוסים" נחרץ בתעלת האוזן, שאורכה 25-30 מ"מ. בו, החלק הסחוסי של האפרכסת החיצונית עובר לתוך העצם, ומשטח העור של תעלת השמע ניחן בבלוטות חלב וגופרית. בקצה תעלת השמע נמצא קרום תוף אלסטי, אליו מגיעות רעידות של גלי קול, ובכך גורמות לתנודות התגובה שלה. הקרום התוף, בתורו, מעביר את התנודות הנקלטות הללו לאזור האוזן התיכונה.

האוזן התיכונה

הרעידות המועברות על ידי הקרום התוף נכנסות לאזור של האוזן התיכונה הנקרא "אזור התוף". זהו שטח בנפח של כ-סנטימטר מעוקב אחד, שבו מצויות שלוש עצמות שמיעה: פטיש, סדן וסט.אלמנטים "ביניים" אלו הם שמבצעים את התפקיד החשוב ביותר: העברת גלי קול לאוזן הפנימית והגברה בו זמנית. עצמות השמיעה הן שרשרת מורכבת ביותר של העברת קול. כל שלוש העצמות קשורות הדוק זו לזו, כמו גם עם עור התוף, עקב כך מתרחשת העברת תנודות "לאורך השרשרת". בגישה לאזור האוזן הפנימית, יש חלון של הפרוזדור, שנחסם על ידי בסיס המדרגה. כדי להשוות את הלחץ משני צידי הקרום התוף (לדוגמה, במקרה של שינויים בלחץ החיצוני), אזור האוזן התיכונה מחובר ללוע האף דרך הצינור האוסטכיאן. כולנו מודעים היטב לאפקט סתום האוזניים שמתרחש בדיוק בגלל כוונון עדין שכזה. מהאוזן התיכונה, תנודות קול, שכבר מוגברות, נופלות לאזור האוזן הפנימית, המורכב והרגיש ביותר.

אוזן פנימית

הצורה המורכבת ביותר היא האוזן הפנימית, המכונה המבוך מסיבה זו. המבוך הגרמי כולל: פרוזדור, שבלול ותעלות חצי מעגליות, כמו גם המנגנון הוסטיבולריאחראי על איזון. השבלול הוא זה שמתייחס ישירות לשמיעה בצרור הזה. השבלול הוא תעלה קרומית ספירלית מלאה בנוזל לימפתי. בפנים התעלה מחולקת לשני חלקים על ידי מחיצה קרומית נוספת הנקראת "הממברנה הבסיסית". קרום זה מורכב מסיבים באורכים שונים (יותר מ-24,000 בסך הכל), מתוחים כמו מיתרים, כל מיתר מהדהד לצליל הספציפי שלו. הערוץ מחולק על ידי ממברנה לסולם העליון והתחתון, המתקשרים בחלק העליון של השבלול. מהקצה הנגדי, התעלה מתחברת למנגנון הקולטן של מנתח השמיעה, המכוסה בתאי שיער זעירים. מנגנון זה של מנתח השמיעה נקרא גם איבר קורטי. כאשר תנודות מהאוזן התיכונה חודרות אל השבלול, הנוזל הלימפתי הממלא את התעלה מתחיל לרטוט, ומעביר תנודות לממברנה הראשית. ברגע זה נכנס לפעולה המנגנון של מנתח השמיעה, שתאי השיער שלו, הממוקמים במספר שורות, ממירים תנודות קול לדחפים "עצביים" חשמליים, המועברים לאורך עצב השמיעה לאזור הזמני של קליפת המוח. . בצורה כה מורכבת ומצועצעת, אדם ישמע בסופו של דבר את הצליל הרצוי.

תכונות של תפיסה ויצירת דיבור

מנגנון הפקת הדיבור נוצר בבני אדם לאורך כל השלב האבולוציוני. המשמעות של יכולת זו היא העברת מידע מילולי ולא מילולי. הראשון נושא עומס מילולי וסמנטי, השני אחראי להעברת המרכיב הרגשי. תהליך היצירה ותפיסת הדיבור כולל: ניסוח מסר; קידוד לאלמנטים לפי כללי השפה הקיימת; פעולות נוירו-שריריות חולפות; תנועות של מיתרי הקול; פליטת אות אקוסטית; לאחר מכן, המאזין נכנס לפעולה, מבצע: ניתוח ספקטרלי של האות האקוסטי המתקבל ובחירת תכונות אקוסטיות במערכת השמיעה ההיקפית, שידור התכונות הנבחרות דרך רשתות עצביות, זיהוי קוד השפה (ניתוח לשוני), הבנת המשמעות. של ההודעה.
ניתן להשוות את המכשיר להפקת אותות דיבור עם כלי נשיפה מורכב, אך לרבגוניות והגמישות של כוונון וליכולת לשחזר את הדקויות והפרטים הקטנים ביותר אין אנלוגים בטבע. מנגנון יצירת הקול מורכב משלושה מרכיבים בלתי נפרדים:

1. גֵנֵרָטוֹר- ריאות כמאגר של נפח אוויר. אנרגיית לחץ עודפת נאגרת בריאות, לאחר מכן דרך תעלת ההפרשה, בעזרת מערכת השרירים, אנרגיה זו מוסרת דרך קנה הנשימה המחובר לגרון. בשלב זה, זרם האוויר מופרע ומשתנה;
2. וִיבּרָטוֹר- מורכב ממיתרי קול. הזרימה מושפעת גם מסילוני אוויר סוערים (יוצרים גווני קצה) ומקורות דחפים (פיצוצים);
3. מָהוֹד- כולל חללי תהודה בעלי צורה גיאומטרית מורכבת (לוע, חללי פה ואף).

במצטבר של המכשיר האינדיבידואלי של האלמנטים הללו, נוצר גוון ייחודי ואינדיווידואלי של הקול של כל אדם בנפרד.

האנרגיה של עמוד האוויר נוצרת בריאות, היוצרות זרימה מסוימת של אוויר בזמן שאיפה ונשיפה עקב ההבדל בלחץ האטמוספרי והתוך ריאתי. תהליך צבירת האנרגיה מתבצע באמצעות שאיפה, תהליך השחרור מאופיין בנשיפה. זה קורה עקב דחיסה והתרחבות של בית החזה, המתבצעות בעזרת שתי קבוצות שרירים: בין צלע וסרעפת, בנשימה עמוקה ושירה, גם שרירי הבטן, החזה והצוואר מתכווצים. בשאיפה הסרעפת מתכווצת ונופלת למטה, התכווצות השרירים הבין-צלעיים החיצוניים מרים את הצלעות ולוקחת אותן לצדדים, ואת עצם החזה קדימה. התרחבות בית החזה מביאה לירידת לחץ בתוך הריאות (ביחס לאטמוספרי), וחלל זה מתמלא במהירות באוויר. בנשיפה השרירים נרגעים בהתאם והכל חוזר למצבו הקודם (החזה חוזר למצבו המקורי עקב כוח המשיכה שלו, הסרעפת עולה, נפח הריאות שהורחבו קודם לכן יורד, הלחץ התוך ריאתי עולה). ניתן לתאר שאיפה כתהליך הדורש הוצאת אנרגיה (אקטיבית); נשיפה היא תהליך של צבירת אנרגיה (פאסיבית). השליטה בתהליך הנשימה והיווצרות הדיבור מתרחשת באופן לא מודע, אך בעת שירה, הגדרת הנשימה דורשת גישה מודעת והכשרה נוספת לטווח ארוך.

כמות האנרגיה המושקעת לאחר מכן על יצירת דיבור וקול תלויה בנפח האוויר המאוחסן ובכמות הלחץ הנוסף בריאות. הלחץ המרבי שפותח על ידי זמר אופרה מיומן יכול להגיע ל-100-112 dB. אפנון זרימת האוויר על ידי רטט של מיתרי הקול ויצירת לחץ עודף תת-לוע, תהליכים אלו מתרחשים בגרון, שהוא מעין שסתום הנמצא בקצה קנה הנשימה. השסתום מבצע תפקיד כפול: הוא מגן על הריאות מפני עצמים זרים ושומר על לחץ גבוה. הגרון הוא זה שפועל כמקור של דיבור ושירה. הגרון הוא אוסף של סחוס המחובר על ידי שרירים. לגרון יש מבנה מורכב למדי, שהמרכיב העיקרי בו הוא זוג מיתרי קול. מיתרי הקול הם המקור העיקרי (אך לא היחיד) להיווצרות קול או ל"וויברטור". במהלך תהליך זה, מיתרי הקול נעים, מלווה בחיכוך. כדי להגן מפני זה, מופרשת הפרשה רירית מיוחדת, הפועלת כחומר סיכה. היווצרות צלילי הדיבור נקבעת על ידי תנודות הרצועות, מה שמוביל להיווצרות זרימת אוויר הנשיפה מהריאות, לסוג מסוים של מאפיין משרעת. בין קפלי הקול יש חללים קטנים המשמשים כמסננים אקוסטיים ומהודים בעת הצורך.

תכונות של תפיסה שמיעתית, בטיחות האזנה, ספי שמיעה, הסתגלות, רמת עוצמת קול נכונה

כפי שניתן לראות מתיאור מבנה האוזן האנושית, איבר זה עדין מאוד ומורכב למדי במבנהו. בהתחשב בעובדה זו, לא קשה לקבוע שלמנגנון הדק והרגיש הזה יש סדרה של מגבלות, ספים וכו'. מערכת השמיעה האנושית מותאמת לתפיסה של צלילים שקטים, כמו גם צלילים בעוצמה בינונית. חשיפה ממושכת לצלילים חזקים גוררת שינויים בלתי הפיכים בספי השמיעה, כמו גם בעיות שמיעה אחרות, עד לחירשות מוחלטת. מידת הנזק עומדת ביחס ישר לזמן החשיפה בסביבה רועשת. ברגע זה נכנס לתוקפו גם מנגנון ההסתגלות - כלומר. בהשפעת צלילים חזקים ממושכים, הרגישות יורדת בהדרגה, עוצמת הקול הנתפסת יורדת, השמיעה מסתגלת.

האדפטציה מבקשת בתחילה להגן על איברי השמיעה מפני צלילים חזקים מדי, אולם ההשפעה של תהליך זה היא שגורמת לרוב לאדם להגביר את עוצמת הקול של מערכת השמע באופן בלתי נשלט. ההגנה מתממשת הודות למנגנון של האוזן התיכונה והפנימית: הגזע נסוג מהחלון הסגלגל, ובכך מגן מפני צלילים חזקים מדי. אבל מנגנון ההגנה אינו אידיאלי ויש לו עיכוב זמן, המופעל רק 30-40 שניות לאחר תחילת הגעת הקול, יתר על כן, הגנה מלאה לא מושגת אפילו עם משך של 150 אלפיות השנייה. מנגנון ההגנה מופעל כאשר רמת הווליום עוברת את הרמה של 85 dB, יתרה מכך, ההגנה עצמה היא עד 20 dB.
המסוכן ביותר, במקרה זה, יכול להיחשב כתופעה של "הסטת סף השמיעה", המתרחשת בדרך כלל בפועל כתוצאה מחשיפה ממושכת לצלילים חזקים מעל 90 dB. תהליך ההתאוששות של מערכת השמיעה לאחר השפעות מזיקות כאלה יכול להימשך עד 16 שעות. שינוי הסף מתחיל כבר ברמת העוצמה של 75 dB, ועולה באופן פרופורציונלי עם עליית רמת האות.

כאשר בוחנים את הבעיה של רמת עוצמת הקול הנכונה, הדבר הגרוע ביותר שיש להבין הוא העובדה שבעיות (נרכשות או מולדות) הקשורות לשמיעה כמעט ואינן ניתנות לטיפול בעידן זה של רפואה מתקדמת למדי. כל זה אמור להוביל כל אדם שפוי לחשוב על טיפול בשמיעתו, אלא אם כן, כמובן, מתוכנן לשמור על שלמותו המקורית ועל יכולתו לשמוע את כל טווח התדרים לאורך זמן רב ככל האפשר. למרבה המזל, הכל לא מפחיד כמו שזה נראה במבט ראשון, ועל ידי ביצוע מספר אמצעי זהירות, אתה יכול בקלות להציל את השמיעה שלך גם בגיל מבוגר. לפני בחינת אמצעים אלה, יש צורך להיזכר בתכונה חשובה אחת של התפיסה השמיעתית האנושית. מכשיר השמיעה קולט צלילים בצורה לא ליניארית. תופעה דומה מורכבת מהדברים הבאים: אם אתה מדמיין כל תדר אחד של טון טהור, למשל 300 הרץ, אזי האי-לינאריות מתבטאת כאשר צלילי על של תדר יסוד זה מופיעים באפרכסת על פי העיקרון הלוגריתמי (אם התדר הבסיסי הוא נלקח כ-f, אז צלילי התדר יהיו 2f, 3f וכו' בסדר עולה). גם חוסר ליניאריות זו קלה יותר להבנה ומוכרת לרבים תחת השם "עיוות לא ליניארי". כיוון שהרמוניות (צלילים על) כאלה אינן מתרחשות בטון הטהור המקורי, מסתבר שהאוזן עצמה מכניסה לצליל המקורי תיקונים וצלילים משלה, אך ניתן לקבוע אותם רק כעיוותים סובייקטיביים. ברמת עוצמה מתחת ל-40 dB, לא מתרחש עיוות סובייקטיבי. עם עלייה בעוצמה מ-40 dB מתחילה לעלות רמת ההרמוניות הסובייקטיבית, אך גם ברמה של 80-90 dB התרומה השלילית שלהן לצליל קטנה יחסית (לכן, רמת עוצמה זו יכולה להיחשב מותנית כמעין של "אמצע זהב" בתחום המוזיקלי).

בהתבסס על מידע זה, אתה יכול בקלות לקבוע רמת עוצמת קול בטוחה ומקובלת שלא תפגע באיברי השמיעה ובו בזמן תאפשר לשמוע לחלוטין את כל התכונות והפרטים של הצליל, למשל, במקרה של עבודה עם מערכת "היי-פי". רמה זו של "אמצע הזהב" היא בערך 85-90 dB. בעוצמת הצליל הזו אפשר באמת לשמוע את כל מה שמוטבע בנתיב האודיו, בעוד הסיכון לנזק מוקדם ואובדן שמיעה ממוזער. כמעט בטוח לחלוטין יכול להיחשב לרמת עוצמת קול של 85 dB. כדי להבין מהי הסכנה של האזנה רועשת ומדוע עוצמת קול נמוכה מדי אינה מאפשרת לשמוע את כל הניואנסים של הצליל, בואו נסתכל על הנושא הזה ביתר פירוט. באשר לרמות ווליום נמוכות, חוסר הכדאיות (אך לעתים קרובות יותר רצון סובייקטיבי) של האזנה למוזיקה ברמות נמוכות נובע מהסיבות הבאות:

1. אי-לינאריות של תפיסה שמיעתית אנושית;
2. תכונות של תפיסה פסיכואקוסטית, אשר ייחשבו בנפרד.

לא-לינאריות של תפיסה שמיעתית, שנדונה לעיל, יש השפעה משמעותית בכל נפח מתחת ל-80 dB. בפועל, זה נראה כך: אם תדליק את המוזיקה ברמה שקטה, למשל, 40 dB, אז טווח התדרים האמצעי של ההרכב המוזיקלי יהיה נשמע הכי ברור, בין אם מדובר בשירה של המבצע / מבצע או כלים המנגנים בטווח הזה. יחד עם זאת, יהיה חוסר ברור בתדרים נמוכים וגבוהים, וזאת דווקא בשל אי-הליניאריות של התפיסה, כמו גם העובדה שתדרים שונים נשמעים בעוצמות שונות. לפיכך, ברור שלצורך תפיסה מלאה של מכלול התמונה, יש ליישר את רמת התדר של העוצמה ככל האפשר לערך בודד. למרות העובדה שגם ברמת עוצמת הקול של 85-90 dB לא מתרחשת השוויון האידיאלי של עוצמת הקול של תדרים שונים, הרמה הופכת מקובלת להאזנה יומיומית רגילה. ככל שהווליום נמוך יותר בו-זמנית, כך תיתפס הליניאריות האופיינית בצורה ברורה יותר באוזן, כלומר תחושת היעדר הכמות הנכונה של תדרים גבוהים ונמוכים. יחד עם זאת, מתברר שעם אי-לינאריות שכזו אי אפשר לדבר ברצינות על שחזור של צליל "hi-fi" בעל נאמנות גבוהה, מכיוון שדיוק השידור של תמונת הקול המקורית יהיה נמוך ביותר ב. המצב הספציפי הזה.

אם מתעמקים במסקנות אלה, יתברר מדוע האזנה למוזיקה בעוצמת ווליום נמוכה, למרות הבטוחה ביותר מנקודת מבט בריאותית, מורגשת בצורה שלילית ביותר על ידי האוזן עקב יצירת תמונות בלתי סבירות בעליל של כלי נגינה ו קול, היעדר סולם בימת קול. באופן כללי, השמעת מוזיקה שקטה יכולה לשמש כליווי רקע, אך אסור לחלוטין להאזין לאיכות "היי-פי" גבוהה בווליום נמוך, מהסיבות הנ"ל אי אפשר ליצור תמונות נטורליסטיות של במת הסאונד שהייתה נוצר על ידי מהנדס הסאונד באולפן במהלך שלב ההקלטה. אבל לא רק עוצמת קול נמוכה מציגה הגבלות מסוימות על תפיסת הצליל הסופי, המצב הרבה יותר גרוע עם עוצמת קול מוגברת. אפשר ודי פשוט לפגוע בשמיעה ולהפחית את הרגישות במידה מספקת אם אתה מאזין למוזיקה ברמות מעל 90 dB במשך זמן רב. נתונים אלו מבוססים על מספר רב של מחקרים רפואיים, המגיעים למסקנה שרמות קול מעל 90 dB גורמות לנזק אמיתי וכמעט בלתי הפיך לבריאות. המנגנון של תופעה זו טמון בתפיסה השמיעתית ובמאפיינים המבניים של האוזן. כאשר גל קול בעוצמה מעל 90 dB חודר לתעלת האוזן, נכנסים לתמונה איברי האוזן התיכונה וגורמים לתופעה הנקראת הסתגלות שמיעתית.

העיקרון של מה שקורה במקרה זה הוא זה: המדרגה נסוגה מהחלון הסגלגל ומגינה על האוזן הפנימית מפני צלילים חזקים מדי. תהליך זה נקרא רפלקס אקוסטי. לאוזן זה נתפס כירידה קצרת טווח ברגישות, שאולי מוכרת לכל מי שאי פעם השתתף בהופעות רוק במועדונים, למשל. לאחר קונצרט כזה, מתרחשת ירידה קצרת טווח ברגישות, אשר לאחר פרק זמן מסוים מוחזרת לרמתה הקודמת. עם זאת, החזרת הרגישות לא תמיד תהיה תלויה באופן ישיר בגיל. מאחורי כל זה מסתתרת הסכנה הגדולה בהאזנה למוזיקה רועשת וצלילים אחרים, שעוצמתם עולה על 90 dB. התרחשות של רפלקס אקוסטי אינה הסכנה ה"גלויה" היחידה לאובדן רגישות שמיעתית. עם חשיפה ממושכת לצלילים חזקים מדי, השערות הממוקמות באזור האוזן הפנימית (המגיבות לרעידות) סוטה מאוד. במקרה זה, ההשפעה מתרחשת שהשיער האחראי לתפיסה של תדר מסוים מוסט בהשפעת תנודות קול בעלות משרעת גדולה. בשלב מסוים, שיער כזה עלול לסטות יותר מדי ולעולם לא יחזור. זה יגרום לאובדן תואם של אפקט רגישות בתדר ספציפי!

הדבר הנורא ביותר בכל המצב הזה הוא שמחלות אוזניים כמעט שאינן ניתנות לטיפול, אפילו בשיטות המודרניות ביותר המוכרות לרפואה. כל זה מוביל לכמה מסקנות רציניות: צליל מעל 90 dB מסוכן לבריאות וכמעט מובטח שיגרום לאובדן שמיעה מוקדם או לירידה משמעותית ברגישות. מתסכל עוד יותר הוא שהתכונה שהוזכרה קודם לכן של ההסתגלות באה לידי ביטוי עם הזמן. תהליך זה באיברי השמיעה האנושיים מתרחש כמעט באופן בלתי מורגש; אדם שמאבד רגישות לאט, קרוב ל-100% סבירות, לא ישים לב לכך עד לרגע שבו האנשים סביבו ישימו לב לשאלה מתמדת, כמו: "מה אמרת עכשיו?". המסקנה בסופו של דבר פשוטה ביותר: בהאזנה למוזיקה, חיוני לא לאפשר רמות עוצמת קול מעל 80-85 dB! באותו רגע, יש גם צד חיובי: רמת הווליום של 80-85 dB תואמת בערך את רמת הקלטת הקול של מוזיקה בסביבת אולפן. אז עולה המושג של "אמצע הזהב", שמעליו עדיף לא להתעלות אם לבעיות בריאות יש לפחות משמעות מסוימת.

גם האזנה קצרת טווח למוזיקה ברמה של 110-120 dB עלולה לגרום לבעיות שמיעה, למשל במהלך הופעה חיה. ברור שלפעמים הימנעות מכך היא בלתי אפשרית או קשה מאוד, אך חשוב ביותר לנסות לעשות זאת על מנת לשמור על שלמות התפיסה השמיעתית. תיאורטית, חשיפה קצרת טווח לצלילים חזקים (לא יעלה על 120 dB), אפילו לפני הופעת "עייפות שמיעתית", אינה מובילה להשלכות שליליות חמורות. אבל בפועל, בדרך כלל יש מקרים של חשיפה ממושכת לקול בעוצמה כזו. אנשים מחרישים את עצמם מבלי להבין את מלוא היקף הסכנה במכונית תוך כדי האזנה למערכת שמע, בבית בתנאים דומים, או עם אוזניות על נגן נייד. למה זה קורה, ומה עושה את הצליל חזק יותר ויותר? ישנן שתי תשובות לשאלה זו: 1) השפעת הפסיכואקוסטיקה, שתידון בנפרד; 2) הצורך הקבוע "לצעוק" כמה צלילים חיצוניים עם עוצמת המוזיקה. ההיבט הראשון של הבעיה הוא די מעניין ויידון בהרחבה בהמשך, אבל הצד השני של הבעיה מוביל יותר למחשבות ומסקנות שליליות לגבי הבנה שגויה של היסודות האמיתיים של הקשבה נכונה לצליל ה"היי- כיתת fi".

מבלי להיכנס לפרטים, המסקנה הכללית לגבי האזנה למוזיקה ועוצמת הקול הנכונה היא כדלקמן: האזנה למוזיקה צריכה להתרחש ברמות עוצמת קול לא גבוהות מ-90 dB, לא נמוכות מ-80 dB בחדר שבו צלילים זרים ממקורות חיצוניים עמומים מאוד או נעדרים לחלוטין (כגון: שיחות של שכנים ורעש אחר מאחורי קיר הדירה, רעשי רחוב ורעשים טכניים אם אתה ברכב וכו'). ברצוני להדגיש אחת ולתמיד שדווקא במקרה של עמידה בדרישות כאלה, כנראה מחמירות, ניתן להגיע לאיזון הנפח המיוחל, שלא יגרום לנזק בלתי רצוי בטרם עת לאיברי השמיעה, ויהיה הביאו גם הנאה אמיתית מהאזנה למוזיקה האהובה עליכם עם הפרטים הקטנים ביותר של צליל בתדרים גבוהים ונמוכים והדיוק שנועד לעצם הרעיון של צליל "היי-פי".

פסיכואקוסטיקה ותכונות של תפיסה

על מנת לענות באופן מלא על כמה שאלות חשובות בנוגע לתפיסה הסופית של מידע קולי על ידי אדם, ישנו ענף שלם של המדע החוקר מגוון עצום של היבטים כאלה. סעיף זה נקרא "פסיכואקוסטיקה". העובדה היא שתפיסה שמיעתית אינה מסתיימת רק בעבודה של איברי השמיעה. לאחר תפיסה ישירה של צליל על ידי איבר השמיעה (אוזן), אז נכנס לפעולה המנגנון המורכב והנחקר ביותר לניתוח המידע המתקבל, המוח האנושי אחראי לכך לחלוטין, שתוכנן כך שבמהלך פעולה זה יוצר גלים בתדר מסוים, והם מצוינים גם בהרץ (הרץ). תדרים שונים של גלי מוח תואמים למצבים מסוימים של אדם. כך מסתבר שהאזנה למוזיקה תורמת לשינוי בכוונון התדרים של המוח, וחשוב להתייחס לכך בעת האזנה ליצירות מוזיקליות. בהתבסס על תיאוריה זו, קיימת גם שיטת טיפול בקול על ידי השפעה ישירה על מצבו הנפשי של האדם. גלי מוח הם מחמישה סוגים:

1. גלי דלתא (גלים מתחת ל-4 הרץ).מקביל למצב של שינה עמוקה ללא חלומות, בעוד שאין תחושה של הגוף.
2. גלי תטא (גלים 4-7 הרץ).מצב השינה או מדיטציה עמוקה.
3. גלי אלפא (גלים 7-13 הרץ).מצבי רגיעה ורגיעה בזמן ערות, נמנום.
4. גלי בטא (גלים 13-40 הרץ).מצב הפעילות, חשיבה יומיומית ופעילות מנטלית, התרגשות והכרה.
5. גלי גמא (גלים מעל 40 הרץ).מצב של פעילות נפשית אינטנסיבית, פחד, התרגשות ומודעות.

פסיכואקוסטיקה, כענף במדע, מחפשת תשובות לשאלות המעניינות ביותר בנוגע לתפיסה הסופית של מידע קולי על ידי אדם. בתהליך לימוד תהליך זה מתגלים מספר עצום של גורמים, שהשפעתם מתרחשת תמיד הן בתהליך האזנה למוזיקה, והן בכל מקרה אחר של עיבוד וניתוח כל מידע קולי. פסיכואקוסטית בוחנת כמעט את כל מגוון ההשפעות האפשריות, החל מהמצב הרגשי והנפשי של אדם בזמן ההאזנה, וכלה בתכונות המבניות של מיתרי הקול (אם אנחנו מדברים על המוזרויות של תפיסת כל הדקויות של הקול ביצועים) והמנגנון להמרת צליל לדחפים חשמליים של המוח. הגורמים המעניינים ביותר והחשובים ביותר (שחיוני לקחת בחשבון בכל פעם שאתה מאזין למוזיקה האהובה עליך, כמו גם בעת בניית מערכת שמע מקצועית) יידונו בהמשך.

מושג העיצור, עיצור מוזיקלי

המכשיר של מערכת השמיעה האנושית ייחודי, קודם כל, במנגנון תפיסת הקול, חוסר הליניאריות של מערכת השמיעה, היכולת לקבץ צלילים לגובה ברמת דיוק גבוהה למדי. התכונה המעניינת ביותר של התפיסה היא האי-לינאריות של מערכת השמיעה, המתבטאת בצורה של הופעה של הרמוניות נוספות שאינן קיימות (בטון הראשי), המתבטאת לעתים קרובות במיוחד אצל אנשים עם גובה מוזיקלי או מושלם. . אם נעצור ביתר פירוט וננתח את כל הדקויות של תפיסת הצליל המוזיקלי, אזי ניתן להבחין בקלות במושג "עיצור" ו"דיסוננס" של אקורדים ומרווחי צליל שונים. מוּשָׂג "הַצלָלָה עָרֵבָה"מוגדר כצליל עיצור (מהמילה הצרפתית "הסכמה"), ולהיפך, בהתאמה, "צרימה"- צליל לא עקבי, סתירה. למרות מגוון הפרשנויות השונות למושגים אלה של המאפיינים של מרווחים מוזיקליים, הכי נוח להשתמש בפרשנות ה"מוסיקלית-פסיכולוגית" של המונחים: הַצלָלָה עָרֵבָהמוגדר ומורגש על ידי אדם כקול נעים ונוח, רך; צרימהמצד שני, ניתן לאפיין אותו כצליל הגורם לגירוי, חרדה ומתח. טרמינולוגיה כזו היא סובייקטיבית במקצת, וגם, בהיסטוריה של התפתחות המוזיקה, נלקחו מרווחים שונים לחלוטין עבור "עיצורים" ולהיפך.

בימינו, גם מושגים אלו קשים לתפיסה חד משמעית, שכן ישנם הבדלים בין אנשים בעלי העדפות וטעמים מוזיקליים שונים, ואין גם מושג מוכר ומוסכם של הרמוניה. הבסיס הפסיכו-אקוסטי לתפיסה של מרווחים מוזיקליים שונים כעיצורים או דיסוננטיים תלוי ישירות במושג "להקה ביקורתית". רצועה קריטית- זהו רוחב מסוים של הלהקה, שבתוכו תחושות השמיעה משתנות באופן דרמטי. רוחב הפסים הקריטיים גדל באופן פרופורציונלי עם הגדלת התדירות. לכן, תחושת הקונסוננסים והדיסוננסים קשורה ישירות לנוכחותן של להקות ביקורתיות. איבר השמיעה האנושי (אוזן), כפי שהוזכר קודם לכן, ממלא את התפקיד של מסנן פס-פס בשלב מסוים בניתוח גלי קול. תפקיד זה מוקצה לממברנה הבזילרית, שעליה יש 24 פסים קריטיים ברוחב תלוי תדר.

לפיכך, קונסוננס וחוסר עקביות (קונסוננס ודיסוננס) תלויים ישירות ברזולוציה של מערכת השמיעה. מסתבר שאם שני צלילים שונים נשמעים ביחד או שהפרש התדרים הוא אפס, אז זה קונסוננס מושלם. אותו קונסוננס מתרחש אם הפרש התדרים גדול מהפס הקריטי. דיסוננס מתרחש רק כאשר הפרש התדרים הוא בין 5% ל-50% מהפס הקריטי. דרגת הדיסוננס הגבוהה ביותר בקטע זה נשמעת אם ההפרש הוא רבע מרוחב הרצועה הקריטית. בהתבסס על זה, קל לנתח כל הקלטה מוזיקלית מעורבת ושילוב של כלים עבור קונסוננס או דיסוננס של צליל. לא קשה לנחש איזה תפקיד גדול ממלאים מהנדס הסאונד, אולפן ההקלטות ושאר הרכיבים של פס הקול המקורי הדיגיטלי או האנלוגי הסופי במקרה זה, וכל זה עוד לפני ניסיון לשחזר אותו בציוד להפקת סאונד.

לוקליזציה של קול

מערכת השמיעה הבינאורלית והלוקליזציה המרחבית עוזרת לאדם לתפוס את מלוא תמונת הקול המרחבית. מנגנון תפיסה זה מיושם על ידי שני מקלטי שמיעה ושתי תעלות שמיעה. מידע הקול שמגיע דרך הערוצים הללו מעובד לאחר מכן בחלק ההיקפי של מערכת השמיעה ונתון לניתוח ספקטרלי וזמני. יתר על כן, מידע זה מועבר לחלקים הגבוהים יותר של המוח, שם משווים ההבדל בין אות הקול השמאלי והימני, ונוצרת גם תמונת קול בודדת. המנגנון המתואר הזה נקרא שמיעה בינאורית. הודות לכך, לאדם יש הזדמנויות ייחודיות כאלה:

1) לוקליזציה של אותות קול ממקור אחד או יותר, תוך יצירת תמונה מרחבית של תפיסת שדה הקול
2) הפרדה של אותות המגיעים ממקורות שונים
3) הבחירה של כמה אותות על רקע של אחרים (לדוגמה, בחירת דיבור וקול מרעש או צליל של כלים)

קל לראות לוקליזציה מרחבית בעזרת דוגמה פשוטה. בהופעה, עם במה ומספר מסוים של נגנים עליה במרחק מסוים אחד מהשני, קל (אם רוצים, אפילו בעצימת עיניים) לקבוע את כיוון ההגעה של אות הצליל של כל כלי, להעריך את העומק והמרחביות של שדה הקול. באותו אופן, מערכת Hi-Fi טובה מוערכת, המסוגלת "לשחזר" באופן אמין השפעות כאלה של מרחביות ולוקליזציה, ובכך למעשה "להטעות" את המוח, ולגרום לך להרגיש את הנוכחות המלאה של המבצע האהוב עליך בהופעה חיה. הלוקליזציה של מקור קול נקבעת בדרך כלל על ידי שלושה גורמים עיקריים: זמני, עוצמה וספקטרלי. ללא קשר לגורמים אלה, ישנם מספר דפוסים שניתן להשתמש בהם כדי להבין את היסודות של לוקליזציה של צליל.

ההשפעה הגדולה ביותר של לוקליזציה, הנתפסת על ידי איברי השמיעה האנושיים, היא באזור אמצע התדר. יחד עם זאת, כמעט בלתי אפשרי לקבוע את כיוון הצלילים של תדרים מעל 8000 הרץ ומתחת ל-150 הרץ. העובדה האחרונה נמצאת בשימוש נרחב במיוחד במערכות Hi-Fi וקולנוע ביתי בעת בחירת מיקומו של סאב וופר (קישור בתדר נמוך), שמיקומו בחדר, עקב היעדר לוקליזציה של תדרים מתחת ל-150 הרץ, למעשה. לא משנה, והמאזין בכל מקרה מקבל תמונה הוליסטית של בימת הסאונד. דיוק הלוקליזציה תלוי במיקום מקור הקרינה של גלי קול בחלל. לפיכך, הדיוק הגדול ביותר של לוקליזציה של הצליל מצוין במישור האופקי, ומגיע לערך של 3°. במישור האנכי, מערכת השמיעה האנושית קובעת את כיוון המקור הרבה יותר גרוע, הדיוק במקרה זה הוא 10-15 מעלות (בשל המבנה הספציפי של האפרכסות וגיאומטריה מורכבת). דיוק הלוקליזציה משתנה מעט בהתאם לזווית של העצמים פולטי הקול במרחב עם זוויות ביחס למאזין, ומידת העקיפה של גלי הקול של ראש המאזין משפיעה גם על האפקט הסופי. כמו כן, יש לציין שאותות פס רחב ממוקמים טוב יותר מאשר רעש פס צר.

הרבה יותר מעניין הוא המצב עם ההגדרה של עומק הצליל הכיווני. לדוגמא, אדם יכול לקבוע את המרחק לעצם באמצעות קול, אולם זה קורה במידה רבה יותר עקב שינוי בלחץ הקול בחלל. בדרך כלל, ככל שהאובייקט רחוק יותר מהמאזין, יותר גלי קול מוחלשים במרחב הפנוי (בתוך הבית, מתווספת השפעת גלי הקול המוחזרים). לפיכך, אנו יכולים להסיק שדיוק הלוקליזציה גבוה יותר בחדר סגור דווקא בגלל התרחשות הדהוד. גלים משתקפים המתרחשים בחללים סגורים גורמים לאפקטים מעניינים כמו הרחבת בימת הקול, עטיפה וכו'. תופעות אלו אפשריות בדיוק בשל הרגישות של לוקליזציה של צליל תלת מימדי. התלות העיקריות הקובעות את הלוקליזציה האופקית של הקול הן: 1) ההבדל בזמן ההגעה של גל קול באוזן שמאל וימין; 2) ההבדל בעוצמה עקב עקיפה בראש המאזין. כדי לקבוע את עומק הצליל, ההבדל ברמת לחץ הקול וההבדל בהרכב הספקטרלי חשובים. לוקליזציה במישור האנכי תלויה מאוד גם בעקיפה באפרכסת.

המצב מסובך יותר עם מערכות סראונד מודרניות המבוססות על טכנולוגיית דולבי סראונד ואנלוגים. נראה כי העיקרון של בניית מערכות קולנוע ביתי מסדיר בבירור את השיטה של ​​יצירה מחדש של תמונה מרחבית די טבעית של צליל תלת מימד עם עוצמת הקול והלוקליזציה המובנית של מקורות וירטואליים בחלל. עם זאת, לא הכל כל כך טריוויאלי, שכן מנגנוני התפיסה והלוקליזציה של מספר רב של מקורות קול בדרך כלל אינם נלקחים בחשבון. הטרנספורמציה של צליל על ידי איברי השמיעה כרוכה בתהליך של הוספת אותות ממקורות שונים שהגיעו לאוזניים שונות. יתרה מכך, אם מבנה הפאזה של צלילים שונים הוא פחות או יותר סינכרוני, תהליך כזה נתפס באוזן כצליל הבוקע ממקור אחד. ישנם גם מספר קשיים, כולל המוזרויות של מנגנון הלוקליזציה, המקשה לקבוע במדויק את כיוון המקור בחלל.

לאור האמור לעיל, המשימה הקשה ביותר היא להפריד צלילים ממקורות שונים, במיוחד אם המקורות השונים הללו משמיעים אות משרעת-תדר דומה. וזה בדיוק מה שקורה בפועל בכל מערכת סראונד מודרנית, ואפילו במערכת סטריאו קונבנציונלית. כאשר אדם מאזין למספר רב של צלילים הבוקעים ממקורות שונים, בתחילה ישנה קביעה של שייכות כל צליל מסוים למקור היוצר אותו (קיבוץ לפי תדר, גובה, גוון). ורק בשלב השני מנסה השמועה לאתר את המקור. לאחר מכן, הצלילים הנכנסים מחולקים לזרמים על סמך מאפיינים מרחביים (הבדל בזמן הגעת האותות, הבדל במשרעת). על סמך המידע המתקבל נוצרת תמונה שמיעתית סטטית וקבועה פחות או יותר, ממנה ניתן לקבוע מהיכן מגיע כל צליל מסוים.

זה מאוד נוח להתחקות אחר תהליכים אלה בדוגמה של במה רגילה עם מוזיקאים קבועים עליה. יחד עם זאת, מעניין מאוד שאם הסולן/המבצע, תופס עמדה מוגדרת תחילה על הבמה, יתחיל לנוע בצורה חלקה על הבמה לכל כיוון, התמונה השמיעתית שנוצרה קודם לכן לא תשתנה! קביעת כיוון הצליל המגיע מהסולן תישאר זהה מבחינה סובייקטיבית, כאילו הוא עומד באותו מקום בו עמד לפני התנועה. רק במקרה של שינוי חד במיקום המבצע על הבמה יתרחש פיצול תמונת הקול שנוצרה. בנוסף לבעיות הנחשבות ולמורכבות התהליכים של לוקליזציה של הצליל בחלל, במקרה של מערכות סראונד רב-ערוציות, תהליך ההדהוד בחדר ההאזנה הסופי משחק תפקיד גדול למדי. תלות זו נצפית בצורה הברורה ביותר כאשר מספר רב של צלילים משתקפים מגיעים מכל הכיוונים - דיוק הלוקליזציה מתדרדר באופן משמעותי. אם הרוויה האנרגטית של הגלים המוחזרים גדולה יותר (שוררת) מצלילים ישירים, הקריטריון של לוקליזציה בחדר כזה הופך מטושטש ביותר, קשה מאוד (אם לא בלתי אפשרי) לדבר על הדיוק של קביעת מקורות כאלה.

עם זאת, בחדר בעל הדהוד גבוה, לוקליזציה מתרחשת באופן תיאורטי; במקרה של אותות פס רחב, השמיעה מונחית על ידי פרמטר הפרש העוצמה. במקרה זה, הכיוון נקבע על ידי רכיב התדר הגבוה של הספקטרום. בכל חדר, דיוק הלוקליזציה יהיה תלוי בזמן ההגעה של צלילים משתקפים לאחר צלילים ישירים. אם מרווח הפער בין אותות הקול הללו קטן מדי, "חוק הגל הישיר" מתחיל לפעול כדי לעזור למערכת השמיעה. המהות של תופעה זו: אם צלילים עם מרווח השהייה קצר מגיעים מכיוונים שונים, אז הלוקליזציה של הצליל כולו מתרחשת לפי הצליל הראשון שהגיע, כלומר. השמיעה מתעלמת במידה מסוימת מהצליל המשתקף אם הוא מגיע זמן קצר מדי לאחר הצליל הישיר. אפקט דומה מופיע גם כאשר נקבע כיוון הגעת הקול במישור האנכי, אך במקרה זה הוא חלש בהרבה (בשל העובדה שהרגישות של מערכת השמיעה ללוקליזציה במישור האנכי גרועה יותר באופן ניכר).

המהות של אפקט הבכורה היא הרבה יותר עמוקה ויש לה אופי פסיכולוגי ולא פיזיולוגי. בוצעו מספר רב של ניסויים, שעל בסיסם נקבעה התלות. אפקט זה מתרחש בעיקר כאשר זמן התרחשות ההד, המשרעת והכיוון שלו עולים בקנה אחד עם איזושהי "ציפייה" של המאזין מהאופן שבו האקוסטיקה של החדר המסוים הזה יוצרת תמונת קול. אולי לאדם כבר היה ניסיון של הקשבה בחדר זה או דומה, מה שיוצר את הנטייה של מערכת השמיעה להתרחשות האפקט ה"צפוי" של הקדימות. על מנת לעקוף מגבלות אלו הגלומות בשמיעה אנושית, במקרה של מספר מקורות קול, נעשה שימוש בתחבולות וטריקים שונים, בעזרתם נוצרת בסופו של דבר לוקליזציה פחות או יותר סבירה של כלי נגינה / מקורות קול אחרים בחלל. . בגדול, השחזור של תמונות סאונד סטריאו ורב-ערוציות מבוסס על הרבה הטעיה ויצירת אשליית שמע.

כאשר שני רמקולים או יותר (לדוגמה, 5.1 או 7.1, או אפילו 9.1) משחזרים צליל מנקודות שונות בחדר, המאזין שומע צלילים המגיעים ממקורות לא קיימים או דמיוניים, קולט פנורמה מסוימת של סאונד. האפשרות של הונאה זו טמונה בתכונות הביולוגיות של מבנה גוף האדם. סביר להניח, לאדם לא היה זמן להסתגל לזהות הונאה כזו בשל העובדה שעקרונות השעתוק הקול "מלאכותי" הופיעו לאחרונה יחסית. אבל, למרות שהתהליך של יצירת לוקליזציה דמיונית התברר כאפשרי, היישום עדיין רחוק מלהיות מושלם. העובדה היא שהשמיעה באמת קולטת מקור קול במקום שבו הוא למעשה לא קיים, אבל הנכונות והדיוק של העברת מידע קול (במיוחד, גוון) היא שאלה גדולה. בשיטה של ​​ניסויים רבים בחדרי הדהוד אמיתיים ובחדרים עמומים, נמצא שגוון גלי הקול שונה ממקורות אמיתיים ודמיוניים. זה משפיע בעיקר על התפיסה הסובייקטיבית של העוצמה הספקטרלית, הגוון במקרה זה משתנה בצורה משמעותית ומורגשת (בהשוואה לצליל דומה המשוחזר על ידי מקור אמיתי).

במקרה של מערכות קולנוע ביתי רב-ערוציות, רמת העיוות גבוהה יותר באופן ניכר, מכמה סיבות: 1) אותות קול רבים הדומים בתדר-משרעת ותגובת הפאזה מגיעים בו-זמנית ממקורות וכיוונים שונים (כולל גלים מושתקפים). לכל תעלת אוזן. זה מוביל לעיוות מוגבר ולהופעת סינון מסרק. 2) מרווח חזק של הרמקולים בחלל (ביחס אחד לשני, במערכות רב-ערוציות מרחק זה יכול להיות מספר מטרים או יותר) תורם לצמיחת עיוות הגוון וצבע הצליל באזור המקור הדמיוני. כתוצאה מכך, ניתן לומר שצביעת גוון במערכות סאונד רב-ערוציות והיקפיות מתרחשת בפועל משתי סיבות: תופעת סינון המסרק והשפעת תהליכי הדהוד בחדר מסוים. אם יותר ממקור אחד אחראי לשעתוק מידע קול (זה תקף גם למערכת סטריאו עם 2 מקורות), השפעת "סינון מסרק" היא בלתי נמנעת, הנגרמת על ידי זמני הגעה שונים של גלי קול לכל ערוץ שמיעתי. אי אחידות מסוימת נצפתה באזור האמצע העליון 1-4 קילוהרץ.

על סעיף

חלק זה מכיל מאמרים המוקדשים לתופעות או גרסאות שבדרך זו או אחרת עשויות להיות מעניינות או שימושיות לחוקרי הבלתי מוסבר.
המאמרים מחולקים לקטגוריות:
מידע.הם מכילים מידע שימושי לחוקרים מתחומי ידע שונים.
אנליטיים.הם כוללים ניתוח של המידע המצטבר על גרסאות או תופעות, וכן תיאורים של תוצאות הניסויים.
טֶכנִי.הם צוברים מידע על פתרונות טכניים שניתן להשתמש בהם בתחום לימוד עובדות בלתי מוסברות.
שיטות.הם מכילים תיאורים של השיטות שבהן משתמשים חברי הקבוצה בחקירת עובדות וחקר תופעות.
כְּלֵי תִקְשׁוֹרֶת.הם מכילים מידע על השתקפות של תופעות בתעשיית הבידור: סרטים, קריקטורות, משחקים וכו'.
תפיסות מוטעות ידועות.גילויים של עובדות ידועות בלתי מוסברות, שנאספו כולל ממקורות צד שלישי.

סוג מאמר:

מידע

תכונות של תפיסה אנושית. שמיעה

צליל הוא רעידות, כלומר. הפרעה מכנית תקופתית במדיה אלסטית - גזי, נוזלי ומוצק. הפרעה כזו, שהיא שינוי פיזיקלי כלשהו בתווך (למשל שינוי בצפיפות או לחץ, תזוזה של חלקיקים), מתפשטת בו בצורה של גל קול. צליל עשוי להיות בלתי נשמע אם התדר שלו נמצא מעבר לרגישות האוזן האנושית, או אם הוא מתפשט בתווך כגון מוצק שאינו יכול ליצור מגע ישיר עם האוזן, או אם האנרגיה שלו מתפזרת במהירות בתווך. לפיכך, התהליך הרגיל של תפיסת הצליל עבורנו הוא רק צד אחד של האקוסטיקה.

גלי קול

גל קול

גלי קול יכולים לשמש דוגמה לתהליך נדנוד. כל תנודה קשורה להפרה של מצב שיווי המשקל של המערכת ומתבטאת בסטייה של מאפייניה מערכי שיווי המשקל עם חזרה לאחר מכן לערך המקורי. עבור רעידות קול, מאפיין כזה הוא הלחץ בנקודה במדיום, והסטייה שלו היא לחץ הקול.

שקול צינור ארוך מלא באוויר. מהקצה השמאלי מוכנסת לתוכו בוכנה הצמודה לקירות. אם הבוכנה מועברת בחדות ימינה ונעצרת, אז האוויר בסביבתה הקרובה יידחס לרגע. לאחר מכן האוויר הדחוס יתרחב, ידחוף את האוויר הסמוך אליו מימין, ואזור הדחיסה, שנוצר במקור ליד הבוכנה, יעבור דרך הצינור במהירות קבועה. גל דחיסה זה הוא גל הקול בגז.
כלומר, תזוזה חדה של חלקיקים של תווך אלסטי במקום אחד תגביר את הלחץ במקום זה. הודות לקשרים האלסטיים של החלקיקים, הלחץ מועבר לחלקיקים שכנים, אשר, בתורם, פועלים על הבאים, ואזור הלחץ המוגבר, כביכול, נע במדיום אלסטי. לאחר אזור הלחץ הגבוה מגיע אזור הלחץ הנמוך, וכך נוצרת סדרה של אזורים מתחלפים של דחיסה ונדיר, המתפשטים בתווך בצורה של גל. כל חלקיק של המדיום האלסטי במקרה זה יתנדנד.

גל קול בגז מאופיין בעודף לחץ, צפיפות עודפת, תזוזה של חלקיקים ומהירותם. עבור גלי קול, הסטיות הללו מערכי שיווי המשקל תמיד קטנות. לפיכך, הלחץ העודף הקשור לגל קטן בהרבה מהלחץ הסטטי של הגז. אחרת, אנו מתמודדים עם תופעה נוספת - גל הלם. בגל קול המתאים לדיבור רגיל, הלחץ העודף הוא רק כמיליון מהלחץ האטמוספרי.

חשוב שהחומר לא ייסחף בגל הקול. גל הוא רק הפרעה זמנית העוברת באוויר, שלאחריה האוויר חוזר למצב שיווי משקל.
תנועת גלים, כמובן, אינה ייחודית לצליל: אותות אור ורדיו נעים בצורה של גלים, וכולם מכירים את הגלים על פני המים.

לפיכך, צליל, במובן הרחב, הוא גלים אלסטיים המתפשטים בכל תווך אלסטי ויוצרים בו רעידות מכניות; במובן צר - התפיסה הסובייקטיבית של תנודות אלו על ידי איברי חישה מיוחדים של בעלי חיים או בני אדם.
כמו כל גל, צליל מאופיין באמפליטודה ובספקטרום התדרים. בדרך כלל אדם שומע צלילים המועברים באוויר בטווח התדרים שבין 16-20 הרץ ל-15-20 קילו-הרץ. צליל מתחת לטווח השמיעה האנושי נקרא אינפרסאונד; גבוה יותר: עד 1 GHz - על ידי אולטרסאונד, מ-1 GHz - על ידי היפרסאונד. בין הצלילים הנשמעים יש להדגיש גם צלילים פונטיים, דיבורים ופונמות (מהן מורכב הדיבור בעל פה) וצלילים מוזיקליים (מהם מורכבת המוזיקה).

ישנם גלי קול אורכיים ורוחביים, בהתאם ליחס בין כיוון ההתפשטות של הגל לכיוון התנודות המכניות של חלקיקי מדיום ההתפשטות.
במדיה נוזלית וגזי, שבהם אין תנודות משמעותיות בצפיפות, גלים אקוסטיים הם אורכיים באופיים, כלומר, כיוון תנודת החלקיקים עולה בקנה אחד עם כיוון תנועת הגל. במוצקים, בנוסף לעיוותים אורכיים, נוצרים גם עיוותי גזירה אלסטיים, הגורמים לעירור גלים רוחביים (גזירה); במקרה זה, החלקיקים מתנודדים בניצב לכיוון התפשטות הגל. מהירות ההתפשטות של גלים אורכיים גדולה בהרבה ממהירות ההתפשטות של גלי גזירה.

האוויר אינו אחיד בכל מקום לקול. אנחנו יודעים שאוויר כל הזמן בתנועה. מהירות התנועה שלו בשכבות שונות אינה זהה. בשכבות הקרובות לקרקע בא האוויר במגע עם פני השטח שלו, בניינים, יערות, ולכן מהירותו כאן פחותה מאשר בחלק העליון. בשל כך, גל הקול אינו נע במהירות באותה מידה בחלק העליון והתחתון. אם תנועת האוויר, כלומר הרוח, היא מלווה לצליל, אז בשכבות העליונות של האוויר הרוח תניע את גל הקול חזק יותר מאשר בשכבות התחתונות. ברוח נגדית, הקול עובר לאט יותר מלמעלה מאשר מתחת. הבדל זה במהירות משפיע על צורת גל הקול. כתוצאה מעיוות גל, הקול אינו מתפשט בקו ישר. עם רוח גב, קו ההתפשטות של גל קול מתכופף מטה, עם רוח נגדית - למעלה.

סיבה נוספת להתפשטות לא אחידה של קול באוויר. זוהי הטמפרטורה השונה של השכבות הבודדות שלו.

שכבות אוויר מחוממות באופן שונה, כמו הרוח, משנות את כיוון הצליל. במהלך היום, גל הקול מתכופף כלפי מעלה, מכיוון שמהירות הקול בשכבות התחתונות והחמות יותר גדולה מאשר בשכבות העליונות. בערב, כאשר כדור הארץ, ואיתו שכבות האוויר שמסביב, מתקררים במהירות, השכבות העליונות מתחממות מהתחתונות, מהירות הקול בהן גדולה יותר, וקו ההתפשטות של גלי הקול מתכופף כלפי מטה. . לכן, בערבים באוויר הפתוח עדיף לשמוע.

כאשר מתבוננים בעננים, ניתן להבחין לעתים קרובות כיצד בגבהים שונים הם נעים לא רק במהירויות שונות, אלא לפעמים בכיוונים שונים. המשמעות היא שלרוח בגבהים שונים מהקרקע יכולות להיות מהירות וכיוונים שונים. גם צורת גל הקול בשכבות כאלה תשתנה משכבה לשכבה. תן, למשל, הקול הולך נגד הרוח. במקרה זה, קו התפשטות הקול צריך להתכופף ולעלות. אבל אם הוא יפגוש בדרכו שכבת אוויר הנעה באיטיות, הוא ישנה שוב את כיוונו ועלול לחזור שוב לקרקע. זה היה אז בחלל מהמקום בו הגל עולה לגובה למקום שבו הוא חוזר לקרקע, מופיע "אזור דממה".

איברים של תפיסת קול

שמיעה - היכולת של אורגניזמים ביולוגיים לתפוס צלילים עם איברי השמיעה; פונקציה מיוחדת של מכשיר השמיעה שמתרגשת מרעידות הקול של הסביבה, כגון אוויר או מים. אחד מחמשת החושים הביולוגיים, הנקראים גם תפיסה אקוסטית.

האוזן האנושית קולטת גלי קול באורך של כ-20 מ' עד 1.6 ס"מ, המתאים ל-16 - 20,000 הרץ (תנודות בשנייה) בעת העברת רעידות באוויר, ועד 220 קילו-הרץ בעת העברת קול דרך עצמות הגולגולת. . לגלים אלו יש משמעות ביולוגית חשובה, למשל, גלי קול בטווח של 300-4000 הרץ תואמים את הקול האנושי. צלילים מעל 20,000 הרץ הם בעלי ערך מעשי מועט, מכיוון שהם מואטים במהירות; רעידות מתחת ל-60 הרץ נתפסות דרך חוש הרטט. טווח התדרים שאדם מסוגל לשמוע נקרא טווח השמיעה או הקול; תדרים גבוהים יותר נקראים אולטרסאונד ותדרים נמוכים יותר נקראים אינפרסאונד.
היכולת להבחין בתדרי קול תלויה מאוד באדם: גילו, מינו, הרגישות למחלות שמיעה, אימונים ועייפות שמיעה. אנשים מסוגלים לתפוס צליל עד 22 קילו-הרץ, ואולי אפילו גבוה יותר.
אדם יכול להבחין במספר צלילים בו זמנית בשל העובדה שיכולים להיות מספר גלים עומדים בשבלול בו זמנית.

האוזן היא איבר וסטיבולרי-שמיעתי מורכב המבצע שתי פונקציות: היא קולטת דחפים קוליים ואחראית על מיקומו של הגוף במרחב ועל היכולת לשמור על שיווי משקל. זהו איבר מזווג שנמצא בעצמות הטמפורליות של הגולגולת, מוגבל מבחוץ על ידי האפרכסות.

איבר השמיעה והשיווי משקל מיוצג על ידי שלושה חלקים: האוזן החיצונית, התיכונה והפנימית, שכל אחד מהם מבצע את תפקידיו הספציפיים.

האוזן החיצונית מורכבת מהאפרכסת ומן השמיעה החיצונית. האפרכסת היא סחוס אלסטי בצורת מורכבת המכוסה בעור, חלקו התחתון, הנקרא האונה, הוא קפל עור, המורכב מעור ורקמת שומן.
האפרכסת באורגניזמים חיים פועלת כמקלט של גלי קול, אשר מועברים לאחר מכן אל פנים מכשיר השמיעה. ערכה של האפרכסת בבני אדם הוא הרבה פחות מאשר בבעלי חיים, ולכן בבני אדם היא כמעט ללא תנועה. אבל בעלי חיים רבים, מזיזים את אוזניהם, מסוגלים לקבוע את מיקומו של מקור הקול בצורה הרבה יותר מדויקת מבני אדם.

קפלי האפרכסת האנושית מכניסים עיוותים קטנים בתדר לצליל הנכנס לתעלת האוזן, בהתאם בלוקליזציה האופקית והאנכית של הצליל. כך, המוח מקבל מידע נוסף כדי להבהיר את מיקומו של מקור הקול. אפקט זה משמש לעתים באקוסטיקה, כולל ליצירת תחושה של צליל היקפי בעת שימוש באוזניות או במכשירי שמיעה.
תפקיד האפרכסת הוא לקלוט צלילים; המשכו הוא הסחוס של תעלת השמע החיצונית, שאורכה הממוצע הוא 25-30 מ"מ. החלק הסחוסי של תעלת השמע עובר לתוך העצם, וכל תעלת השמע החיצונית מרופדת בעור המכיל בלוטות חלב וגופרית, שהן בלוטות זיעה מותאמות. מעבר זה מסתיים בצורה עיוורת: הוא מופרד מהאוזן התיכונה על ידי הקרום התוף. גלי קול שנתפסו על ידי האפרכסת פוגעים בעור התוף וגורמים לו לרטוט.

בתורו, תנודות הקרום התוף מועברות לאוזן התיכונה.

האוזן התיכונה
החלק העיקרי של האוזן התיכונה הוא חלל התוף - חלל קטן של כ-1 ס"מ³, הממוקם בעצם הטמפורלית. יש כאן שלוש עצמות שמע: הפטיש, הסדן והערימה - הן מעבירות תנודות קול מהאוזן החיצונית אל הפנימית, תוך הגברה שלהן.

עצמות השמע - כשברים הקטנים ביותר של השלד האנושי, מייצגות שרשרת המעבירה רעידות. הידית של המלאוס מתמזגת היטב עם הקרום התוף, ראש המלאוס מחובר לסדן, וזה בתורו, עם התהליך הארוך שלו, אל המדרגה. בסיס המדרגה סוגר את חלון הפרוזדור ובכך מתחבר לאוזן הפנימית.
חלל האוזן התיכונה מחובר ללוע האף באמצעות צינור האוסטכיאן, שדרכו משתווה לחץ האוויר הממוצע בתוך ומחוץ לקרום התוף. כאשר הלחץ החיצוני משתנה, לפעמים האוזניים "שוכבות פנימה", מה שנפתר בדרך כלל על ידי העובדה שהפיהוק נגרם באופן רפלקסיבי. הניסיון מלמד שאוזניים סגורות ביעילות רבה יותר נפתרות על ידי תנועות בליעה או אם ברגע זה אתה נושף באף קמוץ.

אוזן פנימית
מבין שלושת החלקים של איבר השמיעה והשיווי משקל, המורכב ביותר הוא האוזן הפנימית, שבגלל צורתה הסבוכה נקראת המבוך. המבוך הגרמי מורכב מהפרוזדור, השבלול והתעלות החצי-מעגליות, אך רק השבלול, המלא בנוזלי לימפה, קשור ישירות לשמיעה. בתוך השבלול יש תעלה קרומית, מלאה גם בנוזל, שעל הדופן התחתון שלה ממוקם מנגנון הקולטן של מנתח השמיעה, מכוסה בתאי שיער. תאי שיער קולטים תנודות בנוזל הממלא את התעלה. כל תא שיער מכוון לתדר צליל מסוים, כאשר תאים מכוונים לתדרים נמוכים ממוקמים בחלק העליון של השבלול, ותדרים גבוהים נקלטים על ידי תאים בחלק התחתון של השבלול. כאשר תאי שיער מתים מגיל או מסיבות אחרות, אדם מאבד את היכולת לקלוט צלילים בתדרים המתאימים.

גבולות התפיסה

האוזן האנושית שומעת באופן נומינלי צלילים בטווח של 16 עד 20,000 הרץ. הגבול העליון נוטה לרדת עם הגיל. רוב המבוגרים לא יכולים לשמוע קול מעל 16 קילו-הרץ. האוזן עצמה אינה מגיבה לתדרים מתחת ל-20 הרץ, אך ניתן לחוש אותם דרך חוש המישוש.

טווח הצלילים הנתפס הוא עצום. אבל עור התוף באוזן רגיש רק לשינויים בלחץ. רמת לחץ הקול נמדדת בדרך כלל בדציבלים (dB). הגבול התחתון של השמיעה מוגדר כ-0 dB (20 מיקרופסקל), והגדרת הגבול העליון של השמיעה מתייחסת יותר לסף אי הנוחות ולאחר מכן לאובדן שמיעה, חבלות וכו'. הגבלה הזו תלויה בכמה זמן אנו מאזינים לו. הצליל. האוזן יכולה לסבול עליות עוצמת קול קצרות טווח של עד 120 dB ללא השלכות, אך חשיפה ארוכת טווח לצלילים מעל 80 dB עלולה לגרום לאובדן שמיעה.

מחקרים מדוקדקים יותר של הגבול התחתון של השמיעה הראו שהסף המינימלי שבו הצליל נשאר נשמע תלוי בתדר. גרף זה נקרא סף השמיעה המוחלט. בממוצע, יש לו אזור הרגישות הגדול ביותר בטווח של 1 קילו-הרץ עד 5 קילו-הרץ, אם כי הרגישות יורדת עם הגיל בטווח שמעל 2 קילו-הרץ.
ישנה גם דרך לתפוס צליל ללא השתתפות עור התוף - מה שנקרא אפקט שמיעתי מיקרוגל, כאשר קרינה מווסתת בטווח המיקרוגל (מ-1 עד 300 גיגה-הרץ) משפיעה על הרקמות סביב השבלול, וגורמת לאדם לתפוס שונות צלילים.
לפעמים אדם יכול לשמוע צלילים באזור התדר הנמוך, למרות שבמציאות לא היו צלילים בתדר כזה. זאת בשל העובדה שהתנודות של הממברנה הבזילרית באוזן אינן ליניאריות ויכולות להתרחש בה תנודות בתדר הבדל בין שני תדרים גבוהים יותר.

סינסתזיה

אחת התופעות הנוירו-פסיכיאטריות החריגות ביותר, שבה סוג הגירוי וסוג התחושות שאדם חווה אינם תואמים. תפיסה סינסתטית מתבטאת בכך שבנוסף לאיכויות הרגילות עלולות להתרחש תחושות נוספות ופשוטות יותר או רשמים "אלמנטריים" מתמשכים - למשל צבעים, ריחות, צלילים, טעמים, איכויות של משטח בעל מרקם, שקיפות, נפח וצורה. , מיקום במרחב ואיכויות אחרות. , לא מתקבל בעזרת החושים, אלא קיים רק בצורה של תגובות. תכונות נוספות כאלה עשויות להופיע כהתרשמות חושים מבודדים או אפילו להתבטא פיזית.

ישנה, ​​למשל, סינסתזיה שמיעתית. זוהי היכולת של אנשים מסוימים "לשמוע" צלילים בעת התבוננות בחפצים נעים או הבזקים, גם אם הם אינם מלווים בתופעות קול אמיתיות.
יש לזכור שסינסתזיה היא דווקא תכונה נוירופסיכיאטרית של אדם ואינה הפרעה נפשית. תפיסה כזו של העולם הסובב יכולה להיות מורגשת על ידי אדם רגיל באמצעות שימוש בסמים מסוימים.

אין עדיין תיאוריה כללית של סינסתזיה (מוכחת מדעית, רעיון אוניברסלי לגביה). כרגע יש הרבה השערות והרבה מחקרים נעשים בתחום זה. סיווגים והשוואות מקוריות כבר הופיעו, ודפוסים קפדניים מסוימים הופיעו. לדוגמה, אנחנו המדענים כבר גילינו שלסינסתטים יש אופי מיוחד של תשומת לב - כאילו "מודעת מראש" - לאותן תופעות שגורמות להם לסינסתזיה. לסינסתטים יש אנטומיית מוח שונה במקצת והפעלה שונה בתכלית שלו ל"גירויים" סינסטטיים. וחוקרים מאוניברסיטת אוקספורד (בריטניה) הקימו סדרה של ניסויים שבמהלכם גילו כי נוירונים בעלי ריגוש יתר יכולים להיות הגורם לסינסתזיה. הדבר היחיד שניתן לומר בוודאות הוא שתפיסה כזו מתקבלת ברמת המוח, ולא ברמת התפיסה הראשונית של המידע.

סיכום

גלי הלחץ עוברים דרך האוזן החיצונית, קרום התוף ועצם האוזן התיכונה כדי להגיע לאוזן הפנימית המלאה בנוזל, בצורת חילזון. הנוזל, מתנודד, פוגע בקרום המכוסה בשערות זעירות, cilia. הרכיבים הסינוסואידים של צליל מורכב גורמים לרעידות בחלקים שונים של הממברנה. הריסים הרוטטים יחד עם הממברנה מעוררים את סיבי העצב הקשורים אליהם; בהם יש סדרות של פולסים שבהם "מקודדים" התדירות והמשרעת של כל רכיב של גל מורכב; נתונים אלו מועברים אל המוח בצורה אלקטרוכימית.

מכל ספקטרום הצלילים, קודם כל, טווח השמיעה מובחן: מ-20 עד 20,000 הרץ, אינפרסאונד (עד 20 הרץ) ואולטרסאונד - מ-20,000 הרץ ומעלה. אדם לא שומע אינפרסאונד ואולטרסאונד, אבל זה לא אומר שהם לא משפיעים עליו. ידוע כי אינפרסאונד, במיוחד מתחת ל-10 הרץ, עלולים להשפיע על נפש האדם ולגרום למצבי דיכאון. אולטרסאונד יכול לגרום לתסמונות אסתנו-וגטטיביות וכו'.
החלק הנשמע בטווח הצלילים מחולק לצלילים בתדר נמוך - עד 500 הרץ, צלילים בתדר אמצע - 500-10000 הרץ וצלילים בתדר גבוה - מעל 10000 הרץ.

חלוקה זו חשובה מאוד, שכן האוזן האנושית אינה רגישה באותה מידה לצלילים שונים. האוזן רגישה ביותר לטווח צר יחסית של צלילים בתדר הביניים מ-1000 עד 5000 הרץ. עבור צלילים בתדר נמוך יותר ויותר, הרגישות יורדת בחדות. זה מוביל לכך שאדם מסוגל לשמוע צלילים באנרגיה של כ-0 דציבלים בטווח התדרים הבינוני ולא לשמוע צלילים בתדר נמוך של 20-40-60 דציבלים. כלומר, צלילים עם אותה אנרגיה בטווח התדרים הבינוני יכולים להיתפס כחזקים, ובתחום התדרים הנמוכים כשקטים או שאינם נשמעים כלל.

תכונה זו של צליל נוצרת על ידי הטבע לא במקרה. הצלילים הנחוצים לקיומו: הדיבור, צלילי הטבע, נמצאים בעיקר בטווח התדרים הבינוני.
תפיסת הצלילים נפגעת משמעותית אם נשמעים בו זמנית צלילים אחרים, רעשים דומים בתדר או בהרכב הרמוניות. המשמעות היא שמצד אחד האוזן האנושית אינה קולטת היטב צלילים בתדר נמוך, ומצד שני, אם יש רעשים זרים בחדר, אזי התפיסה של צלילים כאלה עלולה להיות מופרעת ומעוותת עוד יותר. .