Біологія. Довідник школяра та абітурієнта

Сприймання сили (інтенсивності) звуку

Сила звуку — це кількість енергії, яка проходить крізь одиницю поверхні за одиницю часу (ват на м²). Сила звуку, що надходить до вуха, кодується частотою імпульсів у волокнах завиткового нерва, а також кількістю збуджених нейронів, оскільки слабкі звуки збуджують лише найчутливіші нейрони, а сильні звуки залучають нервові волокна з вищим порогом подразнення. Пряме визначення сили звуку є доволі складною справою, тому на практиці замість сили використовують звуковий тиск, що діє на площину, розміщену перпендикулярно до руху звукової хвилі. Мінімальний тиск, який здатна сприйняти людина, становить 2 • 10^-5 Н/м². Сила звуку під час звичайної розмови становить близько 10^-1 Н/м², а звук, що викликає больове відчуття у вухах, — 30 Н/м².

Абсолютна звукова чутливість — це мінімальна сила звуку, який чує людина у 50 % випадків його подачі. Поняття абсолютного слуху має інше значення. Його мають люди, які здатні точно пізнавати і позначати будь-який звук, навіть якщо немає порівняння звуку. Людське вухо сприймає різницю в інтенсивності двох звуків однієї частоти, сила яких 1 дБ. Фізіологічна гучність — це суб’єктивно сприйнята сила звуку, яка виражається у фонах. Фон — це рівень звукового тиску тону, що порівнюється з еталонним тоном частоти 1 кГц за однакової фізичної гучності їх звуку. Середній слуховий поріг здорової людини становить 4 фони. Відчуття болю у вухах виникає за гучності звуку ≈ 130 фонів. Звук такої сили може призвести до оборотної (чи необоротної) втрати слуху, оскільки при цьому ушкоджуються волоскові сенсорні епітеліоцити спірального органа завитки або порушується мікроциркуляція в ній. У випадках тривалого впливу звуків інтенсивності понад 90 дБ можлива звукова травма.

Визначення напрямку звуку. Людина легко визначає напрямок надходження звуку за допомогою бінаурального слуху (слухання обома вухами). В основі цього процесу лежить здатність слухової системи визначати різницю в силі звуків, які сприймаються обома вухами, якщо голова екранує звук, котрий надходить збоку. У випадках, коли довжина звукової хвилі дає їй змогу огинати голову (екран), напрямок звуку визначається за запізненням надходження звуку до другого вуха.

У визначенні напрямку звуку бере участь також вушна раковина. Завдяки своїй формі вона сприяє чіткому сприйманню напрямку звуку згори донизу й ззаду наперед. Людина з однобічною глухотою також здатна визначати напрямок звуку, але менш досконало й у будь-якому випадку повинна повертати голову.