การผ่านของคลื่นเสียงผ่านหูของมนุษย์ ลำดับการผ่านของเสียงผ่านอวัยวะที่ได้ยิน

กระบวนการรับข้อมูลเสียงรวมถึงการรับรู้ การส่งผ่าน และการตีความเสียง หูรับและแปลงคลื่นการได้ยินให้เป็นกระแสประสาทที่สมองรับและแปลความหมาย

มีหลายอย่างในหูที่มองไม่เห็นด้วยตา สิ่งที่เราสังเกตเห็นเป็นเพียงส่วนหนึ่งของหูชั้นนอก - ผลที่ตามมาของกระดูกอ่อนที่มีเนื้อหรืออีกนัยหนึ่งคือใบหู หูชั้นนอกประกอบด้วยคอนชาและช่องหูซึ่งสิ้นสุดที่เยื่อแก้วหูซึ่งทำหน้าที่เชื่อมต่อระหว่างหูชั้นนอกและหูชั้นกลางซึ่งเป็นที่ตั้งของกลไกการได้ยิน

ใบหูนำคลื่นเสียงเข้าสู่ช่องหู เหมือนกับหลอดหูแบบเก่าที่ส่งเสียงไปที่ใบหู ช่องจะขยายคลื่นเสียงและนำคลื่นเสียงไป แก้วหู.คลื่นเสียงที่กระทบแก้วหูทำให้เกิดการสั่นสะเทือนที่ส่งต่อไปผ่านกระดูกหูขนาดเล็กสามอัน ได้แก่ ค้อน ทั่ง และโกลน พวกมันสั่นสะเทือนและส่งคลื่นเสียงผ่านหูชั้นกลาง กระดูกโกลนที่อยู่ด้านในสุดของกระดูกเหล่านี้เป็นกระดูกที่เล็กที่สุดในร่างกาย

สเตปส์สั่นกระทบเยื่อหุ้ม เรียกว่า หน้าต่างวงรี. คลื่นเสียงเดินทางผ่านไปยังหูชั้นใน

เกิดอะไรขึ้นในหูชั้นใน?

มีส่วนประสาทสัมผัสของกระบวนการได้ยิน ได้ยินกับหูประกอบด้วยสองส่วนหลัก: เขาวงกตและหอยทาก ส่วนที่เริ่มต้นที่หน้าต่างวงรีและโค้งเหมือนหอยทากจริงๆ ทำหน้าที่เป็นตัวแปล แปลงการสั่นสะเทือนของเสียงเป็นแรงกระตุ้นไฟฟ้าที่สามารถส่งไปยังสมองได้

หอยทากจัดอย่างไร?

หอยทากเต็มไปด้วยของเหลวซึ่งเมมเบรนฐาน (พื้นฐาน) ถูกระงับคล้ายกับแถบยางติดกับผนังด้วยปลาย พังผืดปกคลุมด้วยขนเล็กๆ นับพันเส้น ที่ฐานของขนเหล่านี้มีเซลล์ประสาทขนาดเล็ก เมื่อการสั่นสะเทือนของโกลนกระทบหน้าต่างรูปไข่ ของเหลวและเส้นขนจะเริ่มเคลื่อนไหว การเคลื่อนไหวของเส้นขนจะกระตุ้นเซลล์ประสาทที่ส่งข้อความซึ่งอยู่ในรูปของแรงกระตุ้นทางไฟฟ้าไปยังสมองผ่านทางโสตประสาทหรืออะคูสติก

เขาวงกตคือกลุ่มของคลองรูปครึ่งวงกลมที่เชื่อมต่อถึงกันสามแห่งซึ่งควบคุมความสมดุล แต่ละช่องเต็มไปด้วยของเหลวและตั้งอยู่ในมุมฉากกับอีกสองช่อง ดังนั้น ไม่ว่าคุณจะขยับศีรษะอย่างไร ช่องสัญญาณอย่างน้อยหนึ่งช่องจะจับการเคลื่อนไหวนั้นและส่งข้อมูลไปยังสมอง

หากคุณเป็นหวัดในหูหรือสั่งน้ำมูกแรงจน "คลิก" ในหู แสดงว่ามีลางสังหรณ์ว่าหูเชื่อมต่อกับคอและจมูก และถูกต้อง ท่อยูสเตเชียนเชื่อมหูชั้นกลางเข้ากับช่องปากโดยตรง มีหน้าที่ปล่อยอากาศเข้าไปในหูชั้นกลาง ปรับสมดุลความดันทั้งสองด้านของแก้วหู

ความบกพร่องและความผิดปกติในส่วนใด ๆ ของหูอาจทำให้การได้ยินบกพร่องหากรบกวนการผ่านและการแปลความหมายของการสั่นสะเทือนของเสียง

หูทำงานอย่างไร?

มาติดตามเส้นทางของคลื่นเสียงกัน มันเข้าไปในหูทางพินนาและเดินทางผ่านช่องหู หากเปลือกมีรูปร่างผิดรูปหรือท่ออุดตัน เส้นทางของเสียงที่ส่งไปยังแก้วหูจะถูกขัดขวางและความสามารถในการได้ยินจะลดลง หากคลื่นเสียงไปถึงแก้วหูได้อย่างปลอดภัย และได้รับความเสียหาย เสียงอาจไม่ไปถึงกระดูกหู

ความผิดปกติใด ๆ ที่ทำให้กระดูกไม่สั่นสะเทือนจะป้องกันไม่ให้เสียงไปถึงหูชั้นใน ในหูชั้นใน คลื่นเสียงทำให้ของไหลเป็นจังหวะ ทำให้ขนเล็กๆ ในคอเคลียเคลื่อนไหว ความเสียหายต่อเส้นขนหรือเซลล์ประสาทที่พวกมันเชื่อมต่ออยู่จะขัดขวางการเปลี่ยนการสั่นสะเทือนของเสียงให้เป็นไฟฟ้า แต่เมื่อเสียงกลายเป็นแรงกระตุ้นทางไฟฟ้าได้สำเร็จ มันยังคงต้องไปถึงสมอง เห็นได้ชัดว่าความเสียหายต่อประสาทหูหรือสมองจะส่งผลต่อความสามารถในการได้ยิน

ข้อมูล . สรีรวิทยาของ GNI และระบบประสาทสัมผัส . พื้นฐานของสรีรวิทยาและ GNI .

ส่วนต่อพ่วงของเครื่องวิเคราะห์การได้ยินจะรวมกันทางสัณฐานวิทยาในมนุษย์กับส่วนต่อพ่วงของเครื่องวิเคราะห์การทรงตัว และนักสัณฐานวิทยาเรียกโครงสร้างนี้ว่าออร์แกเนลล์และความสมดุล (organum vestibulo-cochleare) มีสามแผนก:

หูชั้นนอก (ช่องหูภายนอก, ใบหูที่มีกล้ามเนื้อและเอ็น);

หูชั้นกลาง (โพรงแก้วหู, อวัยวะกกหู, หลอดหู)

หูชั้นใน (เยื่อเขาวงกตที่อยู่ในเขาวงกตกระดูกภายในพีระมิดของกระดูกขมับ)

หูชั้นนอก (ช่องหูภายนอก, ใบหูที่มีกล้ามเนื้อและเอ็น)

หูชั้นกลาง (โพรงแก้วหู, อวัยวะกกหู, หลอดหู)

1. หูชั้นนอกจะรวมการสั่นสะเทือนของเสียงและส่งไปยังช่องเปิดหูภายนอก

2. ในช่องหูทำให้เกิดการสั่นสะเทือนของเสียงที่แก้วหู

3. แก้วหูเป็นเยื่อที่สั่นสะเทือนเมื่อสัมผัสกับเสียง

4. ค้อนที่มีด้ามจับติดอยู่ที่กึ่งกลางของเยื่อแก้วหูโดยใช้เอ็นและหัวของมันเชื่อมต่อกับทั่ง (5) ซึ่งจะติดกับโกลน (6)

กล้ามเนื้อเล็กๆ ช่วยส่งเสียงโดยควบคุมการเคลื่อนไหวของกระดูกเหล่านี้

7. ท่อ Eustachian (หรือหู) เชื่อมต่อหูชั้นกลางกับโพรงหลังจมูก เมื่อความกดอากาศรอบข้างเปลี่ยนไป ความดันทั้งสองด้านของแก้วหูจะเท่ากันผ่านท่อหู

8. ระบบขนถ่าย ระบบขนถ่ายในหูของเราเป็นส่วนหนึ่งของระบบการทรงตัวของร่างกาย เซลล์รับความรู้สึกให้ข้อมูลเกี่ยวกับตำแหน่งและการเคลื่อนไหวของศีรษะของเรา

9. คอเคลียเป็นอวัยวะของการได้ยินที่เกี่ยวข้องกับประสาทหูโดยตรง ชื่อของหอยทากถูกกำหนดโดยรูปร่างที่บิดเป็นเกลียว นี่คือช่องกระดูกที่สร้างเกลียวสองรอบครึ่งและเต็มไปด้วยของเหลว กายวิภาคของโคเคลียนั้นซับซ้อนมาก หน้าที่บางอย่างยังไม่ได้รับการสำรวจ

อวัยวะของ Corti

อวัยวะของคอร์ติประกอบด้วยเซลล์ขนที่บอบบาง (12) จำนวนหนึ่งซึ่งปกคลุมเยื่อหุ้มเซลล์ (13) คลื่นเสียงถูกเซลล์ขนจับและแปลงเป็นแรงกระตุ้นทางไฟฟ้า นอกจากนี้ แรงกระตุ้นทางไฟฟ้าเหล่านี้จะถูกส่งไปตามเส้นประสาทหู (11) ไปยังสมอง ประสาทหูประกอบด้วยเส้นใยประสาทที่ดีที่สุดนับพันเส้น เส้นใยแต่ละเส้นเริ่มต้นจากส่วนเฉพาะของโคเคลียและส่งความถี่เสียงเฉพาะ เสียงความถี่ต่ำจะถูกส่งไปตามเส้นใยที่เล็ดลอดออกมาจากส่วนบนของคอเคลีย (14) และเสียงความถี่สูงจะถูกส่งไปตามเส้นใยที่เกี่ยวข้องกับฐานของมัน ดังนั้น หน้าที่ของหูชั้นในคือเปลี่ยนการสั่นสะเทือนทางกลเป็นสัญญาณไฟฟ้า เนื่องจากสมองรับรู้ได้เฉพาะสัญญาณไฟฟ้าเท่านั้น

หูชั้นนอกเป็นตัวดูดซับเสียง ช่องหูภายนอกทำหน้าที่ส่งการสั่นสะเทือนของเสียงไปยังแก้วหู เยื่อแก้วหูซึ่งแยกหูชั้นนอกออกจากโพรงแก้วหูหรือหูชั้นกลาง เป็นกะบังบาง (0.1 มม.) ที่มีรูปร่างคล้ายช่องทางเข้า เมมเบรนสั่นสะเทือนภายใต้การกระทำของการสั่นสะเทือนของเสียงที่เข้ามาทางช่องหูภายนอก

ใบหูรับการสั่นสะเทือนของเสียง (ในสัตว์พวกมันสามารถหันไปทางแหล่งกำเนิดเสียงได้) และส่งผ่านช่องหูภายนอกไปยังเยื่อแก้วหูซึ่งแยกหูชั้นนอกออกจากหูชั้นกลาง การรับเสียงและกระบวนการทั้งหมดของการฟังด้วยสองหู - ที่เรียกว่าการได้ยินแบบสองหู - มีความสำคัญต่อการกำหนดทิศทางของเสียง การสั่นของเสียงที่มาจากด้านข้างจะมาถึงหูข้างที่ใกล้ที่สุดเร็วกว่าหูข้างอื่นไม่กี่สิบในพันล้านวินาที (0.0006 วินาที) ความแตกต่างเล็กน้อยของเวลาที่เสียงมาถึงหูทั้งสองข้างก็เพียงพอที่จะกำหนดทิศทางของมันได้

หูชั้นกลางเป็นเครื่องนำเสียง เป็นโพรงอากาศซึ่งเชื่อมต่อผ่านท่อหู (ยูสเตเชียน) กับโพรงหลังจมูก การสั่นสะเทือนจากเยื่อแก้วหูผ่านหูชั้นกลางจะถูกส่งผ่านกระดูกหู 3 อันที่เชื่อมต่อกัน - ค้อน ทั่งและโกลน และอันหลังผ่านเยื่อหุ้มของหน้าต่างวงรีจะส่งการสั่นสะเทือนของของเหลวในหูชั้นใน - perilymph .

เนื่องจากลักษณะเฉพาะของรูปทรงเรขาคณิตของกระดูกหู การสั่นสะเทือนของเยื่อแก้วหูที่มีแอมพลิจูดลดลง แต่มีความแข็งแรงเพิ่มขึ้นจึงถูกส่งไปยังโกลน นอกจากนี้ พื้นผิวของโกลนยังมีขนาดเล็กกว่าเยื่อแก้วหูถึง 22 เท่า ซึ่งจะเพิ่มแรงกดบนเยื่อหุ้มของหน้าต่างวงรีในปริมาณที่เท่ากัน เป็นผลให้แม้แต่คลื่นเสียงที่แผ่วเบาที่กระทำต่อเยื่อแก้วหูก็สามารถเอาชนะการต้านทานของเยื่อของหน้าต่างวงรีของส่วนหน้าและนำไปสู่ความผันผวนของของเหลวในคอเคลียได้

ด้วยเสียงที่หนักแน่น กล้ามเนื้อพิเศษจะลดการเคลื่อนไหวของแก้วหูและกระดูกหู ปรับเครื่องช่วยฟังให้สอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงในการกระตุ้นและปกป้องหูชั้นในจากการถูกทำลาย

เนื่องจากการเชื่อมต่อผ่านท่อหูของโพรงอากาศของหูชั้นกลางกับโพรงหลังจมูกจึงเป็นไปได้ที่จะปรับความดันให้เท่ากันทั้งสองด้านของเยื่อแก้วหูซึ่งป้องกันการแตกระหว่างการเปลี่ยนแปลงความดันภายนอกอย่างมีนัยสำคัญ สภาพแวดล้อม - เมื่อดำน้ำใต้น้ำ, ปีนขึ้นไปบนที่สูง, ยิงปืน ฯลฯ นี่คือบาโรฟังก์ชันของหู .

หูชั้นกลางมีกล้ามเนื้ออยู่ 2 มัด คือ เยื่อแก้วหูเทนเซอร์และโกลน อันแรกหดตัวเพิ่มความตึงเครียดของเยื่อแก้วหูและด้วยเหตุนี้จึงจำกัดความกว้างของการสั่นของมันในระหว่างเสียงที่แรงและอันที่สองจะแก้ไขโกลนและจำกัดการเคลื่อนไหว การหดตัวแบบสะท้อนกลับของกล้ามเนื้อเหล่านี้เกิดขึ้น 10 มิลลิวินาทีหลังจากเริ่มมีเสียงดังและขึ้นอยู่กับแอมพลิจูด ด้วยวิธีนี้ หูชั้นในจะได้รับการปกป้องโดยอัตโนมัติจากการโอเวอร์โหลด เมื่อเกิดการระคายเคืองที่รุนแรงในทันที (การกระแทก การระเบิด ฯลฯ) กลไกป้องกันนี้จะไม่มีเวลาทำงาน ซึ่งอาจนำไปสู่ความบกพร่องทางการได้ยิน (เช่น ในบรรดาวัตถุระเบิดและมือปืน)

ได้ยินกับหูเป็นเครื่องรับเสียง ตั้งอยู่ในพีระมิดของกระดูกขมับและมีโคเคลียซึ่งในมนุษย์มีรูปแบบ 2.5 ขดลวดเกลียว. คลองประสาทหูแบ่งออกเป็นสองส่วนโดยเยื่อหุ้มหลักและเยื่อหุ้มเซลล์ขนถ่ายเป็นทางเดินแคบๆ 3 ช่อง: ช่องบน (scala vestibularis) ช่องกลาง (ช่องเมมเบรน) และช่องล่าง (scala tympani) ที่ด้านบนของคอเคลียมีช่องที่เชื่อมระหว่างช่องด้านบนและด้านล่างเป็นช่องเดียว โดยเริ่มจากช่องวงรีไปที่ด้านบนของคอเคลียและต่อไปยังช่องกลม โพรงของมันเต็มไปด้วยของเหลว - perilymph และโพรงของคลองเยื่อกลางนั้นเต็มไปด้วยของเหลวที่มีองค์ประกอบต่างกัน - endolymph ในช่องกลางมีเครื่องมือรับรู้เสียง - อวัยวะของ Corti ซึ่งมีตัวรับการสั่นสะเทือนของเสียง - เซลล์ขน

อีกวิธีในการส่งเสียงไปยังคอเคลียคือ การนำเนื้อเยื่อหรือกระดูก . ในกรณีนี้ เสียงจะกระทำโดยตรงกับพื้นผิวของกะโหลกศีรษะ ทำให้เกิดการสั่นสะเทือน ทางเดินของกระดูกสำหรับการส่งสัญญาณเสียง จะมีความสำคัญอย่างยิ่งหากวัตถุที่สั่นสะเทือน (เช่น ก้านของส้อมเสียง) สัมผัสกับกะโหลกศีรษะ เช่นเดียวกับในโรคของระบบหูชั้นกลาง เมื่อการส่งสัญญาณเสียงผ่าน ossicular chain ถูกรบกวน นอกจากทางเดินของอากาศ การนำคลื่นเสียงแล้ว ยังมีทางเดินของเนื้อเยื่อหรือกระดูกอีกด้วย

ภายใต้อิทธิพลของการสั่นสะเทือนของเสียงในอากาศเช่นเดียวกับเมื่อเครื่องสั่น (เช่น โทรศัพท์กระดูกหรือส้อมปรับกระดูก) สัมผัสกับผิวหนังของศีรษะ กระดูกของกะโหลกศีรษะเริ่มสั่น (เขาวงกตกระดูกก็เริ่มขึ้นเช่นกัน สั่น) จากข้อมูลล่าสุด (Bekesy - Bekesy และอื่น ๆ ) สามารถสันนิษฐานได้ว่าเสียงที่แพร่กระจายผ่านกระดูกของกะโหลกศีรษะจะกระตุ้นอวัยวะของ Corti เท่านั้น หากเสียงเหล่านี้ทำให้บางส่วนของเยื่อหุ้มหลักนูนขึ้น เช่นเดียวกับคลื่นอากาศ

ความสามารถของกระดูกกะโหลกศีรษะในการถ่ายทอดเสียงอธิบายว่าทำไมคนๆ หนึ่งเอง เสียงของเขาที่บันทึกในเทปเมื่อเล่นเทปบันทึกเสียงจึงดูแปลกแยก ในขณะที่คนอื่นๆ จำเขาได้ง่าย ความจริงก็คือการบันทึกเทปไม่ได้สร้างเสียงของคุณอย่างสมบูรณ์ โดยปกติแล้ว เมื่อพูดคุย คุณจะได้ยินไม่เพียงแค่เสียงที่คู่สนทนาของคุณได้ยินเท่านั้น (เช่น เสียงที่รับรู้ได้เนื่องจากการนำอากาศและของเหลว) แต่ยังรวมถึงเสียงความถี่ต่ำเหล่านั้นด้วย ซึ่งตัวนำคือกระดูกของกะโหลกศีรษะของคุณ อย่างไรก็ตาม เมื่อคุณฟังเทปบันทึกเสียงของคุณเอง คุณจะได้ยินเฉพาะเสียงที่สามารถบันทึกได้ นั่นคือเสียงที่ลอยอยู่ในอากาศ

การได้ยินแบบ binaural มนุษย์และสัตว์มีการได้ยินเชิงพื้นที่ นั่นคือความสามารถในการกำหนดตำแหน่งของแหล่งกำเนิดเสียงในอวกาศ คุณสมบัตินี้ขึ้นอยู่กับการได้ยินแบบ binaural หรือการได้ยินด้วยสองหู นอกจากนี้ยังเป็นสิ่งสำคัญสำหรับเขาที่จะต้องมีสองซีกที่สมมาตรในทุกระดับของระบบการได้ยิน ความชัดเจนของการได้ยินแบบ binaural ในมนุษย์นั้นสูงมาก: ตำแหน่งของแหล่งกำเนิดเสียงจะถูกกำหนดด้วยความแม่นยำ 1 องศาเชิงมุม พื้นฐานสำหรับสิ่งนี้คือความสามารถของเซลล์ประสาทในระบบการได้ยินเพื่อประเมินความแตกต่างระหว่างหู (interaural) ในเวลาที่เสียงมาถึงหูขวาและหูซ้ายและความเข้มของเสียงในหูแต่ละข้าง หากแหล่งกำเนิดเสียงอยู่ห่างจากเส้นกึ่งกลางของศีรษะ คลื่นเสียงจะมาถึงหูข้างหนึ่งค่อนข้างเร็วและมีความแรงมากกว่าที่หูอีกข้างหนึ่ง การประมาณระยะห่างของแหล่งกำเนิดเสียงจากร่างกายนั้นสัมพันธ์กับการลดลงของเสียงและการเปลี่ยนแปลงของเสียงต่ำ

ด้วยการกระตุ้นหูขวาและหูซ้ายแยกกันผ่านหูฟัง การหน่วงเวลาระหว่างเสียงที่เร็วถึง 11 μs หรือความแตกต่างของความเข้มของเสียงสองเสียงที่ 1 dB นำไปสู่การเปลี่ยนที่เห็นได้ชัดในการระบุแหล่งที่มาของเสียงจากกึ่งกลางไปสู่ เสียงก่อนหน้าหรือแรงกว่า มีเซลล์ประสาทในศูนย์การได้ยินซึ่งได้รับการปรับอย่างรวดเร็วตามช่วงความแตกต่างระหว่างหูในช่วงเวลาและความเข้ม นอกจากนี้ยังพบเซลล์ที่ตอบสนองต่อทิศทางการเคลื่อนที่ของแหล่งกำเนิดเสียงในอวกาศเท่านั้น

หูเป็นอวัยวะของการได้ยินและการทรงตัว ส่วนประกอบให้การรับสัญญาณเสียงและความสมดุล

ระคายเคืองต่ออวัยวะในการได้ยิน -พลังงานกลในรูปแบบของการสั่นสะเทือนของเสียงซึ่งเป็นการสลับของความหนาและการทำให้บริสุทธิ์ของอากาศซึ่งแพร่กระจายไปทุกทิศทางจากแหล่งกำเนิดเสียงด้วยความเร็วประมาณ 330 m / s เสียงสามารถเดินทางผ่านอากาศ น้ำ และของแข็งได้ ความเร็วการแพร่กระจายขึ้นอยู่กับความยืดหยุ่นและความหนาแน่นของตัวกลาง

เครื่องวิเคราะห์การได้ยินประกอบด้วย:

1. แผนกอุปกรณ์ต่อพ่วง-ประกอบด้วยหูชั้นนอก ชั้นกลาง และชั้นใน (รูปที่ 25);

2. แผนกย่อย- ประกอบด้วยโครงร่างโครงร่างของพอนส์ (ช่องที่ 4 ของสมอง), tubercles ล่างของ quadrigemina ของสมองส่วนกลาง, อวัยวะสืบพันธุ์ที่อยู่ตรงกลาง (กลาง), ฐานดอก

3. โซนการได้ยินเปลือกสมองตั้งอยู่ในภูมิภาคชั่วคราว

หูชั้นนอก.หน้าที่คือการจับเสียงและส่งไปยังแก้วหู ประกอบด้วยใบหูที่สร้างจากเนื้อเยื่อกระดูกอ่อนและต่อมรับเสียงภายนอก ไปที่หูชั้นกลางและอุดมไปด้วยต่อมที่หลั่งขี้หู ซึ่งสะสมอยู่ในหูชั้นนอกและทำหน้าที่กำจัดฝุ่นและสิ่งสกปรก ช่องหูภายนอกมีความยาวสูงสุด 2.5 ซม. และกว้างประมาณ 1 ซม. 3 เยื่อแก้วหูถูกยืดออกที่ขอบระหว่างหูชั้นนอกและหูชั้นกลาง ความหนาของมันในมนุษย์ประมาณ

ใบหูรวบรวมคลื่นเสียง เนื่องจากขนาดของใบหูมีขนาดใหญ่กว่าเยื่อแก้วหูถึง 3 เท่า ความดันเสียงที่ตกลงมาด้านหลังจึงมากกว่าใบหู 3 เท่า เยื่อแก้วหูมีความยืดหยุ่น ดังนั้นจึงต้านทานคลื่นความดัน ซึ่งก่อให้เกิดการสลายตัวอย่างรวดเร็วของการสั่นสะเทือน และส่งผ่านความดันของเสียงได้อย่างสมบูรณ์แบบ โดยแทบไม่ทำให้รูปร่างของคลื่นเสียงบิดเบี้ยว

หูชั้นกลางแสดงโดยโพรงแก้วหู รูปร่างไม่สม่ำเสมอและความจุ 0.75 ซม. 3 อยู่ภายในกระดูกขมับ มันสื่อสารกับช่องจมูกด้วยความช่วยเหลือของท่อหู (Eustachian) และมีโซ่ของกระดูกเล็ก ๆ ที่ประกบกัน - ค้อน, ทั่งและโกลน, ส่งการสั่นสะเทือนของเยื่อแก้วหูอย่างแม่นยำและในรูปแบบขั้นสูงไปยังแผ่นรูปไข่บาง ๆ ใน หูชั้นใน

ระบบออสซิคูลาร์จะเพิ่มแรงดันของคลื่นเสียงระหว่างการส่งจากเยื่อแก้วหูไปยังเยื่อของหน้าต่างรูปไข่ประมาณ 60-70 เท่า การขยายเสียงนี้เกิดขึ้นเนื่องจากพื้นผิวของเยื่อแก้วหู (70 มม. 2) มีขนาดใหญ่กว่าพื้นผิวของโกลน (3.2 มม. 2) ที่ติดกับหน้าต่างวงรี 22-25 เท่า ดังนั้นเสียง เพิ่มขึ้น 22-25 เท่า เนื่องจากอุปกรณ์คันโยกของกระดูกลดความกว้างของคลื่นเสียงลงประมาณ 2.5 เท่า การขยายเสียงแบบเดียวกันของคลื่นเสียงไปยังหน้าต่างวงรีจึงเกิดขึ้น และการขยายเสียงทั้งหมดจะได้จากการคูณ 22-25 ด้วย 2.5 หูชั้นนอกและหูชั้นกลางนำแรงดันเสียง ลดการสั่นของคลื่นเสียง ขอบคุณ ท่อยูสเตเชียนรักษาความดันเท่ากันทั้งสองด้านของเยื่อแก้วหู ความดันนี้เท่ากันกับการเคลื่อนไหวของการกลืน

ทางเดียวที่อากาศจะเข้าและออกจากหูชั้นกลางได้คือ ท่อยูสเตเชียน- คลองที่ไปทางด้านหลังของโพรงจมูกและติดต่อกับโพรงหลังจมูก ด้วยช่องทางนี้ ความดันอากาศในหูชั้นกลางจะเท่ากันกับความดันบรรยากาศ และทำให้ความดันอากาศบนแก้วหูเท่ากัน เมื่อบินบนเครื่องบิน - เมื่อขึ้นหรือลง "วาง" หู นี่เป็นเพราะการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วของความกดอากาศซึ่งทำให้แก้วหูโก่งตัว จากนั้นการหาวหรือการกลืนน้ำลายอย่างง่ายจะนำไปสู่การเปิดวาล์วที่อยู่ในท่อยูสเตเชียนและความดันในหูชั้นกลางจะเท่ากันกับความดันบรรยากาศ ในเวลาเดียวกัน แก้วหูจะกลับสู่ตำแหน่งปกติและหูจะ "เปิด"

เสียงคือการสั่นสะเทือน เช่น การรบกวนเชิงกลเป็นระยะในตัวกลางยืดหยุ่น - ก๊าซ ของเหลว และของแข็ง ความชั่วร้ายดังกล่าวซึ่งมีอยู่บ้าง การเปลี่ยนแปลงทางกายภาพในตัวกลาง (เช่น การเปลี่ยนแปลงของความหนาแน่นหรือความดัน การกระจัดของอนุภาค) แพร่กระจายในรูปของคลื่นเสียง เสียงอาจไม่ได้ยินหากความถี่อยู่นอกเหนือความไวของหูมนุษย์ หรือหากกระจายเสียงในตัวกลาง เช่น ของแข็งที่ไม่สามารถสัมผัสโดยตรงกับหู หรือหากพลังงานของเสียงกระจายไปในตัวกลางอย่างรวดเร็ว ดังนั้น กระบวนการปกติของการรับรู้เสียงสำหรับเราจึงเป็นเพียงด้านเดียวของอะคูสติก

คลื่นเสียง

คลื่นเสียงสามารถใช้เป็นตัวอย่างของกระบวนการสั่น ความผันผวนใด ๆ นั้นเกี่ยวข้องกับการละเมิดสถานะสมดุลของระบบและแสดงออกมาในลักษณะเบี่ยงเบนจากค่าสมดุลด้วยการคืนค่าที่ตามมา ค่าเดิม. สำหรับการสั่นของเสียง คุณลักษณะดังกล่าวคือความดันที่จุดในตัวกลาง และส่วนเบี่ยงเบนของมันคือความดันเสียง

พิจารณาท่อยาวที่เต็มไปด้วยอากาศ จากปลายด้านซ้ายให้ใส่ลูกสูบที่อยู่ติดกับผนังอย่างแน่นหนา หากลูกสูบเคลื่อนที่ไปทางขวาอย่างรวดเร็วและหยุดลง อากาศในบริเวณใกล้เคียงจะถูกบีบอัดชั่วขณะ จากนั้นอากาศอัดจะขยายตัวดันอากาศที่อยู่ติดกับอากาศทางด้านขวา และพื้นที่การบีบอัดซึ่งแต่เดิมสร้างขึ้นใกล้กับลูกสูบจะเคลื่อนที่ผ่านท่อด้วยความเร็วคงที่ คลื่นอัดนี้เป็นคลื่นเสียงในก๊าซ
นั่นคือการกระจัดของอนุภาคของตัวกลางยืดหยุ่นอย่างรวดเร็วในที่เดียวจะเพิ่มความดันในสถานที่นี้ ด้วยพันธะยืดหยุ่นของอนุภาค ความดันจึงถูกถ่ายโอนไปยังอนุภาคข้างเคียง ซึ่งจะกระทำกับอนุภาคถัดไป และพื้นที่ของความดันที่เพิ่มขึ้น เหมือนเดิม เคลื่อนที่ในตัวกลางที่ยืดหยุ่น พื้นที่ความกดอากาศสูงตามมาด้วยพื้นที่ความกดอากาศต่ำและด้วยเหตุนี้จึงเกิดพื้นที่สลับกันของการบีบอัดและการทำให้บริสุทธิ์ขึ้นโดยแพร่กระจายในตัวกลางในรูปของคลื่น แต่ละอนุภาคของตัวกลางยืดหยุ่นในกรณีนี้จะสั่น

คลื่นเสียงในก๊าซมีลักษณะเฉพาะคือ ความดันส่วนเกิน ความหนาแน่นส่วนเกิน การกระจัดของอนุภาค และความเร็วของอนุภาค สำหรับคลื่นเสียง ความเบี่ยงเบนเหล่านี้จากค่าสมดุลจะมีค่าน้อยเสมอ ดังนั้น, แรงดันเกินที่เกี่ยวข้องกับคลื่นมีค่าน้อยกว่าความดันสถิตของแก๊สมาก ใน มิฉะนั้นเรากำลังเผชิญกับปรากฏการณ์อื่น - คลื่นกระแทก ในคลื่นเสียงที่สอดคล้องกับคำพูดทั่วไป ความดันส่วนเกินจะมีค่าประมาณหนึ่งในล้านของความดันบรรยากาศ

เป็นสิ่งสำคัญที่คลื่นเสียงจะไม่นำพาสารออกไป คลื่นเป็นเพียงการรบกวนชั่วคราวที่ผ่านอากาศ หลังจากนั้นอากาศจะกลับสู่สภาวะสมดุล
แน่นอนว่าการเคลื่อนที่ของคลื่นนั้นไม่ได้มีเฉพาะในเสียง: แสงและสัญญาณวิทยุเดินทางในรูปของคลื่น และทุกคนก็คุ้นเคยกับคลื่นบนผิวน้ำ

ดังนั้น ในความหมายกว้างๆ เสียงคือคลื่นยืดหยุ่นที่แพร่กระจายในตัวกลางยืดหยุ่นใดๆ และสร้างการสั่นสะเทือนเชิงกลในตัวมัน ในแง่แคบ - การรับรู้อัตนัยของการสั่นสะเทือนเหล่านี้โดยอวัยวะสัมผัสพิเศษของสัตว์หรือมนุษย์
เช่นเดียวกับคลื่นอื่นๆ เสียงมีลักษณะเฉพาะด้วยแอมพลิจูดและสเปกตรัมความถี่ โดยปกติแล้วคนเราได้ยินเสียงที่ส่งผ่านอากาศในช่วงความถี่ตั้งแต่ 16-20 Hz ถึง 15-20 kHz เสียงที่อยู่ต่ำกว่าระยะการได้ยินของมนุษย์เรียกว่าอินฟราซาวด์ สูงกว่า: สูงถึง 1 GHz - โดยอัลตราซาวนด์, จาก 1 GHz - โดยไฮเปอร์ซาวด์ ในบรรดาเสียงที่ได้ยิน ควรเน้นการออกเสียง เสียงพูด และหน่วยเสียง (ซึ่งประกอบด้วยเสียงพูด) และเสียงดนตรี (ซึ่งมีดนตรีประกอบ)

มีคลื่นเสียงตามยาวและตามขวางขึ้นอยู่กับอัตราส่วนของทิศทางการแพร่กระจายของคลื่นและทิศทางของการแกว่งทางกลของอนุภาคของตัวกลางการแพร่กระจาย
ในตัวกลางที่เป็นของเหลวและก๊าซ ซึ่งไม่มีความผันผวนอย่างมีนัยสำคัญในความหนาแน่น คลื่นอะคูสติกมีลักษณะเป็นแนวยาว กล่าวคือ ทิศทางของการสั่นของอนุภาคจะสอดคล้องกับทิศทางการเคลื่อนที่ของคลื่น ในของแข็งนอกเหนือจากการเสียรูปตามยาวแล้วยังมีการเสียรูปแรงเฉือนแบบยืดหยุ่นซึ่งทำให้เกิดการกระตุ้นของคลื่นตามขวาง (เฉือน) ในกรณีนี้ อนุภาคจะแกว่งในแนวตั้งฉากกับทิศทางการแพร่กระจายของคลื่น ความเร็วของการแพร่กระจายของคลื่นตามยาวนั้นมากกว่าความเร็วของการแพร่กระจายของคลื่นเฉือน

อากาศไม่สม่ำเสมอในทุกที่สำหรับเสียง เรารู้ว่าอากาศมีการเคลื่อนไหวตลอดเวลา ความเร็วในการเคลื่อนที่ในชั้นต่างๆ ไม่เท่ากัน ในชั้นที่อยู่ใกล้กับพื้นดิน อากาศสัมผัสกับพื้นผิว อาคาร ป่าไม้ ดังนั้นความเร็วที่นี่จึงน้อยกว่าที่ด้านบนสุด ด้วยเหตุนี้ คลื่นเสียงจึงเคลื่อนที่ได้เร็วไม่เท่ากันที่ด้านบนและด้านล่าง หากการเคลื่อนที่ของอากาศ เช่น ลม เป็นเพื่อนกับเสียง ดังนั้นในชั้นบนของอากาศ ลมจะขับคลื่นเสียงให้แรงกว่าในชั้นล่าง ในลมแรง เสียงจะเดินทางช้ากว่าด้านล่าง ความแตกต่างของความเร็วนี้ส่งผลต่อรูปร่างของคลื่นเสียง เนื่องจากการบิดเบือนของคลื่น เสียงจะไม่กระจายเป็นเส้นตรง ด้วยหางลมแนวการแพร่กระจายของคลื่นเสียงจะโค้งลงพร้อมกับลมที่พัดขึ้น

อีกสาเหตุหนึ่งที่ทำให้เสียงกระจายไปในอากาศไม่สม่ำเสมอ นี่คืออุณหภูมิที่แตกต่างกันของแต่ละชั้น

ชั้นอากาศที่ร้อนต่างกันเช่นลมเปลี่ยนทิศทางของเสียง ในระหว่างวัน คลื่นเสียงจะโค้งขึ้น เนื่องจากความเร็วของเสียงในชั้นล่างที่อุ่นกว่าในชั้นบน ในตอนเย็นเมื่อโลกและชั้นอากาศโดยรอบเย็นลงอย่างรวดเร็วชั้นบนจะอุ่นกว่าชั้นล่างความเร็วของเสียงในนั้นสูงกว่าและแนวการแพร่กระจายของคลื่นเสียงจะโค้งลง . ดังนั้นในตอนเย็นจะดีกว่าที่จะได้ยิน

เมื่อสังเกตเมฆ เรามักจะสังเกตได้ว่าพวกมันเคลื่อนที่ที่ความสูงต่างกันอย่างไร ไม่เพียงแต่ด้วยความเร็วที่ต่างกัน แต่บางครั้งก็ไปในทิศทางที่ต่างกันด้วย ซึ่งหมายความว่าลมที่ความสูงจากพื้นดินต่างกันจะมีความเร็วและทิศทางต่างกัน รูปร่างของคลื่นเสียงในชั้นดังกล่าวจะแตกต่างกันไปในแต่ละชั้นด้วย ตัวอย่างเช่นเสียงที่ทวนลม ในกรณีนี้เส้นกระจายเสียงควรงอและสูงขึ้น แต่ถ้ามันพบกับชั้นของอากาศที่เคลื่อนที่ช้าๆ ระหว่างทาง มันจะเปลี่ยนทิศทางอีกครั้งและอาจกลับสู่พื้นดินอีกครั้ง จากนั้นในอวกาศจากสถานที่ที่คลื่นสูงขึ้นไปยังสถานที่ที่กลับสู่พื้นดิน "โซนแห่งความเงียบงัน" จะปรากฏขึ้น

อวัยวะรับรู้เสียง

การได้ยิน - ความสามารถของสิ่งมีชีวิตทางชีวภาพในการรับรู้เสียงด้วยอวัยวะที่ได้ยิน ฟังก์ชั่นพิเศษของเครื่องช่วยฟังตื่นเต้นด้วยเสียงสั่น สิ่งแวดล้อมเช่นอากาศหรือน้ำ หนึ่งในประสาทสัมผัสทั้งห้าทางชีววิทยา เรียกอีกอย่างว่าการรับรู้ทางเสียง

หูของมนุษย์รับรู้คลื่นเสียงที่มีความยาวประมาณ 20 ม. ถึง 1.6 ซม. ซึ่งสอดคล้องกับ 16 - 20,000 Hz (การสั่นต่อวินาที) เมื่อส่งการสั่นสะเทือนไปในอากาศ และสูงถึง 220 kHz เมื่อส่งเสียงผ่านกระดูกของกะโหลกศีรษะ . คลื่นเหล่านี้มีความสำคัญทางชีวภาพที่สำคัญ เช่น คลื่นเสียงในช่วง 300-4,000 Hz ตรงกับเสียงของมนุษย์ เสียงที่สูงกว่า 20,000 Hz มีค่าในทางปฏิบัติเพียงเล็กน้อย เนื่องจากเสียงเหล่านี้จะถูกลดความเร็วลงอย่างรวดเร็ว การสั่นสะเทือนที่ต่ำกว่า 60 Hz สามารถรับรู้ได้ผ่านความรู้สึกสั่นสะเทือน ช่วงความถี่ที่บุคคลสามารถได้ยินเรียกว่าโสตประสาทหรือช่วงเสียง ความถี่สูงเรียกว่าอัลตราซาวนด์และความถี่ต่ำเรียกว่าอินฟราซาวด์
ความสามารถในการแยกแยะความถี่เสียงนั้นขึ้นอยู่กับ บุคคลที่เฉพาะเจาะจง: อายุ เพศ ความไวต่อโรคทางการได้ยิน การฝึก และความล้าในการได้ยิน แต่ละคนสามารถรับรู้เสียงได้ถึง 22 kHz และอาจสูงกว่านั้น
บุคคลสามารถแยกแยะเสียงหลาย ๆ เสียงได้ในเวลาเดียวกันเนื่องจากอาจมีคลื่นนิ่งหลายเสียงในคอเคลียในเวลาเดียวกัน

หูเป็นอวัยวะรับการได้ยินที่ซับซ้อนซึ่งทำหน้าที่สองอย่าง: รับรู้แรงกระตุ้นของเสียงและรับผิดชอบตำแหน่งของร่างกายในอวกาศและความสามารถในการรักษาสมดุล นี่คืออวัยวะคู่ที่อยู่ในกระดูกขมับของกะโหลกศีรษะซึ่งถูก จำกัด จากภายนอกโดยใบหู

อวัยวะของการได้ยินและการทรงตัวประกอบด้วยสามส่วน ได้แก่ หูชั้นนอก หูชั้นกลาง และหูชั้นใน ซึ่งแต่ละส่วนมีหน้าที่เฉพาะ

หูชั้นนอกประกอบด้วยใบหูและหูชั้นนอก ใบหูเป็นกระดูกอ่อนยืดหยุ่นที่มีรูปร่างซับซ้อนปกคลุมด้วยผิวหนัง ส่วนล่างของมันเรียกว่ากลีบ เป็นรอยพับของผิวหนังซึ่งประกอบด้วยผิวหนังและเนื้อเยื่อไขมัน
ใบหูในสิ่งมีชีวิตทำงานเป็นตัวรับคลื่นเสียง ซึ่งจะถูกส่งต่อไปยังภายในเครื่องช่วยฟัง มูลค่าของใบหูในมนุษย์นั้นน้อยกว่าในสัตว์ดังนั้นในมนุษย์จึงไม่เคลื่อนไหว แต่สัตว์หลายชนิดที่ขยับหูสามารถระบุตำแหน่งของแหล่งกำเนิดเสียงได้แม่นยำกว่ามนุษย์มาก

การพับของใบหูของมนุษย์ทำให้เกิดการบิดเบือนความถี่เล็กน้อยในเสียงที่เข้าสู่ช่องหู ขึ้นอยู่กับการแปลเสียงในแนวนอนและแนวตั้ง ดังนั้นสมองจึงได้รับข้อมูลเพิ่มเติมเพื่อชี้แจงตำแหน่งของแหล่งกำเนิดเสียง บางครั้งเอฟเฟ็กต์นี้ใช้ในอะคูสติก รวมถึงเพื่อสร้างความรู้สึกของเสียงรอบทิศทางเมื่อใช้หูฟังหรือเครื่องช่วยฟัง
หน้าที่ของใบหูคือการรับเสียง ความต่อเนื่องของมันคือกระดูกอ่อนของช่องหูภายนอกซึ่งมีความยาวเฉลี่ย 25-30 มม. ส่วนของกระดูกอ่อนของช่องหูผ่านเข้าไปในกระดูก และช่องหูภายนอกทั้งหมดเรียงรายไปด้วยผิวหนังที่มีต่อมไขมันและกำมะถันซึ่งเป็นต่อมเหงื่อดัดแปลง ข้อความนี้จบลงแบบสุ่มสี่สุ่มห้า: มันแยกออกจากหูชั้นกลางโดยเยื่อแก้วหู คลื่นเสียงที่ใบหูกระทบกับแก้วหูและทำให้เกิดการสั่นสะเทือน

ในทางกลับกัน การสั่นสะเทือนของเยื่อแก้วหูจะถูกส่งไปยังหูชั้นกลาง

หูชั้นกลาง
ส่วนหลักของหูชั้นกลางคือโพรงแก้วหูซึ่งเป็นช่องว่างเล็ก ๆ ประมาณ 1 ซม. 3 ซึ่งอยู่ในกระดูกขมับ ที่นี่มีกระดูกหูสามอัน: ค้อน ทั่ง และโกลน - พวกมันส่งสัญญาณการสั่นสะเทือนของเสียงจากหูชั้นนอกไปยังหูชั้นใน ในขณะที่ขยายเสียงเหล่านั้น

กระดูกหู - เป็นชิ้นส่วนที่เล็กที่สุดของโครงกระดูกมนุษย์ เป็นตัวแทนของห่วงโซ่ที่ส่งผ่านการสั่นสะเทือน ด้ามจับของแมลลีอุสเชื่อมประสานอย่างใกล้ชิดกับเยื่อแก้วหู ส่วนหัวของแมลลีอุสเชื่อมต่อกับทั่ง และในทางกลับกัน ด้วยกระบวนการที่ยาวนาน ไปจนถึงโกลน ฐานของโกลนปิดหน้าต่างของห้องโถงซึ่งเชื่อมต่อกับหูชั้นใน
ช่องหูชั้นกลางเชื่อมต่อกับโพรงหลังจมูกโดยใช้ท่อยูสเตเชียน ซึ่งทำให้ความดันอากาศเฉลี่ยภายในและภายนอกเยื่อแก้วหูเท่ากัน เมื่อความดันภายนอกเปลี่ยนไป บางครั้งหูจะ "เข้าที่" ซึ่งมักจะแก้ไขได้ด้วยข้อเท็จจริงที่ว่าการหาวเกิดจากการสะท้อนกลับ ประสบการณ์แสดงให้เห็นว่าอาการคัดหูที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นสามารถแก้ไขได้โดยการกลืนการเคลื่อนไหวหรือถ้าคุณเป่าจมูกบีบในขณะนี้

ได้ยินกับหู
ในสามส่วนของอวัยวะของการได้ยินและการทรงตัว ส่วนที่ซับซ้อนที่สุดคือหูชั้นใน ซึ่งเนื่องจากรูปร่างที่ซับซ้อนจึงเรียกว่าเขาวงกต เขาวงกตกระดูกประกอบด้วยส่วนหน้า คอเคลีย และช่องครึ่งวงกลม แต่มีเพียงคอเคลียเท่านั้นที่เต็มไปด้วยของเหลวน้ำเหลืองที่เกี่ยวข้องโดยตรงกับการได้ยิน ภายในคอเคลียมีช่องเมมเบรนซึ่งเต็มไปด้วยของเหลวที่ผนังด้านล่างซึ่งเป็นที่ตั้งของเครื่องรับของเครื่องวิเคราะห์การได้ยินซึ่งปกคลุมด้วยเซลล์ขน เซลล์ขนรับความผันผวนของของเหลวที่เติมคลอง เซลล์ขนแต่ละเซลล์จะถูกปรับความถี่เสียงเฉพาะ โดยเซลล์ที่ปรับเป็นความถี่ต่ำจะอยู่ที่ส่วนบนของคอเคลีย และเซลล์ที่ส่วนล่างของโคเคลียจะรับความถี่สูง เมื่อเซลล์ขนตายตามอายุหรือด้วยเหตุผลอื่น คนเราจะสูญเสียความสามารถในการรับรู้เสียงของความถี่ที่สอดคล้องกัน

ขีดจำกัดของการรับรู้

หูของมนุษย์จะได้ยินเสียงในช่วง 16 ถึง 20,000 Hz ขีดจำกัดบนมีแนวโน้มลดลงตามอายุ ผู้ใหญ่ส่วนใหญ่ไม่ได้ยินเสียงที่สูงกว่า 16 kHz ตัวหูเองไม่ตอบสนองต่อความถี่ที่ต่ำกว่า 20 Hz แต่สามารถสัมผัสได้ด้วยการสัมผัส

ช่วงของเสียงที่รับรู้นั้นใหญ่มาก แต่แก้วหูในหูจะไวต่อการเปลี่ยนแปลงของความดันเท่านั้น ระดับความดังของเสียงมักจะวัดเป็นเดซิเบล (dB) ขีดจำกัดล่างของการได้ยินถูกกำหนดเป็น 0 เดซิเบล (20 ไมโครปาสคาล) และคำจำกัดความของขีดจำกัดสูงสุดของการได้ยินนั้นหมายถึงระดับของความรู้สึกไม่สบาย และสูญเสียการได้ยิน ฟกช้ำ ฯลฯ ขีดจำกัดนี้ขึ้นอยู่กับระยะเวลาที่เราฟัง เสียง. หูสามารถทนต่อการเพิ่มระดับเสียงในระยะสั้นได้สูงถึง 120 เดซิเบลโดยไม่มีผลกระทบ แต่การเปิดรับเสียงที่สูงกว่า 80 เดซิเบลในระยะยาวอาจทำให้สูญเสียการได้ยิน

การศึกษาอย่างรอบคอบมากขึ้นเกี่ยวกับขีดจำกัดล่างของการได้ยินได้แสดงให้เห็นว่าเกณฑ์ขั้นต่ำที่เสียงยังคงได้ยินนั้นขึ้นอยู่กับความถี่ กราฟนี้เรียกว่าเกณฑ์สัมบูรณ์ของการได้ยิน โดยเฉลี่ยแล้ว มีขอบเขตของความไวสูงสุดในช่วง 1 kHz ถึง 5 kHz แม้ว่าความไวจะลดลงตามอายุในช่วงที่สูงกว่า 2 kHz
นอกจากนี้ยังมีวิธีรับรู้เสียงโดยไม่ต้องใช้แก้วหู - เอฟเฟกต์การได้ยินด้วยคลื่นไมโครเวฟเมื่อปรับการแผ่รังสีในช่วงไมโครเวฟ (ตั้งแต่ 1 ถึง 300 GHz) ส่งผลกระทบต่อเนื้อเยื่อรอบ ๆ คอเคลียทำให้บุคคลรับรู้ต่างๆ เสียง
บางครั้งคนๆ หนึ่งสามารถได้ยินเสียงในย่านความถี่ต่ำ แม้ว่าในความเป็นจริงแล้วจะไม่มีเสียงของความถี่ดังกล่าวก็ตาม นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าการสั่นของเยื่อฐานในหูนั้นไม่เป็นเส้นตรงและการสั่นที่มีความถี่ต่างกันระหว่างสองความถี่ที่สูงกว่าสามารถเกิดขึ้นได้

การสังเคราะห์

หนึ่งในปรากฏการณ์ทางจิตเวชที่ผิดปกติมากที่สุด ซึ่งประเภทของสิ่งเร้าและประเภทของความรู้สึกที่บุคคลประสบไม่ตรงกัน การรับรู้เชิงสังเคราะห์นั้นแสดงออกในข้อเท็จจริงที่ว่านอกเหนือจากคุณสมบัติปกติแล้ว อาจมีความรู้สึกเพิ่มเติม เรียบง่ายขึ้น หรือความรู้สึก "เบื้องต้น" ถาวร เช่น สี กลิ่น เสียง รส คุณภาพของพื้นผิว ความโปร่งใส ปริมาณและรูปร่าง , ตำแหน่งในพื้นที่และคุณสมบัติอื่น ๆ , ไม่ได้รับด้วยความช่วยเหลือของประสาทสัมผัส แต่มีอยู่ในรูปของปฏิกิริยาเท่านั้น คุณสมบัติเพิ่มเติมดังกล่าวอาจเกิดขึ้นจากความรู้สึกสัมผัสที่แยกออกมาหรือแม้แต่แสดงออกมาทางร่างกาย

มีตัวอย่างเช่น การสังเคราะห์เสียงทางหู นี่คือความสามารถของบางคนในการ "ได้ยิน" เสียงเมื่อสังเกตวัตถุที่เคลื่อนไหวหรือแสงวาบ แม้ว่าจะไม่ได้มาพร้อมกับปรากฏการณ์เสียงจริงก็ตาม
ควรระลึกไว้เสมอว่าซินเนสทีเซียเป็นลักษณะทางจิตเวชของบุคคลและไม่ใช่ โรคทางจิต. บุคคลทั่วไปสามารถรับรู้ถึงโลกรอบตัวได้ผ่านการใช้ยาบางชนิด

ยังไม่มีทฤษฎีทั่วไปเกี่ยวกับซินเนสทีเซีย (ได้รับการพิสูจน์ทางวิทยาศาสตร์ แนวคิดที่เป็นสากลเกี่ยวกับเรื่องนี้) ในขณะนี้มีสมมติฐานมากมายและมีการวิจัยจำนวนมากในพื้นที่นี้ การจำแนกประเภทและการเปรียบเทียบดั้งเดิมได้ปรากฏขึ้นแล้ว และรูปแบบที่เข้มงวดบางอย่างได้เกิดขึ้นแล้ว ตัวอย่างเช่น นักวิทยาศาสตร์ของเราได้ค้นพบแล้วว่า synesthetes มีลักษณะพิเศษของความสนใจ - ราวกับว่า "รู้ตัวล่วงหน้า" - ต่อปรากฏการณ์เหล่านั้นที่ทำให้พวกเขาเกิด synesthesia Synesthetes มีลักษณะทางกายวิภาคของสมองที่แตกต่างกันเล็กน้อยและการเปิดใช้งานที่แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิงเพื่อกระตุ้น "สิ่งเร้า" ที่สังเคราะห์ขึ้น และนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยอ็อกซ์ฟอร์ด (สหราชอาณาจักร) ได้ทำการทดลองหลายชุด ซึ่งในระหว่างนั้นพวกเขาพบว่าเซลล์ประสาทที่ตื่นตัวมากเกินไปสามารถเป็นสาเหตุของซินเนสทีเซียได้ สิ่งเดียวที่สามารถพูดได้อย่างแน่นอนคือการรับรู้ดังกล่าวได้รับในระดับของสมองไม่ใช่ในระดับการรับรู้ข้อมูลหลัก

บทสรุป

คลื่นความดันเคลื่อนผ่านหูชั้นนอก เยื่อแก้วหู และกระดูกพรุนของหูชั้นกลางเพื่อไปยังหูชั้นในที่มีรูปร่างคล้ายหอยทากที่เต็มไปด้วยของเหลว ของเหลวสั่นกระทบเยื่อหุ้มเซลล์ที่ปกคลุมด้วยขนเล็กๆ ที่เรียกว่า cilia ส่วนประกอบไซน์ของเสียงที่ซับซ้อนทำให้เกิดการสั่นสะเทือนในส่วนต่างๆ ของเมมเบรน ตาที่สั่นพร้อมกับพังผืดกระตุ้นเส้นใยประสาทที่เกี่ยวข้องกับพวกมัน มีชุดของพัลส์อยู่ในนั้นซึ่งความถี่และแอมพลิจูดของแต่ละส่วนประกอบของคลื่นเชิงซ้อนนั้นถูก "เข้ารหัส" ข้อมูลเหล่านี้จะถูกส่งทางไฟฟ้าเคมีไปยังสมอง

จากสเปกตรัมเสียงทั้งหมด ประการแรก ช่วงเสียงจะแตกต่างกัน: ตั้งแต่ 20 ถึง 20,000 เฮิรตซ์, อินฟราซาวด์ (สูงสุด 20 เฮิรตซ์) และอัลตราซาวนด์ - ตั้งแต่ 20,000 เฮิรตซ์ขึ้นไป คนไม่ได้ยินเสียงอินฟราซาวด์และอัลตราซาวนด์ แต่นี่ไม่ได้หมายความว่าจะไม่ส่งผลกระทบต่อเขา เป็นที่ทราบกันว่าคลื่นอินฟราซาวด์ โดยเฉพาะความถี่ต่ำกว่า 10 เฮิรตซ์ สามารถส่งผลกระทบต่อจิตใจของมนุษย์และทำให้เกิดอาการซึมเศร้าได้ อัลตราซาวนด์อาจทำให้เกิดกลุ่มอาการ astheno-vegetative เป็นต้น
ส่วนที่ได้ยินของช่วงเสียงแบ่งออกเป็นเสียงความถี่ต่ำ - สูงถึง 500 เฮิรตซ์, เสียงความถี่กลาง - 500-10,000 เฮิรตซ์และเสียงความถี่สูง - มากกว่า 10,000 เฮิรตซ์

การแบ่งส่วนนี้มีความสำคัญมาก เนื่องจากหูของมนุษย์มีความไวต่อเสียงต่างๆ ไม่เท่ากัน หูมีความไวมากที่สุดต่อช่วงความถี่เสียงกลางที่ค่อนข้างแคบตั้งแต่ 1,000 ถึง 5,000 เฮิรตซ์ สำหรับเสียงที่มีความถี่ต่ำและสูง ความไวจะลดลงอย่างรวดเร็ว สิ่งนี้นำไปสู่ความจริงที่ว่าบุคคลสามารถได้ยินเสียงที่มีพลังงานประมาณ 0 เดซิเบลในช่วงความถี่กลางและไม่ได้ยินเสียงความถี่ต่ำ 20-40-60 เดซิเบล นั่นคือเสียงที่มีพลังงานเท่ากันในช่วงความถี่กลางสามารถรับรู้ว่าดัง และในช่วงความถี่ต่ำจะเงียบหรือไม่ได้ยินเลย

คุณลักษณะของเสียงนี้เกิดขึ้นจากธรรมชาติโดยไม่ได้ตั้งใจ เสียงที่จำเป็นสำหรับการดำรงอยู่: เสียงพูด เสียงของธรรมชาติ ส่วนใหญ่อยู่ในช่วงความถี่กลาง
การรับรู้ของเสียงจะบกพร่องอย่างมากหากเสียงอื่นๆ ดังขึ้นพร้อมกัน เสียงที่มีความถี่หรือส่วนประกอบของฮาร์โมนิกใกล้เคียงกัน ซึ่งหมายความว่า ในแง่หนึ่ง หูของมนุษย์รับรู้เสียงความถี่ต่ำได้ไม่ดีนัก และในทางกลับกัน หากมีเสียงจากภายนอกเข้ามาในห้อง การรับรู้เสียงดังกล่าวอาจถูกรบกวนและบิดเบี้ยวมากยิ่งขึ้น .

หูชั้นนอก (ช่องหูภายนอก, ใบหูที่มีกล้ามเนื้อและเอ็น);
หูชั้นกลาง (โพรงแก้วหู, อวัยวะกกหู, หลอดหู)
หูชั้นใน (เยื่อเขาวงกตที่อยู่ในเขาวงกตกระดูกภายในพีระมิดของกระดูกขมับ)

1. หูชั้นนอกจะรวมการสั่นสะเทือนของเสียงและส่งไปยังช่องเปิดหูภายนอก

2. ในช่องหูทำให้เกิดการสั่นสะเทือนของเสียงที่แก้วหู

3. แก้วหูเป็นเยื่อที่สั่นสะเทือนเมื่อสัมผัสกับเสียง

กล้ามเนื้อเล็กๆ ช่วยส่งเสียงโดยควบคุมการเคลื่อนไหวของกระดูกเหล่านี้

ได้ยินกับหูเป็นเครื่องรับเสียง มันตั้งอยู่ในปิรามิดของกระดูกขมับและมีคอเคลียซึ่งในมนุษย์สร้างขดเป็นเกลียว 2.5 ขด คลองประสาทหูแบ่งออกเป็นสองส่วนโดยเยื่อหุ้มหลักและเยื่อหุ้มเซลล์ขนถ่ายเป็นทางเดินแคบๆ 3 ช่อง: ช่องบน (scala vestibularis) ช่องกลาง (ช่องเมมเบรน) และช่องล่าง (scala tympani) ที่ด้านบนของคอเคลียมีช่องที่เชื่อมระหว่างช่องด้านบนและด้านล่างเป็นช่องเดียว โดยเริ่มจากช่องวงรีไปที่ด้านบนของคอเคลียและต่อไปยังช่องกลม โพรงของมันเต็มไปด้วยของเหลว - perilymph และโพรงของคลองเยื่อกลางนั้นเต็มไปด้วยของเหลวที่มีองค์ประกอบต่างกัน - endolymph ในช่องกลางมีเครื่องมือรับรู้เสียง - อวัยวะของ Corti ซึ่งมีตัวรับการสั่นสะเทือนของเสียง - เซลล์ขน

เส้นทางหลักของการส่งเสียงไปยังหูคืออากาศ เสียงที่ใกล้เข้ามาจะสั่นสะเทือนเยื่อแก้วหู จากนั้นการสั่นสะเทือนจะถูกส่งผ่านห่วงโซ่ของกระดูกหูไปยังหน้าต่างรูปวงรี ในขณะเดียวกันก็มีการสั่นสะเทือนของอากาศในช่องแก้วหูซึ่งส่งไปยังเยื่อหุ้มของหน้าต่างกลม อีกวิธีในการส่งเสียงไปยังคอเคลียคือ การนำเนื้อเยื่อหรือกระดูก . ในกรณีนี้ เสียงจะกระทำโดยตรงกับพื้นผิวของกะโหลกศีรษะ ทำให้เกิดการสั่นสะเทือน ทางเดินของกระดูกสำหรับการส่งสัญญาณเสียง จะมีความสำคัญอย่างยิ่งหากวัตถุที่สั่นสะเทือน (เช่น ก้านของส้อมเสียง) สัมผัสกับกะโหลกศีรษะ เช่นเดียวกับในโรคของระบบหูชั้นกลาง เมื่อการส่งสัญญาณเสียงผ่าน ossicular chain ถูกรบกวน นอกจากทางเดินอากาศ, การนำคลื่นเสียง, มีเนื้อเยื่อ, หรือกระดูก, เส้นทาง ภายใต้อิทธิพลของการสั่นสะเทือนของเสียงในอากาศเช่นเดียวกับเมื่อเครื่องสั่น (เช่น โทรศัพท์กระดูกหรือส้อมเสียงกระดูก) มา เมื่อสัมผัสกับผิวหนังของศีรษะกระดูกของกะโหลกศีรษะจะเริ่มสั่น (เขาวงกตกระดูกเริ่มสั่น) . จากข้อมูลล่าสุด (Bekesy - Bekesy และอื่น ๆ ) สามารถสันนิษฐานได้ว่าเสียงที่แพร่กระจายผ่านกระดูกของกะโหลกศีรษะจะกระตุ้นอวัยวะของ Corti เท่านั้น หากเสียงเหล่านี้ทำให้บางส่วนของเยื่อหุ้มหลักนูนขึ้น เช่นเดียวกับคลื่นอากาศ ความสามารถของกระดูกกะโหลกศีรษะในการถ่ายทอดเสียงอธิบายว่าทำไมคนๆ หนึ่งเอง เสียงของเขาที่บันทึกในเทปเมื่อเล่นเทปบันทึกเสียงจึงดูแปลกแยก ในขณะที่คนอื่นๆ จำเขาได้ง่าย ความจริงก็คือการบันทึกเทปไม่ได้สร้างเสียงของคุณอย่างสมบูรณ์ โดยปกติแล้ว เมื่อพูดคุย คุณจะได้ยินไม่เพียงแค่เสียงที่คู่สนทนาของคุณได้ยินเท่านั้น (เช่น เสียงที่รับรู้ได้เนื่องจากการนำอากาศและของเหลว) แต่ยังรวมถึงเสียงความถี่ต่ำเหล่านั้นด้วย ซึ่งตัวนำคือกระดูกของกะโหลกศีรษะของคุณ อย่างไรก็ตาม เมื่อคุณฟังเทปบันทึกเสียงของคุณเอง คุณจะได้ยินเฉพาะเสียงที่สามารถบันทึกได้ นั่นคือเสียงที่ลอยอยู่ในอากาศ การได้ยินแบบ binaural . มนุษย์และสัตว์มีการได้ยินเชิงพื้นที่ นั่นคือความสามารถในการกำหนดตำแหน่งของแหล่งกำเนิดเสียงในอวกาศ คุณสมบัตินี้ขึ้นอยู่กับการได้ยินแบบ binaural หรือการได้ยินด้วยสองหู นอกจากนี้ยังเป็นสิ่งสำคัญสำหรับเขาที่จะต้องมีสองซีกที่สมมาตรในทุกระดับของระบบการได้ยิน ความชัดเจนของการได้ยินแบบ binaural ในมนุษย์นั้นสูงมาก: ตำแหน่งของแหล่งกำเนิดเสียงจะถูกกำหนดด้วยความแม่นยำ 1 องศาเชิงมุม พื้นฐานสำหรับสิ่งนี้คือความสามารถของเซลล์ประสาทในระบบการได้ยินเพื่อประเมินความแตกต่างระหว่างหู (interaural) ในเวลาที่เสียงมาถึงหูขวาและหูซ้ายและความเข้มของเสียงในหูแต่ละข้าง หากแหล่งกำเนิดเสียงอยู่ห่างจากเส้นกึ่งกลางของศีรษะ คลื่นเสียงจะมาถึงหูข้างหนึ่งค่อนข้างเร็วและมีความแรงมากกว่าที่หูอีกข้างหนึ่ง การประมาณระยะห่างของแหล่งกำเนิดเสียงจากร่างกายนั้นสัมพันธ์กับการลดลงของเสียงและการเปลี่ยนแปลงของเสียงต่ำ