И электроакустики

Глава 1. АКУСТИКА 
 
1.1. Слух и его свойства 
Ухо человека, являясь приемником звуковых колебаний, обла-
дает свойствами частотного анализатора, дискретизатора по частоте и 
по динамическому диапазону колебаний. Важное свойство приема 
звуковых колебаний расположенными на расстоянии ушами назвали 
бинауральным эффектом. 
Бинауральный эффект основан на восприятии звуков ушами и 
тонком анализе мозгом поступающей информации. На частотах ниже 
150 Гц локализация звуков с помощью бинаурального эффекта чело-
века невозможна и это позволило создавать трехкомпонентную аку-
стическую аппаратуру с одним низкочастотным громоздким громко-
говорителем и двумя небольшими громкоговорителями средних и 
верхних частот.
Слуховой аппарат человека состоит из наружного, среднего и 
внутреннего уха. Наружное ухо улавливает звуки и через звуковой 
проход передает перепады давления на барабанную перепонку, отде-
ляющую среднее ухо от наружного. Схематично устройство слухово-
го аппарата человека показано на рис. 1. 
Среднее ухо состоит из механического усилителя, образованно-
го системой косточек, выполняющих роль рычажков (молоточек, на-
ковальня, стремечко). Эта система рычажков многократно усиливает 
давление, которое воздействует на внутреннее ухо, названное за 
внешнее сходство улиткой. Улитка с помощью множества волокон-
цев, дифференцированно реагирующих на частоту и силу давления, 
формирует цифровой поток импульсов по первичным волокнам, пе-
редающихся к полушариям мозга, где и формируется звуковая карти-
на сообщения. 
Слуховой аппарат – исключительно совершенный механизм, по-
зволяющий успешно выделять сигналы на фоне шума (реакция на 
речь определенного лица в общем разговоре), улавливать звуки, раз-

---

5
личающиеся на десятки и сотни децибел по уровню (шепот человека 
и рев самолета). Рычажное устройство преобразовывает акустические 
колебания с высокой колебательной скоростью и небольшим давле-
нием в колебания лимфы с малой скоростью и высоким давлением.
Рис. 1. Схема слухового аппарата человека: I, II, III – наружное, среднее и внут-
реннее ухо соответственно; 1 – ушная раковина; 2 – слуховой проход; 3 – ворон-
ковидная барабанная перепонка; 4 – мышцы, поддерживающие слуховые кос-
точки 5, 6, 7; 5 – молоточек; 6 – наковальня; 7 – стремечко; 8 – овальное окно, 
соединяющее среднее и внутреннее ухо; 9 – евстахиева труба, соединяющая 
среднее ухо с носоглоткой для выравнивания атмосферного давления по обе 
стороны барабанной перепонки; 10 – канал вестибулярного аппарата; 11 – спи-
ралеобразная улитка, разделенная на три канала, заполненные лимфой; 12 – 
мембрана Рейснера; 13 – основная мембрана с кортиевым органом из 22 тысяч 
волосковых клеток, чувствительных к давлению и деформациям самой мембра-
ны; 14 – пучок нервных волокон, называемый слуховым нервом 
Основная мембрана является анализатором частоты. Резонанс-
ная частота каждого нервного волокна определяется расстоянием от 
овального окна и массой лимфы, а также параметрами волокна как 
натянутой струны. На низких частотах расстояние до овального окна 
большое и масса лимфы, участвующая в колебаниях, увеличена.
Процесс передачи нервных раздражений имеет электрохимиче-
ский характер и изучен пока недостаточно. Из левого уха большая