|
Слуховые ощущения являются отражением воздействующих на слуховой рецептор звуковых волн. Ухо человека реагирует, в отличие от глаза, на механические воздействия, связанные с изменениями атмосферного давления. Колебания давления воздуха, следующие с определенной частотой и характеризующиеся периодическими появлениями областей высокого и низкого давления, воспринимаются нами как звуки определенной высоты и громкости. Существует специальная физическая единица, посредством которой оценивается частота колебаний воздуха в секунду, — герц, численно равная одному колебанию, совершаемому за секунду.
Чем больше частота колебаний давления воздуха, тем выше воспринимаемый нами звук. Человек обладает способностью слышать звуки, при которых частота колебаний давления воздуха находится в пределах диапазона от 20 до 20 000 Гц. Приведем пример для сравнения: такой музыкальный инструмент, как фортепиано, способен порождать звуки с частотой в диапазоне от 27 до 4 200 Гц. Размах частоты колебаний воздуха, воспринимаемых разными живыми существами в виде ощущении, весьма различен. Летучие мыши и собаки способны слышать намного более высокие звуки, чем человек.
Все звуки, которые воспринимает человеческое ухо, могут быть разделены на две группы: музыкальные (звуки пения, звуки музыкальных инструментов и др.) и шумы (всевозможные скрипы, шорохи, стуки и т. д.). Строгой границы между этими группами звуков нет, так как музыкальные звуки содержат шумы, а шумы могут содержать элементы музыкальных звуков. Человеческая речь, как правило, одновременно содержит звуки обеих групп.
звуковых волнах различают частоту, амплитуду и форму колебаний. Соответственно этому слуховые ощущения имеют следующие три стороны: высоту звука, которая является отражением частоты колебания; громкость звука, что определяется амплитудой колебания волн; тембр, что является отражением формы колебания волн.
Высота звука измеряется в герцах, т. е. в количестве колебаний звуковой волны в секунду. Чувствительность человеческого уха имеет свои пределы. Верхняя граница слуха у детей — 22 000 герц. К старости эта граница понижается до 15 000 герц и даже ниже. Поэтому пожилые люди часто не слышат высоких звуков, например стрекотания кузнечиков. Нижняя граница слуха человека — 16-20 герц.
Абсолютная чувствительность наиболее высока по отношению к звукам средней частоты колебаний — 1000-3000 герц, а способность различения высоты звука у разных людей значительно варьируется. Наивысший порог различения наблюдается у музыкантов и настройщиков музыкальных инструментов. Опыты Б.Н. Теплова свидетельствует, что у людей данной профессии способность различать высоту звука определяется параметром в 1 / 20 или даже 1 / 30 полутона. Это означает, что между двумя соседними клавишами рояля настройщик может слышать 20-30 промежуточных ступеней высоты.
Громкостью звука называется субъективная интенсивность слухового ощущения. Почему субъективная? Мы не можем говорить об объективных характеристиках звука, потому что, как следует из основного психофизического закона, наши ощущения пропорциональны не интенсивности воздействующего раздражения, а логарифму этой интенсивности. Во-вторых, человеческое ухо обладает различной чувствительностью к звукам разной высоты. Поэтому могут существовать и с высочайшей интенсивностью воздействовать на наш организм звуки, которые мы совершенно не слышим. В-третьих, существуют индивидуальные различия между людьми в отношении абсолютной чувствительности к звуковым раздражителям. Однако практика определяет необходимость измерения громкости звука. Единицами измерения являются децибелы. За одну единицу измерения взята интенсивность звука, исходящего от тиканья часов, на расстоянии 0,5 м от человеческого уха. Так, громкость обычной человеческой речи на расстоянии 1 метра составит 16-22 децибел, шум на улице (без трамвая) — до 30 децибел, шум в котельной — децибел и т. д.
Тембром называется то специфическое качество, которое отличает друг от друга звуки одной и той же высоты и интенсивности, издаваемые разными источниками. Очень часто о тембре говорят как об «окраске» звука.
Различия в тембре между двумя звуками определяются разнообразием форм звукового колебания. В самом простом случае форма звукового колебания будет соответствовать синусоиде. Такие звуки получили название «простых». Их можно получить только с помощью специальных приборов. Близким к простому звуку является звучание камертона — прибора, используемого для настройки музыкальных инструментов. В повседневной жизни мы не встречаемся с простыми звуками. Окружающие нас звуки состоят из различных звуковых элементов, поэтому форма их звучания, как правило, не соответствует синусоиде. Но, тем не менее, музыкальные звуки возникают при звуковых колебаниях, имеющих форму строгой периодической последовательности, а у шумов — наоборот. Форма звукового колебания характеризуется отсутствием строгой периодизации.
Также следует иметь в виду, что в повседневной жизни мы воспринимаем множество простых звуков, но этого многообразия мы не различаем, потому что все они сливаются в один. Так, например, два звука различной высоты часто в результате их слияния воспринимаются нами как один звук с определенным тембром, поэтому сочетание простых звуков в одном сложном придает своеобразие форме звукового колебания и определяет тембр звучания. Тембр звучания зависит от степени слияния звуков. Чем проще форма звукового колебания, тем приятнее звучание, поэтому принято выделять приятное звучание — консонанс и неприятное звучание — диссонанс.
Наилучшее объяснение природы слуховых ощущений дает резонансная теория слуха Г. Гельмгольца. Как известно, концевым аппаратом слухового нерва является орган Корти, покоящийся на основной перепонке, идущей вдоль всего спирального костного канала, называемого улиткой. Основная перепонка состоит из большого количества (около 24 000) поперечных волокон, длина которых постепенно уменьшается от вершины улитки к ее основанию. По резонансной теории Гельмгольца, каждое такое волокно настроено, подобно струне, на определенную частоту колебаний. Когда до улитки доходят звуковые колебания определенной частоты, то резонирует определенная группа волокон основной перепонки и возбуждаются только те клетки органа Корти, которые покоятся па этих волокнах. Более короткие волокна, лежащие у основания улитки, реагируют на более высокие звуки, более длинные волокна, лежащие у ее вершины, — на низкие.
Следует отметить, что сотрудники лаборатории И.П. Павлова, изучавшие физиологию слуха, пришли к выводу, что теория Гельмгольца достаточно точно раскрывает природу слуховых ощущений.
Do'stlaringiz bilan baham: |
