Jak działa słuch.

Kluczową kwestią pracy z dźwiękiem jest poznanie i zrozumienie zasad działania ludzkiego słuchu. Można znać obsługę wszystkich dostępnych wtyczek do pragramów DAW, oraz całą technologię hardware sprzętu audio, ale gdy nie poznamy właściwości naszego słuchu, trudno będzie nam osiągnąć oczekiwany efekt końcowy.

Budowa ucha.

  • Ucho zewnętrzne:
    • Małżowina uszna – pomaga interpretować lokalizację dźwięku przód-tył. Jej kształt jest zapamiętany w płacie skroniowym mózgu. Przy uderzeniu fali akustycznej w małżowinę, na falę nakładany jest jej kształt odbić i poprzez minimalne zmiany fazy dźwięku jest interpretowany kierunek.
    • Przewód słuchowy – pełni funkcję zwiększenia ciśnienia fali akustycznej. Jest naturalnym wzmacniaczem zwiększenia głośności odbieranego dźwięku. Długość przewodu powoduje rezonans (jeszcze większe wzmocnie niż na pozostałym paśmie) na ok. 3 KHz (zakres słyszalności mowy).
  • Ucho środkowe – przestrzeń w czaszce wypełniona powietrzem. W uchu środkowym również dochodzi do wzmocnienia fal dźwiękowych:
    • Błona Bębenkowa – Ruchoma błona zrośnięta z młoteczkiem.
    • Kosteczki słuchowe (młoteczek, kowadełko i strzemiączko) – Stanowią swoistą przekładnię wzmacniania energii mechanicznej. Energia przekazana na kostkę młoteczka jest przekazana na okienko owalne ślimaka poprzez strzemiączko. W wyniku, iż błona bębenkowa jest większa od okienka owalnego – powstaje wzmocnienie nawet o 33 dB.
    • Mięsień błony bębenkowej – Zwany jako napinacz błony bębenkowej. Chroni nasz słuch przed zbyt wysokimi natężeniami dźwięku. Ten aspekt jest bardzo ważny przy pracy z dźwiękiem. Działanie możesz sprawdzić za pomocą prostego eksperymentu. Włącz swoją ulubioną muzykę na głośnikach lub słuchawkach i słuchaj jej przez chwilę. Po chwili zrób trochę głośniej i słuchaj przez 2-3 minuty. Następnie powtórz czynność. Po kolejnych 2-3 minutach słuchania, wyłącz muzykę. Daj swoim uszom odpocząć i włącz tę samą muzykę po około 10 minutach na tej samej głośności, z którą skończyłaś/eś słuchać. Wynik eksperymentu będzie taki, że po przerwie muzyka będzie wydawała się o wiele głośniejsza niż przed przerwą, pomimo że poziom jest bez zmian. To zjawisko powoduje właśnie mięsień bębenkowy wraz z mięśniem strzemiączkowym.
    • Mięsień strzemiączkowy – Jego rola jest analogiczna do mięśnia błony bębenkowej, z różnicą, że znajduje się przy kosteczkach słuchowych. Im wyższe natężenie dźwięku tym mięsień mocniej redukuje ruch kosteczek, chroniąc ucho przed uszkodzeniem.
    • Trąbka Eustachiusza – Z racji, iż w uchu środkowym znajduje się powietrze, musi być one o wyrównanym ciśnieniu względem atmosferycznego. W innym wypadku nasza błona bębenkowa mogłaby pęknąć w wyniku szybkiej zmiany ciśnienia np. podczas lotu samolotem. Dzięki wąskiemu przewodowi, możliwe jest wyrównanie ciśnienia.
  • Ucho wewnętrzne – Jest to zwężający się kanał kostny zwinięty w spiralę w kształcie ślimaka. Wewnątrz tej kości znajduje się płyn, który porusza się w wyniku uderzenia strzemiączka w okienko owalne. Ponieważ ciecz jest praktycznie niesprężysta, różnica płynu jest wypychana poprzez błonę okienka okrągłego. Działanie można zauważyć na animacji.
    • Ślimak – Jest to bardzo skomplikowany układ, więc w dużym uproszczeniu działa on na zasadzie przenoszenia drgań dźwięku poprzez ciesz. W ślimaku znajdują się mikro rzęski zwane stereociliami i one wychwytują częstotliwości z płynu wewnątrz ślimaka. Jeżeli rozwiniemy układ, można zauważyć, że pasmo słyszalności w zakresie od 20 Hz do 20 KHz jest rozprowadzone po długości przewodu. To właśnie zwężający się kanał umożliwia nam słyszeć ten zakres. Jeżeli do naszego ucha wpada częstotliwość 50 Hz, to znaczy, że zostaną poruszone stereocilia przed końcem kości ślimaka. Stereocilia są elementami narządu Cortiego, który połączony z nerwami przesyła sygnał do mózgu.

Słyszenie kostne.

Ponieważ ślimak jest układem kostnym, możliwe jest słyszenie za pomocą drgań naszych kości. W wyniku dotknięcia rezonującego przedmiotu możemy usłyszeć dźwięk, gdyż płyn znajdujący się w ślimaku zostanie wprawiony w drgania. Przykładem wykorzystania tego efektu są słuchawki kostne. Słuchawki te nie mają membrany, tzn. nie tworzą fali akustycznej, tylko bezpośrednio przez kość przesyłają dźwięk do układu ucha wewnętrznego. Innym świetnym przykładem słyszenia kostnego jest poręcz w Centrum Nauki Kopernika w Warszawie. Gdy dotkniemy poręczy, usłyszymy muzykę.

Podsumowanie.

Ułomności i zasady funkcjonowania naszego słuchu są obszernym tematem. Nie sposób jest opisać wszystkich aspektów w jednym artykule. Obecnie dowiedzieliśmy się, z czego składa się słuch. Ten artykuł ma bardziej za zadanie uświadomić, że trzeba dbać o nasz słuch. Pierwsza zasada to nie używać patyczków higienicznych. Kolejna to nie słuchajmy zbyt długo głośnej muzyki. Stereocilia, które znajdują się w ślimaku, niestety ulegają uszkodzeniom. Jeżeli będą nadmiernie wprawiane w ruch, zaczną twardnieć. To jest też odpowiedź na utratę słuchu wraz z wiekiem. Stereocilia, które znajdują się najbliżej okienka owalnego, niszczą się najszybciej, dlatego też proces utraty słuchu zaczyna się od najwyższych częstotliwości. Natomiast najlepszą metodą na zepsucie sobie słuchu są słuchawki dokanałowe (tkz. douszne).

1 komentarz do wpisu “Jak działa słuch.”

Dodaj komentarz