Proces słyszenia

FALE AKUSTYCZNE (dźwiękowe) są falami podłużnymi falami związanymi z drganiami cząsteczek wzdłuż kierunku rozchodzenia się, tworzącymi obszary wysokiego i niskiego ciśnienia. Rozchodzić się mogą w ciałach stałych cieczach i gazach. Mają szeroki zakres częstotliwości. Fale o częstotliwości ok. 20 do 20000Hz są słyszane przez ludzi i zaliczane do dźwięków. Fale o mniejszej lub większej częstotliwości nazywamy ultradźwiękami i infradźwiękami. Fale te są wyłapywane przez ucho (aparat słuchu) w ten sposób słyszymy.

Proces słyszenia, narząd słuchu

Fala dźwiękowa wytwarzana przez dane ciało wprawia w drganie błonę bębenkową ucha. Drgania te przenoszą się na układ kosteczek słuchowych, które znajdują się w uchu środkowym i za ich pośrednictwem na błonę okienka owalnego w uchu wewnętrznym. Błona ta uwypukla się do schodów przedsionka, podwyższając tym samym ciśnienie perylimfy. Powoduje to uwypuklenie błony okienka okrągłego i ruchy błony podstawowej, które uciskają włoski komórek włoskowych, a także pobudzenie zakończenia nerwu słuchowego. Energia mechaniczna fali dźwiękowej zostaje przekształcona w energię elektryczną pobudzonego nerwu słuchowego. Kodowanie informacji w nerwie zachodzi zgodnie z zasadą miejsca i częstotliwości.
Narząd słuchu znajduje się w okolicy kości skroniowej. Jest on podzielony na trzy części : ucho zewnętrzne, środkowe i wewnętrzne. Do ucha zewnętrznego należy małżowina uszna oraz przewód słuchowy zewnętrzny zamknięty błoną bębenkową. Błona ta ma ok. 8mm średnicy, jest ona sprężysta łącznotkankowa, która drga pod wpływem fal powietrza. Za nią znajduje się ucho środkowe. Należy do niego wypełniona powietrzem jama bębenkowa, znajdujące się w niej kosteczki słuchowe tworzą łańcuch, przenoszący drgania błony do ucha wewnętrznego. Ciśnienie ucha środkowego powinno być równe ciśnieniu zewnętrznemu. W uchu wewnętrznym mieści się narząd równowagi i zakończenia nerwów słuchowych. Leżące Leżą one w zawikłanym układzie przestrzeni (błędniku kostnym). W jego skład wchodzą : przedsionek, trzy kanały półkuliste i ślimak.

Źródła dźwięków

Dźwięki pochodzą nie tylko od istot żywych takich jak pies, kot, ale także od ciał nieożywionych typu skała, woda. Warkot motocykla, szelest suchych liści, szum wody... dźwięki pochodzą z wielu źródeł. Mimo to dźwięk zawsze powstaje tak samo. Jest on wytwarzany przez drganie przedmiotów. Drganie to przenosi się do powietrza, a następnie dociera do naszych uszu. Mimo, że wielokrotnie nie dobiegają nas żadne dźwięki to jednak drgania powietrza się pojawiają. Jest to spowodowane tym, że nasze ucho nie jest w stanie wychwycić, niektórych z nich. Każde ciało wydobywa z siebie dźwięki. Ale mają one różne częstotliwości. Tak więc dźwięki wytwarzane są przez różne ciała.

Słyszenie wśród zwierząt

Zwierzęta słyszą w innych częstotliwościach niż ludzie. Człowiek słyszy dźwięki o częstotliwościach od 20 do 20000Hz, nietoperz natomiast słyszy dźwięki od ok. 1000 do ponad 100000Hz. Tak więc wiele zwierząt jest czułych na dźwięki o bardzo wysokich częstotliwościach. Takie dźwięki nazywają się ultradźwiękami. Ponadto każdy gatunek może wysyłać i odbierać określoną gamę dźwięków. Delfiny potrafią odbierać ultradźwięki, co pozwala im do lokalizowania przeszkód lub zdobyczy, a także komunikowania się między sobą. Tak więc zwierzęta wykorzystują to do wielu rzeczy, m.in. zdobywania pokarmu.

Bogactwo dźwięków

Dźwięki... z pierwszej chwili można sądzić, że to nic wielkiego. Ale kiedy zagłębimy się bardziej napotykamy słowa ton, częstotliwość i wiele innych. Wbrew pozorom dźwięki jest bardzo skomplikowanym procesem.
Ton to najprostszy dźwięk. Dźwięki złożone zawierają wiele takich ton.
Częstotliwość to kolejny element, o którym trzeba wspomnieć. Jest to ilość okresów (drgań) w danej jednostce czasu. Jest ono mierzone w Hz.
Zaś głośność mierzona w decybelach jest poziomem natężenia dźwięków. Wysokość dźwięku określa czy dany dźwięk jest wysoki, czy niski.
Barwa pozwala na rozróżnienie dźwięków, np. różnych instrumentów. Zmienia się ona wraz z wysokością dźwięków

Zjawiska akustyczne

Na świecie można zaobserwować wiele zjawisk ściśle związanych z akustyką. Oto kilka przykładów :
Na początku należy wspomnieć o zjawisku Dopplera, które polega na zmianie częstotliwości dźwięku, kiedy pojawia się ruch między odbiorca a źródłem dźwięku.
Kolejne zjawisko, na które należy zwrócić uwagę to grzmot, spowodowany gwałtownym rozprężeniem się powietrza w skutek nagłego podwyższenia temperatury.
Pogłos jest zjawiskiem akustycznym polegającym na przedłużeniu się czasu trwania dźwięku, spowodowane wielokrotnymi odbiciami fal dźwiękowych.
Rozproszenie się dźwięku polega na powstawaniu fal akustycznych wtórnych w wyniku oddziałowywania fali pierwotnej.
Te i wiele innych zjawisk akustycznych pokazuje nam jak bardzo urozmaicony jest świat dźwięków.

Właściwości dźwięków
Właściwości dźwięków mogą mieć bardzo szerokie rozumowanie, jednak najważniejszymi, a zarazem podstawowymi właściwościami są :
· Dźwięk może rozchodzić się wyłącznie w ośrodku sprężonym, jakim jest np. atmosfera Ziemi. Dźwięk nie może rozchodzić się
w próżnia, ponieważ nie jest to ośrodek materialny.
· Prędkość rozchodzenia się dźwięków zależy od rodzaju ośrodka, w którym się one rozchodzą. Oto tabelka, w której pokazano prędkość rozchodzenia się dźwięków w zależności o rodzaju, a niekiedy i od temperatury w danym ciele :

Rodzaj ośrodka Temperatura [C] Prędkość [m/s]
Powietrze 0 331
Powietrze 20 334
Tlen 0 313
Wodór 0 1300
Woda 10 1445
Woda 20 1484
Rtęć 20 1450
Żelazo 20 5850
Stal 20 5000
Aluminium 20 6260
Ołów 20 2160
Cegła 20 3650
Guma 20 54
Szkło 20 4260



Wady słuchu i ich korygowanie

Choroby słuchu zdarzają się dość często u ludzi starszych, a także 30, 40-latków. Coraz częściej słyszymy też o wadach słuchu u dzieci. Do leczenia chorób słuchu najczęściej używa się środków farmakologicznych i aparatów słuchowych. Chorób takich jest wiele. Oto kilka przykładów :
Upośledzenie słuchu – inaczej nazwane niedosłuchem lub głuchotą może być w różnych stopniach zaawansowane. Choroba może jedno albo dwoje uszu.
Niewydolność słuchu – jest zaburzeniem rozumowania mowy ludzkiej, co utrudnia kontakt ze środowiskiem. „Chory słychy, ale nie rozumie”. To zaburzenie towarzyszy często głuchocie starczej.
Niedosłuch odbiorczy – inaczej percepcyjny, polega na percepcji dźwięków najczęściej w uchu wewnętrznym.
Niedosłuch przewodzeniowy – powstaje na skutek uszkodzenia błony bębenkowej i łańcuch kosteczek słuchowych.
Nagła głuchota – utrata słuchu w ciągu kilku godzin, dni. Jest spowodowana nagłym naruszeniem nerwu, w którymś miejscu drogi słuchowej.

Dźwięki jako nośnik informacji

Każdy z nas słuchał kiedyś radia, czy oglądał telewizję... to głównie one przekazują informacje z drugiego końca świata. Ale kiedyś, kiedy człowiek nie wiedział co to radio czy telewizor informacje myły przekazywane ustnie. Wtedy trwało to bardzo długo, dziś już po kilku chwilach możemy dowiedzieć się co się wydarzyło w innym kraju, a nawet na innym kontynencie. Mimo, że sposób przekazywania informacji bardzo się zmienił, to jednak dzięki mowie, czyli dźwiękom informacje się rozchodzą. I chociaż coraz częściej słyszymy o Internecie jako środku masowego przekazu, to jednak właśnie dźwięki są podstawowym i największym nośnikiem informacji.