Meghallgatás

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2022. május 17-én felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 7 szerkesztést igényelnek . A hallás jelenségének megfelelő magyarázata rendkívül nehéz feladatnak bizonyult. Bárki, aki olyan elmélettel áll elő, amely kielégítően magyarázza csak a hangmagasság és a hangerő érzékelését, szinte biztosan Nobel-díjat nyer.Eredeti szöveg  (angol)[ showelrejt] A hallás megfelelő magyarázata rendkívül nehéz feladatnak bizonyult. Szinte biztosítaná magának a Nobel-díjat, ha bemutat egy elméletet, amely nem magyaráz mást kielégítően, mint a hangmagasság és a hangosság érzékelését. AS Reber, ES Reber The Penguin Dictionary of Psychology, 2001 [1] .

Hallás  - a biológiai organizmusok azon képessége, hogy hallószervek segítségével érzékeljék a hangot ; a test hallókészülékének speciális funkciója, amelyet a környezet hangrezgései gerjesztenek , például levegő vagy víz . Az egyik biológiai távoli érzet [2] , más néven akusztikus érzékelés . A hallásérzékelési rendszer biztosítja . a világ megismerésének módja.

Általános információk

Egy személy 16 Hz -től 20 kHz -ig terjedő hangot képes hallani, amikor vibrációt ad át a levegőben, és akár 220 kHz-ig, amikor hangot ad át a koponya csontjain keresztül. Ezek a hullámok fontos biológiai jelentőséggel bírnak, például a 100-4000 Hz-es hanghullámok az emberi hangnak felelnek meg. Úgy tartják, hogy egy férfi hang átlagos frekvenciája ~130 Hz, a női hangok ~220 Hz, a gyermekhangé pedig ~265 Hz. A 20 kHz feletti hangoknak nincs gyakorlati jelentősége, mivel gyorsan lelassulnak; a 60 Hz alatti rezgéseket a rezgésérzékeléssel érzékeljük. A frekvenciatartományt, amelyet egy személy hall, hallási vagy hangtartománynak nevezzük ; a magasabb frekvenciákat ultrahangnak , az alacsonyabb frekvenciákat infrahangnak nevezzük .

A hallás gyakorlatilag érzéketlen a hangjel fázisváltozásaira [3] .

A hallás és az egyensúly szervei

Az emberi hallórendszer három fő részből áll: a külső fülből, a középfülből és a belső fülből.

Külső fül

A külső fül magában foglalja a fülkagylót , a fül látható részét, valamint a hallójáratot, amely a dobhártyánál végződik . A fülkagyló arra szolgál, hogy a hanghullámokat a hallójáraton keresztül a dobhártyára fókuszálja. A legtöbb emlősnél a külső fül aszimmetrikus jellege miatt a hang eltérő módon szűrődik a fül felé, attól függően, hogy honnan származik. Ez lehetővé teszi ezeknek az állatoknak, hogy függőlegesen lokalizálják a hangot. A dobhártya légmentesen záródó membrán, és amikor a hanghullámok oda érkeznek, a hanghullám alakjának megfelelően rezgésbe hoznak. A fülzsírt az emberi hallójárat bőrében található cerumin mirigyek termelik , amelyek megvédik a hallójáratot és a dobhártyát a fizikai károsodástól és a mikrobiális inváziótól [4] .

Az emberi külső fül szerkezete ugyanolyan egyedi, mint az ujjlenyomatok, és igazságügyi otoszkópiával vizsgálják [5] .

Középfül

A középfül egy kis, levegővel teli kamrából áll, amely a dobhártya mediálisán helyezkedik el . Ebben a kamrában található a test három legkisebb csontja, összefoglaló néven csontcsontok, amelyek közé tartozik a kalapács , az üllő és a kengyel . Segítik a vibráció átvitelét a dobhártyáról a belső fülbe, a fülkagylóba. A középfülcsontok célja a levegő és a cochleáris hullámok közötti impedancia eltérés leküzdése, impedanciaillesztés biztosítása .

A középfülben szintén lat.  Stapedius és lat.  Tensor tympani , amely a dobhártya nyújtási reflexén keresztül védi a hallókészüléket. A kengyel a hanghullámokat a belső fülbe továbbítja a foramen ovale-on, egy rugalmas membránon keresztül, amely elválasztja a levegővel teli középfület a folyadékkal teli belső fültől. A kerek ablak, egy másik rugalmas membrán, lehetővé teszi a belső fül folyadékának zökkenőmentes mozgását, amelyet a bejövő hanghullámok okoznak.

Belső fül

A belső fül a fülkagylóból áll, amely egy folyadékkal teli spirális cső. A Corti-szerv mentén oszlik, amely a mechanikus idegátvitel fő szerve. A Corti-szerv belsejében található a basilaris membrán, egy olyan szerkezet, amely rezeg, amikor a középfülből származó hullámok a cochlearis folyadékon, az endolimfán keresztül terjednek . A basilaris membrán tonotopikus, így minden frekvenciának van egy jellegzetes rezonancia helye. A jellemző frekvenciák magasak a basalis cochlearis bemenetnél és alacsonyak a csúcson. A basilaris membrán mozgása depolarizációt okoz a szőrsejtekből, a Corti-szervben található speciális hallóreceptorokból [6] . Bár a szőrsejtek önmagukban nem termelnek akciós potenciált , a hallóidegrostokkal járó szinapszisokban neurotranszmittert szabadítanak fel, amely akciós potenciált termel. Így a baziláris membrán oszcillációs mintázata olyan impulzusok térbeli időbeli mintázatává alakul át, amelyek hanginformációt továbbítanak az agytörzsnek [7] .

Az idegrendszer hallási útvonalai

A fülkagylóból származó hanginformáció a hallóidegen keresztül eljut az agytörzsben található cochlearis maghoz. Innen a középagy inferior tuberculusára vetül. A colliculus integrálja a hallási bemenetet az agy más részeiről érkező korlátozott bemenettel, és részt vesz a tudatalatti reflexekben, például a hallás megdöbbentő válaszában.

Az inferior colliculus pedig a medialis geniculate nucleusba vetül, amely a thalamus része, ahol a hanginformációkat továbbítják a halántéklebenyben található elsődleges hallókéreghez. Úgy gondolják, hogy a hangot először tudatosan az elsődleges hallókéregben érzékelik. Az elsődleges hallókérget körülveszi Wernicke területe, a kéreg azon területe, amely részt vesz a hangok értelmezésében, ami elengedhetetlen a kimondott szavak megértéséhez.

Bármely ilyen szintű károsodás (például szélütés vagy trauma ) hallásproblémákat okozhat, különösen, ha a károsodás kétoldali. Bizonyos esetekben hallási hallucinációkhoz vagy összetettebb hangérzékelési problémákhoz is vezethet.

A hallás élettana

A hangfrekvenciák megkülönböztetésének képessége erősen függ az adott személy jellemzőitől: életkorától , nemétől , öröklődésétől , a hallásszerv betegségeire való hajlamától , edzésétől és hallásfáradtságától. Vannak, akik viszonylag magas frekvenciájú hangokat képesek érzékelni - akár 22 kHz -ig , és esetleg magasabbak is.

Az embernél , mint a legtöbb emlősnél , a hallás szerve a fül . Számos állatnál a hallásérzékelés különböző szervek kombinációján keresztül valósul meg, amelyek szerkezetükben jelentősen eltérhetnek az emlősök fülétől . Egyes állatok képesek érzékelni az ember által nem hallható akusztikus rezgéseket ( ultrahang vagy infrahang ). A denevérek ultrahangot használnak a visszhang meghatározásához repülés közben . A kutyák képesek hallani az ultrahangot, amely a néma sípok működésének alapja. Bizonyíték van arra, hogy a bálnák és az elefántok képesek infrahangot használni a kommunikációhoz.

Egy személy egyszerre több hangot is meg tud különböztetni annak a ténynek köszönhetõen, hogy a fülkagylóban egy idõben több állóhullám is lehet .

A hallás fiziológiájának elméletei

A mai napig nincs egyetlen megbízható elmélet, amely megmagyarázná az emberi hangérzékelés minden aspektusát. Íme néhány létező elmélet:

Mivel megbízható halláselméletet nem dolgoztak ki, a gyakorlatban különböző embereken végzett vizsgálatok adatain alapuló pszichoakusztikus modelleket alkalmaznak. .

Hallásnyomok, hallási érzések fúziója

A tapasztalat azt mutatja, hogy a rövid hangimpulzus okozta érzés a hang megszűnése után még egy ideig fennmarad. Ezért két meglehetősen gyors egymást követő hang egyetlen hallási érzetet kelt, ami összeolvadásuk eredménye. Akárcsak a vizuális észlelésben, amikor az egyes képek, amelyek egymást helyettesítik ≈ 16 képkocka / s és nagyobb frekvenciával, simán áramló mozgássá egyesülnek, szinuszos tiszta hangot kapunk az egyes oszcillációk ismétlési sebességgel való egyesítése eredményeként. egyenlő a hallásérzékenység alsó küszöbével, azaz ≈ 16 Hz. A hallási érzetek fúziója nagy jelentőséggel bír a hangok észlelésének tisztaságában, valamint a zenében óriási szerepet játszó konszonancia és disszonancia kérdéseiben. .

A hallási érzések kifelé vetítése

Bármilyen hallási érzés is keletkezik, általában a külvilágra utaljuk, ezért hallásunk gerjesztésének okát mindig a kívülről érkező rezgésekben keressük ilyen vagy olyan távolságból. Ez a tulajdonság sokkal kevésbé hangsúlyos a hallás szférájában, mint a vizuális érzetek területén, amelyeket tárgyilagosságukkal és szigorú térbeli lokalizációjukkal különböztetnek meg, és valószínűleg szintén hosszú tapasztalattal és más érzékszervek ellenőrzésével sajátítják el. A hallási érzetek esetében a vetítési, tárgyiasítási és térbeli lokalizáció képessége nem érhet el olyan magas fokot, mint a vizuális érzetek esetében. Ennek oka a hallókészülék szerkezetének olyan sajátosságai, mint például az izommechanizmusok hiánya, ami megfosztja a pontos térbeli meghatározás lehetőségétől. Tudjuk, hogy az izomérzés milyen óriási jelentőséggel bír minden térbeli meghatározásban.

Ítéletek a hangok távolságáról és irányáról

A hangok kibocsátásának távolságával kapcsolatos ítéleteink nagyon pontatlanok, különösen, ha az ember szeme csukva van, és nem látja a hangok forrását és a környező tárgyakat, ami alapján az élettapasztalat alapján megítélhető a „ környezet akusztikája ”, ill. a környezet akusztikája atipikus: így például egy akusztikus visszhangtalan kamrában a hallgatótól mindössze egy méterre lévő ember hangja többször, sőt tízszer távolabbinak tűnik a hallgató számára. Ezenkívül az ismerős hangok annál közelebb állnak hozzánk, minél hangosabbak, és fordítva. A tapasztalat azt mutatja, hogy kevésbé tévedünk a zajok távolságának meghatározásában, mint a zenei hangok. Az ember képessége a hangok irányának megítélésére nagyon korlátozott: nem rendelkezik mozgékony és kényelmes hanggyűjtő fülkékkel , kétség esetén fejmozgásokhoz folyamodik, és olyan helyzetbe hozza, amelyben a hangok a legjobban megkülönböztethetők. , vagyis a hangot egy személy lokalizálja abba az irányba, ahonnan erősebben és "tisztábban" hallható.

Az emberek (és magasabb rendű állatok) azon képességét, hogy meghatározzák a hangforrás irányát, binaurális effektusnak nevezzük .

Három olyan mechanizmus ismert, amelyek alapján a hang iránya megkülönböztethető:

Az agy azon képessége, hogy érzékelje a jobb és a bal fül által hallott hangok leírt különbségeit, a binaurális rögzítési technológia megalkotásához vezetett .

A leírt mechanizmusok nem működnek vízben: nem lehet meghatározni az irányt a hangerő és a spektrum különbségével, mivel a vízből a hang közvetlenül a fejbe, azaz mindkét fülbe jut, szinte veszteség nélkül, ezért a hang hangereje és spektruma mindkét fülben a forráshang bármely helyén nagy hűséggel azonos; fáziseltolással a hangforrás irányának meghatározása lehetetlen, mert a vízben a jóval nagyobb hangsebesség miatt a hullámhossz többszörösére nő, ami azt jelenti, hogy a fáziseltolódás sokszorosára csökken.

A fenti mechanizmusok leírásából az is egyértelmű, hogy miért nem lehet meghatározni a kisfrekvenciás hangforrások helyét.

Halláskutatás

A hallás tesztelése egy speciális eszközzel vagy számítógépes programmal , az úgynevezett " audiométerrel " történik.

Speciális tesztek segítségével meghatározható a vezető fül. Például különböző hangjeleket (szavakat) táplálnak a fejhallgatóba, és egy személy papírra rögzíti őket. Melyik fülből van több helyesen felismert szó, akkor a vezető .

Meghatározzák a hallás gyakorisági jellemzőit is, ami fontos a hallássérült gyermekek beszédének színpadra állításakor.

A hallásvizsgálat mobil okostelefonos alkalmazásként megvalósított in situ audiometriával is elvégezhető . A Hallásdiagnosztika alkalmazás lehetővé teszi a felhasználó számára, hogy önállóan végezzen hallásvizsgálatot. A hagyományos tisztatónusú audiometriához hasonlóan a hallás mobilalkalmazással történő diagnosztizálása során a tónusos audiojelek (audiogram) hallási észlelésének küszöbértékeit egy szabványos 125 Hz-8 kHz frekvenciakészletre határozzák meg [8] [9] . A felhasználó hallásának megszerzett jellemzői a jövőben felhasználhatók a hallókészülék beállítására, okostelefonhoz való alkalmazás formájában [10] .

Norma

A 16 Hz - 20 kHz frekvenciatartomány érzékelése az életkorral változik - a magas frekvenciákat már nem érzékelik. A hallható frekvenciák tartományának csökkenése a belső fül (cochlea) változásaival és a szenzorineurális halláskárosodás kialakulásával jár együtt az életkorral .

Hallásküszöb

A hallásküszöb az  a minimális hangnyomás, amelynél az emberi fül egy adott frekvenciájú hangot érzékel. A hallásküszöböt decibelben fejezik ki . A 2⋅10 −5 Pa hangnyomást 1 kHz frekvencián vettük nulla szintnek. Egy adott személy hallásküszöbe az egyéni tulajdonságoktól, életkortól és fiziológiai állapottól függ.

Fájdalomküszöb

A hallás fájdalomküszöbe  annak a hangnyomásnak az értéke, amelynél fájdalom jelentkezik a hallószervben (ami különösen a dobhártya nyújthatósági határának elérésével függ össze). Ennek a küszöbértéknek a túllépése akusztikus traumát eredményez. A fájdalomérzet határozza meg az emberi hallhatóság dinamikus tartományának határát, amely hangjel esetén átlagosan 140 dB, folyamatos spektrumú zaj esetén 120 dB.

A halláskárosodás okai

A tudósok megállapították, hogy a hangos zaj károsítja a hallást. Például a zene a koncerteken vagy a gépek zaja a gyártásban. Az ilyen jogsértés abban nyilvánul meg, hogy egy zajos környezetben lévő személy gyakran zúgást érez a fülében, és nem tesz különbséget a beszéd között. Charles Lieberman a Harvardról ezt a jelenséget tanulmányozza . Ezt a jelenséget "rejtett hallásvesztésnek" nevezik.

A hang bejut a fülbe, felerősítik és a szőrsejtek segítségével elektromos jelekké alakítják . E sejtek elvesztése halláskárosodást okoz. Összefügghet a hangos zajjal, bizonyos gyógyszerekkel vagy az életkorral. Ez a változás felfedi a standard tesztet, az audiogramot. Lieberman azonban megjegyzi, hogy a halláskárosodásnak más okai is vannak, amelyek nem kapcsolódnak a szőrsejtek pusztulásához , mivel sok jó audiogram-leolvasással rendelkező ember panaszkodik halláskárosodásról. Tanulmányok kimutatták, hogy a szinapszisok (a szőrsejtek közötti kapcsolatok) elvesztése több mint fele a hallásvesztés okának, amely nem jelenik meg az audiogrammon. Jelenleg még nem találtak fel olyan gyógyszert, amely megszabadulna ettől a problémától, ezért a tudósok azt tanácsolják, hogy kerüljék a magas zajszintű helyeket [11] .

Patológia

Lásd még

Jegyzetek

  1. ↑ Reber AS, Reber ES, 2001 .
  2. ↑ Ananiev, 1961 .
  3. ↑ Oppenheim, 1979 , p. 373.
  4. ↑ Gelfand, Stanley A. Az audiológia alapjai . — 3. - New York: Thieme, 2009. - ISBN 978-1-60406-044-7 .
  5. ↑ Uzlova O.S. A modern igazságügyi otoszkópia lehetőségei  // Vestnik MGOU. "Jogtudományi" sorozat: magazin. - 2012. - 2. sz . - S. 58-62 .
  6. ↑ Daniel Schacter. Érzékelés és észlelés // Pszichológia  / Daniel Schacter, Daniel Gilbert, Daniel Wegner. - Worth Publishers, 2011. - P.  158-159 . - ISBN 978-1-4292-3719-2 .
  7. ↑ William Yost. Meghallgatás // Pszichológia kézikönyve: Kísérleti pszichológia / Alice F. Healy ; Robert W. Proctor. - John Wiley and Sons, 2003. - P. 130. - ISBN 978-0-471-39262-0 .
  8. ↑ Masalski, Marcin; Grysiński, Tomasz; Kręcicki, Tomasz. Biológiailag kalibrált mobileszközökön alapuló hallásvizsgálatok: Összehasonlítás a tiszta tónusú audiometriával // JMIR  mHealth  and uHealth : folyóirat. - 2018. - január 10. ( 6. évf . 1. sz .). — ISSN 2291-5222 . - doi : 10.2196/mhealth.7800 . — PMID 29321124 .
  9. ↑ Fényes, Tess; Pallawela, Danuk. Validált okostelefon-alapú alkalmazások fül- és hallásvizsgálatokhoz: áttekintés  //  JMIR Rehabilitation and Assistive Technologies : Journal. - 2016. - december 23. ( 3. köt . 2. sz .). — ISSN 2369-2529 . - doi : 10.2196/rehab.6074 . — PMID 28582261 .
  10. ↑ Vashkevich M. I., Azarov I. S., Petrovsky A. A., Cosine-modulated phase-transforming filter banks: implementation and applications in hallókészülékek. - Moszkva, Hotline-Telecom, 2014. - 210 p.
  11. ↑ Most hallgasd meg: A hangos hang nagyobb károkat okozhat, mint gondoltuk STAT News, 2017. március 14.

Irodalom

Linkek

  Ugrás a Wikidata elemre  Szótárak és enciklopédiák
 Az emberi szervrendszerek