محدوده شنوایی انسان

 

ویژگی های صوت

محدوده شنوایی انسان دو ویژگی را قادر به تشخیص است، یکی میزان فشار یا شدت صوت و دیگری زیر یا بم بودن صدا، در واقع فرکانس صوت را تشخیص  می دهیم.

سیستم حلزونی گوش ما نسبت به فرکانس های مختلف صوت پاسخ می دهد اما اثر روانی ان برای ما زیر یا بم بودن صوت است. محدوده قابل شنیدن برای انسان 20 تا 20000 هرتز است. هر چقدر سن افزایش می یابد. محدوده شنوایی انسان کوچکتر می شود. و به محدوده ی 50 تا 8000 هرتز می رسد. افراد مسن محدوده ی فرکانس خیلی بالا را خیلی بیشتر از دست می دهند (از 20000 به 8000 هرتز می رسد). محدوده صحبت کردن انسان بین 1000 تا 3000 هرتز است.

در گوش ما مناطقی وجود دارد که صداهای محدوده شنوایی ما را تقویت و خارج از این محدوده را حذف می کنند. شدت صوت (در واقع تراز شدت صوت) بر حسب دسی بل بیان می شود. در 0 دسی بل هم هنوز شدت صوت وجود دارد و منفی هم معنا می یابد چون دسی بل یک بیان لگاریتمی است.

در واقع اینکه محدوده شنوایی انسان بین 20 تا 20000 هرتز استکاملا بستگی به شدت صوت دارد یعنی اگر مثلا 20000 هرتز بود یا 20 هرتز بود باید شدت صوت افزایش یابد. اگر شدت صوت خیلی کم باشد در محدوده ی بالا و پایین تر نمی توانیم تشخیص دهیم. شدت صوت در محدوده ی صحبت کردن ما 40 تا 50 دسی بل است. یعنی 1000 تا 3000 هرتز فرکانس. اگر شدت صوت افزایش یابد و به 120 الی 140 دسی بل برسد جایی است که احساس درد در گوش می کنیم و در صورت ادامه سلول های گوش تخریب می شوند.

 

صوت چیست؟

امواج صوتی در واقع تراکم و عدم تراکم محیط است. این محیط می تواند هوا یا مایع باشد. در داخل هوا با سرعت 330 متر بر ثانیه حرکت می کند. در داخل گوش ما هوا در گوش میانی و گوش خارجی حرکت می کند و در گوش میانی باید وارد یک مایع شود این جا جایی است که گوش ما تراکم و عدم تراکم را روی مایع به وجود می آورد.

فرکانس، تعداد موج ها در واحد زمان است و شدت آن هم دامنه امواج است. این دو ویژگی را می توانیم تشخیص دهیم.

 

نواحی اصلی گوش

1. گوش خارجی
2. گوش میانی
3. گوش داخلی

 

1- گوش خارجی

اهمیت گوش خارجی در واقع خود لاله گوش است. چرا که لاله گوش به شکل فعلی است با این که می توانست صاف باشد. چه این شکل هایی که در لاله گوش است و چه شکلی که در داخل مجرای گوش خارجی است که مجرای صافی نیست و کمی قوس دارد. هر دو این ها کمک می کنند. اصواتی با فرکانس مشخص جمع شوند. و بیشتر تمایل دارند امواج 3000 تا 3500 هرتز را جمع آوری کنند. یعنی محدوده ای که نزدیک به صحبت کردن ماست علاوه بر این در مجرای گوش یک سری غدد رومن داریم که ماده واکس مانندی را ترشح می کنند تا هر چیزی وارد گوش می شود در این ناحیه به دام بیفتد.

2- گوش میانی

گوش میانی حفره ای پر از هواست که از یک طرف توسط پرده صماخ با گوش خارجی در ارتباط است و از طرف دیگر از طریق دو دریچه با گوش داخلی در ارتباط است (دریچه ی بیضی و دریچه ی گرد). انتقال سیگنال از گوش میانی به گوش داخلی از طریق دیچه ی بیضی است.

در داخل گوش میانی سه سیستم داریم:

1. سیستم استخوانچه ای
2. سیستم غشایی که همان پرده ها و دیچه هاست
3. سیستم عضلانی

ما کوچکترین استخوان ها و کوچکترین عضلات مخطط بدن را در داخل گوش میانی داریم. سیستم غشایی آن شامل پرده صماخ و دیچه ی بیضی است. پرده صماخ به شکل یک قیف قرار گرفته است به خاطر اینکه امواج متراکم و غیر متراکم هوا هستند که می خواهند به پرده برخورد کنند و سیستم استخوانچه ای سیگنال را تقویت می کند. چون قرار است این تراکم و عدم تراکم هنگام رسیدن به گوش داخلی مایع را به حرکت در آود و اگر پرده نباشد از شدت آن کاسته شده و دچار مشکل می شویم.

پس باید سیستمی باشد که سیگنال را تقویت کند. از نوک قیف، پرده صماخ، به سیستم استخوانچه ای متصل است. وقتی این امواج صوتی می آیند و پرده صماخ را می لرزانند و باعث خواهند شد که تمام لرزش این پرده به تمام سیستم گوش درونی منقل شود. این سیستم استخوانچه ای موجب 1.3 برابر شدن شدت صوت خواهد شد.

از طرفی پرده صماخ بزرگتر از دریچه ی بیضی است در نتیجه انتقال نیرو از یک سطح بزرگتر به کوچکتر موجب افزایش شدت نیروی وارده بر سطح کوچکتر می شود. این عامل موجب 17 برابر شدن شدت صوت می شود. در نتیجه تاثیر دو عامل مذکودر شدت صوت 22 برابر می شود.

22 برابر، صوتی که از صماخ تا پرده بیضی شدت می یابد معادل 15 تا 20 دسی بل در شدت صوت اثر دارد. (اگر این مقدار نبود حرفهای عاددی افراد را به شکل نجوا می شنیددیم!!!) به این فرایند Impilse matching می گوییم. این مکانیسم به بهترین شکل در فرکانس حدود 300 تا 3000 هرتز انجام وظیفه می کن. یعنی همان محدوده ی صحبت کردن انسان.

3- گوش داخلی

امواج صوتی پس از عبور از گوش میانی از طریق دریچه ی بیضی به گوش داخلی منتقل می شوند. در این قسمت امواج مکانیکی به پیام های الکتریکی تبدیل می شوند. گوش داخلی درون استخوان گیجگاهی قرار دارد و دارای دو قسمت لابیرنت است. یک قسمت غشایی که در میان یک قسمت استخوانی قرار دارد. این غشا و اسخوان، فضای داخل حلزون را به سه محفظه تقسیم کرده است که به آنها مجرا (Duct) می گویند و شامل مجرای دهلیزی، مجرای صماخی و مجرای حلزونی می شود

امواج وارد شده به گوش میانی در نهایت تبدیل به سیگنال های عصبی شده و از طریق عصب شنوایی برای پردازش های شنیداری به مغز ارسال می شوند.