Глава 9. Характеристика свойств слуховой системы (принципы обработки, пороги слуха).
Из консультации. Принципы обработки очень кратко (функции): наружное ухо – дифракционный фильтр это ушная раковина; слуховой канал усиливает звук и предохраняет барабанную перепонку; барабанная перепонка, среднее ухо и внутреннее ухо, в кот. происходит спектральный анализ, орган Корти как слуховой микрофон перевлдит аналоговый сигнал в цифровой (из механич. колебаний, в электрич. ток) Рисовать кривую порогов слуха (абсолютных). Макс. чувствительность в области 2-3кГц. Сказать про болевой порог (120дБ = неприятные ощущения, 140=болевой). Дифференциальные пороги – различие между 2мя звуками (по давлению – это 0,5дБ; по частоте 0,3Гц общее число 650градаций). Написать кратко, что пороги можно определить по свободному полю и через телефоны и что пороги в телефонах выше.
· Слух. система - сложный приемник зв. информации. Она делится на периферич. часть и высшие отделы:
ü Периферическую часть слух. системы можно рассматривать по аналогии с технич. устройствами : как акустическую антенну, дифракционный фильтр и предусилитель, микрофон, спектроанализатор, АЦП, нелинейный компрессор и усилитель, процессор предварительной обработки сигнала.
ü Высшие отделы выполняют функци логического процессора, кот выделяет полезные зв. сигналы на фоне шумов, группирует их по определенным признакам, сравнивает с образами из памяти, определяет их информационную ценность, производит смысловую расшифровку, формирует целостный слух. образ и принимает решение об ответных действиях.
|
|
|
ПЕРИФЕРИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ СЛУХОВОЙ СИСТЕМЫ
· Периферич. система делится на 3 части: внешнее, среднее и внутреннее ухо.
ü Внешнее ухо - это акустич. антена кот. обеспечивает локализацию звуков, их концентрацию и усиление, а также предохраняет барабанную перепонку от повреждений и обеспечивает согласование ее импеданса (сопротивления) с внешним акустическим полем. Состоит из ушной раковины и слух. канала, заканчивающегося тонкой мембраной – барабанной перепонкой.
Ø Ушная раковина сложная хрящевая система длиной 6-7см. Внутри много полостей и вход в слуховой канал. Каждая полость имеет свои резонансы. Эти полости помогают локализовать звук. При падении зв. волны, за счет дифракции, отражений от разных частей ушной раковины и возбуждения резонансов в ее полостях происходит изменение временной структуры и формы частотной х-ки сигнала т.о. ушная раковина играет роль дифракционного фильтра изменяющего х-ку сигнала в области 3-10 кГц и формируя определенную х-ку направленности слух. системы. Обеспечение локализации в горизонтальной плоскости с точностью до 3 град и вертикальной 10-12 град.
|
|
|
Ø Слуховой канал представляет собой трубу S образной формы с переменным сечением. Длина канала около 3см, диаметр около 0,7см. Один конец его открыт, другой закрыт барабанной перепонкой, находящейся под углом 30град. к каналу.
слух. канал выполняет следующие функции: защищает барабанную перепонку от механич. повреждений, согласовывает акустическое сопротивление барабанной перепонки и внешней среды, осуществляет усиление звука в области СЧ за счет продольных резонансов: f 1= c /4 L (1-й резонанс в районе 3кГц (наибольшее усиление), 2-й в районе 9кГц и 3-й в районе 15кГц).
Ø Барабанная перепонка – тонкая полупрозрачная мембрана, отделяющая слуховой канал от среднего уха. Толщина ее 0,074мм. Имеет форму эллипса с размерами 1 квадратный сантиметр. Ее средняя часть представляет собой вогнутый конус, вершина кот. срощена с рукояткой молоточка.
Звуковая волна попадает на барабанную перепонку, которая колеблется и на своих резонансных частотах тоже усиливает звук (в области 8-10кГц), здесь происходит преобразование акустических колебаний в механические, кот. обрабатываются и преобразуются в среднем и внутреннем ухе.
ü Среднее ухо представляет собой воздушную полость, в кот. находятся 3 косточки: молоточек, наковальня и стремечко, а также выход евстахиевой трубы.
|
|
|
Ø Молоточек имеет длину 7-8мм и массу 27мг. Наковальня 7мм – 25мг. Стремечко длина 4 мм масса 25 мг.
Молоточек прикреплен основанием к барабанной перепонке, наковальня с одной стороны подвижно скреплена с молоточком, а с другой со стремечком, кот. передает зв. энергию во внутреннее ухо через овальное окно улитки.
Ø Евстахиева труба – узкая трубка длиной 35-40мм. Соединяет среднее ухо и глотку. Евстахиева труба – уравнивание атм. давления с давлением в су.(Когда закладывает уши и т.д.)
Ø Функции среднего уха– согл. импедансов воздушной среды с жидкой средой улитки , передача и усиление звука за счет рычажного механизма, защита от громких звуков (акустич. рефлекс):
- Согласование импедансов за счет передачи и усиления механической энергии от барабанной перепонки к овальному окну улитки;
- Усиление зв. давления на 30 дБ за счет рычажного механизма работы косточек;
- Акустический рефлекс при уровне 90-100дБ и через 20мс. При больших уровнях зв. давления специальные мускулы оттягивают стремечко от овального окна, при этом увеличивается натяжение барабанной перепонки. Т.о. среднее ухо защищает внутреннее от громких звуков.
|
|
|
- Завал средним ухом НЧ – фильтр.
ü Внутреннее ухо. Внутреннее ухо представляет собой конусообразную трубку переменного сечения, расположенную в височной кости. Трубка свернута в спираль, поэтому получила название «улитка». Имеет длину 3,5см.
Внутри: вдоль всей длины разделена на 3 полости: 1)Вестибулярный канал; 2)Улитковый/кохлеарный канал; барабанный канал. Все полости заполнены жидкостью. Верхняя и нижняя полости соединены через отверстие у вершины улитки – геликотрему. В верхней полости находится овальное окно, затянутое пленкой, по кот. стучит стремечко. В нижней полости – круглое окно также затянутое пленкой. Сверху срединная полость закрыта мембраной Рейснера, а снизу базилярной мембраной.
Ø Базилярная мембрана состоит из нескольких тыс. поперечных волокон. Ее длина 32мм. У стремечка ее ширина = 0,05мм а у геликотремы больше = 0,5мм.
Ø На внутренней стороне баз. мембраны находится орган Корти. (В честь Итал. ученого Корти). Орган Корти и есть основной механо-электрический преобразователь (слуховой микрофон), в кот. находятся специализированные рецепторы слуха – волосковые клетки. Орган Корти распределен вдоль поверхности баз. мембраны и состоит из одного ряда ВВК, числом приблизительно 3,5 тыс. И 3 рядов НВК кол-вом примерно 20000, разделенных тоннелем. На каждой ВВК имеется по 50-70 волосков. На НВК по 40-150 волосков. Они располагаются в виде буква W и частично внедрены в покровную (текториальную) мембрану, кот. покрывает волосковые клетки сверху. От волосковых клеток отходит через тоннель более 50 тыс. восходящих слуховых нервных волокон, кот. образуют слуховой нерв и передают информацию в мозг. ВВК и НВК выполняют разные функции: ВВК в основном передает инфу в мозг о внешних зв. событиях, а НВК выполняет приказы мозга.
Ø Т.о. зв. волны проходят слух. канал и вызывают механич. колебания барабанной перепонки, они через систему косточек трансформируются в движение стремечка, а оно в свою очередь толкает мембрану овального окна и вызывает движение жидкости, кот. переливается из верхней половины в нижнюю барабанную лестницу через геликотрему и оказывает давление на перепонку круглого окна, вызывая при этом его смещение в сторону, противоположную движению стремечка.
Ø Подробности работы базилярной мембраны (бегущая волна, спектральный анализ – положение максимумов на мембране в зависимости от частоты.
Движение жидкости вызывает колебания баз. мембраны, в кот. возникает бегущая волна, перемещающаяся от основания к вершине. Исследования Бекеши показали, что бегущая волна на баз. мембране обладает уникальной особенностью. Место расположения ее максимумов зависят от частоты звука. Для низких звуков – максимумы располагаются вблизи вершины мембраны, а для высоких, вблизи ее основания. Так происходит предварительный спектральный анализ зв. сигнала.
Ø Взаимодействие базилярной мембраны с волосковыми клетками, образование электрических сигналов – поступление по нервным волокнам в высшие отделы.
Когда баз. мембрана колеблется, это вызывает смещение находящихся на ней волосковых клеток, кот. упираются в покровную мембрану, что вызывает изгиб ресничек и стимулирует возникновение в них электрич. потенциала. Это генерирует поток электрических импульсов в нервных волокнах слухового нерва, передающего таким образом инфу в высшие отделы.
Ø Итог. Исследования последних лет – периферическая система сложнейший анализатор сигнала во всех деталях (не только частотное кодирование, но и временной анализ сигнала. периферич. слух система выделяет несколько наиболее значимых признаков слух. сигнала и передает их в высшие отд.
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 563; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!