Слуховий аналізатор

Вухо реагує на механічні коливаннями у відповідному частотному діапазоні. Коливання повітря, що діють із визначеною частотою, сприймаються нами як звуки. Більшість таких коливань мають сигнальне значення, тобто несуть інформацію.

Слуховий аналізатор сприймає звукові коливання, формує слухові відчуття і звукові образи. Периферична частина аналізатора — вухо. Розрізняють зовнішнє вухо (вушна раковина, зовнішня слухова і барабанна перетинки), середнє вухо (молоточок, ковадло і стремені) і внутрішнє вухо (де розташовані рецептори, що сприймають звукові коливання).

Фізична одиниця, за допомогою якої оцінюється частота коливань — герц (Гц), чисельно дорівнює одному повному коливанню за одну секунду. Чим більша частота коливань, тим вищий за висотою звук, що сприймається. Людина може чути звуки в діапазоні від 16 до 20000Гц. Чим більша частота коливання, тим вищий звук. Діапазон, що сприймається різними живими істотами, різноманітний. Наприклад, кажани і собаки здатні сприймати значно вищі звуки, ніж людина, тобто їм доступний діапазон ультразвуку.

Для оцінки суб'єктивної гучності сприйманого звука запропонована спеціальна шкала, одиницею виміру якої є децибел - дБ.

Мінімальне значення звукової енергії І₀, що сприймається вухом людини як звук, зветься порогом чутності. Поріг чутності при частоті 1000 Гц дорівнює І₀=10^-12Вт/м². Верхня межа, при якій звук, що сприймається, викликає відчуття болю – больовий поріг – відповідає інтенсивності звуку 10² Вт/м².

Значення інтенсивності звуку можуть змінюватись у надзвичайно широких межах – до 10¹⁶ разів. Зрозуміло, що оперувати такими цифрами незручно. До того ж вухо людини здатне реагувати на відносну зміну параметра шуму, а не на абсолютну.

Відповідно до закону Вебера-Фехнера, відчуття людини, що виникають при різного роду подразненнях, є пропорційними логарифму потужності подразника. Тому в акустиці вимірюють не абсолютні значення інтенсивності звуку І, а їх логарифмічні рівні L_І, дБ, взяті за граничним значенням інтенсивності звуку І₀:

, дБ.

Саме значення L_І у децибелах, який називається рівнем звукової потужності, використовують для вимірювання шуму та оцінки його впливу на людину.

На постійних робочих місцях та на територіях підприємств запроваджено нормативне значення рівня шуму – це гранично допустимий рівень звуку 80 дБ, який забезпечує відсутність ризику втрати слуху і практично не впливає на працездатність та стан здоров’я людини.

Гранично допустимий рівень звуку для житлових кімнат квартир у нічний час згідно з СН № 3077-84 становить 30 дБ.

Для забезпечення нормальних умов праці та відпочинку людей ГОСТ 27436 та ОСТ 27.004.022-86 нормують основний для міської забудови шум транспорту, який не повинен перевищувати: для легкових автомобілів 77 дБ, вантажних автомобілів – 79-84 дБ; автобусів 83 дБ; мотоциклів, моторолерів та мопедів – 85 дБ.