НАУШНИКИ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕRSX 700
Продолжвем публикацию статей из научно-популярной книги СТЕРЕОФОНИЧЕСКИЕ НАУШНИКИ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ. Если вы действительно хотите разобраться в устройстве наушников и понять от чего зависит качество звука, настоятельно рекомендуем ознакомиться с этой книгой.
 
Высококачественное воспроизведение музыкальных программ с помощью технических средств вызывает огромный и все более возрастающий интерес как у профессионалов, так и у любителей. Разнообразие применяемых устройств для записи, обработки, хранения, передачи и воспроизведения звука сегодня велико. Однако, каковы бы ни были эти устройства, будь то «вокман», домашняя стереоаппаратура, многоканальный звукотехнический комплекс или наушники, монопольным потребителем поставляемой ими «продукции» является орган слуха человека. Естественно поэтому, что исследование, разработка и эксплуатация любых звукотехнических устройств должна обеспечивать


Строение слухового органа человека:

Рис. 1. Строение слухового органа человека: 1 - ушная раковина; 2 - слуховой проход; 3 - барабанная перепонка; 4 - слуховые косточки; 5 - евстахиева труба; 6 - овальное окно; 7 - полукружные каналы; 8 - улитка; 9 - круглое окно; 10 - слуховой нерв

не наилучшее их функционирование вообще, а применительно к свойствам слухового аппарата человека. Аппарат этот чрезвычайно сложен - он реагирует на звуковое воздействие загадочным, до конца не изученным образом, совсем не так, как это делают известные на сегодняшний день измерительные приборы. Слух человека способен различать тончайшие нюансы звучания, оценивать различия и искажения, не поддающиеся пока инструментальному контролю. К тому же свойства слухового аппарата человека не являются неизменными - они обладают уникальной способностью изменяться и приспосабливаться к окружающей обстановке. В этих условиях для прогнозирования ощущений, возникающих у человека при восприятии музыки, необходимо хорошо знать основные свойства слуха как инженеру-разработчику аудиоаппаратуры, так и меломану. Рассмотрим более подробно строение и основные свойства органов слуха человека.
Слуховой орган человека состоит из наружного, среднего и внутреннего уха (рис. 1). Наружное ухо содержит ушную раковину и слуховой проход. Последний заканчивается, немного сужаясь, барабанной перепонкой, являющейся границей между наружным и средним ухом. Барабанная перепонка представляет собой пленку толщиной около 0,1 мм и площадью около 80 мм2, втянутую в сторону среднего уха. Она соединена с косточкой («рукояткой молоточка»), образуя подобие конуса. Среднее ухо представляет собой воздушную полость внутри височной кости. Эта полость, называемая барабанной, соединяется через канал (евстахиеву трубу) с глоткой, откуда в среднее ухо попадает воздух. Чтобы барабанная перепонка могла беспрепятственно колебаться, необходимо равенство воздушных давлений по обеим ее сторонам, что обеспечивается евстахиевой трубой, через которую при изменении атмосферного давления воздух может входить или выходить.
В среднем ухе находится система косточек («молоточек», «наковальня», «стремя»), с помощью которой колебания барабанной перепонки передаются внутреннему уху. Самая маленькая из этих косточек («стремя») имеет массу 2,5 мг, длину 3 мм, ширину 1,4 и высоту 4 мм.
Внутреннее ухо («лабиринт») состоит из системы трех полукружных каналов, расположенных в трех взаимно перпендикулярных плоскостях и являющихся основой вестибулярного аппарата, а также органа слухового восприятия, по форме напоминающего улитку. Улитка заключена в толстую костяную оболочку и наполнена почти несжимаемой жидкостью - лимфой. В улитке, представляющей собой спирально свернутый канал, находятся чувствительные окончания слухового нерва в виде клеток с микроскопическими волосками и вблизи них нежная, легко подвижная спирально завитая вдоль ходов улитки мембрана, называемая текториальной. Улитка сообщается со средним ухом двумя отверстиями (овальным и круглым окнами), затянутыми упругими перепонками. С перепонкой овального окна соединено «стремя». Звуковые волны, попадая в слуховой проход, приводят в колебания барабанную перепонку. Таков обычный путь, которым осуществляется прохождение звука. Он носит название воздушной проводимости. Через цепь трех связанных с перепонкой косточек колебательные движения передаются овальному окну и через него жидкости улитки. При этом сила, с которой овальное окно давит на жидкость, в 30-50 раз больше силы, воздействующей на барабанную перепонку благодаря рычажной связи слуховых косточек. Движения овального окна вызывают через находящуюся в улитке жидкость (подобно действию гидравлического пресса) обратные по направлению движения круглого окна. При перемещении жидкости улитки происходит прикосновение волосковых клеток, представляющих собой окончания слухового нерва (а их свыше 20 000), к спирально завитой вдоль ходов улитки легко подвижной текториальной мембране. Взаимные движения этой мембраны и волосковых клеток слухового нерва, вызывающие его раздражение, и обусловливают ощущение и восприятие звука центрами слухового восприятия, находящимися в височных частях коры полушарий головного мозга.
Ухо человека обладает свойствами частотного анализатора, дискретным восприятием по частотному и динамическому диапазонам (аналоговый звуковой сигнал превращается в последовательность электрических импульсов двоичного типа). Посылаемые в слуховой центр мозга электрические импульсы подвергаются сложному анализу, в результате которого человек определяет передаваемое сообщение.
Волокно мембраны может не достигать ближайшего к нему нервного окончания. Тогда человек звук не услышит. Но как только при увеличении амплитуды колебаний волокна оно коснется нервного окончания, произойдет его раздражение. Нервное окончание начнет посылать электрические импульсы в слуховой центр мозга, и звук будет услышан. Этот скачкообразный переход из неслышимого состояния в слышимое и обратно, иными словами, минимальная интенсивность звука, ощущаемая ухом в полной тишине, называется порогом слышимости. Абсолютное значение слухового ощущения на пороге слышимости невелико, но все же конечно. Международным соглашением уровнем отсчета интенсивности звука (нулевым уровнем) принято считать Jo = 1 * 10(-12) Вт/м2. Эту ничтожно малую интенсивность звука, при которой амплитуда колебаний барабанной перепонки меньше размеров атома, условно называют порогом слышимости уха в области частот наибольшей чувствительности слуха. В качестве нулевого уровня
звукового давления принято значение Po = 2 * 10(-5) Н.











СТЕРЕОФОНИЧЕСКИЕ НАУШНИКИ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ. ОГЛАВЛЕНИЕ









В.Е. Скляров
Массовая радиобиблиотека
Вып. 1267







 

Добавить комментарий