3 Влияние на человека.

Среди основных чувств человека слух и зрение играют важнейшую роль – они позволяют человеку владеть звуковыми и зрительными информационными полями.

Насыщение окружающего пространства шумами повышенной интенсивности может привести к искажению звуковой информации нарушению слуховой активности человека.

В настоящее время достаточно хорошо изучены процессы воздействие звуковых колебаний воздушной среды на чувствительные окончания слуховых волокон нервной системы. В значительно меньшей степени исследованы процессы преобразования физических колебаний в звуковые образы или ощущения в нервной системе. Известно, что в ней акустический сигнал преобразуется в электрический. и в результате сложного взаимодействия в сфере нервной деятельности создается звуковой образ, адекватный реальному. Орган слуха, преобразующий колебания воздушной среды в электрические сигналы нервной системы человека, функционально состоит из трех частей: наружнего, среднего и внутреннего уха (рис. 1 ).

Рис 1 Строение органа слуха (а) , основная мембрана (б)

Ушная раковина наружнего уха направляет принимаемые акустические колебания в слуховой проход 2, заканчивающийся барабанной перепонкой 3. Ушная. раковина благодаря своей форме согласовывает процесс перехода звуковой волны из свободного пространства в ухо. В слуховом проходе, как в звуковом резонаторе, настроенном на частоты, близкие к 3 кГц, происходит примерно трехкратное усиление звукового давления, воздействующего далее на барабанную перепонку 3. Она образует границу с областью среднего уха н здесь соединена с костно-мышечным рычажным механизмом в виде молоточка 4 наковаленки 5. Мышечная ткань ножки наковаленки опирается на входной элемент внутреннего уха — мембрану овального окна 6 внутреннего уха 7. Рычажная система «молоточек-наковаленка» выполняет роль трансформатора колебаний барабанной перепонки, повышая звуковое давление на мембране овального окна для наибольшей отдачи энергии из воздушной среды среднего уха, сообщающегося с внешней средой через носоглотку S, в область внутреннего уха 7, заполненную несжимающейся жидкостью - лимфой. Процесс получения звуковой информации из окружающей среды, ее преобразования по цепи энергия акустической волны» -> механическая энергия -4 энергия нервных импульсов» завершается но внутреннем ухе. Структура внутреннего уха представляет собой сужающуюся к вершине трубку, свернутую в 2,5 витка в виде улитки, к которой примыкают каналы вестибулярного аппарата в виде грех колец 9. Для пояснения основных механизмов звукопередачи все это показано схематически, и улитка дана в развернутом виде. Мембрана круглого окна 11 выполняет вспомогательную функцию согласовании внутреннего уха со средним. Весь рассматриваемый слуховой лабиринт ограничен костной перегородкой 10. [1]

Стоит отметить, что человеческое ухо воспринимает уровень звукового давления на разных частотах по-разному. Для приведения реального уровня звука к воспринимаемому человеком используется кривая А , показывающая зависимость разницы в громкости звуков одной амплитуды(ΔL) , но различной частоты. Далее кривая А представлена в таблице 1 и на рисунке 2

Таблица 1 Разница реального уровня шума и уровня, воспринимаемого человеком. [1]

Частота, Гц	ΔL, дБ	Частота, Гц	ΔL, дБ
10	-70,4	501,2	-3,2
12,59	-63,4	631	-1,9
15,85	-56,7	794,3	-0,8
19,95	-50,5	1000	0
25,12	-44,7	1259	0,6
31,62	-39,4	1585	1
39,81	-34,6	1995	1,2
50,12	-30,2	2512	1,3
63,1	-26,2	3162	1,2
79,43	-22,5	3981	1
100	-19,1	5012	1,2
125,9	-16,1	6310	-0,1
158,5	-13,4	7943	-1,1
199,5	-10,9	10000	-2,5
251,2	-8,6	12590	-4,3
316,2	-6,6	15850	-6,6
398,1	-4,8	19950	-9,3

Для наглядности установим уровень шума на 80 дБ и сравним с восприятием человека. Амплитудо-частотные характеристики представлены на рисунке 2.

Рис. 2 Реальный и воспринимаемый человеком уровень шума.

Данный факт связан с тем, что барабанная перепонка, как и любой объект, имеет резонансную частоту, при которой её колебания усиливаются.