Ухото
Ухото: слух и равновесие
1.1 Естество на звука
Камертонът е стоманен инструмент с две V-образни клони. Ако ударите някой от тези клонове, те започват да вибрират и да удрят молекулите, които изграждат околния въздух. Тези молекули, отхвърлени бурно, се сблъскват със съседни молекули и по този начин се предава звук. Следователно звуковата вълна е бърза последователност от вълни с нарастващо и намаляващо въздушно налягане.
Схематично представяне на звукова вълна, излъчвана от камертон. По време на тяхната вибрация клоните на камертона предизвикват поредица от кондензации и разреждания на въздушни молекули. Върховете на вълната съответстват на фазите на кондензация, а коритата на фазите на разреждане. Базовата линия е точката на равновесие между отварянето и затварянето на клоните.
Броят на редуванията „налягане/депресия“ е честотата на звука и се изразява в цикли в секунда или Hertz, единица, чийто символ е Hz. Високият звук има по-висока честота от ниския звук. Мъжкото ухо възприема звукови честоти, вариращи от 20 до 20 000 Hz, докато при жените ограничението е 22 000 Hz; човешкото ухо е особено чувствително към звуци от 1000 до 4000 Hz. Много високите звуци вече не се възприемат от възрастните хора. Ултразвукът е звук, който е твърде висок за възприемане от хората, но други животни, като кучета, прилепи или скакалци, ги възприемат перфектно. Инфразвук са звуци, които са твърде ниски, за да бъдат чути от хората, но други животни, като слонове, могат да ги чуят.
Звуците се движат във въздуха със скорост от 340 m/s. Те се предават с по-малко загуби във вода, несвиваеми за разлика от газове като въздуха: в басейна или във ваната можем да изпитаме, че при еднаква мощност по-добре се възприема вик, издаден със затворена уста в двата случая, при на същото разстояние, под вода, отколкото във въздух. Твърд, несвиваем, предава звуковите вълни още по-добре: като залепите ухото си до железопътна релса, можете да чуете как се върти влак, докато във въздуха все още не се усеща звук.
1.2 Сила на звука
Колкото по-силни са вибрациите, толкова по-силен е звукът. Относителните звукови мощности се измерват в децибели (символ dB), които са равни на 1/10 bel (символ B), десетична логаритмична единица: звукът от 2 B е 10 пъти по-мощен от звука от 1 B (тъй като 102 е на стойност 10 пъти повече от 101), звукът от 5 B е 100 пъти по-мощен от звука от 3 B (защото 105 струва 100 пъти повече от 103) и т.н. Отнема приблизително 3 dB, за да удвои силата на звука.
Децибелът е относителна единица, позволяваща само да се сравняват силите на два звука, ние определихме нула телефон или нула абсолютен децибел като мощност на звука на границата на възприемане на човешкото ухо и по-точно съответстваща на носенето на звук енергия от 10-12 W/m2. Така например, нивото на силата на звука на разговор е милион пъти по-високо от най-ниския звуков звук, съотношението между тези две енергии е 1 000 000, а десетичната логаритмичност на това съотношение е 6. Следователно нивото на звука на разговора е 60 dB абсолютни или 6 телефона.
Текуща скала на интензитета на шума, изразена в абсолютни децибели (0 dBa = 10 -12 W/m 2) (оригинална таблица, произведена от Ерик Уолръвънс).
1.3 Акустична хигиена
От 85 dB абсолютна, акустична защита е необходима, ако работите в този шум в продължение на 8 часа/ден, под наказание за нараняване на ухото. 130 dB абсолютно за 1 мин. въпреки това представляват по-малко акустични щети от 90 dBa за часове. Прагът на човешка непоносимост е около 135 dBa.
2 Структура и слухова функция на ухото
Една от функциите на ухото е да улавя и след това да трансформира звуковите вибрации в нервни импулси, изпратени до мозъка, така че да можем да възприемаме звуците.
Чертеж на общата структура на ухото (от реклама на Otosporin).
2.1 Външно ухо
Външното ухо е оформено от пина и ушния канал.