Сколько звуков одновременно может воспринимать человеческое ухо?
Многие из нас, не имеющие проблем со слухом, принимают его как должное. Это нормально. Мы не всегда анализируем то, как мы можем видеть и слышать, мы просто сосредотачиваемся на том, что мы видим или слышим. Тем не менее наука о слухе и восприятии звука представляет собой обширное поле для исследования. Сотни вопросов остаются без ответа, и мы с каждым разом все больше узнаем о взаимосвязи между работой мозга и ушей. Прежде чем углубиться в особенности того, как наш мозг обрабатывает звук, следует прояснить, что находится внутри наших ушей и как они работают.
Анатомия человеческого уха
В отличие от глаза и носа, ухо имеет много подвижных частей. Это делает уши уязвимыми и в то же время наглядно демонстрирует, как четко согласованы все процессы внутри человеческого организма. Хотя мы и не можем воочию видеть все внутренние составляющие наших ушей, необходимо разобраться в их сложном строении. Ниже представлен краткий обзор строения уха и его частей.
• Наружное ухо. Это наиболее видимая часть вашего уха. Хотя из-за формы и отсутствия гибкости наши уши кажутся примитивными, они идеально спроектированы для приема звука.
• Наружный слуховой проход. Это длинный канал, по которому проходит звук, чтобы достигнуть нашей барабанной перепонки.
• Барабанная перепонка. Также известная как тимпаническая мембрана. Эта часть разделяет наружное и среднее ухо и вибрирует, когда звуки проникают в уши.
• Слуховые косточки. Это три маленькие косточки, которые двигаются вместе, чтобы передать звук. Malleus — это молоточек, incus — наковальня и stapes — стремечко. Они подвешены в полости среднего уха и служат для передачи звука.
• Евстахиева труба. Это трубка, соединяющая ваше горло и уши. Она поддерживает в среднем ухе баланс давления, чтобы вы могли слышать на должном уровне.
• Внутреннее ухо. Состоит из костного лабиринта и расположенного в нем перепончатого лабиринта. Внутреннее ухо включает также: улитку, преддверие и полукружные канальцы.
• Улитка. Это плоская спираль или спиралеподобный орган, наполненный жидкостью и покрытый микроскопическими волосками. Вибрации шевелят эти волоскоподобные клетки в разные стороны, позволяя мозгу распознавать тональность и громкость.
• Преддверие. Оно состоит из двух мешочков, известных как сферический мешочек и овальный мешочек. Они помогают поддерживать баланс.
• Полукружные канальцы. Еще один орган, предназначенный для обеспечения баланса. Канальцы состоят из трех пустых витков: один ощущает горизонтальное движение, второй — вертикальное, третий — наклон.
• Слуховой нерв. Также известный как улиточный нерв. Он передает обработанный звук из улитки в мозг.
Как работают уши
Теперь, когда мы ознакомились со строением уха, можно углубиться в то, как это работает. Хотите верьте, хотите нет, но почти каждый из вышеперечисленных органов играет крайне важную роль в том, как мы слышим. Более того, существуют разные типы потери слуха в зависимости от того, в каком из этих органов развилась проблема. Хотя наши уши устроены так, чтобы работать в совершенном тандеме, наличие такого большого количества составляющих увеличивает риск нарушения функции слуха. При этом большинство людей всю жизнь могут прожить с определенным уровнем слуха, так что наши уши хорошо справляются со своей задачей.
При передаче звук в виде звуковой волны проходит сквозь воздух. Эта звуковая волна достигает наружного уха, где передается по наружному слуховому проходу к барабанной перепонке. Барабанная перепонка вибрирует, что приводит в движение маленькие кости (слуховые косточки) в среднем ухе. Эти кости увеличивают вибрации и пересылают их в улитку.
Как только эти вибрации достигают улитки, они подвергаются обработке. Вибрации с высокой амплитудой обрабатываются как громкие, в то время как вибрации с низкой амплитудой обрабатываются как тихие. Волосковые клетки внутри улитки обрабатывают тональность и нюансы. Так как улитка имеет форму плоской спирали, некоторые звуки резонируют глубже внутри спирали. Сложные звуки с нюансами одновременно стимулируют множество частей улитки. Улитка проделывает тяжелую работу по преобразованию звука в понятный формат — сигналы мозга. От уха к мозгу звук передается посредством слухового/улиточного нерва.
Это приводит нас к следующему этапу в понимании слуха — психоакустике.
Что такое психоакустика?
Если коротко, психоакустика объясняет взаимодействие между звуком и мозгом. Восприятие и распознавание звука мозгом может представлять собой довольно сложный и вариативный процесс. Звук может вызывать физиологическую и психологическую реакцию, и задача психоакустики — выяснить, как и почему наш мозг реагирует на звуки. Например, у вас когда-нибудь пробегали беспричинно мурашки при прослушивании музыки из фильма? Именно это психоакустика и должна объяснить: как и почему мы реагируем на звук и музыку.
Психоакустика ставит нас перед большим вопросом: сколько звуков мы можем слышать одновременно? Это сложный вопрос, поскольку все зависит от разных факторов. В комнате, полной людей, мы слышим все голоса. Они могут смешиваться вместе в одно большое облако звука, но мы слышим их все одновременно. В то же время психоакустика исследует то, как мы слушаем звуки. Хотя мы можем слышать много звуков, слушаем мы лишь несколько.
Так, несмотря на потенциальную способность слышать тиканье часов, чьи-то шаги, завывание ветра, играющее радио, подпевающего ему человека и свое собственное дыхание, слушаем мы только несколько из этих звуков. Наши уши постоянно улавливают звуки, даже когда мы этого не осознаем. Психоакустика нацелена на изучение того, какие звуки активируют мысль и узнавание и как наш мозг реагирует на мир вокруг нас. Многое предстоит еще узнать, и мы по-прежнему пытаемся понять, как устроен наш мозг и как мы слышим.