Obecna_a_vyvojova_psychologie
1.2.3 Sluch
1.2.3 Sluch
Podněty
Zvuk je formou energie; jde o mechanické vlnění šířící se pružným prostředím (plyny, kapalinami atp.). Ve vakuu se zvuk nešíří (budík ve vakuové nádobě neslyšíme). Hlavními zdroji zvuku jsou různé vibrující předměty – struny, zvony, membrány, hlasivky atp.
Šíření zvuku je obdobou šíření vln na moři. Rozlišuje se u nich
- frekvence – rychlost, kterou jdou vlny za sebou (jejich „hustota“)
- amplituda – výška vlny (a tedy i síla, se kterou naráží vlna na překážky).
Při šíření plyny (vzduchem) jde o periodické zhušťování a zřeďování molekul vzduchu. Podobně jako se vlní voda a molekuly vody zůstávají na místě (pohybují se kolem středové hodnoty), zůstávají při šíření zvuku na místě molekuly a částice vzduchu. Jde o neustálé zhušťování a zřeďování.
U jednoduchého zvuku rozlišujeme frekvenci a amplitudu, jež my slyšíme jako výšku a hlasitost tónů, případně jeho barvu (jde-li o složené vlny).
Obrázek 5 Zvuková vlna.
Zdroj: Autor
Frekvence vln určuje výšku tónu. Zvuk s pravidelným kmitočtem (sinusoidou) vnímáme jako tón, zvuk s nepravidelným kmitočtem jako šum, praskot, šelest, třesk atp.
Amplituda vlny určuje intensitu zvuku a tedy hlasitost tónu. Ukazuje se, že například zvuk 100 houslí slyšíme pouze dvakrát hlasitěji než zvuk 10 houslí. Naše subjektivní škála je tedy logaritmickou funkcí při základu 10. Tato jednotka se označuje jako bel. Běžně se pracuje s desetinou belu, tj. s decibelem.
Sluchová soustava
Sluchový systém tvoří zevní, střední a vnitřní ucho, odpovídající části mozku a spoje mezi nimi.
Zevní ucho
Zachycuje zvukové vlny a soustřeďuje jejich pohyb na bubínek, což je pružná membrána s plochou cca 55 mm2. Ušní boltec a zvukovod resonují na frekvencích 2000-5000 Hz.
Střední ucho
Tvoří je kladívko, kovadlinka a třmínek – kůstky, které slouží k zesílení energie mechanického vlnění bubínku a k převodu této energie na oválné okénko hlemýždě, tedy k převodu mechanické energie vzduchu v kinetickou energii kapaliny uvnitř hlemýždě.
Vnitřní ucho
Hlavní částí je hlemýžď, což je cca 5 x 9 mm velký šnek se 2,5 závitu, který roztažený měří cca 3 cm. Dochází v něm k rozkmitání kapaliny a tím k rozkmitání určitých částí basilární membrány a některých úseků citlivých buněk, které jsou zakončené jemnými chloupky. Těchto buněk, které patrně přeměňují mechanickou energii pohybu membrány v elektrické vzruchy nervů, je v Cortiho orgánu ve vnější řadě cca 120 000 a v řadě vnitřní cca 35 000. K jejich podráždění dochází zřejmě na základě jejich styku s krycí membránou, která se prostírá nad nimi. Místem a počtem podrážděných buněk se vysvětluje výška a hlasitost tónu.
Podle jedné teorie fungují příčná vlákna basilární membrány jako struny, které jsou naladěné na různé frekvence. U základny hlemýždě je tato membrána užší a proto citlivější na vyšší frekvence, u konce širší a tedy citlivá na nízké frekvence. Na basilární membránu přiléhající smyslové buňky Cortiho orgánu narážejí na krycí membránu a tím se aktivizuje jejich potenciál.
Projekce v CNS
Samotné vlasové buňky fungují podobně jako tyčinky a čípky v sítnici. Nevysílají přímo impulsy, ale fungují na základě chemické depolarizace. Tyto buňky nemají vlastní axony, které by je spojovaly s navazujícími neurony. Jsou na ně naopak napojené dendrity neuronů, které mají svá těla v struktuře zvané spirální ganglion. (Ganglion = skupina těl neuronů mimo CNS.) Axony těchto neuronů se stávají součástí VIII. mozkového nervu. Tento nerv pokračuje do prodloužené míchy (CN - SOC - NLL - IC), zadního páru čtverohrbolí, thalamu (MGN) a projekčních oblastí kortexu (spánkové laloky).
Prahy pro výšku a hlasitost tónu
Frekvence lidmi slyšitelných vln je v rozpětí 20 Hz až 20 000 Hz. Slyšíme tedy v rozpětí cca 10 oktáv.
Horní práh však ve stáří klesá, takže staří lidé neslyší vysoké tóny (např. cvrkání cvrčků). Nikdo z nás také nikdy neslyšel ptačí zpěv v celém rozsahu, neboť ptáci slyší a pějí i ve vyšších frekvencích než je 20 kHz. Netopýři, delfíni, velryby, včely a jiní tvorové slyší dokonce frekvence blízko 100 kHz.
Absolutní prahy jsou závislé nejen na frekvenci, ale rovněž na intensitě zvuku. Ucho je nejcitlivější pro frekvence 1000 - 4000 Hz, tedy pro relativně vysoké tóny (cca jednu oktávu nad vysoké c sopránu). Na obě strany spektra pak citlivost klesá, tj. k vyvolání počitku musíme použít podnět výrazně vyšší intenzity. Nižší prahy pro frekvence v tomto pásmu by vedly k tomu, že bychom slyšeli například i vlastní dech a cirkulaci krve.
Pokud jde o hlasitost, je horní práh slyšitelnosti stanoven na 130 dB. Tento práh je přitom definován pocity bolesti, pícháním v uchu atp., nikoliv tím, že bychom hlasitější tóny přestali „slyšet“ (nemáme-li na mysli ohluchnutí).
Fóny
Subjektivnímu pocitu konstantní hlasitosti podnětu ale odpovídají odlišné hodnoty amplitudy v závislosti na frekvenci. Například je pro nás subjektivně stejně hlasitý tón o 50 dB a1000 Hz jako tón o 70 dB a 200 Hz. Tato pásma subjektivně stejné hlasitosti se označují jako fóny (Ph). Proto poslech hlubokých tónů vyžaduje zesílení intensity; a naopak – při tichém poslechu hudby se nám zdá, že chybí basy. Moderní stereofonní přístroje umožňují přidávat „extrabasy“ při zachování nízké hlasitosti, resp. bez nutnosti měnit hlasitost.