разное

АРИФМЕТИКА ЗВУКОВ

Звуковые волны, проникая в слуховой канал, приводят в колебание барабанную перепонку. Через цепь косточек среднего уха колебательное движение перепонки пере­даётся жидкости улитки. Волнообразное движение этой жидкости, в свою очередь, передаётся основной мем­бране. Движение последней влечёт за собой раздражение окончаний слухового нерва. Таков главный путь звука от его источника до нашего сознания.

Однако этот путь не единственный. Звуковые колеба­ния могут передаваться и прямо во внутреннее ухо, ми­нуя наружное и среднее. Каким же путём? Костями са­мого черепа! Кости являются хорошими проводниками звука. Если камертон поднести к темени или к лежащему сзади уха сосцевидному отростку, или к зубам, то можно отчётливо слышать звук, хотя по воздуху слышимых ко­лебаний не доносится. Это происходит потому, что кости черепа, получив колебания от камертона, передают их прямо внутреннему уху, в котором возникают те же са­мые процессы раздражения слуховых нервов, что и от ко­лебаний, переданных барабанной перепонкой. Вот почему иногда «слушают» работу отдельных частей машины, взяв один конец палки в зубы (см. страницу 13).

Любопытно заметить также, что иногда люди, у ко­торых оперативно удалены барабанная перепонка и все косточки среднего уха, всё же не лишены способности слышать. И в этом случае, повидимому, колебания зву­ковой волны передаются непосредственно внутренне­му уху.

Если колебания барабанной перепонки медленные,— число их меньше шестнадцати в одну секунду,— то основ­ная мембрана колебаний н-е получит. Поэтому-то мы не слышим звука, когда тело колеблется с частотой меньше шестнадцати.

Колебания с частотой больше двадцати тысяч, как мы уже говорили, также не воспринимаются нашим слу­ховым аппаратом как звук.

Но не все люди, даже с нормальным слухом, одина­ково чувствительны к звукам различной частоты. Так, дети обычно без напряжения воспринимают звуки с ча­стотой до 22 ООО. У большинства взрослых чувствитель­ность уха к высоким звукам уже понижена до 16—18 ты­сяч колебаний в секунду. Чувствительность же уха у стариков ограничена звуками с частотой в 10—12 ты­сяч. Они часто совершенно не слышат комариного пе­ния, стрекотания кузнечика, сверчка и даже чириканья воробья.

Многие животные особенно восприимчивы к высоким звукам. Собака, например, улавливает колебания с часто­той до 38 ООО, то-есть звуки, для человека не слышимые.

А как наше ухо умеет оценивать громкость звуков одной и той же высоты? Оказывается, наши способности в этом отношении почти равны математическому разви­тию ребёнка или первобытного человека. Как ребёнок мо­жет сосчитать только до двух, а если предметов больше, то он скажет, что их много, так и мы умеем оценивать изменение громкости звука лишь в 2—3 раза, а дальше ограничиваемся неопределённым «много громче» или «значительно тише».

Но если нашему сознанию доступно ещё некоторое суждение об изменении громкости, то сложение и вычита­ние одной громкости из другой для него совершенно не­разрешимая задача. Однако не следует думать, что чело­век вообще не может отличать звуки, близкие по своей громкости. Музыканты, например, пользуются целой шкалой громкости. По этой шкале каждая последующая громкость вдвое больше предыдущей, а вся шкала имеет семь ступеней громкости.

Несмотря на то, что наш слуховой аппарат улавливает чрезвычайно малые изменения давления воздуха, мы всё же не в состоянии слышать очень слабые звуки. Но не нужно сожалеть об этом. Представьте себе, что по­лучилось бы, если бы наше ухо оказалось более чувстви­тельным, чем оно есть. Ведь воздух состоит из отдельных молекул, беспрерывно движущихся по всем направлениям. Благодаря такому движению в отдельных местах может создаться на мгновение увеличение или уменьшение да­вления. По величине эти изменения давления как раз очень близки к изменениям давления, возникающим в местах сгущения и разрежения самой слабой звуковой волны. И если бы ухо воспринимало такие малейшие изменения в давлении, то эти случайные колебания воздуха созда­вали бы ощущение постоянного шума, и мы не были бы знакомы с тишиной! Природа как бы во-время оста­новилась на определённом пороге чувствительности нашего слухового аппарата, оставив ему возможность отдыхать.

В обычной жизни нас никогда не окружает совершен­ная тишина, и ухо по существу не Ихмеет полного отдыха. Но мы часто создаём себе искусственную тишину—ото­двигаем на время от своего сознания получаемые звуко­вые восприятия. Мы как бы пропускаем некоторые звуки «мимо ушей». Однако если мы и «не слышим» их, ухо всё равно эти звуки отмечает. Точно так же, когда к звукам, которые мы «пропускаем мимо ушей», прибавляется звук, имеющий для нас какой-нибудь интерес, мы тотчас же его улавливаем, даже если он и тише остальных звуков. Мать часто может спать при большом шуме, но она сразу про­сыпается от первого крика ребёнка. Пассажир может спо­койно спать во время хода поезда, но при его остановке просыпается.