Войти
Логарифмическая диаграмма диапазонов слуха некоторых животных Диапазон слышимости описывает диапазон частот, которые могут слышаться людьми или другими животными, хотя он также может относиться к диапазону уровней. Человеческий диапазон обычно составляет от 20 до 20 000 Гц, хотя между людьми существуют значительные различия, особенно на высоких частотах, и постепенная потеря чувствительности к более высоким частотам с возрастом считается нормой. Чувствительность также зависит от частоты, как показано контурами равной громкости. Обычное обследование потери слуха обычно включает аудиограмму, которая показывает пороговые уровни относительно нормы.
Некоторые виды животных способны слышать частоты, выходящие за пределы диапазона человеческого слуха. Например, некоторые дельфины и летучие мыши могут слышать частоты до 100 000 Гц. Слоны могут слышать звуки с частотой 14–16 Гц, а некоторые киты могут слышать инфразвуковые звуки с частотой до 7 Гц.
Базовым показателем слуха является аудиограмма, график абсолютного порога слышимости (минимальный различимый уровень звука) на различных частотах во всем номинальном диапазоне слышимости организма.
Поведенческие тесты слуха или физиологические тесты могут использоваться для определения порогов слуха человека и другие животные. Для людей тест включает представление тонов на определенных частотах (высота ) и интенсивности (громкость ). Когда испытуемый слышит звук, они указывают на это, поднимая руку или нажимая кнопку. Записывается самая низкая интенсивность, которую они могут слышать. Тест различается для детей; их реакцию на звук можно обозначить поворотом головы или игрушкой. Ребенок узнает, что делать, услышав звук, например, посадить игрушечного человечка в лодку. Подобный метод можно использовать при тестировании животных, когда еда используется в качестве награды за реакцию на звук. Информация о слухе различных млекопитающих была получена в основном с помощью поведенческих тестов слуха.
Физиологические тесты не требуют от пациента сознательной реакции.
У людей звуковые волны проникают в ухо через наружный слуховой проход и достигает барабанной перепонки (барабанной перепонки). сжатие и разрежение этих волн приводит в движение эту тонкую мембрану, вызывая симпатическую вибрацию через кости среднего уха (косточки : молоток, наковальня и стремени), базилярная жидкость в улитке и волосы внутри нее, называемые стереоцилиями. Эти волоски выстилают улитку от основания до вершины, а стимулируемая часть и интенсивность стимуляции указывают на природу звука. Информация, собранная из волосковых клеток, отправляется через слуховой нерв для обработки в головном мозге.
Обычно установленный диапазон человеческого слуха составляет от 20 до 20 000 Гц. В идеальных лабораторных условиях люди могут слышать звук с частотой от 12 Гц до 28 кГц, хотя порог резко увеличивается на 15 кГц у взрослых, что соответствует последнему слуховому каналу улитки. Слуховая система человека наиболее чувствительна к частотам от 2000 до 5000 Гц. Индивидуальный диапазон слышимости варьируется в зависимости от общего состояния ушей и нервной системы человека. Диапазон сужается в течение жизни, обычно начиная с восьмилетнего возраста с уменьшением верхнего предела частоты. Женщины обычно страдают меньшей степенью потери слуха, чем мужчины, с более поздним началом. У мужчин к 40 годам потери на верхних частотах примерно на 5-10 дБ больше.
Аудиограмма, показывающая типичное отклонение слуха от стандартизированной нормы. Аудиограммы человеческого слуха создаются с помощью аудиометра, который передает объекту разные частоты, обычно через откалиброванные наушники, на определенных уровнях. Уровни взвешены с частотой относительно стандартного графика, известного как кривая минимальной слышимости, который предназначен для представления «нормального» слуха. Порог слышимости установлен на уровне около 0 фон на контурах равной громкости (т.е. 20 микропаскалей, примерно самый тихий звук, который может обнаружить молодой здоровый человек), но стандартизирован в Стандарт ANSI до 1 кГц. Стандарты, использующие разные референтные уровни, вызывают различия в аудиограммах. Стандарт ASA-1951, например, использовал уровень 16,5 dB SPL (уровень звукового давления) на частоте 1 кГц, тогда как более поздний стандарт ANSI-1969 / ISO-1963 использует уровень звукового давления 6,5 дБ с уровнем звукового давления 10 дБ. поправка применяется для пожилых людей.
Некоторые приматы, особенно маленькие, могут слышать частоты далеко в ультразвуковом диапазоне. При измерении с уровнем звукового давления 60 дБ диапазон слышимости для сенегальского кустарника составляет 92 Гц – 65 кГц и 67 Гц – 58 кГц для кольчатого лемура. Из 19 протестированных приматов японская макака имела самый широкий диапазон, 28 Гц – 34,5 кГц, по сравнению с 31 Гц – 17,6 кГц у людей.
Наружное ухо (ушные раковины ) кошки Кошки обладают прекрасным слухом и могут обнаруживать чрезвычайно широкий диапазон частот. Они могут слышать более высокие звуки, чем люди или большинство собак, обнаруживая частоты от 55 Гц до 79 кГц. Кошки не используют эту способность слышать ультразвук для общения, но это, вероятно, важно на охоте, поскольку многие виды грызунов издают ультразвуковые сигналы. Кошачий слух также чрезвычайно чувствителен и является одним из лучших среди всех млекопитающих, особенно в диапазоне от 500 Гц до 32 кГц. Эту чувствительность дополнительно усиливают большие подвижные наружные уши кошки (их ушные раковины ), которые одновременно усиливают звуки и помогают кошке почувствовать направление, откуда исходит шум.
Слуховая способность собаки зависит от породы и возраста, хотя диапазон слышимости обычно составляет от 67 Гц до 45 кГц. Как и у людей, у некоторых пород собак диапазон слуха сужается с возрастом, например у немецкой овчарки и миниатюрного пуделя. Когда собаки слышат звук, они направляют к нему уши, чтобы усилить прием. Для этого уши собаки контролируются как минимум 18 мышцами, которые позволяют ушам наклоняться и вращаться. Форма уха также позволяет более точно слышать звук. У многих пород часто есть прямые и изогнутые уши, которые направляют и усиливают звуки.
Поскольку собаки слышат звуки более высокой частоты, чем люди, у них другое акустическое восприятие мира. Звуки, которые кажутся людям громкими, часто излучают высокочастотные тона, которые могут отпугнуть собак. Свистки, издающие ультразвуковой звук, называемые собачьи свистки, используются в дрессировке собак, поскольку собака будет намного лучше реагировать на такие уровни. В дикой природе собаки используют свой слух, чтобы охотиться и находить пищу. Домашние породы часто используются для охраны имущества из-за их повышенной слуховой способности. Так называемые собачьи свистки «Нельсона» генерируют звуки с частотами выше, чем те, которые слышны людям, но находятся в пределах диапазона слышимости собаки.
Летучие мыши развили очень чувствительный слух, чтобы справляться с их ночной деятельностью. Их диапазон слуха зависит от вида; самое низкое оно может составлять 1 кГц для некоторых видов, а для других видов максимальное значение достигает 200 кГц. Летучие мыши, способные распознавать 200 кГц, плохо слышат ниже 10 кГц. В любом случае наиболее чувствительный диапазон слуха летучих мышей уже: примерно от 15 кГц до 90 кГц.
Летучие мыши перемещаются вокруг объектов и обнаруживают свою добычу с помощью эхолокации. Летучая мышь издает очень громкий короткий звук и оценивает эхо, когда оно отскакивает. Летучие мыши охотятся на летающих насекомых; эти насекомые возвращают слабое эхо крика летучей мыши. Тип насекомого, его размер и расстояние можно определить по качеству эха и времени, которое требуется для отражения эха. Существует два типа вызова с постоянной частотой (CF) и с частотной модуляцией (FM), которые уменьшаются по высоте тона. Каждый тип раскрывает различную информацию; CF используется для обнаружения объекта, а FM используется для оценки расстояния до него. Звуковые импульсы, издаваемые летучей мышью, длятся всего несколько тысячных долей секунды; паузы между вызовами дают время прислушаться к информации, возвращающейся в виде эха. Данные свидетельствуют о том, что летучие мыши используют изменение высоты звука, производимое с помощью эффекта Доплера, для оценки своей скорости полета по отношению к объектам вокруг них. Информация о размере, форме и текстуре строится для формирования картины их окружения и местонахождения их добычи. Используя эти факторы, летучая мышь может успешно отслеживать изменения в движениях и, следовательно, выслеживать свою добычу.
Мыши имеют большие уши по сравнению с их телом. Они слышат более высокие частоты, чем люди; их частотный диапазон составляет от 1 кГц до 70 кГц. Они не слышат более низкие частоты, которые могут слышать люди; они общаются, используя высокочастотные шумы, некоторые из которых не слышны людям. Сигнал бедствия молодой мыши может быть произведен на частоте 40 кГц. Мыши используют свою способность издавать звуки из частотных диапазонов хищников, чтобы предупредить других мышей об опасности, не подвергая себя опасности, хотя, что примечательно, диапазон слуха кошек охватывает весь голосовой диапазон мыши. Писки, которые люди слышат, имеют меньшую частоту и используются мышью для звонков на большие расстояния, поскольку низкочастотные звуки могут распространяться дальше, чем высокочастотные звуки.
Слух является вторым по важности чувством птиц, а их уши имеют форму воронки для фокусировки звука. Уши расположены немного позади и ниже глаз, и для защиты они покрыты мягкими перьями - ушными раковинами. Форма головы птицы также может влиять на ее слух, например у совы, чьи лицевые диски помогают направлять звук в их уши.
Диапазон слышимости птиц наиболее чувствителен между 1 кГц и 4 кГц, но их полный диапазон примерно аналогичен человеческому слуху, с более высокими или более низкими пределами в зависимости от вида птиц. Ни один вид птиц не реагировал на ультразвуковые звуки, но некоторые виды птиц могут слышать инфразвуковые звуки. "Птицы особенно чувствительны к изменениям высоты тона, тона и ритма и используют эти вариации для распознавания других птиц, даже в шумной стае. Птицы также используют разные звуки, песни и крики в разных ситуациях, и распознавание разных шумов важно для определения если звонок предупреждает о хищнике, рекламирует территориальные притязания или предлагает разделить пищу. "
" Некоторые птицы, особенно масляные птицы, также используют эхолокацию, как и летучие мыши. Эти птицы живут в пещерах и используют их быстрое чириканье и щелчки для навигации по темным пещерам, где даже чувствительное зрение может быть недостаточно полезным ".
У рыб узкий диапазон слуха по сравнению с большинством млекопитающих. Золотая рыбка и сом обладают аппаратом Вебера и более широким диапазоном слуха, чем тунец.
Дельфины Поскольку водная среда имеет очень разные физические свойства, чем наземная среда, существуют различия в том, как морские млекопитающие слышат по сравнению с наземными млекопитающими. Различия в слуховых системах привели к обширным исследованиям водных млекопитающих, особенно дельфинов.
Исследователи обычно делят морских млекопитающих на пять слуховых групп в зависимости от диапазона их наилучшего подводного слуха. (Ketten, 1998): низкочастотные усатые киты, такие как синие киты (от 7 Гц до 35 кГц); Среднечастотные зубчатые киты, такие как большинство дельфинов и кашалотов (от 150 Гц до 160 кГц); Высокочастотные зубчатые киты, такие как некоторые дельфины и морские свиньи (от 275 Гц до 160 кГц); Уплотнения (от 50 Гц до 86 кГц); Морские котики и морские львы (от 60 Гц до 39 кГц).
Слуховая система наземных млекопитающих обычно работает путем передачи звуковых волн через слуховые проходы. Ушные каналы в тюленях, морских львах и моржах аналогичны ушным каналам наземных млекопитающих и могут функционировать таким же образом. У китов и дельфинов не совсем ясно, как звук передается в ухо, но некоторые исследования убедительно показывают, что звук передается в ухо тканями в области нижней челюсти. Одна группа китов, Odontocetes (зубастые киты), используют эхолокацию для определения положения объектов, таких как добыча. Зубчатые киты также необычны тем, что уши отделены от черепа и расположены достаточно широко, что помогает им локализовать звуки, что является важным элементом эхолокации.
Исследования показали, что в популяции дельфинов существует два разных типа улитки. Тип I был обнаружен у дельфинов реки Амазонки и морских свиней. Эти типы дельфинов используют для эхолокации сигналы чрезвычайно высокой частоты. Морские свиньи издают звуки в двух диапазонах, один на 2 кГц, а другой выше 110 кГц. Улитка этих дельфинов приспособлена для восприятия чрезвычайно высокочастотных звуков и очень узкая у основания.
Улитка типа II встречается в основном у видов китов, обитающих в открытом море и в открытом море, таких как афалин. Звуки, издаваемые афалинами, имеют более низкую частоту и обычно находятся в диапазоне от 75 до 150 000 Гц. Более высокие частоты в этом диапазоне также используются для эхолокации, а более низкие частоты обычно связаны с социальным взаимодействием, поскольку сигналы распространяются на гораздо большие расстояния.
Морские млекопитающие используют вокализацию по-разному. Дельфины общаются с помощью щелчков и свистов, а киты используют низкочастотные стоны или импульсные сигналы. Каждый сигнал различается по частоте, и разные сигналы используются для передачи различных аспектов. У дельфинов эхолокация используется для обнаружения и характеристики объектов, а свистки используются в общительных стадах в качестве устройств идентификации и связи.
