Детская энциклопедия
Том 1. Земля. Том 4. Растения и животные. Том 7. Человек. Том 10. Зарубежные страны.
Том 2. Мир небесных тел. Числа и фигуры. Том 5. Техника и производство. Том 8. Из истории человеческого общества. Том 11. Язык. Художественная литература.
Том 3. Вещество и энергия. Том 6. Сельское хозяйство. Том 9. Наша советская Родина. Том 12. Искусство.

молоточку, наковальне и стремени. Стремя пере­дает колебания перепонке, отделяющей внут­реннее ухо от среднего. В жидкости лабиринта возникают упругие волны, и они приводят в движение мембрану улитки. Мембрана сопри­касается с кончиками нервных корешков, кото­рые передают раздражение в мозг. Эти раздра­жения и воспринимаются мозгом как звук.

ЗАГАДКА НАШЕГО СЛУХА

Движение в виде волн встречается почти во всех областях физических явлений. Звуковые волны, как и волны в любых других физиче­ских явлениях, оказывают переменное во вре­мени давление на предмет, стоящий на их пути.

Благодаря звуковому давлению мы и мо­жем слышать звук. Оно ничтожно. Мы легко улавливаем чуть слышный шорох, хотя его звуковое давление на барабанную перепонку уха равно всего лишь 3•10-5 н/м2, т. е. в 3•1010 раз меньше давления атмосферного. Такое дав­ление соответствует нагрузке примерно трем десятимиллионным грамма на 1 см2. Наше ухо гораздо чувствительнее, чем самые точней­шие химические весы!

Такая чувствительность уха уже сама по себе загадочна. Физиологи рассчитали, исходя из физической упругости барабанной перепон­ки, на какую величину она смещается под дав­лением самого слабого звука, который можно еще отчетливо услышать. И получилась трудно понимаемая величина: такой слабый звук прогибает барабанную перепонку на расстоя­ние меньше, чем... размеры атома! Науке еще не вполне ясно, как осуществляется в на­шем ухе передача и восприятие столь слабых звуков.

ЕЩЕ БОЛЕЕ УДИВИТЕЛЬНАЯ ЗАГАДКА

Мать, спящая возле больного ребенка, сра­зу же просыпается в тревоге, если его дыхание изменится. Она чутко слышит и из всех других шумов выделяет изменения в чуть слышных звуках детского дыхания. И то же самое ухо переносит без особого для себя вреда чудовищ­ные раскаты грома, когда человек попадает в центр сильной грозы.

Поток энергии самого слабою звука, кото­рый воспринимают люди, обладающие особой остротой слуха, поразительно ничтожен: можно

услышать звук с энергией, равной 10-12 вт/м2. А перестает слышать наше ухо только те звуки, поток энергии которых превышает 10 вт/м2. Звук такой интенсивности непереносим — он вызывает ощущение нестерпимой боли.

Способность воспринимать звуки, интен­сивность которых различается в 1013 раз, — это уже совершенно замечательное и удивитель­ное свойство нашего уха! Измерительная тех­ника не знает такого прибора, которым можно было бы определять величины, различающиеся в десять триллионов раз (10 000 000 000 000). На весах с таким диапазоном чувствительности можно было бы взвесить и камень в один кило­грамм и небольшую планету.

СЛУХ И ЛОГАРИФМЫ

Только привычка пользоваться своим слу­хом да недостаточная осведомленность мешают нам удивляться подлинному чуду — устрой­ству нашего уха.

Наше ухо — очень точный прибор. Мы легко определяем, сравнивая два звука, какой из них громче и какой обладает большей энер­гией, даже если их интенсивности близки. А слышать мы можем и шелест листьев, и тиканье часов, и раскаты грома, и грохот водопада. Каждый из этих звуков воспринимается орга­ном слуха, который оценивает его громкость.

Зависимость между энергией воспринимае­мого звука и тем ощущением громкости, кото­рое он производит, установлена опытным путем. При этом выяснилось, что изменение громко­сти звука при изменении потока энергии звуко­вой волны проще всего оценивать с помощью логарифмов.

Принято считать, что громкость звука изме­нится на единицу, если его энергия увеличится или уменьшится в 10 раз. Единица громкости— бел (б). Однако для практических оценок громкости звука оказалось удобнее пользо­ваться десятой частью этой единицы — деци­белом (дб).

Если энергия первоначального звука Е0 возрастет в 10 раз, т. е. окажется равной 10 E0, то громкость воспринимаемого звука увеличится на 10 дб; энергия вырастет в 100 раз, громкость повысится на 20 дб; в 1000 раз — на 30 дб. Всему необъятному диапазону в изме­нениях энергии звука, который доступен на­шему уху, т. е. изменение примерно в 10 трил­лионов раз, соответствует изменение в ощуще­нии громкости всего на 13 б, или на 130 дб.

98