19.09.2022
Как мы слышим и воспринимаем музыку
В прошлый раз мы рассказали, что такое звук. Сейчас давайте рассмотрим как мы его воспринимаем.

Естественно, мы начнем с уха — довольно сложного органа человека — которое делится на наружное, среднее и внутреннее ухо, а те, в свою очередь, состоят из своих частей.

mus-1.jpg

Наружное ухо: 1 — височная кость, 2 — слуховой канал, 3 — ушная раковина Среднее ухо: 4 — барабанная перепонка, 6 — молоточек, 7 — наковальня, 8 — стремечко Внутреннее ухо: 5 — овальное и круглое окна, 9 — полукружные каналы, 10 — улитка, 11 — нервы, 12 — евстахиева труба.

Наружное ухо

Ушная раковина имеет сложную форму. Она индивидуальна, то есть одинаковых ушей в природе нет, имеет множество нервных окончаний и необходима для улавливания и усиления звука, а также помогает в определении месторасположения источника сверху или снизу, сзади или спереди.

На ушной раковине есть мочка, не имеющая хряща. Ее точное назначение неизвестно. Есть версия, что за счет усиленной циркуляции крови она помогает согреванию ушей. Но более укоренившаяся гипотеза описывает мочку, как эротическую зону.

Кстати, и сегодня есть редкие люди, способные шевелить ушами. Когда-то, для подстройки слуха под определенный источник шума, это мог делать каждый.

После улавливания звука ушной раковиной он передается в слуховой канал, состоящий их хряща и костной части. В нем находятся церуминозные железы, вырабатывающие серу, предназначенную для увлажнения, очистки и смазки слуховых каналов, а также защите человека от бактерий.
Сам извилистый проход помогает поддерживать в ухе постоянную температуру и влажность вне зависимости от внешних условий.

Среднее ухо

Здесь находится барабанная перепонка и три маленькие косточки: молоточек, наковальня и стремечко.
Барабанная перепонка — мембрана, разделяющая наружное и среднее ухо, толщиной 0,1 мм. Она колеблется от звуковой волны и передает вибрации косточкам, расположенным в форме, напоминающей рычаг.

Косточки передают колебания перепонки, а так как площадь перепонки больше, чем стремечка, то передаваемое давление увеличивается в двадцать раз (в большинстве своем на частотах 1 – 2 кГц). Стремечко является самой маленькой костью человека. Ее размер не превышает 4 мм, а вес 2,5 г. Косточки среднего уха окончательно формируются у эмбриона и после рождения у человека не растут.

Внутреннее ухо

Внутреннее ухо имеет самое сложное строение. Это лабиринт из тканей, погруженный в костный лабиринт височной кости.
Со средним ухом внутреннее сообщается с помощью закрытого стремечком овального и перепонки круглого окна.

mus-2.jpg


Полукружные каналы расположены в трех перпендикулярных плоскостях и заполнены специальными жидкостями (перилимфой и эндолимфой), Волоски и другие образования помогают работе вестибулярного аппарата, отвечающего за определение положения тела в пространстве и чувство ускорения, также находящегося во внутреннем ухе.

Об улитке стоит рассказать поподробнее. Базальная и Рейснерова мембраны делят ее на три части. Таким образом образуются сообщающиеся вверху улитки лестницы преддверия и барабанная, а также отдельный центральный канал.

Улитка и полукружные каналы

Разрез каналов улитки

mus-3.jpg


Центральный канал заполнен положительно заряженной эндолимфой, а лестницы отрицательной перелимфой. Поэтому на мембранах образуется потенциал, вновь усиливающий звук.
Также в улитке есть кортиев орган. Он состоит из волосковых клеток на базилярной мембране, закручивается по длине завитков улитки и преобразует звук в сигналы восприятия, передавая их импульсами по слуховому нерву в мозг.

При этом за высокие частоты отвечает нижний отдел улитки, а за низкие верхний, таким образом создавая сравнение с клавиатурой рояля. По мере старения человека волоски отмирают, поэтому диапазон частот, который слышат дети гораздо шире (20-20000 Гц), чем тот, что воспринимают люди в преклонном возрасте. Так, пятидесятилетние слышат звук лишь до 12000 Гц.

Евстахиевы трубы — каналы, соединяющие ухо с носоглоткой. Они служат для выведения из ушей лишних жидкостей и выравнивания давления с обеих сторон барабанной перепонки. Поэтому при очень громком звуке рекомендуется открывать рот. Таким образом на перепонку не будет оказываться сильного давления.

Мозг

Теперь сигналы добрались до нашего мозга и нам их нужно расшифровать. Начнем с расположения источника звука. Выше упоминалось, что его распознавание сзади-спереди и вверху-внизу помогает определить ушная раковина.

Участок мозга с названием медиальная верхняя олива (МВО) получает сигналы от левого и правого уха с небольшой разницей, так как расстояние от источника, расположенного к вам под некоторым углом, до каждого уха разное. Ведь звуку, воспроизведенному слева от вас, придется обогнуть вашу голову, чтобы попасть в правое ухо. МВО анализирует фазовые отличия сигналов и вычисляет расположение источника аудио, определяя направление с погрешностью 2 градуса. Это касается звуков низкой частоты от 150 Гц до 2000 Гц. В диапазоне выше мозг сравнивает разницу в громкости звука между ушами.

В мозге есть связь между МВО и участком мозга, отвечающим за движение глаз. Таким образом человек мгновенно смотрит в сторону резко появившегося звука.

Мы не может определить положение звукового источника ниже 150 Гц, так как звук с такой длиной волны больше чувствуем физически. Разницу в его восприятии левым и правым ухом мы не ощущаем. Именно поэтому в домашних кинотеатрах на пять или семь сателлитов ставят всего один сабвуфер.

Итак, мозг получает информацию об окружающих звуках. Помимо местоположения источника происходит разложение звука на частоты, анализ их амплитуды, а также упорядочение этой информации.

Мозг способен не только принимать сигналы от органов слуха, но посылать их обратно. Так при постоянной высокой громкости органы слуха снижают чувствительность для защиты. Например, это происходит при посещении концертов.

Музыка

Если органы слуха уже хорошо изучены, то наши взаимоотношения с музыкой — тайна, покрытая пока, в основном, догадками ученых, которые уже давно изучают как мы слушаем музыку и какое влияние она на нас оказывает. Эта наука называется когнитивная нейробиология музыки — совсем молодая дисциплина, начавшая свое развитие в 1990-х. Пока ученые ставят перед собой большое количество вопросов, на которые не имеют ответов, но уже выяснено много интересных фактов.

Так совершенно точно известно, что музыка активирует разные участки головного мозга. Наши музыкальные предпочтения формируются в детстве и часто ассоциируются с воспоминаниями, связанными с конкретной музыкой. Люди за несколько секунд определяют, нравится им какой-либо новый трек или нет, основываясь на опыте, к которому обращается мозг. Песня становится больше по душе после нескольких прослушиваний. Экстраверты глубже чувствуют музыку и сильнее реагируют на грустные треки, чем интроверты.

Мурашки

От 55 до 86% людей хотя бы раз испытывали появление мурашек в определенных местах композиций. Этому явлению дали название фриссон (frisson, по-французски дрожь). Фриссон — неизученный феномен, главной причиной которого является музыка, хотя мурашки могут появляться и от других произведений искусства.

Проведя эксперименты, ученые пришли к выводу, что фриссон чаще испытывают люди, открытые ко всему новому. Мурашки случаются в моменты резкого изменения в композициях. Наш мозг бессознательно пытается предугадать подобные моменты и когда у нас это получается, вознаграждает организм выбросом гормона счастья дофамина, а заодно отдает приказ сопроводить это мурашками.

Музыкальная ангедония

В то время как меломаны испытывают мурашки, на Земле существуют люди абсолютно безразличные к музыке. Они отлично слышат и не находятся в депрессии, но та их совершенно не трогает.
Профессор Барселонского университета Джозеп Марко-Палларес назвал это состояние музыкальной ангедонией по аналогии с социальной ангедонией — неспособностью радоваться.

Музыка и дети

Уже давно существует гипотеза, что прослушивание классической музыки во время беременности благотворно влияет на развитие ребенка. Согласно исследованиям, музыка и особенно обучение ей в раннем возрасте улучшает вербальную память и, соответственно, овладение языком. Сложные мелодии влияют на целую группу участков головного мозга, повышая внимание и совершенствуя мышление.
Опустим самое простое мнение про успокоение от медленных композиций и получение заряда бодрости от активных. Об этом вы и сами знаете. Или у вас это не так?

Музыкальная терапия

Музыка не только положительно влияет на детей, но готова помочь и в преклонном возрасте. Так американские исследователи выяснили, что пожилые музицирующие люди отличаются лучшими организационными и речевыми способностями, менее подвержены деградации памяти и мозга в целом.

Напевая знакомые мелодии пациенты способны легче реабилитироваться при потере речи после инсульта, а также на какое-то время улучшать состояние при болезнях Паркинсона и Альцгеймера.

Немецкие ученые доказали, что очень благоприятно на здоровье влияет пение. Это улучшение осанки и сна, избавление от депрессии и даже усиление иммунитета из-за повышения в крови иммуноглобулина А.

Слух и музыка

Мы писали, что с возрастом человек перестает слышать высокие частоты. И чем дальше, тем больше. В интернете есть множество тестов, где вы можете воспроизвести сигнал определенной частоты и понять слышите вы его или нет.
К пятидесяти при нормальном слухе мы сможем услышать от силы 12000 Гц. Так что же, не услышим половину музыки раз она до 20000 Гц?
Услышим. Как мы писали в статье про музыку, у каждого музыкального инструмента есть обертона. А это значит, что любая сыгранная нота имеет не только основную частоту, но и дополнительные. Таким образом вы отличаете одинаковые ноты разных инструментов.

Частота самой верхней ноты стандартного рояля составляет всего 4180 Гц, а удлиненного 7902 Гц. Конечно, какую-то незначительную часть информации вы потеряете, но будете способны наслаждаться музыкой, так как все ноты останутся вам слышны.

Почему 1MORE

Всегда приятно пользоваться качественными вещами. Наушники 1MORE имеют хороший звук и детализацию. А некоторые модели впервые в мире в своей категории получили сертификацию THX. Так давайте насладимся отличным воспроизведением любимой музыки!

Также в блоге 1more

Как мы слышим и воспринимаем музыку
Как мы слышим и воспринимаем музыку
Важные основы анатомии человеческого слуха, позволяющие приблизиться к пониманию того, как музыка дарит нам эмоции.
Читать далее
1MORE PistonBuds Pro — отличный звук и невысокая цена
1MORE PistonBuds Pro — отличный звук и невысокая цена
Обзор обновленной и доработанной Pro-версии PistonBuds.
Читать далее
Прогрев наушников или голов?
Прогрев наушников или голов?
Читать далее