Məlumat

İnsan qulağı səs -küy səviyyəsinə uyğun gəlirmi?

İnsan qulağı səs -küy səviyyəsinə uyğun gəlirmi?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Son vaxtlar müşahidə etdim ki, əgər yuxuya getsəm, radiom işlədiyi zaman səsi ən aşağı səviyyədədir, yenə də bunu bir növ yüksək səs hesab edirəm. Səhər yuxudan duranda quşları eşidirəm və tennis topları yaxınlıqdakı meydançada döyülür, amma radioumu eşitmirəm. Bir neçə dəqiqə daha gözləsəm, çöldəki səs səviyyəsində heç bir dəyişiklik olmadan radio dinləməyə başlayıram.

İnsan gözünün işıq səviyyəsinə uyğunlaşdığını bilirəm (diyafram, hansı hüceyrələr istifadə edir), amma səs həssaslığı üçün oxşar bir şey varmı? Diqqət yetirin ki, həmin vaxt radio bütün gecə eyni səs səviyyəsində işləyir.


Bu halda deyərdim ki, qulağınızın səsi qəbul etmə qabiliyyəti yox, diqqətiniz tənzimlənib. Qulaqlarımızın idarəetmə quruluşu və ya gələn səs səviyyələrini tənzimləyən bir vasitəsi yoxdur (baxmayaraq ki, yüksək səsli sirenli bir təcili yardım maşını gəldikdə, hamımızın arzuladığımızı arzulayıram).

Yaşadığınız şey, beyniniz tərəfindən digər səslərlə əlaqəli bir prioritetdir.

  • Yatmadan əvvəl səsi qoyursunuz. Beyniniz o gələn səsi həyati olmayan, təhlükə yaratmayan səs kimi qəbul edir. (Radio, sakitləşdirmək üçün nəzərdə tutulub, orada olmalı, bu səsi zərərsizləşdirin)

  • Şəfəq gələndə yeni və yeni səslər görünür. Beynimiz üçün yeni və yeni bir təhlükə göstərə bilər, buna görə beyniniz bütün gecəni eşitdiyi bilinən və zərərsiz səsdən (radio) üstün tutur. Quşlar, meydançalardakı tennis topları o qədər fərqlidir ki, şüurunuzda nə real təhlükə olmadığını bilsəniz də, beyniniz onlara üstünlük verəcəkdir.

  • Yuxudan oyandıqda beyniniz ətrafınızda hələ də təhdid etməyən və hələ də yayılmış başqa bir səsin olduğunu xatırladır (radiosunuz) sizi təhdid etməyən səslə bir şey etmək istəməyinizə qərar verir.

Bəli, bu çox mürəkkəb bir səs prioritetləşdirmə prosesinin çox sadələşdirilməsidir, lakin əksər müasir elm bunu sübut edir. Bir maraq olaraq, zehinlərimiz bizim üçün həyati əhəmiyyət kəsb edə biləcək məlumatları axtarmağa meyllidirlər, buna görə də telefonda danışan digər insanların söhbətlərinin diqqəti yayındırır, çünki beynimiz sağ qalmağımız üçün lazım ola biləcək şeyləri eşitməyi sevmir, ancaq söhbətin yarısını dinləmək.

DÜZENLE:

Xatırladığım kimi qulağa daxil olan bəzi qeyri -ixtiyari idarəetmə elementləri var:

  • the tensor timpan əzələsi kimin rolu səsləri azaltmaqdır (əsasən çeynəmə kimi daxili səslər)

  • stapedius əzələsi Bu, stapes vibrasiya qabiliyyətini azaldır və daxili qulağı yüksək səs-küy səviyyələrindən, ilk növbədə öz səsinizin həcmindən qoruyur.

Səs yazısında eşitdiyiniz zaman sizin üçün bu qədər qəribə səsləndiyi üçün stapedius əzələsinə təşəkkür edə bilərsiniz. Xarici qeyd və onun səsləndirilməsini eşidənə qədər heç vaxt səsinizi həqiqətən eşitməmisiniz!


Bu, səs (səs) qavrayışı sahəsində maraqlı bir təcrübədir. İnsanın eşitmə sistemi həm tezliyə (pitch), həm də intensivliyə (ucalıq) görə geniş diapazonlu səslərə həssasdır. Tipik olaraq, bir gənc 20 ilə 20.000 Hz arasında dəyişən tezlikləri eşitməyə qadirdir (Hz, Hertz-in abreviaturasıdır, dövr/san vahidlərinin adıdır). İnsanlar həmçinin 13 böyüklüyündən (on güc) çox olan intensivliyi olan səsləri də aşkar edə bilirlər. Başqa sözlə, bir insanın qəbul edə biləcəyi ən yüksək səs, alına bilən ən yumşaq səsdən 10.000.000.000.000 dəfə yüksəkdir.

Bu qədər geniş diapazonda səs intensivliyini müqayisə edərkən, bütün bu sıfırları ətrafında saxlamaq əlverişsizdir, buna görə də əvəzinə adətən desibel vahidləri (dB) istifadə olunur. Bir desibel 10 x log olaraq təyin olunur (MənMənrefer ), harada MənMənrefer müqayisə olunan iki intensivlikdir.

Beləliklə əgər Mən -dən 10 dəfə yüksəkdir Mənrefer , artımına uyğundur:
10 x log (10 ⁄ 1) dB = 10 x 1 dB = 10 dB.

Əgər Mən -dən 100 dəfə yüksəkdir Mənrefer , artımına uyğundur:
10 x günlük (100 ⁄ 1) dB = 10 x 2 dB = 20 dB.

Əgər Mən 1000 dəfə daha yüksəkdir Mənrefer , bu artıma uyğundur:
10 x günlük (1000 ⁄ 1) dB = 10 x 3 dB = 30 dB. Və s.

İntensivliyin on dəyişməsinin hər gücü üçün a var onillik dB baxımından (və plusmn10) dəyişdirin.

Şiddətdəki dəyişiklikləri (yüksəklikdəki "nəzərə çarpan fərq") aşkar etmək qabiliyyətimiz, səsin orijinal intensivliyi ilə mütənasibdir. Çox sakit bir otaqdasınızsa, pıçıltı eşidə bilərsiniz. Fısıldayan başqa bir adam da eşidilə bilər: əlavə edilən səs mövcud səs səviyyəsinə görə əhəmiyyətli olardı. Digər tərəfdən, bir çox insanın alqışladığı bir basketbol oyununda olsanız, birinin iki sıra aşağı pıçıldadığını eşidə bilməyəcəksiniz, çünki indi əlavə olunan səs mövcud səs səviyyəsinə görə əhəmiyyətsizdir. . Başqa sözlə, səslər yüksəldikcə onu aşkar etmək üçün intensivlikdə daha böyük dəyişiklik olmalıdır.

Demək olar ki, desibellərin yalnız rahatlıq məqsədi ilə deyil, həm də səs səviyyələrini desibellərlə ifadə etdiyimiz zaman insan qavrayışı baxımından əhəmiyyəti olan rəqəmləri əldə etdiyimiz üçün istifadə edildiyini görə bilərsiniz.

Desibellər a nisbi səs intensivliyinin ölçüsü. Başqa sözlə, bir səsin digərindən nə qədər yüksək və ya daha yumşaq olduğunu sizə xəbər verəcəkdir. Bununla belə, istinad intensivliyi səviyyəsi üçün sabit bir nöqtə seçsək, səs intensivliyinin mütləq ölçüsünə sahibik. İnsan eşitmə elmində tez -tez istifadə edilən bir istinad səviyyəsi, 10-12 W/m 2 olaraq təyin olunan və 0 dB (SPL) dəyər verilən insan eşitməsinin aşağı həddi olan Səs Təzyiqi Səviyyəidir (SPL).

Daha əvvəl qeyd etdiyimiz kimi, insanlar geniş intensivlik diapazonunu və həmçinin geniş tezlik diapazonunu eşidə bilirlər. Ümumiyyətlə eşitdiyimiz ən aşağı səs (meydança) təxminən 20 Hz, ən yüksək səs isə 20,000 Hz -dir. Ancaq bütün tezliklərdə eyni dərəcədə həssas deyilik. Orta hesabla, insan eşitmə sisteminin eşitmə həddi aşağıdakı şəkildə göstərildiyi kimi tezliyə görə dəyişir (ISO R226, 1961):

İnsan eşitmə qabiliyyətinin orta həddi qrafikdə göstərilir, səs səviyyəsinə uyğunlaşdırılaraq, ən asan eşidilən səslər 500-3500 herts arasındadır.

Şəkil A. Bu, edə biləcəyiniz külək tuneli nümunəsidir,

Əyri, hər bir tonun bərabər həcmdə qəbul edilməsi üçün hər bir tezlikdə tonlar üçün lazım olan qazancı (amplifikasiyanı) göstərir. Bütün tonların eyni dərəcədə yüksək səslənməsi üçün hər bir ton üçün səs düyməsini tənzimləməyi düşünün. Səs düymələri dB ilə kalibrlənərsə, hər bir tezlik üçün səs parametrlərinin oxunması bu əyrini meydana gətirər. Döngədən görə bilərik ki, insanlar orta hesabla təxminən 3500 Hz -lik tonlara ən həssasdırlar, çünki bu tonlar ən az qazanc tələb edir.

Yuxarıda göstərilən əyri bir orta çox sayda insan dinləyicisi üçün cavab. Bu layihədə, fərdi eşitmə eşiklərinizi tezliyin bir funksiyası olaraq ölçəcək və qrafikləşdirəcəksiniz.


Qabaqcıl X-ray Texnologiyası ilə Daxili Qulaq üçün İlk 3D Səs Tezlik Xəritəsi

Qulaq pərdəsi və kokleada eşitmə siniri. Oktav qruplarına fərqli rənglər verilmişdir. İnsanlar 20 Hz -dən (bobinin üstü) 20.000 Hz -ə (bobinin əsası) qədər olan tezlikləri qəbul edə bilirlər. Şəkildə həmçinin yuvarlaq pəncərə, səsin daxil olduğu oval pəncərə və üz siniri göstərilir. Kredit: Hao Li

Uppsala Universitetinin tədqiqatçıları müxtəlif səs tezliklərinin tutulduğu yerləri göstərən eşitmə sinirinin ilk 3D xəritəsini yaradıblar. Sinxrotron rentgen görüntüsü olaraq bilinən incə sinir iplərini və titrəyən eşitmə orqanı olan kokleanı izləyə və gələn səslərin tezliklərinin necə paylandığını dəqiq öyrənə bildilər. Araşdırma nəşr olunur Elmi Hesabatlar.

Uppsala Universitetinin Eksperimental Otologiya professoru Helge Rask-Andersen deyir ki, bu, eşitmə qüsurlu insanlar üçün koklea implantları ilə müalicəni daha təsirli edə bilər.

Səs dalğalarının fərqli tezlikləri var –, yəni hər saniyədə etdikləri titrəyişlərin sayı onun saniyədə daha çox vibrasiyaya səbəb olan yüksək tonlu səs və ya daha az səslə nəticələnən alçaq səs olmasına görə dəyişir. Tezlik hertz (Hz) ilə ölçülür və insan qulağı 20 ilə 20.000 Hz arasındakı tezlikləri qəbul edə bilir.

Səs dalğaları daxili qulağın kokleası tərəfindən tutulduqda, lifli birləşdirici toxuma və hissiyyat hüceyrələri müxtəlif tezlikləri ayırır. Yüksək tezlikli səslər kokleanın aşağı hissəsindəki səsə həssas tük hüceyrələrinə çatır, aşağı tezlikli səslər isə kokleanın yuxarı hissələrində müvafiq şəkildə udulur.

Tədqiqatçılar artıq bu prosesin detallarını, demək olar ki, hüceyrə səviyyəsinə qədər öyrənmişlər. Bunun üçün onlar tomoqrafik görüntünün qabaqcıl və güclü forması olan sinxrotron rentgen şüalarından istifadə etdilər. Radiasiya canlı insanlarda istifadə oluna bilməyəcək qədər güclü olduğundan, onun yerinə ölən insanların donor qulaqları araşdırılıb. Bu araşdırma koklear sinirdəki müxtəlif tezliklərin yerlərini öyrənməyə imkan verdi və üçölçülü tonotopik tezlik xəritəsinin yaradılmasına imkan verdi.

“Bu cür xəritəni piano ilə müqayisə etmək olar, düymələr eyni şəkildə kodlanmış bütün tezliklərin analoqudur. 88 düyməsi olan pianodan fərqli olaraq, bizdə təxminən 3400 daxili eşitmə tükü hüceyrəsi var ki, bunların hamısı fərqli tezlikləri kodlayır. Saç hüceyrələri 34 millimetr uzunluğundakı bazilyar membrana bağlanır və eyni zamanda 12.000 xarici saç hüceyrəsi tərəfindən hər səs səviyyəsini eşitmək üçün tənzimlənir. Bu məlumat eşitmə sinirimizdə 30 000 dəqiq tənzimlənmiş lif vasitəsilə beyinə vasitəçilik edilir, və#8221 Helge Rask-Andersen izah edir.

İnsan qulaq kanalları və sinirləri tamamilə xarici görünüşdə deyil. Buna görə də tədqiqatçılar düşünürlər ki, yeni biliklər ağır eşitmə qüsurları səbəbindən koxlear implantlar (CI) qoyulmuş insanlar üçün olduqca əhəmiyyətli ola bilər. CI, eşitmə sinirinin birbaşa elektrik stimullaşdırılmasını təmin etmək üçün bir komponentin kokleaya yerləşdirildiyi bir işitmə cihazıdır, digər hissəsi isə kəllə sümüyünün kənarına yapışdırılır. Xəstənin kokleasının tam olaraq nəyə bənzədiyini göstərmək, texnologiyanın daha yaxşı fərdiləşdirilməsini və hər bir sahənin doğru tezliklə stimullaşdırılmasını təmin edir.

İstinad: “Hao Li, Luke Helpard, Jonas Ekeroot, Seyed Alireza Rohani, Ning Zhu, Helge Rask-Andersen, Hanif M. Ladak və#8221 tərəfindən sinxrotron radiasiya fazası-kontrast görüntüsünə əsaslanan insan kokleasının üç ölçülü tonotopik xəritələşdirilməsi. Sumit Agrawal, 24 fevral 2021-ci il Elmi Hesabatlar.
DOI: 10.1038/s41598-021-83225-w

Araşdırma Uppsala Universiteti, Qərb Universiteti və Saskaçevan Universitetində Kanadalı tədqiqatçılar ilə Canadian Light Source Inc şirkəti arasında bir işdir.


Şəxsi Musiqi Pleyerləri və Eşitmə

3.3.3. Səs-küyün təsir vahidləri

3.3.3.1. Səs təzyiq səviyyəsi və dB SPL

İnsanların səsə məruz qalmasını qiymətləndirmək üçün ümumiyyətlə istifadə edilən akustik (səs) dalğasının parametrlərindən biri μPa və ya Pa ilə ifadə edilən səs təzyiqinin səviyyəsidir. İnsan qulağının eşidilən səs təzyiqi səviyyələri 20 μPa (eşitmə həddi) ilə 20 Pa (ağrı) arasında dəyişir. eşik), nəticədə 1: 10.000.000 ölçüsü ilə nəticələnir. Bu qədər böyük miqyasda istifadə etmək praktik olmadığından, desibeldə (dB) loqorifmik miqyas tətbiq edildi ki, bu da fizioloji və psixoloji eşitmə duyğuları ilə uzlaşır.

dB səs təzyiqi səviyyəsi (dB SPL) olaraq təyin olunur: 20 log10 p1/p0 burada p1 əslində müəyyən bir səsin səs təzyiqi səviyyəsini ölçür və p0 gənc sağlam qulağın ən aşağı eşitmə həddinə uyğun gələn 20μPa istinad dəyəridir. Loqarifmik miqyasda insan qulağının eşidilən səslərinin diapazonu 0 dB SPL (eşitmə həddi) ilə 120-140 dB SPL (ağrı həddi) arasındadır (aşağıdakı cədvəl 1-ə baxın).

Cədvəl 1: Gündəlik həyat səsləri üçün tipik səs təzyiqi səviyyələri

3.3.3.2. Səs səviyyəsi və filtr A [dB(A)]

İnsan qulağı eyni səs təzyiq səviyyəsindəki səslərə (tonlara) eyni dərəcədə fərqli həssaslıq göstərir. Fərd tərəfindən səsin bu subyektiv və ya qəbul edilən böyüklüyü onun ucalığı adlanır. Səsin ucalığı onun səs təzyiqi səviyyəsinə bərabər deyil və müxtəlif tezliklər üçün fərqlidir. Səsin yüksəkliyini qiymətləndirmək üçün izofonik əyrilər araşdırılır. İzofonik əyrilər dB SPL-də ifadə edilən verilmiş tonun xarakteristikasını onun telefonlarda ifadə olunan subyektiv yüksəklik səviyyəsi ilə əlaqələndirir (aşağıdakı şəkil 1-ə baxın). Aşağıdakı şəkildə göründüyü kimi, 3-4 kHz tezlikləri 20 Hz-dən 20 kHz-ə qədər insan qulağı tərəfindən eşidilə bilən səs tezliyi aralığında ən həssasdır. 3-4 kHz-dən aşağı və daha yüksək səs tezlikləri üçün qulaq daha az həssas olur.


Bütün qulaqlar: Məməlilərin daxili qulaq təkamülünün genetik əsasları

Məməlilər ən qaranlıq mağaralarda və ən dərin okeanlarda, ən hündür dağlardan düzənliklərə qədər yaşamağa uyğunlaşıblar. Yolda məməlilər, eşitmə duyğuları baxımından, yarasaların yüksək tezlikli ekolokasiya çağırışlarından tutmuş aşağı tezlikli balina mahnılarına qədər diqqətəlayiq bir qabiliyyətə uyğunlaşdırdılar. Hətta ən yaxşı dostumuz olan heyvanlar, itlər də insanlardan iki qat daha geniş bir eşitmə diapazonu inkişaf etdirmişdir.

Bu uyğunlaşmaların köklü bir genetik səbəbi olduğunu fərz edərək, Argentinanın Buenos-Ayres şəhərindəki Milli Elmi və Texnoloji Tədqiqatlar Şurasının (CONICET) Lucia Franchini tərəfindən başçılıq etdiyi bir qrup elm adamı təkamülün altında yatan genetik əsasları müəyyən etməyi qarşısına məqsəd qoymuşdur. məməlilərdə daxili qulaq. Ən son tapıntıları, eşitmə ilə əlaqəli iki yeni geni təyin edən yanaşma vədini vurğuladı. Tədqiqat qabaqcıl onlayn nəşrində dərc edilib Molekulyar Biologiya və Təkamül.

"Bu məqalə məməlilərin daxili qulağının eşitməsi ilə bağlı yeniliklərin təkamülünün adaptiv molekulyar imzanın aşkar edilə bilən izi qoyması lazım olduğunu əsas götürür" dedi Franchini. "Bu əsər, yeni əsas funksional genləri təyin etmək üçün təkamül araşdırmalarının faydalı olduğunu vurğulayır."

Fərqli məməlilərdə eşitmə prosesləri eynidır. Məməlilərin eşitmə sistemi, üç qulağından ibarət olan orta qulaq ilə xarakterizə olunur (incus (örs), malleus (çəkic) və zımbalar (üzük).

Franchini qrupu, səs intensivliyindəki dəyişiklikləri beynin işləyə biləcəyi elektrik siqnallarına çevirən daxili qulağa diqqət yetirirdi. Daxili qulağın içərisində, səs dalğalarını sinir impulslarına çevirən salyangoz şəkilli koklea, iki növ xüsusi duyu saç hüceyrəsinə (HCs), daxili (IHCs) və xarici saç hüceyrələrinə (OHCs) sahib Corti eşitmə orqanı da daxil olmaqla sinir impulslarına çevirir.

"Məməlilərin kokleasında, IHCs və OHCs aydın bir əmək bölgüsü nümayiş etdirir" Franchini izah edir. "İHC-lər həqiqi duyğu hüceyrəsi kimi davranan səs məlumatını qəbul edir və ötürür, OHC-lər isə səs məlumatını gücləndirir. Beləliklə, əsas transduserlər olan IHC-lər koxlear sinirin hiss liflərini həyəcanlandırmaq üçün qlutamat buraxır və OHC-lər səsi gücləndirmək üçün bioloji mühərriklər kimi çıxış edir. hiss epitelinin hərəkəti. "

Araşdırmalarında, məməlilərin daxili qulaq uyğunlaşmalarının arxasındakı genetik sxem haqqında daha dolğun bir anlayış əldə etmək üçün siliko gen müqayisələrini sonrakı eksperimental tədqiqatlarla tamamlayan iki tərəfli bir yanaşma istifadə etdilər.

"Məməlilərin daxili qulağında olan bu funksional və morfoloji yeniliklər onun unikal eşitmə qabiliyyətinə kömək edir", - aparıcı müəllif Lucia Franchini bildirib. Bununla belə, bu məməlilərin əlamətdarlığının təkamülünün altında yatan genetik əsaslar zəif başa düşülür. Məməlilərin daxili qulağında morfoloji və funksional yeniliklərin ortaya çıxmasının adaptiv molekulyar təkamüllə əlaqələndirilə biləcəyini düşünürük. "

Birincisi, onlar proqrama əsaslanan və ya məməlilərin təkamül zamanı uyğunlaşmasına kömək etmək üçün müsbət seçilmiş genləri müəyyən etmək üçün 1300 genin siliko müqayisəli tədqiqatlarında geniş gen ifadəsi verilənlər bazasından istifadə etdilər. Ümumilikdə, uyğunlaşma üçün seçilmiş ola biləcək 13% və ya 165 daxili qulaq genini tapdılar.

"Bu təhlil göstərdi ki, həm IHCs, həm də OHCs, ehtimal ki, hər iki hüceyrə növünün məməlilər nəsillərində keçdiyi morfoloji və funksional remodelin əsasında yatan oxşar gen uyğunlaşma təkamülündən keçib" dedi Franchini.

"Qeyd edək ki, müsbət seçilmiş genlərin funksional kateqoriyalarını təhlil edərkən ən zənginləşdirilmiş funksional termin "sitoskeletal zülalın bağlanması" və "sitoskeletonun struktur komponenti" idi. Bu tapıntılar müsbət seçimdən keçən OHC genlərinin əldə edilməsinə töhfə verə biləcəyini göstərir. Bu hüceyrələrdə mövcud olan yüksək ixtisaslaşmış sitoskeleton onun fərqli funksional xüsusiyyətlərinin, o cümlədən somatik elektromotilliyin əsasını təşkil edir.

Daha sonra onlar siçanların bir sıra tədqiqatlarında eşitmə gen funksiyalarını sınaqdan keçirdilər. Bunlar arasında əvvəllər bilinməyən iki daxili qulaq geninə diqqət yetirildi: CRISPR/Cas9 texnologiyasından istifadə edərək mutant siçanların yeni suşlarının əmələ gəlməsi ilə xarakterizə olunan STRIP2 (Striatin İnteraktiv Protein 2 -dən) və ABLIM2 (Aktin Bağlayıcı LIM domeni 2). Hər bir halda, eşitmə genetik sisteminə necə təsir etdiyini görmək üçün normal gen funksiyasının bir hissəsini söndürmək üçün CRISPR istifadə etdilər.

Franchini, "OHC ilə IHC/nöronal disfunksiya ilə koklea boyunca ayırıcı diaqnoz qoymağa imkan verən iki tamamlayıcı texnika ilə Strip2 və Ablim2 yeni yaradılmış mutant siçanların eşitmə funksional tədqiqatlarını apardıq" dedi. "Eşitmə sisteminin bütövlüyünü qiymətləndirmək üçün biz yüksələn eşitmə yollarında neyron sxemləri tərəfindən yaradılan səs-oyanmış potensiallar olan ABR-ləri (Auditory Brainstem Responses) qeyd etdik. Biz həmçinin təhrif məhsulu otoakustik emissiyaları (DPOAE) testi vasitəsilə OHC funksiyasını qiymətləndirdik."

Onlar Strip2-nin IHC-lər və sinir lifləri arasında ilk sinapsda funksional rol oynadığını aşkar etdilər. Bundan əlavə, onlar koxlear hiss epitelində olduqda, eşitmə-sinir sinapslarında əhəmiyyətli bir azalma tapdılar. Bunun əksinə olaraq, Ablim2 -nin mutant tədqiqatları göstərir ki, Ablim2 -nin olmaması nə koklear amplifikasiyaya, nə də eşitmə sinir funksiyasına təsir etmir.

"Xülasə olaraq, bu təkamül yanaşması ilə STRIP2 -nin məməlilər nəslindən güclü müsbət seçildiyini və daxili qulağın fiziologiyasında mühüm rol oynadığını kəşf etdik" dedi Franchini. "Bundan başqa, birləşmiş təkamül və funksional araşdırmalarımız bu genin məməlilər nəsillərində keçdiyi geniş təkamül remodelinginin adaptiv dəyər verdiyini fərz etməyə imkan verir. Beləliklə, bizim araşdırmamız funksional tədqiqatlarla birləşən təkamül yanaşmalarının təkamüllə əlaqəli ola biləcəyi konsepsiyasının sübutudur. orqan və toxumaların işində yeni əsas oyunçuları aşkar etmək üçün faydalı bir vasitədir. "


İmpuls səs -küyünü necə düzgün ölçə bilərik?

Dürtüsel səs -küy, ümumiyyətlə sıxılmış qazların (impuls) sürətlə sərbəst buraxılması və ya bərk cisimlərin toqquşması (zərbə) nəticəsində yaranır və qısa müddət ərzində səs təzyiqində ani dəyişiklik olaraq təyin olunur. Əhəmiyyətli tədqiqatlar göstərir ki, impulsiv səs-küy bərabər enerjili fasiləsiz səs-küydən daha çox səs-küydən yaranan eşitmə itkisinə (NIHL) səbəb olur. Yüksək intensivlikli impulslara məruz qalma akustik travmaya və daxili qulaqın ani mexaniki zədələnməsinə səbəb ola bilər. Dürtüsel səs -küyə məruz qalma, hüquq -mühafizə orqanları və hərbi personal arasında (məsələn, odlu silahlar) və tikintidə (məsələn, dırnaq silahları), istehsalatda (məsələn, döymə, ştamplama) və mədən sektorlarında (məsələn, damın boltlanması) yaygındır.

NIOSH-da biz tez-tez impulsiv səs-küy və yüksək səviyyəli impulsların ölçülməsi üçün düzgün üsullarla bağlı suallar alırıq. Bu blog, impulslu səs -küy ölçmə, risk xarakteristikası və işçiləri bu cür təsirlərə qarşı qorumağın ən yaxşı yolu haqqında dərc etmək niyyətində olduğumuz bir seriyanın ilkidir. Bu bloq impuls səs-küyünün ölçülməsi və NIOSH tədqiqatlarına və cari ən yaxşı təcrübələrə əsaslanan təlimatlar haqqında məlumat verir.

Xüsusilə odlu silah və ya atəşfəşanlıqdan yaranan impuls səs səviyyələri, 170-180 dB Səs Təzyiqi Səviyyə (SPL) və ya daha yüksək zirvələrə çata bilər. Bir çox səs ölçmə alətləri belə intensiv səs səviyyələrini dəqiq tutmaq iqtidarında deyil. 2-ci tip səs-küy dozimetrləri və səs səviyyəsi ölçənlər maksimum 140-146 dB SPL civarında olur. Bu məhdudiyyətlər məqalədə vurğulanmışdır İmpulslu səs -küylü mühitlərdə dozimetrlərdən istifadə məhdudiyyətləri [Kardous və Willson 2004]. Aşağıda atəş məsafəsində çəkilmiş səs-küy dozimetrindən istifadə edərək həmin nəşrdən bir şəkil verilmişdir, yaşıl xətt 146 dB SPL-dən yuxarı səs təzyiqinin pik səviyyələrinin kəsilməsini göstərir. Pik səviyyələr kəsilərsə, ehtimal ki, bütün ölçmə - və TWA və Doz kimi ölçülərin pozulacağı ehtimal olunur.

Şəkil 1: 2 -ci sinif səs -küy dozimetrinin ən yüksək səs təzyiqi səviyyəsi "kəsmə" [Kardous və Willson 2004].

Bəzi istehsalçılar 160+ dB SPL-ə qədər impulsları ölçə bilən ¼-düymlük mikrofonlarla təchiz edilmiş yüksək səviyyəli Tip 1 səs səviyyəsi ölçənləri təklif edirlər. Lakin səs təzyiqinin pik səviyyəsini dəqiqliklə (kəsmə olmadan) əldə etmək mümkün olsa belə, pik səviyyə hətta impulsiv səs-küydən eşitmə riskini xarakterizə etmək üçün istifadə olunan əsas göstərici deyil!

Tədqiqatçılar impulsiv səs -küyə məruz qalma riskini xarakterizə etməklə daha yaxından əlaqəli olan və impulsiv səs -küyə məruz qalma riskinin müəyyən edilməsində mühüm amillər kimi göstərilən bir neçə başqa ölçmə təyin etdilər [CHABA 1992], bunlara daxildir:

  • İmpulsiv dalğa şəklində ümumi enerji
  • Bir impulsun başlanğıc müddəti, tez-tez A müddəti olaraq adlandırılır
  • B, C və ya D-müddətləri kimi ilkin impulsdan sonra yankılanma
  • Bir impulsda nisbi yüksək və ya aşağı tezlikli məzmun
  • Bütün ekspozisiyada impulsların sayı və müvəqqəti aralığı
  • Dürtüsel bir hadisənin qurtarışı (səs -küyün pik və müvəqqəti xüsusiyyətlərinə həssas olan statistik bir ölçü)

Bu yaxınlarda ABŞ Müdafiə Nazirliyi tərəfindən qəbul edilən başqa bir yanaşma, "Eşitmə təhlükəsi vahidlərini" impulsiv təsirə məruz qoyan qulaqın elektro-akustik modeli olan İnsanlar üçün Eşitmə Təhlükələrinin Qiymətləndirilməsi Alqoritmidir (AHAAH) [DOD 2015]. Bu nöqtədə deyə biləcəyimiz əsas şeylərdən biri, impulsiv səs -küyə məruz qalma nəticəsində zərər riski meyarlarının qiymətləndirilməsi üsullarının davam edən araşdırmalar üçün aktiv bir sahə olmasıdır.

NIOSH uzun müddətdir ki, impulsiv səs-küyün təsirlərini araşdırır. 2003-cü ildə biz impulsiv səs-küylə bağlı Ən Yaxşı Təcrübələr seminarını çağırdıq və müxtəlif işçi qruplarının nəticələrini Səs Nəzarət Mühəndisliyi Jurnalında başlığı ilə dərc etdik. NIOSH/NHCA Impulse Noise üzrə Ən Yaxşı Təcrübə Seminarları [Kardous və digərləri, 2005].

Dəqiq iş yerində impulsiv səs-küyün ölçülməsi ehtiyacını həll etmək üçün NIOSH mühəndisləri portativ, müstəqil impuls səs-küyü ölçmə sistemini inkişaf etdirdi və patentləşdirdi. Noutbuk/planşet əsaslı sistem kommersiya yolu ilə bir qutuda müstəqil dəst kimi əldə edilə bilər (aşağıda göstərilmişdir).

Şəkil 2: NIOSH Impulse Səs Ölçmə Sistemi Kiti-NIOSH Impulse Software ilə işləyən bir noutbukdan, National-Instruments (NI-4432) USB məlumat toplama lövhəsindən və yüksək intensivlikli mikrofonlardan ibarətdir.

Sistem real vaxt rejimində 186 dB SPL-ə (çox aşağı həssas polarizasiyalı mikrofonlardan istifadə etməklə 192 dB SPL) qədər impulsları ölçə bilər, əl ilə və ya avtomatik olaraq işə salına bilər və 102 kHz (şassi əsaslı) seçmə tezliyi ilə 5-ə qədər qəbul kanalını dəstəkləyir. sistem hər kanal üçün 204,8 kHz seçmə tezliyi ilə 16 kanalı dəstəkləyə bilər). Sistem, dalğa formalarını saxlamaq və müvafiq impuls səs ölçülərini (zirvə səviyyəsi, B müddəti, FFT və oktava diapazonu kimi tezlik spektri, müvəqqəti aralıq, impulsların sayı, kurtosis və Leq) dərhal analiz və hesablamalar aparmaq qabiliyyətinə malikdir. Sistem həmçinin hazırda istifadə olunan bir neçə zərər riski meyarını hesablayır: LeqA8hr, MIL-STD-1474D/E və AHAAH (Şəkil 3-də göstərildiyi kimi). Sistemin ətraflı təsviri, qurulması və istismarı, habelə məqsədləri üçün istifadə edilməsi hesabatda təsvir edilmişdir İmpuls Səs Ölçerinin İnkişafı və Qiymətləndirilməsi Testi.

Şəkil 3: NIOSH impuls səs -küy sisteminin məlumatların təhlili pəncərəsinin ekran görüntüsü. Əsas ekranlar dalğa formasının vaxt və tezlik sahələrini (yəni, impulslar, 1/3 oktava diapazonu, Sürətli Furye çevrilmələri) göstərə bilər və sol tərəfdə müxtəlif impuls ölçüləri və əlaqəli zədə riski meyarları hesablanır və göstərilir.

Şəkil 5: Canlı atəş təlimi zamanı NIOSH impuls səs-küyü ölçmə sistemi ilə işləyən NIOSH tədqiqatçısı (arxa planda qulaq səviyyəsində və meylli mövqelərdə ştativlərdə yerləşdirilən mikrofonlar göstərilir).

Sistem NIOSH tədqiqatçıları tərəfindən hüquq-mühafizə orqanlarının və hərbi qulluqçuların odlu silahlardan impuls səs-küyünə məruz qalmalarını ölçmək üçün bir sıra son sorğular və sağlamlıq təhlükəsi qiymətləndirmələrində tətbiq edilmişdir: İmpuls Səs Ölçerinin İnkişafı və Qiymətləndirilməsi Testi və Daxili və Xarici Məkanda İmpulsiv Səs-küyün Ölçüsü Taktiki Təlim Məşqləri zamanı Atış Aralığı Rəqəmlər 4 və 5 -də oxucunun sahə tətbiqi haqqında fikir sahibi olması üçün həmin anketlərin fotoşəkilləri göstərilir.

Şəkil 4: Hərbi atış poliqonunda istifadə edilən NIOSH impuls səs-küyü ölçmə sistemi. Mikrofonlar ümumi impuls səs-küyünə məruz qalmasını hesablamaq üçün diapazon boyu ştativlərdə yerləşdirilib

Bu cür tədqiqatlar və səs-küy impulsunun təfərrüatlı qiymətləndirilməsi sadəcə səs səviyyəsi ölçən cihazdan istifadə etməklə mümkün deyil və buna görə də xüsusi impuls səs-küyü ölçmə sisteminə ehtiyac var. Yüksək səviyyəli impulslu səs-küyə məruz qalma riskini anlamaq üçün impuls dalğa formasının xüsusiyyətlərini bilmək çox vacibdir. NIOSH impuls səs-küy sistemindən istifadə etmək tədqiqatçılarımıza real vaxt rejimində impulsları tutmağa və risk ölçülərini hesablamağa və eşitmə itkisi riskini azaltmaq üçün müvafiq tövsiyələr verməyə imkan verir. Məlumatların toplanması, rəqəmsal siqnalın işlənməsi və saxlama imkanları təkmilləşməyə davam etdikcə, impulsiv səs-küyün ölçülməsinə yönəlmiş səs ölçmə alətləri üçün bu çox vacibdir:

  • yüksək səviyyəli impulsları tutmaq üçün yenidən dizayn edilməlidir,
  • bütün impuls dalğa formasını və ya dürtüsel hadisəni saxlama qabiliyyətinə malikdir və
  • öz imkanlarına müvafiq impuls-spesifik ölçüləri daxil edin.

Hazırda biz impulsiv səs-küyə məruz qalma ilə bağlı yeni təlimatların işlənib hazırlanması üzrə tədqiqatı yekunlaşdırırıq, bunlardan peşə səs-küyünə məruz qalma meyarları sənədimizi yeniləmək üçün istifadə olunacaq. NIOSH eşitmə itkisinin qarşısının alınması tədqiqatçıları, impulslu səs-küylü mühitlərdə eşitmə qoruyucu cihazların performansı ilə bağlı araşdırmalar da apardılar və bu mövzuda tezliklə nəşr olunacaq. İmpulsiv səs-küyün tədqiqi və ümumiyyətlə eşitmə itkisinin qarşısının alınması haqqında daha çox məlumat üçün mövzu səhifəmizə baxın və @NIOSHNoise ünvanında Twitter-də bizi izləyin.

CAPT Chucri (Chuck) A. Kardous, MSEE, PE, NIOSH Tətbiqi Tədqiqatlar və Texnologiyalar Bölməsində baş tədqiqatçı mühəndisdir.

CAPT William J. Murphy, PhD, NIOSH Tətbiqi Araşdırma və Texnologiya Bölməsinin baş elmi işçisi.

İstinadlar:

CHABA [1992]. İmpuls səs-küyünə təhlükəli məruz qalma. Vaşinqton, DC: Milli Araşdırma Şurası, Eşitmə, Bioakustika və Biomexanika Komitəsi. http://www.dtic.mil/docs/citations/ADA382167

Kardous CA, Willson RD [2004] Dozimetrlərin impulslu səs -küylü mühitlərdə istifadəsinin məhdudiyyətləri. J Ətraf Mühit Gigiyenası 1(7): 456-462. DOI: 10.1080/15459620490465839

Kardous CA, Franks JR, Davis RR [2005]. NIOSH/NHCA impulsiv səs-küy üzrə ən yaxşı təcrübələr seminarları. Noise Contr Eng 53(2): 53-60. DOI: 10.3397/1.2839245


Tinnitus haqqında əlavə məlumatı haradan tapa bilərəm?

NIDCD, eşitmə, balans, dad, qoxu, səs, danışma və dilin normal və pozulmuş prosesləri haqqında məlumat verən təşkilatların bir kataloqunu saxlayır.

Suallara cavab verə biləcək və tinnitus haqqında məlumat verə biləcək təşkilatları tapmağınıza kömək etmək üçün aşağıdakı açar sözlərdən istifadə edin:

Ətraflı məlumat üçün bizimlə əlaqə saxlayın:

NIDCD Məlumat Hesablama Mərkəzi
1 Rabitə prospekti
Bethesda, MD 20892-3456
Pulsuz səs: (800) 241-1044
Pulsuz TTY: (800) 241-1055
E -poçt: [email protected]

Nəşr No 10-4896
Fevral 2014
(Statistika sentyabr 2014 yeniləndi)


Səs Çirklənməsi

Səs çirklənməsi həm quruda, həm də dənizdə insanlar və vəhşi heyvanlar üçün sağlamlıq problemlərinə səbəb ola bilər. Trafik səsindən rok konsertlərinə qədər yüksək və ya qaçılmaz səslər eşitmə itkisinə, stresə və yüksək təzyiqə səbəb ola bilər. Okeanda gəmilərdən və insan fəaliyyətlərindən gələn səs -küy, yaşamaq üçün echolokasiyadan asılı olan balinalar və delfinlər üçün zərərlidir.

Antropologiya, Sosiologiya, Biologiya, Ekologiya, Mühafizə

Tikinti Səs Çirklənməsi

Bir tikinti sahəsindəki çekiçlə işləyən bir adam. Səs -küy çirklənməsi böyük şəhərlərdə getdikcə daha böyük problemə çevrilir.

Şəkil İnşaat Fotoqrafiyası/Avalon

Bu, bu səhifədəki məzmunu təmin edən və ya töhfə verən NG Education proqramlarının və ya tərəfdaşlarının loqolarını sadalayır. Powered by

Səs çirklənməsi görünməz bir təhlükədir. Görülə bilməz, amma buna baxmayaraq həm quruda, həm də dənizin altında mövcuddur. Səs-küy çirklənməsi insanların və digər orqanizmlərin sağlamlığına və rifahına təsir edən istənilən arzuolunmaz və ya narahatedici səs hesab edilir.

Səs desibellə ölçülür. Yarpaqların gurultusundan (20-30 desibel) gurultusuna (120 desibel) bir sirenin ağlamasına (120 ilə 140 desibel) qədər bir çox səs var. 85 desibel və ya daha yüksək olan səslər insanın qulaqlarına zərər verə bilər. Bu həddi aşan səs mənbələrinə güclü qazonbiçənlər (90 desibel), metro qatarları (90-115 desibel) və yüksək səsli rok konsertləri (110-120 desibel) kimi tanış şeylər daxildir.

Səs çirklənməsi gündəlik olaraq milyonlarla insana təsir edir. Səbəb olduğu ən çox yayılmış sağlamlıq problemi Səs-küyə səbəb olan eşitmə itkisidir (NIHL). Yüksək səs -küyə məruz qalmaq da yüksək təzyiqə, ürək xəstəliyinə, yuxu pozulmasına və stresə səbəb ola bilər. Bu sağlamlıq problemləri bütün yaş qruplarını, xüsusən uşaqları təsir edə bilər. Səs -küylü hava limanlarının və ya küçələrin yaxınlığında yaşayan bir çox uşağın stresdən və yaddaşın pozulması, diqqət səviyyəsi və oxumaq bacarığı kimi digər problemlərdən əziyyət çəkdiyi aşkar edilmişdir.

Səs çirklənməsi vəhşi heyvanların sağlamlığına və rifahına da təsir göstərir. Tədqiqatlar göstərir ki, yüksək səslər tırtılların ürəklərinin daha sürətli döyünməsinə və mavi quşların daha az cücə olmasına səbəb olur. Heyvanlar səsi gəzmək, yemək tapmaq, yoldaşları cəlb etmək və yırtıcılardan çəkinmək də daxil olmaqla müxtəlif səbəblərdən istifadə edir. Səs -küy çirklənməsi, bu vəzifələri yerinə yetirmələrini çətinləşdirir, bu da onların sağ qalmalarına təsir edir.

Artan səs-küy təkcə qurudakı heyvanlara təsir etmir, həm də okeanda yaşayanlar üçün artan problemdir. Gəmilər, neft qazma qurğuları, sonar cihazları və seysmik sınaqlar bir vaxtlar sakit olan dəniz mühitini yüksək və xaotik hala gətirdi. Balinalar və delfinlər səs-küy çirklənməsindən xüsusilə təsirlənir. Bu dəniz məməliləri ünsiyyət qurmaq, gəzmək, qidalanmaq və yoldaş tapmaq üçün ekolokasiyaya güvənirlər və artıq səs -küy onların təsirli şəkildə ekolokasiya etməsinə mane olur.

Ən yüksək sualtı səs -küy dəniz donanması sonar cihazlarından gəlir. Sonar, exolocation kimi, bir obyektdən sıçramaq və obyektin yerini göstərən əks-sədanı gəmiyə qaytarmaq üçün okeanın dərinliklərinə səs impulsları göndərməklə işləyir. Sonar sounds can be as loud as 235 decibels and travel hundreds of miles under water, interfering with whales&rsquo ability to use echolocation. Research has shown that sonar can cause mass strandings of whales on beaches and alter the feeding behavior of endangered blue whales (Balaenoptera əzələsi). Environmental groups are urging the U.S. Navy to stop or reduce using sonar for military training.

Seismic surveys also produce loud blasts of sound within the ocean. Ships looking for deep-sea oil or gas deposits tow devices called air guns and shoot pulses of sound down to the ocean floor. The sound blasts can damage the ears of marine animals and cause serious injury. Scientists believe this noise may also be contributing to the altered behavior of whales.

Among those researching the effects of noise pollution is Michel Andre, a bioacoustics researcher in Spain who is recording ocean sounds using instruments called hydrophones. His project, LIDO (Listening to the Deep Ocean Environment), collects data at 22 different locations. Back in the lab, computers identify the sounds of human activities as well as 26 species of whales and dolphins. The analysis aims to determine the effects that underwater noise is having on these animals. Andre hopes his project will find ways to protect marine animals from the dangers of ocean noise.

A man working with a jackhammer in a construction site. Noise pollution becomes an increasingly larger issue in big cities.


Parts and Components of Human Ear and Their Functions

The ear parts allow the body to capture sound waves out of the air, translate them into vibrations and send these signals to the brain to be interpreted. If any portion of this system is harmed, it can be difficult to hear, or the patient can lose hearing in that ear all together. Understanding the inner workings of your ear can help you understand what you need to do to encourage optimum ear health and safety.

Parts of the Ears

The ear plays an influential part in the sensory system. This organ is a key portion of the auditory system, which translates sound waves into a signal that the brain can interpret. In addition to helping the body take in auditory messages, the ear helps to maintain a proper head position. The fluid in the ear also helps the body maintain a sense of balance so the body can maintain proper posture and coordination. There are three major parts of the ear, the outer, middle and inner ear. Each contains several parts that are essential to the overall function of the ear.

Description and Function

The outer ear is the portion of the ear that sits atop the skull, which is made of flesh and cartilage.

It is the visible part which serves to protect the eardrum. It also collects and guides sound waves into the middle ear.

Compositional parts and their functions

Pinna (ear flap)

The ear flap or pinna is the outer portion of the ear. This is the physical portion of the ear that you see on the side of your head, which is used like a satellite dish to collect sound and transmit it inward where it can be translated into the appropriate medium.

Meatus (ear canal)

This part of ear extends inward from the outer ear. This 2 cm canal helps to amplify sound as it enters the middle ear so it can be interpreted properly. This area also contains cells which produce ear wax, which helps keep debris out of the middle ear.

Description and Function

The middle ear contains tissue and bone but no skin, and is the area where sound is translated into mechanical energy so it can pass through the body. Most diseases such as ear infections will take hold in the middle ear, though some can also affect the inner ear.

It translates sound waves from the outer ear into the form of pressure waves.

Compositional parts and their functions

Tympanic Membrane (Eardrum)

The eardrum, known scientifically as the tympanic membrane Is a thin piece of tissue that is stretched between the outer and middle ear. It is called the drum because sound waves will hit it and cause it to vibrate, which will take the sound from acting as wave energy and translate it to mechanical energy that can travel through the rest of the ear.

Malleus (Hammer)

The malleus or hammer of the ear is one of the smallest bones in the body. It is connected to the ear drum, and will vibrate as the drum is hit by the sound waves, passing the sound on to the rest of the ear.

Incus (Anvil)

The anvil bone or the incus sits on top of the hammer, and will collect the vibrations coming from the ear drum, sending them on to the stirrup.

Stapes (Stirrup)

The stirrup or stapes sits below the anvil, and is the final bone in the inner ear to collect and pass on sound. These sound waves will cause the stirrup to compress, compressing the waves so they can be passed on to the inner ear.

Inner Ear (Labyrinth)

Description and Function

The inner ear is the part of the ear which is responsible for translating the message and sending it to the brain where it can be interpreted. It is filled with fluid that helps to balance the ear organs and comprise the hearing so it can be passed to the nerves.

Compositional parts and their functions

This is a spiral tube that is covered in a stiff membrane. This membrane is filled with nerve cells, commonly known as ear hairs. These â&euro&oelighairsâ&euro are each designed to pick up on a different type of vibration, which hits in different frequencies. As the nerves begin to vibrate they will turn these frequencies into an electrical pulse which will be sent up to the brain. If the ear is exposed to sound that is too high pitched or too loud, these hair-like nerves can break off, and they will not grow back. This is one of the biggest contributors to hearing loss.

Auditory Nerve

These nerves receive the electrical impulses generated by the ear and pass this information up to the brain so it can be interpreted.

Semicircular Canals

These are attached to the cochlea, but do not spend much time interacting with the hearing portion of ear function. Instead, these fluid filled tubes will turn and sway with movement, helping you keep your balance.


Reptile Hearing

Anatomiya
In reptiles with external ear structures, the tympanic membrane is visible, either nearly contiguous to the surface of the skin (as with iguanids such as the green iguana), or recessed deeper into the head (as with some scincids, such as the blue-tongue skink, and agamids, such as the bearded dragon). The tympanic membrane covers the middle ear cavity. In fact, it is the outer boundary of this cavity which is linked, on its other side to the pharynx and eustachian tube. In general, the inner boundary of the middle ear cavity has two openings. There is a round one, covered by a thin membrane, and, farther back towards the neck, an oval opening which is uncovered. The stapes crosses the middle ear cavity, from the inside of the tympanic membrane, its inner end fitted inside the oval opening. The outer end of the stapes has a cartilage cap which comes into contact with the tympanic membrane. In some reptiles, this cartilage, called the extrastapes, is attached to the quadrate, the primary support of the lower jaw.

Beyond the round and oval openings of the middle ear cavity is the inner ear cavity. Here are located the organs related to balance (the semicircular canals, utricle, and saccule) and hearing (cochlear duct). The cochlear duct and the saccule are both suspended in perilymphatic fluid the cochlear is also filled with this fluid. The inside of the duct has two specialized regions, the papilla basilaris and the smaller macula lagenae. Both of these areas are actually clusters of sensory cells. These areas also have cilia which are embedded in a membrane within the cochlear duct. These sensory cells give rise to the auditory nerve (the VIIIth cranial nerve).

Funksiya
Airborne vibrations are picked up by the tympanic membrane. Substrate (ground or other conducting surface on which the reptile is in close contact) vibrations are detected by the quadrate. The tympanic membrane or quadrate vibrates, in turn vibrating the extrastapes and thus the stapes. This causes the vibrations to be conducted through the middle ear cavity, through the windows to the fluid-filled inner ear cavity housing the sensitive cochlear duct, whose sensory clusters then transmit the information along the auditory nerve.

This means, of course, that even without a surface or subsurface-mounted tympanic membrane, many "earless" reptiles can indeed "hear", though to varying degrees. The tympanic membrane is absent in many fossorial (burrowing) and semi-fossorial lizards, such as the legless Anniella, as well as in other reptiles, such as the tuatara, amphisbaenians, and, of course, snakes.

There is a great variation in the tympanic membrane and sensitivity of the inner ear amongst those lizards and chelonians with tympanic membranes ("eared"). Morphological variations include the depth of the structures from the surface of the head, the sizes of the structures, thickness of the various membranes, etc. Some eared lizards, as mentioned above, have surface-mounted tympanic membranes. Others have a recessed membrane, rather like the human tympanic membrane is recessed inside the head. Whereas our ears are marked by a rather visible flap of cartilaginous skin which helps conduct vibrations into our ear, other eared reptiles don't have the significant structure as do ours, though some species have angled recesses, or scales that grow farther out from the head just in front (cranially) of the recess, which may serve to channel vibrations or, more likely, protect the recessed membrane further from getting poked by sharp objects such as twigs and claws.

Crocodilians and geckos have a small muscle that is next to or upon the stapes, the stapedius, which may function in the way the mammalian stapedius muscle does: dampening strong vibrations. However, given the number of humans whose hearing has been permanently impaired by listening to loud music, or loud engine or other machinery noise, one should not assume that the stapedius provides full protection against such damage in humans, nor in those reptiles who have this muscle.

In the tuatara, the stapes is longer, coming into contact with the quadrate as well as the hyoid and squamosal. Their middle ear cavity is filled with loose tissue, mostly adipose. Crocodilians, on the other hand, have a complex of bony air-filled passages and a branching eustachian tube. Amphisbaenians show at least two variations of extrastapes-stapes morphology, both connecting more closely with the lower jaw.

In those reptiles lacking the tympanic membrane, what would be the middle-ear cavity is divided, by a bony partition, into two chambers. The extrastapes passes through the outer chamber, into which opens the eustachian tube. The inner chamber is called by different names, depending upon whose skull it is in:

Chelonians: juxtastapedial sinus

Lizards: pericapsular sinus

Snakes: pericapsular recess

This inner sinus, in turtles and lizards, is filled with perilymphatic fluid in snakes, the recess is filled with air.

In many reptiles, including turtles, snakes, and amphisbaenians, the round window leading to the inner ear, is missing. Instead, other ways have evolved to dissipate the vibrations in the perilymphatic fluid. In crocodilians, the cochlear duct is elongated and differs in other ways amongst this group.

The cochlear duct in turtles differs from other reptiles in that that the two sensory areas are not as far apart from one another. In studies of the cochlear duct's papilla basilaris macula lagenae, as well as their cilia and nerve fibers, the patterns found are often so significant that they can help trace taxonomic and phylogenetic relationships. Some of the differences point to other functions, such as the enlarged papilla basilaris in those geckos that vocalize, an area that are larger than the same area in their more fossorial cousins. Contrary to this, however, is that fossorial snakes which have the largest papilla basilaris areas.

Okay, that was all very interesting, but what do they really hear?
As with the morphological differences in the ear structures, there is a diversity in the sensitivity of their hearing, in the decibel ranges reptiles can detect - hear. While we don't have data on all species, there is some, gathered from tests which measured the charge on the perilymphatic fluid, recorded indirectly at the round window or directly from the fluid itself. Use of both techniques enable one to quantify the frequency range as well as the amplitude required to evoke the response.

Amphisbaenians
Amphisbaenia manni, like many amphisbaenians, is responsive to low frequencies, below 2,000 Hz, with sensitivity of 50 dB at 1,000Hz. When the extrastapes was severed in amphisbaenians, the airborne sensitivity dropped to 30 dB, but that made no difference on the amphisbaenians ability to detect and respond to groundborne (somatic) vibrations, transmitted though the tissues of the lower jaw. The front tip of the lower jaw is most sensitive. Amphisbaenians, not surprisingly, share some other features of hearing - detecting groundborne vibrations - with snakes. See the section on Snakes below for more information.

Chelonians
In those species studied, they respond to low frequency sounds in the 50-1,500 Hz range, similar to that of crocodilians. Aquatic species studied show some difference from terrestrial species. Misal üçün, Clemmys guttata (spotted turtle) shows a peak sensitivity of 4 dB at 80 Hz, while Geochelone carbonaria (red-footed tortoise) exhibits a much lower sensitivity, with a peak of 50 dB at 300 Hz.

Timsahlar
As with chelonians, they respond to low frequency sounds in the 50-1,500 Hz range. They are not restricted to sound vibrations picked up by their ears or even their jaw bone. In addition to this sensory equipment, crocodilians have apical pits on the scales of their face and bodies which are sensitive to vibrations traveling through water. For more information on this, see Adam Britton's Crocodilian Biology Database > Integumentary Sense Organs.

Lizards
Most of the lizards for whom data has been collected show that most hear in the same range as does the green iguana (Iguana iguana), whose picks up sounds in the 500-4,000Hz range, with a peak sensitivity at 700 Hz, equal to about 24 dB. With fossorial forms (such as Holbrookia maculata) (lesser [Northern] earless lizard) and others lacking a tympanic membrane, hearing is limited to lower frequencies and requires louder sounds (stimulation) to be detected. Other eared species, such as Gerrhonotus (alligator lizards) have both high sensitivity over a wider range, while others, such as the Lepidophyma sylvaticum (Madrean tropical night lizard), has the high sensitivity but over a smaller range in the lower frequencies. Gekkonids who vocalize have both high sensitivity and high frequency, up into the 10,000Hz range.

İlanlar
When mechanical vibrations are applied to the body, they result activation of the inner ear just as do airborne vibrations detected by the tympanic membrane and extrastapes do in eared reptiles. Responses to groundborne vibrations are low in sensitivity and frequency, in the 50-1,000Hz range their peak sensitivity is at 200-300 Hz range, superior to cats. Like the crocodilians, and other reptiles with linkages of their inner ear structures to their jaw and other structures in the head and throat, snakes have another way to conduct sound to their ear. Vibrations picked up by mechanoreceptors in the skin of their bellies (and bodies?), and possibly their venter, are transmitted to the quadrate via the spinal nerves and from there into their inner ear structures. In other words, most snakes can hear a person speaking in a normal tone of voice in a quiet room at a distance of about 10 feet (3 m). So, if you think your snakes recognize their names, you are probably right. Researchers debate whether the snake's receptors cannot tell the difference between airborne or groundborne (somatic) stimuli, but that higher level processing could enable the snake to tell if the stimulus was airborne or groundborne.

Tuatara
These earless reptiles show a frequency response from 100-800 Hz, with peak sensitivity at 40 dB at 200Hz.

And this means.
In comparison, human hearing is in the range of 20-20,000 Hz, with intensity at roughly 120 dB. The approximate threshold of pain is 130 dB, with a rock concert coming in at 130 dB, and hearing damage occurs at >90 dB Normal conversation is between 60-70 dB The typical background noise in a classroom is 20-30 dB A motorcycle going 5 mph is about 100 dB, busy traffic 70 dB, rustling leaves 20 dB, and a human breathing normally is 10 dB.

Groundborne vibration sensitivity has not been well studied in terrestrial or arboreal lizards and chelonians. It would not be surprising to learn that they, too, have some mechanism by which vibrations detected when they are are recumbent on a branch or, in the case of chelonians, on the ground.

Can Reptiles Communicate Other Than Behaviorally?
There are reptilian species who vocalize (other than a rapid expellation of air resulting in a hiss): crocodilians, many gekkonids, and chelonians. There is some evidence that some (or possibly all) true chameleons produce very low-wave sounds that may be used to communicate. In crocodilians and chelonians, vocalizations are part of the courtship and/or mating. Crocodilians have a wide range of other vocalizations, as well (listen to vocalizations at Adam Britton's Crocodile Talk site). Gekkonid vocalization has not been well studied, but indications are that, besides alarm calls, some species may play a roll in territoriality and social groupings, similar to the use of vocalizations in some "higher" species.

It was not all that long ago that researchers figured out that elephants communicate with each other - often over incredible distances - in frequencies undetected by human ears. To assume that other animals aren't communicating just because we can't hear them would be foolish. So, too, would be assuming that animals can't hear us, or our televisions and stereos when they are cranked up.

Health Concerns
Since the eustachian tube connects the outer ear structure with the inner ear cavity, sinus or recess, and from there to the pharynx, there is risk of pathogens getting in there that shouldn't. Infections of the eustachian tube, inflammation of the cochlear duct, and infection of the oral mucosa can all result from such infections. Since the inner ear also contains the structures helping to maintain balance, ear and eustachian infections can cause loss of balance or the inability to right oneself.

The most common causes of such infections seem to be related to prolonged periods of suboptimal care - inappropriate temperatures and other care, and malnutrition - leading to a compromised immune system unable any longer to fend off infection. Another source of abscessing may be due to the accumulation of shed squamous cells that collect and form plugs or other blockages in the cavities. Tympanic membranes may be punctured, accidentally as the lizard or chelonian moves through its environment. Large lizards, such as iguanas, may be hooked by an untrimmed claw, their own or belonging to a cagemate, or the family cat. Cats and other household pets may get ahold of the reptile, causing injury to the head. Left untreated, the wounds could become infected.

While humans who have ear infections for the most part go on about their daily business, we cannot be so cavalier about such infections in our reptiles. Along with getting them checked and the necessary treatment initiated by a reptile vet, we needed to assess the reptile's captive setup to make sure we identify any problems and rectify them immediately so as to enable the sick reptile to recover at all possible speed.

Cool Stuff
When you have some time on your hands, or even if you don't, put a green iguana's head in between you and a bright light, then look into the tympanic membrane. You will see some movement in there as the iguana breaths and moves its lower jaw.

In lizards with tympanic membranes, there is a layer of skin covering the membranes which shed when the body sheds. In lizards with recessed membranes, when the skin on the membrane and surrounding walls of the recess come off in one piece, it's like a little skin cup.

Crocodilians (alligators, crocodiles, caiman, gharial) are the only reptiles with an outer ear that moves. A mobile flap of skin allows the crocodilians to close their external ears to a thin slit when they are under water.

While this article is really about reptiles, amphibians have some cool adaptations, too. The first known vertebrate to send sound though the air, they needed some good receiving apparatus as well as a strong transmitter. Frogs and toads have well developed ears. In some species, the lower frequencies are transmitted to the inner ear through the forelegs, while the higher frequencies are picked up and transmitted by the tympanic membrane. Larvae and aquatic adults have a lateral sensory line that detects water movement.

Carson, John. 1998. Shhh! The Snake May Hear You. Originally published online at the Torrey Pines State Park (CA) website.

Murray, Michael J. 1997. Aural Abscesses. In, In, Reptile Medicine & Surgery, pp. 349-352. Douglas Mader DVM, editor. WB Saunders, NY.

Young, Bruce A. 1997. Hearing, taste, tactile reception, and olfaction. In, The Biology, Husbandry and Health Care of Reptiles, Vol I, pp 185-213. Lowell Ackerman DVM, editor. T.F.H. Publishing, Neptune City NJ.

Wright, Kevin M. 1997. Amphibian husbandry and medicine. In, Reptile Medicine & Surgery, pg. 440. Douglas Mader DVM, editor. WB Saunders, NY.

For those desirous of further research, Young cites, amongst the 214 or so references he at the end of his chapter, three in particular in regards to the structure and function of the reptilian ear:

Baird, I. The anatomy of the Reptilian ear. In, Biology of the Reptilia, Gans, C. Parsons, T (Eds.) Academic Press, New York, NY. 1970, pp. 193-275

Bellairs, A. The life of reptiles. 2 cild Universe Books, New York. 1970.

Wever, E. The reptile ear: Its structure and function. Princeton University Press, Princeton. 1978.

www.anapsid.org/ reptilehearing.html

© 1994-2014 Melissa Kaplan or as otherwise noted by other authors of articles on this site