Pole sluchu je rozsah kmitočtů , který může být slyšen od lidí nebo jiných zvířat. Výraz může také odkazovat na rozsah úrovní.
Pole lidského sluchu se obecně udává jako 20 až 20 000 Hz , i když mezi jednotlivci existují značné rozdíly, zejména při vysokých frekvencích. Postupná ztráta citlivosti na vysoké frekvence s věkem je považována za normální.
Citlivost se také mění s frekvencí, jak ukazují izosonické křivky . Rutinní vyšetření na ztrátu sluchu obvykle zahrnuje audiogram, který indikuje prahové hodnoty ve srovnání s normální hodnotou.
Mnoho druhů zvířat slyší frekvence daleko za hranicí sluchu lidí. Někteří delfíni a netopýři například mohou slyšet frekvence až 100 000 Hz. Sloni mohou slyšet zvuky od 14 do 16 Hz, zatímco některé velryby mohou slyšet infrazvuk již od 7 Hz (ve vodě).
U lidí, zvukové vlny vstoupit do ucha přes zevního zvukovodu a dostat se na ušní bubínek . Stlačení a zředění těchto vln nastavit tuto tenkou membránu do pohybu, což způsobuje sympatickou vibrací přes kosti středního ucha (v kůstek : kladivo , kovadliny a třmen ), bazilární tekutinu v hlemýždi a vlasy, které s ‚v něm zvané stereocilia . Tyto chloupky lemují hlemýžď od základny k vrcholu. Stimulovaná část a intenzita stimulace naznačují povahu zvuku. Informace shromážděné vlasovými buňkami jsou zasílány sluchovým nervem ke zpracování v mozku .
Běžně hlášené lidské sluchové pole je 20 až 20 000 Hz. Za ideálních laboratorních podmínek mohou lidé slyšet zvuky tak nízké jako 12 Hz a až 28 kHz, i když u dospělých se prahová hodnota prudce zvyšuje na 15 kHz, což je poslední zvukovod kochley.
Lidé jsou nejcitlivější (tj. Jsou schopni rozlišovat při nejnižší intenzitě) při frekvencích mezi 2 000 a 5 000 Hz. Individuální rozsah sluchu se liší v závislosti na celkovém stavu uší a těla. Nervový systém člověka. Rozsah se v průběhu života zmenšuje, obvykle od osmi let, se sníženou horní hranicí frekvencí.
Ženy mají obecně menší ztrátu sluchu než muži s pozdějším nástupem. Muži ve věku 40 let ztrácejí na vysokých frekvencích o 5-10 dB více.
K audiogramy lidského sluchu jsou vyrobené za použití audiometr , které mají různé frekvence k předmětu, obvykle pomocí kalibrovaného helmy na určité úrovni. Úrovně jsou frekvenčně váženy proti standardnímu grafu nazývanému minimální křivka sluchu, který představuje normální sluch. Prahová hodnota sluchu je nastavena na přibližně 0 phon na konturách stejné intenzity (tj. 20 mikropascalů, přibližně nejslabší zvuk, jaký dokáže zdravý mladý muž detekovat), ale je normalizována podle standardu ANSI na 1 kHz. Standardy používající různé referenční úrovně mají za následek rozdíly v audiogramech. Standardní ASA-1951 například používá úroveň 16,5 dB SPL ( hladina akustického tlaku nebo hladina akustického tlaku ) na 1 kHz, zatímco standardní ANSI-1969 / ISO-1963, novější používá úroveň 6,5 dB SPL, s u starších osob byla použita korekce 10 dB.
Mnoho primátů , zejména malých, může v oblasti ultrazvuku slyšet frekvence daleko od sebe . Měřeno se signálem SPL 60 dB, sluchové pole senegalského galaga je 92 Hz - 65 kHz a 67 Hz - 58 kHz pro lemura kata . Z 19 testovaných primátů má japonský makak nejširší rozsah, 28 Hz - 34,5 kHz, ve srovnání s 31 Hz - 17,6 kHz pro člověka.
Tyto kočky mají vynikající sluch a dokáže detekovat celou řadu mimořádně širokém kmitočtu. Slyší vyšší zvuky než lidé a většina psů , detekují frekvence od 55 Hz do 79 kHz. Kočky nepoužívají tuto schopnost slyšet ultrazvuk ke komunikaci, ale je to pravděpodobně důležité pro lov, protože mnoho druhů hlodavců provádí ultrazvukové volání. Sluch kočky je také extrémně citlivý a patří mezi nejlepší ze všech savců , přičemž je nejvýkonnější v rozsahu 500 Hz až 32 kHz. Tuto citlivost dále zvyšují velké pohyblivé vnější uši kočky (jejich rohy), které jak zesilují zvuky, tak pomáhají kočce detekovat směr, z něhož hluk přichází.
Sluchová schopnost psa závisí na plemeni a věku. Jejich sluchové pole je obvykle mezi 67 Hz a 45 kHz. Stejně jako u lidí se rozsah sluchu u některých plemen psů s věkem snižuje, například u německého ovčáka a miniaturního pudla . Když psi uslyší zvuk, posunou uši směrem k němu, aby maximalizovali příjem. K tomu jsou uši psa ovládány nejméně 18 svaly, které umožňují uším naklánět a otáčet se. Tvar ucha také umožňuje přesněji slyšet zvuk. Mnoho plemen má rovné, zakřivené uši, které směrují a zesilují zvuky.
Protože psi slyší zvuky vyšší frekvence než lidé, mají jiné akustické vnímání světa.
Zvuky, které se lidem zdají hlasité, často vydávají vysokofrekvenční zvuky, které mohou psy vyděsit. Mezi píšťaly , které emitují ultrazvuk , nazvaný píšťaly psa , se používají při výcviku psů, protože pes reaguje mnohem lépe s těmito úrovněmi. Ve volné přírodě používají psi k lovu své sluchové schopnosti. Domestikovaná plemena psů se často používají k hlídání majetku kvůli své vysoké sluchové schopnosti. Takzvané psí píšťaly Nelson vydávají zvuky na vyšších frekvencích, než jaké mohou lidé slyšet, ale v dosahu sluchu psa.
Tyto netopýři vyvinuli vysoce citlivý sluch se vypořádat s jejich noční aktivitě. Jejich sluchové pole se liší podle druhu ; při své nejnižší hodnotě je u některých druhů 1 kHz a u jiných nejvyšší dosahuje 200 kHz. Netopýři, kteří detekují 200 kHz, neslyší příliš dobře pod 10 kHz. Ve všech případech je nejcitlivější sluchové pole netopýrů mezi 15 kHz a 90 kHz.
Netopýři se pohybují kolem objektů a lokalizují svou kořist prostřednictvím echolokace . Netopýr vydává krátký, velmi hlasitý zvuk a vyhodnocuje ozvěnu, když se zvuk odrazí od předmětu. Netopýři loví létající hmyz; tento hmyz vrací slabou ozvěnu výkřiku netopýra. Typ hmyzu, jeho velikost a vzdálenost jsou určeny povahou ozvěny a časem, za který se ozvěna odrazí. Echo má dvě charakteristiky: Dopplerův posun kompenzace (in) a frekvenční modulace . Každá vlastnost odhaluje různé informace; Dopplerova kompenzace posunu se používá k detekci povahy objektu a frekvenční modulace se používá k vyhodnocení jeho vzdálenosti. Zvukové impulsy produkované netopýrem trvají jen několik tisícin sekundy; ticha mezi impulsy dávají čas naslouchat informacím, které se vracejí ve formě ozvěny. Důkazy naznačují, že netopýři používají ke změně rychlosti letu ve vztahu k objektům kolem sebe změnu výšky zvuku produkovanou Dopplerovým jevem . Informace týkající se velikosti, tvaru a textury okolních objektů se používají k vytvoření obrazu prostředí a umístění kořisti. S využitím těchto informací může netopýr znát pohyby své kořisti a zahnat je pryč.
Tyto myši mají velké uši vzhledem k jejich těla. Slyší vyšší frekvence než lidé. Jejich frekvenční rozsah je 1 kHz až 70 kHz. Neslyší nižší frekvence, které lidé slyší. Myši komunikují pomocí vysokofrekvenčních zvuků, z nichž některé jsou pro lidi neslyšitelné. Tísňový výkřik mladé myši lze vyvolat při 40 kHz. Myši využívají svou schopnost produkovat zvuky mimo frekvenční rozsah predátorů, aby varovaly ostatní myši před nebezpečím, aniž by se vystavovaly, i když zejména sluchová pole koček zahrnují celý hlasový rozsah myši. Pískání, které lidé mohou slyšet, má nižší frekvenci a používá je myš k volání na dlouhé vzdálenosti, protože nízkofrekvenční zvuky se šíří dále než vysokofrekvenční zvuky.
Sluch je u ptáků druhým nejdůležitějším smyslem a jejich uši mají tvar trychtýře, aby zaostřily na zvuk. Uši jsou umístěny mírně za a pod očima a jsou chráněny měkkým peřím - malíčky . Tvar ptačí hlavy může také ovlivnit její sluch, jako je tomu u sov , jejichž obličejové disky pomáhají směrovat zvuk do jejich uší.
Sluchový rozsah ptáků je nejcitlivější mezi 1 kHz a 4 kHz, ale jejich plný rozsah je podobný rozsahu lidského sluchu, s vyššími nebo nižšími limity v závislosti na druhu ptáka. Žádný druh ptáka nereaguje na ultrazvuk , ale některé druhy ptáků slyší infrazvuk . Ptáci jsou obzvláště citliví na změny výšky tónu, tónu a rytmu a používají tyto variace k individuálnímu rozpoznání ostatních ptáků, a to i v hlučném stádu. Ptáci také používají různé zvuky, písně a hovory v různých situacích. Rozpoznání různých zvuků je zásadní při určování, zda je hovor varováním predátora, nárokem na zemi nebo nabídkou sdílení jídla.
Někteří ptáci, zejména jeskynní guacharos , používají echolokaci , například netopýry . Tito ptáci žijí v jeskyních a pomocí cvrlikání a rychlých kliknutí se pohybují v temných jeskyních, kde nestačí ani citlivé vidění.
Ve srovnání s většinou savců mají ryby úzký dosah . Rybičky a sumec mají Weberův aparát a mají širší sluch než tuňáků .
Protože vodní prostředí má velmi odlišné fyzikální vlastnosti než suchozemské prostředí, existují rozdíly ve způsobu, jakým mořští savci slyší, ve srovnání s suchozemskými savci. Rozdíly v sluchových systémech vedly k rozsáhlému výzkumu vodních savců, zejména delfínů .
Vědci rozdělují mořské savce do pěti skupin sluchu na základě jejich nejlepší úrovně sluchu pod vodou (Ketten, 1998):
Sluchový systém suchozemského savce obvykle funguje přenosem zvukových vln zvukovodem. Ušní kanály tuleňů , lachtanů a mrožů jsou podobné jako u suchozemských savců a fungují stejně. U velryb a delfínů není jasné, jak přesně se zvuk šíří do ucha, ale některé studie naznačují, že zvuk je směrován do ucha prostřednictvím tkání umístěných v oblasti dolní čelisti. Jedna skupina velryb, odontocetes ( ozubené velryby ), používá echolokaci k určení polohy předmětů, jako je kořist . Tyto ozubené velryby mají uši odstraněn z lebky a umístěny v dostatečné vzdálenosti, která pomáhá lokalizovat zvuky, důležitý prvek pro echolocation.
Studie ukázaly, že u delfínů existují dva druhy hlemýžďů :
Mořští savci používají vokalizace mnoha různými způsoby. Delfíni komunikují klikáním a pískáním a velryby používají nízkofrekvenční kňučení nebo pulsy. Každý signál se liší frekvencí a různé signály se používají ke komunikaci různých zpráv. U delfínů se echolokace používá k detekci a charakterizaci objektů a píšťalky se používají v družných hejnech jako prostředek identifikace a komunikace.
„Pro sluchové signály a lidské posluchače je přijatelný rozsah 20 Hz až 20 kHz, limity lidského sluchu“
"Za velmi příznivých podmínek může většina jedinců získat tonální charakteristiky až za 12 cyklů. "
"Absolutní prahová hodnota se obvykle začne prudce zvyšovat, když frekvence signálu překročí přibližně 15 kHz." ... Současné výsledky ukazují, že někteří lidé mohou vnímat tóny až do alespoň 28 kHz, když jejich úroveň překročí přibližně 100 dB SPL. "
„Sluch je nejcitlivější (tj. K dosažení prahové hodnoty je zapotřebí nejmenší intenzity) v rozsahu 2 000 až 5 000 Hz“