Fyziológia akustiky

Povšimneme si deje v uchu. Ušnica zachytáva zvukové vlny, ktoré sa vedú ďalej k bubienku( blanke kužeľovitého tvaru, najcitlivejšej na frekvenciu okolo 2 kHz). Na bubienku sa dopadajúcimi zhusteniami a zriadeniami vzduchových vĺn , ktoré sprevádzajú tlakové zmeny ,vynucujú kmity. Bubienok je veľmi citlivý; reaguje už pri intenzite zvukových vĺn 10 na –20 Wm na -2 a sluchový vnem prechádza v bolesť pri intenzite 10 na -7 Wm na -2. Pomer vnímateľných intenzít zvukových vĺn je teda obrovský, rovná sa 10 na 13 .Dolnou hranicou je prah počutia a hornou hranicou je prah bolesti. Kmity bubienka( blany rezonujúcej na širokú oblasť frekvencií) sa prenášajú na sluchové kostičky v strednom uchu ,kladivko, nákovku a strmienok. Tým sa zmenšujú amplitúdy kmitov, no zväčšujú sa sily sprevádzajúce rozkmity , pretože sa kmitanie napokon prenáša oválnym okienkom na kvapalinu vnútorného ucha. Stredné ucho je spojené s vonkajším priestorom Eustachovou trubicou, aby sa mohli vyrovnávať tlaky. Za oválnym okienkom je vnútorné ucho, ktoré má tvar špirálovité vyvinutých kanálikov(slimák) , ktoré rozdeľuje základná blana, zložená z vlákien. Rozkmitanou kvapalinou sa rozkmitáva zvláštnym spôsobom aj základná blana a jej kmity sa prenášajú na sluchové bunky uložene v Cortiho orgáne. Helmholtz predpokladal, že rozlišovanie výšok tónov sa zakladá na rezonancií rôznych vlákien základnej blany. Dnes vieme ,že transformácia zvláštnych kmitov základnej blany na sluchový vnem prebieha zložitejšie cez vznik elektrických impulzov , Ktoré sa vedú do vyššej nervovej sústavy. Vzhľadom na zložitú transformáciu zvukových vĺn na popud pre nervovú sústavu treba voliť osobité jednotky hlasitosti. Porovnávať možno len hlasitosť tónov jednakej frekvencie .Preto hladiny hlasitosti závisia od frekvencie. Obrázku je znázornený ich priebeh. Ak zavedieme pre vzťah hlasitosti a intenzity zvuku, že pri zvýšený intenzity zvuku o 10 –násobok , zväčší sa hlasitosť o jednotku, môžeme interval od prahu počuteľnosti po prah bolestivosti v oblasti frekvencie 10 na 3 Hz rozdeliť na 13 jednotiek (pomer intenzít je 10 na 3). Takto vzniknuté jednotky hlasitosti nazývame bel (značka 1 B), alebo sa používajú menšie jednotky decibel (dB), 1 B= 10dB.

Pre hlasitosť v decibeloch potom patrí vzťah
B - B0 = 10 log I / I0
Pričom I značí intenzitu zvuku.
Niektoré hodnoty hlasitosti a intenzity:
Tikot hodiniek .......................... 20 dB
Šepkanie...................................

30 dB
Normálna reč ........................... 60 dB
Krik ........................................ 80 dB
Letecký motor (z 3 metrov)...... 130 dB
Zaujímavou vlastnosťou ucha je , že bubienkom prijatý výsledný rozruch rozkladá na jednotlivé tóny. Na tejto vlastnosti ucha je založené vnímanie hudby. Ochrana proti hluku
S technikou a výrobou sa dostáva do ľudského života čím ďalej viac hluku (pouličný ruch, výrobné haly ,letectvo atď. ).
Hluk je nepravidelný zvuk, obsahuje mnoho počuteľných frekvencií(biely hluk). Trvalý príkon príslušnej energie do sluchového orgánu môže porušiť nielen sluch ,ale môže fyzický aj duševný pracovný výkon. Určité pozadie šumu je pre človeka potrebné, ale jeho hlasitosť nesmie prekročiť 20-30 dB. Pre nočný odpočinok je potrebný stav bez hluku. Proti hluku treba bojovať : treba vylúčiť rezonancie výrobných hál, hluk motorov a dopravy tlmiť izoláciou oddeľovaním strojov ,ktoré nemôžu pracovať bez vytvárania hluku atď. Ochrana proti hluku je dôležitou súčasťou pracovnej hygieny. .