الصوتيات السمعية

Site:	Plateforme pédagogique de l'Université Sétif2
Cours:	الصوتيات العامة
Livre:	الصوتيات السمعية

Imprimé par:	مستخدم ضيف
Date:	Sunday 19 May 2024, 01:33

Description

يتناول هذا المحور من الدرس ماهية الصوتيات السمعية و هذا من خلال التعريف بالجهاز السمعي و ألية عمله ومنه كيفية استقبال الصوت و نقله إلى مراكز الدماغ المتخصصة في المعالجة الصوتية

1. ماهية الصوتيات السمعية

تعنى الصوتيات السمعية بدراسة الجهاز السمعي ،و العملية السمعية أي أنها تختص بدراسة الذبذبات الصوتية و تموجات الصوت لحظة استقبالها في أذن السامع ،و كيفية هذا الاستقبال ،و تحوله إلى رسائل مرمزة ،عبر الأعصاب إلى الدماغ ،و حل هذه الرموز في الدماغ .

و عليه فالصوتيات السمعية تهتم بجانبين هما
الجانب العضوي الفيزيولوجي
الجانب النفسي

يهتم هذا الفرع بالفترة التي تقع منذ وصول الموجات الصوتية إلى الأذن حتى إدراكها في الدماغ

2. مراحل الصوتيات السمعية

تحويل الأذن للموجات الصوتية من طاقة فيزيائية إلى طاقة حركية
تحويل الطاقة الحركية إلى نبضات كهروكميائية تنتقل عبر العصب السمعي إلى الدماغ
المستوى الأكوستيكي و هو المستوى الذي تشاركنا فيه بقية الكائنات الحية التي لها جهاز سمعي مشابه لجهازنا ،حيث ندرك الأصوات غير اللغوية كأصوات السيارات و المكيفات و العصافير.
الموستوى الفونيتيكي و في هذا المستوى يقوم الدماغ بالتعرف على الأصوات اللغوية و تحديدها ،لتنقل إلى مستويات لغوية عليا تنتهي بوضع تصور للعبارة المسموعة.

3. تشريح الجهاز السمعي

السمع هو الحاسة الطبيعية التي لابد منها لفهم الأصوات اللغوية، و الوظيفة الأساس لجهاز السمع هي استقبال الاهتزازات الصوتية وتحويلها إلى إشارات تنتقل عبر عصب السمع إلى الدماغ. والأذن هي أول الجهاز السمعي؛ فهي جهاز استقبال الصوت، ووسيلة نقل الموجات الصوتية عبر الأعصاب السمعية إلى مراكز اللغة في الدماغ. لكنها لا تمثل إلا جانبا واحدا من جانبي السمع، وهو الجانب التشريحي الوظيفي الذي يبدأ من الجزء الخارجي للأذن وينتهي حيث تتحول المثيرات الصوتية إلى نشاط عصبي .أما الجانب الأخر فهو الجانب النفسي المتمثل في استجابة الأذن للمثيرات الصوتية الذي يهتم بعمليات إدراك الصوت.

وتنقسم كل أذن إلى ثلاثة أقسام رئيسية ،هي: الأذن الخارجية ،والأذن الوسطى والأذن الداخلية ويحتوي كل قسم من هذه الأقسام على عدد من الأجزاء.

3.1. الأذن الخارجية

الأذن الخارجية Extornal or outer Ear :
يكمن دورها في استقبال الأصوات ،تتكون الأذن الخارجية من :
الصيوان ouricle: هو عبارة عن عضروف مغطى بالجلد وهو الجزء البارز أو الخارجي الظاهر من الأذن وينقسم إلى حلزونة الصيوان الخارجية والداخلية وصحن الأذن ونتوء الصيوان الصغير الذي يقع فوق مدخل القناة السمعية الخارجية. مهمته تجميع الموجات الصوتية وتضخيم الأصوات الضعيفة وإدخال تلك الموجات إلى الأذن الخارجية.
القناة السمعية Auditory meatus : وهي قناة تمتد من الصيوان إلى طبلة الأذن طولها حوالي 2.5 سم وقطرها مابين 6-8 مم، مبطنة بالجلد والشعر والغدد الصملاخية التي تفرز مادة شمعية وظيفتها حماية طبلة والأذن الوسطى من الأجسام الغريبة والغبار والجراثيم. يترتب على تراكم المادة الشمعية إغلاق الأذن، ومن ثم ضعف القدرة السمعية.
طبلة الأذن Ear Drum : وتشكل طبلة الأذن نهاية الطرف الداخلي لصماغ الأذن الخارجية كما تشكل أيضا الجدار الجانبي للأذن الوسطى. وبالرغم من أن غشاء الطبلة يتكون من ثلاث طبقات إلا أن سمكه لا يتجاوز 0.1 مم ويبلغ بعدها 8 مم عرضا و 9 مم ارتفاعا.
طبقات طبلة الأذن الثلاث هي:
الطبقة الخارجية: استمرار لطبقة الجلد المحيط بالقناة السمعية الخارجية.
الطبقة المخاطية: استمرار للغشاء المخاطي الذي يبطن الأذن الوسطى.
طبقة الألياف: تتفرغ من المنتصف وتقل كلما ابتعدنا عن الوسط.
الجزء العظمي لقناة الأذن الخارجية: يحاط هذا الجزء العظمي بعظم الغشاء Mastoid Bone وهو عظم يأتي خلف الأذن يشغل الثلث الداخلي منها. وقد ينمو هذا العظم بشكل يزيد عن اللازم أو عن الوضع الطبيعي .
الخلايا الهوائية بعظم الغشاء Mastoid Air Calls: توجد هذه الخلايا بالمنطقة العظمية خلف الأذن. تمتلئ بدلا من ذلك بسائل أو بالقبح أو الصديد.

3.2. الأذن الوسطى

الأذن الوسطى Oreille moyenne :
هي عبارة عن تجويف يقع بين الأذن الخارجية والأذن الداخلية وهي تتركب من ثلاث عظيمات صغيرة تبدأ بالمطرقة وهي تتركز على السطح الداخلي للطبلة، وتتصل المطرقة بالسندان الذي يتصل بالركاب أو هي حجرة مكونة من 6 جدران بها عظيمات الثلاث: المطرقة، السندان، الركاب.

السلسلة العظميةLa chaine ossiculaire:
تحتوي السلسلة العظمية على ثلاث عظيمات:المطرقة السندان والركاب هذه العظيمات متصلة ببعضها البعض بمفاصل مغطاة بغشاء.

المطرقة Marteau : مكونة من الرأس و العصا
الركابEnclume :وهو الأخف ولكن له دور على الصعيد الفيزيولوجي وله شكل ركاب الحصان.يتكون من رأس وساقين أو محملين متصلين مع قاعدة عظمية الركاب وهذه القاعدة مثبتة في النافذة البيضاوية لحائط القوقعة ومغلق في مكانه بربط حلقي.
السندان Etrier:وهو أثقل العظيمات.
تتعلق سلسة العظيمات في وسط تجويف الأذن بعدد من الأربطة تسمح لها بحرية الحركة بطريقة محددة، وبالتالي فإن اهتزاز طبلة الأذن يحرك المطرقة معه مما يجعل السندان يهتز الركاب.
وظيفة العظام الثلاثة تتعدى مجرد نقل أنماط الذبذبات من الطبلة فهي تعمل على تكبير الأصوات الضعيفة فالأصوات عندما تمر في الشباك البيضاوي والذي لا تزيد مساحتها عن 1/20 من مساحة الطبلة، يؤدي مرورها في الفتحة الضيقة إلى تكبيرها. كما أن قيام العظام الثلاثة بمهمة الروافع تعمل على تركيز التموجات الصوتية الأمر الذي يؤدي في النهاية إلى تكبيرها حوالي خمسين مرة.
قناة أوستاش Trompe d' eustache:تقع بين التجويف الأنفي البلعومي Cavum naso-pharyngien و صندوق الطبلة Caisse de tympan تتكون من جزأين على شكل مخروط مسطح بالعرض و معاكس لقمته:
مخروط عظمي له دور سلبي في تهوية الأذن الوسطى.
مخروط ليفي غضروفي يفتح أثناء البلع و يضمن أيضا التهوية و توازن الضغط لطبلة الأذن من الجانبين، طول قناة أوستاش 36ملم وتمثل القناة العظمية ثلث طولها.
تتمثل وظيفتها في الحفاظ على توازن الضغط بين الأذن الوسطى و الأذن الخارجية.وتعمل قناة أستاكيوس على التخلص من الإفرازات التي تفرزها الأذن الوسطى التي أن تراكمت في القناة تفوق حركة العظيمات.

3.3. الأذن الداخلية

الأذن الداخلية l' oreille interne:
تحتوي الأذن الداخلية على العناصر الحسية العصبية Les éléments neurosensoriels هما عضوان:
الأول مخصص للسمع أو الجهاز القوقعيAppareil cochléaire .
والآخر مخصص للتوازن أو الجهاز الدهليزي .Appareil vestibulaire
هذه الأعضاء الحسية العصبية تقع داخل مجموع تجاويف في الجدار الرقيق المكون للتيه الغشائي Labyrinthe membraneux، بدوره يقع في تجويف عظمي واقي يدعى التيه العظمي.
التيه العظمي Labyrinthe osseux:التيه العظمي أو المحفظة الأذنية Capsule otique محفور داخل العظم الصدغي بالقرب من التيه الغشائي محددة بغشاء العظم، هو اكبر من التيه الغشائي الذي يضمه ويتكيف معه.داخل التيه العظمي نجد سائل يدعى اللمف المحيطي. (A wangh, 2003, Pp194)
التيه الغشائيLabyrinthe membraneux :يحتوي مجموعة تجاويف تتصل فيما بينها بقنوات تشكل نظام مقفل مملوء بسائل اللمف الداخلي.Endolymphe
ينقسم التيه الغشائي إلى قسمين هما:
التيه الأمامي:يمثل القوقعة المخصصة للسمع.
التيه الخلفي:مخصص للتوازن يضم القنوات نصف دائرية و الدهليز. (P.pialoux, 1975, P12).

4. ألية السمع

تشير الدراسات العلمية التي أجريت على قدرة الإنسان على السمع وعلى مدى الموجات الصوتية التي تستطيع الأذن البشرية التقاطها وتفسيرها عند الشخص الطبيعي تقدر مابين 40-20 ألف بيكسل/ الثانية.
يستخدم في مجال السمع ما يسمى بالتردد والذي ينتج عن تردد الأصوات في الثانية الواحدة. ويستخدم الهيرتز (HZ) لقياس مقدار التردد / الثانية وتستطيع أذن الإنسان التقاط الذبذبات مابين 20-20000 هيرتز ويقدر تردد صوت الإنسان الطبيعي مابين 100-8000 هيرتز ويرى العلماء أن الذبذبات التي تقل عن 250 نحسها وأعلى من 8000 هيرتز تضيع في الهواء.
تقاس شدة الصوت بالديسبل (dB) والشدة السمعية تعرف بالعتبة السمعية للفرد والتي تستخدم أساسا في قياس القدرة السمعية للفرد وأذن الإنسان تستجيب للشدة صوتية مابين 0- 110 ديسبل.
وهذا يعني أن أذن الإنسان لا يستجيب إلى أقل من 20 هيرتز وأعلى من 200000 هيرتز وأعلى من 110 ديسبل كشدة صوت

على مستوى الاذن الخارجية يعمل الصوان على تجميع الامواج الصوتية ثم تنقل عبر القناة السمعية الخارجية في الاذن الوسطى حيث تصطدم بطبلة الاذن التي تهتز بشكل يتناسب و شدتها، وتعمل هذه الاهتزازات على تحريك المطرقة و السندان و الركاب على التوالي و بتحريك الركاب ،فان النافذة البيضاوية تدفع للداخل و الخارج مما يؤدي الى تحريك السائل المتواجد داخل القوقعة في الاذن الداخلية حيث يتحرك على شكل موجة منتقلة تسمح للخلايا الشعرية و ارتباطها بالعصب السمعي بارسال الاشارات حول خصائص الصوت الى جذع الدماغ ثم الدماغ و تساعد الموجة المنتقلة على تصنيف محتوى تردد او ذبذبة اي صوت و بالتالي فان المعلومات حول عناصر الصوت نرمز في الاستجابات العصبية المرسلة الى جذع الدماغ و الدماغ ليعمل بدوره على تفسيرها حتى تسمع الاصوات ،و تشمل الاذن الداخلية كذلك على القنوات شبه الهلالية التي تزود الدماغ بالإحساس بالحركة.( ابراهيم الزريقات.ص. 227 ).

إن الصوت الذي كان على شكل موجات ضغط هوائية، عندما كان في الأذن الخارجية، يتحول- عند دخوله إلى الأذن الوسطى- إلى اهتزازات آلية؛ تناسب أجزاء هذه المنطقة، وتمهد لتحويله إلى تموجات سائلية في الأذن الداخلية. وهذه الاهتزازات تؤدي إلى تكبير الذبذبات الصوتية قرابة ثلاثين ديسبلا، وتنظمها وتكيفها مع ضغط الهواء،وتدفعها إلى الأذن الداخلية حيث تصل إلى الجزء ألتيهي في الأذن الداخلية الذي يحوي ثلاثة قنوات هلالية متصلة بالسائل الموجود في قوقعة الأذن cochlee.
وعند وصول هذه الاهتزازات الآلية إلى القوقعة تتحول هذه الاهتزازات- مرة أخرى- إلى إزاحات وتموجات في السائل القوقعي؛حيث يتحرك سائل القوقعة نتيجة حركات الزوائد الشعرية الموجودة في القنوات الهلالية المتصلة به، فتنتقل الذبذبات الصوتية- الناتجة عن التموجات- إلى الأعصاب الذبذبات الصوتية إلى المراكز السمعية في الفصوص الصدغية والمناطق القشرية الدماغية.
وإذا كانت الموجات الهوائية الضغطية تتحول إلى اهتزازات آلية في الأذن الوسطى، ثم تتحول هذه الاهتزازات الآلية إلى إزاحات و تموجات سائلية داخل القوقعة في الأذن الداخلية، فإن هذه الإزاحات و التموجات السائلية تتعرض بعد خروجها من القوقعة لتغيرات أخرى؛ حيث ترسل على هيئة نبضات كهربائية كيماوية –عبر العصب السمعي –إلى الفصوص الصدغية في الدماغ.

5. إدراك أصوات الكلام

إدراك الكلام perceptionمصطلح لغوي نفسي يقصد به تمييز الصوت اللغوي أو الكلام المسموع، أي تمييز أنواع الأصوات من حيث خواصها وسماتها النطقية و الفيزيائية و السمعية (الإكوستيكية)،والاستجابات العصبية اللازمة لها في مناطق اللغة من الدماغ . فإدراك الكلام إذن عملية لا تقتصر على الجوانب السمعية، وإنما ترتبط بوظائف عصبية جانبية محددة في الدماغ.

تشير الدلائل إلى أن إدراك الصوائت أسهل من إدراك الصوامت؛لأن الأولى مجهورة وتمتلك شدة عالية نسبيا، فالمجرى الصوتي الذي يصدرها مفتوح نسبيا في أثناء إصدارها. ولهذا تصدر برنين بارز ذي ترددات عالية ثابتة، تصل إلى مئة ميليمتر في الثانية؛ مما يسمح للمستمع بإدراك النمط الموجي المميز. ومما يزيد الوضوح السمعي للصوائت، قوانين النبر والمقاطع المرتبطة بها، مما ييسر إدراكها وتمييزها.

أما الصوامت فإنها أقل وضوحا من الصوائت، وإن كان المجهور منها أوضح من المهموس، وتختلف الأنفية عن الفموية في درجات الوضوح السمعي الذي يعتمد عليه الإدراك.وأصوات الوقف غالبا ما تكون أوضح في السمع وأسهل في التميز بسبب التدفقات الهوائية، خاصة إذا استطاع المستمع استخدام دلائل سمعية معينة في تحديد طريقة هذه الأصوات ومكانها وجهرها.

يبدأ الإدراك السمعي بعد وصول الذبذبات الصوتية إلى العصب الدماغي الثامن المسمى بالعصب السمعيNerf auditive ، وهو عصب حسي يتصل بالعصب القوقعي في الأذن الداخلية وعصب الدهليز.ثم تنتقل هذه الذبذبات عبر النوى القاعدية السنجابية إلى ساق الدماغ متجهة نحو الفصين الصدغيين الأيسر و الأيمن حيث توجد مناطق الإسقاط السمعية،وأهما المنطقة 41، والمنطقة 42 في خارطة برودمان للدماغ.

تعد المنطقة 41 المنطقة السمعية الأولى التي تختص بتسجيل الأصوات دون إدراكها، أما المنطقة 42،المسماة بالمنطقة السمعية الثانية أو المنطقة السمعية النفسية،فتختص بالإدراك والفهم والتفسير.