Костная проводимость — способ восприятия звука не ухом, а черепом, обычно для этой цели используются скуловые кости.

Человеческое ухо довольно сложный орган, его можно разделить на три части, на три функциональных элемента: внешнее ухо, среднее и внутреннее. Рецепторы, которые отвечают за улавливание вибраций и преобразование их в понятный нашему мозгу сигнал, находятся во внутреннем ухе. В обычном случае вибрацию воздуха во внутреннее ухо передаёт барабанная перепонка, которая находится во внешнем ухе. Но внутреннее ухо также способно преобразовывать колебания кости черепа в звуковые сигналы, именно так стало возможным создать наушники, которые не надеваются на уши и которые не издают привычный нам звук.

Как работает костная проводимость звука

Костная проводимость звука — это способность человека слышать вибрации черепа, с помощью внутреннего уха. Звук — это вибрация газа, т.е. окружающего нас воздуха и наш орган слуха прежде всего настроен на улавливание этих колебаний. Однако, наше внутреннее ухо не находится в изоляции от черепа, оно к нему крепится и с ним неразрывно связано, а раз оно регистрирует колебания, то и колебания кости воспринимает как звук. Особенности колебаний кости заключаются в отличных свойствах, так низкочастотные колебания через передаёт быстрее и эффективнее, чем воздух, а вот высокочастотные наоборот гораздо хуже. Именно поэтому нам наш собственный голос всегда кажется более низким и полным, чем как его слышат окружающие нас люди. В этом легко убедится, если послушать запись собственного голоса сделанную с помощью микрофона. Именно в этом заключается разница воздушной и костной проводимости звука. Конечно, есть и иные различия, однако для нас важно знать, что череп может создавать вибрации достаточной силы, чтобы мы слышали их собственным ухом.

Наше внутреннее ухо способно преобразовывать в звук не только колебание барабанной перепонки, но и вибрацию, которая доходит до неё через кости черепа. Удивительно тут то, что таким образом можно миновать барабанную перепонку и передавать звук непосредственно во внутреннее ухо, сразу на главный звуковой сенсор. Это позволяет слышать звук в довольно высоком качестве даже тем людям, у которых барабанная перепонка по тем или иным причинам перестала функционировать. Они не слышат обычные звуки, а вот если надеть наушники с костной проводимостью, они снова начнут слышать мир и окружающих людей.

Технология костной проводимости известна достаточно давно, но как и любая другая технология ей нужно было время для того, чтобы из экспериментальной превратиться в военную, затем в медицинскую и только потом появится на потребительском рынке.

Самые первые образцы приборов нуждались в хирургической операции по внедрению специального титанового импланта. Но довольно быстро от этой технологии отказались в виду её сложности, не универсальности и необходимости инвазивного вмешательства в организм человека, что всегда влечёт за собой определённые риски.

Сегодня наушники с костной проводимостью достаточно надеть на голову, как и любые другие, и включить их. Требований ни больше, чем от обычных моделей, зато эффект очень любопытный.

Где применяются наушники с костной проводимостью звука

Люди со слабым слухом. Конечно, прежде всего такие наушники нужны людям с повреждённой барабанной перепонкой. Наверняка вы видели много людей с ушными протезами или слуховыми аппаратами. Многие из них это видоизменённые наушники с костной проводимостью звука. Такие слуховые аппараты очень эффективны, а главное недорогие и практичные. С 1977 года, когда начали применять подобные слуховые аппараты и до наших дней более 100000 человек в США имеют подобные протезы и продолжают жить полноценной жизнью не чувствуя себя неполноценными.

Военные. Конечно, военные не могли пройти мимо столь заманчивой технологии. В первую очередь наушники военные применяют по прямому назначению — для радиосвязи между оперативниками во время боевых операций. Одним из главных преимуществ подобных наушников является возможность одновременно слышать что происходит вокруг и продолжать общение. К тому же громкие звуки выстрелов и взрывов почти не влияют на эффективность радиопереговоров, т.к. наушники с костной проводимостью минуют барабанную перепонку. Также военные ценят универсальность подобных наушников и их надёжность.

Спорт. Наушники с костной проводимостью звука отлично подходят для спортсменов во время тренировок. Во время бега, выполнения активных упражнений или даже игры в футбол главное преимущество заключается в том, что спортсмен продолжает отлично слышать то, что происходит вокруг ни в чём себя не ограничивая. Например, футбольные команды во время тренировок используют подобные наушники, чтобы слышать указания тренера, его рекомендации и критику ошибок каждого из игроков. Эта возможность значительно увеличила эффективность тренировок, их скорость и удобство проведения. Ну, а для обычных граждан, которые решили заняться вечерними пробежками или ездой на велосипеде такие наушники станут незаменимы, т.к. на улице могут возникнуть разные ситуации, на которые нужно реагировать мгновенно услышав подозрительный или предупреждающий звук. Например, звук приближающегося автомобиля или лай собаки.

Подводные операции.

Думаю, многие не задумывались о том как общаются водолазы между собой. До момента создания специальных подводных наушников с костной проводимостью единственной возможностью общения были жесты. Но теперь есть несколько моделей подводных наушников с помощью которых несколько водолазов могут сказать друг другу несколько слов. Конечно, звук будет нечётный из-за того, что человеку приходится говорить с шлангом во рту. Но если водолазы являются сработанной командой и договорились общаться краткими командами, возможности гаджетов и человека вполне достаточны, чтобы понять друг друга и действовать сообща. Наверное, это один из самых необычных способов применения костной проводимости звука.

Каким будет звук в наушниках костной проводимости

Как я уже писал, звук генерируется путём вибрации специальных генераторов, которые соприкасаются с вашей головой в местах, где прослойка кожи, мышц и жира минимальна, чтобы вибрация наиболее эффективна передавалась на кость и достигала внутреннего уха.

По этой причине звук будет иной, не такой к какому вы привыкли, но всё же он узнаваем. А если послушать такие наушники пару часов, вы привыкните к его особенностям и сможете использовать как обычные наушники. С той лишь разницей, что ваши уши не будут ничем закрыты и вы будете прекрасно слышать то, что происходит вокруг вас.

Обычно вибрацию создаёт специальный пьезодинамик, который способен создавать вибрацию необходимой частоты и амплитуды, чтобы ваши уши могли принять её за звук.

В целом эти наушники считаются более безопасными для слуха, чем традиционные модели, т.к. передать достаточную энергию через кости для того, чтобы повредить внутренее ухо текущие бытовые модели просто не способны. Поэтому такие наушники можно смело давать детям и пожилым людям, которые слабо разбираются в технологиях. Они просто не смогут себе навредить.

Однако, помните, что в будущем могут появится новые модели с более мощным пьезодинамиком, которые уже смогут при длительном прослушивании на максимальной громкости негативно влиять на слух.

Зачем нужны наушники костной проводимости, если вы не спортсмен, не военный и не водолаз?

Наушники с костной проводимостью дают одно большое преимущество перед любыми традиционными наушниками — они не перекрывают ваш слух для окружающего звука. А это значит, что их возможно применять в очень широком спектре видов деятельности.

• В офисе. Вам нужно слышать собеседников через Skype, но при этом оставаться в курсе того, что происходит вокруг вас и быть доступным для сотрудников. Согласитесь, неприятно, когда вам кто-то нужен, он сидит в трёх метрах от вас, но вы не можете просто обратиться к нему, т.к. он сидит в обычных наушниках и вас не слышит.
• Просмотр фильмов. Молодые родители должны особенно оценить эту возможность: вы можете смотреть фильм в то время, пока ваш ребёнок спит, но в то же время вы сразу же услышите если он проснётся.
• Слушать музыку или разговаривать за рулём. Конечно, если вы за рулём, то лучше всего вообще не разговаривать по телефону, однако, не всегда наши желания совпадают с реальностью. Очень часто случаются срочные звонки на которые нужно ответить здесь и сейчас. Для таких случаев наушники с костной проводимостью подойдут отлично, т.к. вы будете слышать всё, что происходит вокруг вас и одновременно разговаривать по телефону так, словно ваш собеседник сидит рядом с вами на соседнем кресле. Руки свободны, уши свободны — безопасность максимальна.
• Путешествие по городу. Гулять или кататься по улицам города приятно и весело, но всегда нужно помнить о том, что это может быть опасно. Вы должны слышать что происходит вокруг вас и подобные наушники это могут обеспечить. Вы слушаете музыку, подкаст или разговариваете по телефону, при этом слышите всё вокруг. На первый взгляд это кажется пустяком, однако, привыкнув к такому уровню свободы вы уже не сможете обходится без него.
• Риск для слуха. Если слушать обычные наушники во время езды в общественном транспорте или в метро, есть риск ухудшить слух. Как мы обычно поступаем если музыку слышно плохо? Правильно, увеличиваем громкость. Так мы будем делать до тех пор, пока музыка не начнёт звучать приемлемо для нас, но в этом кроется опасность повреждения слуха, ведь в абсолютном значении подобная громкость может быть вредной для слуха. Наушники с костной проводимостью частично решают эту проблему — вы просто не сможете сделать их достаточно громкими для того, чтобы вызвать повреждение слуха.

Часто задаваемые вопросы о наушниках с костной проводимостью звука

1. Помогут ли мне наушники с костной проводимостью, если у меня повреждён слух и обычные наушники я слышу очень плохо?

   Возможно, костная проводимость поможет, всё зависит от того какая часть уха была повреждена. Если повреждена барабанная перепонка или органы среднего уха, наушники могут значительно улучшить восприятие звука. Если же пострадало внутреннее ухо, такие наушники будут не сильно эффективнее обычных моделей. В любом случае нужно обратиться к врачу для получения более точного ответа.

2. Какие наушники с костной проводимостью лучшие на данный момент?

   На момент написания статьи мы считаем, что для обычного слушателя с нормальным слухом, лучшей моделью станут AfterShokz Trekz Air.

3. Будут ли наушники с костной проводимостью звучать также хорошо, как обычные наушники?

   Нет, они не будут звучать также хорошо. Звук будет другим, не хуже и не лучше, просто он будет восприниматься вашим слухом иначе. Например, низкие частоты вы будете слышать больше не как звук, а как вибрацию. Тяжело описать это чувство, но, фактически, вы будете все звуки слышать от вибрации кости, а потому все они будут звучать несколько иначе. Например, среднечастотные звуки будут звучать довольно похоже, а вот низкие и высокие частоты вы будете слышать иначе. Вообще, если рассматривать такие наушники с точки зрения аудиофила, они, конечно, не могут тягаться с обычными. Но у них есть множество других преимуществ, и качества их звучания вполне хватает для того, чтобы слушать музыку в фоновом режиме. Согласитесь, когда вы совершаете получасовую пробежку вас меньше всего будет волновать насколько чисто играют низкие частоты или насколько достоверно звучит вокал певицы. Вам просто нужна музыка, чтобы держать ритм и драйв, а для этого костной проводимости хватит.

4. В чём разница между обычными наушниками и наушниками с костной проводимостью в техническом смысле для конечного пользователя?

   Вся разница в методе создания вибрации. Обычные наушники создают вибрацию воздуха, т.е. газа, которая улавливается барабанной перепонкой и уже её вибрацию воспринимает внутреннее ухо и переводит в сигнал для мозга. Эти наушники должны не просто сотрясать воздух, а наводить вибрацию на кость черепа, т.е. в них должен быть весьма мощный излучатель вибраций, который в свою очередь требует хороший источник питания. По этой причине все наушники с костной проводимостью имеют собственный источник питания, даже если они не .

5. Могут ли наушники с костной проводимостью вызвать нарушение слуха?

   Теоретически, да, если слушать их продолжительное время на максимальной громкости, как и в случае с обычными наушниками. Но на наше счастье бытовые модели на это не способны, их максимальная громкость находится на нормальном уровне, злоупотребить которой просто не получится. Тем не менее, в будущем вполне могут выйти модели с очень высокой громкостью, поэтому вы должны знать, что очень громко слушать их тоже не стоит. Всё таки, ваш слух важнее, чем любая музыка, пусть даже та, которая очень вам нравится.

6. Можно ли использовать наушники с костной проводимостью одновременно с слуховым аппаратом?

   Да, если конструкция слухового аппарата не мешает наушникам, их возможно использовать одновременно. В этом нет никаких трудностей.

Рейтинг Топ-10 самых лучших наушников с костной проводимостью звука

Хочу сделать небольшое отступление и объяснить почему о каждой модели в рейтинге написано довольно мало текста с описанием и свойствами. На текущий момент разница в звучании между наушниками, конечно, есть, но это совсем не та разница, которую мы оцениваем при прослушивании традиционных наушников, поэтому описывать характер звучания не имеет смысла. Просто запомните, что самый лучший звук у наушников компании AfterShokz, все остальные наушники звучат чуть хуже. Но даже у AfterShokz звук нельзя наградить такими эпитетами, как волшебный, потрясающий или невероятный. Он просто хороший для моделей с костной проводимостью и не больше. Отлично подойдёт для звонков и фонового прослушивания музыки, но никак для наслаждение музыкой сидя дома в удобном кресле с пледом и чашечкой горячего какао.

Дизайн почти всех наушников очень схож и отличается в небольших деталях, т.к. у них есть очень жёстко ограниченный просто для вариаций. Пьезодинамик должен плотно прилегать к кости и все современные производители сошлись на том, что удобнее и эффективнее всего прижимать его к выступающей части скулы. По этой причине форма и стиль наушников почти одинаков у всех производителей. Нельзя сделать квадратный самолёт, он просто не полетит вопреки законам аэродинамики, точно также и наушники с костной проводимостью — их внешний вид и стиль жёстко задан требованиями для возможности проигрывания звука.

Поэтому мы выстроили наушники в соответствиями с нашими личными впечатлениями от наушников, а не столько от объективных их свойств. Таковы реалии современного положения дел на этом рынке.

AfterShokz TREKZ Air

Мы долго думали какую модель от AfterShokz поставить на первое место, и решили, что это будут AfterShokz TREKZ Air. Это одна из последних моделей, в которой инженеры компании постарались учесть все пожелания пользователей и применить весь личный опыт полученный во время проектирования предыдущих моделей. Получились лёгкие, гибкие и красивые наушники.

Модель выпускается в трёх цветах:

• Лесной зелёный;
• Полночный голубой;
• Насыщенный серый.

Наушники оснащены современным модулем Bluetooth 4.2 и поддерживает одновременное подключение с двумя устройствами, например, вы можете подсоединить наушники к ноутбуку и телефону в одно и тоже время.

Время автономной работы наушников до 6 часов.

Основным отличием от модели AfterShokz TREKZ Titanium, которая занимает второе место — наличие дополнительных микрофонов для шумоподавления при разговоре по телефону, чтобы ваш голос звучат ясно и чисто.

Плюсы:

• Малый вес;
• Хорошее качество звука;
• 2 микрофона для шумоподавления;
• Долгая автономная работа — до 6 часов;
• Возможность одновременного подключения к нескольким устройствам;
• Гибкий и надёжный корпус;
• Защита от брызг и пота.

Минусы:

• При длительном прослушивании в течении нескольких часов возможен дискомфорт в районе контакта пьезодинамика с головой.

Эта модель является ближайшим родственником победителя нашего рейтинга и его предшественником.

Наушники доступны в трёх цветах:

• Океанский голубой;
• Цвет плюща;
• Насыщенно серый.

Наушники AfterShokz TREKZ Titanium имеют на борту модуль Bluetooth 4.1 и могут одновременно подключаться к двум источникам звука.

Крепление, конструкция и внешний вид наушников являются почти полным совершенством, существенных недостатков у модели нет. Можно, конечно, придраться к тому, что при использовании наушников неудобно задирать голову вверх, но вспомните хоть один случай когда вам это было необходимо? Даже во время занятий в тренажёрном зале эти наушники совершенно не мешают.

Когда вы только начнете использовать наушники у вас будут странные и непривычные ощущения от процесса прослушивания музыки, но уже через несколько дней вы к этому привыкните и совершенно перестанете замечать наушники на голове.

Плюсы:

• Стильный внешний вид;
• Защита от брызг и пота;
• Высокое качество сборки и материалов;
• Удобное управление;
• Долгая автономная работа — до 6 часов.

Минусы:

• Высокая стоимость;
• Неудобно поднимать голову вверх при прослушивании наушников.

Vibrabeats Vidonn

Vibrabeats Vidonn это весьма достойные вашего внимания наушники с костной проводимостью звука.

Качество звука находится на уровне лидеров на этом рынке, возможно, оно чуть хуже, но заметно это лишь при прямом сравнении, а потому не стоит заострять на этом внимание.

Одной из главных особенностей модели является их внешний вид и очень лёгкий вес.

Любопытно, что в инструкции написано, что сигнал от Bluetooth может быть нестабильным, если вы держите телефон в левом кармане джинс, а если в правом, то всё будет в порядке. Однако, при личном общении с наушниками никаких проблем я не заметил, сигнал был стабилен из любого кармана. Возможно, производитель просто подстраховался.

В прошлом, когда наушники только выходили на потребительский рынок, они все страдали одной проблемой — большим весом из-за встроенных аккумулятором. Поэтому долго носить их было неудобным. Сегодня эта проблема уходит в прошлое, например эти наушники весят всего 28 граммов. Благодаря хорошей эргономике на голове Vibrabeats Vidonn почти не ощущаются.

Плюсы:

• Хорошее соотношение цена/качество;
• Приятный внешний вид;
• Качественные материалы, хорошее качество сборки;
• Защита от пыли, брызг и пота;
• Долгое время автономной работы — до 6 часов;
• Удобное управление музыкой.

Минусы:

• Производитель предупреждает о нестабильном Bluetooth сигнале. В моём случае всё было в порядке, но предупредить об этом стоит.

Что такое костная проводимость?

Упрощенно наша слуховая система делится на три части: наружное ухо, среднее и внутреннее. Когда мы слышим чужую речь или музыку, мы воспринимаем звук с помощью воздушной проводимости — он проходит по наружному слуховому проходу к среднему, а затем к внутреннему уху.

При костной проводимости звук, преобразованный в вибрацию, минует внешний проход и средний, отправляясь напрямую к внутреннему уху.

Это какие-то нанотехнологии?

Ничего нового в данном способе передачи звука нет, однако достоянием широкой общественности костная проводимость была не всегда. До последнего десятилетия с этим способом работали исключительно в медицине, так как при определенных патологиях костная проводимость была единственным способом для человека услышать звуки. Исторический пример использования костной проводимости — творчество «глухого» Бетховена, который прикладывал специальные отводящие трубки к инструменту и к костям черепа.

Где еще применяется костная проводимость?

Наука. Например, при изучении подводного мира аквалангисты для связи с поверхностью используют данный тип передачи звуков. Это обусловлено строением костюмов и тем, что подобные динамики хорошо поддаются герметизации.

Армия. Гарнитуры с костной проводимостью звука не закрывают уши: можно принимать команды, но при этом реагировать на окружающие звуки.

Любительский спорт и туризм. Причины те же — гарнитуры с костной проводимостью позволяют слышать больше: и звуки музыки, и все, что происходит вокруг, за счет того, что уши остаются открытыми для воздушной проводимости. Это позволяет обезопасить себя от внешних опасностей и при этом поддерживать постоянную связь с другими участниками турнира, забега или туристического похода.

А это не вредно?

Нет, костная проводимость звука — биологическая способность организма, и восприятие звуков таким способом не «вскипятит» ваш мозг и не нанесет никакого вреда костям черепа. Это легко проверить: заткните уши, скажите что-нибудь — вы прекрасно слышите себя. С первых дней жизни звук собственного голоса мы воспринимаем через кости — используем костную проводимость звука.

Так, а что с музыкой?

Первыми, кто открыл костную проводимость для простых пользователей, была компания Google. В первой версии Google Glass был встроенный в дужку динамик, который обеспечивал передачу звука таким способом. Сегодня гарнитуры, которые позволяют «слышать больше», стали доступнее и их действительно используют для прослушивания музыки или аудиокниг. Международная компания Aftershokz производит целый ряд наушников, чья работа строится на основе костной проводимости звука.

Сейчас в линейке четыре основные модели: флагманская новинка Aftershokz Trekz Air, Aftershokz Trekz Titanium, Aftershokz Bluez 2S и модель Sportz. Все модели кроме Sportz — беспроводные.

Звук совсем не отличается?

Восприятие звука действительно будет отличаться от того, что вы привыкли слышать в обычных наушниках. Это происходит из-за неполной изоляции — из-за этого звук слегка «рассеивается». С другой стороны — такой способ восприятия бережет барабанные перепонки. Они, поверьте, гораздо более хрупкие, чем кости.

Еще одно отличие — в басах. Динамик в гарнитурах Aftershokz — это металлическая пластина, которая преобразует звук в колебания или вибрации. То есть глубокие басы вы не слышите, а ощущаете. Это похоже на ощущения, которые человек испытывает во время концерта — вибрации передаются тактильно и вы ощущаете легкое подрагивание. В наушниках эффект будет похожим, но в несколько раз слабее.

Воздушные звуковые волны от источника звука, распространяясь, по наружному слуховому проходу достигают барабанной перепонки и вызывают ее колебания, которые через систему слуховых косточек передаются на овальное окно. Смещение стремени в полость лестницы преддверия вызывает колебания перилимфы, которые через геликотрему передаются перилимфе барабанной лестницы, и происходит смещение мембраны круглого окна в сторону барабанной полости среднего уха (рис. 56).

Рис. 56. Схема распространения звуковых колебаний в улитке:

1 - наружное ухо, 2 - среднее ухо, 3 - улитка

Упругость мембраны круглого окна позволяет перилимфе смещаться между овальным и круглым окнами при воздействии звуковых волн. Колебания перилимфы верхнего канала улитки через тонкую вестибулярную мембрану передаются на эндолимфу улиткового протока. В результате перемещений перилимфы и эндолимфы приводится в движение основная мембрана с расположенным на ней кортиевым органом, что вызывает колебание волосковых клеток . Волоски этих клеток, касаясь покровной мембраны,деформируются , что является причиной возникновения возбуждения (потенциала действия) в рецепторных слуховых клетках. Таким образом, во внутреннем ухе происходит преобразование физической энергии звуковых колебаний в возбуждение слуховых клеток, возникающие нервные импульсы по волокнам слухового нерва и проводящим нервным путям поступают в подкорковые отделы, а затем – в слуховую сенсорную зону коры головного мозга. Экспериментально установлено, что в улитке при звуковом раздражении возникают переменные электрические токи, которые по своему ритму и величине полностью повторяют частоту и силу звуковых колебаний. Улитка как бы играет роль микрофона, преобразующего механические колебания в электрические потенциалы.

4. Слуховые косточки. Строение и участие в формировании слуха.

СЛУХОВЫЕ КОСТОЧКИ - комплекс из мелких косточек в среднем ухе. Находятся в барабанной полости три маленькие слуховые косточки - молоточек, наковальня и стремя. Колебания барабанной перепонки (в барабанной полости) улавливаются молоточком, усиливаютсядвижениями наковальни и передаются на стремечко,

которое соединено с овальным окном в УЛИТКЕ внутреннего уха.

1.Молоточек снабжен округлой головкой, которая при посредстве шейки, соединяется с рукояткой.

2. Наковальня, имеет тело, и два расходящихся отростка, из которых один более короткий, направлен назад и упирается в ямку, а другой - длинный отросток, идет параллельно рукоятке молоточка медиально и кзади от нее и на своем конце имеет небольшое овальное утолщение, сочленяющееся со стременем.

3. Стремя, по своей форме оправдывает свое название и состоит из маленькой головки, несущей сочленовную поверхность для наковальни и двух ножек: передней, более прямой, и задней, более изогнутой, которые соединяются с овальной пластинкой, вставленной в окно преддверия. В местах сочленений слуховых косточек между собой образуются два настоящих сустава с ограниченной подвижностью. Пластинка стремени соединяется с краями при посредстве соединительной ткани.

Слуховые косточки укреплены, кроме того, еще несколькими отдельными связками. В целом все три слуховые косточки представляют более или менее подвижную цепь, идущую поперек барабанной полости от барабанной перепонки к лабиринту. Подвижность косточек постепенно уменьшается в направлении от молоточка к стремечку, что предохраняет спиральный орган, расположенный во внутреннем ухе, от чрезмерных сотрясений и резких звуков.

Цепь косточек выполняет две функции:

1) костную проводимость звука

2) механическую передачу звуковых колебаний к овальному окну преддверия.

5. Строение внутреннего уха. Звуковой и вестибулярный анализатор. Анатомия, физиология. Ототопика.

Внутреннее ухо, или лабиринт, располагается в толще пирамиды височной кости между барабанной полостью и внутренним слуховым проходом, через который выходит из лабиринта.

Костный лабиринт состоит из: вестибулярный лабиринта, костного лабиринта, перепончатого лабиринта, улитки; преддверия; полукружных каналов.

У современного человека улитка находится впереди, а полукружные каналы сзади, между ними расположена полость неправильной формы - преддверие. Внутри костного лабиринта находится перепончатый лабиринт, который имеет точно такие же три части, но меньших размеров, а между стенками обоих лабиринтов находится небольшая щель, заполненная прозрачной жидкостью - перилимфой.

Улитка. Каждая часть внутреннего уха выполняет определенную функцию. Улитка является органом слуха: звуковые колебания, которые из наружного слухового прохода через среднее ухо попадают во внутренний слуховой проход, в виде вибрации передаются жидкости, заполняющей улитку. Внутри улитки находится основная мембрана (нижняя перепончатая стенка), на которой расположен Кортиев орган - скопление разнообразных опорных клеток и особых сенсорно-эпителиальных волосковых клеток, которые через колебания перилимфы воспринимают слуховые раздражения в диапазоне 16-20000 колебаний в секунду, преобразуют их и передают на нервные окончания VIII пары черепных нервов - преддверно-улиткового нерва; дальше нервный импульс поступает в корковый слуховой центр головного мозга.

Преддверие и полукружные каналы - органы чувства равновесия и положения тела в пространстве. Расположены в трёх взаимно перпендикулярных плоскостях и заполнены полупрозрачной студенистой жидкостью; внутри каналов находятся чувствительные волоски, погруженные в жидкость, и при малейшем перемещении тела или головы в пространстве жидкость в этих каналах смещается, надавливая на волоски и порождая импульсы в окончаниях вестибулярного нерва - в мозг мгновенно поступает информация об изменении положения тела. Работа вестибулярного аппарата позволяет человеку точно ориентироваться в пространстве при самых сложных движениях - например, прыгнув в воду с трамплина и при этом несколько раз перевернувшись в воздухе, в воде ныряльщик мгновенно узнаёт, где находится верх, а где - низ.

Различают костный и перепончатый лабиринты, причем последний лежит внутри первого. Костный лабиринт, представляет ряд мелких сообщающихся между собой полостей, стенки которых состоят из компактной кости. В нем различают три отдела: преддверие, полукружные каналы и улитку; улитка лежит спереди, медиально и несколько книзу от преддверия, а полукружные каналы - кзади, латерально и кверху от него.

Преддверие , образующее среднюю часть лабиринта, - небольшая, приблизительно овальной формы полость, сообщающаяся сзади пятью отверстиями с полукружными каналами, а спереди - более широким отверстием с каналом улитки. На латеральной стенке преддверия, обращенной к барабанной полости, имеется отверстие, занятое пластинкой стремени. Другое отверстие, затянутое находится у начала улитки. Посредством гребешка, проходящего на внутренней поверхности медиальной стенкипреддверия, полость последнего делится на два углубления, из которых заднее, соединяющееся с полукружными каналами. Под задним концом гребешка на нижней стенке преддверия находится небольшая ямка, соответствующая началу перепончатого хода улитки.

Костные полукружные каналы , - три дугообразных костных хода, располагающихся в трех взаимно перпендикулярных плоскостях. Передний полукружный канал, расположен вертикально под прямым углом к оси пирамиды височной кости, задний полукружный канал, также вертикальный, располагается почти параллельно задней поверхности пирамиды, а латеральный канал, лежит горизонтально, вдаваясь в сторону барабанной полости. У каждого канала две ножки, которые, однако, открываются в преддверии только пятью отверстиями, так как соседние концы переднего и заднего каналов соединяются в одну общую ножку. Одна из ножек каждого канала перед своим впадением в преддверие образует расширение, называемое ампулой.

Перепончатый лабиринт, лежит внутри костного и повторяет более или менее точно его очертания. Он содержит в себе периферические отделы анализаторов слуха и гравитации. Стенкиего образованы тонкой полупрозрачной соединительнотканной перепонкой. Внутри перепончатый лабиринт наполнен прозрачной жидкостью - эндолимфой.Т.К.перепончатый лабиринт несколько меньше костного, то между стенками того и другого остается промежуток - перилимфатическое пространство, наполненное перилимфой. В преддверии костного лабиринта заложены две части перепончатого лабиринта: эллиптический мешочек и сферический мешочек. Перепончатый лабиринт в области полукружных протоков подвешен на плотной стенке костного лабиринта сложной системой нитей и мембран. Этим предотвращается смещение перепончатого лабиринта при значительных движениях. Ни перилимфатическое, ни эндолимфатическое пространства «не закрыты намертво» от окружающей среды. Перилимфатическое пространство имеет связь со средним ухом через окна улитки и преддверия, которые эластичны и податливы. Эндолимфатическое пространство связано через эндолимфатический проток с эндолимфатическим мешочком, лежащим в полости черепа; он является эластичным резервуаром, который сообщается с внутренним пространством полукружных протоков и остальным лабиринтом.

Несмотря на то, что технология костной проводимости звука известна издавна, для многих это - по-прежнему «диковинка», вызывающая целый ряд вопросов. Ответим на некоторые из них.

Спорт . Широко известны модели спортивных наушников и гарнитур с использованием данной технологии, так как это позволяет спортсменам слушать музыку, говорить по телефону, но при этом контролируя окружающую обстановку, так как ушные раковины остаются открытыми и способными воспринимать внешние звуки !

Военная отрасль . По той же причине устройства на базе технологии костной передачи звука используются среди военных, так как это позволяет им общаться, передавать друг другу сообщения, не теряя контроль над ситуацией, оставаясь восприимчивыми к звукам внешнего мира.

Дайвинг . Применение технологий костной передачи звука в «подводном мире» во многом обусловлено свойствами костюма, которые не предполагает возможности погружать с иными средствами связи. Впервые об этом додумались еще в 1996 году, о чем есть соответствующий патент . И среди наиболее известных пионерских устройств такого характера можно привести в пример разработки Casio .

Также технология применяется в различных «бытовых» сферах, на прогулках, во время поездок на велосипеде или в автомобиле в качестве гарнитуры.

Безопасно ли это

В обычной жизни мы постоянно сталкиваемся с технологией костной проводимости, когда что-то произносим: именно костная проводимость звука позволяет нам слышать звук собственного голоса, и, кстати, как более «восприимчивая» к низким частотам она и делает так, что на записи наш голос кажется нам выше.

Второй голос в пользу этой технологии - ее широкое применение в медицине. Учитывая же и факт, что барабанные перепонки более чувствительный орган, то использование устройств костной проводимости, например, наушников, еще более безопасно для слуха, нежели использование обычных наушников.

Единственный временный дискомфорт, который может ощутить человек - легкая вибрация, к которой быстро привыкаешь. Это основа технологии: звук через кость передается с помощью вибрации.

Открытые уши

Еще одно ключевое отличие от других способов передачи звука - открытые уши. Так как барабанные перепонки не участвуют в процессе восприятия, то раковины остаются открытыми, и данная технология людям без дефектов слуха позволяет слышать и внешние звуки, и музыку/телефонный разговор!

Наушники

Самый известный пример «бытового» использования технологии костной проводимости - наушники, и среди них первыми и самыми лучшими остаются модели и .

История компании говорит о том, что они не сразу вышли на широкую аудиторию пользователей, долгое время до того сотрудничая с военными. Наушники обладают выдающимися для такого класса устройств характеристиками и постоянно модернизируются.

Технические характеристики Aftershokz:

• Тип динамиков: преобразователи для костной проводимости
• Частотный диапазон: 20 Гц – 20 кГц
• Чувствительность динамиков: 100 ±3 дБ
• Чувствительность микрофона: -40 ±3 дБ
• Версия Bluetooth: 2.1 +EDR
• Совместимые профили: A2DP, AVRCP, HSP, HFP
• Диапазон связи: 10 м
• Тип батареи: литий-ионная
• Время работы: 6 часов
• Режим ожидания: 10 дней
• Время зарядки: 2 часа
• Цвет: черный
• Вес: 41 грамм

Могут ли навредить слуху

Любые наушники могут навредить слуху на высокой громкости. Рисков с наушниками, которые работают на базе костной проводимости сильно меньше, так как не затрагиваются напрямую самые чувствительные органы слуха.

Можно ли прислонить обычные наушники к черепу и слушать звук

Нет, так не выйдет. Все наушники с технологией костной проводимости работают по особому принципу, когда звук передается с помощью вибрации, именно поэтому даже у проводных наушников есть дополнительный источник питания, встроенный аккумулятор.

Заменяют ли наушники слуховой аппарат

Наушники не усиливают звук, поэтому заменить слуховой аппарат они не могут, однако в ряде случаев нарушения воздушной проводимости звука, например, возрастных, такие наушники могут помочь отчетливей различать услышанное.

Ее длина около 3,5 см. Основная функция евстахиевой трубы вентиляционная. Благодаря этому соединению барабанной полости с носоглоткой поддерживается одинаковое давление по обе стороны барабанной перепонки.
При нарушениях проходимости трубы и уменьшении воздушного давления в барабанной полости втяжение барабанной перенонки ведет к увеличению акустического сопротивления звукопроводящей системы и слух снижается примерно на 15 дб для низких звуков. Вследствие всасывания кислорода его парциальное давление понижается и когда оно падает ниже 60 мм ртутного столба, т. е. ниже давления в капиллярах, из них начинается просачивание жидкости в полость среднего уха.

Нарушения проходимости трубы отражаются и на величине внутрилабиринтного давления (Кобрак).
В норме вентиляционная функция обеспечивается актом глотания и зевания, при которых трубы открываются.

Евстахиева труба выполняет и дренажную функцию, благодаря которой жидкость из барабанной полости может эвакуироваться в носоглотку. Это способствует очистке среднего уха и защищает его от инфекции.

Костная проводимость звука

Помимо обычного пути через воздух , звуковые волны могут дойти до улитки и по костному (или тканевому) пути и вызвать раздражение рецептора.
Это имеет место, в частности, тогда, когда вибрирующий предмет соприкасается с черепом , зубами или другими плотными тканями, хотя и в обычных условиях, при воздушной проводимости, часть энергии звука попадает в лабиринт по тканям черепа.

Большое значение костная проводимость звука приобретает при поражениях звукопроводящей системы уха.
Касаясь механизма костной проводимости , Бецольд отмечал, что вибрация костей черепа передается на стремя и в конце концов возбуждение рецептора возникает благодаря вибрациям стремени (остеотимпанальный путь).

В настоящее время доказано , что существует и чисто костная проводимость, причем раздражение рецептора может осуществляться помимо стремени (опыты с удалением стремени).

При этом происходит компрессия лабиринтной капсулы и усиленное давление на лимфу, вследствие которого мембраны окон выпячиваются в сторону барабанной полости. В фазе декомпрессии мембраны занимают свою обычную позицию. При этом величина сдвига мембраны круглого окна будет превалировать ввиду ее большей податливости (отсутствие костной основы и круговой связки). Сопротивление же подножной пластинки увеличено еще системой косточек и барабанной перепонкой.

Считается, что в норме подвижность мембраны круглого окна примерно в 5-7 раз больше, чем подножной пластинки, и поэтому при компрессии улитки возникает смещение столба лимфы в сторону круглого окна и основная мембрана выпячивается в направлении scala tympani. При одинаковом сопротивлении окон никакого выгиба основной перепонки не получилось бы.
Этот вид костной проводимости называется компрессионным .

Очевидно, чем больше разница в сопротивлении со стороны обоих окон тем больше будет сдвиг. При этом механизме анкилоз стремени подведет к усилению костной проводимости. Легко видеть, что и при этом механизме состояние окон играет существенную роль, хотя они и не участвуют как проводники звуковых колебаний в лабиринт. Компрессионный механизм доминирует при частых колебаниях, когда в костях черепа наблюдаются зоны сжатий и разрежений.

Кроме того, существуют и другие механизмы костной проводимости . Так, например, при малых частотах черен не только испытывает сжатие и декомпрессию, но приходит в колебание как целое, производя при приложении вибратора ко лбу движения вперед и назад, а при приложении к сосцевидному отростку - колебания во фронтальной плоскости. При этом благодаря инерции цепи слуховых косточек, свободно подвешенных на связках, череп то подвигается на стремя, то отходит, т. е. получается смещение между краем овального окна и подножной пластинкой.

Этот модус называется инерционной костной проводимостью [Барани (Ваrаnу)]. Он превалирует при проведении малочастотных звуков. В отличие от компрессионной проводимости здесь главное значение имеет подвижность стремени, поэтому при анкилозе стремени компрессионная проводимость будет усилена, а инерционная - уменьшена. Их общим свойством является то, что звуковая энергия действует изнутри улитки кнаружи, а при обычной воздушной проводимости энергия действует снаружи внутрь.

Кроме этих основных механизмов действия звуков по костной проводимости, имеются и добавочные механизмы. Так, например, колебания черепа часть своей энергии передают окружающему воздуху и звуковые волны обычным путем, через трансформационный аппарат, доходят до улитки.

Колебания же костных стенок слухового прохода и стенок барабанной полости часть своей энергии передают воздуху и воздуху барабанной полости и таким путем доходят до улитки.

Наконец, Бекеши придает известное значение колебаниям нижней челюсти, которые вызываются инерционным путем. Эти колебания вызывают соответствующие периодические сжатия и разрежения воздуха в слуховом проходе.

Как видно, эти добавочные пути по механизму действия ближе стоят к обычной воздушной проводимости, при которой звуковая энергия действует снаружи внутрь. Поэтому исследования при помощи костной проводимости являются сложным методом, при котором действуют многочисленные механизмы, оказывая свое влияние в различной степени - в зависимости от характера звука и от патологических изменений в звукопроводящем аппарате.

Особый способ подведения звука к улитке заключается в применении звукового зонда - вибрирующего стержня. Он позволяет сравнивать костную проводимость с результатами, полученными при приложении стержня к разным структурам звукопроводящего аппарата (к барабанной перепонке в области короткого отростка, к головке или подножной пластинке стремени и т. д.). Сравнение данных (остроты слуха), полученных при подведении звука к отдельным структурам, дает возможность судить о сохранности или нарушениях их функций.

Среди многих неизвестных один важный факт можно считать установленным. Каким бы путем (по воздушной или костной проводимости) ни доставлялся звук к кортиевому органу, в конце концов, возбуждение происходит благодаря тождественным процессам (передвижению столба лимфы и выгибу основной мембраны). Это было доказано Бекеши: подводя к уху звуки одинаковой силы и высоты по воздушной и костной проводимости, но противоположные по фазе, ему удалось получить интерференцию и погасить слуховое ощущение.