Tần số âm thanh: định nghĩa nguyên lý vị trí thính giác

Rõ ràng rằng âm thanh tần số thấp gây ra sự vận động tối đa của màng nền ở gần đỉnh ốc tai và âm thanh tần số cao làm vận động màng nền gần nền ốc tai. Âm thanh có tần số trung bình tác động lên màng nền ở khoảng giữa của hai đầu tận cùng. Hơn nữa, có một cấu trúc không gian của sợi thần kinh trong ốc tai, dọc theo từ ốc tai lên vỏ não. Sự ghi nhận tín hiệu trong bộ máy thính giác của thân não và trong vùng thu nhận thính giác của vỏ não cho thấy rằng mỗi neutron của não được kích hoạt bởi một tần số âm thanh của riêng nó. Vì vậy, phương pháp chủ yếu để hệ thần kinh phát hiện ra các tần số âm thanh khác nhau là xác định vị trí trên màng nền nơi mà nó được kích thích nhiều nhất, nó được gọi là nguyên lý vị trí trong xác định tần số âm thanh.

Hình. A, Dạng biên độ dao động của màng đáy đối với âm tần số trung bình. B, Các mẫu biên độ cho âm thanh có tần số từ 200 đến 8000 chu kỳ / giây, cho thấy các điểm có biên độ cực đại trên màng đáy đối với các tần số khác nhau.

Có thể thấy rằng đầu cuối của màng nền ở trụ ốc được kích thích bởi tất cả âm thanh có tần số dưới 200 chu kì/giây. Vì vậy, sẽ trở nên khó hiểu từ nguyên lý vị trí làm sao ta có thể phân biệt giữa các âm thanh có tần số thấp từ 200 trở xuống 20. Những âm thanh tần số thấp này được thừa nhận rằng được phân biệt chủ yếu bởi thuyết volley hoặc nguyên tắc tần số. Đó là những âm thanh tần số thấp, từ 20 đến 1500 và đến 2000 chu kì/ giây, có thể gây ra một loạt xung thần kinh xảy ra đồng thời với cùng tần số, và những xung này này được truyền vào trong nhân ốc tai của não bằng thần kinh ốc tai. Người ta tiếp tục giả thuyết rằng nhân ốc tai có thể phân biệt được các tần số âm thanh khác nhau của chuỗi các xung. Thực tế rằng sự phá hủy toàn bộ nửa đỉnh ốc tai, phá hủy màng nền nơi các âm thanh tần số thấp thường được nhận biết cũng không làm mất đi hoàn toàn khả năng phân biệt các âm thanh tần số thấp.