ในสัตว์ ของ พิสัยการได้ยิน

พิสัยการได้ยินในสัตว์บางชนิดรวมทั้งมนุษย์ (แผนภูมิแบบลอการิทึม)[3]
(ม่วงมนุษย์ (น้ำเงินปลา (เขียวสัตว์เลื้อยคลาน (เทาสัตว์ปีก (ส้มแดงสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมบนบก (น้ำตาล) สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในน้ำ

เส้นชั้นความดังเสียงเท่า (equal-loudness contours) ของ ISO โดยความถี่มีหน่วยเป็นเฮิรตซ์ - เป็นเส้นชั้นแสดงความถี่สัมพันธ์กับความดังของเสียงที่มนุษย์รู้สึกว่าดังเท่ากัน โดยเส้นที่ 0 phon (threshold) จะเป็นเส้นแสดงขีดเริ่มเปลี่ยนมาตรฐานของการได้ยินในมนุษย์

มนุษย์

ดูข้อมูลเพิ่มเติมที่: ระบบการได้ยิน

ในมนุษย์ คลื่นเสียงจะวิ่งเข้าไปในหูผ่านรูหูด้านนอกเข้าไปถึงแก้วหูโดยการบีบอัด (compression) แล้วขยายออก (rarefaction) ของคลื่นเสียงจะเป็นแรงสั่นแก้วหูทำให้เกิดแรงสั่นผ่านกระดูกหูในหูชั้นกลาง (คือ กระดูกค้อน กระดูกทั่ง และกระดูกโกลน) ผ่านของเหลวในคอเคลีย แล้วในที่สุดก็จะสั่นขนภายในคอเคลียที่เรียกว่า Stereociliaขนจะปกคลุมเยื่อในคอเคลียจากฐานไปถึงยอด โดยส่วนที่ได้การกระตุ้นและระดับการกระตุ้นจะชี้ถึงคุณสมบัติของเสียงแล้วเซลล์ขนก็จะส่งต่อข้อมูลผ่านโสตประสาท (auditory nerve) ไปยังสมองเพื่อประมวลผล

พิสัยการได้ยินที่มักอ้างอิงอยู่ระหว่าง 20 Hz-20 kHz[4][5][note 1]ในภาวะอุดมคติของห้องทดลอง มนุษย์อาจได้ยินเสียงความถี่ต่ำถึง 12 Hz[6]และความถี่สูงถึง 28 kHz (> 100 dB SPL) แม้ว่าความดังที่เป็นขีดเริ่มเปลี่ยนจะเพิ่มอย่างเป็นมุมหักที่ความถี่ 15 kHz ในผู้ใหญ่ (ดูรูป)[7]มนุษย์ไวเสียงที่ความถี่ 2,000-5,000 Hz มากที่สุด คือสามารถได้ยินเสียงที่ค่อยที่สุดในช่วงความถี่นั้น (ดูรูป)[8]พิสัยการได้ยินของแต่ละคนจะขึ้นอยู่กับสภาพทั่วไปของหูและระบบประสาท

พิสัยจะลดลงในช่วงอายุ[9]ปกติเริ่มตั้งแต่ราวอายุ 8 ขวบที่ได้ยินเสียงสูงน้อยลงหญิงจะเสียการได้ยินน้อยกว่าผู้ชาย และเกิดขึ้นทีหลังกว่าชายจะเสียการได้ยินเสียงความถี่สูงราว 5-10 เดซิเบลมากกว่าหญิงก่อนถึงอายุ 40 ปี[10][11]

ผัง audiogram แสดงความแตกต่างของการได้ยินทั่วไปเทียบกับมาตรฐาน

แผนภูมิ audiogram ของการได้ยินในมนุษย์สามารถสร้างโดยใช้มีเตอร์วัดเสียง (audiometer) ซึ่งปล่อยเสียงที่ความถี่และความดังต่าง ๆ ให้ผู้รับการทดสองได้ยินผ่านหูฟังสวมศีรษะที่ปรับเทียบมาตรฐานแล้วความดังจะถ่วงน้ำหนักด้วยความถี่โดยเปรียบเทียบกับกราฟมาตรฐานที่เรียกว่า minimum audibility curve (เส้นโค้งการได้ยินต่ำสุด) ซึ่งหมายให้เป็นตัวแทนของการได้ยินปกติขีดเริ่มเปลี่ยนการได้ยิน (threshold of hearing) จะกำหนดตามเส้น 0 phon (threshold) ดังที่ปรากฏบนเส้นชั้นความดังเสียงเท่า เท่ากับความดันเสียงต่ออากาศที่ 20 ไมโครปาสกาล ที่ความถี่ 1 kHz ซึ่งเป็นเสียงดังน้อยสุดที่มนุษย์วัยเยาว์ปกติจะได้ยิน[12] (เท่ากับเสียงยุงบินห่างประมาณ 3 เมตร)แต่มาตรฐาน ANSI จะกำหนดสูงกว่า 1 kHz[13]

เนื่องจากมาตรฐานต่าง ๆ ใช้ระดับอ้างอิงที่ต่างกัน ก็จะทำให้ audiogram ตามมาตรฐานต่าง ๆ กันเช่น มาตรฐาน ASA-1951 ใช้ความดัง 16.5 dB SPL ที่ 1 kHz, เทียบกับ มาตรฐานอันกำหนดทีหลังคือ ANSI-1969/ISO-1963 ซึ่งใช้ความดังที่ 6.5 dB SPL ที่ 1 kHz และโดยปกติให้เพิ่ม 10 dB สำหรับคนสูงอายุ

ไพรเมตอื่น ๆ

ไพรเมตหลายชนิดโดยเฉพาะที่ตัวเล็ก ๆ สามารถได้ยินเสียงความถี่ต่ำกว่าระดับที่มนุษย์ได้ยินลิง/ลีเมอร์แอฟริกา Galago senegalensis (Senegal bushbaby) สามารถได้ยินในพิสัย 92 Hz-65 kHz และลีเมอร์หางแหวน Lemur catta (ประเทศมาดากัสการ์) ในพิสัย 67 Hz-58 kHz ในบรรดาไพรเมต 19 ชนิดที่ตรวจสอบ ลิงกังญี่ปุ่นมีพิสัยกว้างที่สุดคือระหว่าง 28 Hz-34.5 kHz เทียบกับมนุษย์ที่ 31 Hz-17.6 kHz[14]

แมว

แมวมีหูดีและสามารถได้ยินความถี่เสียงในพิสัยที่กว้างมากสามารถได้ยินเสียงสูงกว่ามนุษย์และสุนัขโดยมาก คือได้ยินเสียงระหว่าง 55 Hz จนถึง 79 kHz[15][16]แมวไม่ได้ใช้ความสามารถได้ยินเหนือเสียงเพื่อการสื่อสาร แต่น่าจะสำคัญในการล่าสัตว์[17]เพราะสัตว์ฟันแทะหลายสปีชีส์สื่อสารด้วยความถี่เหนือเสียง[18]

หูของแมวยังไวมากโดยดีเป็นระดับต้น ๆ ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม[15]และไวที่สุดในพิสัย 500 Hz-32 kHz[19]ความไวยังเพิ่มขึ้นอาศัยใบหูใหญ่ข้างนอกที่เคลื่อนไหวได้ ซึ่งทั้งขยายเสียงและช่วยตรวจจับทิศทางของแหล่งเสียง[17]

สุนัข

สมรรถภาพการได้ยินของสุนัขจะขึ้นอยู่กับพันธุ์และอายุ แต่ปกติจะอยู่ที่ราว ๆ 67 Hz-45 kHz[20][21]แต่เหมือนกับมนุษย์ สุนัขบางพันธุ์มีพิสัยที่ลดลงเมื่ออายุมากขึ้น[22]เช่น เยอรมันเชเพิร์ดและพูเดิลแคระ

เมื่อได้ยินเสียง สุนัขจะขยับใบหูไปทางแหล่งเสียงเพื่อให้ได้ยินดีที่สุดเพื่อจะทำอย่างนี้ได้ หูสุนัขจึงมีกล้ามเนื้ออย่างน้อย 18 มัด ซึ่งทำให้เอียงหูหมุนหูได้รูปร่างของหูยังช่วยให้ได้ยินเสียงดีขึ้นหลายพันธุ์บ่อยครังมีหูตั้งตรงหรือตั้งโค้ง ซึ่งช่วยส่งและขยายเสียง

เพราะสุนัขได้ยินเสียงสูงกว่ามนุษย์ จึงมีโลกการได้ยินที่ต่างจากมนุษย์[22]เสียงที่มนุษย์ฟังแล้วรู้สึกแค่ดังอาจมีเสียงความถี่สูงที่ไล่สุนัขไปนกหวีดที่ส่งเสียงอัลตราโซนิกที่บางครั้งเรียกว่านกหวีดสุนัข สามารถใช้ฝึกสุนัข เพราะสุนัขตอบสนองต่อเสียงระดับนี้ดีกว่าในธรรมชาติ สุนัขจะใช้การได้ยินเพื่อล่าสัตว์และหาอาหารส่วนสุนัขบ้านมักใช้เพื่อเฝ้าบ้านเพราะได้ยินเสียงดีกว่ามนุษย์[21]

ค้างคาว

ค้างคาวได้วิวัฒนาการให้ไวเสียงมากเพื่อหากินเวลากลางคืนพิสัยความถี่เสียงจะขึ้นอยู่กับชนิดต่าง ๆบางชนิดอาจได้ยินความถี่ต่ำสุดถึง 1 kHz และสูงสุดถึง 200 kHz แต่ชนิดที่ได้ยินถึง 200 kHz จะไม่ได้ยินเสียงที่ต่ำกว่า 10 kHz ได้ดี[23]และพิสัยที่ค้างคาวได้ยินเสียงดีสุดจะแคบกว่า ราว ๆ 15 kHz-90 kHz[23]

ค้างคาว "เห็น" วัตถุรอบ ๆ ตัวและหาเหยื่อด้วยการกำหนดที่ตั้งวัตถุด้วยเสียงสะท้อน (echolocation)คือจะส่งเสียงที่ดังมากสั้น ๆ แล้วประเมินเสียงที่สะท้อนกลับมาค้างคาวสามารถล่าแมลงที่บินอยู่ในอากาศเพระาแมลงเหล่านี้จะสะท้อนเสียงของค้างคาวกลับเบา ๆ ชนิดและขนาดของแมลงสามารถกำหนดด้วยคุณสมบัติเสียงและเวลาที่ใช้สะท้อนเสียงค้างคาวใช้เสียงร้องสองชนิดคือ ร้องที่เสียงความถี่เดียว (constant frequency, CF) และร้องเสียงที่ต่ำลงเรื่อย ๆ (frequency modulated, FM)[24]

เสียงร้องแต่ละอย่างจะแสดงข้อมูลต่าง ๆ CF สามารถใช้ตรวจจับว่ามีวัตถุหรือไม่ ส่วน FM ใช้ประเมินระยะทางจากวัตถุเสียงสะท้อนจาก FM และ CF จะบอกค้างคาวถึงขนาดและระยะทางไปถึงเหยื่อพัลส์เสียงที่ค้างคาวส่งจะยาวเพียงไม่กี่มิลลิวินาทีความเงียบในหว่างจะใช้เป็นเวลาฟังหาข้อมูลที่กลับมากับเสียงสะท้อนหลักฐานแสดงว่า ค้างคาวใช้ความสูงต่ำของเสียงที่เปลี่ยนไปเนื่องจากปรากฏการณ์ดอปเพลอร์ เพื่อประเมินความเร็วการบินของตนเทียบกับวัตถุที่อยู่รอบ ๆ ตัว[25]

ข้อมูลต่าง ๆ รวมทั้งขนาด รูปร่าง และลักษณะเนื้อวัตถุ จะใช้กำหนดสิ่งแวดล้อมและตำแหน่งของเหยื่อค้างคาวจึงสามารถตรวจจับการเคลื่อนไหวแล้วแล้วล่าเหยื่อได้

หนูหริ่ง

หนูหริ่งมีหูที่ใหญ่เทียบกับร่างกายสามารถได้ยินเสียงสูงกว่ามนุษย์คือในพิสัยความถี่ระหว่าง 1 kHz-70 kHzแต่ก็ไม่สามารถได้ยินเสียงที่ต่ำกว่ามนุษย์

หนูสื่อสารใช้เสียงความถี่สูงที่บางส่วนมนุษย์ไม่สามารถได้ยินเสียงร้องให้ช่วยของลูกหนูอาจอยู่ที่ 40 kHzหนูใช้ความสามารถส่งเสียงนอกพิสัยสัตว์อื่น คือมันสามารถเตือนเพื่อน ๆ ถึงอันตรายโดยไม่ต้องแสดงตำแหน่งของตัวเองกับสัตว์ล่าเหยื่อส่วนเสียงร้องอี๊ด ๆ ที่มนุษย์ได้ยินมีความถี่ต่ำกว่า ที่หนูใช้เพื่อส่งเสียงไกล ๆ เพราะเสียงความถี่ต่ำสามารถไปได้ไกลกว่าเสียงสูง[26]

นก

การได้ยินเป็นประสาทสัมผัสสำคัญเป็นที่สองของนก โดยมีหูเป็นรูปกรวยเพื่อรวบรวมเสียงหูจะอยู่ข้างหลังและใต้ตาเล็กน้อย ปกคลุมด้วยขนอ่อน ๆ (auricular - ขนบริเวณหู) เพื่อช่วยป้องกันรูปร่างของหัวยังมีผลต่อการได้ยิน เช่น ในนกเค้า ตาที่กลมเว้า (facial disc) จะช่วยรวบรวมเสียงส่งไปทางหู

นกไวความถี่เสียงที่สุดระหว่าง 1 kHz-4 kHz แต่พิสัยกว้างสุดคร่าว ๆ คล้ายกับของมนุษย์ โดยมีจุดจำกัดสูงหรือต่ำกว่าขึ้นอยู่กับชนิด[27] "นกไวความเปลี่ยนแปลงในเสียงสูงเสียงต่ำ คุณภาพเสียง และจังหวะมาก และใช้ความต่าง ๆ เหล่านี้เพื่อรู้จักนกตัวอื่น ๆ แม้จะอยู่ในฝูงเสียงดังนกยังใช้เสียง, เพลง และการร้องเรียกต่าง ๆ ในสถานการณ์ต่าง ๆ ดังนั้นการรู้จักเสียงต่าง ๆ จึงสำคัญเพื่อกำหนดว่าเป็นสัญญาณเตือนภัยเกี่ยวกับสัตว์ล่า การประกาศอาณาเขต หรือสัญญาณเสนอแบ่งอาหาร"[28]

"นกบางชนิด โดยเฉพาะ Steatornis caripensis (oilbird) ก็กำหนดที่ตั้งวัตถุด้วยเสียงสะท้อนเหมือนกับค้างคาวเหมือนกันนกเหล่านี้อยู่ในถ้ำและใช้เสียงร้องจ๊อก ๆ แจ๊ก ๆ กริ๊ก ๆ ที่เร็วเพื่อกำหนดทิศทางในถ้ำมืดซึ่งแม้แต่การเห็นที่ไวก็อาจยังไม่พอ"[28]

ปลา

ปลามีพิสัยการได้ยินที่แคบถ้าเทียบกับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมโดยมาก (ดูรูป)ปลาต่าง ๆ ได้ยินไม่เท่ากัน เช่น ปลาทองและปลาหนังมี Weberian apparatus (โครงสร้างที่เชื่อมกระเพาะลมกับระบบการได้ยิน) และมีพิสัยการได้ยินที่กว้างกว่าปลาทูน่า

แหล่งที่มา

WikiPedia: พิสัยการได้ยิน http://birding.about.com/od/birdbehavior/a/Bird-Se... http://www.fathom.com/course/21701775/session3.htm... http://hypertextbook.com/facts/2003/ChrisDAmbrose.... http://hypertextbook.com/facts/2003/TimCondon.shtm... http://www.lsu.edu/deafness/HearingRange.html http://digitalcommons.unl.edu/cgi/viewcontent.cgi?... http://psychology.utoledo.edu/images/users/74/Audi... http://psychology.utoledo.edu/images/users/74/Prim... http://www.whoi.edu/csi/images/Ketten_Wartzok_1990... http://www.newton.dep.anl.gov/askasci/vet00/vet000...