Звук в виде колебаний воздуха действует на барабанную перепонку и вызывает ее вибрацию. Это, в свою очередь, вызывает колебание слуховых косточек и мембраны овального окошка. Колебания мембраны овального окошка передаются на жидкость, заполняющую улитку, и она начинает колебаться с той же частотой. Вибрируя, жидкость вызывает в перегородке улитки раздражение особых волоконец и нервных воспринимающих клеток — слуховых рецепторов. Возникающее в нервных клетках возбуждение передается по волокнам слухового нерва в продолговатый и средний мозг, а затем в височную область коры больших полушарий, где находится центр звука, или слуховая зона. В ней и происходит окончательное различение характера звука, его силы, высоты. Таков механизм действия слухового анализатора.
В природе существуют звуки различной частоты, которую выражают в условных единицах — герцах. Один герц равен одному колебанию в секунду, один килогерц— тысяче колебаниям в секунду. Колебания с частотой ниже 16 герц называют инфразвуками, а выше 20 000 — ультразвуками. Возможности улавливать звуковые колебания разной частоты у различных зверей, птиц и у человека неодинаковы.
Ухо взрослого человека способно воспринимать звуки в пределах от 16 до 20 000 колебаний в секунду: в этих пределах люди воспринимают звук как непрерывный. Инфразвуки ниже 16–18 колебаний и ультразвуки свыше 20 000 колебаний люди не воспринимают. Лучше всего человеческое ухо улавливает звуки частотой от 1000 до 3000 колебаний в секунду. Разговор у людей осуществляется в пределах от 500 до 2 000 колебаний в секунду.
Могут спросить, кто лучше слышит: человек или животные? Отдать кому-либо абсолютное первенство в этом отношении нельзя. Есть много животных, которые слышат хуже, чем человек, но есть и такие, которые своими способностями к восприятию звуков значительно превосходят людей.
Собаки способны воспринимать звуки частотой до 38 000 колебаний в секунду. Эту способность собак можно использовать для подачи им команд при помощи ультразвуков. Во время первой мировой войны были проведены опыты по созданию свистков, воспроизводящих ультразвуки, которые хорошо слышали собаки, а человеческое ухо не улавливало. Такие свистки можно использовать при караульной службе собак и при использовании собак на службе у пограничников.
Звуки не всегда поступают одновременно в оба уха. У человека это бывает лишь тогда, когда его лицо обращено в сторону источника звука. Человек и животные способны улавливать разницу во времени поступления звуков в одно и другое ухо с интервалом в десятитысячные доли секунды. Поэтому пользование двумя ушами позволяет им определять место источника звука. Лисицы решают такие задачи намного лучше, чем человек. У них расстояние между ушами меньше и составляет около 10 сантиметров. Следовательно, приход звука в одно ухо по отношению к другому может опаздывать не более чем на 0,0003 секунды, а фактически этот интервал еще короче. Для определения местонахождения источника звука лисице нужно поворачивать голову до тех пор, пока звук не станет поступать в оба уха одновременно.
