Ohr und Hören

Ohr des Menschen - Längsschnitt A ca. 50 mm2 Radius ca. 4mm Länge ca. 20mm, etwa gleich Wellenlänge/4 bei Frequenz 4kHz Ohr des Menschen - Längsschnitt

Mittelohr und Schnecke (entrollt) mm

Hörknöchelchen dienen der Anpassung der akustischen Impedanzen von Luft und Wasser Die Knöchelchen des Innenohres wirken wie Hebel (größere Kraft am ovalen Fenster) und das ovale Fenster hat geringere Fläche als das Trommelfell. Der Druck (=Kraft/Fläche) wird also größer am ovalen Fenster. Würde die schwingende Luftsäule direkt über das ovale Fenster auf die Flüssigkeit (im wesentlichen Wasser) des Innenohrs treffen, so würde nur etwa 2% der Schallenergie eingekoppelt werden. Das Trommelfell und die Knöchelchen des Mittelohres sorgen dafür, dass immerhin ca. 60% der Energie eingetragen werden, also 30mal mehr! Dies nennt man Anpassung der Impedanz der Luft an die der Flüssigkeit des Innenohres. Ein künstlicher Steigbügel hat eine Größe von z.B. 4,25 mm x 0,4 mm und wiegt wenige Milligramm.

Querschnitt durch die Schnecke äußere innere

Corti-Organ 50 x 10-6 m Reizauslösung, wenn sich Tektorialmembran um mehr als einige nm bewegt.

Erregung der Haarzellen

Potentialmessung an Haarzellen

Akustische Reizung von Haarzellen

Erregung von Haarzellen - Schema

Summenaktions-potential am Hörnerv

Wanderwelle in der Schnecke hohe Frequenz mittlere Frequenz niedrige Frequenz ca. 1 mm

Äußere Haarzellen pumpen Energie in die Wanderwelle und verstärken sie 1000-fach

Schalldruck-Codierung im Hörnerv

Zentrale Hörbahn

Richtungshören

Schallformen

Pegel: 10 lg (I/Io) = 20 lg (p/po) Bezugspegel: Io ca Pegel: 10 lg (I/Io) = 20 lg (p/po) Bezugspegel: Io ca. 10-12 W/m2, po = 2 x10-5 Pa DIN-Hörschwelle: 4 phon Dynamikbereich (Auslenkungsamplituden): 10-11 bis 10-5 m Einheit des Druckes, Pascal: Pa = N / m^2 = kg m / ( s^2 m^2) normaler Luftdruck: 101325 Pa = 760 mm Hg = 10329 mm WS = 1 atm Durchmesser Atom : 10^{-10} m Durchmesser Atomkern: 10^{-14} m SPL = sound pressure level I = p x s = Druck mal Schallschnelle Hörschwellen

Hörfläche von Sprache und Musik

Variabilität der Empfindungsschwelle bei Jüngeren

Änderung der Empfindungsschwelle beim Altern

Gefahren beim Hören Maximal zulässige Lärmbelastung pro Arbeitswoche Beispiel: 101 dB ist über 1 Stunde pro Woche ohne Hörschutz zulässig

defektes Härchen

Unterscheidbare Töne

Tonumfang von Instrumenten und Stimmen

Literatur I

Literatur II

Helmholtz Bekesy Einorttheorie Wanderwellen Gold (1948, 1980) : Cochlea als aktiver Verstärker