Goldstein Kap. 11 Hören

- Hohlraum zwischen Trommelfell und ovalem Fenster

- enthält die Gehörknöchelchen Hammer, Amboss und Steigbügel

Verstärkung der Schwingungen um den Faktor 22 durch Verringerung der Fläche vom Trommelfell zum ovalen Fenster und Hebelwirkung.

- Cochlea bzw. Schnecke

- mit Flüssigkeit gefüllt

- besteht aus: Scala vestibuli, Scala media (= Cochleare Trennwand) und Scala tympani

- befindet sich in cochlearer Trennwand

- besteht aus Basilarmembran, Tektorialmembran, 3'500 inneren Haarzellen (mit divergenten Verbindungen zu Hörnervenfasern) und 12'000 äusseren Haarzellen (mit konvergenten Verbindungen)

Äusserer Gehörgang

--> Trommelfell

--> Hammer

-->  Amboss

-->  Steigbügel

-->  ovales Fenster

-->  Bewegung der cochlearen Trennwand

--> Auslenkung der Stereozilien der Haarzellen

-->  Ausschüttung eines Neurotransmitters

-->  Entladungen in den Hörnerv-Fasern

- Ortscodierung (v.a. für Frequenzen ab 5'000 Hz)

- Zeitcodierung (bis 5'000 Hz)

- Gem. Ortstheorie von Békésy: 

- Basilarmembran hebt und senkt sich mit der Tonfrequenz (verstärkt durch die äusseren Haarzellen = cochlearer Verstärker)

- Schwingung zeigt Form einer Wanderwelle

- jeder Ort auf der Basilarmembran ist darauf abgestimmt, am stärksten auf eine bestimmte Frequenz abzusprechen

- Frequenz eines Tones wird durch den Ort entlang des Cortischen Organs wiedergegeben, an dem die neuronale Antwort am stärksten ist

- Die Orte mit maximaler Schwingung verschieben sich mit zunehmender Frequenz vom Apex (tiefe Frequenz) Richtung Basis (hohe Frequenz)

Cochleaimplantate (bei Schädigung der Haarzellen)

- Tonotope Karte (neuronale Antworten entlang der Cochlea auf verschiedene Frequenzen)

- neuronale Frequenz-Tuningkurven für Nervenfasern des Hörnervs

Informationsquelle zur Lokalisierung einer Schallquelle

- binaurale (von beiden Ohren bestimmt)

- monaurale (nur vom einzelnen Ohr)

- Interaurale Zeitdifferenz

- Interaurale Pegeldifferenz

- Zeitunterschied zw. dem Eintreffen eines Schallsignals in beiden Ohren

- ändert sich durch Kopfbewegung

- auf beiden Ohren gleichzeitig heisst: Schallquelle direkt vor uns

- für niedrige Frequenzen

- Unterschied der Schalldruckpegel auf beiden Ohren

- am wenigsten Lokalisationsfehler bei Schallquelle direkt vor dem Kopf

- am meisten Fehler bei Schallquelle seitlich oder hinter dem Kopf

- nur bei Frequenzen über 1000 Hz

Spektraler Hinweisreiz

- Je nach Position der Schallquelle wird das Frequenzspektrum des Schalls durch Reflexionen am Kopf und in der Ohrmuschel modifiziert

- bringt Information über Elevation der Schallquelle

- v.a. bei hohen Frequenzen

Schwingungen von Objekten, die in Luftdruckschwankungen umgesetzt werden.

Luftdruckschwankungen (wechselndes Muster von hohem und niedrigem Druck in der Luft)

340 m/s

1500 m/s

- Einfache Schallwellen, bei denen die Druckschwankungen sinusförmig verlaufen (Sinusschwingungen)

- Treten bei reinen Tönen auf (auch Sinustöne genannt)

- Sehr selten (am ehesten das Pfeifen eines Menschen oder sehr hohe Flötentöne)

- Amplitude

- Frequenz

- Die Anzahl der Schwingungsperioden pro Sekunde (also die Anzahl der sich wiederholenden Druckschwankungen einer Schallwelle)

- 1 Hertz = 1 Periode pro Sekunde

Zwischen 20 und 20'000 Hz 

(höhere Frequenz = höherer Ton)

- Grösse der Druckschwankung (also Unterschied zwischen Maxima und Minima der Schallwelle)

- Extrem grosse Spannbreite (1 bis 10 Mio), wird daher in logarithmische Dezibel-Skala umgerechnet

Zeitliche Verschiebung von zwei Sinusschwingungen 

Physikalische Einheit, die den Schalldruck im sogenannten Pegelmass ( = Schalldruckpegel) angibt.

Lp = 20 log(p/p0)

p / p0

Wobei

p = Druck der Schallwelle

p0 = Referenzdruckwert = Hörschwelle

Jede periodische Funktion lässt sich in eine Summe von Sinus- und Cosinusanteilen unterschiedlicher Frequenz zerlegen (= Fourier-Analyse).