Wie das Hören funktioniert

  • Peter Tucker
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Ohr Diagramm mit freundlicher Genehmigung der NASA
Ihr Ohr ist ein empfindliches und detailliertes Sinnesorgan. Sehen Sie mehr Bilder der menschlichen Sinne.

Ihre Ohren sind außergewöhnliche Organe. Sie nehmen alle Geräusche um Sie herum auf und übersetzen diese Informationen in eine Form, die Ihr Gehirn verstehen kann. Eines der bemerkenswertesten Dinge an diesem Prozess ist, dass es vollständig ist mechanisch. Ihr Geruchs-, Geschmacks- und Sehsinn beinhaltet chemische Reaktionen, aber Ihr Hörsystem basiert ausschließlich auf körperlicher Bewegung.

In diesem Artikel werden wir uns die mechanischen Systeme ansehen, die das Hören ermöglichen. Wir verfolgen den Weg eines Klangs von seiner ursprünglichen Quelle bis zu Ihrem Gehirn, um zu sehen, wie alle Teile des Ohrs zusammenarbeiten. Wenn Sie alles verstehen, was sie tun, ist klar, dass Ihre Ohren einer der unglaublichsten Teile Ihres Körpers sind!

Um zu verstehen, wie Ihre Ohren Geräusche hören, müssen Sie zunächst verstehen, was Geräusche sind.

Ein Objekt erzeugt Schall, wenn es in Materie vibriert. Dies könnte ein Feststoff sein, wie die Erde; eine Flüssigkeit wie Wasser; oder ein Gas wie Luft. Die meiste Zeit hören wir Geräusche, die sich in unserer Atmosphäre durch die Luft bewegen.

Wenn etwas in der Atmosphäre vibriert, bewegt es die Luftpartikel um sich herum. Diese Luftpartikel bewegen wiederum die Luftpartikel um sich herum und tragen den Impuls der Schwingung durch die Luft.
Um zu sehen, wie das funktioniert, schauen wir uns ein einfaches vibrierendes Objekt an: eine Glocke. Wenn Sie eine Glocke schlagen, vibriert das Metall - es bewegt sich hinein und heraus. Wenn es sich auf einer Seite biegt, drückt es auf die Umgebungsluftpartikel auf dieser Seite. Diese Luftpartikel kollidieren dann mit den Partikeln vor ihnen, die mit den Partikeln vor ihnen kollidieren, und so weiter. Das nennt man Kompression.

Wenn sich die Glocke weg biegt, zieht sie die umgebenden Luftpartikel an. Dies erzeugt einen Druckabfall, der mehr umgebende Luftpartikel anzieht, und einen weiteren Druckabfall, der Partikel noch weiter herauszieht. Dieser Druckabfall wird genannt Verdünnung.

Auf diese Weise sendet ein vibrierendes Objekt eine Welle von Druckschwankungen durch die Atmosphäre. Wir hören unterschiedliche Geräusche von unterschiedlichen vibrierenden Objekten aufgrund von Variationen in der Schallwelle Frequenz. Eine höhere Wellenfrequenz bedeutet einfach, dass die Luftdruckschwankung schneller hin und her wechselt. Wir hören dies als höher Tonhöhe. Wenn in einem bestimmten Zeitraum weniger Schwankungen auftreten, ist die Tonhöhe geringer. Das Niveau des Luftdrucks in jeder Fluktuation ist das der Welle Amplitude, bestimmt, wie laut der Ton ist. Im nächsten Abschnitt werden wir uns ansehen, wie das Ohr Schallwellen erfassen kann.




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