Om hørsel

Hørselen er vår viktigste sans.

Hvordan virker hørselen?

Øret er bygget opp av tre deler:
Det ytre øret
Øremuslingen og øregangen inn til trommehinnen.
Mellomøret
Trommehinne, hulrom med tre bein, hammer, ambolt og stigbøyle. Luftekanal ned til nesen.
Det indre øret
Sneglehus, balanseorgan og hørselsnerve.

Fra lydtrykk til nervepuls

(Før musa over figuren for animasjon).

1: Lydtrykkvariasjonene kommer inn i øregangen og setter trommehinnen i vibrasjoner.
2: Vibrasjonene forplantes videre mekanisk via hammer, ambolt og stigbøylen, som er festet til det "ovale" vindu inn mot det væskefylte sneglehuset.
3: Stigbøylen skaper en trykkbølge i snegle-husvæsken. Sneglehuset er formet som en dobbeltspiral som er delt i to av en membran som ligger over ca 30000 hårceller. Trykktoppene presser membranen ned mot hårcellene, som så fyrer av en elektrisk puls inn i hørselsnerven. Du hører en lyd. Lyse toner (høy frekvens) har kort avstand mellom trykktoppene og vil ha en trykktopp nær stigbøylen, mens trykktoppavstanden er lengre for de dype tonene. Det er trykktoppenes avstand fra stigbøylen som bestemmer hvilke toner du hører. Når avstanden mellom trykktoppene blir for stor for sneglehuset, (basslyder). ser det ut til at sneglehuset går over til å telle trykktopper i stedet.

Øret er bygget for svake lyder

På veien fra øregang til sneglehuset er lyden forsterket med en faktor på 100! Hørselen er fra naturens side innrettet for å oppfatte svake lyder - lyd fra rovdyr som lister seg gjennom skogen, byttedyr som gjemmer seg.
Ved de aller svakeste lydtrykk vi kan oppfatte, (20 µPa), er trommehinnens bevegelse på molekylær størrelse. Ved lydtrykk på mer enn ca 35 Pa gir lydtrykkene smerter i ørene.
Fra 20 µPa til 35 Pa er et enormt enormt spenn, og naturen har "valgt" å takle det ved å la hørestyrkeoppfatningen følge en logaritmisk skala. Det er en av grunnene til at man har valgt å angi lydstyrker i desibel. (Se også om sansefornemmelsesloven).

Et sårbart øre.

Hårcellene i sneglehuset er svært sårbare for overbelastning. Og i motsetning til mange andre celler i kroppen, erstattes de ikke hvis de ødelegges. Dersom hårceller er skadet, reagerer de ikke på trykkbelastning, og man har får redusert evne til å høre det toneområdet som tilsvarerer hårcellens posisjon i sneglehuset. Hårceller kan skades ved sterk støy på to måter:
Trettehetsbrudd: Typisk etter 5 - 15 år med regelmessig belasting over 80 dB.
Momentan skade: Ved plutselige sterke lydpulser som skudd, smell o.l.
Av fysiologiske grunner, er det som regel de hårcellene som dekker frekvensområdet for tale, som først blir skadet av støy.
Støyskadet hørsel går først og fremst ut over taleforståelse.

Akustisk refleks - ørets forsvar.

De tre beina i mellomøret er styrt av muskler som kan dempe lyden inn til sneglehuset med opptil 20 dB. Denne mekanismen begynner når øret belastes med lyder over ca. 80 dB, og blir sterkere jo sterkere lyden er. Dette betegnes som akustisk refleks, og når full funksjon etter ca 0,1 sekund. Impulspregede lyder (skudd, smell) kan nå over 100 dB i løpet av millisekunder, og har nådd toppnivåer lenge før øret har rukket å reagere. Derfor er slike lyder langt mer skadelig enn jevnt vedvarende sterke lydnivåer. Det antas at 80 - 90% av alle støyskader skyldes impulslyder.

Vi hører ikke alle toner like godt.
Normalt kan menneskeøret oppfatte lyder med frekvenser mellom 20 Hz og 20 000 Hz, men særlig i bassen har vi dårligere hørsel. Best hørsel har vi ved ca 3000 Hz, ved høyere frekvenser avtar hørselen igjen. Figuren til høyre viser hvordan hørselen varierer med lydens frekvens. Den røde linjen representerer høreterskelen, dvs. de svakeste lydene vi kan oppfatte.
Jo sterkere lyden blir, desto mindre forskjell er det mellom bass- og diskanthørsel. Når vi skal måle lyd mest mulig slik menneskeører oppfatter den, tar vi hensyn til frekvensfølsomheten ved å bruke såkalte veiefiltre som tillegger de ulike lydfrekvensene vekt etter hvor godt ørene oppfatter de.
(se mer om A-veiekurven). Også ørets frekvensoppfatning følger en logritmisk skala. Forskjellen mellom en 100-Hz-tone og en 110-Hz-tone oppfattes som like stor som forskjellen mellom en 1000-Hz-tone og en 1100-Hz-tone. Derfor har de fleste lydstyrke-frekvens-diagrammer logaritmiske skalaer på begge aksene.