Öronfysik
Fysiska processer från ljudvågor i
luften till nervsignaler från örat.
Sverker Johansson
Örats anatomi
Principskiss av örat
Hörselbenen
• Hammaren, Städet, Stigbygeln
• Hammaren sitter fast i
trumhinnan, och tar emot ljud.
• Rörelsen fortplantas via Städet
till Stigbygeln.
• Stigbygeln trycker på Ovala
Fönstret till innerörat.
• Kombination av kolvar och
hävarmar som ger ca 15 ggr
tryckförstärkning
• Impedansmatchning
Animerat ljud i örat
• Trumhinnan sätter hörselbenen i rörelse.
• Stigbygelns rörelse ger en tryckvåg in i snäckan
• Vågtopp på visst ställe, olika för olika frekvenser
Innerörat i närbild
Hårceller i närbild
Localization of Vibration on
Basilar Membrane
• B. Membrane contains
30,000 hair/nerve cells
along 35 mm length
• Each octave is an equal
shift of 3.5 mm
• Each pure tone is localized
to a Critical Band of 1.2
mm.
• Each pure tone excites
1300 hair cells covering a
15% frequency range (<
minor third).
Auditory Processing
•
•
•
Fundamental (A=1760 Hz)
Each auditory nerve cell is a little
and two Overtones
oscillator, tuned to respond to vibrations
on Basilar Membrane
in a narrow frequency band
corresponding to the nerve’s position on
the Basilar Membrane.
Each auditory nerve cell fires on/off in
phase with sound stimulus—provided the
amplitude of vibration of the hair/nerve is
above threshold.
Brain receives frequency & phase
information from firing of nerves and
frequency information from pattern of
0
5 10 15 20 25 30 35
which nerves fire.
Position on Membrane
Expect brain can resolve position and
(mm)
width of pure tone distribution to 1/20 of
full width = 0.06 mm frequency ratio
1.01 29 cents:
Just Noticeable Difference (JND)
Vibration Amplitude
(arbitrary units)
•
Hårceller före och efter ett besök
på Kåren
Örats känslighet
