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Das Menschliche Ohr

Beim Sprechen werden die Stimmbänder in Schwingung versetzt. Das spürt man, wenn man die Fingerspitzen an den Kehlkopf legt. Die Schwingungen werden an die Luft übertragen. Dabei entstehen Luftdruckschwankungen, die sich als Schallwellen ausbreiten.

Gelangen Schallwellen an unser Ohr, so werden sie von der Ohrmuschel in den etwa 3cm langen, gekrümmten Gehörgang geleitet. Am Ende des Gehörganges sitzt das Trommelfell. Es ist ein dünnes Häutchen, das den Gehörgang abschließt. Dahinter liegt das Mittelohr, ein etwa 4mm breiter Spaltraum, der durch einen  Gang, die Ohrtrompete, mit dem Rachenraum in Verbindung steht. Die am Trommelfell ankommenden Schallwellen versetzen es in Schwingungen, die auf drei kleine Gehörknöchelchen (Hammer, Amboß, Steigbügel) übertragen werden. Sie leiten die Trommelfellschwingungen zum Innenohr. Die Gehörknöchelchen verkleinern die Schwingungsausschläge und verstärken ihren Druck.

Im Innenohr liegt eine aus 2 ½ Windungen bestehende knöcherne Hörschnecke, die von einem Hautschlauch durchzogen ist. Seine membranartige Wand unterteilt das Innere der Schnecke in drei Längsgänge. Der mittlere Gang ist der Schneckengang. Er enthält etwa 16 000 Sinneszellen, deren Sinneshärchen von einer Deckmembran überdeckt werden. Über dem Schneckengang liegt der Vorhofgang, darunter der Paukengang. An einem Ende des Vorhofganges sitzt das Ovale Fenster; am anderen Ende, am Schneckentor, hat der Vorhofgang Verbindung mit dem Paukengang. Diese schließt mit dem Runden Fenster zum Mittelohr ab. Alle drei Gänge sind mit einer wäßrigen Flüssigkeit, der Ohrlymphe, gefüllt.

Wirkt der Steigbügel mit kräftigen Stößen auf das Ovale Fenster ein, wird die Ohrlymphe in Schwingung versetzt, und der Hautschlauch schwingt mit. Die Folge ist ein verbiegen der Sinneshärchen. Dieser mechanische Reiz erregt die Sinneszellen. Über Nervenzellen, die mit den Sinneszellen in Verbindung stehen und deren ableitende Fasern sich zum Hörnerv zusammenlagern, laufen nun Erregungen zum Gehirn. Dort entsteht der Höreindruck.

Schon Wilhelm Busch wußte:" Musik wird störend oft empfunden, dieweil sie mit Geräusch verbunden".

Die Voraussetzung dafür, daß wir Musik hören können, ist unter anderem die Fähigkeit, Tonhöhen unterscheiden zu können. Physikalisch unterscheiden sie sich durch ihre Frequenz, also die Anzahl der Schwingungen in der Sekunde. Wie erfolgt die Tonunterscheidung durch das Gehör?

Untersuchungen an der Hörschnecke haben gezeigt, daß ein Ton einer bestimmte Frequenz nicht alle Sinneszellen im Schneckengang gleichmäßig erregt. Der Hautschlauch in der Schnecke schwingt nur in einem kleinen Bereich besonders heftig. An anderen Stellen sind die Schwingungsausschläge sehr gering. Wird die Frequenz geändert, so liegt die Stelle größter Erregung an einer anderen Stelle der Schnecke. Töne hoher Frequenz werden im vorderen Teil  in der Nähe des Ovalen Fensters aufgenommen. Für niedrigere Frequenzen verschiebt sich der erregte Bereich in Richtung Schneckentor.

Die tiefste hörbare Frequenz liegt bei etwa 16 Hz. Die obere Hörgrenze ist stark altersabhängig. Beim Jugendlichen liegt sie bei 20 kHz. Ein 45jähriger hört Töne bis 15 kHz, und beim 65jährigen ist die obere Höhrgrenze bis auf 5 kHz abgesunken. Beim Sprechen liegt die hauptsächlich benutzten Frequenzen zwischen 250 Hz bis 5kHz (1 Hz bedeutet eine Schwingung pro Sekunde; 1000 Hz = 1kHz).

Im Frequenzbereich zwischen 2 kHz - 5 kHz ist das Ohr am empfindlichsten. Um bei tieferen oder höheren Frequenzen gleiche Lautstärkeempfindungen zu erhalten, muß die Schallstärke größer sein. Die Empfindlichkeit  für Unterschiede in der Schallstärke nimmt jedoch mit zunehmender Schallstärke ab. So kann man klar unterscheiden, ob in einem Orchester 2 oder 3 Geigen spielen. Ob es aber 20 oder 21 sind, läßt sich aufgrund der Lautstärkeempfindung nicht mehr feststellen.

Die Position einer Schallquelle können wir auch mit geschlossenen Augen feststellen. Dieses räumliche Höreindruck wird durch das hören mit zwei Ohren ermöglicht. Schall einer Schallquelle erregt beide Ohren. Diese Erregungen unterscheiden sich jedoch etwas voneinander. In dem Ohr, das der Schallquelle näher ist, treten die Erregungen geringfügiger früher auf und sind etwas stärker. Aus diesem sehr kleinen Unterschied ermittelt das Gehirn die Lage der Schallquelle.