1/23

Érzékszervek: a hallószerv

2/23

Az érzékelés folyamata ()

3/23

Hang és Fourier elmélet (a hang fizikai tulajdonságai Φ)

4/23

Hang és Fourier elmélet: hangszerek

31 2( ) sin( ) sin(2 ) sin(3 ) ...p t p t p t p t

5/23

Egy komplex hullám Fourier analízise

6/23

1

2

intenzitás szint: n=10 lg ( , )J

decibel dBJ

Hallásküszöb (J0)=10-12 W/m2

(1000 Hz-en, ld. később)

A hang fizikai tulajdonságai (Φ): intenzitás és intenzitásszint

7/23

physical properties of sound

Az érzékelés folyamata ()

8/23

A fül anatómiája (külső, közép, belső)

malleus (kalapács)

stapes (kengyel)

incus (üllő)

9/23

Hallás mechanika a külső és középfülben

Adrum:55 mm2

Aoval:3.2 mm2patm

pwater

Fdrum

(plevxAdobx1.3)/Aoval=pvíz

22=pvíz/plev

10/23

Békésy és Helmholtz: halláselméletek

A hangenergia átalakítása a bazális membrán mozgásává

Békésy: haladó felszíni hullám(Nobel díj, 1961)

Helmholtz: Rezonancia teória

bazális membrán

11/23

Az ovális ablaktól mért távolság

A b

azál

ism

emb

rán

kit

érés

e

Felszíni haladó hullámok a belső fülben és Hawaii-n(Békésy munkássága utolsó éveit Hawaii-n töltötte….)

Csökkenő terjedési sebesség időben későbbi hullámfázisok (t4) utólérik az előbbieket – t1 időponthoz képest (piros) a hullámok közötti távolság csökken

12/23

hangoshalk

A frekvencia kódolás hely-elmélete:Az alacsonyabb frekvenciájú hangok a kengyel talpától távolabbi szőrsejteket ingerlik

13/23

14/23

scala vestibuli

scala media

scala timpany

outer hair cellsupporting cells

inner hair cell

supporting cells

supporting cells

basillar membrane

Corti szerv

A Corti szerv mikroszkópos anatómiája

=külső szőrsejt

=belső szőrsejt

15/23

nyugalom

Elmozdult alaphártyanyíróerő

az alaphártya elmozdulása

A hallás mikroszkópos mechanikája:Nyíró erők stereocilium elhajlása megfeszülő tip linkek

hajlás

16/23

Receptor sejt: stimuluselektromos jel

17/23

!!!!

Mechanikai jelre kapuzott kationcsatornák :K+ influx (!!!) és depolarizáció

18/23

19/23

Az erőhatás, a receptorpotenciál és az afferens idegek akciós potenciál tüzelési frekvenciája közötti kapcsolat

receptor potential

20/23

Kohleáris erősítő: külső szőrsejtek (OHC) és prestinAlaphártya mozgás depolarizáció prestin orientáció változás OHC rövidülés pozitív

visszacsatolás az alaphártya mozgásának erősítésére

21/23

Kellemes zene hallgatása közben a mezolimbikus (ősi) agyi központokban dopamin szabadul fel

The Musicality of Franz LisztCell 147, October 28, 2011

Az érzékelés folyamata ()

22/23

Az érzékelés általános törvényszerűségei: Weber-Fechner és Setevnstörvényei, és kapcsolatára

0

hangosság : =konst lgérzet

0 : az abszolút küszöb inger intenzitás : egy adott inger fizikai intenzitása 100 and 1000 Hz között jól használható

0

=konst

n

Weber-Fechner törvény

Stevens törvénye:

0 : az abszolút küszöb inger intenzitás : egy adott inger fizikai intenzitása n: állandó, hallás esetén 0.3

23/23

0

1000 120

intenzitásszint: 10 lg ( )

tetszőleges X hang hangosságszintje a phon skálán:

az1000 Hz- es hang J-je amelyik olyan hangosság érzetet kelt mint X hang10lg 10lg

10phon Hz

Jn dB

J

JH n

J

0.3

01/16( / ) ,1sone=40 phonsoneH J J

Hangosságszint és izofon görbék