A hallás élettana

A hallás az a folyamat, amelynek során a fül a külső környezet hangrezgéseit idegimpulzusokká alakítja át, amelyeket az agyba továbbít, ahol azokat hangokként értelmezik. Hangok akkor keletkeznek, amikor rezgő tárgyak – például a gitár pengetett húrja – rezgő levegőmolekulákból álló nyomásimpulzusokat, ismertebb nevükön hanghullámokat hoznak létre. A fül a hullámok különböző fizikai jellemzőinek érzékelésével és elemzésével képes megkülönböztetni a hang különböző szubjektív aspektusait, például a hangerősséget és a hangmagasságot. A hangmagasság a hanghullámok frekvenciájának érzékelése – azaz a hullámhosszok száma, amelyek egy időegység alatt áthaladnak egy meghatározott ponton. A frekvenciát általában másodpercenkénti ciklusokban vagy hertzben mérik. Az emberi fül az 1000 és 4000 hertz közötti frekvenciákra a legérzékenyebb és a legkönnyebben érzékeli azokat, de legalábbis a normális fiatal fülek számára a hangok teljes hallható tartománya körülbelül 20 és 20 000 hertz közé esik. A még magasabb frekvenciájú hanghullámokat ultrahangnak nevezik, bár ezeket más emlősök is hallják. A hangerősség a hang intenzitásának érzékelése – azaz a hanghullámok által a dobhártyára gyakorolt nyomás. Minél nagyobb az amplitúdójuk vagy az erősségük, annál nagyobb a nyomás vagy az intenzitás, következésképpen a hangerősség. A hang intenzitását decibelben (dB) mérik és jelentik, amely egység a hang relatív nagyságát fejezi ki logaritmikus skálán. Másképpen fogalmazva, a decibel egy olyan mértékegység, amely bármely adott hang intenzitását összehasonlítja a normál emberi fül számára éppen érzékelhető, a fül számára legérzékenyebb frekvenciatartományban lévő szabványos hanggal. A decibel-skálán az emberi hallás tartománya 0 dB-től, ami egy szinte hallhatatlan szintet jelent, körülbelül 130 dB-ig terjed, ami az a szint, ahol a hang fájdalmas lesz. (Részletesebb kifejtésért lásd: hang.)

Hogy egy hang eljusson a központi idegrendszerbe, a hang energiája három átalakuláson megy keresztül. Először a levegő rezgései átalakulnak a középfül dobhártyájának és a fülkagylóknak a rezgéseivé. Ezek pedig a csiga belsejében lévő folyadék rezgésévé alakulnak. Végül a folyadékrezgések a baziláris membrán mentén terjedő hullámokat hoznak létre, amelyek stimulálják a Corti-szerv szőrsejtjeit. Ezek a sejtek a hangrezgéseket idegimpulzusokká alakítják át a cochleáris ideg rostjain, amelyek továbbítják azokat az agytörzsbe, ahonnan kiterjedt feldolgozás után továbbítják azokat az agykéreg elsődleges hallási területére, az agy végső hallásközpontjába. Csak amikor az idegi impulzusok elérik ezt a területet, akkor válik a hallgató tudatossá a hangról.