Ääni
Ääni on kappaleen liikkeestä, värinästä tai tärinästä aiheutuvan painemuutosten aiheuttamaa molekyylien mekaanista värähtelyä. Värähtelyn väliaineena toimii etenkin ilma, mutta ääni välittyy myös kiinteissä ja nestemäisissä väliaineissa.
Äänen paineaallon voimakkuus ilmenee värähtelylaajuutena eli äänenpaineena. Tätä äänenpainetta eli äänen voimakkuutta mitataan desibeleinä (dB). Kuuloalueella äänenpainetaso vaihtelee noin 0 dB:n ja 130 dB:n välillä. Normaalin puheen voimakkuus on noin 50-60 dB.
Väliaineessa molekyylien värähtely ilmenee aaltomaisesti tihentymis- ja harvenemisvaiheina eli ääniaaltoina. Äänen taajuus kertoo paineaaltojen lukumäärän sekunnissa. Taajuuden yksikkö on hertsi (Hz) ja yksi hertsi tarkoittaa siis yhtä ääniaaltoa sekunnissa. Ihmisen korva pystyy havaitsemaan ääniä, joiden taajuus vaihtelee 20 -20 000 Hz:iin. Kuulon ylätaajuus on kuitenkin yksilöllinen ja iästä riippuvainen. Mitä taajempaa värähtely on sitä korkeampana ääni kuullaan ja korkeat taajuudet ovat ne, jotka vanhempien ihmisten on usein vaikea kuulla.
- Opetustuubin videolla käydään yksinkertaistaen läpi mitä ääni ja kuuleminen on.
Korva jaetaan kolmeen osaan: ulko-, väli- ja sisäkorvaan
Ulkokorva koostuu korvan näkyvästä osasta korvalehdestä sekä tärykalvoon asti ulottuvasta korvakäytävästä
Korvanlehti toimii äänenkerääjänä, joka suuntaa ääniaallot korvakäytävään. Korvanlehden seurauksena ääni vahvistuu hieman etenkin korkeilla taajuuksilla. Lisäksi korvanlehti vaikuttaa eri suunnista tulevien äänien taajuustoistoon, mitä voidaan käyttää vihjeenä paikannettaessa äänen lähdettä eteen ja taakse.
Korvakäytävän tehtävänä on johtaa korvalehden kokoamia ääniaaltoja eteenpäin ulko- ja välikorvan välissä olevalle tärykalvolle. Korvakäytävän muoto on jokaisella yksilöllinen. Yleensä se on aikuisella noin 35 mm pitkä ja läpimitaltaan noin 10 mm.
Korvakäytävän alkuosassa rustoisen osan ihossa on sekä karvoja että talirauhasia. Talirauhasten erittämä vaha voi karvoihin tarttuessaan tukkia korvakäytävää ja vaimentaa näin ääntä.
Välikorva koostuu välikorvaontelosta sekä siellä sijaitsevista kuuloluista eli vasarasta, alasimesta ja jalustimesta
Ulkokorvan ja välikorvan välissä oleva tärykalvo ottaa vastaan korvakäytävän välittämät ääniaallot ja muuttaa ne mekaaniseksi liikkeeksi eli värähtelyksi.
Kuuloluuketju on kiinnittynyt kuuloluu vasaran varrella tärykalvoon ja vastaavasti jalustimen levyllä oikean ikkunan annulaariligamenttiin. Tämän ketjun tehtävänä on voimistaa tai vaimentaa tärykalvon välittämää värähtelyä sisäkorvalle.
Vasaran, alasimen ja jalustimen välillä on nivelet ja jos ne ovat löysiä, äänen siirto heikkenee, mikä saattaa ilmetä johtovikana korkeilla äänillä.
Kuuloaistia palveleva simpukka ja tasapainoaistia palveleva vestibulaarielin sijaitsevat lähekkäin labyrinttimaisessa nesteen täyttämässä sisäkorvassa
Simpukan soikeassa ikkunassa kiinni olevan kuuloluu jalustimen levy välittää välikorvan kautta tulevat äänet sisäkorvaan. Jalustinlevyn painuessa ääniaallon voimasta soikeassa ikkunassa sisäänpäin simpukan eteiskäytävän paine kasvaa.
Eteiskäytävän paineen kasvu aiheuttaa simpukan sisällä olevassa nesteessä simpukan kierteissä ylös kärkeen päin kulkeutuvan paineaallon, joka saa aikaan liikkeen simpukan värekarvoista muodostuneissa varsinaisissa kuuloaistinsoluissa.
Kuuloaistinsolujen värekarvojen pinnalla olevat sukakarvat ärsyyntyvät eri äänien taajuuksilla. Tietyn äänitaajuuden kohdalla ne kääntyvät ja avaavat ionikanavat, jolloin välittäjäaineet vapautuvat hermosolun synapsiin. Näin simpukka on muuttanut ääniaallot hermoärsykkeiksi, jotka välittyvät kuulohermoa pitkin aivorunkoon ja edelleen aivojen kuulokeskukseen. Kuulokeskuksessa syntyy kokemus äänestä, ääni tulkitaan ja se saa merkityksen.
Tasapaino- eli vestibulaarielin koostuu aistinelimistä, jotka sijaitsevat kolmessa eri kaarikäytävässä ja kahdessa kalvopussissa.
Kaarikäytävät ovat kiinnittyneet toisiinsa nähden lähes suorassa kulmassa ja reagoivat herkästi pään rotatoriseen kiihtyvyyteen kolmessa eri suunnassa. Pään liike saa kolmen kaarikäytävän sisällä olevan nesteen liikkumaan. Nesteessä sijaitsevien tasapainokivien eli otoliittien liike saa taas aikaan reaktion kaarikäytävien sisällä olevissa aistinsoluissa. Ne lähettävät tasapainohermoa pitkin aivoihin viestin asennon muutoksesta.
Kalvopussien aistinsolut reagoivat vastaavalla tavalla painovoiman vaikutuksesta suoraviivaiseen kiihtyvyyteen pysty- ja vaakasuorassa liikkeessä.