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Das Ohr – ein vielseitiges Sinneso(h)rgan

Anatomie und Funktion des menschlichen Ohres

Das Geheimnis des Hörens liegt im Inneren verborgen

Neben dem Sehen, dem Fühlen und Tasten, dem Riechen und dem Schmecken ist das Hören eine zentrale und hochentwickelte Sinneswahrnehmung des Menschen. Sitz des Hörsinns ist das Ohr. Hier werden die eintreffenden Schallwellen zum Beispiel in gesprochene Sprache, Musik, Vogelgezwitscher oder Arbeitsgeräusche unterschieden. Die Analyse der Geräusche im Gehirn macht es dabei zusätzlich möglich, die Entfernung zur Geräuschquelle abzuschätzen und sich so im Raum zu orientieren. 

 

Aufbau des Ohres

Das menschliche Ohr lässt sich in drei Bereiche aufteilen 

  1. das äußere Ohr mit der aus Knorpel bestehenden Ohrmuschel als Geräuschtrichter, dem 2 cm langen äußeren Gehörgang und dem Trommelfell,
  2. das 50 mm² große Mittelohr mit den drei Gehörknöchelchen Hammer, Ambos und Steigbügel sowie
  3. das Innenohr mit den drei Bogengängen (Gleichgewichtsorgan) und der schneckenförmigen Cochlea. Hier befinden sich die inneren und äußeren Haarzellen. Die ca. 3.000 empfindlichen inneren Haarzellen übersetzen die akustischen Informationen in neurale Signale. Knapp 12.000 äußere Haarzellen verstärken die eingehenden akustischen Signale. Der Hörnerv leitet die Signale direkt in das Gehirn.

 

Wie funktioniert „Hören“?

Hören bedeutet, dass die auf das Ohr einwirkenden Schallwellen nach ihrer Umwandlung in neurale Signale und der Weiterleitung und Analyse im Gehirn dem Menschen akustische Informationen über seine Umgebung liefern.

Bei den eintreffenden Schallwellen eines Tons bestimmt die Frequenz der Schwingung die Höhe des Tons. Je höher die Frequenz, desto kleiner ist die Wellenlänge des Schalls und desto höher wird der Ton wahrgenommen. Die Lautstärke eines Tons hängt mit der Größe seiner Amplitude zusammen. Sehr laute Töne – wie beispielsweise ein Schuss – erzeugen eine große Amplituden und entsprechend einen hohen Druck, der als unangenehm empfunden wird.

Die Ohrmuschel nimmt die von außen an das Ohr dringenden Schallwellen auf und leitet sie in den Gehörgang weiter. Quelle der Schallwellen können beispielsweise Vogelgezwitscher, Tippgeräusche an der Tastatur oder Sprache sein. Die Luft, die sich im Gehörgang befindet, nimmt dabei die Schwingungen auf und leitet sie an das Trommelfell weiter, das durch die Vibrationen in Schwingung gebracht wird. Diese dünne Membran bildet die Grenze zum Mittelohr und überträgt die Vibrationen an die Gehörknöchelchen Hammer, Amboss und Steigbügel im Mittelohr.

Über das ovale Fenster gelangen die Vibrationen – verstärkt durch die besondere Anordnung der Gehörknöchelchen – ins Innenohr, wo die Geräusche analysiert werden und ihre mutmaßliche Quelle bestimmt wird. Die Vibrationen bringen das Wasser in der schneckenförmigen Cochlea in Schwingung – je nach Tonhöhe und -frequenz entsteht dabei ein individuelles Schwingungsverhalten. In den Gängen des Innenohrs befinden sich die inneren und äußeren Haarzellen:

  • ca. 3000 innere Haarzellen nehmen die Schallenergie auf und übersetzen sie in neurale Signale
  • ca. 12.000 äußere Haarzellen wirken aktiv auf die eingehenden akustischen Signale und verstärken sie, sodass sie wahrgenommen werden können.

Nach der akustischen Analyse der Schallwellen im Innenohr werden die neuralen Signale über den Hörnerv zur weiteren Verarbeitung in das Gehirn geleitet.

Der Aufbau des Ohrs und der Weg des Schalls in den Kopf (© Klinge Pharma GmbH)
Der Aufbau des Ohrs und der Weg des Schalls in den Kopf

Der „gute“ Ton

Das Gehör ist durch Erfahrung und auditive Lernprozesse in der Lage, Schallbilder, die es einmal kennengelernt, analysiert und bewertet hat, wiederzuerkennen. Dabei findet auch eine (individuelle) Unterscheidung von positiven, „erwünschten“ Schallquellen – bevorzugte Musik, Hörbuchsprecher, Naturklänge – sowie „unerwünschten“ und als störend empfundenen Höreindrücken statt. 

Dieses Verfahren macht sich beispielsweise die akustische Markenführung zunutze, bei der sich Toningenieure mit dem Klang beschäftigen, der beim Schließen von Autotüren entsteht. Auch bekannte Hörmarken sorgen in der Werbung in TV und Radio für den akustischen Wiedererkennungswert. 

 

Die Vermessung des Hörens

Damit ein Geräusch Gehör findet, müssen die Lautstärke (Schalldruckpegel) und die Höhe des Tons (Frequenz) für das jeweilige Ohr ausreichend sein.

Die Lautstärke von Geräuschen wird in Dezibel (dB) angegeben. Genauer gesagt bezeichnen dB den Druckpegel, der durch Schallwellen entsteht, die vom Gehör wahrgenommen werden. Die Tonhöhe hängt mit der Frequenz der Schwingungen des Geräuschs zusammen. Verschiedene Geräusche haben also unterschiedliche dB- und Hertz-Werte. Der Ruf der Fledermaus beispielsweise kommt auf 100-120 dB. Da sie jedoch in für uns unhörbaren Ultraschallfrequenzen ruft, bleibt der nächtliche Wald für uns still. Aus unserem Alltag kennen wir beispielsweise die 40 bis 60 dB eines Gesprächs, die laute Diskothek mit 90 bis 110 dB oder die extrem lauten Düsenjets am Himmel, die es bei Tiefflügen auf etwa 105 bis 120 dB bringen.

Die Dezibelangaben werden von 0 (Hörschwelle) bis 130 (Schmerzschwelle) gemessen. Dabei verdoppelt sich die Lautstärke pro 10 zusätzliche dB. Ein Geräusch von 40 dB ist also doppelt so laut wie eines mit 30 dB.