Sains Pendengaran - Douglas L. Oliver

Lihat pelajaran penuh: https://ed.ted.com/lessons/the-science-of-hearing-douglas-l-oliver

Keupayaan untuk mengenali bunyi dan mengenal pasti lokasi mereka tercapai terima kasih kepada sistem pendengaran. Itu terdiri daripada dua bahagian utama: telinga, dan otak. Tugas telinga adalah untuk menukar tenaga bunyi ke dalam isyarat saraf; otak adalah untuk menerima dan memproses maklumat yang mengandungi isyarat. Untuk memahami bagaimana kerja itu, Douglas L. Oliver mengikuti bunyi dalam perjalanannya ke dalam telinga.

Pelajaran oleh Douglas L. Oliver, animasi oleh Cabong Studios.

Anda dengar gelombang yang lembut,

sahutan burung camar dari jauh.

Namun kemudian bunyi yang menjengkelkan
mengganggu keamanan,

semakin hampir, lebih dekat dan lagi dekat.

Sehingga...whack! (bunyi memukul)

Anda memukul nyamuk yang jengkel
dan ketenangan pulih

Bagaimana anda mengesan bunyi dari jauh
dan mencari sumber dengan ketepatan itu?

Keupayaan untuk mengenali bunyi
dan mengenal pasti lokasi mereka

tidak mustahil terima kasih kepada
sistem auditori.

Ia terdiri daripada dua bahagian utama:
telinga dan otak.

Tugas telinga adalah untuk menukar tenaga
bunyi ke dalam isyarat saraf;

otak adalah untuk menerima dan memproses
maklumat yang mengandungi isyarat itu.

Untuk memahami bagaimana ia berfungsi

Kita boleh mengikuti bunyi dalam
perjalanannya ke dalam telinga.

Sumber bunyi menghasilkan getaran

yang bergerak sebagai gelombang tekanan
melalui zarah di udara,

cecair,

atau pepejal,

Tetapi telinga dalaman kita,
koklea

sebenarnya diisi
dengan cecair seperti air masin.

Jadi, masalah pertama perlu diselesaikan
adalah cara menukar gelombang bunyi,

di mana sahaja mereka datang,

ke dalam gelombang dalam bendalir.

Penyelesaiannya adalah gendang telinga,
atau membran timpani,

dan tulang kecil tengah telinga.

Mereka menukar pergerakan besar
dari gendang telinga

ke dalam gelombang tekanan
dalam cecair koklea.

Apabila bunyi memasuki saluran telinga,

ia menyentuh gendang telinga dan
jadikannya

bergetar
seperti kepala gendang.

Gegendang yang bergetar merengsa tulang
dipanggil tukul,

yang menyentuh anvil dan
bergerak tulang ketiga memanggil stapes.

Gerakannya menolak bendalir melalui
ruang panjang lama koklea.

Bila tiba di situ

akhirnya getaran bunyi
telah ditukar menjadi getaran cecair,

dan mereka bergerak seperti gelombang
dari satu hujung koklea ke yang lain.

Permukaan yang dipanggil membran basilar
sepanjang koklea.

Ia dipenuhi dengan sel rambut yang ada
mempunyai kompenen khusus

dipanggil stereocilia

yang bergerak dengan getaran dari
cecair koklea

dan membran basilar.

Pergerakan ini mencetuskan isyarat
yang bergerak melalui sel rambut,

ke dalam saraf pendengaran,

kemudian ke otak,
yang menafsirkannya sebagai bunyi spesifik

Apabila bunyi dibuat
membran basilar bergetar,

bukan semua sel rambut bergerak-

hanya yang terpilih,
bergantung kepada kekerapan frekuensi bunyi.

Ini berpunca kepada kejuteraan yang baik.

Pada satu sudut,
membran basilar adalah kaku,

bergetar hanya sebagai tindak balas

kepada panjang gelombang singkat,
bunyi frekuensi tinggi.

Sudut lain,
adalah lebih fleksibel

bergetar hanya dengan panjang gelombang
yang lebih lama, bunyi frekuensi rendah.

Jadi, bunyi yang dibuat oleh burung camar
dan nyamuk

bergetar pada lokasi yang berbeza
pada membran basilar,

seperti bermain key berbeza di piano.

Tetapi bukan itu sahaja yang berlaku.

Otak masih ada lagi
tugas penting untuk dilakukan:

mengesan dari mana bunyi itu datang.

Untuk itu, otak membanding bunyi datang

dari dalam kedua telinga

untuk mencari sumber dalam ruang.

Suara dari terus di hadapan anda akan

mencapai kedua telinga anda pada masa yang sama.

Anda juga akan mendengarnya
pada keamatan yang sama

dalam setiap telinga.

Walau bagaimanapun, bunyi frekuensi rendah
datang dari satu sudut

akan mencapai telinga microsaat sebelum
telinga yang lebih jauh

Dan bunyi frekuensi tinggi akan berbunyi
lebih tegang pada telinga dekat

kerana ia dihalang daripada telinga jauh
dengan kepala kita

Lembaran maklumat ini
mencapai bahagian khas sistem otak

yang menganalisis masa dan
perbezaan keamatan antara telinga anda.

Mereka menghantar keputusan
analisis mereka

sehingga ke korteks pendengaran.

Sekarang, otak mempunyai
semua maklumat yang diperlukan:

corak aktiviti
yang memberitahu kita apa bunyi itu,

dan informasi tentang lokasi bunyi itu
di ruang

Bukan semua mempunyai
pendengaran yang normal

Kehilangan pendengaran adalah
penyakit kronik ketiga

paling umum di dunia.

Pendedahan kepada bunyi yang kuat
dan

beberapa ubat boleh
membunuh sel-sel rambut,

menghalang isyarat dari perjalanan
dari telinga ke otak.

Penyakit seperti osteosclerosis membekukan
tulang kecil di telinga

menyebabkan ia tidak bergetar lagi.

dan dengan tinnitus

Otak melalukan perkara aneh

membuat kita berfikir ada bunyi
apabila sebenarnya tiada bunyi.

Tetapi apabila ia berfungsi,

pendengaran kita adalah sistem
yang hebat dan elegan.

Telinga kita merupakan sebahagian daripada
jentera biologi

yang menukarkan kekakuan getaran
di udara di sekeliling kita

ke dalam impuls elektrik yang tepat

yang membezakan tepuk, tap
mengeluh, dan lalat