Das Ohr

Das Ohr ist ein Sinnesorgan mit dem Schall als Geräusche, Töne oder Klänge aufgenommen wird. Außerdem befindet sich im Ohr ebenfalls unser Gleichgewichtsorgan (Vestibularapparat). Das Ohr wird in drei Teile gegliedert, welche man als Außen-, Mittel- und Innenohr bezeichnet. Aber wie wandelt das Ohr die Schalldruckwelle in Töne um? Wie funktioniert eigentlich unser Gehör?

Außenohr

Das Außenohr (auris external) besteht aus der Ohrmuschel, dem Ohrläppchen und dem äußeren Gehörgang, weshalb man es auch als Empfänger des Ohrs bezeichnen kann. Die Ohrmuschel hat ihre besondere Form um die ankommenden Schallwellen zu sammeln und über den äußeren Gehörgang zum Trommelfell weiterzuleiten. Im äußeren Gehörgang befindet sich neben Haaren und Drüsen auch Cerumen, das sogenannte Ohrenschmalz, das die Haut feucht hält und zusätzlich Staub und abgestorbene Hautzellen aus dem Ohr entfernt. Der Gehörgang verstärkt durch seine Eigenresonanz den eintreffenden Schall im Bereich von 2.000 bis 4.000 Hertz, weshalb der Mensch in diesem Bereich empfindlicher als für andere Frequenzbereiche ist. Dieser Effekt der Gehörgangsresonanz ist unter anderem auch für das frequenzabhängige Lautstärkeempfinden verantwortlich.

Mittelohr

Der Aufbau des Mittelohrs (auris media) beginnt am Trommelfell, welches durch die Schalldruckwellen ins Schwingen gebracht wird. In der Paukenhöhle, direkt hinter dem Trommelfell, befinden sich die Gehörknöchelchen Hammer, Ambos und Steigbügel, welche durch die schwingende Membran ebenfalls in Bewegung kommen. Die Gehörknöchelchen dienen zur Weiterleitung der Schwingungen des Trommelfells zum Innenohr. Sind die ankommenden Audiosignale sehr laut und der Schalldruck damit zu stark, wird der Stapediusreflex ausgelöst. Ein Teil des Schalldrucks wird dann am Trommelfell reflektiert, um das Innenohr und somit das Gehör zu schützen. Das Mittelohr dient also nicht nur zur Weiterleitung, sondern spielt auch eine schützende Rolle im Ohr.

Innenohr

Das Innenohr (auris internal) ist der innerste Teil des Ohrs und setzt sich aus Cochlea, dem Gleichgewichtsmechanismus und dem Hörnerv zusammen. Durch die Verästelungen von Röhren und Verbindungskanälen ähnelt das Innenohr einem Labyrinth.
Der Aufbau der Cochlea, auch Innenohrschnecke genannt, sieht einem Schneckenhaus sehr ähnlich. Innen ist die Hörschnecke in drei übereinander liegende flüssigkeitsgefüllte Gänge gegliedert:

• Scala vestibuli (Vorhoftreppe)

• Scala media (Schneckengang)

• Scala tympani (Paukentreppe)

In der Scala media befindet sich eine andere Flüssigkeit, als in den anderen beiden Gängen, deren Ionenkonzentration durch einen Gefäßstreifen der Stria vascularis reguliert wird. Das elektrische Potenzial zwischen den beiden Flüssigkeiten ist für die Umwandlung der Schwingungen in elektrische Impulse wichtig. Die sogenannte Reißner-Membran trennt die Scala vestibuli von der Scala media, welche wiederum durch die Basilarmembran von der Scala tympani getrennt wird. Der Schalldruck, kommend von den Gehörknöchelchen, läuft als Wanderwelle durch die Gänge und führt zur Auslenkung der Basilarmembran. Auf der Basilarmembran liegt das Corti-Organ mit vier Reihen von Haarzellen, die man anhand ihrer Funktion in innere und äußere Haarzellen aufteilt. Die äußeren Haarsinneszellen (drei Reihen) dienen der Verstärkung der Schallwellen und geben diese an die inneren Haarsinneszellen weiter, welche die mechanischen Schwingungen in Nervenimpulse umwandeln und somit für die Informationsübertragung an den Hörnerv verantwortlich sind. Die Anzahl der erzeugten Nervenimpulse pro Frequenzband ist ein Maß für die Wahrnehmung von Lautstärke.

Das Erregungsmuster eines Tones kann man anhand von Maskierungsexperimenten nachvollziehen. Wenn ein Ton einen zweiten leiseren Ton wie eine Maskierung völlig überdeckt, so deutet dies darauf hin, dass der lautere Ton die Nervenzelle wesentlich stärker erregt hat, als es der leisere Ton kann. Um die zu hörende Bandbreite des menschlichen Ohrs zu analysieren, werden die Messungen der Hörschwelle in einem Tonschwellenaudiogramm dargestellt. So stellt man in der Psychoakustik den individuellen Hörbereich des Ohrs fest.