Het oor
Het oor is een zintuig. Het is het instrument
waarmee we geluid waarnemen: horen. Horen, luisteren en verstaan zijn
niet hetzelfde. Horen is erg belangrijk om te ervaren wat er om ons heen
gebeurt. Door te luisteren hebben we contact met de wereld en wanneer we
verstaan, zijn wij in staat met de omgeving te communiceren.
Communiceren geeft je dus de mogelijkheid te participeren binnen de
maatschappij.

Figuur 1: Opbouw van het gehoororgaan
Het uitwendige oor
Het uitwendige oor bestaat uit de oorschelp en
de gehoorgang. Het eigenlijke oor, het slakkenhuis, is veilig opgeborgen
in het slaapbeen.
De oorschelp is opgebouwd uit kraakbeen en is
bedekt met huid. De oorschelp speelt geen grote rol bij het horen zelf.
Zij dient voor het richtingshoren met name of het geluid van voor of van
achter komt [].
De gehoorgang is zowel in horizontale als in
verticale richting S-vormig gebogen. Ze is ongeveer 2.5 cm lang en heeft
een doorsnede van 0.7 cm. De buitenste helft van de gehoorgang heeft een
kraakbenige wand en is voorzien van haartjes en kliertjes die oorsmeer
produceren; de binnenste helft heeft een benige wand.
Het middenoor
Aan het einde van de gehoorgang bevindt zich het
trommelvlies (membrana tympani). Dit is een dun vlies van 80 mm2,
kegelvormig opgespannen, dat de middenoorholte scheidt van de
gehoorgang. Het trommelvlies staat niet loodrecht op de lengte richting
van de gehoorgang, maar trechtervormig naar binnen onder een hoek van
ongeveer 120º. De middenoorholte is een met lucht gevulde ruimte die via
de neus- en keelholte met de buitenlucht in verbinding staat door middel
van de buis van Eustachius (tuba auditiva).
In het middenoor bevinden zich de drie
gehoorbeentjes: hamer, aambeeld en stijgbeugel.
Deze gehoorbeentjes zijn scharnierend met elkaar
verbonden en geleiden de geluidstrillingen van het trommelvlies naar het
binnenoor. De steel van de hamer is vergroeid met het trommelvlies, de
kop van de hamer licht in de kom van het aambeeld, deze is op zijn beurt
weer met de stijgbeugel verbonden.
De voetplaat van de stijgbeugel past precies in
het ovale venster, de toegang tot het binnen oor.
Wanneer een geluid via de lucht ons oor bereikt
brengt dit het trommelvlies in trilling. Deze trilling wordt door de
steel van de hamer via het aambeeld en de stijgbeugel naar het ovale
venster van het binnenoor geleid. Het binnenoor dat is gevuld met
vloeistof. Echter, bij een directe overgang van lucht naar vloeistof
zijn de reflectiecoëfficiënten zeer hoog, zodat veel energieverlies
optreedt. Een belangrijke taak van het middenoor is om dit
energieverlies zoveel mogelijk te beperken. Hiervoor zijn binnen het
midden oor een aantal maatregelen getroffen:
-
De
oppervlakte van het trommelvlies is vele malen groter dan de voetplaat van de
stijgbeugel, waardoor de druk in het binnenoor (vloeistof) ongeveer 30 maal zo
groot is als op het trommelvlies.
-
De
draaipunten van de beentjes liggen zodanig dat er een hefboomwerking optreedt.
De amplitude (de energie blijft immers gelijk over een kleiner oppervlak), van
het ovale venster wordt hierdoor groter waardoor versterking van het signaal
optreedt.
-
De
spiertjes in het oor zorgen niet zoals vaak beschreven voor een
bescherming bij zeer harde geluiden. Wanneer zij samentrekken worden de lage
frequenties als het ware gefilterd waardoor de hoge frequenties beter gehoord
worden. Dit principe kan dus bevorderlijk zijn voor het spraakverstaan in
rumoer.
De buis van Eustachius zorgt ervoor dat de druk
in het middenoor gelijk is aan die van de buitenwereld. Het ene uiteinde
van deze buis bevindt zich in het middenoor en het andere uiteinde ligt
in de neus- en keelholte. In rust is de buis gesloten en is er dus geen
open verbinding tussen middenoor en neusholte/ keelholte. Bij het
slikken of gapen tordeert de buis en opent zich. Daardoor wordt de druk
aan de ene zijde van het trommelvlies gelijk aan die aan de andere
zijde. Juist dan kan het trommelvlies goed bewegen en is een goede
geleiding van het geluidsignaal mogelijk. Bij drukverschil, bijvoorbeeld
bij verkoudheid of vliegen, wordt het trommelvlies naar binnen of buiten
getrokken en is er een slechtere trillingsoverdracht.
Het binnenoor
Het binnenoor is het meest ingewikkelde deel van
het oor. Het is een met vloeistof gevulde ruimte in het rotsbeen.
Het
binnenoor bestaat uit het voorhof, de half cirkelvormige kanalen of
booggangen en het slakkenhuis. Het slakkenhuis is het eigenlijke
geluidwaarnemend orgaan van het oor.
Het slakkenhuis (Cochlea) is een opgerold
kokertje. Het geheel is gevuld met een vloeistof. Het uitgerolde
slakkenhuis is het als volgt te beschrijven.

Figuur 2: Het uitgerolde slakkenhuis.
Tussen het ovale venster (de ingang) en het
ronde venster (de uitgang) bevind zich een langgerekt tussenschot dat
het slakkenhuis in tweeën deelt. Dit tussenschot blijkt een kunstig
bouwwerk van allerlei structuren, opgebouwd uit twee membranen: het
Reissner en het basilaire membraan en de tussenliggende ruimte gevuld
met endolymf.
Over de gehele lengte van het basilair membraan
ligt het orgaan van corti, het gehoorzintuig. De cellen aan de
binnenzijde van het orgaan zijn verbonden met de dunne uitlopers van de
gehoorzenuw. Aan de andere zijde van het basilair membraan bevinden zich
drie rijen van cellen, de buitenste haarcellen. Op alle haarcellen
bevinden zich zeer dunne haartjes, de haarcellen. Het orgaan van Corti
is bedekt met een dekentje, het dekmembraan.
Binnenkomend geluid veroorzaakt een
trillingsgolf in de vloeistof van de cochlea. De vloeistof neemt het
basilaire membraan mee in haar beweging waardoor het verschuift ten
opzichte van het dekmembraan. De haarcellen registreren deze beweging,
waardoor in de haarcellen een elektrochemisch signaal ontstaat dat via
de gehoorzenuw aan de hersenen wordt doorgegeven. De verwerking van dit
signaal in de hersenen blijft hier onbesproken.
Toonhoogtewaarneming
Het basilair membraan raakt door het aanbieden
van geluid in een golfbewegingen. Een lopende golf plant zich daarbij
voort van het ovale venster naar het ronde venster aan de top.
Het basilaire membraan is een soort vlag die in
de wind wappert tussen twee vloeistof delen. Bij het ovale venster is
het membraan stijf, licht van gewicht en smal; bij de top van het
slakkenhuis is het membraan breed, slap en zwaar. Door deze bouw zal de
geluidgolf op een bepaalde plaats een maximale waarde aannemen. Elk deel
van het membraan heeft daardoor een maximum bij een zekere frekwentie en
elke toon past dus bij een groepje haarcellen.

Figuur 3: Principewerking van het basilair
membraan
De plaats van het maximum hangt af van de
aangeboden frekwentie. Hoge frekwenties geven maxima bij het ovale
venster en de lage frekwenties bij de top. Elke oktaaf geeft een vaste
verschuiving in de plaats op het membraan, waardoor het oor frekwenties
dus logaritmisch waarneemt.
Bij het aanbieden van één enkele toon is een
waarneming tussen 20 en 20.000Hz mogelijk. Bij het tegelijk aanbieden
van een even sterke hoge en lage toon zijn deze goed te onderscheiden.
Indien, bij een afnemend frekwentieverschil, de plaatsen van de maxima
dichter bij elkaar komen te liggen zijn ze minder goed uit elkaar te
houden. Meestal maskeert dan de lage frekwentie de hogere. Soortgelijke
maskeringprocessen treden op als de ene toon veel luider is dan de
andere: naarmate de frekwenties verder uiteen liggen is de zachtere toon
steeds beter te horen.
Er bestaat ook nog een temporeel scheidend vermogen" om
achtereenvolgende geluiden waar te nemen. Bij lage geluidniveaus onder
40 dB bedraagt het tijdbestek wel 200 ms (0.2 s dus). Snel opvolgende
signalen kunnen dus niet zo goed worden waargenomen. Boven 40dB wordt
het tijdsbestek beduidend sneller: 20 ms. Normale spraak begint bij 55
dB (op 1 m afstand), maar is meestal wat harder, waardoor spraak ruim
dus wordt verwerkt door het snelle systeem.