Auditorische Stimuli, Receptoren, und das auditorische System

1. Physikalisch wird Schall hervorgerufen durch Molekülbewegungen in einem elastischen Medium. Diese Bewegungen (Schallwellen) lassen sich u.a. als 'Schalldruck' (gemessen in dB (SPL)) oder als 'Schallschnelle' messen.
   
   
2. Wichtige physikalische Größen am Schall sind z.B. die Wellenform (periodisch/ aperiodisch), die Frequenzen bzw. das Spektrum, die Amplituden, die Phasen, die zeitliche Dauer, Parameteränderungen, das Medium der Ausbreitung, usf.
   
   
3. Bezieht man neben der Schallquelle auch den Schallempfänger ein, dann kann man auch die Beziehung zwischen Quelle und Empfänger beschreiben, so etwa die Richtung einer Schallquelle, ob sie sich bewegt, mit welcher Geschwindigkeit usw.
   
   
4. Beim Menschen dient das Ohr als Schallreceptor für Außenschall. Es besteht aus einem Außen-, Mittel- und Innenohr.
   
   
5. Die Außenwahrnehmung beginnt beim Außenohr, das mit dem Trommelfell abschließt. Vom Trommelfell wird der Schall im Mittelohr durch Impedanzwandlung verstärkt (10-20 dB) zum Innenohr geleitet, das die Cochlea als Höhrorgang enthält.
   
   
6. Die Schallwellen, die gewandelt das Innenohr erreichen, erzeugen in der Peri- und Endolymphe der Cochlea ebenfalls Schwingungen, die für jede Frequenz charakteristische Maxima ausbilden, die mit einem bestimmten eng umgrenzten Bereich im Endolymphschlauch/ auf der Basilarmembran korrespondieren. Die mechanische Auslenkung der Basilarmembran führt dann zu Veränderungen der Cilien und über diese zu Veränderungen der Rezeptorpotentiale in den Haarzellen. Dies erzeugt die Ausschüttung eines Transmitters, der dann die afferenten Nervenbahnen erregt.
   
   
7. 90% der afferenten Nervenfasern leiten die Erregungen der ca. 3500 inneren Haarzellen weiter; aufgrund der Frequenzspezifität der inneren Haarzellen sind diese afferenten Fasern dann auch frequenzspezifisch. Zusätzlich kodiert solch eine frequenzcharakteristische afferente Faser Dauer und Intensität des Signals. Aufgrund der großen Zahl äußerer Haarzellen (12.000) und ihrer starken efferenten Innervierung sowie durch ihre Fähigkeit, ihre Länge zu ändern, wird vermutet, daß die Cochlea das Verhalten der Basilarmembran aktiv beeinflussen kann.
   
   
8. Im weiteren Verlauf der Reizleitung treten zunehmen Beeinflussungen untereinander und Spezialisirungen auf. Je weiter man sich von der Cochlea entfernt, umso komplexere Schallmuster sind notwendig, um Neuronen zu erregen. Ein vollständiges funktionales neuronales Modell des Hörens steht noch aus.

Phänomenaler Klang

1. Lautstärke
2. Tonhöhe/ Tonlage
3. Tonfärbung
4. Zeitliche Relationen in und zwischen Klängen
5. Innerhalb des Klangs Teilbereiche wie Sprache, Musik, Geräusche
6. Im Fall von Sprache und Musik unterschiedliche Arten der Erzeugung
7. Einheiten (Töne, Phoneme, ...) und Kombinationen solcher Einheiten (Akkorde, Silben, Worte, ...)
8. Betonungen einzelner Elemente und Intonationen von Elementfolgen
9. Richtung, aus der der Klang kommt
10. Ob sich eine lokalisierbare Klangquelle bewegt