Kuulmine

Allikas: Kuulmisabi - Kuulmislangus, Kuulmispuue, Tinnitus, Kõrvakuulmine, Meiere Tõbi, Kuuldeaparaat.

Kuulmine ehk kuulmismeel (inglise hearing, audition) on võime eristada helilaineid nende amplituudi ja sageduse järgi mingi spetsiaalse (kuulmis)elundi (tavaliselt kõrva) abil[1]. Kuulmismeel võimaldab teha kindlaks heliallika asukoha ja liikumise ruumis. Imetajatel detekteeritakse helilaineid kõrvas, kus mehhaaniline vibratsioon muundatakse sisekõrvas närviimpulssideks. Kuna kuulmine eeldab mehaaniliste stiimulite (molekulide vibratsioon) detekteerimist, siis sarnaselt kompimismeelega liigitatakse kuulmismeel mehhanosensatsiooni alla (inglise mechanosensation).

Inimese kõrvaga kuuldav madalaim helisagedus on 16–20 Hz ning ülemine kuulmispiir ulatub noortel 20000 Hz-ni, 20000 Hz kõrguseid helisid samas kuulevad tegelikult vähesed inimesed ja kuid vanaduses võib alaneda kuni 5000 Hz-ni. Nii ei kuule vanemad inimesed enam isegi rohutirtsude sirinat, mis on enamasti 8000-10000 Hz piires.

Suurim kuulmisteravus on inimestel vahemikus 1000–5000 Hz, mis kattub suurel määral kõnehääles domineerivate helisageduste vahemikuga (~300–3500 Hz).

Mehed suudavad laulda isegi nii madala häälega, mille sagedus on 60 Hz, naishääl võib lauldes küündida sageduseni 12000 Hz. Inimese kõne sagedus jääb tavaliselt 200-2000 Hz piiridesse, musika jääb 400-800Hz piiridesse.

Kõne põhitooni sagedus jääb meestel tüüpiliselt vahemikku 85–155 Hz, naistel vahemikku 165–255 Hz, siinjuures jääb see enamasti kõne sageduspiirkonnast (frequency band) allapoole. Harmoonilised võnked ulatuvadki kuni 5000 Hz sageduseni.

Inimese kuulmisvõime helispektril ulatub 20 hertsist kuni 20 000 hertsini. See on küll noore inimese kuulmisskaala Vananedes ülemine kuulmispiir alaneb.

Kuulmist on võimalik täpsemalt mõõta audiomeetri abil.

Kõrva ehitus

Kõrva-ehitus.png

Kuidas kõrv töötab

Inimese kõrv koosneb: väliskõrvast, mille moodustavad kõrvalest ja välimine kuulmekäik, keskkõrvast, kus asuvad kolm kuulmeluukest ja sisekõrvast, kus asub luuline labürint ehk tigu ja kuulmisnärv.

1. Kõrvalest ja väline kuulmekäik on helilainete koondamiseks. 

Väliskõrv toimib nagu avatud toru. Selle pikkus on u. 2 cm, mis on neljandik 4 kHz õhuvõnkumise lainepikkust. Sellest tuleneb kõrva eriti hea tundlikkus 4 kHz heli suhtes.

2. Helilained panevad kuulmekile võnkuma. 
3. Võnked edastatakse kuulmeluukesest (vasara, alasi ja jalus) moodustuva ahela kaudu sisekõrva. 

Ns. vahekõrv toimib impedantsi sobitajana kahe võnkumise vahel:

1) õhu võnkumine väliskõrvas ja
2) võnkumine sisekõrva vedelikus

Parim sobitus saavutatakse alates u. 1 kHz

4. Sisekõrv on täidetud vedelikuga, mis hakkab samuti võnkuma. Teo sees on tuhandeid karvarakke, mis reageerivad vedeliku
võngetele. Sügaval teo sees olevad karvarakud reageerivad madalatele helidele, samal ajal kui väliskõrvale lähemal olevad 
karvarakud reageerivad kõrgetele helidele. Kuulmisnärv tajub, millised karvarakud reageerivad ja saadab teabe elektriliste 
impulssidena edasi ajju, mis tõlgitseb neid helidena.

Sisekõrv

Sisekõrva teokujulises elundis on kolm kanalit:

‘Tigu’ on ümbritsetud eriti kõva luuga. Scala media ja scala tympani on teineteisest eraldatud basilaarmembraani abil. Basilaarmembraani pikkus on u. 32 mm. Basilaarmembraanil paikneb Corti organ, mis sisaldab väliseid ja sisemisi karvrakke. Sisemistelt karvrakkudelt saavad alguse närvikiud, iga karvrakk on sünapsi abil ühenduses u. 20 närvirakuga. Oletatakse et välimiste karvrakkude funktsioon piirdub Corti organi endaga, s.t. nende mõju heli pertseptsioonile toimub sisemiste karvrakkude kaudu.

Võnkumine sisekõrvas

Õhu võnkumine teatud sagedusel ‘kaardistub’ võnkumiseks teatud piirkonnas basilaarmembraani ümber. Basilaarmembraani võnkumine toimub kulgeva laine kujul, s.t. võnkumine algab madalama amplituudiga lähemal ovaalsele aknale ja liigub edasi kasvades kuni saavutab maksimumi ja hakkab sumbuma (vt. kaks kõverat 400 Hz puhul) Oluline on ka, et kuigi heli oleks sinusoidaalne, ergutab see basilaarmembraani laiemas ulatuses.


Kuulmislävi

Helitugevuse muutus 1 dB on väikseim, mida treenitud kõrv suudab sagedusel 1 kHz eristada. Kuna detsibell on suhteline ühik helitugevuse muutumise mõõtmiseks, siis on erine vate helide iseloomustamiseks tema abil vaja mingit nn. nullpunkti.

Kokkuleppeliselt on mõõt 0 dB inimese kuulmislävi (vaikseim hääl, mida keskmine inimene suudab tajuda).

Tüüpiliste helikeskkondade skaala.
Kuulmislävi.png

Heli tekitamise võimsust mõõdetakse vattides (watts). Võimsuse suurendamine kümme korda kasvatab heli võnkeenergiat 10 korda ja see toob kaasa helitugevuse kasvu 10 dB, sada korda, toob kaasa helitugevuse muutuse 20 dB jne.

Inimese hääletugevus

Inimese hääle helitugevus võib olla:

  • vesteldes (conversation) 60–65 dB;
  • loengut pidades (dictation) 65–70 dB;
  • hüüdes (calling out) 80–85 dB.

Kuulmislangus

Kuulmislangus tekib kuulmekile, kuulmeluukeste ja/või kuulmisnärvi kahjustuse tagajärjel.

Helilained ei suuda katkist kuulmekile (näiteks keskkõrvapõletiku korral) normaalselt võnkuma panna, mistõttu neid võnkeid ei edastata. Kuulmislangust võib põhjustada kuulmeluukestest ahela “jäikus”. Helilainetest võnkuv kuulmekile annab küll võnked kuulmeluukestele edasi, kuid nende liikuvus on häiritud (näiteks otoskleroosi korral). Seega ei teki piisavalt tugevaid võnkeid, et edastada sisekõrva. Helilained võivad kanduda sisekõrva ka kuulmeluude osavõtuta otseselt koljuluude kaudu (luukuulmine). Peamiseks sisekõrva kahjustajaks on müra — olmemüra, vali muusika jne. Mida rohkem müras aega veedetakse, seda suurem hulk sisekõrva karvarakke (närvirakke) hävib. Mida rohkem neid hävib, seda raskemaks muutub kõnest arusaamine. Igal häälikul on kindel sagedus. Kui selle piirkonna karvarakud on hävinud, siis inimene ei erista enam neid häälikuid normaalselt.

Inimkõrv on tähelepanuväärne elund, mis tuvastab helisid alates 20 hertsist (väga madal sagedus) kuni 20 000 hertsini (väga kõrge sagedus), kuid on eriti tundlik helidele vahemikus 50–5000 hertsi. See on niinimetatud kõnesagedus, mis on suhtlemiseks eriti oluline.

Kui vanad on sinu kõrvad ? - Erinevate helisageduste kuulmine

Välis lingid

Viited

  1. "Kuulmine". 1990. Eesti Entsüklopeedia. 5. köide.