Η λειτουργία της ακοής

[Bhutia]

Απάντηση: Η λειτουργία της ακοής

 

[Bhutia]

Απάντηση: Η λειτουργία της ακοής

 

[Bhutia]

Απάντηση: Η λειτουργία της ακοής

 

[Bhutia]

Απάντηση: Η λειτουργία της ακοής

 

[Bhutia]

Απάντηση: Η λειτουργία της ακοής

 

[Bhutia]

Απάντηση: Η λειτουργία της ακοής

 

[Bhutia]

Απάντηση: Η λειτουργία της ακοής

 

[Bhutia]

Απάντηση: Η λειτουργία της ακοής

 

[Bhutia]

Απάντηση: Η λειτουργία της ακοής

http://www.hep.upatras.gr/class/download/met_pli/DSB_SC.pdf

 

[Bhutia]

Απάντηση: Η λειτουργία της ακοής

Δεν βλεπω τιποτα.:108:

Το θέμα πάντως σχετίζεται με τη λειτουργία της ακοής...
http://www.avsite.gr/vb/showpost.php?p=1136707&postcount=200
(σελ 4-13 στο pdf link)

 

[costas EAR]

Απάντηση: Η λειτουργία της ακοής

δε φαίνονται οι εικόνες βρεεεεεεεεεε.......

 

[niklaus]

Απάντηση: Η λειτουργία της ακοής

δε φαίνονται οι εικόνες βρεεεεεεεεεε.......

δεν χρειάζονται, ούτως ή άλλως...
φαντασία χρειάζεται! :142::142::142:

 

[Bhutia]

Απάντηση: Μεταβατικά και Απαρχές των φθόγγων

Έχοντας προηγούμενα οριστεί ως μέτωπο(΄΄ατάκα΄΄) ενός φθόγγου το χρονικό πλαίσιο στο όριο του οποίου το πλάτος λαμβάνει τη μέγιστη τιμή,εισάγονται ακολούθως οι έννοιες του ΄΄μεταβατικού΄΄ και της ΄΄απαρχής΄΄ του φθόγγου.Το ΄΄μεταβατικό΄΄(transient) αντιπροσωπεύει ένα βραχύ χρονικό διάστημα εντός του οποίου το ηχητικό σήμα υφίσταται ραγδαίες και τυχαίας φύσης (μη αιτιατές) μεταβολές του πλάτους του.Στην περίπτωση ακουστικών οργάνων,ισοδυναμεί με την εφαρμογή της διέγερσης κι επακόλουθη μείωση αυτής γιά να μεταπέσει σε μιά βαθμιαία εξασθένηση στις συχνότητες συντονισμού του οργάνου.

Η έννοια της απαρχής ή ΄΄έφοδος΄΄(onset) του φθόγγου εκφράζει τη χρονική στιγμή όπου η ακουστική αντίληψη του ακροατή εντοπίζει την αφετηρία του μεταβατικού διαστήματος:"Το αντιληπτό ξεκίνημα ενός διακριτού γεγονότος καθοριζόμενο είτε από χαρακτηριστική αύξηση στην ηχητική στάθμη είτε από ξαφνική μεταβολή στο συχνοτικό ύψος ή το ηχόχρωμα"(Moelants & Rampazzo,1997:"Σύστημα υπολογιστή γιά τον αυτόματο εντοπισμό των αντιληπτών απαρχών σε μουσικά σήματα").Μεταβατικό διάστημα υφίσταται επίσης και κατά τη διαδικασία του ΄΄σβησίματος΄΄(offset) του μουσικού φθόγγου.Γιά να γίνουν αντιληπτά ως ξεχωριστά δύο μεταβατικά διαστήματα από το ακουστικό μας σύστημα,πρέπει απέχουν μεταξύ τους τουλάχιστον 10 χιλιοστά δευτερολέπτου.

 

[Bhutia]

Απάντηση: Φασματόγραμμα

Οι διακυμάνσεις της φασματικής πυκνότητας του σήματος συναρτήσει του χρόνου απεικονίζονται σ'ένα φασματόγραμμα.Συνήθως Ο οριζόντιος άξονας αντιπροσωπεύει το χρόνο και ο κάθετος το συχνοτικό ύψος.Το πλάτος(ηχητική στάθμη) μιάς συγκεκριμένης συχνοτικής συνιστώσας σε συγκεκριμένη χρονική στιγμή αντιπροσωπεύεται είτε από αντίστοιχη χρωματική λαμπρότητα/πυκνότητα είτε από το ύψος μιάς ψευδοτρισδιάστατης επιφανείας σε κάθε σημείο της απεικόνισης.

Το παρον λινκ προσφέρει ενδεικτικά ηχητικά δείγματα συνοδευόμενα από τ'αντίστοιχα φασματογράμματα γιά μιά χαρακτηριστική σειρά μουσικών οργάνων

Στο παρακάτω φασματόγραμμα που απεικονίζει τον παραγόμενο ήχο από ένα κλειστό ταμπούρο της drum set παρατηρείται στο χρονικό σημείο των 10 χιλιοστών δευτερολέπτου ραγδαία αύξηση της ενέργειας σε όλες τις συχνοτικές ζώνες,η οποία συμβαδίζει με την κατακόρυφη αύξηση του πλάτους στο ίδιο χρονικό σημείο.Παρατηρούνται επίσης μικρότερου πλάτους διεγέρσεις σε ευρεία συχνοτική ζώνη γύρω από το σημείο των 30 χιλιοστών δευτερολέπτου.Είναι τέλος φτωχό σε αρμονικό περιεχόμενο.

Ηχητικό δείγμα του ταμπούρου

 

[Bhutia]

Απάντηση: Κρουστικές και Τονικές Απαρχές

Γενικά οι παραγόμενοι ήχοι από κρούση μεμβρανών ή χορδών εμφανίζουν συνήθως οξέα μέτωπα που χαρακτηρίζονται από ευρείας συχνοτικής ζώνης ενεργειακό ξέσπασμα στα φάσματά τους(΄΄Κρουστικές Απαρχές΄΄).

Φασματόγραμμα του ήχου των τυμπάνων :

Άλλα έγχορδα ή πνευστά όργανα εμφανίζουν ομαλότερες μεταβάσεις μεταξύ των φθόγγων,κάτι που συνεπάγεται μικρότερη ευχέρεια στον αντιληπτικό εντοπισμό αυτών.Στον ήχο του βιολιού λ.χ. η μετάβαση από το ένα τονικό ύψος στο άλλο επιτυγχάνεται δίχως χαρακτηριστική μεταβολή στην Ηχηρότητα ή το ηχόχρωμα:

Ο όρος ΄΄Τονικές Απαρχές΄΄ χρησιμοποιείται γιά να εκφράσει τα μέτωπα σε όργανα των οποίων ο ήχος δεν παράγεται μέσω κρούσης.Oι εκάστοτε απαρχές καθορίζονται από μεταβολές στην ηχηρότητα,το τονικό ύψος και το ηχόχρωμα,οπότε ο ακριβής χαρακτηρισμός τους στην αντίληψη του ακροατή δεν είναι εύκολος.

 

[Bhutia]

Απάντηση: Η λειτουργία της ακοής

Ηχηρότητα ή Ακουστότητα ενός ήχου είναι εκείνη η ιδιότητα που αναφέρεται στο πόσο ισχυρός θα γίνει αντιληπτός ο συγκεκριμένος ήχος από το ακουστικό μας σύστημα.Μολονότι έχει στενή σχέση,δεν είναι ευθέως ανάλογη με το φυσικό μέγεθος της ηχητικής πίεσης(εκφραζόμενη σε dB[spl]) που δημιουργείται από την εκάστοτε πηγή.Καθορίζεται από τον αριθμό και το ρυθμό πυροδότησης των νευρικών απολήξεων επί της βασικής μεμβράνης του κοχλία.Σε προηγούμενα κεφάλαια του παρόντος θέματος έχει ήδη εξηγηθεί ότι η περιοχή και ο βαθμός διέγερσης της βασικής μεμβράνης ποικίλλει εξαρτώμενος από την ηχητική πίεση και το συχνοτικό ύψος του κύματος.Επιπρόσθετα στην αντίληψη της ηχηρότητας παίζει ρόλο και η διαδρομή από το έξω αυτί στον κοχλία.Ο ακουστικός πόρος ενισχύει το εισερχόμενο σήμα.Ο τυμπανικός υμένας αν και διακρίνεται από ελαστικότητα,εκτιθέμενος σ'εξαιρετικά υψηλές τιμές ηχητικής πίεσης γίνεται άκαμπτος εκτελώντας το ισοδύναμο μιάς ηχητικής συμπίεσης ΄΄βραδείας ατάκας-αποδέσμευσης΄΄.Τέλος τα τρία οστάρια στο μέσο αυτί προσδίδουν μεν μηχανικό κέρδος στο προσπίπτον πλάτος σήματος,αλλά σε οριακές διαδρομές τους ολισθαίνουν ελαφρά,περιορίζοντας έτσι το βαθμό μεταβίβασης της δόνησης στο υγρό του κοχλία.Κατά συνέπεια η ηχηρότητα εξαρτάται ισχυρά από το φασματικό περιεχόμενο του σήματος(την περιεχόμενη ενέργεια ανά συχνοτική ζώνη),όπως έχει αναλυθεί με της καμπύλες ισοδύναμης ακουστότητας:

Η ηχηρότητα αντιπροσωπεύεται με το ΄΄sone΄΄:Τιμή 1 sone είναι ισοδύναμη με ηχητική πίεση 40dB[spl] στα 1000 Ηz.Η τιμή των 2 sone ισοδυναμεί με αύξηση στην ηχητική πίεση κατά 10dB(διπλάσια ηχηρότητα των 50dB[spl]).Ομοίως γιά ν'ακουστεί ο τόνος των 1000Hz τέσσαρες φορές πιό δυνατός απαιτείται ηχητική πίεση 60dB[spl],κ.ο.κ.

Το ΄΄phon΄΄ είναι ένα μέγεθος αναφερόμενο στην απαιτούμενη ηχητική πίεση σε διαφορετικές συχνοτικές ζώνες έτσι ώστε οι τόνοι που ανήκουν σ'αυτές να έχουν την ίδια ηχηρότητα με τον τόνο αναφοράς των 1000 Ηz.Γιά παράδειγμα,η καμπύλη των 60 phon στο διάγραμμα ηχητικής πίεσης-συχνότητας συμβολίζει την ηχητική πίεση εκάστοτε συχνότητας που θα γίνει αντιληπτή ως έχουσα την ίδια στάθμη μ'εκείνη των 60dB[spl] γιά τόνο 1000 Hz.

Από τις καμπύλες είναι προφανές ότι το ακουστικό μας σύστημα δεν έχει επίπεδη απόκριση συχνότητας.Εμφανίζει τη μέγιστη ευαισθησία σε ύψος 4000 Hz ενώ στα συχνοτικά άκρα ταπεινώνεται με ρυθμό που είναι πιό ραγδαίος γιά τις υψηλές,διακρινόμενος από αξιοπρόσεκτες διακυμάνσεις ενδιάμεσα.Ένα άλλο χαρακτηριστικό είναι ότι αλλάζει με την αύξηση της ηχητικής στάθμης,πράγμα που σημαίνει ότι μεταβάλλεται ακολούθως η αντίληψη του φασματικού περιεχομένου και του ηχοχρώματος.

Όταν διευρύνεται επίσης η εκπεμπόμενη ζώνη του ακουστικού φάσματος,αυξάνεται η ηχηρότητα.Γιά παράδειγμα μιά ζώνη ροζ θορύβου θ'ακουστεί πιό δυνατά από ένα ημιτονοειδές(καθαρό τόνο) που εκπέμπεται στην ίδια ηχητική πίεση.Σε αυτό το γεγονός βασίζεται και το φαινόμενο της μεγαλύτερης ηχηρότητας που τείνει να προσδίδει η αρμονική παραμόρφωση στο αποδιδόμενο σήμα,μιά και η δεύτερη εμπλουτίζει το φάσμα με παρασιτικές αρμονικές συνιστώσες.Άλλο παράδειγμα αποτελεί η εντύπωση που έχουν αρκετοί θιασώτες των ενισχυτών με λυχνίες ότι οι συσκευές της συγκεκριμένης τεχνοτροπίας ΄΄παίζουν πιό δυνατά΄΄ απ'όσο αφήνει να εννοηθεί η ονομαστική ισχύς τους.

Το ίδιο σύστημα στην ίδια ηχητική στάθμη αναπαραγωγής και απόσταση ακρόασης δύναται ν'ακουστεί ισχυρότερα όχι μόνο σε διαφορετικούς χώρους ιδίου συνολικού όγκου αλλά και στον ίδιο με διαφορετική διαρρύθμιση,εξαιτίας των μεγαλυτέρων παραμορφώσεων που θα προκύπτουν από τις αλληλεπιδράσεις ηχείων-χώρου ανάλογα με την περίσταση.

Ένας ακόμα παράγοντας καθορισμού της ηχηρότητας είναι και η χρονική διάρκεια του εκπεμπομένου σήματος.Τα μεταβατικά διαστήματα έχουν μικρότερη ηχηρότητα σε σύγκριση με τον παρατεταμένο ήχο που παράγει την ίδια πίεση.Δείγμα θορύβου λ.χ. διάρκειας 1 χιλιοστού δευτερολέπτου γίνεται αντιληπτό ως κατά 20dB ασθενέστερο σε σύγκριση με θόρυβο που διαθέτει πανομοιότυπο φασματικό περιεχόμενο και διάρκεια εκπομπής 100 χιλιοστών δευτερολέπτου.

Τα ντεσιμπελόμετρα μετρούν παραγόμενη ηχητική πίεση και η ζυγοστάθμιση τύπου ΄΄Α΄΄ συντελεί στην προσέγγιση -δίχως όμως απόλυτη ταύτιση- της αναμενόμενης αντίληψης αυτής από το μέσο ακροατή.Η πιό αξιοποιήσιμη μεθοδος υπολογισμού της ακουστότητας συνίσταται στις μελέτες με τη χρήση πάνελ νεαρών ακροατών δίχως προβλήματα ακοής και στατιστική επεξεργασία των υποκειμενικών εκτιμήσεων αυτών ως προς τη σχετική ηχηρότητα των εκπεμπομένων σημάτων.

http://www.ofai.at/~elias.pampalk/music/tech/loudness.html

 

[Bhutia]

Απάντηση: Η λειτουργία της ακοής

http://www.ionio.gr/~floros/lessons/avarts_acoustics_lesson05.pdf

Aνάγλυφο μοντέλο του περιφερικού ακουστικού συστήματος,εστίαση στο μέσο κι έσω αυτί:

Εγκάρσια τομή του κοχλία,εστίαση στο όργανο του Corti:

O κοχλίας χωρίζεται μέσω μεμβρανών σε τρία τμήματα γεμάτα λεμφικό υγρό(διαφορετικής σύστασης και ηλεκτρικού φορτίου ανάμεσα στο μεσαίο και τα υπόλοιπα): τυμπανική κλίμακα(κατώτερο),αιθουσαία κλίμακα(ανώτερο) και τον κοχλιακό πόρο(μεσαίο).Κατά τα γνωστά,η δόνηση μεταδίδεται μέσω της ωοειδούς θυρίδας στην αιθουσαία κλίμακα οδεύοντας προς το κέντρο γιά να μεταδοθούν κατόπιν στην τυμπανική καταλήγοντας στη στρογγυλή θυρίδα(η οποία τις αποσβαίνει) στο ευρύ άκρο της κλίμακας.

Το όργανο του Corti είναι μιά ζελατινώδης μάζα στο κεντρικό τμήμα περιλαμβάνουσα 3 επιμήκεις σειρές εξωτερικών τριχωτών κυττάρων και μία εσωτερικών.Είναι επιφορτισμένο με τις πιό σύνθετες κι εξειδικευμένες λειτουργίες μετατροπής της μηχανικής ενέργειας(δονήσεις) σε ηλεκτρική(νευρικές ώσεις).

Τα τριχωτά κύτταρα είναι ενσωματωμένα σε στηρικτικά κύτταρα της βασικής μεμβράνης.Δέσμες από στερεολάχνες(στερεοβλεφαρίδες) σχηματίζουν προεκβολές από τα τριχωτά κύτταρα.Η καλυπτική μεμβράνη είναι αναρτημένη από το οστό που περιβάλλει τον κοχλία και δέχεται τις προεκβολές σαν ράφι.Τα κύματα εντός του κοχλιακού υγρού προξενούν κίνηση της βασικής μεμβράνης η οποία με τη σειρά της λυγίζει,συστρέφει,έλκει και απωθεί τις τρίχες των ομολόγων κυττάρων.Η προκύπτουσα μετατόπιση εξαναγκάζει τα τριχωτά κύτταρα να κινηθούν ενάντια στην καλυπτήρια μεμβράνη.

Έχει ανακαλυφθεί(Brownell et al,1985) ότι τα εξωτερικά τριχωτά κύτταρα μεταβάλλουν το μήκος τους έως 5% ανταποκρινόμενα σε μεταβολές του δυναμικού της μεμβράνης τους,ενώ η μεταβολή στην επιμήκη ακαμψία του κυτταρικού τους σώματος είναι της τάξης τουλάχιστον του 100% σε συναρτηση πάντα με το δυναμικό της μεμβράνης(Ηe & Dallos-1999,2000).Η εκτόπιση των βλεφαρίδων στην κατεύθυνση αυτών που έχουν το μεγαλύτερο μήκος καλείται ΄΄Αποπολωτική διέγερση΄΄ και μειώνει το μέγεθος του δυναμικού μεμβράνης την επιμήκη ακαμψία του σώματος και το μήκος αυτού.Η αντίστροφη διαδικασία αποκαλείται ΄΄Υπερπολωτική διέγερση΄΄ και αυξάνει το μήκος και την ακαμψία του κυτταρικού σώματος.

Δεδομένης της μεγάλης διαφοράς μεταξύ του βαθμού μεταβολής της ακαμψίας συγκριτικά με το βαθμό επιμήκυνσης σε συνάρτηση με το δυναμικό,η παρατηρούμενη κίνηση(motility) των εξωτερικών τριχωτών κυττάρων οφείλει ν'αποδοθεί κυρίως στις μεταπτώσεις της επιμήκους ακαμψίας.Μεταβολή στο δυναμικό της μεμβράνης δεν μπορεί ν'αλλάξει τον όγκο του τριχωτού κυττάρου(Ashmore,Iwasa & Chadwick,1992).Εφόσον λοιπόν ο όγκος μένει σταθερός,το κυλινδρικό σχήμα και η δυνατότητα ραγδαίας μεταβολής στις ελαστικές τους ιδιότητες εξασφαλίζουν τη λειτουργικότητα των τριχωτών κυττάρων.

Μολονότι η δυναμική περιοχή της ανθρώπινης ακοής είναι της τάξης των 120dB,το εύρος των δυναμικών εκφόρτισης που αναπτύσσουν τα εσωτερικά τριχωτά κύτταρα είναι της τάξης των 50-60dB.Το εύρος του διαμεμβρανικού δυναμικού των εσωτερικών τριχωτών κυττάρων έχει άνω όριο την τιμή ΄΄απουσίας φόρτου΄΄ του κυττάρου(ανοιχτό κύκλωμα) και κάτω όριο την τιμή που οφείλεται σε θερμικό θόρυβο.

Αυτή η τεράστια διαφορά δυναμικού εύρους αποδίδεται στο γεγονός ότι η μηχανική συμπεριφορά του κοχλία εμπεριέχει ιδιότητες δυναμικής συμπίεσης (κέρδος που δεν είναι σταθερό αλλά κυμαίνεται ανάλογα με τη στάθμη του ηχητικού ερεθίσματος)

http://books.google.gr/books?id=Slg10ekZBkAC&pg=PA41&lpg=PA41&dq=cell open circuit unloaded membrane&source=bl&ots=wcayP5YqFt&sig=wnEL2HDEtvjnnVwaIz401LCjMrw&hl=el&ei=an6HTOCUE5KTjAe_vvi1Dg&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=6&ved=0CDkQ6AEwBQ#v=onepage&q=cell open circuit unloaded membrane&f=false

http://www.bai.ei.tum.de/research

 

[Bhutia]

Απάντηση:Mη γραμμική λειτουργία της ακοής-Παθητικά κι ενεργά μοντέλα

Επιπλέον παράγοντες μη γραμμικής λειτουργίας είναι η διακύμανση του κατωφλίου της ακοής εξαιτίας της εμφάνισης στασίμων κυμάτων που προκαλούν ασυμβατότητες μηχανικής αντίστασης εντός της βασικής μεμβράνης του κοχλία(Elliott,1958).Η παρουσία ανταποκρίσεων υπό τη μορφή διακυμάνσεων πίεσης(αντηχήσεις) που ακολουθούσαν την εκπομπή κρουστικού παλμού εντός του ακουστικού πόρου παρουσίαζε επίσης μη γραμμική αύξηση όταν αυξανόταν η στάθμη του αποδιδομένου σήματος(Kemp,1978).Ο μηχανισμός του μέσου αυτιού χαρακτηρίζεται γενικά από γραμμικότητα γιά στάθμες ηχητικής πίεσης μεταξύ 40-110 dB(SPL).Σε ό,τι αφορά τις λεγόμενες ΄΄αυθόρμητες ωτοακουστικές εκπομπές΄΄-που αποτελούν παράγωγα της υφιστάμενης παραμόρφωσης από το εσωτερικό αυτί-,έχει ήδη γίνει λόγος σε προηγούμενο κεφάλαιο.

η βασική μεμβράνη του κοχλία έχει μήκος περίπου 35 χιλιοστών μέτρου.όπως έχει αναλυθεί σε προηγούμενα κεφάλαια,η εφαρμογή καθαρών τόνων προκαλεί μηχανική διέγερση της οποίας το πλάτος μεγιστοποιείται σε συγκεκριμένα σημεία αυτής ανάλογα με το συχνοτικό ύψος εκάστοτε τόνου.Το κάθε σημείο μεγίστης διέγερσης εκτείνεται σε πολύ μικρό εύρος ολισθαίνοντας επί του μήκους της βασικής μεμβράνης κατά 5 περίπου χιλιοστά μέτρου γιά κάθε διαδοχική οκτάβα με τις υψηλές να συντονίζουν σημεία πλησιέστερα στην ωοειδή θυρίδα.Ο βαθμός εξασθένησης της δόνησης είναι της τάξης των 100dB ανά χιλιοστό απομάκρυνσης από το σημείο της αντίστοιχης μέγιστης διέγερσης.

Η καλυπτική μεμβράνη εμφανίζει χαρακτηριστικά υψιπερατού φίλτρου.Δεχόμενοι την ελαστικότητα του τμήματος ανάμεσα στις βλεφαρίδες και την οστέϊνη οροφή από την οποία αναρτάται,τότε υφίσταται ιδιαίτερη έξαρση στο συντονισμό των εσωτερικών τριχωτών κυττάρων με τη βασική μεμβράνη.Σ'αυτό το παθητικό μοντέλο βασίζεται η Αρχή της ΄΄Ταλαντούμενης καλυπτικής μεμβράνης΄΄.

Η μη γραμμική λειτουργία εδώ συνίσταται στον έλεγχο του βαθμού ακαμψίας της βασικής μεμβράνης χάρη στις αντίστοιχες μεταβολές του συντελεστή ακαμψίας(και του μήκους) των εξωτερικών τριχωτών κυττάρων.Η βάση καθενός εξ αυτών είναι προσαρτημένη στη βασική μεμβράνη μέσω ειδικών κυττάρων(κύτταρα Dieter),ενώ από τις στερεοβλεφαρίδες που προεκτείνονται από την κορυφή των εξωτερικών τριχωτών κυττάρων,αυτές που διαθέτουν το μεγαλύτερο μήκος συνδέονται με την καλυπτική μεμβράνη.Η μείωση του συντελεστή ακαμψίας των εξωτερικών τριχωτών κυττάρων αυξάνει την ενδοτικότητα του συστήματος:η συχνότητα ταλάντωσης μειώνεται αυξανομένης της στάθμης του ηχητικού σήματος,οπότε το κέρδος διέγερσης των βλεφαρίδων στο υγρό του κοχλία υφίσταται συμπίεση.

Το ενεργό μοντέλο που σχετίζεται με την έλλειψη γραμμικής λειτουργίας του ακουστικού μας συστήματος είναι η Αρχή του ΄΄Κοχλιακού Ενισχυτή΄΄(Gold,Kemp,Kim & Neely,1980).Αυτή δέχεται την παρουσία ενός μηχανισμού εντός της κοχλιακής διαμερισματοποίησης ο οποίος αυξάνει την ευαισθησία των ταλαντώσεων της βασικής μεμβράνης σε ήχους χαμηλής στάθμης και ταυτόχρονα τη συχνοτική επιλεκτικότητα των πρώτων.Ο υποθετικός κοχλιακός ενισχυτής λαμβάνει στην είσοδό του μηχανική και ηλεκτρική ενέργεια από τα εξωτερικά τριχωτά κύτταρα αποδίδοντας στην έξοδό αυξημένο πλάτος μηχανικής ενέργειας επί των ξεχωριστών διαμερισμάτων του κοχλία(τυμπανική-μέση-αιθουσαία κλίμακα).Με την υποδοχή δεδομένου τόνου από το ακουστικό σύστημα,ο κοχλιακός ενισχυτής αυξάνει τη μηχανική ενέργεια του διαδιδόμενου κύματος εντός της κοχλιακής λέμφου στην περιοχή που αντιστοιχεί στη μέγιστη ανταπόκριση ανάλογα με το συχνοτικό ύψος του τόνου.Η αποδιδόμενη ενέργεια επαναπορροφάται σε άλλα τμήματα των κοχλιακών διαμερισμάτων.

Η προκύπτουσα βελτίωση στην ευαισθησία του περιφερικού ακουστικού συστήματος είναι της τάξης των 40dB.Στα περισσότερα ενεργά μοντέλα,ο κοχλιακός ενισχυτής θεωρείται ισοδύναμος με την εισαγωγή μιάς συχνοτικά εξαρτώμενης αρνητικής απόσβεσης(αντίστασης) στην πραγματική εμπέδηση της βασικής μεμβράνης.Η μη γραμμική συμπίεση υλοποιείται χάρη στην παραδοχή ότι η αντίσταση αυτή κυμαίνεται επιπλέον ανάλογα με τη στάθμη του ηχητικού σήματος.Σε αρκετά θεωρητικά μοντέλα κοχλιακού ενισχυτή,ο μη γραμμικός συντελεστής αρνητικής απόσβεσης εξασφαλίζεται μέσω κυμαινόμενης(μη γραμμικής) ακαμψίας και μιάς μικρής υστέρησης στην απόκριση.

Στα μοντέλα κοχλιακού ενισχυτή προβλέπεται μιά ζώνη επί της οποίας το πραγματικό κομμάτι της εμπέδησης των κοχλιακών διαμερισμάτων αποκτά αρνητική τιμή.Όταν το διαδιδόμενο στο κοχλιακό λεμφικό υγρό κύμα που έχει παραχθεί από ημιτονοειδές ερέθισμα περιέλθει στη ζώνη αρνητικής απόσβεσης η ενέργειά του αυξάνεται απότομα,όπως και η πίεση διαμέσου της βασικής μεμβράνης.

Τα υβριδικά (παθητικά-ενεργά) μοντέλα περιλαμβάνουν τόσο στοιχεία αρνητικής απόσβεσης της βασικής μεμβράνης όσο και στοιχεία συντονισμού της καλυπτικής μεμβράνης.Tα στοιχεία αρνητικής απόσβεσης χρησιμοποιούνται γιά ν'αυξήσουν την οξύτητα της ταλάντωσης στις αποκρίσεις της βασικής μεμβράνης τόσο στη σχετική απόκριση συχνότητας όσο και στην αποδοτικότητα του μεγίστου πλάτους στο εκάστοτε βέλτιστο συχνοτικό ύψος.Παρέχουν επίσης ακόμα μεγαλύτερες εκτοπίσεις των δεσμίδων από βλεφαρίδες στα εσωτερικά τριχωτά κύτταρα.Εξασφαλίζουν έτσι οξείς συχνοτικές ταλαντώσεις διατηρώντας ταυτόχρονα σταθερότητα-υπό την έννοια οι αποκρίσεις στα μεταβατικά διαστήματα εξασθενίζουν με την πάροδο του χρόνου.

Τα ενεργής υπόστασης στοιχεία παρέχουν τέλος το κέρδος γιά ένα υποθετικό βρόχο μηχανικής ανατροφοδότησης της διέγερσης.Η μελέτη των Mountain & Hubbard(1983) λ.χ. δέχεται ότι ο βαθμός εκτόπισης των δεσμών από βλεφαρίδες ισούται με το βαθμό εκτόπισης της βασικής μεμβράνης(όταν η αντίσταση των πρώτων τείνει στο μηδέν) με την εμπέδηση της καλυπτικής μεμβράνης να είναι κατά πολύ μεγαλύτερη από την εμπέδηση των βλεφαρίδων και ότι ο συντελεστής ακαμψίας των δεσμίδων εξαρτάται από το ηλεκτρικό δυναμικό των εξωτερικών τριχωτών κυττάρων.Με βάση τη μετατόπιση φάσης κατά 90 μοίρες(π/2) εξαιτίας της χωρητικότητας της μεμβράνης των εξωτερικών τριχωτών κυττάρων,η θεωρία που ανέπτυξαν προβλέπει πως η αποτελεσματική αντίσταση της δεσμίδας καθίσταται αρνητική(δηλ.υποβοήθηση αντί παρεμπόδισης) γιά τόνους με ύψος μεγαλύτερο από τη κάτω συχνότητα αποκοπής της καλυπτικής μεμβράνης,ενώ διατηρεί τις θετικές τιμές γιά τονικά ύψη μικρότερα αυτής.


Οι μη γραμμικοί ταλαντωτές απόσβεσης περιγράφονται με τις εξισώσεις Van Der Pol , ενώ οι μη γραμμικοί ταλαντωτές ακαμψίας με τις εξισώσεις Duffing.

 

[Σπύρος Μπλάτσιος]

Απάντηση: Η λειτουργία της ακοής

Ολόκληρο το κείμενο με τις φωτογραφίες του steppenwolf μπορείτε να το κατεβάσετε από εδώ.

 

[Bhutia]