Äänilähde tuottaa ääniaaltoja tiivistämällä ja kaventamalla ilmanpainetta yli ja ali valllitsevan ilmakehän paineen itsensä ja kuuntelijan välillä.

Ääni on siis värähtelyä johon liittyy määritteet:

1. - Taajuus eli frekvenssi (Hz), esim. 440 Hz.
   

-  Voimakkuus eli amplitudi (P), esim. 80 dB (desiBeli) 

-  Vaihe eli faasi (ϕ), esim. 90°

-  Aallonpituus (λ), esim. 10 cm yksikköympyrä -> sinifunktio

Ääntä voidaan kuvata monella eri tavalla.

Äänihavaintoketju koostuu seuraavista osista:

Informaatio Värähtelijä  –> Välittäjä –> Tila –> Korva  –> Hermopulssit –> Havainto/tulkinta

Soitin              Ilma

Korva on erittäin herkkä useasta yhteenliittyvästä elementistä ja prosessista koostuva kokonaisuus näiden aaltojen havaitsemista varten.

Kun ääniaallot saapuvat korvaan, korvanlehti “kerää” ne korvakäytävään jota pitkin ne siirtyvät tärykalvoon. Tärykalvolla ääniaallot muuttuvat mekaaniseksi liikkeeksi ja siirtyvät välikorvaan kolmen luun vasaran, alasimen ja jalustimen kautta. Nämä käyttäytyvät sekä vahvistimena, vahvistaen tärykalvon niille toimittamia väreitä, että suojaavana rajoittimena voimakkailta ääniltä.

Väreet siirtyvät luita myöten simpukkaan joka koostuu kahdesta nesteellä täytetystä kammiosta. Näitä kammioita reunustaa pienten äänisolujen rivistö ja nämä reagoivat tiettyihin taajuuksiin riippuen niiden paikasta simpukassa.

Simpukan nesteeseen muodostuu ilmassa esiintyviä aaltoja vastaavia paine-eroja, jotka painavat peitinkalvoa Cortin elintä vasten ja näin väliin jäävät kuulosolut alkavat lähettää neuronipulsseja. Simpukan solut muuttavat siis mekaanisen liikkeen hermosignaaliksi jonka aivot tulkitsevat ääneksi.

Kuulovauriot liittyvät useimmiten näiden solujen vaurioitumiseen tai heikkenemiseen iän myötä.

Pelkkä korva on siis vain osa kuulojärjestelmää jolla aistimme äänivärähtelyä. Korvien ja aivojen lisäksi kuulojärjestelmään kuuluvat myös iho- eloaistiminen.

Kuulo-, aisti- ja kipukynnys        

Kuulokynnys

Kuulokynnys eli minimiäänenpaine jonka ihminen kykenee havaitsemaan on 0,0002 mikrobaaria.

Yksi mikrobaari vastaa miljoonasosaa normaali ilmakehän paineesta joten on selvää että korva on erittäin herkkä elin. Itseasiassa jos korva olisi herkempi, kuulisimme ilman molekyylien lämpöliikkeen.

Äänenpainetta (SPL = Sound Pressure Level) mitattaessa 0 dB referenssitaso on juuri kyseinen 0,0002 mikrobaaria.

Kuulokynnys on määritelty äänenpaineena siihen pisteeseen missä keskimääräinen henkilö pystyy kuulemaan tietyn taajuuden 50 % ajasta.

Aistikynnys

Aistikynnys on äänenpaine joka tuottaa epämukavuuden tunteen keskimääräiselle kuuntelijalle 50 % ajasta. Tämä tapahtuu noin 118 dB SPL kohdalla 200Hz ja 10 kHz välillä. Aiheuttaa kuulovaurioita jo lyhyillä altistumisajoilla.

Kipukynnys

Kipukynnys on äänenpaine joka tuottaa kivun tunteen keskimääräiselle kuuntelijalle 50 % ajasta. Tämä tapahtuu noin 140 dB SPL kohdalla 200Hz ja 10 kHz välillä. Aiheuttaa välittömiä kuulovaurioita.

Lähteet:

Modern Recording Techniques 4th edition, Huber & Runstein

The Sound Studio 6th edition, Nisbett

Äänityön kivijalka, Juha Laaksonen

Luova Studiotyö, Silja Suntola

Audiokirja, Esa Blomberg – Ari Leppäluoto

Wikipedia

©  Kimmo Perkkiö

Versio 1.9.2009