השערות בחלקים שונים של שבלול האוזן מגיבות לתדרים שונים. כך שגל הקול הפוגע בעור התוף מפורק כבר ברמה המכנית למרכיבי תדר שונים, לפני שהוא מתורגם לגירויים עצביים. פירוק זה עוזר לנו לשמוע צלילים בו-זמניים. למשל, אם שני כלים מנגנים בו-זמנית בגבהים שונים, לא יהיה לנו קשה להפנות את הקשב מאחד לשני.
העובדה שפירוק כזה מתרחש באוזן מרמזת, שעל מנת להבין את מושג הגוון יותר בדיוק עלינו להסתכל לא על הפונקציה המתארת את הצליל אלא על צורתה המותמרת. הצליל שרוב כלי הנגינה מפיקים, גם כאשר הם מנגנים תו בודד, מתפרק למספר גלי סינוס, או למספר תדרים. אם הפונקציה מחזורית, התדירות הנמוכה ביותר, המכונה תדירות הבסיס, מתאימה למחזור של הפונקציה. תדירות הבסיס היא הקובעת את תחושת הגובה של הצליל.
שאר התדירויות תהיינה (במקרה של צליל מחזורי) כפולות שלמות של תדירות הבסיס. הצלילים המתאימים למרכיבי התדר האלה מכונים צלילים עיליים של הכלי. המופע של הצלילים העיליים אינו מורגש. הגוון של הצליל נקבע, אם-כן, רק לפי העוצמה היחסית של הצלילים העיליים המרכיבים אותו. במילים אחרות, הגוון מתאים, פחות-או-יותר, לצורה של הערך המוחלט של הפונקציה המותמרת.
קול כאמצעי תקשורת.
בעלי חיים רבים מתקשרים באמצעות קול. האיבר האחראי לקליטת גלי הקול והמרתם לאותות חשמליים אותם יכול לפרש המוח הוא האוזן. האוזן כוללת מנגנונים המגבירים את תנודות האוויר וממירים אותן לאותות חשמליים, אותן מפרש המוח כקול.
קיים טווח תדירויות שהאדם מסוגל לשמוע אשר לרוב נע בין 20 הרץ ל-20 קילוהרץ, אך תחום התדירויות שבו רגישותה של אוזן האדם מרבית הוא רק עד 4,000 הרץ (זהו בערך תחום התדרים שמועבר בטלפון). אולטרה סאונד (בעברית: על קול) הוא קול בתדירות הגבוהה מהתדירות הגבוהה ביותר שאדם יכול לשמוע (בדרך-כלל מעל 20 קילוהרץ). כמה בעלי חיים, כגון כלבים, דולפינים ועטלפים, שומעים תדירויות גבוהות יותר מהאדם, ולפיכך הם שומעים אולטרה סאונד (בתדירויות מסוימות).
בעלי חיים יוצרים קולות שונים על-מנת להתקשר ביניהם או להשמיע אזהרה לבעלי חיים אחרים. יש מקרים שבהם הצליל של בעלי החיים הוא מחוץ לתחום השמיעה של בני האדם. פילים לדוגמה מתקשרים בתחום התדר הנמוך מתחת ל-20 הרץ.
מכלול הקולות שבהם בני אדם משתמשים לתקשורת נקרא דיבור, ומערכת של מסרים ואותות שונים שיש להם משמעות נקראת שפה.
מהירות הקול.
מהירות הקול תלויה בתווך ובתנאים הפיזיקליים שלו. בין הגורמים המשפיעים ניתן למנות את מקדם הקשיחות והצפיפות שלו, את הטמפרטורה והלחץ.
לדוגמה, מהירות הקול באוויר יבש, לחץ אטמוספירי של 1 אטמ' וטמפרטורת החדר היא 20 מעלות צלזיוס, היא 343 מטר לשנייה.
אוזניים
פלסטינאים
שמיעה
שמיעה היא החוש המאפשר לקלוט גירויים של קולות וצלילים באמצעות מערכת השמיעה.
איבר הגוף המקושר לחוש השמיעה הוא האוזן.
חשיבות.
השמיעה היא חלק חשוב מההתנהגות ההסתגלותית של בעלי חיים רבים.
היא מאפשרת קליטה של גירויים קוליים מהסביבה.
כמו כן, בדומה לחוש הראייה והמישוש היא מסוגלת לספק מידע מרחבי אודות מיקומם היחסי של עצמים במרחב. מידע זה מאפשר את התגבשותה של התפיסה המרחבית.
עבור בני אדם השמיעה משמשת גם לקליטה של צלילי הדיבור של השפה. על כן יש לה חשיבות לצורכי תקשורת ויצירת קשרים בין-אישיים.
עוצמה ותדירות.
מערכת השמיעה האנושית יכולה לאתר שינויים מהירים בעוצמה ובתדירות הקול.
עוצמת הקול נמדדת ביחידות של דציבל dB (דציבל = 0.1 בל).
טווח השמיעה של האדם הוא בתחום שבין 10 ל-150 דציבלים. חשיפה לעוצמת רעש הגבוהה מ-110 דציבלים, (מוזיקה חזקה, שמיעה באוזניות במשך זמן רב, קידוחים, המראות ונחיתות של מטוסי סילון) במשך יותר מכמה דקות עלולה לפגוע בכושר השמיעה.
תדירות הקול נמדדת ביחידות של הרץ Hz.
תחום התדרים אותו מסוגלת אוזן אדם אופייני לקלוט הוא 20 הרץ עד 20,000 הרץ. קולות שתדירותם נמוכה יותר או גבוהה יותר, אינם נשמעים.
הבדלי שמיעה בין שתי האוזניים.
במחקר שבוצע באיטליה ב-2009 נמצא כי שמיעה באוזן הימנית משפיעה על קליטת הצליל ושידורו אל המוח באופן יעיל יותר מאשר באוזן שמאל.
שמיעה טובה במיוחד.
ישנם אנשים אשר יכולת עיבוד השמיעה שלהם טובה מהממוצע.
אלו הן מספר תופעות המאפיינות שמיעה טובה במיוחד:
לקויות שמיעה.
לקויות שמיעה נחלקות בדרך כלל על-פי הקריטריונים הבאים:
שמיעה ללא מקור קול חיצוני.
לעיתים האדם חווה שמיעה של צלילים גם בהיעדר מקור קול חיצוני.
טיניטוס היא תופעה מסוג זה, אשר נגרמת מפגיעה במרכיב האינהיביציה של מערכת השמיעה.
גורם אפשרי נוסף הוא הזיה שמיעתית, אשר יכולה להיגרם ממצבים נפשיים או רפואיים שונים.
רעש
רעש הוא צליל בלתי רצוי הגורם להפרעה או קול חזק.
באקוסטיקה הגדרה של צלילים כרעש עשויה להיות סובייקטיבית: ישנם צלילים אשר אנשים מסוימים מגדירים כרעש ואנשים אחרים לא, למשל סוגות מוזיקה מסוימות, פעמוני כנסייה, צפירת שבת, קריאת המואזין, קולות ילדים משחקים. רעש יכול להיות כל צליל חסר משמעות או כוונה.
לעומת זאת, ישנם צלילים שלרוב אין ויכוח לגבי הפרעתם לכלל הציבור הנמצא בטווח קליטתם. דוגמאות לרעשים אלה הם רעשי מנועים חזקים כמו של מטוסים או פטישי אוויר. ישנם גם צלילים שנקבע בחוק או בתקנות כלשהן שבמקום או בשעה מסוימים הם אסורים. לדוגמה, בישראל, אסור להשמיע רעשי מסיבת ריקודים בשכונת מגורים לאחר שעה 23:00 בלילה. כמו כן הוטלו הגבלות על שימוש בצופרי רכב. דוגמה אחרת לרעש לא חוקי היא ויכוח קולני במסדרונות בית משפט. רעשים קבועים שאין ויכוח על היותם רעש ולא צליל נעים מכונים "זיהום רעש".
החדרתם של צלילים לתחום הפרטיות של אדם או של קבוצת אנשים בניגוד לרצונם מהווה גרימת רעש. היא עלולה להיחשב כמעשה פוגעני בתלות במימד העוצמה של הרעש, במימד הטיב, המהות והאופי של הרעש, במימד ההתנהגות של הרעש על-פני ציר הזמן וכן בתלות בנסיבות החדרת הרעש. המושג רעש עולה בהקשר של עוולת מטרד ליחיד וכן בהקשר של עוולת מטרד לציבור.
ממפגעי רעש אקוסטי קבועים ניתן להתגונן בעזרת בידוד אקוסטי, או אטמי אוזניים או משינוי המערכת המפיקה את הרעש כגון הפיכת מחשב אישי רגיל למחשב שקט.
בפברואר 2022 החליט המשרד לאיכות הסביבה להקים משטרת שקט, בשיתוף המשטרה.
נזקי רעש אקוסטי.
נזק לשמיעה: גלי קול חודרים לאוזן ועוברים דרך מערכת עדינה ומורכבת אל המוח. תאי שערה זעירים הנמצאים בתעלת האוזן הפנימית "מסמנים" לעצב השמיעה לשלוח תדר חשמלי למוח. המוח מפענח את התדר הנ"ל כקול. רעש יכול להשפיע ולפגוע בכל שלב במעלה מסלול השמע, החל מקרע בעור התוף בשל טראומה, דרך נתק בין עצמות השמע באוזן התיכונה, פגיעה בתאי השיער החיצוניים באוזן הפנימית ועד לפגיעה עצבית.
הפגיעה העצבית יכולה להתרחש באמצעות שני מסלולים. מסלול אחד מכונה Auditory Deprivation והוא מתרחש כאשר תאי השערה נהרסו מהרעש. עקב חוסר התפקוד שלהם סיבי העצב אינם מקבלים גירוי והם מתנוונים. המסלול השני מכונה Synaptopathy והוא מתרחש עקב חשיפה חד פעמית לרעש שגרם לנזק עצבי קבוע. חשיפה חד פעמית לרעש מזיק גורמת להפרשת יתר של Glutamate. עקב הכמות העודפת שלו הוא אינו מספיק להיספג ולהתפנות ובמקום הופך לרעלן הפוגע בסינפסה.
רעש שעוצמתו מעל 70 דציבלים נחשב רעש מזיק, רעש מעל 65 דציבלים נחשב רעש הפוגע באופן משמעותי באיכות החיים, ורעש מעל 60 דציבלים נחשב רעש מפריע. רעש מזיק יכול להיות רעש מתמשך או רעש התקפי חזק.
עוגמת נפש: רעש חזק ופתאומי עלול לגרום לבהלה, למתיחת שרירים, להזרמה של אדרנלין רב לדם, להאצת קצב הלב, להעלאת לחץ הדם ולהזעת יתר. תופעות אלה מזכירות התקפי לב. בנוסף לכך, מגורים או עבודה במקום רועש עשויים להוות מטרד שתוצאותיו הן עצבנות כרונית, מגרנות וקושי לנהל אורח חיים תקין.
הפרעה לנגישות: חדרי כיתה, חדרי הרצאה או מקומות אחרים בהם מתאסף קהל כדי להקשיב לדבר מה עשויים להיות לא נגישים לאנשים עם לקות שמיעה או לקות ריכוז, במידה וכמות הרעש החיצוני שחודר אליהם או כמות ההד בהם גבוהים. גם אנשים חסרי לקות יתקשו להקשיב לנאמר במקומות כאלה ועשויים לחוש עייפות לא סבירה אחרי מאמץ הקשבתי בהם.
רעשים אקוסטיים פוגעים גם בבריאותם ואורח חייהם של בעלי חיים. רעשים אקוסטיים בים (רעשים ממנועי ספינות, סונאר ועוד) פוגעים ביונקים ימיים ועלולים לשבש את חוש הניווט שלהם באופן זמני או קבוע.
רעש במוזיקה.
במוזיקה ישנם יוצרי אוונגרד, כדוגמת ג'ון קייג' וממשיכי דרכו, אשר היללו את הרעש. בשנת 1976 אמר קייג': "נראה לי שלכל רעש יש פוטנציאל להפוך למוזיקלי, בעצם היותו חלק מיצירה מוזיקלית." לדעתם צלילים מקריים קיימים בסביבה כל הזמן וזהו תפקידו של המלחין לשלב אותם ביצירה מכוונת. אף ההפסקות ביצירות נועדו, לשיטתם, להתמלא ברעש.
וגם להפך, היצירה המוזיקלית הכי מקובלת עלולה להפוך לרעש אם משמיעים אותה בעוצמה חזקה באופן חריג.
למעשה כל מוזיקה המושמעת יוצאת מתוך רעש או שקט יחסי מאחר שאין מקום בו השקט הוא מוחלט.
רעש בפיזיקה.
בהשאלה, המונח רעש מציין בפיזיקה ובאלקטרוניקה אות בעל תכונות אקראיות מסוימות. רעש יכול להיות תוספת בלתי רצויה של אותות אקראיים לאותות העוברים במערכת האלקטרונית, לדוגמה רחשים או זמזום במערכת סטריאו או תוספת של "שלג" בתמונת טלוויזיה כאשר האות חלש.
ישנם מספר סוגים של רעש שניתן למדוד, כגון "רעש לבן" שבו מופיע טווח שלם של תדירויות צליל, "רעש ורוד" שבו הגלים הארוכים חזקים יותר ו"רעש כחול" שבו הגלים הקצרים חזקים יותר. קיימים מכשירים אלקטרוניים אשר מבטלים את הרעש על ידי יצירת צליל אשר מאזן ומשתיק את התדירויות אשר בני-אדם מגדירים כרעש.