Ακοή

Λειτουργία της ακοής

Η ακοή είναι δυνατή πάντοτε σε αντίθεση με την όραση. Επιπλέον, ο ήχος παράγεται κυρίως από τους ζωντανούς οργανισμούς, είτε από το αναπνευστικό σύστημά τους και το λαρύγγι τους ως φωνή, είτε εξαιτίας της κίνησής τους. Έπειτα, ένα μέρος του ήχου φτάνει στα αυτιά. Εκεί, τα ηχητικά κύματα εξομαλύνονται και ενισχύονται κατάλληλα, ώστε να διαδοθεί στον κοχλία το κύμα του περιβάλλοντος. Στον κοχλία υπάρχουν πάρα πολλοί κατάλληλοι υποδοχείς δονήσεων, βοηθώντας στην αντίληψη του ύψους και της ακουστικότητας.
Αυτοί οι υποδοχείς ενεργοποιούνται ανάλογα με το ύψος και την ακουστικότητα του ήχου και στέλνουν ηλεκτρικά ερεθίσματα στον εγκέφαλο. Όλα αυτά τα ερεθίσματα διαμορφώνουν μία ακαθόριστη σύνθεση ήχων. Από αυτούς ο εγκέφαλος αναλαμβάνει να απομονώσει μερικούς, τρεις το μέγιστο. Ο ήχος που στέλνει το κάθε αφτί είναι ελαφρώς διαφορετικός, και βοηθάει, ώστε να γίνει αντιληπτή η απόσταση με τη μέθοδο του τριγωνισμού, και γενικά να υπάρξει τρισδιάστατη αντίληψη των ηχητικών πηγών και του χώρου. Τέλος, ανάλογα με την εναλλαγή των ηχητικών συχνοτήτων γίνονται αντιληπτές διαφορετικές πηγές ήχων, αυτή η ιδιότητα ονομάζεται χροιά. Ο αρμονικός συνδυασμός όλων αυτών των χαρακτηριστικών (χροιά, ύψος, ακουστικότητα, πολλοί ήχοι) είναι μία μορφή τέχνης, η μουσική.

Ακοή και ήχος

Σε αντίθεση με την όραση, στην ακοή το αφτί συλλαμβάνει όλων των ειδών τις συχνότητες και δεν κατασκευάζει μια ακουστική εικόνα του κόσμου από λίγες συγκεκριμένες συχνότητες. Το σύνολο των συχνοτήτων των μηχανικών κυμάτων του περιβάλλοντος, που μπορεί να ακούσει ένας άνθρωπος, ονομάζεται ήχος και είναι συχνότητος από 15 έως και 20.000 κύκλους ανα δευτερόλεπτο Τέτοια κύματα με μεγαλύτερες συχνότητες ονομάζονται υπέρηχοι, ενώ με μικρότερες συχνότητες υπόηχοι.
Οι διάφοροι οργανισμοί μπορούν να αντιληφθούν ήχους διαφορετικών ακουστικοτήτων και διαφορετικών συχνοτήτων. Επίσης, υπάρχουν και οργανισμοί οι οποίοι αντιλαμβάνονται και υπόηχους ή υπέρηχους. Για παράδειγμα η νυχτερίδα, επειδή βασίζεται περισσότερο στην ακοή από την όραση, μπορεί να ακούσει δύο ανθρώπους να ψυθιρίζουν στη μία γωνιά ποδοσφαιρικού γηπέδου, ενώ η ίδια βρίσκεται στην άλλη. Επιπλέον, άνθρωποι εφηβικής ηλικίας μπορούν να ακούσουν ήχους μεγαλύτερης συχνότητας από πιο μεγάλους αθρώπους. Επίσης, είναι αξιοσημείωτο ότι οι τα τζιτζίκια δεν αντιλαμβάνονται όλους τους ήχους που παράγουν.
Η μουσική συνδυάζει τυποποιημένους κατά κάποιο τρόπο ήχους, τις νότες. Κάθε νότα έχει συγκεκριμένα ύψος, ακουστικότητα, διάρκεια και συνήθως χροιά (το μουσικό όργανο που την παράγει). Ένα μουσικό δημιούργημα από νότες, η μελωδία, έχει και το δικό του ρυθμό, δηλαδή το βασικό χρονικό διάστημα στο οποίο στηρίζεται όλη η μελωδία. Οι νότες ονοματίζονται με βάση το ύψος τους και είναι επτά, το πιο διαδεδομένο σύστημα ονοματολογίας είναι το Ντο, Ρε, Μι, Φα, Σολ, Λα, Σι. Δύο νότες με το ίδιο όνομα έχουν ίδια συχνότητα ή η μία συχνότητα είναι πολλαπλάσιο της άλλης και του αριθμού δύο. Το ακουστικό αποτέλεσμα μιας μελωδίας εξαρτάται και από τον τρόπο που παίζεται εκτός από τις νότες, για παράδειγμα αν οι νότες θα παίζονται κολλητά (η μία αρχίζει πριν τελειώσει η άλλη), αν θα παίζονται ταυτόχρονα ή αν θα παίζονται πεταχτά (πολύ μικρή διάρκεια, ίσα-ίσα που ακούγονται) και τα λοιπά.
Εκτός από τις νότες υπάρχουν και άλλοι τυποποιημένοι ήχοι, που παράγονται από τους οργανισμούς. Παραδείγματα τέτοιων ήχων είναι το σφύριγμα, οι κραυγές των ζώων, τα κελαηδίσματα των πουλιών. Αυτοί οι ήχοι είναι χαρακτηριστικοί του κάθε οργανισμού, μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την ταυτοποίηση του είδους του οργανισμού, αλλά και του ίδιου του οργανισμού, καθώς η φωνή του κάθε οργανισμού διαφέρει ελαφρώς από όλες τις φωνές των υπόλοιπων οργανισμών. Κατά πολλούς οι φωνές των ζώων και των ανθρώπων ήταν το έναυσμα για τη δημιουργία της μουσικής και της ομιλίας.

Ακοή στους διάφορους οργανισμούς

Η ακοή κυρίως γίνεται με δύο αφτιά. Το μέγεθος, το σχήμα, και τα σημεία στα οποία βρίσκονται τα αφτιά εξαρτάται από τον οργανισμό. Τα αμφίβια έχουν ως αφτιά δύο μεμβράνες αριστερά και δεξιά στο πρόσωπό τους. Τα θηλαστικά έχουν ως αφτιά εξέχουσες μεμβράνες, για τη συγκέντρωση και εξομάλυνση του ήχου, αριστερά και δεξιά στο πρόσωπό τους πίσω ή πάνω από τα μάτια τους. Για παράδειγμα οι ελέφαντες έχουν σχετικά επίπεδα αφτιά κάθετα πλάγια στο κεφάλι τους. Τα κουνέλια έχουν χαρακτηριστικά μυτερά αφτιά που μοιάζουν με χωνί πάνω από το κεφάλι τους, τα οποία είναι τόσο ισχυρά, ώστε να μπορούμε να τα πιάσουμε από εκεί.
Τα ψάρια και τα κήτη έχουν οπές στο κεφάλι τους για αφτιά. Τα αφτιά των υδρόβιων οργανισμών είναι διαφορετικά από τα αφτιά των οργανισμών της στεριάς, γιατί ο ήχος διαδίδεται με διαφορετική ταχύτητα. Ο ίδιος ήχος που ακούγεται στη στεριά για τους ανθρώπους μπορεί να μην είναι αντιληπτός μέσα στο νερό.
Τα αφτιά δε βρίσκονται πάντα στο κεφάλι. Για παράδειγμα οι ακρίδες τα έχουν στα γόνατα των ποδιών τους.

Αντίληψη του χώρου

Η ακοή έχει άμεση σχέση με την αντίληψη του εξωσωματικού χώρου και κυρίως την τρισδιάστατη αντίληψή του. Η σύγκριση των ακουσμάτων από τα δύο αφτιά βοηθάει στον εντοπισμό του είδους της πηγής τους και τον υπολογισμό της απόστασής του μέσω του τριγωνισμού. Σύμφωνα με αυτήν τη μέθοδο, που χρησιμοποιείται και σε επιστήμες όπως η τοπογραφία, υπάρχει ένα νοητό τρίγωνο που ορίζεται από τα δύο αφτιά και το αντικείμενο. Γνωρίζοντας την απόσταση των αφτιών και τις κατευθύνσεις από τις οποίες τα αφτιά ακούν το αντικείμενο, μπορούμε να υπολογίσουμε την απόσταση του αντικειμένου από το πρόσωπο. Επειδή, ο ήχος είναι χαρακτηριστικό των οργανισμών που τους παράγουν και των πράξεών τους, ο ήχος είναι ζωτικής σημασίας. Πολλές φορές ο ήχος που παράγει το θήραμα πληροφορεί το θύτη για το είδος του θηράματος, το μέγεθός του, τη θέση του και την ασχολία του ακόμα κι αν δε μπορεί να το δει. Αντίστροφα, ο ήχος του θύτη μπορεί να προειδοποιήσει έγκαιρα το θήραμα για τις απειλητικές διαθέσεις του και να ξεφύγει τρέχοντας.
Η ακοή μερικών ζώων, όπως της νυχτερίδας λειτουργεί όπως η όραση, δηλαδή τη χρησιμοποιεί για να διαμορφώσει μία εικόνα του περιβάλλοντος. Βέβαια αυτό προϋποθέτει μία σταθερή πηγή ήχων, που σε αντίθεση με την όραση είναι το ίδιο το ζώο. Τα παραγόμενα ηχητικά κύματα προσκρούουν στα αντικείμενα του περιβάλλοντος και επιστρέφουν στα αφτιά. Ανάλογα με την αλλοίωση και την κατεύθυνση των κυμάτων που επέστρεψαν μπορεί να υπολογιστεί η θέση και το είδος του κάθε αντικειμένου. Η ίδια αρχή εφαρμόζεται και στα ραντάρ.