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Der Hörvorgang

Bevor wir ein Schallereignis bewusst hören, muss es mehrere Stationen vom äußeren Ohr bis hin zum Hörzentrum im Gehirn durchlaufen. Aber was ist eigentlich "Schall"?

Schall: Wellen in der Luft

Wenn ein Mensch spricht, dann presst er Atemluft gegen die Stimmbänder. Diese elastischen Bänder stoßen die Luftteilchen an, die vor ihnen liegen. Durch diesen Anstoß entstehen dann Bereiche mit dicker Luft, also mit hohem Luftdruck, und dahinter mit dünnerer Luft, also niedrigerem Luftdruck. Diese Druckschwankungen setzen sich fort wie eine Kettenreaktion, immer neue Luftteilchen werden wellenartig in Bewegung versetzt. Dadurch kann sich Schall im Raum ausbreiten. Je höher der Luftdruck ist, desto lauter hört man das Signal, und je schneller Hoch- und Niedrigdruckbereiche abwechseln, desto höher ist der Ton.

Schall: Wellen in der Luft Schall: Wellen in der Luft

Hinein ins Ohr

Die Ohrmuschel funktioniert ähnlich wie ein Trichter. Sie fängt die Schallwellen auf und leitet sie entlang ihrer Windungen in den Gehörgang hinein. Die röhrenartige Form des Gehörgangs erzeugt eine Eigenresonanz, die dafür sorgt, dass wichtige Sprachanteile bereits hier eine kleine Verstärkung erhalten.

Kettenreaktion im Mittelohr

Am Ende des Gehörgangs trifft der Schall auf das Trommelfell und versetzt es in Schwingung, und zwar im gleichen Rhythmus, in dem sich zuvor die Luftteilchen bewegt haben. Fest am Trommelfell verwachsen ist der Hammer, der erste der drei Gehörknöchelchen. Er nimmt die Bewegung des Trommelfells auf und leitet sie weiter an die beiden anderen Knöchelchen bis hin zur Fußplatte des Steigbügels. Da das anschließende Innenohr mit Flüssigkeit gefüllt ist, muss der Schall auf diese bremsende Umgebung vorbereitet und entsprechend verstärkt werden, damit er sich auch dort ohne Verluste ausbreiten kann. Dabei hilft einerseits die Hebelwirkung, die durch die miteinander gekoppelten Gehörknöchelchen erzeugt wird. Andererseits erfolgt eine Flächentransformation vom Trommelfell bis hin zur viel kleineren Fläche der Steigbügelfußplatte. Die Kraft der Schallwellen also, die sich anfangs auf 85 mm² Trommelfell verteilen konnte, konzentriert sich nun auf gerade einmal 3,2 mm² am Steigbügel. Man kann sich das ähnlich vorstellen wie ein Mensch, der von flachen Schuhen zu Schuhen mit einem hohen Pfennigabsatz wechselt: Auch hier übt der kleine Absatz einen wesentlich höheren Druck auf den Boden aus als die flache Sohle.

Bewegung im Innenohr

Nachdem das Schallsignal im Mittelohr vorverstärkt wurde, kann es nun zum Innenohr weitergeleitet werden. Wenn man sich die Hörschnecke einmal abgerollt vorstellt, so erhält man einen etwa 3 cm langen Schlauch. Im Inneren, auf dem Boden des Schlauches, befinden sich tausende kleiner Haarsinneszellen, die nach verschiedenen Tonhöhen sortiert angeordnet sind: Gleich am Anfang, direkt hinter dem Mittelohr, befinden sich Zellen, die für die hohen Töne zuständig sind. Die nachfolgenden Zellreihen übertragen dann immer tiefer werdende Töne, bis an der Schneckenspitze die ganz tiefen Basstöne an der Reihe sind. Nach oben hin ragen die Köpfe der Haarsinneszellen in die Innenohrflüssigkeit hinein, und an ihrem Fuß haben sie Kontakt zu einer Faser des Hörnervs. Die Fußplatte des Steigbügels schwingt nun im Rhythmus der Schallwelle und kippt mit dieser Bewegung immer wieder in den flüssigkeitsgefüllten Innenohrraum hinein. Dadurch wird die Lymphflüssigkeit im Schlauch der Hörschnecke ebenfalls in Bewegung versetzt. Da sich die winzigen Haarsinneszellen mit ihren Köpfen direkt in der Lymphe befinden, werden auch sie von der Bewegung erfasst.

Je nachdem, ob die gerade aktive Schallwelle einen hohen oder tiefen Ton repräsentiert, hat sie ihren maximalen Ausschlag am Beginn oder am Ende des Schneckenganges und sorgt so dafür, dass genau die richtigen Haarsinneszellen getroffen und angeregt werden. Diese Auswahl funktioniert so präzise, dass ein Mensch mit gesundem Gehör minimale Unterschiede in der Tonhöhe wahrnehmen kann. Immer dann, wenn eine Haarsinneszelle durch die Flüssigkeitsbewegung angeregt wird, setzt sie an ihrem Fußende einen Botenstoff frei, der hinüber zur angeschlossenen Nervenzelle wandert und dort einen elektrischen Impuls auslöst. Das ist also die bedeutendste Stelle im ganzen Hörgerät, denn nur, wenn eine mechanische Schallwelle in ein elektrisches Signal umgewandelt wird, kann sie auch zum Hörzentrum im Gehirn weitergeleitet und vom Hörer wahrgenommen werden.

Nervensache: das Hörzentrum

Die zentrale Hörbahn verläuft vom Innenohr über mehrere Schaltstationen, so genannte Nervenkerngebiete, bis zur Hörrinde im Großhirn. Der elektrische Impuls springt dabei von einer Nervenzelle zur anderen und wechselt dabei auch mehrmals die Seite. Damit wird sicher gestellt, dass auch bei Defekten oder Unterbrechungen immer noch genügend Schallsignale aus beiden Ohren im Hörzentrum ankommen. Auf dem Weg dahin, in den Nervenkerngebieten, erfolgt bereits die erste Datenverarbeitung: Lautstärkedifferenzen, Unterschiede in der Tonhöhe und Laufzeitunterschiede werden bereits erkannt, noch bevor das Schallsignal sein Ziel erreicht hat.

In der Hörrinde im Großhirn erfolgt dann die endgültige Auswertung des ursprünglichen Schallereignisses. Das Signal wird mit bereits gespeicherten Mustern verglichen, und der hörende Mensch erkennt in all den elektrischen Impulsen ein bestimmtes Geräusch, einen Buchstaben, ein Wort, Musik. Er bewertet seinen Höreindruck: vielleicht gefällt ihm, was er da hört, und er lauscht ganz bewusst, vielleicht empfindet er das Schallsignal auch als störend, und in seinem Körper wird eine Stressreaktion ausgelöst. Das gleiche Schallereignis kann bei verschiedenen Menschen völlig unterschiedliche Reaktionen hervorrufen, aber in jeden Fall entsteht erst durch die individuelle Wahrnehmung ein konkreter Höreindruck.