Class Notes (837,538)
Canada (510,303)
Psychology (5,220)
PSYCH 1XX3 (1,109)
Joe Kim (1,028)
Lecture

Audition.docx

13 Pages
43 Views
Unlock Document

Department
Psychology
Course
PSYCH 1XX3
Professor
Joe Kim
Semester
Winter

Description
Audition  Introduction  Sound Waves and Auditory Systems  • From a psychological point of view – a falling tree would certainly produce sound  waves, but the sound waves themselves do not make sound unless an auditory  system is present to translate those sound waves into perceptual experience of  audition  The Auditory Mechanisms of Different Species  • Vary across species according to different needs o Live in water, land or air  o Whether they need to communicate over long distances  o Whether they need to be able to receive high or low frequency sounds  • Formed through the process of evolution  Sound Frequency • Differ in the range of frequencies that can be detected  • Example: blowing a dog whistle – doesn’t produce an audible sound to your own  ears, but you will certainly have a dog’s attention.  The dog whistle produces a  sound at a high frequency that is beyond the range of human ears but well within  the range of the dog’s auditory system Sound Frequency Perception in Vertebrates  • Humans can perceive sounds that lie anywhere between 20­20,000 Hz  • Relatively speaking, whales, dolphins  and dogs have a wider hearing range  • Frogs and birds have a much narrower  range of frequencies that they can  detect  • At a lower frequency detection  extreme is fish • At a higher frequency extreme are bats  and rodents  • So if a fish and a bat were able to  communicate, the conversation would  have to be based on the narrow range  of frequency overlap available to both  species – at about 2000 Hz • This would sound high pitched to the  fish, but low pitched to the bat  Environmental Impacts on Auditory Structure  • Audible frequency range is determined in part of the evolution of the structures of  the auditory system  • Key structure – basilar membrane – which contains the hearing receptors, sounds  of different frequencies are processed along different areas of the basilar  membrane  • Varies in length across species • Shortest in amphilbians and reptiles  • Longer in birds  • Longest in mammals  • A longer basilar membrane allows processing of wider range of frequencies while  most other species cannot discriminate frequencies over 10,000 Hz The Stimulus: Sound Waves Introduction to Sound Waves  • Like light, sound travels in waves, although sound waves travel much slower and  require more medium to travel through  • Sound waves are initiated by either a vibrating object (like our vocal cords or  guitar string), a sudden burst of air (like a clap), or by forcing air past a small  cavity (like a pipe organ)  • This causes air molecules surrounding the source of the sound to move, causing a  chain reaction of moving air particles  Responding to Changes in Air Pressure  • The chain reaction is much like the ripples you observe when you throw a stone  into a pong • The point where the stone hits the pond produces waves that travel away in all  directions – much like the alternating bands of more and less condensed air  particles that travel away from the source of a sound  The eardrum responds to Air Pressure Changes  • These alternating bands of more and less compressed air molecules interact with  the eardrum to begin auditory processing  • A band of compressed air molecules causes your eardrum to get pushed slightly  inwards, whereas a band of less dense air particles causes the eardrum to move  outwards  Sine Waves  • The changes in air pressure over time that make up a sound wave can be graphed  as a sine wave, as shown here  • In our survey of the neurophysiology of vision, we examined three physical  characteristics of a wave: amplitude, wavelength and purity, which translated into  three psychological perceptions of our visual world  • In audition the same three physical characteristics, when applies to sound waves,  translate into the three psychological properties of loudness, pitch and timbre  Amplitude: Measure of Loudness  • Variations in the amplitude or height of a  sound wave affect the perception of  loudness  • Since waves of greater amplitude  correspond to vibrations of greater  intensity, higher waves correspond to  louder sounds  • Humans are sensitive to a very wide range of different sound amplitudes and  because of this, loudness is measured using logarithmic scale of decibels (dB)  • In this scale, the perceived loudness of a sound doubles for every 10 dB increase  • A normal conversation takes place at around 60 dB  • A whisper at 27 dB  • And sitting in front row of a rock concert means you get to hear the music at  around 120dB • As enjoyable as this may be, even brief exposure to sounds this loud can cause  physical pain and permanent damage  • Many listeners crank up their personal music listening devices such that they are  effectively listening to their music at 120dB Frequency: Measure of Pitch  • Sound waves also vary in the distance between successive peaks; this is called the  wavelength or frequency of the sound and this property affects the perception of  pitch  • Pitch is measured in Hertz (Hz) which  represents the number of times in a  second that a sound wave makes one  full cycle from one peak to the next  • So if many wave peaks are condensed  into one second, then this sound will  be of a high frequency, and result in  the perception of a high pitched sound  • We learned that what we call the  visible spectrum of light is only a  small portion of the total spectrum of  light waves; similarly, the audible  zone of frequencies that humans can  detect represents only a portion of  the possible frequencies that can be  produced  Timbre: Measure of Complexity/Purity  • The third physical property of sound  is purity, which affects our  perception of timbre  • So far, we’ve been discussing simple sound waves consisting of only a single  frequency of vibration • However most of the sounds we hear  everyday are complex sounds that are  composed of multiple sound waves  that vary in frequency  • Timbre refers to the complexity of  sound  • Example: When you pluck a guitar  string, it vibrates as a whole, which is the fundamental tone, but it also vibrates at  shorter segments along the string called the overtones.  The final sound you hear  is a mixture of the fundamental tone and all the overtones, and this combination is  timbre.  So a piccolo and a Bassoon may both play the same note, but because  each instrument produces a unique combination of the fundamental frequency and  overtones, they still sound different to us, even though each instrument is  producing the same frequency and amplitude  The Ear  Structure of the Ear  • The ear can be divided into the external, middle, and inner ear, and each area  conducts sound in different way  • Incoming changes in air pressure are channeled through the external ear onto the  middle ear and amplified so that it can be detected as changes in fluid pressure by  the inner ear  • These changes in fluid pressure are then finally converted to auditory neural  impulses  1. The External Ear  o Made up of the pinna, the ear canal and the eardrum  o The pinna is what you probably think of when you are referring to your  ears; it is the folded cone that collects sound waves in the environment and  direct them along the ear  canal  o Since the ear canal narrow as  it moves towards the  eardrum, it functions to  amplify the incoming sound  waves, much like a horn o The eardrum is a thin  membrane (tympanic  membrane) vibrating at the  frequency of the incoming  sound wave and forms the  back wall of the ear canal  2. The Middle Ear  o Begins on the other side of  the eardrum, which connects  to the ossicles, the three smallest bones in the body  o These ossicles are named after their appearance and consist of the  hammer, anvil and stirrup  o Amplification of the vibrating waves continues here in the middle ear  o The vibrating ossicles are about 20 times larger than the area of the oval  window to which they connect to create a lever system that amplifies the  vibrations even more o This additional amplification is necessary because the changes in air  pressure originally detected by the external ear are about to be converted  to waves in the fluid filled inner ear  3. The Inner Ear  o The vibrating oval window connects to the cochlea of the inner ear o The cochlea is a fluid filled tube, about 35mm long, coiled like a snail  shell  o The cochlea contains the neural tissue that is necessary to transfer the  changed in fluid to neural impulses of audition  o The oval window is actually a small opening in the side of the cochlea and  when the oval window is made to vibrate it causes the fluid inside the  cochlea to become displaced  o The round window in located at the other end of the cochlea,  accommodates for the movement of the fluid by bulging in and out  accordingly  o The basilar membrane is a flexible membrane that runs the length of the  cochlea like a carpet  o So when the basilar membrane is pushed downwards the fluid inside the  cochlea causes the round widow to bulge out o And when the basilar membrane is forced upwards, the round window  bulges inwards  o Although the cochlea itself gets narrower towards the end, the basilar membrane  actually gets wider towards the end  o Because the length of the basilar membrane varies in both flexibility and width,  sounds of different frequencies cause different regions of the membrane to vibrate o Higher frequency sounds cause the end nearest the oval window to vibrate  whereas lower frequency sounds cause the end nearest the round window to  vibrate  o Hair cells – the basilar membrane houses the auditory receptors, which are  called hair cells o As the membrane moves in response to the waves in the fluid, the hair cells  also move and this movement is finally converted to neural impulses that the  brain can understand  Auditory Pathway: From Receptors to Auditory Cortex  Introduction to the Auditory Pathway  • When activated, the hair cel
More Less

Related notes for PSYCH 1XX3

Log In


OR

Join OneClass

Access over 10 million pages of study
documents for 1.3 million courses.

Sign up

Join to view


OR

By registering, I agree to the Terms and Privacy Policies
Already have an account?
Just a few more details

So we can recommend you notes for your school.

Reset Password

Please enter below the email address you registered with and we will send you a link to reset your password.

Add your courses

Get notes from the top students in your class.


Submit