Textbook Notes (367,753)
Canada (161,369)
Psychology (9,685)
PSYB51H3 (306)
Chapter 9

Chapter 9- psych .docx

10 Pages
115 Views
Unlock Document

Department
Psychology
Course
PSYB51H3
Professor
Matthias Niemeier
Semester
Winter

Description
Chapter 9: Hearing : Psychology and Psychoacoustics  ­ deafness deprieves you of the most fundamental of human abilities: communication  through speech  The Function of Hearing  ­ 2 fundamental sound qualities: loudness and pitch  What is sound ­ sounds are created when objects vibrate  ­ the vibration of an object cause molecules in the object’s surrounding medium to birate  as well and this vibration in turn causes pressure changes in the medium  ­ pressure changes are best described as waves  ­ sound waves travel at a particular speed depending on the medium, moving faster  through denser substances  Basic Qualities of sound waves: Frequency and Amplitude  ­ the magnitude of the pressure change in a sound wave the difference between the  highest pressure area and the lower pressure area is called amplitude or intensity of the  wave  Amplitude or intensity: the magnitude or displacement (increase or decrease) of a sound  pressure wave. Amplitude is perceived as loudness  Frequency: for sound the number of times per second that a pattern of pressure change  repeats. Frequency is perceived as pitch  Hertz (Hz): a unit of measure for frequency one hertz equals one cycle per second  ­ just as amplitude and wavelength of light waves correspond to perceptual qualitites in  vision (brightness and color) the amplitude and frequency of sound waves are highly  correlated with auditory characteristics  Loudness: the psychological aspect of sound related to perceived intensity (amplitude)  Pitch: the psychological aspect of sound related mainly to perceived frequency  ­ to describe differences in amplitude across such a broad range, sound levels are  measured on a logarithmic scale using units called decibels (dB)  ­define the difference between two sounds in terms of the ratio between sound pressures  ­ each 10:1 sound pressure ratio equals 20bB and a 100:1 ratio equals 40 dB  ­ db: 20log (p/po) ­ an important thing to remember about logarithmic scales such as decibels is that  relatively small decibel changes can correspond to large physical changes  Sine waves and complex sounds  Sine waves or pure tone: a waveform for which variation as a function of time is a sine  function  ­ simplest kinds of sounds  ­ complex sounds are best described in a spectrum, that displays how much energy or  amplitude is present at multiple frequencies  Spectrum: a representation of the relative energy (intensity) present at each frequency  Harmonic spectrum: the spectrum of a complex sound in which energy is at integer  multiplies of the fundamental frequency  Fundamental frequency: the lowest frequency component of a complex periodic sound  ­ all other harmonics have frequencies that are integer multiples of the fundamental  ­ the shape of the spectrum is one of the most important qualities that distinguish  different sounds  ­ the properties of sound sources determine the spectral shapes of sound: thus these  shapes can help us identify sound courses Timbre: the psychological sensation by which a listener can judge that two sounds wih  the same loudness and pitch are dissimilar. Timbre quality is conveyed by harmonics and  other high frequencies  Basic structure of the mammalian auditory system  Outer ear ­ sounds are first collected from the environment by the pinna: the outer funnel like part  of the ear ­ only mammals have pinnae, which vary wildly in shape and size across species and vary  somewhat less dramatically across individuals within species  ­ soundwaves are funneled by the pinna into and through the ear canal: the canal that  conducts sound vibrations from the pinna to the tympanic membrane and prevents  damage to the tympanic membrane  tympanic membrane: the eardrum, a thin sheet of skin at the end of the outer ear canal.  The tympanic membrane vibrates in response to sound  ­a damanged tympanic membrane will heal itself just as other parts of the skin do  ­ however it is possible to damage the tympanic membrane beyond repair  Middle ear ­ the pinna and ear canal make up the outer ear ­ the tympanic membrane is the border between the outer ear and the middle earm  consists of 3 tiny bones  middle ear: an air filled chamber containing the middle bones, or ossicles. The middle  ear conveys and amplifies vibration from the tympanic membrane to the oval window  ­ the first ossicle the malleus is connected to the tympanic membrane on one side and to  the second ossicle the incus on the other ­ the incus is connected in turn to the third ossicle, the stapes; which transmits the  vibrations of sound waves to the oval window another membrane which forms the  border between the middle ear and the inner ear  oval window: the flexible opening to the choclea through which the stapes transmits  vibrations to the fluid inside  ­ the ossicles are the smallest bones in the human body, and they amplify sound  vibrations in 2 ways  ­ first the joints between the bones are hinged in a way that makes them work as levers: a  modest amount  of energy on one side of the fulcrum (joint) becomes larger on the other  ­ the second way the ossicle increases the energy transmitted to the inner ear is by  concentrating energy from a largest to a smaller surface area: the tympanic membrane  which moves the malleus  ­ amplification provided by the ossicles is essential to our ability to hear faint sounds  beacuase the inner ear as we will see in a moment is made up of a collection of fuild  filled chambers  ­ b/c it takes more energy to move liquid than it does to move air this fluid creates an  impedance mismatch: if sound waves were transmitter to the oval window directly many  would simply bounce back without moving the oval window at all  ­ the ossicles play in important role for loud sounds too  ­ the middle ear has two muscles the tensor tympani and the stapedius  tensory tympani: the muscle attached to the malleus tensing the tensor typani decreases  vibration  Stapedius: the muscle attached to the stapes; tensing the stapedius decreasing vibration  ­the main purpose is to tense when sounds are very loud, restricting the movement of the  ossicles and thus muffling pressure changes that might be large enough to damage the  delicate structres in the inner ear  acoustic reflex: a reflex that protects the ear from intense sounds, via contraction of the  stapedius and tensor tympani muscles  Inner ear  ­ the inner ear is an impressive feat of evolution  ­ it is here that the fine changes in sound pressure available in the environment are  translated into neural signals that inform the listener about the world  ­ the function of the inner ear with respect to sound waves in hearing is thus roughly  analogous to that of the retina with respect  to light waves in vision: it translates the  information carried by the waves into neural signals  cochlea: the spiral structure of the inner ear containing the organ of corti  ­ the main structure of the inner ear  ­ the cochlea is filled with watery fluids in 3 parallel canals : tympanic canal (or scala  tympani)m the vesticular canal ( scala vestibule) and the middle canal (scala media)  ­ the 3 canals of the chochlea are separated by two membranes  ­reissner’s membrane: between the vestibular canal and the middle canal  ­ Basilar membrane: between the middle canal and the tympanic canal  ­ the basilar membrane forms the base of the cholear partition: a complex strucrure  through which sound waves are transduced into neural signals  ­ vibrations transmisttted through the tympanic membrane and middle ear bones cause the  stapes to push and pull the flexible oval window in and out of the bestibular canal at the  base of the cochlea  ­ the movemebt fo the oval window causes waves of pressued changes called travelling  waves  Round window: a soft area of tissue at the base of the tympanic canal that releases  excess pressure remaining from extremely intense sounds  The organ of corti  ­ movements of the chochlear partition are translated into neural signals by structures in  the organ of corti, which extends along the top of the basilar membrane  ­ the organ is made up of specialized neurons called hair cells: any cells that has  sterocillia for transducing mechanical movement in the inner ear into neural activity sent  to the brain; some hair cells also receive inputs from the brain ­ dentries of auditory nerve fibers: a collection of neurons that convey information from  hair cells in the cochlea to afferent and from efferent to the brain stem ­ hair cells are arranged in 4 rows that run down the length of the basilar membrane  ­ inner and outer hair cells provide the foundations for minuscule hairlike bristle called  stereocilia: any of the hairlike extensions on the tips of hair cells in the choclea that when  flexed initiate the release of neurotransmitters  ­ on the outer hair cell sterocilia stand in rows that form the shape of a V or W  tectorial membrane: a gelatinous structure attached on one end that extends into the  middle canal of the ear, floating above inner hair cells and touching outer hair cells  ­ taller sterocilia of outer hair cells are embedded in the tectorial membrane and the cilia  of inner hair cells are nestled against it  Inner and outer hair cells ­ hair cells are specialized neurons that transduce one kind of energy into another form of  energy  ­ deflection of a hair cell’s sterocillia causes a change in voltage pottentional that initiates  the release of neurotransmitters which inturn encourages firing by auditory nerve fibers  that have dendritic synapses on hair cells  ­ difference between photoreceptors and hair cells that are most interesting  ­ retina has almost 100 million photoreceptors, the chochlea has only about 14,000 hair  cells   ­ sterocilia of hair cells blow away the competition when it comes to speed and  sensitivity  ­ hair cells are not extremely fast but also extrememly sensitive  ­ each sterocilium is connected to its taller neighbor by a tiny filament called tip link, so  the stereocilia connected by tip links bend together as a set when deflected by the  shearing motion of the tectorial membrane  ­when a sterocilium deflects, the tip link pulls on the taller sterocilium in a way that  opens an ion pore somewhat like opening a gate for just a tiny fraction of a second  ­ this action permits potassium ions to flow rapidly into the hair cells, causing rapid  depolarization  ­ the opening of ion pores that results from the direct connection between sterocilia via  tip links is the only known example of mechanoelectrical transduction (MET), which is  responsible for both the extreme speed and the sensititivy of hair cells  ­ MET is also extremely sensitive: ion pores open when deflection is as little as 1 nm  Coding of amplitude and frequency in the cochlea  ­ amplitude and frequency are encoded by the cochlea  ­ as the amplitude of a sound wave increases the tympanic membrane and oval window  move farther in and out with each pressure fluctuation  ­ sound wave amplitude is conveyed in much the same way as light wave amplitude: the  larger the amplitude the higher the firing rate of the neurons that communicate with the  brain  ­ different parts of the choclear partition are displaced to different degrees by different  sound wave frequencies  ­ high frequencies cause displacements closer to the oval window, near the base of the  cochlea; lower frequencies cause displacements nearer the apex  ­ different places on the choclea are tuned to different frequencies  ­ tuning is known as the place code for sound frequency  ­ that there are two different types of hair cells: inner and outter ­ over 90% of the afferent fibers  in the auditory nerve­ fibers that take information to  the brain­synapese on the 3500 inner hair cells  ­ it turns out that most of the nerve fibers that synapse with the outer hair cells are  efferent fibers : conveying information from the brain  ­ when these efferent fibers become active outer hair cells with which they synapse  become physically longer making the nearby cochlear partition stiffer than other parts,  the outer hair cells make the cochlea more sensitive and more sharply tuned to particular  frequencies  Au
More Less

Related notes for PSYB51H3

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