소리가 들리는 원리

청각기관의 구조

소리가 귀를 통해 뇌까지 전달되는 과정은 꽤나 복잡한 과정을 통해 이루어진다. 먼저 공기에 의해 전달된 소리는 고막을 진동시킨다. 고막은 매우 탄력적이고 얇은 막으로, 뒤에는 귓속뼈라는 작은 뼈가 연결되어 있다. 고막이 진동함에 따라 귓속뼈는 같이 진동하게 되며 옆에 있는 달팽이관을 때리게 된다. 이 과정에서 소리는 공기에서 기계적 에너지로 전환되고 최대 26배까지 소리 크기가 증폭된다.

달팽이관에 전달된 진동은 림프액을 이동시킨다. 안뜰계단을 따라 안쪽 끝까지 이동하며 반대로 되돌아와 고실계단에서 소멸한다. 이 과정에서 덮개막과 털세포를 자극하여 전기신호가 형성된다. 각 털세포에서 만들어진 전기신호는 속귀신경으로 모이고 뇌에서 소리를 해석하는 영역인 측두엽으로 전달되게 된다. 이렇게 소리는 공기 - 기계에너지 - 전기에너지로 단계별 변환과정을 겪는다.

물론 다른 포유류들도 같은 과정으로 소리가 전달된다. 인간의 가청영역은 20Hz - 20,000Hz 수준이지만 강아지는 인간의 약 3배, 박쥐는 10배까지 들을 수 있다. 이것은 귀의 구조적 모양 차이에 의한 것도 있지만 달팽이관의 털세포가 더 짧아서 더 민감하게 반응할 수 있는 것이다.