Kulak Kepçesi Havadaki Ses Dalgalarını Nasıl Toplar?

Kulak kepçesinin dış çeperini çevreleyen ve konka adı verilen sınırın, kavisli şekli gerçekte Fibonacci sayıları doğrultusunda ortaya çıkan eşit açılı sarmal bir eğri meydana getirmektedir ve hepimizin bildiği gibi kulağımızın bu şekli her insanda aynıdır.

Peki kulak kepçesinde görülen bu özel geometrik düzenin, kulağın havadaki ses dalgalarını “toplama” fonksiyonuyla ilişkisi nedir?

Kulak kepçesinde görülen eşit açılı sarmal şeklin kulağın ses dalgalarını toplayabilmesi, kulağın olabilecek en mükemmel geometrik düzenle yaratılmış olması sayesinde gerçekleşir. Buradaki mükemmel yapıyı anlayabilmemiz için kulak çeperimizin şeklini hafifçe değiştirmemiz yeterli olacaktır. Örneğin; Kulaklarımızı ellerimizle ön tarafa doğru itersek gelen sesin frekansı aynı olmasına rağmen duyduğumuz sesin şiddeti artacaktır.

Kulağımızı ellerimizle hafifçe arkaya doğru ittiğimizde ise duyduğumuz sesin şiddeti bu kez düşük kalır ve duymakta zorlanırız.

Çevreden gelen sesin frekansında hiçbir değişiklik olmamasına rağmen, kulağımızı oynattığımızda duyma oranının artması ya da azalması, kulak kepçesindeki eşit açılı sarmal eğrinin şeklen bozulmasından kaynaklanan bir durumdur. Kulağımızın şekli ile duyma kapasitesi arasında doğrusal bir ilişki bulunduğundan, kulak kepçesine geometrik şeklini veren ve Fibonacci dizisine göre oluşan sarmal eğrinin, işitmedeki denge ile doğrudan bir ilişkisi olduğu söylenebilir.

Duyma Anında Neler Oluyor?

Duyma işlemi ilk olarak havadaki ses dalgalarının kulak kepçesi tarafından toplanmasıyla başlar.Alınan bu ses titreşimleri kulak zarına çarpar, kulak zarı, orta kulakta bulunan kemikçikleri titreştirir ve bu sayede ses titreşimleri mekanik titreşime dönüştürülmüş olur.

Bu mekanik titreşimler de iç kulakta yer alan ve “salyangoz” adı verilen yapının içindeki sıvıyı titreştirir. Sonuçta bu sıvı, titreşimleri sinirsel uyarılara dönüştürerek beyne iletir ve bunlar beyinde ses olarak anlamlandırılır.

Sesin Kaynağını Her Durumda Nasıl Tayin Edebiliyoruz?

Bu soru, 20. yüzyılın ikinci yarısındaki bilimsel çalışmalarla yanıtını buldu. D. W. Batteau, 1967 yılında, kulak kepçesinin ses kaynağının yerini belirlemedeki rolünü gösterdi. Bu rol şöyle açıklandı: “Kulak, kepçesi üzerindeki anten benzeri alıcı sistemiyle, kendisine ulaşan sesi yön tayini yaparak dış kulak boyunca zara doğru yollamaktaydı.” (Batteau DW 1967 The role of the pinna in human localization.Proc R Soc Lond B Biol Sci. 1967 Aug 15;168(11):158-80)

“Kulak kepçesinde doğuştan veya sonradan şekil bozukluğu olan kişilerde de, bu tezi doğrulayan çalışmalar yapıldı. Bu kişilerin, ses kaynağının yerini tespit etmede problem yaşadıkları saptandı.” (Snow, Jr. James B, “The eEar” In Ballenger JJ, Snow JB Otorhinolaryngology Head and Neck Surgery, 15 th edition, syf 879 Williams Wilkins Press 1996)