Hörgarten

Die Äolsharfe, auch Wind- oder Geisterharfe genannt, ist ein historisches Instrument, das heutzutage relativ unbekannt ist. Wenn Äolus, der griechische Gott der Winde über die Saiten der Windharfe streicht, entfalten sich sphärenartige Klänge. Obwohl alle Saiten gleich gestimmt sind, hört man meist verschiedene Töne. Ändert sich die Windgeschwindigkeit, werden verschiedene Akkorde und zuweilen kleine Melodienfolgen hörbar.

Diese kugelförmigen Resonatoren unterschiedlicher Größe können an das Ohr gehalten werden. Man hört dann einen bestimmten Ton, der durch die Größe der Kugeln bestimmt wird. Je größer eine Kugel ist, desto tiefer wird der Ton, den man hören kann. Jede Kugel filtert also einen ganz bestimmten Ton aus einem Geräusch heraus. Unser Innenohr macht es ähnlich: Aus dem Frequenzgemisch, das auf unser Ohr eintrifft, werden an verschiedenen Orten des Innenohrs unterschiedliche Frequenzen herausgefiltert.

Die offenen Röhren unterschiedlicher Länge stellen eine andere Art der akustischen Filterung als die benachbarten Helmholtz-Resonatoren dar: Ähnlich wie bei Orgelpfeifen kann sich nur diejenige Frequenz darin besonders gut ausbreiten, deren halbe Wellenlänge (oder ein ganzzähliges Vielfaches davon) genau in die Röhrenlänge „hineinpasst“. Jede Röhre filtert dabei nicht nur den Grundton, sondern auch die Harmonischen (ganzzahlige Vielfache des Grundtons) aus einem Geräusch heraus.

Mit dieser Pauke wird die Übertragung des Schalls vom Außenohr mit dem großen Trommelfell zum kleineren Eingang des Innenohrs durch die Mechanik des Mittelohrs veranschaulicht. Der Druckimpuls, der entsteht, wenn man auf die größere Seite draufschlägt ist so groß, dass die Übertragung der Kraft von der großen auf die kleine Fläche noch in einigen Metern Entfernung spürbar ist.

Die Flüsterspiegel reflektieren den Schall so geschickt, dass man sich über eine Distanz von 40 m im Flüsterton unterhalten kann. Der Flüsterspiegel fängt einen großen Teil des erzeugten Schalls ein und reflektiert ihn als ein „Schallbündel“ hinüber zum anderen Spiegel. Im freien Feld -also ohne Flüstergalerie- würde sich der Schall in alle Richtungen ausbreiten und nur ein geringer Teil würde am Ohr des Gesprächspartners ankommen.

Der Hörthron ist ein Hörgerät zum Reinsetzen. Die großen Trichter verstärken den Schall. Das nutzt man auch bei Grammophontrichtern oder bei den ältesten Hörgeräten - den Hörrohren. Durch den Hörthron hört man alles viel lauter. Außerdem wirken die beiden Trichter so, als wären die Ohren ein ganzes Stück weiter auseinander - dadurch kann man die Richtung des Schalls viel besser bestimmen.

Am Haus des Hörens ist ein Ultraschallstrahler (Audiobeam der Fa. Sennheiser) montiert, dessen gebündelter, unhörbarer Ultraschall-Strahl vom Hörgarten aus mittels eines Joysticks in verschiedene Richtungen gelenkt werden kann. Dieser Ultraschallstrahl wird hörbar, wenn man auf eine Gebäudewand oder ein sonstiges Ziel in bestimmten Grenzen mit einer Fernsteuereinrichtung zielt.

Dieser Teich veranschaulicht die enorme Fähigkeit unseres binauralen (zweiohrigen) Hörens bei der Ortung und Identifizierung von akustischen Objekten im Raum. Schall breitet sich in der Luft aus wie Wellen auf einem Teich. Unser Gehirn kann aus dem „Wellensalat“ des Schallfeldes wieder genau die Position und die Art der Objekte heraustrennen.Dabei hat das Gehirn nur die Wellenbewegung am Ende der beiden Gehörgänge zur Verfügung - genau wie die Wasser-Bewegung in dem stilisierten Kopf im binauralen Teich.

Das Modell veranschaulicht die Wanderwellenbewegung im Ohr. Durchsichtige vertikale Kanäle repräsentieren die Partition der Cochlea. Die blaue Flüssigkeit wird in Schwingungen versetzt. Die Frequenz der Schwingung (die Tonhöhe) steigt an und fällt dann wieder ab. Dabei entsteht eine kleine Welle, deren Position von der Tonhöhe abhängt. Im Ohr funktioniert das Hören auf ganz ähnliche Weise: In der schneckenförmig gewundenen Cochlea wird durch den Schall eine Welle erzeugt – je nach Tonhöhe hat die Welle vorne oder weiter hinten im Innenohr ihre stärkste Auslenkung.