Wie funktioniert die Lokalisation einer Schallquelle?

Kommt ein Geräusch von einer seitlich gelegenen Schallquelle, muss dieses am Kopf vorbei, um das abgewandte Ohr zu erreichen, wobei das Geräusch abgedämpft wird, und zwar umso stärker, je seitlicher die Quelle liegt. Der so entstehende Lautstärkeunterschied zwischen den Ohren enthält demnach Informationen über die Position der Schallquelle.

Allerdings hängt der Lautstärkeunterschied nicht nur von der Position der Quelle sondern auch von der Frequenz der Schallwellen ab, denn je höher die Frequenz, desto stärker werden die Wellen durch kleinere Objekte blockiert. Bei tiefen Frequenzen gibt es jedoch keine Lautstärkedifferenz zwischen den Ohren, doch damit man dennoch in der Lage ist, tieffrequente Geräusche zu lokalisieren, liegt daran, feuern die Neuronen des Hörnervs im Takt der Schallwellen, sodass das Gehirn neben den Lautstärke- auch die Zeitunterschiede zwischen den Ohren berechnen kann.

Allerdings verraten die Unterschiede zwischen den Ohren die Position einer Schallquelle nicht eindeutig, denn liegt eine Schallquelle exakt vor oder direkt hinter einem, macht das für die Ohren keinen Unterschied, denn die Quellen erzeugen dabei keine Zeit- und Lautstärkeunterschiede. Da aber die Ohrmuscheln nicht einfach nur glatte Schalen sind sondern eine komplexe Struktur voller Wölbungen und Windungen haben, werden je nachdem aus welchem Winkel Schallwellen auf die Ohrmuschel treffen, in unterschiedlicher Art und Weise reflektiert und abgelenkt, sodass man für jede Position eine etwas andere Aufnahme erhält, die das Gehirn mit den Zeit- und Lautstärkedifferenzen verbindet, um schließlich eindeutig zu wissen, woher ein Geräusch kommt.

Siehe dazu auch die Ausrichtung der menschlichen Ohren auf Geräusche.

Literatur

Bialas, O. (2021). Wo die Musik spielt: Wie wir wissen, woher ein Geräusch kommt.
WWW: https://scilogs.spektrum.de/thinky-brain/wo-die-musik-spielt-wie-wir-wissen-woher-ein-geraeusch-kommt/ (21-09-30)