Fig 1
耳小骨連鎖
横に動かして音の大きさを変える · ← →
鼓膜 70 dB → 内耳側 97 dB
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dB
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アブミ骨: 卵円窓を押す小さなピストン
ツチ骨とキヌタ骨: 1 本の軸で揺れるてこ(腕の比 1.3 : 1)
鼓膜(約 55 mm²)と正円窓の膜
手前の 2 つの文字盤: 鼓膜寄りが鼓膜に届く音圧、前庭寄りが液の圧(同じ 0〜140 dB 目盛り)
前庭・蝸牛・蝸牛神経: 殻を進む明るさが波、線維を下る粒が神経の信号(模式)
鼓膜が受けた力は、ツチ骨とキヌタ骨のてこで 1.3 倍になり、面積が約 1/17 の底板(3.2 mm²)に集まる。卵円窓での圧力は鼓膜の約 22 倍、約 27 dB になる(理想変圧器としての理論値。実測は周波数で変わり、1 kHz 付近でおよそ 20 dB)。この変換がないと、空気からリンパ液へ入る音のほとんどは跳ね返される。液は縮まないので、底板が押し込んだ分だけ正円窓の膜が外へ膨らむ。実際の振幅はナノメートル単位なので、図では動きを拡大し、音の大きさの対数に比例させている。前庭と蝸牛は骨迷路の外形だけを描き、中のリンパ液の通り道は省いた。卵円窓と正円窓はこの角度では球と殻の裏側にあり、3D 表示で回すと見える。鼓膜はツチ骨の柄に沿って付着する。蝸牛の各巻きから半透明の蝸牛軸へ線維が集まり、軸の基部から蝸牛神経の束が出て台の受け口へ下りる。受け口は模型の支持部で、解剖学的な神経の終端ではない。音を弱めると発火間隔が広がり、粒がまばらになる。粒の速度は一定。蝸牛の殻を基部から頂部へ進む明るさは基底膜の進行波、神経の線維を流れ下る光の粒は神経の信号を表す模式で、実際の信号は光ではなく電気(活動電位)。音が大きいほど明るく、光る範囲も広がる(模式)。2Dのライト表示では、明るさの代わりに濃いインクで強調する。波の速さは音の大きさによらず一定で、粒の頻度はやがて頭打ちになる。速さ・明るさ・範囲・頻度は説明用で、精密な生理現象の再現ではない。3Dは初期視点を2Dに合わせるため表示上の鏡映を行う。左耳・右耳の解剖学的な向きを保証するものではない。