The science of hearing - Douglas L. Oliver

Translator: Ariff Haiqal Jamsari Reviewer: Nor Aliyyah Abd Gani

You hear the gentle lap of waves,

Anda dengar gelombang yang lembut,

the distant cawing of a seagull.

sahutan burung camar dari jauh.

But then an annoying whine interrupts the peace,

Namun kemudian bunyi yang menjengkelkan mengganggu keamanan,

getting closer, and closer, and closer.

semakin hampir, lebih dekat dan lagi dekat.

Until...whack!

Sehingga...whack! (bunyi memukul)

You dispatch the offending mosquito, and calm is restored.

Anda memukul nyamuk yang jengkel dan ketenangan pulih

How did you detect that noise from afar and target its maker with such precision?

Bagaimana anda mengesan bunyi dari jauh dan mencari sumber dengan ketepatan itu?

The ability to recognize sounds and identify their location

Keupayaan untuk mengenali bunyi dan mengenal pasti lokasi mereka

is possible thanks to the auditory system.

tidak mustahil terima kasih kepada sistem auditori.

That’s comprised of two main parts: the ear and the brain.

Ia terdiri daripada dua bahagian utama: telinga dan otak.

The ear’s task is to convert sound energy into neural signals;

Tugas telinga adalah untuk menukar tenaga bunyi ke dalam isyarat saraf;

the brain’s is to receive and process the information those signals contain.

otak adalah untuk menerima dan memproses maklumat yang mengandungi isyarat itu.

To understand how that works,

Untuk memahami bagaimana ia berfungsi

we can follow a sound on its journey into the ear.

Kita boleh mengikuti bunyi dalam perjalanannya ke dalam telinga.

The source of a sound creates vibrations

Sumber bunyi menghasilkan getaran

that travel as waves of pressure through particles in air,

yang bergerak sebagai gelombang tekanan melalui zarah di udara,

liquids,

cecair,

or solids.

atau pepejal,

But our inner ear, called the cochlea,

Tetapi telinga dalaman kita, koklea

is actually filled with saltwater-like fluids.

sebenarnya diisi dengan cecair seperti air masin.

So, the first problem to solve is how to convert those sound waves,

Jadi, masalah pertama perlu diselesaikan adalah cara menukar gelombang bunyi,

wherever they’re coming from,

di mana sahaja mereka datang,

into waves in the fluid.

ke dalam gelombang dalam bendalir.

The solution is the eardrum, or tympanic membrane,

Penyelesaiannya adalah gendang telinga, atau membran timpani,

and the tiny bones of the middle ear.

dan tulang kecil tengah telinga.

Those convert the large movements of the eardrum

Mereka menukar pergerakan besar dari gendang telinga

into pressure waves in the fluid of the cochlea.

ke dalam gelombang tekanan dalam cecair koklea.

When sound enters the ear canal,

Apabila bunyi memasuki saluran telinga,

it hits the eardrum and makes it vibrate like the head of a drum.

ia menyentuh gendang telinga dan jadikannya

bergetar seperti kepala gendang.

The vibrating eardrum jerks a bone called the hammer,

Gegendang yang bergetar merengsa tulang dipanggil tukul,

which hits the anvil and moves the third bone called the stapes.

yang menyentuh anvil dan bergerak tulang ketiga memanggil stapes.

Its motion pushes the fluid within the long chambers of the cochlea.

Gerakannya menolak bendalir melalui ruang panjang lama koklea.

Once there,

Bila tiba di situ

the sound vibrations have finally been converted into vibrations of a fluid,

akhirnya getaran bunyi telah ditukar menjadi getaran cecair,

and they travel like a wave from one end of the cochlea to the other.

dan mereka bergerak seperti gelombang dari satu hujung koklea ke yang lain.

A surface called the basilar membrane runs the length of the cochlea.

Permukaan yang dipanggil membran basilar sepanjang koklea.

It’s lined with hair cells that have specialized components

Ia dipenuhi dengan sel rambut yang ada mempunyai kompenen khusus

called stereocilia,

dipanggil stereocilia

which move with the vibrations of the cochlear fluid and the basilar membrane.

yang bergerak dengan getaran dari cecair koklea

dan membran basilar.

This movement triggers a signal that travels through the hair cell,

Pergerakan ini mencetuskan isyarat yang bergerak melalui sel rambut,

into the auditory nerve,

ke dalam saraf pendengaran,

then onward to the brain, which interprets it as a specific sound.

kemudian ke otak, yang menafsirkannya sebagai bunyi spesifik

When a sound makes the basilar membrane vibrate,

Apabila bunyi dibuat membran basilar bergetar,

not every hair cell moves -

bukan semua sel rambut bergerak-

only selected ones, depending on the frequency of the sound.

hanya yang terpilih, bergantung kepada kekerapan frekuensi bunyi.

This comes down to some fine engineering.

Ini berpunca kepada kejuteraan yang baik.

At one end, the basilar membrane is stiff,

Pada satu sudut, membran basilar adalah kaku,

vibrating only in response to short wavelength, high-frequency sounds.

bergetar hanya sebagai tindak balas

kepada panjang gelombang singkat, bunyi frekuensi tinggi.

The other is more flexible,

Sudut lain, adalah lebih fleksibel

vibrating only in the presence of longer wavelength, low-frequency sounds.

bergetar hanya dengan panjang gelombang yang lebih lama, bunyi frekuensi rendah.

So, the noises made by the seagull and mosquito

Jadi, bunyi yang dibuat oleh burung camar dan nyamuk

vibrate different locations on the basilar membrane,

bergetar pada lokasi yang berbeza pada membran basilar,

like playing different keys on a piano.

seperti bermain key berbeza di piano.

But that’s not all that’s going on.

Tetapi bukan itu sahaja yang berlaku.

The brain still has another important task to fulfill:

Otak masih ada lagi tugas penting untuk dilakukan:

identifying where a sound is coming from.

mengesan dari mana bunyi itu datang.

For that, it compares the sounds coming into the two ears

Untuk itu, otak membanding bunyi datang

dari dalam kedua telinga

to locate the source in space.

untuk mencari sumber dalam ruang.

A sound from directly in front of you will reach both your ears at the same time.

Suara dari terus di hadapan anda akan

mencapai kedua telinga anda pada masa yang sama.

You’ll also hear it at the same intensity in each ear.

Anda juga akan mendengarnya pada keamatan yang sama

dalam setiap telinga.

However, a low-frequency sound coming from one side

Walau bagaimanapun, bunyi frekuensi rendah datang dari satu sudut

will reach the near ear microseconds before the far one.

akan mencapai telinga microsaat sebelum telinga yang lebih jauh

And high-frequency sounds will sound more intense to the near ear

Dan bunyi frekuensi tinggi akan berbunyi lebih tegang pada telinga dekat

because they’re blocked from the far ear by your head.

kerana ia dihalang daripada telinga jauh dengan kepala kita

These strands of information reach special parts of the brainstem

Lembaran maklumat ini mencapai bahagian khas sistem otak

that analyze time and intensity differences between your ears.

yang menganalisis masa dan perbezaan keamatan antara telinga anda.

They send the results of their analysis up to the auditory cortex.

Mereka menghantar keputusan analisis mereka

sehingga ke korteks pendengaran.

Now, the brain has all the information it needs:

Sekarang, otak mempunyai semua maklumat yang diperlukan:

the patterns of activity that tell us what the sound is,

corak aktiviti yang memberitahu kita apa bunyi itu,

and information about where it is in space.

dan informasi tentang lokasi bunyi itu di ruang

Not everyone has normal hearing.

Bukan semua mempunyai pendengaran yang normal

Hearing loss is the third most common chronic disease in the world.

Kehilangan pendengaran adalah penyakit kronik ketiga

paling umum di dunia.

Exposure to loud noises and some drugs can kill hair cells,

Pendedahan kepada bunyi yang kuat dan

beberapa ubat boleh membunuh sel-sel rambut,

preventing signals from traveling from the ear to the brain.

menghalang isyarat dari perjalanan dari telinga ke otak.

Diseases like osteosclerosis freeze the tiny bones in the ear

Penyakit seperti osteosclerosis membekukan tulang kecil di telinga

so they no longer vibrate.

menyebabkan ia tidak bergetar lagi.

And with tinnitus,

dan dengan tinnitus

the brain does strange things

Otak melalukan perkara aneh

to make us think there’s a sound when there isn’t one.

membuat kita berfikir ada bunyi apabila sebenarnya tiada bunyi.

But when it does work,

Tetapi apabila ia berfungsi,

our hearing is an incredible, elegant system.

pendengaran kita adalah sistem yang hebat dan elegan.

Our ears enclose a fine-tuned piece of biological machinery

Telinga kita merupakan sebahagian daripada jentera biologi

that converts the cacophony of vibrations in the air around us

yang menukarkan kekakuan getaran di udara di sekeliling kita

into precisely tuned electrical impulses

ke dalam impuls elektrik yang tepat

that distinguish claps, taps, sighs, and flies.

yang membezakan tepuk, tap mengeluh, dan lalat