Precíziós, univerzális műszerünk: a fül

A technikában egy műszer nem lehet egyszerre precíziós is és univerzális is. Vagy nagyon pontosan mér egy szűk tartományban, vagy pedig széles méréshatárokat fog át, de ekkor nem eléggé pontos. A fül egyszerre teljesíti a két követelményt: meghallja a szerelmes suttogást, elviseli az égzengés csattanását, eközhen 0,35 százalék pontossággal meg tudja különböztetni az eltérő magasságú hangokat. A gyenge hangokat többféle mechanizmussal erősíti, az igen erős hangokkal szemben ugyancsak többféle módon védekezik. Az igen mély hangoknál egyesével megszámolja a másodpercenkénti levegő-sűrűsödéseket, azaz a rezgésszámot. Különben pedig az alaphártyán kialakuló haladó hullám legnagyobb kitérésének megfelelően a hangmagassági jelzés helyhez kötött.

Az emberi fejen látható fülkagyló a külső hallójárat nyílását veszi körül. Ez a hallójárat 2,5 cm hosszú, 1,7 cm³ térfogatú és hangtani szempontból a beszédhangok rezgésszámának tartományában rezonátorként viselkedik, jelentős hangnyomás-növekedést hoz létre. A középfül három egymáshoz csatlakozó parányi csontocskája ugyancsak a nyomás növelését biztosítja. A nyomást úgy számítjuk ki, hogy a nyomóerőt elosztjuk a nyomott felülettel. A nyomást kétféleképpen tudjuk növelni: megnöveljük az alkalmazott erőt, lecsökkentjük a felületet. A három csontocska méretei következtében 1,3-szeres erőnövekedést; és ennek megfelelően ugyanilyen mértékű elmozduláscsökkentést eredményez. A kalapács az 55 mm² hatásos felületű dobhártyához csatlakozik, a kengyel talpának felülete 3,2 mm². Ez 17-szeres nyomásnövekedést eredményez. Végeredményben tehát 1,3-szor 17, azaz közel 22-szeres a nyomás növekedése. Erre azért van szükség, mert a levegő rezgését kell folyadékba közvetíteni. Víz alatt alig halljuk a víz feletti hangokat, azok a víz felületéről visszaverődnek. A hallócsontocskák biztosítják azt, hogy a levegőbeli rezgés energiája kellő hatásfokkal jusson a belső fül folyadékába.