ചെവിയിലെ ‘ആംപ്ലിഫയർ’

1409

Totto Chan

ചെവിയിലെ ‘ആംപ്ലിഫയർ’.

നമ്മുടെ ചെവിയിലെ ഇത്തിരികുഞ്ഞൻ ‘ആംപ്ലിഫയർ ‘നെപ്പറ്റി പരിചയപ്പെടാം. ശക്തികുറഞ്ഞ സിഗ്നലുകളെ ശക്തി വർധിപ്പിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഉപകരണങ്ങൾ ആണല്ലോ ആംപ്ലിഫയറുകൾ.

ഈ ‘ആംപ്ലിഫയർ’നു നമ്മുടെ ചെവിയിൽ എന്ത് കാര്യം. എല്ലാ മനുഷ്യരിലും ആംപ്ലിഫയർ ഉണ്ടോ. നമ്മുടെ കേൾവിയിൽ എങ്ങനെയാണ് ഇത്തരം ‘ആംപ്ലിഫയർ’ കൾ പങ്കുവഹിക്കുന്നത് എന്നതിനെ പറ്റിയുള്ള ഒരു ചെറിയ ക്കുറിപ്പ്.

കേവലം ബയോളജി വിഷയം മാത്രമല്ല നമ്മുടെ ചെവി. ഫിസിക്സിനും നല്ല റോൾ ഉണ്ട്.😌. ചെവിയുടെ നമ്മൾ കാണുന്ന ഭാഗത്തെ നമ്മൾ ചെവിക്കുട എന്നു വിളിക്കുന്നു. ചെവിക്കുട വഴി ചെവിക്കുള്ളിൽ എത്തുന്ന ശബ്ദം, കടന്നു പോകുന്ന വഴിയെ കർണ്ണനാളി എന്നു വിളിക്കുന്നു.

ഈ കുഴലിന്റെ അറ്റത്ത് കർണപടം എന്ന ഭാഗം കാണപെടുന്നു. വൃത്താകൃതിയിലുള്ള നേർത്ത സ്ഥരമാണ് ഈ ഭാഗം. ഇതിന് 65-69 സ്ക്വയർ മില്ലിമീറ്റർ വിസ്തീർണം(area) കാണും(ഇത് ഓർത്തു വെക്കണേ).

ശബ്ദതരംഗങ്ങൾ കർണനാളിവഴി കർണപടത്തിൽ എത്തുന്നു. ശബ്ദതരംഗങ്ങൾ എന്ന് പറഞ്ഞാൽ വായുവിലുള്ള കമ്പനം എന്നു മനസിലാക്കുമല്ലോ. ഈ കമ്പനം കർണ്ണ പടത്തെ മുന്നോട്ടും പിന്നോട്ടും ചലിപ്പിക്കുന്നു. കർണപടം മുഴുവനായും കമ്പനം ചെയ്യുന്നില്ലെങ്കിലും അതിൻറെ നല്ലൊരുഭാഗവും ശബ്ദത്തിന് അനുസരിച്ച് കമ്പനം ചെയ്യുന്നു. കൂടുതൽ ഉച്ചത്തിലുള്ള ശബ്ദം ആണെങ്കിൽ അതിൻറെ ചലനത്തിന് ശക്തി വർദ്ധിക്കുന്നു .അതേപോലെ കൂടുതൽ ആവൃത്തിയിലുള്ള ശബ്ദം ആണെങ്കിൽ ചലനത്തിന് വേഗതയും വർദ്ധിക്കുന്നു. മുന്പോട്ടും പിന്നോട്ടും ഉള്ള ചലനം വർധിക്കുന്നു എന്നുസാരം.

ഈ കമ്പനത്തെ ഇനി നമുക്ക് എത്തിക്കേണ്ടത് oval window എന്ന് പറയുന്ന ചെവിയിലെ ഭാഗത്തേക്കാണ്. അവിടെയാണ് നമ്മുടെ ശബ്ദത്തെ വൈദ്യത ആവേഗങ്ങൾ ആക്കി മാറ്റി തലച്ചോറിലേക്ക് അയക്കുന്നത്. പക്ഷെ അവിടെ ഒരു പ്രശ്നമുണ്ട് വർമ്മ സാറേ.
നമ്മുടെ ശബ്ദം സഞ്ചരിച്ചതും, ചെവിയിൽ എത്തിയതുമെല്ലാം വായു വഴി ആയിരുന്നു. എന്നാൽ വായുവിലെ ശബ്ദ കമ്പനം ഓവൽ വിന്ഡോ എന്ന ഭാഗത് എത്തിയാൽ പിന്നെ അങ്ങോട്ട് ദ്രാവകത്തിൽ ആണ് പരിപാടികൾ. അപ്പോ ശബ്ദത്തിന്റെ 0.1% ഒക്കെ മാത്രമേ അങ്ങോട്ട് ട്രാൻസ്ഫർ ചെയ്യപ്പെടുകയുള്ളൂ. അവിടെയാണ് നേരത്തെ പറഞ്ഞ ‘ആംപ്ലിഫയർ’ പണി നടക്കുന്നത്.

Oval window യിൽ ദ്രവരൂപത്തിലുള്ള പദാർത്ഥങ്ങളാണ് അടങ്ങിയിരിക്കുന്നത് എന്നു പറഞ്ഞല്ലോ. അത് കൊണ്ട് തന്നെ നമ്മൾ വെള്ളത്തിൽ മുങ്ങിയാൽ എപ്രകാരം പുറത്തെ ശബ്ദം കേൾക്കുന്നുവോ അത്രയും ദുര്ബലമായെ ശബ്ദമേ ‘ആംപ്ലിഫയർ’ ക്രമീകരണം ഇല്ലെങ്കിൽ നമ്മൾ കേൾക്കൂ എന്നു സാരം. അതിന് നമുക്ക് മൂന്ന് ഇത്തിരികുഞ്ഞൻ എല്ലുകൾ വേണം.

ശരീരത്തിലെ ഏറ്റവും ചെറിയ അസ്ഥിശൃംഖല ആയ മാലിയസ്, ഇൻകസ്, സ്ടെപിസ് എന്നിവരെ കൂട്ടുപിടിക്കാം. നേരത്തെ പറഞ്ഞ കർണപടവുമായി സ്പർശിച്ചു നിൽക്കാൻ മാലിയസിനെ അവതരിപ്പിച്ചു. സ്റ്റപ്പിസ് ഓവൽ വിൻഡോയിൽ ഘടിപ്പിച്ചു. ഇതിന്റെ രണ്ടിന്റെയും മധ്യത്തിൽ ഇൻകസ് അസ്ഥിയും . അപ്പൊ മാലിയസ് ചലിക്കുമ്പോൾ അതിന്റെ കമ്പനം ഇന്കസിനെ ചലിപ്പിക്കും. ഇൻകസ് stepis നേയും. ഇവിടെ രണ്ടു കാര്യങ്ങൾ ശ്രദ്ധിക്കണം

1)കർണ്ണപടത്തിന്റെ ഏരിയ 65-69 മില്ലിമീറ്റർ square ഒക്കെ ഉണ്ടെങ്കിലും, ആക്റ്റീവ് ആയി കമ്പനം ചെയ്യുന്ന ഭാഗം ഏകദേശം 43mm square ഒക്കെയെ വരൂ.ഇത് ഓരോരുത്തരിലും കുറച്ചു വ്യത്യസ്തമാണ്, എങ്കിലും പൊതുവായി ഒരു 43 വെച്ചു പരിഗണിക്കാം.ഈ കമ്പനം ചെയ്യുന്ന ഭാഗത്താണ് മാലിയസ് ഇതിലാണ് മാലിയസ് ബന്ധിപ്പിചിരിക്കുന്നത്. എന്നാൽ അസ്ഥി ശൃംഖലയുടെ മറ്റേ അറ്റത്ത് സ്റ്റേപിസ് ബന്ധപ്പിച്ച ഓവൽ വിൻഡോയുടെ ഭാഗം 3.2mm square മാത്രമേ ഉള്ളൂ. അതായത് ചുരുങ്ങിയത് 13 ഇരട്ടി എങ്കിലും വ്യത്യാസം. ഇതു കാരണം കർണപടത്തിലെ കമ്പനത്തിന്റെ 13 ഇരട്ടി എൻകിലും pressure അധികമായിചെലുത്താൻ സ്റ്റേപിസിന് കഴിയുന്നു. അതായത് മർദം ഒരു പ്രത്യേക ഭാഗത്തേക്ക് ക്രമീകരിച്ചു കൊടുക്കാൻ സാധിച്ചു. അത് കൊണ്ട് കോക്ലിയ ദ്രവം നന്നായി ചലിക്കുന്നു.

2)ഇനി രണ്ടാമത്തെത് ഇതിലെ ലിവർ ഡിസൈൻ ആണ്.മലയാളത്തിൽ പറഞ്ഞാൽ ഉത്തോലകം. നിലത്തു മുറിച്ചിട്ട ഒരു നീണ്ട തെങ്ങിൻ തടിയുടെ ഏകദേശം മധ്യഭാഗം കഴിഞ്ഞു നമ്മൾ ഒരു കല്ല് വെച്ചു ഒരു ഭാഗം കയറി നിന്നാൽ മറ്റേ ഭാഗം പൊങ്ങുന്നില്ലേ. അപ്പുറത്ത് നമ്മളെക്കാൾ വലിയ ലോഡ് ആണെങ്കിൽ പോലും പൊങ്ങുന്നത് കാണാം(കല്ലിന്റെ സ്ഥാനത്തിന് അനുസരിച്ചു ഇത് മാറും). ഇതിനെ മെക്കാനിക്കൽ അഡ്വാൻറേജ് എന്നാണ് പറയുക. മാലിയസ് -ഇൻകസ് ഘടന കാരണം ഇങ്ങനെ ഒരു ഉത്തോലക സ്വഭാവം നമ്മുടെ ചെവിയിലും ഉണ്ട്.അസ്ഥികളുടെ വേറെതന്നെ കൊടുത്ത ചിത്രത്തിൽ വ്യക്തമാണ്. ഇങ്ങനെ കിട്ടുന്ന മെക്കാനിക്കൽ advantage ഏകദേശം 1.3 മടങ്ങു അധികമാണ്. അപ്പൊ 13 ന്റെ 1.3 മടങ്ങു എന്നു പറയുമ്പോ ഏകദേശം 17 മടങ്ങു വരുന്നു .

കർണപടത്തിൽ ഒരു യൂണിറ്റ് സ്ഥലത് അനുഭവപ്പെട്ട ബലത്തിന്റെ 17 മടങ് എങ്കിലും ബലം ഓവൽ വിൻഡോയിൽ സ്റ്റേപിസ് കണക്ട് ചെയ്ത ഭാഗത് കിട്ടുന്നു എന്നു സാരം.

ഈ 17 ന്റെ കണക്ക് നമ്മുടെ കർണപടം അതിന്റെ 43 square mm മാത്രം ചലിക്കുന്നു എന്ന അനുമാനത്തിൽ നിന്നാണ്. യഥാർഥത്തിൽ അതിലും കൂടുതൽ ചലിക്കും(ഓരോ ചെവികളെ ആശ്രയിചിരിക്കും😃) അപ്പൊ ആംപ്ലിഫിക്കേഷൻ തോത് 17 ൽ നിന്ന് 22 മടങ്ങുവരെ ഒക്കെ കൂടുന്നു.

ഇപ്പൊ മനസ്സിലായോ ചെറിയ മർമരം പോലും എങ്ങനെ നമ്മൾ കേൾക്കുന്നു എന്നു. പറയാൻ ഒരുപാടുണ്ട്, എന്തയാലും ഏറ്റവും ചെറിയ അസ്ഥിശൃംഖല ഒരു ചെറിയ മീനല്ല.