¿Qué tan eficiente es la forma del oído humano para capturar el sonido?

TL; DR
El oído externo consiste en una orejera y un canal auditivo de aproximadamente 2 cm de largo. La orejera proporciona protección para el oído medio con el fin de evitar daños en el tímpano. El oído externo también canaliza las ondas de sonido que llegan al oído a través del canal auditivo hasta el tímpano del oído medio. Debido a la longitud del canal auditivo, es capaz de amplificar sonidos con frecuencias de aproximadamente 3000 Hz. A medida que el sonido viaja a través del oído externo, el sonido sigue siendo en forma de una presión de aire, con un patrón alterno de regiones de alta y baja presión. No es hasta que el sonido llega al tímpano en la interfaz del oído externo y medio que la energía de la onda mecánica se convierte en vibraciones de la estructura ósea interna del oído.
Cortesía de la imagen: extraña condición le permite a la mujer escuchar sonidos pero no palabras

Versión detallada
Si bien uno puede pensar simplemente en el pabellón auricular y el canal auditivo como un simple embudo para recolectar sonidos, en realidad realizan algunas funciones importantes. El pabellón auricular tiene varias crestas y pliegues que actúan para reflejar y absorber ciertos componentes de frecuencia de la onda de sonido. Debido a que la pinna no es circularmente simétrica, los sonidos que provienen de diferentes direcciones tendrán características espectrales ligeramente diferentes. (Esto significa que ciertas frecuencias serán un poco más altas o más suaves dependiendo de la dirección en que ingresen al oído.) Como resultado, los sonidos que provienen de arriba de nuestras cabezas parecen ligeramente diferentes a los sonidos que vienen de abajo. Esto nos permite localizar (identificar la dirección de) una fuente de sonido. Por lo tanto, buscamos de inmediato cuando alguien nos llama desde la ventana superior de la historia.
El canal auditivo también desempeña un papel en la configuración del espectro de los sonidos entrantes (enfatiza ciertas frecuencias y atenúa otras). Hace esto de una manera similar a una tubería de órgano donde ciertas longitudes de onda tienden a reflejarse de tal manera que causa interferencia constructiva que actúa para fortalecer el sonido. Otras frecuencias se reflejan de una manera que causa interferencia destructiva y, por lo tanto, se debilitan. Entonces, el resultado neto es que algo de procesamiento de señal ya ocurre en el oído externo.
2.972 Cómo funciona el oído humano

Desde el punto de vista matemático
El borde de la adventicia alrededor de la orejera, llamada “cóclea”, tiene una forma curvada, que en realidad es una curva espiral equiangular hecha de secuencia de Fibonacci y, como todos sabemos, esta forma particular de la oreja es exactamente la misma en todos los humanos seres.
Imagen cortesía: Fibonacci

Entonces, ¿cuál es la relación de este orden geométrico con la función de “recoger” ondas de sonido en el oído?

La curva espiral equiangular de la orejera funciona para recoger las ondas de sonido debido al hecho de que la oreja se crea en el orden geométrico más perfecto. Para entender la estructura perfecta aquí, sería suficiente mirar un ejemplo como cambiar la forma de la adventicia del oído.

Por ejemplo, si inclinamos las orejas hacia adelante con nuestras manos, la intensidad aumentaría a pesar de que la frecuencia sería la misma.

Y cuando inclinamos las orejas hacia atrás con las manos, nos resulta difícil escuchar a medida que disminuye el volumen.

Aunque no hay cambios en la frecuencia de sonido que recibimos, nuestra audición aumenta o disminuye como resultado de una distorsión en la forma de espiral equiangular de la orejera. Dado que existe una relación directa entre nuestra capacidad auditiva y la forma de nuestra oreja, se puede decir que también existe una relación directa entre la curva en espiral que da forma geométrica a la orejuela de acuerdo con la secuencia de Fibonacci y el equilibrio para la audición.
Harun Yahya