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听觉

(2007-08-12 05:20:47) 下一个

听觉 ZT


 
 (一)听觉刺激及其效应
  空间任何一个物体振动时,都影响周围空气周期性的压缩和稀疏,这就产生了声波。声波是听觉的适宜刺激。
    任何一个声波都有其特殊的波长、振幅和波形。波长的长短和发声物体振动频率成反比。频率就是每秒钟振动的次数。频率越高,波长越短。振幅的大小表示振动的强度,振动越强,其声波的振幅越大。每一种声音都有其特殊的波形,有简单和复杂两种形式。简单的形式如音叉的声音就是纯音。物理学上用频率和振幅两个特征来说明纯音的性质。复杂的波形是由几个简单的波形融合而成。不同频率和振幅的纯音相混合可以获得一切声音,由这些纯音混合而成的声音称为复音(如乐器的声音)。
  全部声音按照它们是否有周期性而分成两类,即乐音和噪音。乐音是周期性的声音振动。如音叉声、提琴声、歌唱家的歌声等属于乐音。噪音是非周期性的声音振动。如流水声、敲打声、沙沙声等属于噪音。
  人的听觉器官对每秒16——20,000次振动的声音能发生听觉的反应。而对400——1,000次振动的声音的感受性最大。在每秒16次以下和20,000次以上,无论强度多大也听不到声音。音强超过140分贝时,便在耳膜引起压疼觉。
  声波具有三种物理特性:即振动频率、振幅和波形;在心理学上听觉与此相应,也有三种特性:即音调、响度和音色。
  音调:主要决定声波每秒振动的次数,即声音的频率。频率越大,音调越高。如拉胡琴时,手越往下揪,发出的乐音越尖厉,也就是说它的音调越高。一般来说,女同志的音调比男的高,童声的音调比成人高。
  人的听觉团限差异较大,特别是年龄因素影响最大。由于年龄增高,音高部分的感受性就越来越降低。听觉的差别感受性表现在甚至每秒几次振动的差异也能为我们觉察。如对音乐听觉十分发达的人来说,中等高度的音的差别阂限为1/20到1/30半音。这就是说,这个人能在钢琴的两个相邻近的健之间辨别出20到30个中间的音来。
  响度:主要决定声音振幅大小。如敲锣打鼓时,用力大,锣面或鼓皮振幅就大,声音就很响;轻轻敲打振幅就小,声音就轻。我们主观上感觉到声音的强弱程度,这就是响皮。响度是声波强度的心理反应。
  响度和声强是不同的。声强是声波能流的密度,是声波强弱的客观反映,是可以通过声学仪器来测定的。而响度是人们对声强的主观感觉,不能用任何仪器来测定。但响度的增高是以声音的物理强度为转移的,根据韦伯——费希纳定律,响度同强度的对数成正比,由于响度与声音强度是对数关系,因此声音强度增加10倍时,响度才增加1倍。
  音色:如管弦乐队合奏中胡琴、笛子和其他乐器发出的乐音,即使音调和响度都相同,我们还是可以把胡琴、笛子和其他乐器声音分辨出来,我们能够听出熟人说话的声音;这些都是由于音色的原故。
  最简单、最单一振动所产生的声波为纯音,如音叉的声音就是纯音。乐音不是纯音,一切乐音声源的振动都是比较复杂的。但是乐音是由若干个频率和振幅都不同的纯音合成的,这种由许多纯音所组成的声音,叫做复音。在复音中总有一个振幅员大、频率最低的纯音,这叫做基音。其他纯音的振幅都比基音的振幅小,而复音频率都是基音的整数倍,这些音叫做倍音。因此复音是由一个基音和若于个倍音组成的,音色决定于倍音的多少和它的相对强度。
  (二)听觉器官及听觉的产生
  
听觉器官
 

 

 
  作为听觉器官的耳,由外耳、中耳和内耳组成。
  外耳:包括耳廓和外耳道、耳壳。外耳为聚音装置。声波通过外耳道达到鼓膜。
  中耳:为传音装置。在鼓膜后面,耳蜗前面,包括鼓膜和鼓室。鼓膜呈斗奖状中心突向鼓室。鼓室内有锤骨、砧骨和短骨三块小骨(统称听小骨)互相联接,组成一个骨质链条。锤骨的长柄同鼓膜相连,橙骨的末端的底板嵌在内耳卯圆窗上,共同形成一个传递声波的杠杆。
  中耳鼓室的另一个重要结构是咽鼓管。它把鼓室和咽腔沟通起来,从而同外界大气沟通,以调节鼓室内气压使之和大气压相等,这是保证鼓膜正常张力的必要条件。
  内耳:又称迷路,为感音装置。由三个半规管、前庭和耳蜗组成。耳蜗和听觉关系极为密切。
  耳蜗有两层膜、三个通道、两个窗和一个感受器
  两层膜:耳蜗正中有基底膜,由24,000条横纤维组成。基底膜的上方有雷氏膜。
  三个通道:基底膜把耳蜗分为三个通道,即前庭阶、鼓阶和蜗管。声感受器在蜗管中,三个通道中均充满淋巴液。
  两个窗:前庭防底部有个卵圆窗,亦叫前庭窗;鼓阶底部有正圆窗。
  一个感受器:在耳蜗的基底膜上有科蒂氏器,亦叫听感受器。它由基底膜上的一排内侧毛细胞和四排外侧毛细胞以及一些支持细胞组成,毛细胞就是听觉感受细胞。
  
 
 听觉的产生
  听感受器称科蒂氏器,在科蒂氏器上的毛细胞是感觉细胞,它们都在内耳的耳蜗。因此,声音必须传入内耳,才能引起听觉。
  在空气中运动的声波,由耳廓收集经过外耳道首先作用于鼓膜。从鼓膜的后面开始就是中耳,中耳通过咽鼓管同鼻咽相连,使来自外部和中耳的压力取得平衡。鼓膜的振动通向内耳小孔(卵圆窗),内耳有螺旋状的骨组织——耳蜗。耳蜗在正中心分为两部分,其中以小孔相通连。第二部分的末端同样也有以膜覆盖着的小孔(正圆窗)。耳蜗内部充满着液体,空气的振动引起鼓膜的振动,从而传向听小骨系统,并推至卵圆窗。这就推动耳蜗中的液体,引起正圆窗膜的振动,毛细胞顶端的毛同盖膜接触而被刺激,产生同声波同频率的电位变化,再刺激听神经末梢,发出神经冲动(动作电位),经听神经到达大脑皮层颖叶上回,引起听觉。
  德国赫尔姆霍兹在1863年提出“共鸣学说”——一种听觉学说。
  他认为耳蜗基底膜上的纤维和周围的耳液于起,起着象一组共振器(如钢琴)那样的作用。铰长的纤维同较低频率的声波起共振,较短的纤维同较高的频率的声波起共振。共振的部位不同,就是耳蜗辨别声音频率的基础。
  上述理论有可取之处,但对一些事实难以说明,如声音频率辨别的广大范围和基底膜纤维长短的比例不相适应,基底膜纤维彼此很少孤立作用。
  应当指出:共鸣学说称为一种听觉学说是不恰当的,只能算作关于音高辨认的刺激过程的部分理论。耍建立完整理论,必须考虑分析器的中枢部分。
  
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