1.听觉刺激
声波是听觉的适宜刺激,它由物体振动产生。声波的物理性质包括频率、振幅和波形,而这三种特性反应到听觉上就是音调、音响和音色。人耳能接受的振动频率为16Hz-20000Hz,而1000Hz-4000Hz是人耳最敏感的区域。
2.听觉的生理机制
耳的构造和功能:人耳由外耳、中耳、内耳三部分组成
外耳:外耳廓、耳道à收集声音
中耳:一膜(鼓膜)、两窗(卵圆窗、正圆窗)、三骨(锤骨、砧骨、镫骨)à机械振动被传递到内耳淋巴液,
这是声音的生理传导途径
内耳:前庭器官、耳蜗à实现能量转换
3.听觉理论
音调:一种心理量,和频率变化不完全对应
音调不仅决定于频率的高低,还受到如声音持续时间、声音强度和复合音音调等其他因素的影响。
人耳分析不同频率的声音产生不同的音调感觉,科学家提出过如下四种不同听觉理论:
Ⅰ频率理论:也叫电话理论。是1886年,物理学家罗·费尔提出来的。认为:内耳的基底膜和镫骨按相同的频率运动,振动的数量与声音的原有频率相适应。频率理论很难解释人耳对声音频率的分析,人耳基底膜不能作每秒1000次以上底运动。
Ⅱ共鸣理论:也叫位置理论。是赫尔姆霍茨提出。因为基底膜的横纤维长短不同,因而能够对不同频率的声音产生共鸣。后来人们发现基底膜横纤维的长短与频率的高低之间并不对应。
Ⅲ行波理论:生理学家冯·贝克西发展了共鸣理论提出了新的位置理论-行波理论。认为:声波传到人耳,将引起 整个基底膜的振动,振动从耳蜗底部开始,逐渐向蜗顶推进,振动的幅度也随着逐渐增高,从而实现了对不同频率的分析。但是行波理论难以解释500赫兹以下的 声音对基底膜的影响(但可以用频率理论解释)。
Ⅳ神经齐射理论:韦弗尔提出的。认为:当声音频率低于400赫兹时,听神经个别纤维的发放频率是和声音的频 率对应的,当声音频率提高,个别神经纤维无法单独对它作出反应,这种情况下,神经纤维将按齐射原则发生作用。但是,对于5000赫兹以上的频率,神经齐射 理论无法解释(但可以用位置理论解释)。