第1页,共28页,星期日,2025年,2月5日一听觉的适宜刺激频率在16?-?20000Hz?的声波是人耳的适宜刺激,在这一范围之外的次声波及超声波是人耳所听不到的。在听阈范围内,通常对1000?-4000?Hz?范围内的中高频声音特别敏感,对这一频率范围内较大强度声音的耐受性也较高。老年人对高频声音的感受性明显下降。第2页,共28页,星期日,2025年,2月5日声波的物理特质是频率、振幅和波形。听觉的音高、响度和音色均是对声波的物理性质的主观反映。声波的传导途径:空气传导、骨传导。?
第3页,共28页,星期日,2025年,2月5日二听觉的生理机制(一)耳的构造和功能耳朵由外耳、中耳、内耳三部分组成外耳包括耳廓和外耳道。它的作用主要是收集声音。中耳由鼓膜、三块听小骨、卵圆窗和正圆窗组成。三块听小骨指锤骨、砧骨和镫骨。锤骨一端固定在鼓膜上,镫骨一端固定在卵圆窗上。当声音从外耳道传至鼓膜时,引起鼓膜的机械振动,鼓膜的运动带动三块听小骨,把声音传至卵圆窗,引起内耳淋巴液的振动。第4页,共28页,星期日,2025年,2月5日由于鼓膜的面积与镫骨覆盖的卵圆窗面积的比为20:1,因此,声音经过中耳的传音装置,其声压大约提高20倍~30倍。声音的这条传导途径称为生理性传导。声音的传导途径还有空气传导和骨传导。内耳由前庭器官和耳蜗组成。耳蜗是人耳的听觉器官。耳蜗分三部分鼓阶、中阶和前庭阶。鼓阶与中阶以基底膜分开。基底膜在靠近卵圆窗的一端最狭窄,在蜗顶一端最宽,这一点对听觉有重要的意义。第5页,共28页,星期日,2025年,2月5日基底膜上的柯蒂氏器包含着大量支持细胞和毛细胞毛细胞是听觉的感受器。毛细胞的细毛突入由耳蜗液所充满的中间阶内。声音经过镫骨的运动产生压力波,引起耳蜗液的振动,由此带动基底膜的运动,并使毛细胞兴奋,产生动作电位,从而实现能量的转换。
第6页,共28页,星期日,2025年,2月5日(二)听觉的传导机制和中枢机制毛细胞的轴突离开耳蜗组成了听神经,即第八对脑神经。它先投射到脑干的髓质,然后和背侧或腹侧的耳蜗神经核形成突触。这些区域的细胞轴突形成外侧丘系,最后终止于下丘的离散区。从下丘开始,经过背侧和腹侧的内侧膝状体,形成了两条通道。腹侧通道投射到听觉的核心皮层(布鲁德曼41区),背侧通路投射到第二级区。
第7页,共28页,星期日,2025年,2月5日近年来的研究表明,听觉系统的单个神经元编码声音的频率(或音调)。不同神经元对不同频率有最大的敏感性。一般来说,皮下神经核细胞对较宽的频率敏感,而更高层次的细胞对较窄的频率敏感。人类的听觉系统的二级区可能对言语声音敏感
第8页,共28页,星期日,2025年,2月5日三人耳对声音频率的分析人耳怎样分析不同频率的声音,科学家们提出了各种不同的学说。
(一)频率理论
由物理学家罗·费尔得1886年提出。这种理论认为,内耳的基底膜是和镫骨按相同频率运动的。振动的数量与声音的原有频率相适应。如果我们听到一种频率低的声音,连接卵圆窗的镫骨每次振动次数较少,因而使基底膜的振动次数也较少;如果声音刺激的频率提高,镫骨和基底膜都将发生较快的振动。第9页,共28页,星期日,2025年,2月5日底膜与镫骨的这种关系,类似于电话机的送话机和收话机的关系。当我们向送话机说话时,它的膜片按话音的频率产生不同频率的振动,使线路内的电流出现变化。在另一端,收话机的薄膜因电流的变化而振动,并产生与送话端频率相同的语音。这种理论也叫电话理论。
不足:频率理论难以解释人耳对声音频率的分析。人耳基底膜不能作每秒1000次以上的快速运动。这是和人耳能够接受超过1000赫兹以上的声音不相符合的。第10页,共28页,星期日,2025年,2月5日2.共鸣理论赫尔姆霍茨提出。在他看来,由于基底膜的横纤维长短不同,靠近蜗底较窄,靠近蜗顶较宽,因而就像一部竖琴的琴弦一样,能够对不同频率的声音产生共鸣声音的频率高,短纤维发生共鸣;声音的频率低,长纤维发生共鸣。人耳基底膜约有24000条横纤维,它们分别反应不同频率的声音。基底膜的振动引起听觉细胞的兴奋,因而产生高低不同的音调共鸣理论强调了基底膜的振动部对产生音调听觉的作用,因而也叫位置理论。第11页,共28页,星期日,2025年,2月5日但人们以后发现,这种根据并不充分。人耳能够接受的频率范围为20Hz-20000Hz,最高频率与最低频率之比为1000:1,而基底膜上横纤维的长短之比仅为10:1可见,横纤维的长短与频率的高低之间并不对应第12页,共28页,星期日,2025年,2月5日3.行波理论20世纪40年代,著名生理学家冯,贝克西发展了