03 听觉特性

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1、听觉特性北京联合大学张福贵一、听觉机构在的计噪接中声收，控者人制。耳和是厅声堂波音最质终设人耳结构图人耳的结构：外耳、中耳、内耳、骨传导、脑听觉神经系统声源与水波相似，音叉振动使得它周围的空气也象水似的，产生波动，并向四周传播外耳Ò外耳——包括耳廓和外耳道。Ò耳廓：耳朵的外部轮廓。Ò外耳道：稍微弯曲的道，起自外耳，止于鼓膜，全长约24毫米。外耳道听音的三个作用1.将声波聚焦传导至中耳。2.耳廓对声源进行定位。3.耳道对声波信号共鸣放大外耳Ò耳壳:使听道和声音之间阻抗匹配，从而让更多的声能进入耳道，这种匹配作用在800Hz

2、左右最佳Ò听道:共振频率约为3000Hz。Ò耳鼓:在声波激发下传播振动中耳中耳——包括鼓膜、鼓室及听小骨、咽鼓管（耳咽管）等。鼓膜：位于外耳道底部呈扁锥形，直径约9毫米，鼓膜的血管及神经丰富，痛觉灵敏。中耳的构造鼓室：位于鼓膜与内耳外壁之间，是一含气的空腔，内有听小骨。听小骨：包括锤骨、镫骨、砧骨。三者相连成听骨链。咽骨管：从鼓室前壁向前、内、下方通向鼻侧壁。该管的咽口一般呈闭合状态，吞咽时关口顿开使空气进入鼓室，以保持鼓膜内外气压平衡。中耳的作用Ò中耳的作用就是通过听骨的运动把外耳的空气振动和内耳中的液体运动有效地耦合

3、起来。Ò听骨一方面起了传递、放大声能的作用，另一方面又能限制传至卵形窗过大的运动，起一定的保护作用。内耳内耳——由前庭、半规管、耳蜗和连接耳蜗与大脑的神经束四部分组成。耳蜗：因形似蜗牛壳而得名，为旋转两圈半的螺旋状骨管。在电子显微镜检查中发现耳蜗的基底膜上每一毛细胞下面有两种神经末梢。分别与两种神经束衔接，一种称“传入神经束”，即把耳蜗中产生的声音信号传入脑干耳蜗核；另一种称“传出神经束”，其主要作用可能是对耳蜗功能起抑制性的影响。听能分析音高、音强、音色内耳的作用1.对声音信号进初级分析。2.将声音信号转换成生物电信号

4、传导至大脑。对耳蜗分析功能的研究直到19世纪才开始，最早的研究是探讨耳蜗对音高的识别，主持此项工作的是德国生物学家兼物理学家——亥姆霍兹。4．骨传导Ò声音除了从外耳和中耳这一途径传到内耳外，还可以通过颅骨的振动使内耳液体运动，这一传导途径叫骨传导。Ò听自己讲话时声音的传播渠道有两个，即：É音源→人体颅骨→大脑É音源→空间→人耳→大脑Ò听自己讲话录音的传播渠道只有一个，即：É音源→空间→人耳→大脑Ò听自己讲话的声音有两个传播渠道，所以频带很宽，自己感觉音色比较好;Ò听自己的录音时，只有一个传播渠道，频带不是很宽，声音也就不

5、那么好听了。Ò所以有些人总是觉得自己的声音比别人的声音好听得多，这种感觉正是由于颅骨效应的原因。头盔话筒Ò欧洲人在歌剧演出中使用了一种新型话筒——头盔式话筒。它把话筒极头置于头盔或头饰上，话筒的极头是一个片状的拾音头，贴在人的脑门上，导线通过头发、耳后、连接无线话筒发射机（一个装在口带里的小盒子），人的声音从声带振动通过人体组织和颅骨传入拾音头中。这也是利用了颅骨传导作用。返回5.脑听觉神经组织脑听觉神经组织——听觉神经产生听觉感觉的地方。大脑的不同位置和相关功能大致可分为：额叶、顶叶、颞叶、枕叶。二、声源的指向性Ò声源

6、发声时，在声源四周各方向上，声能的分布并不一定均匀。声源的声音强度在各个方向上分布的不均匀性就称作声源的指向性特性。Ò声源的指向性与声源的种类、尺寸及辐射声波的波长等有关。声源的指向性Ð声源发出的声音在各个方向上分布不均匀，具有指向性。Ð声源尺寸比波长小得多时，可看作点声源，无指向性。Ð声源尺寸比波长差不多或更大时，声源不再是点声源，出现指向性。人们使用喇叭，目的是为了增加指向性。三、人的主观听觉特性声环境设计的目的是满足人们对声音的主观要求，即想听的声音能听清并且音质优美，而不需要的声音则应降低到最低的干扰程度。Ò声波

7、是在弹性媒质中传播的一种机械波，然而并非所有声波都能被人耳所感知（听觉）时，即使人耳能感知到声音，其感觉也各有不同，因为人的听感是一个非常复杂的物理——生理——心理过程。Ò这说明，声音虽然由振动产生而客观存在，但是它给予人的主观感受却与客观实际上有一定差距，甚至还可能会产生“错觉”，这就是本节所要讨论的人的听觉特性。音质Ò人对声音的感知有响度、音调和音色三个主观听感要素,三者共同决定了声音的音质。Ò人的主观听感要素与声波的客观物理量：声压、频率和频谱成分之间既有着密不可分的联系，又有一定的区别，体现了人类听感是个复杂的生

8、理与心理的运动过程。四、听觉范围与听觉特性1最小与最大的可听极限听觉范围：n最高最低频率可听极限青少年20~20KHz中年30~15KHz老年100~10KHz。n最小最大可听极限人耳有一定的适应性，常人上限为120dB,经常噪声暴露的人有可能达到135~140dB。下限频率与频率有关。2．最小可辨阈(差阈)声压级高