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普通心理学(1)-第章

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的三个基本量度:频率、强度和振动形式相应的。 
音高基本上决定于音波每秒的振动次数,即声音的频率。 
频率越大,听到的声音就越高。在乐音中,音高是由第一个 
基本音的频率决定的。 
响度与声音的物理强度相对应。但在感觉上的响度与声 
音强度(音强)之间的对应关系不是直接关系而是对数关系。 
因此,响度的单位是分贝 (d.b.),它和音强的关系用下式 
表示: 
  N (d.b.)=10              log 
其中N 为响度,Ⅰ为强度,P为音压。响度的单位是相对单 
位而不是绝对单位。在公式中,Ⅰ为某一声音的强度 (用音 
压或能量表示),而   0I  则为听觉的绝对阈限强度。0 
验求得的,是一个用来进行比较的单位。国际上通用的单位 
为音压0.0002达因  C厘米  2(0.0002巴)或能量为10  -9尔格 
log  =20 
I 
I0 
P 
P 
I 是根据经 
 
 
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C厘米  秒。这是频率为1,000赫的音波的绝对阈值。也就相 
当于0 . .。由于音强与响度之间的关系是对数关系,因此, 
当音强增如十倍时,在感觉上响度才增加一倍。 
音色是把基本频率与强度相同但附加振动的成分不同的 
声音彼此区分开来的特殊品质。复音的音高决定于基本音,而 
音色却决定于陪音的成分,即全部陪音的数目及其相对强度。 
在说明复音音色的时候,近来常引用声谱这一概念。声 
谱是把组成复音的各种频率的音波振幅图列起来。从声谱图 
的不同结构中可以区别不同的音色。 

二 听觉器官和听觉的刺激过程 

听觉器官的最外周是外耳,包括耳壳和外听道。耳壳起 
收集音波的作用。音波通过外耳道达到鼓膜。鼓膜后面就是 
中耳。中耳有砧骨、锤骨和镫骨组成的听小骨系统,音波使 
鼓膜振动,鼓膜的振动通过听小骨系统继续向内传递,达到 
镫骨所遮盖的通向内耳的小孔 (卵圆窗)。 

  音波通过中耳而被放大加强。因为鼓膜的面积(约66毫米  2) 
2 
比镫骨的面积(3.2毫米 )大得多;而且三个听小骨的配置方式 
也产生一定的放大作用,因此,通过中耳,单位面积的声压要加 
强25—30倍。 
除了通过外耳和中耳通道以外,声音还可以经由头部及身体 
其它区域通过头骨传导到内耳。这种传导一般叫做骨传导。 

内耳是螺旋状的骨组织,叫做耳蜗。在耳蜗的正中有基 
底膜把耳蜗分隔成两部分。这两部分在耳蜗的顶部有小孔相 
2 
d b 
 
 
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通。耳蜗内部充满液体(淋巴液)。空气的振动引起鼓膜的振 
动,从而传向听小骨系统,经过卵圆窗,推动耳蜗中的液体, 
振动在液体中传导,经过上部再穿过耳蜗顶端的小孔而传入 
下部,达到下部向中耳端的正圆窗。这是音波在耳内传导的 
整个路程。是人耳构造的模式图。 
听感器受—— 科蒂氏器官—— 位于基底膜上。基底膜是 
由大量的横纤维 (约24,000条)组成的。这些纤维的长度 
由耳蜗的底部到顶部逐渐增大。科蒂氏器官是由支持细胞和 
末端具有细毛的听细胞组成的。听神经即由科蒂氏器官的细 
胞开端。 
关于声音如何对感受器发生作用的问题,亦即声音如何 
在内耳基底膜引起听神经兴奋的问题,还没有取得完全一致 
的并能阐明全部听觉现象的理论。一向比较通行的是黑尔姆 
霍兹的共鸣学说。 
根据共鸣学说,认为感受声音振动的是基底膜的纤维。这 
些纤维由于长短不同对不同频率的声音发生共鸣,象琴弦一 
样。短的对高频率反应,长的对低频率反应。然后纤维的振 
动转化为神经兴奋沿相应的神经纤维传到听觉中枢,引起不 
同音高的听觉。按黑尔姆霍兹的原意认为每一种频率只有相 
应的一条纤维反应。可是,这就对一些事实难于说明:如声 
音频率辨认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。近年,有人利用活体 (豚 
鼠)、人的耳蜗标本和人的耳蜗模型进行试验,直接观察的结 
果表明在声音作用下,基底膜不是单一纤维振动,也不是驻 
波或音波的简单复制,而是行波性质—— 音波引起整体基底 
 
 
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膜的机械振动,但频率不同,在不同区域产生最大振幅 (高 
音在耳蜗底部,低音在顶部)。音高的感觉决定于振幅最大部 
分。 

  耳蜗对音高反应的定位性质为临床、电生理及生理解剖等多 
方面的实验所证明。例如,有人用条件反射法在狗身上证明了耳 
蜗的局部定位。实验是先给狗形成50赫以上各种不同频率的纯 
音及杂音的条件反射,然后破坏狗的一侧耳蜗。在狗恢复以后,再 
局部地破坏另一侧耳蜗。由于局部破坏的位置不同,狗对不同频 
率声音的反应就不同。有些频率范围的条件反射永远消失了。这 
些频率范围和耳蜗破坏的位置是相应的。 
应当指出,把共鸣学说或其它学说统称为听觉学说是不恰当 
的。因为这些学说只是力图说明听分析器外周部分的换能机制问 
题。只能算作关于音高辨认的刺激过程的部分理论。要建立完整 
的听觉理论,必须考虑听分析器的中枢部分。 

在音波振动变成耳蜗机械振动过程的同时,在耳蜗,机 
械能量转变为电能量。利用电生理学方法,可以测量出耳蜗 
在接受声音刺激时的交流电位。这种电位在形式上和频率上 
完全复制这一声音的振动。利用电声学装置可以把这些电位 
重行放大而获得原来刺激的声音。这就是所谓耳蜗的微音器 
效应。 
耳蜗电位如何引起听神经冲动,还是一个没有完全解决 
的问题。一般意见认为,耳蜗电位本身就是一种电刺激,可 
以引起听神经的兴奋。兴奋沿听神经经过听觉的皮层下中枢, 
然后再传到皮层颞叶的听觉中枢。 
 
 
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  神经传导由于神经活动中有乏兴奋期(不应期),所以对频率 
刺激的效应有一定的限制范围 (听神经的频率响应较高,但一 
般也不能超过4,000赫)。因此,考虑到中枢部分的听觉学说,就 
有必要考虑兴奋在不同中枢水平上进行的时间 (兴奋的时间序 
列)和空间 (基底膜不同位置和两耳来的兴奋)的总合和改组。 
三 听 觉 现 象 

(一)听觉的绝对阈限和差别阈限 
测定听觉绝对阈限的办法,一般应用的有两种:一种是 
声音通过耳机传给受试者,定出阈值后,再计算此时加到鼓 
膜上的音压;另一种是在一个既隔音又没有回声的专门实验 
室内,要受试者辨别声源传来的声音,找到刚可觉察的阈值 
后,用仪器测量受试者头部中点位置上音的强度。根据不同 
的测定方法,不同的研究者获得不尽相同的结果。但一般趋 
向是一致的。 
从图中可见,对1,000赫附近的声音的感受性最高。在 
500赫以下和5,000赫以上的声音,需要大得多的强度才能 
被感觉。而在16赫以下或20,000赫以上,强度无论如何增 
大,都不能发生听觉。 
从图中也可以看到,当音强超过140 
db时,所引起的不 
再是听觉而是不舒适的触压觉或痛觉。图中两条曲线所包围 
的范围是正常人的听觉范围,它主要是由频率和响度这两个 
因素所决定的。 
 
 
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  听觉阈限的测定给有关声学仪器的设计和耳科临床检查提 
供重要的参考数据。我国解放后曾进行这方面的普查工作,获得 
我国人听力特性曲线。在临床和一般听力测定中利用的曲线和上 
述阈限曲线的表示法略有不同。检查用的测听器一般能发出频率 
为64,128,256,512,1024,2048,4096,8192赫的音波,其 
强度以上述阈限曲线的阈限值为零值。超过零值即表示受试者的 
听力有所丧失。就是检查所得的一些听力曲线。 
听觉的绝对阈限有相当大的个别差异。其中尤以年龄因 
素的影响最大。由于年龄增加,高音部分的感受性就越来越 
降低。 
人的听觉器官的差别感受性是很高的,甚至每秒几次振 
动的差异就能觉察。在音乐听觉比较灵敏的人,中等高度的 
1    1 
20  30 
两个相邻的键之间辨出20个到30个中间的音来。 
(二)听觉的适应和疲劳 
跟视觉的适应比较,听觉的适应所需要的时间显得很短, 
几乎立刻就恢复,因此在日常生活中很少觉察到听觉的适应 
现象。但用专门的实验方法,还是可以测出在声音作用以后, 
听感受性有短时间的降低。听觉的适应带有选择性:如果以 
一定频率的声音作用于听觉器官,那么,它将不是同样地降 
低对其它频率的声音感受性,而只是降低对该频率以及同它 
相邻的频率的声音的感受性。响度加大,适应的范围也扩大, 
这种现象跟声音加强时兴奋在听分析器皮层部分中的扩散作 
用有关。 
音的差别阈限为 
到 
半音,这就是说,一个人能在钢琴的 
 
 
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听觉器官在长期听某种声音以后,对该声音的感受性就 
降低。随着声音的停止,可以观察到感受性的恢复过程。这 
个过程叫寂静的适应。一般经过10—15秒就完全恢复。 

  跟一般的适应现象不同,如果声音刺激延续时间不是太长 
(如在100毫秒左右),可以观察到听感受性相当显著的改善
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