一聽覺的適宜刺激頻率在16

-

20000Hz

的聲波是人耳的適宜刺激，在這一范圍之外的次聲波及超聲波是人耳所聽不到的。在聽閾范圍內，通常對1000

-4000

Hz

范圍內的中高頻聲音特別敏感，對這一頻率范圍內較大強度聲音的耐受性也較高。老年人對高頻聲音的感受性明顯下降。當前第1頁\共有27頁\編于星期一\7點聲波的物理特質是頻率、振幅和波形。聽覺的音高、響度和音色均是對聲波的物理性質的主觀反映。聲波的傳導途徑：空氣傳導、骨傳導。

當前第2頁\共有27頁\編于星期一\7點二聽覺的生理機制(一)耳的構造和功能耳朵由外耳、中耳、內耳三部分組成外耳包括耳廓和外耳道。它的作用主要是收集聲音。中耳由鼓膜、三塊聽小骨、卵圓窗和正圓窗組成。三塊聽小骨指錘骨、砧骨和鐙骨。錘骨一端固定在鼓膜上，鐙骨一端固定在卵圓窗上。當聲音從外耳道傳至鼓膜時，引起鼓膜的機械振動，鼓膜的運動帶動三塊聽小骨，把聲音傳至卵圓窗，引起內耳淋巴液的振動。當前第3頁\共有27頁\編于星期一\7點由于鼓膜的面積與鐙骨覆蓋的卵圓窗面積的比為20：1，因此，聲音經過中耳的傳音裝置，其聲壓大約提高20倍～30倍。聲音的這條傳導途徑稱為生理性傳導。聲音的傳導途徑還有空氣傳導和骨傳導。內耳由前庭器官和耳蝸組成。耳蝸是人耳的聽覺器官。耳蝸分三部分鼓階、中階和前庭階。鼓階與中階以基底膜分開。基底膜在靠近卵圓窗的一端最狹窄，在蝸頂一端最寬，這一點對聽覺有重要的意義。當前第4頁\共有27頁\編于星期一\7點基底膜上的柯蒂氏器包含著大量支持細胞和毛細胞毛細胞是聽覺的感受器。毛細胞的細毛突入由耳蝸液所充滿的中間階內。聲音經過鐙骨的運動產生壓力波，引起耳蝸液的振動，由此帶動基底膜的運動，并使毛細胞興奮，產生動作電位，從而實現能量的轉換。

當前第5頁\共有27頁\編于星期一\7點(二)聽覺的傳導機制和中樞機制毛細胞的軸突離開耳蝸組成了聽神經，即第八對腦神經。它先投射到腦干的髓質，然后和背側或腹側的耳蝸神經核形成突觸。這些區域的細胞軸突形成外側丘系，最后終止于下丘的離散區。從下丘開始，經過背側和腹側的內側膝狀體，形成了兩條通道。腹側通道投射到聽覺的核心皮層(布魯德曼41區)，背側通路投射到第二級區。

當前第6頁\共有27頁\編于星期一\7點近年來的研究表明，聽覺系統的單個神經元編碼聲音的頻率(或音調)。不同神經元對不同頻率有最大的敏感性。一般來說，皮下神經核細胞對較寬的頻率敏感，而更高層次的細胞對較窄的頻率敏感。人類的聽覺系統的二級區可能對言語聲音敏感

當前第7頁\共有27頁\編于星期一\7點三人耳對聲音頻率的分析人耳怎樣分析不同頻率的聲音,科學家們提出了各種不同的學說。

(一)頻率理論

由物理學家羅·費爾得1886年提出。這種理論認為，內耳的基底膜是和鐙骨按相同頻率運動的。振動的數量與聲音的原有頻率相適應。如果我們聽到一種頻率低的聲音，連接卵圓窗的鐙骨每次振動次數較少，因而使基底膜的振動次數也較少；如果聲音刺激的頻率提高，鐙骨和基底膜都將發生較快的振動。

當前第8頁\共有27頁\編于星期一\7點底膜與鐙骨的這種關系，類似于電話機的送話機和收話機的關系。當我們向送話機說話時，它的膜片按話音的頻率產生不同頻率的振動，使線路內的電流出現變化。在另一端，收話機的薄膜因電流的變化而振動，并產生與送話端頻率相同的語音。這種理論也叫電話理論。

不足：頻率理論難以解釋人耳對聲音頻率的分析。人耳基底膜不能作每秒1000次以上的快速運動。這是和人耳能夠接受超過1000赫茲以上的聲音不相符合的。當前第9頁\共有27頁\編于星期一\7點2．共鳴理論赫爾姆霍茨提出。在他看來，由于基底膜的橫纖維長短不同，靠近蝸底較窄，靠近蝸頂較寬，因而就像一部豎琴的琴弦一樣，能夠對不同頻率的聲音產生共鳴聲音的頻率高，短纖維發生共鳴；聲音的頻率低，長纖維發生共鳴。人耳基底膜約有24000條橫纖維，它們分別反應不同頻率的聲音。基底膜的振動引起聽覺細胞的興奮，因而產生高低不同的音調共鳴理論強調了基底膜的振動部對產生音調聽覺的作用，因而也叫位置理論。當前第10頁\共有27頁\編于星期一\7點但人們以后發現，這種根據并不充分。人耳能夠接受的頻率范圍為20Hz-20000Hz，最高頻率與最低頻率之比為1000：1，而基底膜上橫纖維的長短之比僅為10：1可見，橫纖維的長短與頻率的高低之間并不對應

當前第11頁\共有27頁\編于星期一\7點3.行波理論20世紀40年代，著名生理學家馮，貝克西發展了赫爾姆霍茨的共鳴向合理部分，提出了新的位置理論——行波理論。貝克西認為，聲波傳到人耳，將引起整個基底膜的振動。振動從耳蝸底部開始，逐漸向蝸頂推進，振動的幅度也隨著逐漸增高。振動運行到基底膜的某一部位，振幅達到最大值，然后停止前進而消失。隨著外來聲音頻率的不同，基底膜最大振幅所在的部位也不同。

當前第12頁\共有27頁\編于星期一\7點聲音頻率低，最大振幅接近蝸頂；頻率高，最大振幅接近蝸底(即鐙骨處),從而實現了對不同頻率的分析。但是行波理論難以解釋500赫茲以下的聲音對基底膜的影響。當聲音頻率低于500Hz時,它在基底膜各個部位引起相同的運動,并對毛細胞施加了相同的影響.（但可以用頻率理論解釋）當前第13頁\共有27頁\編于星期一\7點4.神經齊射理論韋弗爾提出。認為：當聲音頻率低于400赫茲時，聽神經個別纖維的發放頻率是和聲音的頻率對應的，當聲音頻率提高，個別神經纖維無法單獨對它作出反應，這種情況下，神經纖維將按齊射原則發生作用。但是，對于5000赫茲以上的頻率，神經齊射理論無法解釋。聲音超過5000Hz,位置理論是對頻率進行編碼的唯一基礎.

當前第14頁\共有27頁\編于星期一\7點四聽覺基本現象1.音調和頻率的關系：音調是一種心理量，它與聲波的物理特性頻率的變化不完全對應。在1000赫茲以上，頻率與音調幾乎是線性的，音調的上升低于頻率的上升；但在1000赫茲以下，頻率與音調的關系不是線性的，音調的變化快于頻率的變化2.音響和頻率的關系：在相同的聲壓水平上，不同頻率的聲音響度是不同的。而不同的聲壓水平卻可產生同樣的音響。

當前第15頁\共有27頁\編于星期一\7點3.人的聽覺頻率范圍為16赫茲－20000赫茲，其中1000赫茲－4000赫茲是人耳最敏感的區域。4.聲音掩蔽－一個聲音由于同時起作用其他聲音的干擾而使聽覺閾限上升。

掩蔽有幾種：①純音掩蔽，用一個純音為掩蔽音，觀察它對不同頻率的其他聲音的影響；

②噪音對純音的掩蔽；③純音和噪音對語音的掩蔽。當前第16頁\共有27頁\編于星期一\7點聲音的掩蔽依賴于聲音的頻率、掩蔽音的強度、掩蔽音與被掩蔽音的間隔時間等。

茲偉克(Zwicher，1965)和沙而夫(Scharf，1965)等，用1200Hz的聲音作掩蔽音，變化它的強度(從20dB～110dB)，然后觀察它對其他聲音的掩蔽作用。結果發現，與掩蔽音頻率接近的聲音，受到的掩蔽作用大。頻率相差越遠，受到的掩蔽作用就越小。當前第17頁\共有27頁\編于星期一\7點頻率太近，產生拍音。低頻掩蔽音對高頻聲音的掩蔽作用，大于高頻掩蔽音對低頻聲音的掩蔽作用。掩蔽音強度提高，掩蔽作用也增加。當掩蔽音強度很小時，掩蔽作用覆蓋的頻率范圍也較小；掩蔽音的強度增加，掩蔽作用覆蓋的頻率范圍也增加。

當前第18頁\共有27頁\編于星期一\7點耳聾的種類及原因：傳導性耳聾：是從耳鼓膜到內耳的聲音傳輸障礙造成的。例如，疾病或創傷可能引起耳膜損壞或聽小骨不能移動。可使用助聽器，使聲音增大變清晰。神經性耳聾：是由于毛細胞或聽神經受到了損害造成的。助聽器無濟于事。刺激性耳聾：是神經性耳聾的一個特殊類型，是由于特殊的工作、愛好、經歷所引起的，即某種非常大的聲音損傷了耳蝸中特定區域的毛細胞。比如獵人的選擇性耳聾。當前第19頁\共有27頁\編于星期一\7點當前第20頁\共有27頁\編于星期一\7點五、聽覺尺度1人面對1人(1～3m2)，談話伙伴之間距離自如，由于二人的關系親密聲音也輕；1人面對15～20人(～20m2)，這是保持個人會話聲調的上限；1人面對50人(～50m2)，單方面的交流，通過表情可以了解個人的反應；1人面對250～300人(～300m2)，單方面的交流，了解個人面孔的上限；1人面對300人以上(300m2～)，完全成為演講，群眾一體化，難以區分個人狀態。

當前第21頁\共有27頁\編于星期一\7點正常會話40-60dB提高聲音會話60-80dB高聲喊話80-100dB非常困難100-115dB會話不可能115-130dB當前第22頁\共有27頁\編于星期一\7點人們所期望或允許的室內噪聲大小播音室25-30dB音樂室30-35dB醫院、電影院、教室35-40dB公寓、旅館、住宅35-45dB會議室、辦公室、圖書館40-45dB銀行、商店40-55dB餐廳50-55dB當前第23頁\共有27頁\編于星期一\7點六、聽覺現象在環境設計中的應用人的行為方式同樣可以作為解決環境問題的重要方法：麥當勞餐廳就善于利用聲音和人的行為之間的關系，適時地對環境進行調控。人少時，音樂輕柔，光線明亮，很多人喜歡在此讀書看報或者聊天，從側面塑造了這一場所的文化形象；而人多的時候，音樂節奏加快，音量加大，在促進食欲的同時，也加快了人們的進餐速度，從而提高了座位的周轉。當前第24頁\共有27頁\編于星期一\7點為了充分制造游人與動物的聲音密切接觸的機會，必須盡可能地保全和培育動物的聲音要素。在聲景觀設計階段，就應該結合視覺景觀的設計和規劃，采用零設計方法。充分考慮用地的自然環境的保全和再生，用景觀生態學的理論作為指導，創建豐富多樣的生境系統，為鳥類等小動物提供棲