感觉的基本特征

第五章感觉
第一节感觉的基本特征
感觉（sensation）一词是多种感觉的总名称。

在心理学的研究上，最受重视的是视觉与听觉。

其次是嗅觉、味觉、肤觉，合称为五大感觉(外部感觉)。

事实上，人类的感觉不只五种，单是肤觉又可分为触觉、痛觉、温觉、冷觉等多种；而除此之外，还有内部感觉(饥饿觉、渴觉和内脏痛觉)、本体感觉(动觉与平衡觉)。

一、绝对阈限
无论何种感觉，其产生均是由某种刺激影响到某种感受器所引起：视觉因光波刺激而产生，听觉由声波所引起。

但刺激的强度必须达某种程度，才能引起感觉。

最初，被试无从觉察有无刺激存在，以后逐渐增加声音刺激的强度，直到受试者确定刺激存在为止，此时的刺激强度，即称为阈限（threshold）。

阈限指界限的意思，在此界限之上，即产生感觉，低于此一界限，感觉即无从发生。

由于阈限是按被试的感觉经验判断的，而这种判断，是在没有其他刺激可以比较的情境之下，以单一刺激为根据的，所以一般也称之为绝对阈限（absolute threshold)。

绝对阈限的测定，事实上不能只根据被试一次判断。

因为人对某种刺激的感受性，并非一成不变，而是随身心状态的变化而有所起伏的。

微弱声音增强到某种程度时，在第一次试验中虽明确觉察其存在，可能在第二次试验时，反而觉察不出。

为了防止此种现象，心理学家们在测定绝对阈限时，一般采用多次试验后，以被试多次判断的50％点为根据。

实施方法是：以初次测得的阈限为中界点，一方面向上增加刺激的强度，直到多次重复试验后，被试100％地明确觉察该刺激存在为止；另方面向下减低刺激强度，直到多次重复试验后，被试完全觉察不到该刺激存在为止。

如此，刺激强度的变化，即为自变量，而0％到100％的刺激觉察判断反应的变化，则为因变量。

按函数关系来看，自变量为X，因变量为Y，而Y=50％时的X值，就是该刺激的绝对阈限。

当然，各种感觉的绝对阈限，彼此各不相同。

根据心理学家们的研究，人类各种重要感觉绝对阈限的近似值也分别得以确认。

(P90表5－2)
二、差别阈限
绝对阈限，是指某一刺激引起感觉时所需的最低强度。

如有不同强度的两种刺激，先后或同时要你比较其差异时，可以想像的是，两种刺激之间的差异必须达到某种程度，才能辨别其间的差异。

而且也可以想像，各种感官辨别差异的敏感程度，也各不相同；皮肤对温度的变化就比鼻子对气味的变化，在辨别上较为敏锐。

在实验设计上，通常用两种刺激；其中一种保持不变，称为标准刺激（standard stimulus），另一是使之改变者，称为比较刺激（comparison stimulus）。

在辨别此两种刺激的差异时，两种刺激强度的最低差异量，称为差别阈限（difference threshold）。

差别阈限是受试者辨别两种强度不同刺激时所需要的最小差异值，故而差别阈限，也称最小可觉差（just noticeable difference，简称j．n．d 或jnd）。

差别阈限的测定与绝对阈限一样，不能靠一次判断为根据；而是被试者多次反应的50％(中间值)为根据。

各种感觉均有其差别阈限，对不同亮度、不同音阶、不同温度、不同重量、不同甜度等等，在比较判断时，均以差别阈限为基础。

对差别阈限的研究，贡献最大者为德国生理学家韦伯（Ernst Weber，1795～1878）。

韦伯在差别阈限研究上，最重要的贡献，是他在1834年所提出的韦氏定律（weber’s law）。

按韦氏定律的主要概念是：感觉变化中，虽然差别阈限常因刺激类别与感觉类别而异（声刺激的差异阈限与光刺激者不同），但其差别阈限与作为比较根据的标准刺激之间，仍然保持一种定
比关系。

如仍以前文所举两种重量判断的差异阈限为例，100克为标准刺激，102克时恰能辨别两者的差异，故而2克为差异阈限，
但“2克”只适用100克与102克之间的辨别，是否也适于100以上或以下时与其他比较刺激之间的辨别？
韦氏定律正可用来回答此一问题。

按前面所述，如保持K为常数，可以导出以下算式：K=△I ／I
以上算式的意思是说：在重量为100克时，只须加2克（即102克）即感觉其差异；在重量增为200克时，必须加4克（204克），始感觉其差异；
如重量增为1000克时，必须另加20克（1020克），始能感觉其间的差异。

换言之，如果将差异阈限视为感觉比较时的敏锐度，而此种敏锐度，将随刺激强度的增加而逐渐减低。

在韦氏定律中的常数K，也称为韦氏分数（Weber’s fraction）。

根据心理学家多年研究发现，人类各类感觉的韦氏分数之间有很大的差异；其差异情形，如P90表5-3所示。

由表中资料可以看出，视觉对亮度差异辨别的敏锐度，远远高于味觉对咸淡差异辨别的敏锐度。

三、感觉适应
从感觉本身的性质看，绝对阈限与差别阈限，均显示感觉器官对刺激的敏锐程度。

不过，某一感官对某种刺激的敏锐程度，并非是一成不变的。

当某种刺激持续时间延续时，感官的敏锐度即开始降低；此时的绝对阈限或差别阈限，均将随之而变大，必须提高刺激强度，才能产生感觉经验。

所谓入芝兰之室久而不闻其香者，正是此种现象。

反之，如长时间缺乏某种刺激时，感官的敏锐度即可提高；此时的绝对阈限或差别阈限，均将随之而变小，只须微弱的刺激，即可产生感觉经验。

对某些刺激之所以感到新鲜好奇者，正是此种现象。

像此种感觉器官因接受刺激久暂而使其敏锐程度改变的现象，称为感觉适应（sensory adaptation）。

显然感觉适应具有两个方面: 一是因刺激过久而变为迟钝，一是因刺激缺乏而变为敏锐。

平常所说的多偏于前一方面的适应。

在日常生活中，感觉适应现象，利害兼具。

从有利的一面看，我们对刺激敏锐度减低的感觉适应，有助于减少身心的负担。

在很多声音吵杂的场所，有些人之所以能排除声音干扰，专心注意做一件事，就是由于对噪音刺激产生了适应。

从有害的一面看，对刺激敏锐度减低的感觉适应，难免使人丧失警觉性。

有些人长期在不良环境中工作，中毒而不自觉，即属此种情形。

第二节视觉
在人类的所有感觉中，视觉（visual sense）无疑是最重要的。

人对周围世界的了解，主要是靠眼睛。

因此，本章特将视觉列为一节，并以较多篇幅，分别说明眼睛的生理构造、视觉现象以及色觉理论等问题。

一、眼睛之构造与功能
眼球最内一层为网膜（retina）。

网膜是眼睛的最重要部分。

网膜上有两种感受光刺激的神经细胞:一种状似长杆,称为杆状细胞（rod）；另一种状似圆锥,称为锥体细胞（cone）。

网膜的中央部分，有一凹陷处，称为中央窝（fovea），是视觉系统中最敏感的地方。

杆状细胞分布于中央窝以外的整个网膜上，其功能为职司在昏暗光线下看见东西的主要神经元，对光刺激极为敏感。

锥体细胞对光线的敏感度较低，其数量较杆状细胞为少，主要集中在中央窝附近，是一种对颜色感应的神经元。

网膜上如缺少一种或数种锥体细胞，即会产生色盲现象。

二、视觉刺激与视觉适应
（一）视觉刺激
任何感觉皆是由一定的刺激所引起。

引起视觉的刺激是光，光是由于电磁波而形成的。

电磁波的波长有很多种，而光只是在整个光谱中，限于一定波长范围内的电磁波；这一范围内光的波长，界于400nm至700nm之间。

nm是nanometer一字之缩写,是计算光的波长的单位，等于十亿分之一米。

在光谱上，界于400 nm至700 nm的一段，称为可见光谱；即波长短于下限与长于上限的光波，我们的肉眼是看不到的。

例如：紫外线的光波（短于400nm）与红外线的光波（长于700nm），均是我们肉眼不能看见的。

构成视觉的光有两种，一种是由发光体直接发射出来的光，另一种是由物体反射出来的光。

我们在环境中凭视觉见到的物体，可分为两类，一类是发光体，如太阳、电灯、光炬等。

另一类为反光体，如月亮、房屋、桌子、皮球、书本等。

我们生活中所接触的物体，多半属于第二类。

靠反光而构成视觉刺激，故而在光线不足或黑暗中，肉眼就看不到东西。

反光体本身不发光，它只能反光；而在其反光时，又常因各物体性质不同，而有不同程度的反光。

有的物体对所有的光波都反射出来，这类物体看起来就是白色；有的物体对所有的光波都予以吸收，不反射出来，这类物体看起来就是黑色；
有的物体吸收了某些光波，只反射出某一波长，此类物体看起来便呈红、黄、蓝、绿等各种颜色。

我们所看到的物体，绝大多数都是反光体，各种物体的反光程度各不相同，故而各物体的颜色，均由其所反射的光的波长来决定。

何种波长的光波反射出来得最多，就带有何种颜色。

由光波长短所决定的某种颜色感觉，称为色调（hue）。

例如：400nm的光波会引起紫色感，480nm的光波会引起蓝色感，520nm的光波会引起绿色感，570nm的光波会引起黄色感，700nm的光波会引起红色感。

在400nm以下与700nm以上的光彼，肉眼是看不见的。

由光波长短所决定的色调，是颜色感觉的心理属性之一。

除色调之外，颜色感觉另外还有两个属性；一是亮度(brightness），另一是饱和度（saturation）。

亮度是指光波的强度而言；同样是红色，有的看来鲜红或亮红，有的看呈暗红色，其色调虽相同，而在亮度上则有差别。

色觉中的饱和度，则决定于光波的纯度，而纯度是由物体发射的或反射的光的纯度所决定的。

有的物体所反射的光，主要是红光，但其中也夹杂着反射一些别的光波，以致看起来不是纯红色。

此种情形即为低饱和度。

反之，如某一物体主要反射一种波长的光波，看起来颜色单纯，即表示饱和度高。

饱和度的高低，只表示颜色的纯度，并不表示颜色是否令人产生美感。

用做服装的布料，多数是饱和度不太高。

因为，饱和度很高的布料如正蓝与正红的衣服，穿起来未必好看。

基于以上分析可知，从引起视觉的客观刺激（光）而言，有三个物理属性，即光波的波长、光波的强度、光波的纯度。

从对刺激反应而产生的色觉经验而言，有三个心理属性，即色调、亮度、饱和度。

将这三个物理属性和三个心理属性合在一起，绘成一立体图形，即为P100图5－9的颜色锥体（color solid）。

颜色锥体的半径，代表饱和度；纵轴代表亮度，在纵轴上的每一点，均代表不同亮度的非彩色，由全白到全黑，而其饱和度则不变。

中间的圆环，表示不同的色调，即光谱上肉眼所能见到的红、橙、黄、绿、蓝、紫等各种颜色。

颜色锥体的每一点上，均代表一种颜色，而锥体的全部，则代表所有不同颜色的组合。

（二）视觉适应
前面讨论了一般感觉的适应现象，在此再进一步说明视觉的适应历程。

视觉适应有两种现象，一为暗适应（dark adaptation），一为明适应（light adaptation）；
前者是在由亮处进人暗处时（如进入电影院）发生，后者是在由暗处进入亮处时发生。

暗适应过程中，在生理上发生三种并行的生理作用：
（1）瞳孔放大,以收入较多的光。

（2）网膜上锥体细胞的感光敏度增加，以暂时维持视觉功能。

(3)网膜上的杆状细胞的感光敏度迅速增高，取代锥体细胞的作用。

明适应的历程恰与暗适应相反，其经过是：
（1）瞳孔缩小，以减少强光进入；在阳光下的雪地里常眯起眼睛看东西，即属此种情形。

（2）网膜上锥体细胞的感光敏度，缓慢减低。

(3）网膜上杆状细胞的感光敏度迅速减低。

由此可知，视觉的暗适应与亮适应，实际上也就是网膜上视神经细胞感受性的改变历程。

三、视觉的主要现象
视觉经验是由光波刺激所引起，而视觉经验的性质，则将随刺激的三种物理属性，与三种心理属性的变化，而产生很多视觉现象。

以下是几种主要的视觉现象：
（一）混色与补色
由几种不同颜色的光波混合之后所得到的色觉，称为混色（color mixture）。

混色可由两种颜色相混而得，也可由数种颜色相混而得。

由两种颜色相混时，其所产生色觉原则是：
两种颜色所占比例相同时，所得的混色将介于两色之间，而其饱和度也将随之成比例的减低。

例如：黄色与红色两种光混合，而且在比例上又各占一半时，其所得之混色即为橙色。

若以不同比例混合红黄二色，则可混合成介于红黄二色之间各种不同程度的橘红色。

同理，黄绿二色按不同比例混合，即可得到介于二色之间各种不同程度的黄绿色。

上述混色现象，两色相混之后，并不完全失掉原来各色自身的特性。

但如把黄色光与蓝色光相混，其所得色觉，将是既非黄，也非蓝，而是变成灰色。

如再将红色光与绿色光相混合，也会变成灰色。

在色环的位置上，黄与蓝，或红与绿，均各居于相对的位置。

像此种居于色环的相对位置之两色光，混合之后变成灰色的现象，即称之为补色(complementary color)。

按上例，黄蓝二色光为互补色，红绿二色光也为互补色。

不过，上述补色现象，只限于色光混合时才会出现。

若用颜料混合，所得结果就不相同。

凡是学过彩绘的人都知道，黄与蓝两种颜料或油漆混和时，得到的是绿色，而不是灰色。

因此，在谈到混色时，如所指者为色光，则称为相加混色（additive mixture）；如所指者为颜料时，则称为相减混色（subtractive mixture）。

因为，在色光的刺激之下，网膜上所感受到的是两种不同光波的重叠，而每一种色光本身的波长，并没有改变或消失；故而产生了相加的效果。

在颜料或其他带有颜色的物体所构成的视觉刺激情境中，在白色光（如日光）之下所给予网膜的色感，并非来自物体本身，而是来自对白色反射出来的光波。

在此情形之下，反射出来光的波长，才是决定色感的要素。

因为，在不同的颜色混合之后，一部分光波被颜料吸收，只有部分波长的光反射出来，故而形成色感不同的效果。

（二）后像与颜色对比
晚间看书时，如注视远处的灯光，同时用书做为眼前的屏，上下迅速移动，此时所见的灯光，并不因书本的隔离而有间断的感觉。

又如，在夜晚如将房间电灯的开关快速开关一次，在熄灯之后的短暂时间内，在视觉上仍然留存着灯亮时的形像。

像此种视觉刺激虽消失而感觉暂时留存的现象，称为后像（afterimage），根据心理学家研究发现，后像有两种不同形式：
一为正后像（positive afterimage），其特征是原刺激消失后，其所遗留的后像，与原刺激的色彩及亮度均相似。

如庆祝节日看烟火时，引起光觉与色觉的刺激消失后，仍然暂时留存着原来
烟火的光与色的感觉。

此种情形即所谓正后像。

另一种为负后像（negative afterimage），其特征是后像的亮度与原刺激相反，而色彩与原刺激互补。

例如：注视白色的钟面与黑色的钟框，稍后，将视线移向附近墙壁，即会出现黑色钟面与白色钟框的后像。

再如注视纸面红色圆圈半分钟后，转而注视白色墙壁，即会见到一绿色圆圈出现。

在一般情形下，视觉刺激的强度与注视的时间增长时，后像出现的可能性将增加，而其持续时间亦较长；反之，则不易形成后像。

颜色对比（color contrast），指不同颜色的物体并列或相继出现时，所得色觉与单一颜色出现时不同；如黑白二色并列，就会觉得黑者益黑，白者益白。

当彼此互补的两种颜色并列，其对比效果尤为明显。

例如：黄色与蓝色互补，如将二色并列，看起来黄者更黄，蓝者更蓝。

颜色对比是色彩设计家常用来加强视觉效果的重要原则。

颜色对比现象，因其形成的过程不同，又有三种类别：
（1）同时对比（simultaneous contrast），因两种刺激同时出现而生的颜色对比。

（2）连续对比（successive contrast），因两种刺激相继出现而产生的颜色对比。

（3)亮度对比（brightness contrast）,因两色觉刺激亮度不同而产生的颜色对比。

(三）色觉缺陷与色盲
一般人都会因光波长度不同而产生不同的色觉；在红色光刺激之下，能感觉到是红色；
在绿色光刺激之下,能感觉到是绿色；
在蓝色光刺激之下，能感觉到是蓝色。

一般人平常能红、绿、蓝三色辨别清楚者，均可视为色觉正常。

有些人，对这三种颜色不能明确辨别者，即称为色觉缺陷（color deficiency）；对红、绿、蓝三种颜色完全不产生色觉经验者，则称为色盲（color blindness）。

这是较为正式的分类法。

有的人在红、绿、蓝三种颜色中，只是对红、绿二色不能辨别，将红、绿二色都看成黄色。

也有的人在所有颜色中，不能辨别黄与蓝二色。

此类色觉缺陷者，有时也被称为色盲：前者称为红绿盲，后者称为黄蓝盲。

因此又有所谓全色盲与部分色盲之分。

像红绿盲与黄蓝盲，就属于部分色盲，原来所指的色盲，就属于全色盲。

在整个人口中，色觉缺陷的患病率，在比例上男女差异悬殊；在男性中约占百分之八，而在女性中则仅占千分之四。

为什么男女之间会有如此大的差异？按生理学家们一般的解释，这现象与人类性染色体中的X 染色体有关；男性的性染色体是XY，只有一个X；女性的性染色体为XX，有两个X。

四、色觉理论
前文所述视觉上的各种现象，混色、补色、后像、对比、色盲等，历来生理心理学家，一直尝试给予理论上的系统解释。

（一）三色论
对色觉现象，最早在学理上提出系统解释的，首推英国医学物理学家杨格（T.Y oung）。

在1802年，杨格根据混色现象中，红、绿、蓝三色按不同量的比例混合，可以得到各种不同颜色的事实，推论解释，在人类的视觉神经系统中，可能有三种感受颜色的感受器（即后来所指的锥体细胞）。

这三种感受器，分别职司感受红、绿、蓝三种不同波长的光波。

如单一色光刺激出现时，即产生单一色光的色感；若三色中有两种色光刺激出现时，即产生混色现象，结果就得到该二色光相混之后的另一种色感。

例如：青色的感觉，事实上是由绿与蓝两种色光刺激混合而得结果。

当时，杨格的理论，只算是一种假说。

在五十多年后的1857年，此一假说为德国学者赫尔姆霍兹验证，并加以补充，成为著名的杨---赫尔姆霍兹色觉论（Y oung-Helmholtz theory of color vision）。

因为这一理论主张色觉系三色原素所构成，故而也称三色论（trichromatic theory），或三元论
（three component theory）。

在色觉的研究上，三色论的贡献很大，现在的彩色电视机，就是根据三色论的混色原理所设计的。

杨赫二人的三色论，虽能以混色原理解释各种色觉构成的原因，但其缺点是对补色与色盲等现象，仍未能给予学理的解释。

为什么红与绿二色混合后会有黄色感？又为什么黄与蓝混合会有灰色感？单凭混色原理去解释，显然并非最合理的答案。

（二）相对历程论
上述问题，一直存在了一百多年。

直到1870年，德国生理学家黑林（Ewald Hering，1834—1918）提出新的解释，才使这一久悬的问题得到比较合理的解释。

按黑林的理论，色觉现象不能只从混色的观点去解释，应进一步从补色的现象去探讨。

因此，黑林认为，网膜上有三种不同功能的锥体细胞：
第一种是职司感受亮度（从黑到白）的；
第二种是职司感受红绿二色的；
第三种是职司感受黄蓝二色的。

每一种锥体细胞所能感受到的二种色光刺激，在光波长度上各不相同（如红光的700nm，绿光为500nm）。

因此当每种锥体细胞在感受色光刺激时，即产生两种颜色的互补作用。

前文中在所提到的后像，就是两种颜色形成的互补现象。

如在一张白纸的一边绘一红色圆环，先凝视纸页上的红色圆环半分钟，然后转向凝视旁边的空白纸页，就会看见一个绿色圆环出现。

如凝视墙上黑色钟框与白色钟面半分钟，然后转向凝视旁边空白的墙壁时，就会看见一个黑色镜面与白色钟框的影像出现。

后像之所以产生，不能用混色原理来解释。

按照黑林的说法，那是由于具有锥体细胞互补作用中所产生的相对历程。

因此，黑林的色觉理论，就被称为相对历程论（opponent-process theory）,也称色觉对向论（opponent color theory）。

又因黑林的理论中，认为锥体细胞能感受到红、绿、黄、蓝四种颜色，故而又称为四色论（tetrach-romatic theory）。

至于对色盲现象的解释，按黑林的色觉理论，色盲者乃是由于网膜上缺少一种或两种锥体细胞的缘故。

按上述三种锥体细胞，各具不同色觉功能，如缺少的是第二种锥体细胞（职司感受红绿二色），就会构成红绿色盲；
如缺少的是第三种锥体细胞（职司感受黄蓝二色），就会构成黄蓝色盲。

从上述两百年来色觉理论发展的经过看，晚些的四色论与早期的三色论，在基本理念上并没有冲突；其间的差异，只不过是新的理论能够解释较多的视觉现象而已。

色觉理论最近十年来的发展，仍然以三色论或四色论为基础，只是有的学者在解释上，将色觉的整个历程，分为两个阶段：
第一个阶段，由三种分别对不同光波长度敏感度的锥体细胞，感受各种色光的刺激，从而引起兴奋。

第二个阶段，由各种色光产生相混或相补的作用，从而形成颜色感觉。

此种新的色觉现象解释，称为二阶段色觉论（two-stage color theory）（Hurvich，1981）。

第三节听觉
在人类的各种感觉中，一般认为，听觉（auditory sense）的重要性仅次于视觉。

如果在视觉与听觉并用以吸收讯息时，此种看法，自然是正确的。

但如在视觉与听觉单独使用，听觉的重要性，并不亚于视觉。

在亮度不足的情境之下，视觉功能失效，而听觉则不受影响；在空间受限制时（如隔离视线），视觉功能受阻，而听觉则仍可发挥功效。

人际间的社会关系，主要靠听觉做为沟通管道；听觉障碍者，社会关系孤立，在人际适应上，较之视力障碍者更为困难。

一、耳朵的构造与功能
人耳的构造，主要分为三大部分：外耳（outer ear），职司收集外来声音；中耳（middle ear），职司传导声音；内耳（inner ear），职司转化物理性的声音刺激为生理性的神经冲动，而经听觉神经（auditory nerve）传至大脑。

外耳收集声音后，经过听道（auditor canal）达于鼓膜（ear drum）。

鼓膜位于外耳与中耳交界处，系由一骨质薄膜构成。

由于音波压力的交错转变，使得鼓膜前后振动；于是，原来经空气传导的声波，经振动而转变为骨块的传导。

骨块传导声波，主要由中耳负责，而中耳的构造，则包括锤骨（malleus）、砧骨（incus）与镫骨（stapes）三块听骨（ossicle），均因形状而得名。

这三块听骨互相连接，职司传导声波之责。

中耳下方的欧氏管（Eustachian tube），与咽腔相通，平时关闭，只有在咀嚼时或在吞味时才会打开，容许空气进人中耳，以维持鼓膜内外的平衡。

内耳的构造较为复杂；其功能除了传导声波之外，尚须专司身体平衡的感觉。

担任平衡感觉的器官，称为前庭（vestibule）。

内耳中最重要的器官为耳蜗（cochlea），为一个骨质的蜗形盘曲管道，内中充满液体。

耳蜗的底部为膜状构造。

称为基底膜（basilar membrance）。

该膜由长短不等的神经纤维所构成；在耳蜗的起始一端，其纤维较短，愈往远端，其纤维愈长。

声波经中耳听骨传入后，其波动先达于卵圆窗（oval window），卵圆窗与耳蜗管相接。

因此，卵圆窗的震动，传入耳蜗后，借着液体的波动，并沿基底膜继续进行，从而振动膜上的神经纤维。

在基底膜上另有柯蒂氏器（organ of Corti），为主要听觉感受器。

柯蒂氏器的毛状神经细胞，与通往大脑的听觉神经纤维相连，声音传至此处，即能引起神经冲动，继而传入大脑的听觉中枢。

二、听觉刺激与听觉现象
引起听觉的刺激是声音。

声音的物理特征为声波。

声波的传导与光波不同；光波在空气中与真空中均能传递，但不能通过固体物质传导；而声波则必须借助介质（或称声媒）传导。

声波的介质可以是气体，可以是液体，也可以是固体。

声波的传送速度远较光波为慢，且因介质不同而有所差异。

正如前面所指的引起视觉的光波，有三种物理属性（波长、振幅及波之纯度）一样，引起听觉刺激的声波，也有三种物理属性：
一为频率（frequency）；一为振幅（amplitude）；三为复杂度（complexity）。

相应地，声波也具有三种心理属性：一为音调（pitch）或称音高；
二为音强（loudness），音强也称响度；
三为音色（timbre）。

一般言之，上述声波的三种物理属性与三种心理属性，在听觉上是彼此互相对应的。

我们所听到的音调高低，乃决定于声波频率之高低；频率愈高，声调也就愈高。

声波的频率，以每秒内波幅振动的次数（称CPS，为cycles per second之缩写）为计算单位，以赫（Hz）表示之。

人类听力所能感受到的频率,大约介于20赫到20，000赫之间。

超过20，000赫的高频率或低于2O赫的低频率的声波,一般人是听不到的，但有些动物如狗与蝙蝠等，可以听得到。

音强的高低乃决定于声波振幅的大小；振幅愈大，声音愈强。

表示音强的单位,称为分贝（decibel，简写为db）。

人耳所能接受的音强，大约介于16个分贝至160个分贝之间。

我们平常说话的音强，大约为60个分贝，90个分贝以上时，即感到声音刺耳，雷声约为120个分贝。

最后谈到音色。

音色也叫音质，音色决定于声音的复杂度，而复杂度乃是由于基音和陪音的比。