了解我们的听觉器官

了解我们的听觉器官——耳朵

我们是怎样听声音的

听觉是一种听感知，它是一个复杂的而且没有完全理解的过程。耳朵的功能是从周围环境中收集声波（声学能量）进行分析，并转换成大脑能够解释的能量形式（神经能量）。外耳由耳廓和外耳道组成。我们可以看到的部分——耳廓，使声音像烟一样进入听觉通道（外耳声学通道），并帮助人类判断声源方向。

当声波进入外耳道传向鼓膜时，声波被轻微放大。声压的变化会导致鼓膜的进出。鼓膜的这种运动将声学能量转换成机械能，并传递到三块中耳中的听小骨上（锤骨、砧骨、镫骨）。第三块骨——镫骨的底板（也称踏板）停留在椭圆窗，声音能量通过这个途径传到内耳。在三块听骨振动（合称听骨链）将声音从中耳传递到内耳，这个过程中声音衰减很少。

在所有听觉器官中最关键、最复杂的部位是内耳，它被颞骨——人所有骨头中最坚硬的骨——覆盖。内耳包括主要的听觉接收器官——耳蜗及控制平衡感的器官——半规管。之所以叫耳蜗，是因为它类似蜗牛的壳（其中包含了两个充满液体的通道），通道中有30,000个毛细胞排列成四排。由听小骨传来的能量推动耳蜗中的液体，这些液体不断地刺激听毛细胞。当听毛细胞受到刺激时，它们将瞬间的电信号沿着听神经传往大脑。高频部分由耳蜗基底部或最低圈听毛细胞感知，低频部分则刺激耳蜗顶点或顶部听毛细胞。

声音的性质

声音以强度和频率为度量单位。在考虑听力损失儿童的需要时，这两个维度都很重要。强度或响度以分贝(dB)为单位进行测量。0 dB表示一个听力正常的人能够察知到的最小的声音，也称零听力级或听力零级。

dB数越大代表声音越大。5英尺外低的耳语声记为10dB，开动中的汽车声约65 dB，尼亚加拉瀑布声约90 dB。10～20英尺外的交流声范围大概为20～55 dB。对一般人来讲，125dB的声音将会对人造成伤害。

声音的频率或音调以每秒钟的周期数或Hz为单位进行测量。1Hz代表1个周期／每秒。钢琴键最低的音符为30 Hz。中央C为250 Hz，最高的音符大约4,000 Hz。人耳的听觉范围在20～20,000 Hz内，但有许多可听的声音在一般的交流频率范围（言语范围）外。即使一个人会因听不到很低的声音（如雾号声）或很高的声音（如短笛声）而感到不便，但在教室或日常生活中他不会遇到明显的问题。然而，如果一个人在言语范围内听力损失严重，那么他在口语的获得及口语交流方面将会有很大的消极影响。

500～2,000 Hz一般认为是最重要的听觉言语语言频率范围，但也有一些言语声高于或低于这一范围。例如，音位／s／（在词“sat”中）是一个高频的声，代表性地出现在4,000～8,000 Hz范围中。因而，如果一个学生听力损失主要在高频区，那么他就会在分辨／s／音中出现困难。相反，如／dj／及／m／音位出现在低频区，这对低频听力损失的学生则是一个难题。正如你所料，高频听力损失的学生听男声比听女声容易。

与耳聋和助听器有关的声学知识

为聋人选配一个合适的助听器，离不开听力学的声学基础知识，耳的解剖、听觉生理已在上节叙述，我们就助听器选配的有关声学知识作一简单介绍。

音量单位是分贝(dB)，零dB是大多数正常人刚刚能听到的声音，40～50dB大小声音相当于一辆悄悄行驶的小汽车，或者一间不太安静的办公室内的声音。

音调高低用频率来测量，单位是赫兹“Hz”，即声波每秒钟内振动的次数。

一、振动

声音高低与振动的快慢有关。什么是振动？物体在一定位置来回重复的运动，叫做振动( vibration)。这可以用橡皮筋作一个实验来说明。将一根橡皮筋绷紧，然后用一个手指头弹动它，这时能看到甚至还能听到它的振动。

物体完成一次振动所需要的时间称为周期(period)。每秒内振动的周期数称为频率( frequency)，单位用赫兹(Hz)来表示，即每秒钟振动1次为1Hz。振动物体离开平衡位置的最大距离称为振幅。每一个物体都有自己的固定周期或固定频率，不同物体的固有周期和固有频率是不同的。例如鼓声和锣声就有显著差异。当周期性外加的频率等于或接近振动物体的固有频率时，振动体的振幅达到最大值，这一现象称为共振( resonance)。入耳外耳道共振峰约在2.7kHz左右。

二、波动

波动(wave motion)即振动在介质中的传播过程。按波动的性质可以分为：

1．机械波是指机械振动在介质中传播的过程。如水波、声波、固体内部传播的波。

2．电磁波是指变化的电场和变化的磁场的空间传播的过程。如无线电、红外线、紫外线、X线、可见光等均属于此类。这两种波动虽然传播和方式不同，但均属于能量传播过程。用此原理设计了助听器的“T”档及闭路电磁感应线助听器，对聋儿进行语言教学及电化教学，其最大的特点是抗噪声性强，不易受环境的影响，在国外许多电影院、剧场等公共场所均安置了此类线圈助听器，聋人只要在磁场的范围内，用助听器“T”档接收节目，都能收到清晰的声音。

三、声波

声振动在弹性介质中所激起的波称为声波( soundwave)。

所谓的声振动就是当振动频率在16～20 000Hz之间时，能引起人耳的听觉振动。低于16Hz的振动称次声波（sub一sonic wave)，高于20 000 Hz振动的波称超声波(ultrason-ic)。我们把声波传播的空间称为声场(sound field)。描述声场性质的物理量主要有以下几个方面：

1．声压(sound pressure) 指声波传播时介质中心的压强与无声波传播时压强之差。

我们把有声波传播时声场中某点压强Pl和没有声波传播时该点压强Po之差叫做该点的声压。即声压P( pressure)=P1 - Po，单位：达因/cm2，微巴。

2．声阻声阻(acoustic alimpedance)是表示媒质性质的一种重要物理量，是指声压与质点运动速度之比而言。

声阻的大小与媒质的密度及声波在其中传播的速度有关，它由媒质的性质决定，因此亦称为媒质的特征阻抗。

3．声压级(sound pressure level，SPL) 指某声压P与参考声压Po两者比值的对数乘20，单位为分贝(dB)，公式为：声压级(SPL)=20lgp/Po。不同环境中的声压级不同，例如：飞机起飞的声压级约130dB，火车鸣笛约120dB，纺织厂的机器声约90dB，在1m距离大声讲话约80～85dB，一般正常两人谈话时约65dB，夜深人静时周围环境的声压级约为20dB 等。