人耳听觉特性.ppt
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1、人耳听觉特性,一、人耳的构造 二、我们如何感知声音 三、人耳对声音的响度感觉 四、人耳对声音的音调感觉 五、人耳对声音的音色感觉,一、人耳构造,耳壳:阻抗匹配 外耳 耳道:传导 耳膜:接收声波振动 中耳 听小骨:杠杆放大 圆形窗 内耳: 耳蜗:形成神经脉冲,形成听觉,一、人耳的构造,看书:P45 图4-2 人耳结构功能类比: P46图4-3 外耳:拾音; 中耳:放大; 内耳:信号分析,最新研究: 日前柏克莱实验室的科学家首次绘制出了人类内耳用于控制听觉和平衡的蛋白质结构。人类的耳朵被誉为自然界最精密的“机械”,其耳内的蛋白质结构,轻薄如细丝,称为蛋白质纤维,它能将声音的机械振动转变为可以为大脑
2、所识别的电子信号。虽然它们仅有4纳米宽,160纳米长(一纳米等于一百万分之一米),但一旦它们受到损害,那么人的听力将受损。,科学家利用电子断层摄影术(electron tomography),绘制 了几百张不同的角度的蛋白质结构图,并将它们重构成为一 个三维立体复合图。 绘制出的结构图像显示,人的内耳里有 大量的长着听觉细胞感受体(hair bundle)的毛细胞。这些 听觉细胞感受体在耳膜振动时随着空气的流动而摆动,就像 微风拂过时麦子的随风轻摆。通过近距离地放大可以看到, 每束听觉细胞感受体由单独的被称为“静纤毛”的纤毛组成。 相邻的静纤毛由蛋白质纤维联系起来,也称为“端部联结”(tip
3、links)。当静纤毛开始摆动,端部联结被拉伸,从而在一瞬间 打开了一个传声渠道,允许带正电荷的离子进入毛细胞,从 而引起神经传递物质释放,最终到达中枢神经系统,为大脑 所识别。这种方式我们可以简单看作是由机械地振动,引起 传声渠道的开放,将振动转化为电信号,并最终为我们以蝉 鸣、鸟叫或是人的语言的形式所听到。,二、我们如何感知声音,人可以通过两种途径听到声音: 第一种途径: 外界声音鼓膜听小骨及其它组织听觉神经大脑 第二种途径(骨传导): 声音头骨、颌骨听觉神经大脑,正常人通过这两种途径都能听到声音,耳聋的人则是通过第二种途径听到声音。 例如:伟大的音乐家贝多芬耳聋后就是用牙咬住木棒的一端,
4、另一端顶在钢琴上听自己演奏的琴声。,三、人耳对声音的响度感觉,响度是判断声音强弱的一种属性。人耳听觉的响度主要与声音的强度和频率有关。 正常的听觉频率范围2020KHz,强度范围-5dB130dB 人们日常对话音量的动态范围为30dB至70dB,聆听音乐时约为20dB至100dB。 对正常年轻人而言,對正常的年輕人而言,听觉频率范围2020KHz,但实际上人耳对于16KHz以上的高频声的响应已经相当不敏感,特别是中老年人听觉频率感受的上限部分的灵敏度衰减很多。,可听声的强度和频率范围,等响度曲线,利用与基准音比较的方法,测出整个可听范围的纯音响度级,这就是等响度曲线。 曲线表示了响度级、声压级
5、与频率三者之间的关系。,等响度曲线的特点:,在较低的声压级上,等响上曲线各频率声音的声压级相差很大, 较高的声压级上,等响曲线较为平坦,说明各频率的声压级基本相同。,高频段的响度变化与声压级增量基本一致,低频段声压级的微小变化会导致响度的较大变化。,这说明:在响度级较小时,高、低频声音灵敏度降低较明显,而低频段比高频段灵敏度降低更加剧烈,一般应特别重视加强低频音量。,响度级的单位为:“方”(phon) 以1000Hz纯音为基准声音,其他频率的纯音和它相比较。,响度与强度的对数成正比。现代心理物理学进行了响度的定量判断实验,并建立了响度量表。 响度的单位为:“宋”(son)。 1 宋的定义为40
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