声学基础ppt课件 第四章 人耳的听觉特性.ppt

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1、第四章人耳的听觉特性声学基础第四章人耳的听觉特性主要内容听觉生理系统响度感分析音调感音色与谐和感人耳感知特性声学基础第四章人耳的听觉特性听觉生理系统声学基础第四章人耳的听觉特性外耳由耳壳、耳道组成，到耳鼓为止。耳壳的作用是使耳道和空气之间阻抗匹配，从而让更多的声能进入耳道。这种匹配作用在800Hz左右最好，在高频段也比较有效，但在低于400Hz时这种阻抗匹配作用的性能变差。外耳道的作用是使声音从耳廓传到耳膜，并保护耳膜不受外界物体的机械损伤。耳道的长度大约为27mm，直径为5~7mm，其共振频率约为3000Hz，外耳道的共振效应是决定听力灵敏度的一个

2、重要因素。听觉生理系统声学基础第四章人耳的听觉特性声学基础第四章人耳的听觉特性中耳连接外耳和内耳，耳膜因受力而振动，进而推动中耳室内的三块互相连接的听小骨运动。这三块听骨分别为锤骨、砧（zhēn）骨、镫（dèng）骨，起杠杆放大作用。中耳室内充满了空气，其体积约为2cm3。中耳通过欧氏管和鼻腔相连，平时欧氏管封闭，当它打开时可以形成一个沟通耳腔和口鼻腔的大气通道，用以宣泄耳腔内压强的剧增。中耳室内倾壁上有向内耳的两个开口：卵形窗和圆形窗。圆形窗由封闭膜封闭，卵形窗被镫骨的底板和联系韧带所封闭。两个窗口的内侧是充满液体的耳蜗。中耳的作用是通过听骨的运动

3、把外耳的空气振动和内耳的液体运动有效地耦合起来。听觉生理系统声学基础第四章人耳的听觉特性听觉生理系统声学基础第四章人耳的听觉特性声学基础第四章人耳的听觉特性内耳的主要部分是耳蜗，耳蜗的外形有点像蜗牛壳，它围绕着骨质中轴盘旋了2.75转，长约35mm，中轴是中空的，是神经纤维的通道。耳蜗中间由骨质层和基底膜把它隔成两半，上部为前庭阶，下部为鼓阶。前庭阶和鼓阶内充满淋巴液。鼓膜振动经过听小骨的杠杆作用使镫骨的振动通过圆卵窗激发耳蜗内淋巴液波动，波动传到蜗顶时又通过小孔传入鼓阶内，最后被圆卵窗吸收。淋巴液中的波动使基底膜产生弯曲振动。附在基底膜上的柯氏螺旋

4、器官，上面有大量的神经末稍元——毛细胞，它们在液体的运动作用下发生变形，形成神经脉冲信号，通过听觉传导神经传至大脑听觉中枢。这就是听觉产生的全过程。在强声级作用下，毛细胞基将会因拉伸应力而产生疲劳以致发生损害。需要注意的是，这种损害是不能恢复的。声学基础第四章人耳的听觉特性耳朵的结构功能类比图听觉生理系统声学基础第四章人耳的听觉特性主要内容听觉生理系统响度感分析音调感音色与谐和感人耳感知特性声学基础第四章人耳的听觉特性感觉阈限与韦伯定律响度、响度级等响曲线响度感分析声学基础第四章人耳的听觉特性响度感分析响度是判断声音强弱的一种属性。人耳感觉的响度主要

5、取决于声音的强度，但它与声音的频率和波形也有关使声音听得到的最低声压称为听阈，它和声音的频率有关听觉区域的上限有时取在不舒服阈，它的声压级大约为120dB，与频率无关。但更常用的是取140dB声压级的痛阈为极限。大于140dB的声音会使人感觉到疼痛，在150~160dB的声场内会使人耳发生急性损伤声学基础第四章人耳的听觉特性响度感分析声学基础第四章人耳的听觉特性人的感觉阈限实际上包括两个概念，一是绝对阈限，即人的某个感知器官对某种刺激的最小和最大感知限度；另一个是差别阈限，即人的感知系统对刺激变化的最小感知限度。人能区分出不同声音信号之间哪怕是非常小

6、的差异，这种差别可以发生在声音的强度、频率或时间上。在心理声学上，我们把这种能力称为差阈。（differencelimen）或最小可察觉差异（justnoticeabledifferenceJND）差阈是人能识别两个物理信号之间的最小差值，用物理量表示。感觉阈限与韦伯定律声学基础第四章人耳的听觉特性绝对阈限：刚刚能引起感觉的最小刺激强度差别阈限：刚刚能引起差别感觉的刺激之间的最小差别阈限是一个统计学上的概念，是经过多次测量实验得到的平均值。韦伯定律就是有关差别阈限的定律一般来说，这个定律只适用于中等强度的刺激感觉阈限与韦伯定律声学基础第四章人耳的听觉

7、特性韦伯定律通俗地讲就是：添加一个刺激所产生的心理效应感受要受到已经存在的刺激的影响。其中△s：感觉变化，△Q：刺激变化，Q：已存在的刺激感觉与刺激的对数成正比，而不是与刺激成正比。感觉阈限与韦伯定律声学基础第四章人耳的听觉特性将Weber定律用于对音高的感觉的判断音高感觉=两个纯音和的音高感觉的差别为：感觉阈限与韦伯定律声学基础第四章人耳的听觉特性对声音响度的感觉首先决定于耳膜振动的振幅，而响度感的处理是通过两个通道达到的，一是机械处理，二是神经处理，完成将强度变化在十几个量级范围内的物理振动压缩到了主观感受上3个量级范围内的变化。而人耳基底膜上的

8、毛细胞（神经末梢）的分布，对响度感及系统频率特性的形成有着重要的影响。在中频区毛细胞的密度较大，表明中频区的