聲音與聽覺

聲音與聽覺


  

我們每天會聽到各種不同大小、高低頻率的聲音。擁有良好的聽覺,除了可以維持日常溝通需求外,對於日常生活的安全性也是非常重要的。生活周遭充滿各式各樣的聲音,即使是在最安靜的環境中還是有聲音,但是您知道聲音是什麼嗎?聲音又是怎麼形成的呢 ?

聲音

聲音

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  音源使得空氣中介質受到擾動,產生疏密運動,形成聲波,聲波經由聽覺系統感知而成為聲音。每一個人都有不同的特質,有的人高、有的人矮;有的人壯,有的人瘦;有的人走路慢,有的人走路快,每個人都有些許的不同,聲音也一樣,具有不「物理特性」的聲波聽起來就會不一樣,聲波的物理性質包括:頻率、強度以及時態特性。



頻率

頻率是每秒空氣介質受到擾動的次數(Hz),也就是聲音聽起來的高低。每秒振動的次數愈多,頻率就愈高;相反地,若次數愈少,頻率就愈低。




聲音依據其頻率範圍可分為三大類:可聽見的聲音(audible sound)、亞聲(infrasound)和超音波(ultrasound)。



強度

聲音的強度就是空氣介質疏密運動的振幅,不同的強度代表聲音音量大小不同,根據不同的參考值,測量單位會有所不同,例如:測量聲壓的單位為dB SPL(Sound Pressure Level)、測量聽力用dB HL(Hearing Level)。臨床聽力學上常用dB HL,正常人一般可以聽到最小音量的平均值是0 dB HL,而聽力正常的人一般可容忍的最大音量是120 dB HL。




時態特性

除了頻率與強度外,聲音的時態特性也是很重要的特徵,例如杯子掉到地上的聲音,就非常短暫,而有一些聲音(例如:持續的喇叭聲、飛機引擎聲)則可以維持比較長的時間,它們的時態特性就有很大的不同。人耳是一個非常精密的系統,甚至可以辨識幾毫秒內時態特性上的不同。

聽覺

聽覺

 我們的聽覺系統,除了聽到聲音時,可以辨識聲源外;還能將聲音的物理特性(空氣分子振動)轉譯成神經訊息,再傳送到大腦,然後結合以往的經驗成為有意義的聽覺訊息,才能對聲音做出適當的反應行為,例如:在馬路上聽到聲音,不只知道有車從哪一個方位來,大多數人也會知道那是車子的聲音,甚至可以辨別是腳踏車或卡車,決定是否需要閃躲。



人類的聽覺系統可分為周邊和中樞聽覺系統,周邊聽覺系統主要有外耳、中耳、內耳三個部份,內耳的耳蝸連接聽神經傳遞聽覺訊息到大腦。



聽力與外耳

外耳

聽覺歷程開始於聲波進入外耳,經過外耳道到達鼓膜,引起它振動。









聽力與中耳

中耳

鼓膜的振動在中耳透過耳朵內極小的三塊骨頭傳遞,這三塊骨頭組成聽小骨鏈。聽小骨鏈中的錘骨與鼓膜相接,鐙骨則與內耳耳蝸相接,錘骨和鐙骨之間以砧骨相連,在進入內耳之前,聽小骨鏈特有的傳遞使得經過中耳的聲音被放大,藉此補償聲波在耳朵內不同介質間傳遞的能量損失。





聽力與內耳

內耳

內耳聽覺系統包含充滿液體、狀似蝸牛殼的構造,叫做耳蝸(Cochlea),耳蝸內排滿了許多極小的毛細胞。當聲波由外耳傳入中耳轉換成機械能,再傳入內耳轉換成水波能後,這股能量會沿著耳蝸形成波動,耳蝸內數千個毛細胞隨之擺動,藉由毛細胞的擺動產生神經衝動,進而將聲音訊息傳至大腦,大腦理解了這些受聲音刺激引起的神經衝動,這些神經衝動才變為有意義的聲音。耳蝸上不同位置的毛細胞負責特定頻率的訊息傳遞,耳蝸基部的毛細胞負責高頻,頂部則負責低頻聲音的傳遞。


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