聲音與聽覺

　　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）。

　　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

　　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。

　　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。

　　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。

　　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。

　　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。