2013初中物理專題分析:人的聽覺

　　我們生活在聲音的世界里，聲音無時(shí)不有，無處不在。而且，我們周圍的空氣在做永無休止的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，這就使空間各處的氣壓不斷地發(fā)生變化，這些氣壓的變化也產(chǎn)生微弱的聲波。這樣，我們的耳朵會(huì)不會(huì)淹沒在永不停歇的一片噪音之中，永遠(yuǎn)不知道什么是安靜呢?好在我們的聽覺有一定的限度。

　　從接受聲音的頻率來看，我們?nèi)祟惸苈牭降穆暡ㄊ穷l率范圍為20～2000Hz的可聞聲波。低于20Hz的次聲波和高于20000Hz的超聲波我們都聽不見。

　　然而，各個(gè)人的聽覺限度是不同的，尤其以年齡不同而差異顯著。如小孩最高可以聽到30000Hzg至40000Hz的聲音。隨著年齡的增長，能聽到的最高頻率也降低，50歲左右的老年人最高只能聽見13000Hz的聲音，而年逾花甲的老年人一般只能聽到1000～4000Hz的聲音。所以，小孩聽來非常熱鬧的世界，老年人卻覺得是沉寂的。

　　從聲音的強(qiáng)弱來看，聲強(qiáng)低于聞閾10-12W/m和高于觸覺閾1W/m2的聲音我們聽不到。可見人耳對(duì)聲音強(qiáng)弱的感受也是有限度的。

　　另外，我們的知覺還可以暫時(shí)與對(duì)聲音的感受分離，放過一些“經(jīng)過耳邊”的聲音，把它們當(dāng)作“耳旁風(fēng)”不予理會(huì)。比如，當(dāng)我們注意看書時(shí)，并沒有“聽見”桌上座鐘的嘀嗒聲。但是，一旦有我們感興趣的聲音即使它比其余的聲音都弱，我們也會(huì)立即聽到它。母親可以在很強(qiáng)的噪聲中熟睡，但當(dāng)孩子頭一聲哭泣的時(shí)候，她會(huì)立即醒來。

　　我們?nèi)硕鷧^(qū)別兩個(gè)不同頻率的聲音的能力也是有限的。頻率很接近的音，如1000Hz和1001Hz的兩個(gè)音，我們?nèi)硕�聽不出它們有什么不同，只有頻率為1000Hz和1003Hz的兩個(gè)音，它們相差3Hz時(shí)，我們才能分辨出他們的高低來。對(duì)更高的音，聽覺的分辨能力就更弱。如頻率為3000Hz時(shí)，兩音至少相差9Hz，我們才能區(qū)分開來，這種分辨能力是用“頻率分辨率”來表述的，“頻率分辨率”等于人耳剛可分辨的兩個(gè)頻率值的相對(duì)偏差()。頻率分辨率因人而異，受過音樂訓(xùn)練的人比一般人要靈敏得多。就是對(duì)同一個(gè)人，頻率分辨率也隨著音高和響度而變化。實(shí)驗(yàn)表明，一般情況下，對(duì)于中等強(qiáng)度的純音，平均的頻率分辨率大約為0.5%。依此推算，在20-20kHz范圍內(nèi)，人耳大約可以辨別出1500個(gè)不同頻率的聲音。人耳對(duì)400Hz左右的音，分辨能力最強(qiáng)，只要相差1Hz，就能區(qū)分開來。

　　前面講到的音調(diào)、響度、音色等都是人耳對(duì)聲音的主觀感覺，而頻率、聲強(qiáng)等才是客觀的物理量。生理聲學(xué)和心理聲學(xué)主要就是研究聽覺的客觀機(jī)制以及聲音的主觀感覺和聲音客觀量之間的關(guān)系。此外還研究失聰、助聽、掩蔽、雙耳定位等問題，為電聲設(shè)備、語言通信和噪聲控制提供重要數(shù)據(jù)。

（育路中小學(xué)教育）