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如何感知和谐的音乐

查字典物理网 2012-12-29

本期我们向读者介绍的是有关听觉的知识。在人体所具有的所有感觉中，听觉可能是最有吸引力的了。因为作为听觉器官的耳朵不仅是一件非凡的微工程学作品和环境定位系统，而且它还能使我们欣赏到人类天才的杰作──音乐。就像柏拉图曾经说过的那样：“耳朵夫生就是来聆听和谐的乐章的。”

当然，通过耳朵我们听到的不仅仅是和谐、悦耳的声音。事实上，我们时常也会受到各种噪音的干扰，这些噪音使我们产生种种难以忍受的烦恼，甚至给我们的健康带来极大的损害。

令许多人感兴趣的是，耳朵有着什么样的结构，在这个如此精致的器官内听觉是如何产生的，是什么原因使我们能感受到悦耳的音乐和难忍的噪音？听觉器官是一个复杂的系统，我们试着在图示的帮助下回答上述问题。

耳朵有许多令人感兴趣的地方，例如机械振动如何通过它转化为传向大脑的电信号，听觉系统是如何辨别不同声音的。

人类凭借听觉器官，接受并分辨各种不同频率、不同强度、不同音色和不同方向的声音。人类听觉器官在长期进化过程中，得到了高度发展。人耳能接受的声音频率范围是16～2万赫兹。正常人的耳朵大约可分辨出40万种不同的声音，这些声音有些微弱得只能使耳膜移动相当于氢原子直径的1／10。

耳是听觉器官的统称。人耳可分为外耳、中耳和内耳（见图1），连同听神经和大脑预叶皮层中的听觉中枢等部分构成听觉系统。听觉的声学过程发生在外耳、中耳及内耳的耳蜗部分，听觉的神经过程发生在耳蜗的感受器部分、听神经和听觉中枢。外耳和中耳起收集、放大和传导声波的作用，是听觉系统的传音部分。内耳起接受声波刺激，产生神经冲动的作用，神经冲动沿着听神经传到大脑皮层的听觉中枢后产生听觉。

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