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聲音的音色(timbre)反映了複雜聲波的成分。

純音只有一個頻率和振幅。

在複雜音調中,聽到的聲音的最低頻率被稱為基音,較高的頻率被稱為泛音或者和絃,它們是基音的簡單倍數。

噪音是沒有清晰的和基因頻率與泛音的簡單結構,噪音包含互相之間沒有系統關係的多種頻率,因為沒有基音所以感覺不到音調。

3、聽覺的生理基礎

(1) 聽覺系統

聲音的四個基本能量的轉換:

* 空氣中的聲波必須在耳蝸中的轉換為流動波;

* 然後流動波導致基底膜的機械振動;

* 這些振動必須轉換成電脈衝;

* 電脈衝必須傳入聽皮層。

耳蝸(cochlea)是充滿液體的螺旋管,基底膜(basilar membrane)位於中央並貫穿始終。當鐙骨振動位於耳蝸底部的卵圓窗時,耳蝸中的液體使得基膜以波浪的方式運動。(稱海浪波)

基底膜的波浪形運動使得與基底膜相連的毛細胞彎曲。當毛細胞彎曲時,它們刺激神經末梢,將基底膜的物理振動轉換為神經活動。

神經衝動透過聽神經(auditory nerve)的纖維束離開耳蝸。這些神經纖維與腦幹的耳蝸核相遇。

從一隻耳朵來的刺激傳遞到兩側的大腦。

傳導性耳聾,是由於空氣振動傳導到耳蝸時出現問題而引起的。

神經性耳聾,是耳中產生神經衝動或傳導到聽皮層的一種神經機制的損傷。

(2)音調知覺理論

地點說(place theory)赫爾姆霍茲於1800年提出。貝克西修正。

不同的頻率在基底膜的不同位置上產生它們最大的運動。對高頻率的音調來說,聲波產生的最大運動區域位於耳蝸底部,也就是卵圓窗和正圓窗所在的位置。低頻率的音調來說,最大運動區域在相反的一端。音調的知覺取決於基底膜上發生最大刺激的具體位置。

頻率說(frequency theory),透過基底膜振動的頻率來解釋音調。基底膜的震動將引起同樣頻率的神經放電,神經放電的頻率就是音調的神經編碼。無法解釋高頻音的產生。

齊射原理(volley principle),齊射原理可以解釋高頻音的產生。一些神經元透過聯合的活動形式,或者稱為齊射,在刺激音調為乃至更高頻率的時候放電。

頻率可以說更好地解釋低於5000Hz的頻率的聲音編碼。地點說可以很好地解釋1000Hz以上的音調知覺。在1000Hz和5000Hz之間,兩種理論都可以應用。

(3)聲音定位

迴音定位法——發出的高音調聲波試探物體,並獲得關於物體的距離、位置、大小、結構和運動的反饋。運用聲音來判定物體的空間位置是基於兩種機制來實現的:對到達每隻耳朵的聲音相對時間和相對強度的測量。

* 聽覺系統的神經元會在兩耳之間產生特定時間延遲的時候特異性地放電。大腦運用這種到達時間的不對稱性資訊來對空間中的聲音源做出精確的估計。

* 強度差取決於相對頭而言的音調波長的相對大小。波長大、頻率低的聲音事實上沒有表現出強度差異,而波長小、高頻率的聲音則表現出可測量的強度差異。當聲音到達兩隻耳朵時,大腦再次利用特異性細胞來探測細胞差異。

四、其他感覺

1、嗅覺

有8個物質分子就可以發起一個神經衝動,不過至少要刺激40個神經末梢才能聞到那個物質的氣味。

神經衝動將嗅覺資訊傳遞到大腦中前額葉下部的嗅球(olfactory bulb)。

氣味刺激產生嗅覺的過程開始於化學物質流入嗅神經元的離子通道。

資訊素(pheromones)是特定物種內一種用來傳遞性感受性、危險、領地分界和食物源等資訊的化學物質。

人類也能夠分泌和感受資訊素類物質的能力。

2、味覺

吃飯的時候,味覺和嗅覺常常緊密地聯絡在一起而共同起作用。

單個感受細胞對於四種基本味覺:甜、酸、苦和鹹中的某一個反應強烈。Umami是對於味精的味道感覺。

特定的味蕾產生反應,形成混合的甜、酸、苦、鹹等滋

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