第一章:一个声学底漆
14。耳朵是如何工作的呢?
本章开始我们的研究心理声学——人类的身体和心灵感知前面讨论的声音的物理。我们开始与我们的主要感觉器官的声音,人耳。
劳斯·奇卡博士;阿克塞尔布罗克/CC 2.5
解剖学的耳朵
我们的主要器官用来感觉声音是耳朵。我们还可以听到从一个较小的程度上通过头骨的颞骨,使某些听觉植入物和骨传导耳机的功能和智能眼镜。耳朵的结构可分为三个主要部分:外耳开始的羽片(也称为耳廓),中耳,内耳。
耳朵的外部结构负责,在某种程度上,帮助我们把原始位置的声音,无论是领先或落后,高于或低于我们。它还有助于漏斗和聚焦声波在中耳和听觉运河。外耳也包含了听觉运河耳膜,终止,或鼓膜。听觉运河表现得像一个封闭管谐振器,放大2 - 5 kHz的频率范围。附加到另一边的耳膜,中耳(这是一个小空间的空气),三个小骨头或鼓膜处,锤骨、砧骨和镫骨(或锤砧和箍筋)。鼓膜处连接耳朵鼓囊性内耳结构称为耳蜗在一个叫做椭圆形窗口。鼓膜的支点/杆设计实际上放大的运动传播耳膜的卵圆窗耳蜗15倍倍左右。如果你曾经有一个中耳感染,空气空间可以装满液体,影响你听到的方式。此外,咽鼓管旨在平衡与中耳外部压力,所以当我们飞或者迅速改变高度,直到打开管平衡的东西,我们的听力也受到影响。
耳蜗,鼓膜的振动传输到椭圆形窗口然后转换成流体振动此举细毛,然后转换成电脉冲的发送听觉神经(也称为耳蜗神经)大脑在下面更详细地解释。灵活的圆形窗口膜(上图)提供救济的压力波通过耳蜗外运河的两个摆动。内耳,周围是骨头,还包含的半规管,功能比听力更平衡为目的。
耳蜗横截面:崩溃的耳蜗
耳蜗,因其snail-shell-like形状,是一种锥体管对数(镜像我们球场的看法,这也是对数),和圈子本身喜欢小提琴的滚动。的中道中心管纵向分为两钠基的充满液体的运河(鼓阶和前庭阶),加入的锥形接头,这样他们之间的流体可以扭转方向,因为它反映了从圆窗口的另一端。至关重要的基膜坐在表面potassium-based中道在鼓阶方面。鼓膜传播耳膜的振动附加在椭圆形窗口的耳蜗。由此产生的压力波沿着鼓阶的流体和底膜感觉到大约16 - 20000的毛细胞纤毛连接到它。这些毛细胞戳都从一个复杂的结构称为上下螺旋器的正后方底膜。底膜变薄和僵硬的方法结束的耳蜗,导致音高感知,因为它传送它下面的螺旋器的振动。是螺旋器将刺激头发细胞转化为神经冲动。由于耳蜗的锥形设计,波形的基膜峰值振幅在不同地点的路上与频率成正比,根据地方理论音高知觉,我们当前的最佳猜测我们更高的频率。
更高频率的峰值在较短的距离比低频率下管。毛细胞的峰值点给我们一个特定频率。人们认为一个音乐音高是被10 - 12毛细胞。由于锥形形状的耳蜗,遵循相同的对数频率距离之间的距离作为我们球场的看法(如八度是等距的位置)。这种安排负责较低频率的事实在同等或更高的振幅可以掩盖一个更高的频率,但在大多数情况下更高的频率相等或更高的振幅不能掩盖低频率。掩蔽实际上是一个非常复杂的现象受到了音高和音调内部或外部的振幅的关系关键的乐队讨论了在后面的一节。使用掩蔽现象优势减少所需的带宽和数字存储器生产near-high-fidelity音乐压缩perceptually-coded mp3等音频格式。频率通常会掩盖从编码完全消除,因为理论上他们不会被听到或错过。
似是而非的# 6:噪音性听力丧失(NIHL)
听力损失引起的接触被称为声音噪音性听力丧失。它可以导致偶尔甚至一次性接触极其响亮的声音。它也可以由于长期接触适度响亮的声音,例如从职业背景噪音。人们认为长期接触声音超过85 dBA可以导致NIHL。虽然即时损害可以发生在140分贝,疼痛或缺乏它不是一个好的指标对人类听觉的危险。优秀的噪音水平米可用于智能手机和经常显示短期和长期接触安全。损失的主要机制是永久性损伤耳蜗毛细胞的纤毛和,死,不再生。此外,曝光过度会导致炎症导致贫穷的耳蜗血流量这些结构。损失可能体现为一个等级频谱,以扩大和加深为损失变得更加深刻。最好的策略避免听力丧失是避免危险的接触,而这是不可能的,使用听力保护装置。近年来,许多公司开发了耳塞专门为音乐家努力减弱频率相同,所以结果不是一个扭曲的版本的非衰减的声音。除了听力损失外,其他非常严重的噪音性耳鸣、感知声音,没有声音的存在,可能是不停地响可能由于过度曝光。所以要小心,保护你的听力!
图:国际耳聋和听力损失的象征
确定一个通用阈值以上的困难之一的疼痛是鼓膜链可以加强或减弱stapedius肌肉的收缩。这提供了一种保护大声持续的声音,但不锋利的,突然的,比如一声枪响。这种反射效率远远低于在老年人,随着不同的口味,可以解释他们的容忍度较低的大声的音乐,以及听力损失的风险水平。
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