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第七章 感觉
第三节 听觉
一、听觉刺激
听觉是由物体的振动所产生的声波，作用于人(或动物)的听觉器官后产生的一种心理现象。
(一)声波的特性
听觉的适宜刺激是声波，它是由一定介质传播的疏密波。听觉研究中接触到的声音可分为纯音和复合音。
1、纯音
纯音是单一频率的声音，是单纯的正弦波形式。
2、复合音
复合音是由多个不同频率所组成的声音。任何复合声都可以分解为几个频率不同的纯音。按照组成复合音的各纯音的频率之间的关系，可以把复合音进一步分为三种：音乐声，噪音和语言声。
(1)音乐声：组成音乐声的各纯音的频率之间的关系是简单的倍数关系，是有周期性的振动，具有可重复波形。
(2)噪音：组成噪音的各纯音频率之间没有整数倍的关系，是非周期性的，具有不规则的波形。
(3)语言声：是乐音与噪音的复合音。元音是有周期性的，辅音是非周期的。
(二)声音的发生率控制
随着电子技术的发展，已经有了系统的电发声设备。有各种规格型号的信号发生器，包括高低频信号发生器、噪音信号发生器，同时还有各式录音机记录语言声和电信号。
(三)声音的测量
1、测量的单位
(1)频率：是单位时间(秒)周波的数目
(2)强度：声音的强度可以用能量单位或压力单位来表示，现在国际上通用将1000赫兹的听觉阈限的强度0.0002微巴定为基准，其余所测量的声压与这个基准比值的对数取为贝尔单位，贝尔的十分之一为分贝尔(dB)，因此声压级的计算公式写作：
NdB=10lg(I/I0) I为能量单位
NdB=20lg(P/P0) P为压力单位
(3)相位：对于某些复杂的声音，除考虑频率及强度还必须考虑合成复杂声波的不同相位。
2、用于测量声音的仪器
对于声音频率的测量可以用频率计;对于声音强度的测量一般用声级计。除上述仪器外，还有示波仪，声谱仪，声图仪和语图仪等声学仪器，可用于对声音的波形、频率、音色、音长等复杂成分进行分析和测量。
二、听觉现象及其测定
(一)音高
1、音高的测量
音高又称音调，是对频率属性的反映，是一个心理量。引起因高感觉的频率在16Hz到22000Hz之间。音高的单位是美，规定1000赫兹、60分贝的音高为1000美。
2、音高与强度的关系
音高在一个轻微的程度上依赖于声音的强度。在说明一个声音的音高时，好以一个标准的响度水平做参考，一个常用的标准就是40分贝的影响水平。
3、音高与刺激持续时间的关系
持续时间以另一个不同的方式影响音高。表现在刺激频率的临界时间。
4、音高于被试个体的关系
音高感觉的个体差异很大。
5、音高的差别阈限
(二)响度
1、响度的范围和测量
响度主要是由声波的强度(振幅)所决定的心理量，反映了刺激的强烈程度，其单位是宋。规定1000赫兹的纯音其强度为40分贝时所产生的响度为1宋。响度主要是声压的函数，但也与频率和波形有关。
2、响度与频率的关系
响度感觉相同，其物理刺激(声压线)强度却随着频率的不同而异。等响曲线。
3、响度与刺激持续时间的关系
一个恒定的刺激所引起的响度感觉在200或300毫秒内增大。
4、响度的差别阈限
响度的差别阈限因刺激的强度与频率不同而变化。
5、响度与听力
不同被试的听力不同，个体差异很大。同时听力也随年龄因素而变化。
(三)声音的掩盖
声音的掩盖是一种听觉现象，即一个声音的存在使另一个声音的强度阈限的现象。
1、纯音对纯音的掩盖
2、噪音对纯音的掩盖
3、非同时性掩盖
4、其他掩盖
(四)疲劳和适应
1、疲劳
听觉疲劳指达到一定强度的声波连续作用于听觉器官以后，引起对其他频率的声波感受性降低的现象。通常是把阈限的量作为疲劳的指标，称为“暂时阈移”(TTS)。
(1)疲劳声的强度
疲劳声的强度越大，TTS越大。
(2)疲劳声作用时间
一般地，TTS按声音作用时间的对数增加。
(3)被影响声的频率
通常在高频显著，而疲劳声在低频时作用大于高频。
(4)听力的恢复过程
(5) 在疲劳声作用停止两分钟之内，TTS有不规则的变化，这表明存在不止一种类型的恢复过程。
(6)研究疲劳的意义
2、听适应
听觉适应在感觉上的表现是声音的响度在刺激作用初几分钟内有所下降，随后比较
稳定在一个水平上，适应发展快是在声音作用后1-2分钟，恢复也很快。听适应与听疲
劳是有区别的。听适应的测定方法为响度平衡法。
(五)声音的相互作用
1、音色
音色随陪音及附加振动成分数目的多少而不同。
2、拍音(升沉)
两个声音的频率相近而同时呈现，便产生拍音(升沉现象)
3、差音与和音
当两种不同频率(一般相差28赫兹以上)的声音同时作用于听觉器官时，还感觉到两种频率之差或两种频率是和的第三种声音，又称联音。
三、听空间知觉
(一)声音方向定位线索
1、双耳的时间差异
2、双耳的强度差异
3、连续乐音场合下的双耳相位差
4、视觉对听觉方位判断的影响
(二)听觉空间向定位的实验方法
(三)距离知觉
四、语音知觉
(一)语音及其声学特点
语音的成分有元音、辅音和特殊的语音，如汉语的声调。组成语音的元素有音调、音强、音色和音长。
1、元音分析
2、辅音分析
3、语音四要素
(1)声调，是发生时声带振动济贫所高低变化产生。
(2)音高，主要决定于语音的频率。
(3)音强，音的响度不一定跟它的强度成正比。
(4)音长
4、语音的统计特性
(二)语音知觉实验
1、清晰度
2、语音可懂度
(三)语音知觉声学线索和语音知觉的范畴性
1、语音知觉的声学线索
2、语音知觉的范畴性
(四)语音知觉的生理机制与语音知觉理论
1、语音知觉的感受野
2、大脑半球的专门化呈不对称性
3、语音知觉理论有动觉论和听觉论
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