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)則運動，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，我們的耳朵會不會淹沒在永不停歇的一片噪音之中，永遠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。

　　從聲音的強弱來看，聲強低于聞閾10-12W/m和高于觸覺閾1W/m2的聲音我們聽不到�？梢娙硕鷮β曇魪娙醯母惺芤彩怯邢薅鹊�。

　　另外，我們的知覺還可以暫時與對聲音的感受分離，放過一些“經(jīng)過耳邊”的聲音，把它們當作“耳旁風”不予理會。比如，當我們注意看書時，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，我們也會立即聽到它。母親可以在很強的噪聲中熟睡，但當孩子頭一聲哭泣的時候，她會立即醒來。

　　我們?nèi)硕鷧^(qū)別兩個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的兩個音，它們相差3Hz時，我們才能分辨出他們的高低來。對更高的音，聽覺的分辨能力就更弱。如頻率為3000Hz時，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頻率值的相對偏差()。頻率分辨率因人而異，受過音樂訓練的人比一般人要靈敏得多。就是對同一個人，頻率分辨率也隨著音高和響度而變化。實驗表明，一般情況下，對于中等強度的純音，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個不同頻率的聲音。人耳對400Hz左右的音，分辨能力最強，只要相差1Hz，就能區(qū)分開來。

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

（育路中小學教育）