人耳听觉系统（一）

goldzhou

今后，只要我有空，就发一些关于人的耳朵生理结构类的文章。还有不少内容待发。
    人耳的听觉过程是一个复杂的生理过程，它直接和人耳的机械结构和听觉神经系统特点有关。
人耳特性与人的眼睛特性一样，是非常惊人的。任何一种高精尖的物理仪器对它都会望尘莫及。人耳能经得起自然界最强的声音（有时高达2e3～2e4Pa）,同时也能感觉到极微小的声音。例如，对于一个20岁左右健康（当然包括人耳）的年轻人，他可听到的最小声压约为2e-5Pa，这只有一个大气压的五十亿分之一。这种极微小的声压，在频率接近1000Hz时，使人耳鼓膜产生数量级仅为1e-9cm的位移，这个距离小于氢分子直径的十分之一。
更惊人的是，人耳听觉系统不仅是一个极灵敏的“传声器”，而且还具有“声分析器”的作用，对声音有相当大的选择本领。例如，在噪声场中，人们能够听出某些特殊频率的声音，能够选择出所需要的声音信息，就好像有一组十分可靠“声滤波器”一样。与此同时，人耳听觉系统还具有判别声音响度、音调和音色的本领。
人耳听觉机构
  人耳听觉机构实际上与人的眼睛的视觉机构的复杂程度差不多。人耳听觉机构由具有不同作用的3部分组成，即外耳、中耳和内耳。图1-4示出了普通人耳的生理结构示意图。

图1-4
   外耳包括耳翼和外耳道。声音通过外耳道进入耳内。外耳腔腔体在听觉的中频段（3000Hz）左右产生共鸣。
   在外耳道的末端，有一薄膜，称作鼓膜。鼓膜及鼓膜以内称为中耳。中耳由鼓膜和3块听小骨，即锤骨、砧骨和镫骨，是相互衔接的。声波由外耳道进入后推动鼓膜振动，由于声振动的作用使连接于鼓膜的3个听小骨也随之振动。卵形窗内是一个卵形锥体，它是声音进入内耳的正常通道。听小骨的振动就是通过镫骨与卵形窗上的弹性膜传入内耳的。整个中耳起“阻抗变换器”的作用。它使低阻抗的空气和从鼓膜开始直至耳蜗中的淋巴液高阻抗进行匹配。


图1-5
   内耳是人耳听觉系统和听觉器官中最复杂和最重要的部分。内耳中有一个专司听觉的部分，它是一个螺旋形的圆通道，称作耳蜗。耳蜗是一个有骨质所组成，具有蜗牛形状的中空器官，内部充满一种无色的淋巴液体。另外，耳蜗处还有一个也是被弹性膜遮住的称为圆形窗的小孔。圆形窗的作用相当于一个施压装置。在内耳中，接受声音振动后，起“感觉”部分的是一个螺旋线似的胶质薄膜，称为基底膜。这是一个十分重要的振动膜，它从卵形窗直到耳蜗顶端沿耳蜗的整个通道分布着。图1-5为内耳示意图。耳蜗中的淋巴液被基底膜分隔成两部分，只是在耳蜗基底膜的底端蜗孔处被分隔的两部分淋巴液才混合在一起。沿基底膜表面分布着专司听觉的毛状神经末梢约25000条，其中最重要的听觉神经主干为前庭神经和蜗神经。图1-6为人耳听觉结构的等效模拟框图。

1-6