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也可以影响视觉敏锐度。通过条件反射的强化，可以提高视
觉敏锐度，这样，就给敏锐度的训练提供了理论上的根据。实
验结果表明：经过训练，能改善在小视角 （距离加远）下对
飞机型式的辨别。有些受试者经过９天训练，成绩 （用距离
算）改进了三倍多。
第四节 听 觉
一 听觉的刺激
物体振动所发出的音波 （空气的周期性压缩和稀疏）是
听觉的适宜刺激。音波作用于听分析器而引起听觉。
最简单的音波是纯音。纯音是单一的正弦曲线形式的振
动。例如音叉的声音就是纯音。利用电子仪器 （音频振荡
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器）可以发出频率为２０—２０，０００次 C秒（赫）的纯音。物理
学上用频率和振幅（强度）两个主要特征来说明纯音的性质。
不同频率和振幅的纯音相混合可以获得一切声音，由这
些纯音混合而成的声音称为复音 （如乐器的声音）。
全部声音也可按它们是否具有周期性而分成两类：即乐
音和噪音。乐音是周期性的声音振动。纯音和以频率为简单
整数比例的纯音混合而成的复音，都属于乐音 （如音叉、提
琴音、歌唱家的歌声等）。噪音是非周期性的声音振动。流水
声、敲打声、沙沙声等都属于噪音。
听觉有音高、响度和音色的区别。这是同物理上对声音
的三个基本量度：频率、强度和振动形式相应的。
音高基本上决定于音波每秒的振动次数，即声音的频率。
频率越大，听到的声音就越高。在乐音中，音高是由第一个
基本音的频率决定的。
响度与声音的物理强度相对应。但在感觉上的响度与声
音强度（音强）之间的对应关系不是直接关系而是对数关系。
因此，响度的单位是分贝 （ｄ．ｂ．），它和音强的关系用下式
表示：
Ｎ （ｄ．ｂ．）＝１０ ｌｏｇ
其中Ｎ 为响度，Ⅰ为强度，Ｐ为音压。响度的单位是相对单
位而不是绝对单位。在公式中，Ⅰ为某一声音的强度 （用音
压或能量表示），而 ０Ｉ 则为听觉的绝对阈限强度。０
验求得的，是一个用来进行比较的单位。国际上通用的单位
为音压０．０００２达因 C厘米 ２（０．０００２巴）或能量为１０ －９尔格
ｌｏｇ ＝２０
Ｉ
Ｉ０
Ｐ
Ｐ
Ｉ 是根据经
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C厘米 秒。这是频率为１，０００赫的音波的绝对阈值。也就相
当于０ ． ．。由于音强与响度之间的关系是对数关系，因此，
当音强增如十倍时，在感觉上响度才增加一倍。
音色是把基本频率与强度相同但附加振动的成分不同的
声音彼此区分开来的特殊品质。复音的音高决定于基本音，而
音色却决定于陪音的成分，即全部陪音的数目及其相对强度。
在说明复音音色的时候，近来常引用声谱这一概念。声
谱是把组成复音的各种频率的音波振幅图列起来。从声谱图
的不同结构中可以区别不同的音色。
二 听觉器官和听觉的刺激过程
听觉器官的最外周是外耳，包括耳壳和外听道。耳壳起
收集音波的作用。音波通过外耳道达到鼓膜。鼓膜后面就是
中耳。中耳有砧骨、锤骨和镫骨组成的听小骨系统，音波使
鼓膜振动，鼓膜的振动通过听小骨系统继续向内传递，达到
镫骨所遮盖的通向内耳的小孔 （卵圆窗）。
音波通过中耳而被放大加强。因为鼓膜的面积（约６６毫米 ２）
２
比镫骨的面积（３．２毫米 ）大得多；而且三个听小骨的配置方式
也产生一定的放大作用，因此，通过中耳，单位面积的声压要加
强２５—３０倍。
除了通过外耳和中耳通道以外，声音还可以经由头部及身体
其它区域通过头骨传导到内耳。这种传导一般叫做骨传导。
内耳是螺旋状的骨组织，叫做耳蜗。在耳蜗的正中有基
底膜把耳蜗分隔成两部分。这两部分在耳蜗的顶部有小孔相
２
ｄ ｂ
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通。耳蜗内部充满液体（淋巴液）。空气的振动引起鼓膜的振
动，从而传向听小骨系统，经过卵圆窗，推动耳蜗中的液体，
振动在液体中传导，经过上部再穿过耳蜗顶端的小孔而传入
下部，达到下部向中耳端的正圆窗。这是音波在耳内传导的
整个路程。是人耳构造的模式图。
听感器受—— 科蒂氏器官—— 位于基底膜上。基底膜是
由大量的横纤维 （约２４，０００条）组成的。这些纤维的长度
由耳蜗的底部到顶部逐渐增大。科蒂氏器官是由支持细胞和
末端具有细毛的听细胞组成的。听神经即由科蒂氏器官的细
胞开端。
关于声音如何对感受器发生作用的问题，亦即声音如何
在内耳基底膜引起听神经兴奋的问题，还没有取得完全一致
的并能阐明全部听觉现象的理论。一向比较通行的是黑尔姆
霍兹的共鸣学说。
根据共鸣学说，认为感受声音振动的是基底膜的纤维。这
些纤维由于长短不同对不同频率的声音发生共鸣，象琴弦一
样。短的对高频率反应，长的对低频率反应。然后纤维的振
动转化为神经兴奋沿相应的神经纤维传到听觉中枢，引起不
同音高的听觉。按黑尔姆霍兹的原意认为每一种频率只有相
应的一条纤维反应。可是，这就对一些事实难于说明：如声
音频率辨认的广大范围和基底膜纤维长短的比例不相适应，
基底膜纤维彼此很少孤立作用。近年，有人利用活体 （豚
鼠）、人的耳蜗标本和人的耳蜗模型进行试验，直接观察的结
果表明在声音作用下，基底膜不是单一纤维振动，也不是驻
波或音波的简单复制，而是行波性质—— 音波引起整体基底
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膜的机械振动，但频率不同，在不同区域产生最大振幅 （高
音在耳蜗底部，低音在顶部）。音高的感觉决定于振幅最大部
分。
耳蜗对音高反应的定位性质为临床、电生理及生理解剖等多
方面的实验所证明。例如，有人用条件反射法在狗身上证明了耳
蜗的局部定位。实验是先给狗形成５０赫以上各种不同频率的纯
音及杂音的条件反射，然后破坏狗的一侧耳蜗。在狗恢复以后，再
局部地破坏另一侧耳蜗。由于局部破坏的位置不同，狗对不同频
率声音的反应就不同。有些频率范围的条件反射永远消失了。这
些频率范围和耳蜗破坏的位置是相应的。
应当指出，把共鸣学说或其它学说统称为听觉学说是不恰当
的。因为这些学说只是力图说明听分析器外周部分的换能机制问
题。只能算作关于音高辨认的刺激过程的部分理论。要建立完整
的听觉理论，必须考虑听分析器的中枢部分。
在音波振动变成耳蜗机械振动过程的同时，在耳蜗，机
械能量转变为电能量。利用电生理学方法，可以测量出耳蜗
在接受声音刺激时的交流电位。这种电位在形式上和频率上
完全复制这一声音的振动。利用电声学装置可以把这些电位
重行放大而获得原来刺激的声音。这就是所谓耳蜗的微音器
效应。
耳蜗电位如何引起听神经冲动，还是一个没有完全解决
的问题。一般意见认为，耳蜗电位本身就是一种电刺激，可
以引起听神经的兴奋。兴奋沿听神经经过听觉的皮层下中枢，
然后再传到皮层颞叶的听觉中枢。
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神经传导由于神经活动中有乏兴奋期（不应期），所以对频率
刺激的效应有一定的限制范围 （听神经的频率响应较高，但一
般也不能超过４，０００赫）。因此，考虑到中枢部分的听觉学说，就
有必要考虑兴奋在不同中枢水平上进行的时间 （兴奋的时间序
列）和空间 （基底膜不同位置和两耳来的兴奋）的总合和改组。
三 听 觉 现 象
（一）听觉的绝对阈限和差别阈限
测定听觉绝对阈限的办法，一般应用的有两种：一种是
声音通过耳机传给受试者，定出阈值后，再计算此时加到鼓
膜上的音压；另一种是在一个既隔音又没有回声的专门实验
室内，要受试者辨别声源传来的声音，找到刚可觉察的阈值
后，用仪器测量受试者头部中点�