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人的发声和听觉—自然科学基础

【摘要】:(一)人的发声在人的颈部内有一种产生声音的结构,叫作喉。图3-3-5人的发音器官(二)听觉听觉是声波作用于听觉器官,使其感受细胞兴奋并引起听神经的冲动发放传入信息,经各级听觉中枢分析后引起的感觉。经过外耳道传来的声波,能引起鼓膜的振动。耳蜗是听觉感受器的所在处,与听觉有关。人类的听觉很灵敏,从每秒振动16次到每秒振动20000次的声波都能听到。位听神经由内耳中的前庭神经和耳蜗神经组成。

(一)人的发声

在人的颈部内有一种产生声音的结构,叫作喉。如图3-3-5所示,它的内部有一个空腔,称为喉腔,喉腔中部连着两块能够振动发声的肌肉——声带。它们紧密地并列在一起,而且像橡皮筋一样,拉得越紧,反弹的声音越大。在两根声带中间有一条裂缝,叫作声门裂。随着声带的一紧一松,声门裂也忽长忽短,忽大忽小。平时你在呼吸时,声门裂是半开的,这时,两根声带互相分离,处于松弛的状态,于是空气从两块肌肉间较大的空隙中通过,所以,呼吸的声音非常轻。而当你准备发出声音时,总要先吸一口气然后暂时停止呼吸。这时,松弛的声带被喉部的肌肉上下拉紧,相互靠拢,声门裂变得又细又长,只留下一道窄小的缝隙。因为屏气的时候,气流都积在气管里,气管内的压力一时间大大增加,等到你放掉这口气时,被久压的气流会迅速地冲向声带并试图从这条细缝中穿过,这就像给气球放气一样。

空气使得声带发生振动,而且这种振动还会使喉腔里的空气也一起动起来,因而发出了嗓音。嗓音的高低、粗细是由声带的紧张程度、呼出的气体多少决定的。青少年声带比较娇嫩,如果说话时间过久,它会发生充血现象,声音会变得嘶哑。所以,为了使自己有一副美妙的歌喉,一定要注意保护嗓子。

图3-3-5 人的发音器官

(二)听觉

听觉是声波作用于听觉器官,使其感受细胞兴奋并引起听神经的冲动发放传入信息,经各级听觉中枢分析后引起的感觉。外界声波通过介质传到外耳道,再传到鼓膜。鼓膜振动,通过听小骨传到内耳,刺激耳蜗内的毛细胞而产生神经冲动。神经冲动沿着听神经传到大脑皮层的听觉中枢,形成听觉。

人耳包括外耳、中耳和内耳三部分(见图3-3-6)。听觉感受器和位觉感受器位于内耳,因此耳又叫位听器。外耳包括耳郭和外耳道两部分。耳郭的前外面上有一个大孔,叫外耳门,与外耳道相接。耳郭呈漏斗状,有收集外来声波的作用。它的大部分由位于皮下的弹性软骨做支架,下方的小部分在皮下只含有结缔组织和脂肪,这部分叫耳垂。耳郭在临床应用上是耳穴治疗和耳针麻醉的部位,而耳垂还常是临床采血的部位。外耳道是一条自外耳门至鼓膜的弯曲管道,长约2.5~3.5 cm,其皮肤由耳郭延续而来。靠外面三分之一的外耳道壁由软骨组成,内三分之二的外耳道壁由骨质构成。软骨部分的皮肤上有耳毛、皮脂腺和耵聍腺。

图3-3-6 耳的结构

鼓膜为半透明的薄膜,呈浅漏斗状,凹面向外,边缘固定在骨上。外耳道与中耳以它为界。经过外耳道传来的声波,能引起鼓膜的振动。

鼓室位于鼓膜和内耳之间,是一个含有气体的小腔,容积约为1 cm3。鼓室是中耳的主要组成部分,里面有三块听小骨:锤骨、砧骨和镫骨,镫骨的底板附着在内耳的卵圆窗上。三块听小骨之间由韧带和关节衔接,组成听骨链。鼓膜的振动可以通过听骨链传到卵圆窗,引起内耳里淋巴的振动。

鼓室的顶部有一层薄的骨板把鼓室和颅腔隔开。某些类型的中耳炎能腐蚀、破坏这层薄骨板,侵入脑内,引起脑脓肿、脑膜炎。所以,患中耳炎要及时治疗,不能大意。鼓室有一条小管──咽鼓管,从鼓室前下方通到鼻咽部。它是一条细长、扁平的管道,全长约3.5~4 cm,靠近鼻咽部的开口平时闭合着,只有在吞咽、打呵欠时才开放。咽鼓管的主要作用是使鼓室内的空气与外界空气相通,因而使鼓膜内、外的气压维持平衡,这样,鼓膜才能很好地振动。鼓室内气压高,鼓膜将向外凸;鼓室内气压低,鼓膜将向内凹陷,这两种情况都会影响鼓膜的正常振动,影响声波的传导。人们乘坐飞机,当飞机上升或下降时,气压急剧降低或升高,因咽鼓管口未开,鼓室内气压相对增高或降低,就会使鼓膜外凸或内陷,因而使人感到耳痛或耳闷。此时,如果主动做吞咽动作,咽鼓管口开放,就可以平衡鼓膜内外的气压,使上述症状得到缓解。

内耳包括前庭、半规管和耳蜗三部分,由结构复杂的弯曲管道组成,所以又叫迷路。迷路里充满了淋巴,前庭和半规管是位觉感受器的所在处,与身体的平衡有关。前庭可以感受头部位置的变化和直线运动时速度的变化,半规管可以感受头部的旋转变速运动,这些感受到的刺激反映到中枢以后,就引起一系列反射来维持身体的平衡。耳蜗是听觉感受器的所在处,与听觉有关。人类的听觉很灵敏,从每秒振动16次到每秒振动20000次的声波都能听到。当外界声音由耳郭收集以后,从外耳道传到鼓膜,引起鼓膜的振动。鼓膜振动的频率和声波的振动频率完全一致。声音越响,鼓膜的振动幅度也越大。

鼓膜的振动再引起三块听小骨同样频率的振动。振动传导到听小骨以后,由于听骨链的作用,大大加强了振动力量,起到了扩音的作用。听骨链的振动引起耳蜗内淋巴的振动,刺激内耳的听觉感受器,听觉感受器兴奋后所产生的神经冲动沿位听神经中的耳蜗神经传到大脑皮层的听觉中枢,产生听觉。位听神经由内耳中的前庭神经和耳蜗神经组成。