第三章 感觉
视觉中的时间因素
视觉适应,分暗适应和明适应。暗适应时间较长,而明适应进行很快,时间很短暂。红色眼镜因为红光不能漂白杆体细胞的视色素,可加快暗适应过程。
后像:正后像和负后像。颜色视觉也有后像,一般为负后像。
闪光融合:刚刚能引起融合感觉的刺激的最小频率叫闪光融合临界频率。费里—波特定理是指亮度和闪光融合频率的对数呈线性关系。亮度中等时,闪光融合频率随闪光照射视野区域的扩大而增加。
视觉掩蔽:在某种时间条件下,当一个闪光出现在另一个闪光之后,这个闪光能影响到前一个闪光的觉察。
听觉
1、听觉刺激
声波的物理特性包括频率,振幅和波形。
人耳能接受的振动赫兹为16Hz~20000Hz,低于或高于又叫次声或超声波。 振幅越大压力越大,测量声音的强度水平用声压水平SPL,单位为分贝dB 声波的物理特性决定力听觉的基本特性,即音调,音响,音色。
2、听觉的生理机制
耳朵由三部分组成:外耳,中耳,内耳。外耳:包括耳廓和外耳道,收集声音。中耳:包括鼓膜、三块听小骨、卵圆窗和正圆窗。
声音经中耳的传音装置,声音大约提高了20~30倍,为生理性传导。还有空气传播和骨传播,骨传播排除了体内各种噪声的影响。
内耳包括前庭器官和耳蜗。 耳蜗是人的听觉器官,包括三部分,鼓阶、中阶和前庭阶,分隔鼓阶与中阶的基底膜上的柯蒂氏器的毛细胞是听觉的感受器。
听觉系统的单个神经元编码声音的频率(音调),不同的神经元对不同的频率有的感受性。
3、听觉的基本现象
(1)、音调
人耳最敏感的声音频率范围是1000~4000Hz,音乐的音调一般在50~5000Hz,言语的音调一般在300~5000Hz之间。
人耳能觉察到的频率变化范围是0.3%,也就是人耳能分辨出1000~1003Hz两种音调的差别,即音调的差别阈限。
1000Hz以上的声音频率与音调的关系几乎是线性的,以下不是线性,音调的变化快于频率的变化。
音调不仅决定于频率的高低,还受声音的持续时间、强度和复合声音的影响。
(2)、人耳对声音频率的分析理论
频率理论:罗·费尔提出的,认为内耳的基底膜是和镫骨按相同频率运动的。振动的数量与声音的原有频率相适应。但有局限,人耳基底膜不能作1000Hz以上的快速运动,与人耳能接受超过1000Hz以上的声音不符。
共鸣理论:赫尔姆霍茨提出的理论,主要根据是基底膜的横纤维具有不同长短,因而能对不同频率的声音发生共鸣。声音频率高,短纤维发生共鸣;声音频率低,长纤维发生共鸣,也叫位置理论。
行波理论:冯·贝克西发展了共鸣学说,提出行波理论。声音传入内耳,引起整个基底膜的振动。振动从耳蜗底部开始逐渐向蜗顶推进,振动幅度也随着逐渐增高,到达基底膜某一部位时达到值然后消失。声音频率不同,振幅的位置也不同,频率越低,越接近蜗顶;频率越高,振幅越接近蜗底,从而实现对不同频率的分析。
神经齐射理论:韦弗尔提出。认为,声音频率低于400Hz时,听神经个别纤维的发放频率是和声音频率相对应的。声音频率高时,神经纤维按照齐射原则发生作用,来反应5000Hz以下频率较高的声音。
(3)、音响
对人来说,音响的下阈为0dB,上阈为130dB,物理强度为下阈时物理强度的100万倍。
声压超过情感阈限会使人产生痛觉。
(4)、声音的掩蔽
一个声音由于同时起作用的其他声音的干扰而使听觉阈限上升,叫声音的掩蔽。声音的掩蔽依赖于声音的频率、掩蔽音的强度、掩蔽音与被掩蔽音的间隔时间等。掩蔽音强度提高,掩蔽作用也增加。
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