首頁 牛津通識課:聲音

04 聽到聲音 Hearing Sound

聽力的範圍

能夠聽到聲音並不是一件稀奇的事情,因為強大的聲音會振動身體,就連單細胞生物也能感覺到。但是,能夠像人類一樣聽得那麽清楚,簡直就是奇跡。功率10~15瓦的聲音移動鼓膜的幅度比氫原子的直徑還小,即使是功率這麽小的聲音,我們也能夠輕鬆聽到。

我們能夠聽到的聲音的強度範圍也同樣令人驚異。人類可以聽到的聲音中,最安靜的聲音(聽力閾值,0分貝)和疼痛閾值(約130分貝)之間的差距十分巨大——130分貝,這個數值相當於價值1000億英鎊的便士數量(1013)。

我們還可以聽到相當廣泛的頻率範圍:大約10個八度,比鋼琴鍵盤還多幾個。而對於遠遠低於和高於這一頻率範圍的聲音,雖然我們無法真正聽到,但卻可以感覺到,這一點將在第6章做出解釋。我們對於聲音的頻率有非常好的辨別能力:大多數人都能察覺到大約1/4個半音的差異;在理想條件下,我們甚至能夠分辨大約1/12個半音的差別。相比之下,我們對聲音方向性的判斷能力則相當一般。即使在十分有利的條件下,我們也隻能確定水平方向10°左右、垂直方向20°左右的聲源的方向。在這方麵,許多其他動物都遠遠超過了我們。

也許我們所有聽覺能力中最令人驚歎的一點是,即使談話的聲音不到背景噪聲水平的10%(假設背景噪聲的頻率分布很廣),我們也能夠聽清楚:這遠遠超過任何機器的極限。

我們的耳朵有兩種功能:聽覺和平衡。平衡完全由半規管負責(見圖14)。耳朵的其餘部分就可以自由地根據我們的需求演化出最合適的係統。但我們的發聲器官卻不是這樣,作為人類進化過程中出現相對較晚的器官,它必須自己擠進臉頰和下巴之間,並與它們共享之前用於呼吸、進食、舔舐、吮吸、親吻和戰鬥的那些身體結構。不過,對一個訓練有素的演員或技藝嫻熟的歌手而言,他們的發聲係統可以像斯特拉迪瓦裏小提琴一樣完美地工作。