环境心理学之听觉管理

第三节：听觉一、听觉刺激二、听觉生理机制三、人耳对声音频率分析四、听觉基本现象五、听觉尺度六、听觉现象在环境设计中应用环境心理学之听觉管理第1页一听觉适宜刺激频率在16

-

0Hz

声波是人耳适宜刺激，在这一范围之外次声涉及超声波是人耳所听不到。在听阈范围内，通常对1000

-4000

Hz

范围内中高频声音尤其敏感，对这一频率范围内较大强度声音耐受性也较高。老年人对高频声音感受性显著下降。环境心理学之听觉管理第2页声波物理特质是频率、振幅和波形。听觉音高、响度和音色均是对声波物理性质主观反应。声波传导路径：空气传导、骨传导。

环境心理学之听觉管理第3页二听觉生理机制(一)耳结构和功效耳朵由外耳、中耳、内耳三部分组成外耳包含耳廓和外耳道。它作用主要是搜集声音。中耳由鼓膜、三块听小骨、卵圆窗和正圆窗组成。三块听小骨指锤骨、砧骨和镫骨。锤骨一端固定在鼓膜上，镫骨一端固定在卵圆窗上。当声音从外耳道传至鼓膜时，引发鼓膜机械振动，鼓膜运动带动三块听小骨，把声音传至卵圆窗，引发内耳淋巴液振动。环境心理学之听觉管理第4页因为鼓膜面积与镫骨覆盖卵圆窗面积比为20：1，所以，声音经过中耳传音装置，其声压大约提升20倍～30倍。声音这条传导路径称为生理性传导。声音传导路径还有空气传导和骨传导。内耳由前庭器官和耳蜗组成。耳蜗是人耳听觉器官。耳蜗分三部分鼓阶、中阶和前庭阶。鼓阶与中阶以基底膜分开。基底膜在靠近卵圆窗一端最狭窄，在蜗顶一端最宽，这一点对听觉有主要意义。环境心理学之听觉管理第5页基底膜上柯蒂氏器包含着大量支持细胞和毛细胞毛细胞是听觉感受器。毛细胞细毛突入由耳蜗液所充满中间阶内。声音经过镫骨运动产生压力波，引发耳蜗液振动，由此带动基底膜运动，并使毛细胞兴奋，产生动作电位，从而实现能量转换。

环境心理学之听觉管理第6页(二)听觉传导机制和中枢机制毛细胞轴突离开耳蜗组成了听神经，即第八对脑神经。它先投射到脑干髓质，然后和背侧或腹侧耳蜗神经核形成突触。这些区域细胞轴突形成外侧丘系，最终终止于下丘离散区。从下丘开始，经过背侧和腹侧内侧膝状体，形成了两条通道。腹侧通道投射到听觉关键皮层(布鲁德曼41区)，背侧通路投射到第二级区。

环境心理学之听觉管理第7页近年来研究表明，听觉系统单个神经元编码声音频率(或音调)。不一样神经元对不一样频率有最大敏感性。普通来说，皮下神经核细胞对较宽频率敏感，而更高层次细胞对较窄频率敏感。人类听觉系统二级区可能对言语声音敏感

环境心理学之听觉管理第8页三人耳对声音频率分析人耳怎样分析不一样频率声音,科学家们提出了各种不一样学说。

(一)频率理论

由物理学家罗·费尔得1886年提出。这种理论认为，内耳基底膜是和镫骨按相同频率运动。振动数量与声音原有频率相适应。假如我们听到一个频率低声音，连接卵圆窗镫骨每次振动次数较少，因而使基底膜振动次数也较少；假如声音刺激频率提升，镫骨和基底膜都将发生较快振动。

环境心理学之听觉管理第9页底膜与镫骨这种关系，类似于电话机送话机和收话机关系。当我们向送话机说话时，它膜片按话音频率产生不一样频率振动，使线路内电流出现改变。在另一端，收话机薄膜因电流改变而振动，并产生与送话端频率相同语音。这种理论也叫电话理论。

不足：频率理论难以解释人耳对声音频率分析。人耳基底膜不能作每秒1000次以上快速运动。这是和人耳能够接收超出1000赫兹以上声音不相符合。环境心理学之听觉管理第10页2．共鸣理论赫尔姆霍茨提出。在他看来，因为基底膜横纤维长短不一样，靠近蜗底较窄，靠近蜗顶较宽，因而就像一部竖琴琴弦一样，能够对不一样频率声音产生共鸣声音频率高，短纤维发生共鸣；声音频率低，长纤维发生共鸣。人耳基底膜约有24000条横纤维，它们分别反应不一样频率声音。基底膜振动引发听觉细胞兴奋，因而产生高低不一样音调共鸣理论强调了基底膜振动部对产生音调听觉作用，因而也叫位置理论。环境心理学之听觉管理第11页但人们以后发觉，这种依据并不充分。人耳能够接收频率范围为20Hz-0Hz，最高频率与最低频率之比为1000：1，而基底膜上横纤维长短之比仅为10：1可见，横纤维长短与频率高低之间并不对应

环境心理学之听觉管理第12页3.行波理论20世纪40年代，著名生理学家冯，贝克西发展了赫尔姆霍茨共鸣向合理部分，提出了新位置理论——行波理论。贝克西认为，声波传到人耳，将引发整个基底膜振动。振动从耳蜗底部开始，逐步向蜗顶推进，振动幅度也伴随逐步增高。振动运行到基底膜某一部位，振幅到达最大值，然后停顿前进而消失。伴随外来声音频率不一样，基底膜最大振幅所在部位也不一样。

环境心理学之听觉管理第13页声音频率低，最大振幅靠近蜗顶；频率高，最大振幅靠近蜗底(即镫骨处),从而实现了对不一样频率分析。不过行波理论难以解释500赫兹以下声音对基底膜影响。当声音频率低于500Hz时,它在基底膜各个部位引发相同运动,并对毛细胞施加了相同影响.（但能够用频率理论解释）环境心理学之听觉管理第14页4.神经齐射理论韦弗尔提出。认为：当声音频率低于400赫兹时，听神经个别纤维发放频率是和声音频率对应，当声音频率提升，个别神经纤维无法单独对它作出反应，这种情况下，神经纤维将按齐射标准发生作用。不过，对于5000赫兹以上频率，神经齐射理论无法解释。声音超出5000Hz,位置理论是对频率进行编码唯一基础.

环境心理学之听觉管理第15页四听觉基本现象1.音调和频率关系：音调是一个心理量，它与声波物理特征频率改变不完全对应。在1000赫兹以上，频率与音调几乎是线性，音调上升低于频率上升；但在1000赫兹以下，频率与音调关系不是线性，音调改变快于频率改变2.音响和频率关系：在相同声压水平上，不一样频率声音响度是不一样。而不一样声压水平却可产生一样音响。

环境心理学之听觉管理第16页3.人听觉频率范围为16赫兹－0赫兹，其中1000赫兹－4000赫兹是人耳最敏感区域。4.声音掩蔽－一个声音因为同时起作用其它声音干扰而使听觉阈限上升。

掩蔽有几个：①纯音掩蔽，用一个纯音为掩蔽音，观察它对不一样频率其它声音影响；

②噪音对纯音掩蔽；③纯音和噪音对语音掩蔽。环境心理学之听觉管理第17页声音掩蔽依赖于声音频率、掩蔽音强度、掩蔽音与被掩蔽音间隔时间等。

兹伟克(Zwicher，1965)和沙而夫(Scharf，1965)等，用1200Hz声音作掩蔽音，改变它强度(从20dB～110dB)，然后观察它对其它声音掩蔽作用。结果发觉，与掩蔽音频率靠近声音，受到掩蔽作用大。频率相差越远，受到掩蔽作用就越小。环境心理学之听觉管理第18页频率太近，产生拍音。低频掩蔽音对高频声音掩蔽作用，大于高频掩蔽音对低频声音掩蔽作用。掩蔽音强度提升，掩蔽作用也增加。当掩蔽音强度很小时，掩蔽作用覆盖频率范围也较小；掩蔽音强度增加，掩蔽作用覆盖频率范围也增加。

环境心理学之听觉管理第19页耳聋种类及原因：传导性耳聋：是从耳鼓膜到内耳声音传输障碍造成。比如，疾病或创伤可能引发耳膜损坏或听小骨不能移动。可使用助听器，使声音增大变清楚。神经性耳聋：是因为毛细胞或听神经受到了损害造成。助听器无济于事。刺激性耳聋：是神经性耳聋一个特殊类型，是因为特殊工作、兴趣、经历所引发，即某种非常大声音损伤了耳蜗中特定区域毛细胞。比如猎人选择性耳聋。环境心理学之听觉管理第20页环境心理学之听觉管理第21页五、听觉尺度1人面对1人(1～3m2)，谈话搭档之间距离自如，因为二人关系亲密声音也轻；1人面对15～20人(～20m2)，这是保持个人会话声调上限；1人面对50人(～50m2)，单方面交流，经过表情能够了解个人反应；1人面对250～300人(～300m2)，单方面交流，了解个人面孔上限；1人面对300人以上(300m2～)，完全成为演讲，群众一体化，难以区分个人状态。

环境心理学之听觉管理第22页正常会话40-60dB提升声音会话60-80dB高声喊话80-100dB非常困难100-115dB会话不可能115-130dB环境心理学之听觉管理第23页人们所期望或允许室内噪声大小播音室25-30dB音乐室30-35dB医院、电影院、教室35-40dB公寓、旅馆、住宅35-45dB会议室、办公室、图书馆40-45dB银行、商店40-55dB餐厅50-55dB环境心理学之听觉管理第24页六、听觉现象在环境设计中应用人行为方式一样能够作为处理环境问题主要方法：麦当劳餐厅就善于利用声音和人行为之间关系，适时地对环境进行调控。人少时，音乐轻柔，光线明亮，很多人喜欢在此读书看报或者聊天，从侧面塑造了这一场所文化形象；而人多时候，音乐节奏加紧，音量加大，在促进食欲同时，也加紧了人们进餐速度，从而提升了座位周转。环境心理学之听觉管理第25页为了充分制造游人与动物声音亲密接触机会，必须尽可能地保全和培育动物声音要素。在声景观设计阶段，就应该结合视觉景观设计和规划，采取零设计方法。充分考虑用地自然环境保全和再生，用景观生态学理论作为指导，创建丰富多样生境系统，为鸟类等小动物提供栖息、迁徙、觅食、繁衍等生存条件环境心理学之听觉管理第26页扬州个园冬山是用纯白宣石堆叠而成，远远望去，好像刚下过一场雪，上下全是积雪，使人感到寒气逼人。冬山后面开了24个“风音洞”，风吹入孔洞呼呼作响，好像冬天里北风在咆哮，加深了意境。

环境心理学之听觉管理第27页听水声青岛海滨广场一个方案设计中设置三个铜制巨型麦克风，寓意听大海声音。虚实对比。环境心理学之听觉管理第28页日本园林中水琴窟是利