(一)聽覺刺激及其效應
空間任何一個物體振動時，都影響周圍空氣周期性的壓縮和稀疏，這就產生了聲波。聲波是聽覺的適宜刺激。
任何一個聲波都有其特殊的波長、振幅和波形。波長的長短和發聲物體振動頻率成反比。頻率就是每秒鍾振動的次數。頻率越高，波長越短。振幅的大小表示振動的強度，振動越強，其聲波的振幅越大。每一種聲音都有其特殊的波形，有簡單和複雜兩種形式。簡單的形式如音叉的聲音就是純音。物理學上用頻率和振幅兩個特征來說明純音的性質。複雜的波形是由幾個簡單的波形融合而成。不同頻率和振幅的純音相混合可以獲得一切聲音，由這些純音混合而成的聲音稱為複音(如樂器的聲音)。
全部聲音按照它們是否有周期性而分成兩類，即樂音和噪音。樂音是周期性的聲音振動。如音叉聲、提琴聲、歌唱家的歌聲等屬於樂音。噪音是非周期性的聲音振動。如流水聲、敲打聲、沙沙聲等屬於噪音。
人的聽覺器官對每秒16——20，000次振動的聲音能發生聽覺的反應。而對400——1，000次振動的聲音的感受性最大。在每秒16次以下和20，000次以上，無論強度多大也聽不到聲音。音強超過140分貝時，便在耳膜引起壓疼覺。
聲波具有三種物理特性：即振動頻率、振幅和波形；在心理學上聽覺與此相應，也有三種特性：即音調、響度和音色。
音調：主要決定聲波每秒振動的次數，即聲音的頻率。頻率越大，音調越高。如拉胡琴時，手越往下揪，發出的樂音越尖厲，也就是說它的音調越高。一般來說，女同誌的音調比男的高，童聲的音調比成人高。
人的聽覺團限差異較大，特別是年齡因素影響最大。由於年齡增高，音高部分的感受性就越來越降低。聽覺的差別感受性表現在甚至每秒幾次振動的差異也能為我們覺察。如對音樂聽覺十分發達的人來說，中等高度的音的差別閡限為1／20到1／30半音。這就是說，這個人能在鋼琴的兩個相鄰近的健之間辨別出20到30個中間的音來。
響度：主要決定聲音振幅大小。如敲鑼打鼓時，用力大，鑼麵或鼓皮振幅就大，聲音就很響；輕輕敲打振幅就小，聲音就輕。我們主觀上感覺到聲音的強弱程度，這就是響皮。響度是聲波強度的心理反應。
響度和聲強是不同的。聲強是聲波能流的密度，是聲波強弱的客觀反映，是可以通過聲學儀器來測定的。而響度是人們對聲強的主觀感覺，不能用任何儀器來測定。但響度的增高是以聲音的物理強度為轉移的，根據韋伯——費希納定律，響度同強度的對數成正比，由於響度與聲音強度是對數關係，因此聲音強度增加10倍時，響度才增加1倍。
音色：如管弦樂隊合奏中胡琴、笛子和其他樂器發出的樂音，即使音調和響度都相同，我們還是可以把胡琴、笛子和其他樂器聲音分辨出來，我們能夠聽出熟人說話的聲音；這些都是由於音色的原故。
最簡單、最單一振動所產生的聲波為純音，如音叉的聲音就是純音。樂音不是純音，一切樂音聲源的振動都是比較複雜的。但是樂音是由若幹個頻率和振幅都不同的純音合成的，這種由許多純音所組成的聲音，叫做複音。在複音中總有一個振幅員大、頻率最低的純音，這叫做基音。其他純音的振幅都比基音的振幅小，而複音頻率都是基音的整數倍，這些音叫做倍音。因此複音是由一個基音和若於個倍音組成的，音色決定於倍音的多少和它的相對強度。
(二)聽覺器官及聽覺的產生
聽覺器官
作為聽覺器官的耳，由外耳、中耳和內耳組成。
外耳：包括耳廓和外耳道、耳殼。外耳為聚音裝置。聲波通過外耳道達到鼓膜。
中耳：為傳音裝置。在鼓膜後麵，耳蝸前麵，包括鼓膜和鼓室。鼓膜呈鬥獎狀中心突向鼓室。鼓室內有錘骨、砧骨和短骨三塊小骨(統稱聽小骨)互相聯接，組成一個骨質鏈條。錘骨的長柄同鼓膜相連，橙骨的末端的底板嵌在內耳卯圓窗上，共同形成一個傳遞聲波的杠杆。
中耳鼓室的另一個重要結構是咽鼓管。它把鼓室和咽腔溝通起來，從而同外界大氣溝通，以調節鼓室內氣壓使之和大氣壓相等，這是保證鼓膜正常張力的必要條件。
內耳：又稱迷路，為感音裝置。由三個半規管、前庭和耳蝸組成。耳蝸和聽覺關係極為密切。
耳蝸有兩層膜、三個通道、兩個窗和一個感受器。
兩層膜：耳蝸正中有基底膜，由24，000條橫纖維組成。基底膜的上方有雷氏膜。
三個通道：基底膜把耳蝸分為三個通道，即前庭階、鼓階和蝸管。聲感受器在蝸管中，三個通道中均充滿淋巴液。
兩個窗：前庭防底部有個卵圓窗，亦叫前庭窗；鼓階底部有正圓窗。
一個感受器：在耳蝸的基底膜上有科蒂氏器，亦叫聽感受器。它由基底膜上的一排內側毛細胞和四排外側毛細胞以及一些支持細胞組成，毛細胞就是聽覺感受細胞。
聽覺的產生
聽感受器稱科蒂氏器，在科蒂氏器上的毛細胞是感覺細胞，它們都在內耳的耳蝸。因此，聲音必須傳入內耳，才能引起聽覺。
在空氣中運動的聲波，由耳廓收集經過外耳道首先作用於鼓膜。從鼓膜的後麵開始就是中耳，中耳通過咽鼓管同鼻咽相連，使來自外部和中耳的壓力取得平衡。鼓膜的振動通向內耳小孔(卵圓窗)，內耳有螺旋狀的骨組織——耳蝸。耳蝸在正中心分為兩部分，其中以小孔相通連。第二部分的末端同樣也有以膜覆蓋著的小孔(正圓窗)。耳蝸內部充滿著液體，空氣的振動引起鼓膜的振動，從而傳向聽小骨係統，並推至卵圓窗。這就推動耳蝸中的液體，引起正圓窗膜的振動，毛細胞頂端的毛同蓋膜接觸而被刺激，產生同聲波同頻率的電位變化，再刺激聽神經末梢，發出神經衝動(動作電位)，經聽神經到達大腦皮層穎葉上回，引起聽覺。
德國赫爾姆霍茲在1863年提出“共鳴學說”——一種聽覺學說。
他認為耳蝸基底膜上的纖維和周圍的耳液於起，起著象一組共振器(如鋼琴)那樣的作用。鉸長的纖維同較低頻率的聲波起共振，較短的纖維同較高的頻率的聲波起共振。共振的部位不同，就是耳蝸辨別聲音頻率的基礎。
上述理論有可取之處，但對一些事實難以說明，如聲音頻率辨別的廣大範圍和基底膜纖維長短的比例不相適應，基底膜纖維彼此很少孤立作用。
應當指出：共鳴學說稱為一種聽覺學說是不恰當的，隻能算作關於音高辨認的刺激過程的部分理論。耍建立完整理論，必須考慮分析器的中樞部分。
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