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室内,要受试者辨别声源传来的声音,找到刚可觉察的阈值
后,用仪器测量受试者头部中点位置上音的强度。根据不同
的测定方法,不同的研究者获得不尽相同的结果。但一般趋
向是一致的。
从图中可见,对1,000赫附近的声音的感受性最高。在
500赫以下和5,000赫以上的声音,需要大得多的强度才能
被感觉。而在16赫以下或20,000赫以上,强度无论如何增
大,都不能发生听觉。
从图中也可以看到,当音强超过140
db时,所引起的不
再是听觉而是不舒适的触压觉或痛觉。图中两条曲线所包围
的范围是正常人的听觉范围,它主要是由频率和响度这两个
因素所决定的。
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听觉阈限的测定给有关声学仪器的设计和耳科临床检查提
供重要的参考数据。我国解放后曾进行这方面的普查工作,获得
我国人听力特性曲线。在临床和一般听力测定中利用的曲线和上
述阈限曲线的表示法略有不同。检查用的测听器一般能发出频率
为64,128,256,512,1024,2048,4096,8192赫的音波,其
强度以上述阈限曲线的阈限值为零值。超过零值即表示受试者的
听力有所丧失。就是检查所得的一些听力曲线。
听觉的绝对阈限有相当大的个别差异。其中尤以年龄因
素的影响最大。由于年龄增加,高音部分的感受性就越来越
降低。
人的听觉器官的差别感受性是很高的,甚至每秒几次振
动的差异就能觉察。在音乐听觉比较灵敏的人,中等高度的
1 1
20 30
两个相邻的键之间辨出20个到30个中间的音来。
(二)听觉的适应和疲劳
跟视觉的适应比较,听觉的适应所需要的时间显得很短,
几乎立刻就恢复,因此在日常生活中很少觉察到听觉的适应
现象。但用专门的实验方法,还是可以测出在声音作用以后,
听感受性有短时间的降低。听觉的适应带有选择性:如果以
一定频率的声音作用于听觉器官,那么,它将不是同样地降
低对其它频率的声音感受性,而只是降低对该频率以及同它
相邻的频率的声音的感受性。响度加大,适应的范围也扩大,
这种现象跟声音加强时兴奋在听分析器皮层部分中的扩散作
用有关。
音的差别阈限为
到
半音,这就是说,一个人能在钢琴的
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听觉器官在长期听某种声音以后,对该声音的感受性就
降低。随着声音的停止,可以观察到感受性的恢复过程。这
个过程叫寂静的适应。一般经过10—15秒就完全恢复。
跟一般的适应现象不同,如果声音刺激延续时间不是太长
(如在100毫秒左右),可以观察到听感受性相当显著的改善。这
种改善现象的出现,是由于时间因素的累积作用。这种累积作用
是在分析器的中枢部分参与下实现的。因此,详细分析起来,在
短暂的声音作用下,时间因素对听感受性的影响,应当是首先提
高感受性到一定限度,再由于适应而降低感受性。
听觉的疲劳发生在声音较长时间 (如数小时)连续作用
后。这时,引起听觉感受性的显著降低。这种降低和适应不
同,它在声音停止作用后还保持较长一个时间。当同样疲劳
性刺激积年累月发生时,就会引起职业性听力降低或耳聋。
(三)声音的混合—— 拍音、混合音和掩蔽现象
如果两个声音同时落到人耳,由于两个声音的强度和频
率的关系不同,可以产生各种不同的现象。
如果两音同时到达,它们的强度大致相等,频率相差很
小,则可以听到的是两音频率的差数,这叫拍音。例如频率
各为256和257的两音将产生每秒一次的拍音。拍音是一种
音响起伏的声音感觉。
如果两音同时到达,强度大致相等,但频率相差较大,就
产生混合音。两音频率的差异从小到大的改变,即从引起拍
音到引起混合音的改变,中间要经过一个混乱阶段,在这阶
段中听到一些不悦耳的声音。混合音分两种:差音和和音,前
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者为两个原音频率的差,后者为两个原音频率的和。
混合音也可以从听觉感受上的愉快与否而区分为两种,
即和谐音和不和谐音。和谐音的两音振动数比例是简单的。如
乐音上第八度音 (C 和C′)的比为1∶2,第五度音 (C 和
G)的比是3∶2,所以是和谐的。而F和B之比则为32∶45,
比较复杂,是不和谐音。
如果两音同时到达而强度相差较大,就只能感受到其中
一个声音,这种现象叫掩蔽现象。声音的掩蔽现象在通讯工
程和军事、生产活动中有很大的实用价值,所以近年来受到
广泛的注意。
关于掩蔽现象大致可以分成三类:一种是纯音掩蔽纯音,
一种是噪音掩蔽纯音,还有一种是语音的掩蔽。在纯音掩蔽
纯音的情况下,与两音的频率及强度有一定关系。实验结果
表明:频率接近的掩蔽作用更大,低频率对高频率的掩蔽比
高频率对低频率的掩蔽大。假如以噪音为掩蔽音,纯音为被
掩蔽音,由于噪音一般包含全部频率,因此,可以预期,掩
蔽的变化对频率的依赖关系较少,而主要决定于强度。实验
结果证明了这一点。不同频率的纯音所得到的结果基本上是
一致的,掩蔽效应的主要决定因素是噪音和纯音之间的强度
差异。关于语言的掩蔽问题,将在言语一章讨论。
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第五节 肤觉、味觉和嗅觉
一 肤 觉
皮肤感觉是由物体的机械的和温度的特性作用于皮肤表
面而引起的。从生物学意义上说来,肤觉也是一种重要的感
觉。在儿童知觉发展的过程中,在确定对象的位置和形式上,
肤觉所起的作用是很大的。如果成人的视觉和听觉受到损坏,
也可以显著地看出肤觉的重要作用。许多盲聋人是靠肤觉来
认识客观世界的。
过去在很长一个时间内,人们以为肤觉是没有分化的。只
有一种肤觉,即触觉。后来,才利用点刺激法分出了冷和热
的感受点。十九世纪末,更确定了皮肤中有感受痛刺激的痛
点。因此,现在一般把皮肤感受分为痛、温、冷、触四种基
本感觉。每种感觉有它自己的适宜刺激。每种感觉各在皮肤
上占有不同的点。这些点的分布是不均匀的。各种点的数目
也不相同,一般在一平方厘米内有10—15个冷点,1—2个热
点,100—200个痛点,25个触点。在身体上不同的部位,各
种感觉点的分布各不相同。
肤觉的机能与结构之间的关系问题现在还没有完全解
决。解剖组织学者们在皮肤中找到各种形式的感受器,但是
怎样把这些感受器跟感觉联系起来,还有不同的看法。多数
人的意见认为触压觉的感受器是分布在没有毛的皮肤表面下
的迈斯纳氏触觉小体和皮肤深层的巴西尼氏环层小体,热感
受器为罗佛尼氏小体,冷感受器为克劳斯氏球,痛觉则有皮
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肤深处的自由神经末梢的特殊感受器。
触压觉的传入神经都通过脊髓。触压觉的皮层中枢在中
央后回。皮肤位置的空间关系在皮层有相对应的投射区域,但
投射面积大小不依皮肤面积的大小而定,而与皮层的功能活
动状况相联系。例如,头面部、舌、手指,都在皮层占有相
对大得多的面积。
(一)触压觉
触压觉包括性质不同的两种感觉,即触觉和压觉。刺激
物 (如触觉计的细毛)触到皮肤表面,就引起触觉。刺激物
作用加强,引起皮肤外皮的变形,便产生压觉(在大气压下,
压力平均分布,并不产生皮肤的变形,因而没有压觉)。
触压觉的绝对感受性在身体表面的不同位置有很大的差
别。一般说来,越活动的部分触压觉的感受性越高。如果以
背部中线的最小感受性作为比较单位,身体其它各部分的感
受性如下:
腹部中线——1.06; 胸部中线——1.39;
胸部侧表面——1.79;
脚背表面——3.38;
上眼皮——7.16。
肩部上表面——3.01;
挠腕关节区——3.80;
触压觉的感受性因皮肤的条件不同而变化。例如皮肤变
热时感受性高,变冷时感受性低。
触压觉的适应相当显著。只经过三秒钟左右,触压觉感
受性就下降到相当低的水平(约为原始值的25%)。触压觉的
适应时间与刺激的强度成正比,与受到刺激的表面的大小成
反比。
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触压觉的定位也是相当准确的。触压觉的定位通常是用
测触器测定两点感觉的阈限距离 (即测定施用两个刺激点能
感觉为两点而不是一点的最小距离)来表示。这个阈限值因
皮肤上不同部位而异。例如:舌尖约为1.1毫米,手指尖端
均为2.2毫米,手掌约为9毫米,而背部则达67毫米。
(二)温度觉
温度觉包括两种独立的感觉—— 冷觉和热觉。这两种感
觉各有特殊的感受器,在皮肤上为冷点和热点。
温度觉的感受性因身体上不同位置而异,一般说来,面
部皮肤对冷热具有最大的感受性。下肢的皮肤则具有最小的
感受性。身体上经常被遮盖的地方对冷有较大的感受性。
由于刺激的面积不同,温度觉的感受性也会改变。对面
积大的刺激感觉强度要大些。
皮肤原来温度和皮肤接触刺激后温度改变的速度,很有
关系。与生理学零度相同的温度不能引起冷觉或热觉,高于
生理学零度的温度能引起热觉,低于生理学零度的温度能引
起冷觉。
温度觉的适应现象是很显著的。
对单独的热点和冷点说来,不一定要适宜刺激才引起温
度觉。机械的、电的和化学的动因都可以引起温度觉神经末
梢的兴奋。例如薄荷作用于冷点也可以引起冷觉。
温度觉的产生是同皮肤分析器皮层部分的工作相联系
的。可以通过条件反射的方法引起温度感觉就是证明。例如
在实验中随着光刺激出现之后以43°的热刺激物接触手的皮
肤,在光和热作了若干次结合以后,单是光的出现即可引起
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热感觉,而且手的血管也同时舒张。
(三)痛觉
对痛觉感受器说来,没有一定的适宜刺激。机械的、放
射能的、化学的、温度的和电的种种刺激,达到一定的强度
并成为机体的破坏性刺激的时候都可以引起痛觉。痛觉所引
起的反应一般是防御反射,并不因刺激的连续使用而减弱,而
且有时反而倾向增强。所以,痛觉的适应程度是很低的。痛
觉有一个很重要的特征是经常不能精确决定它发生的位置。
痛觉感受性最高的是背部和颊部,最不敏感的是手指尖端和
手掌的皮肤。大致用于抚摸的部位痛觉的感受性要低些。
痛觉有专门的受纳器,并沿专门的纤维传导神经冲动。动
物在切除皮层后,痛觉感受性降低。在人身上,经过43次实
验形成了对热 (45℃)和对痛 (63℃)的条件性血管反射以
后,再把热刺激加到原来疼痛的位置而把痛刺激加到原来热
的位置,受试者的反应不是根据刺激的性质,而是根据刺激
的位置。由此可见大脑皮层对痛觉的调节作用。
二 味觉和嗅觉
味觉和嗅觉器官正处在我们身体内部和外部沟通的两个
出入口,因此,它们就负担着一定的警戒任务。人的敏锐的
嗅觉可以帮助及时发现空气中的不良情况,避免有害的气体
进入体内。在摄取食物的过程中,味觉和嗅觉是协同作用的。
机体通过分析器的分析活动,对不同的食物,可以作不同的
反应。影响消化液的分泌,形成对不同食物的不同的食欲。
(一)味觉
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凡是能溶于水的物质都是味觉的适宜刺激。味觉的感受
器是分布在舌表面、咽的后部、腭及会厌上的味蕾。其中在
舌上分布得特别多。每一个味蕾都含有2—6个味觉细胞。味
分析器的皮层部位在颞叶区。在动物中,如果把电极放在皮
层的这些部位,就可以记录出味觉器官受刺激时所引起的电
位变动。
一般认为只有酸、咸、苦、甜四种最基本的味感觉。实
验证明,把食盐、白糖、草酸和奎宁四种东西按不同的比例
配合可以得出各种不同的味道。同时,还证明苦的东西没有
性质的不同,只有强度的不同。如果使强度相等,则马钱子
素、奎宁、苦味酸和鸦片等各种苦味之间就没有什么差别。
味觉的感受性是用对不同浓度的溶液的阈限来表示的。
味觉的感觉阈限大致如下:
糖——0.01当量溶液
食盐——0.01当量溶液
盐酸——0.0007当量溶液
奎宁——0.0000001当量溶液
味觉的感受性随着舌面的位置不同而略有不同。大致是:
舌尖对甜的感受性最大,舌尖和舌边对酸的感受性最大。根
据电生理学的研究,测定单条神经纤维的电位,证明其兴奋
是与不同的味刺激相对应的。每条纤维都只在某一种或数种
一定物质作用下才发生兴奋。这就证明:有不同的味蕾感受
各种不同物质的味道。
营养情况和味觉感受性有密切的关系。巴甫洛夫实验室
的许多研究结果证明了这一点。如果习惯食肉的动物长期没
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有肉食,对肉的味觉感受性就增加;长期以淀粉为食物,对
肉粉的反应就增加,而对糖的反应就减少。在饥饿的影响下,
对甜和咸的感受性增加而对酸和苦的感受性降低。
(二)嗅觉
嗅觉是挥发性物质作用于嗅觉器官的感受细胞而引起
的。在鼻腔上鼻道内有嗅膜;嗅膜中的嗅细胞,是嗅觉器官
的外周感受器。嗅细胞的突起伸到半液体的粘膜表面,带有
纤毛,以便同有气味的物体相接触。每个嗅细胞的内端延续
成为神经纤维。嗅分析器的皮层部分位于颞叶区。
嗅觉不象其它感觉那么容易按它的性质分类。目前说明
嗅觉时还是用产生气味的东西来命名的。例如玫瑰花香、肉
香、腐臭??。这种命名不易分类因而也难得到一个系统。
从一些实验结果看来:嗅觉的感受性是很高的。例如,在
一立升空气中有0.00004毫克的人造麝香就可以辨别出来。
对嗅觉感受性产生影响的因素可分环境条件和机体情况
两方面。环境条件包括空气的温度、湿度和清洁度。空气消
毒后使嗅觉的感受性增高。温度有助于嗅觉的感受。嗅觉的
适宜温度是37—38℃。身体状况影响嗅觉的感受性,例如在
伤风时,嗅觉的感受性就大大降低。
一般说来,嗅觉的适应是比较迅速的,但有一定的选择
性。对一些东西如碘酒只要4分钟就可以完全适应,而对大
蒜的气味要经过40—45分钟以上才能完全适应。
在几种气味同时作用的时候,产生气味的混合,气味的
混合可以有各种不同的情况。一种是气味混合后产生新气味;
另一种情况则产生这些气味的斗争,一种气味可以相继地替
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代另一种气味;也可能产生气味的掩蔽,一种气味抑制另一
种气味;也可能产生气味的中和,混合气味就完全不引起嗅
觉。
气味混合具有中枢性质。因为把不同的刺激物分别地接
近两个鼻孔,就能获得气味的混合。
在听觉和视觉损伤的情况下,嗅觉作为一种距离分析器
而获得特别重大的意义。有的盲聋哑人曾报道:他们运用嗅
觉,正如有视力的人运用视觉一样,他们是根据气味来判断
熟人和熟地的。
第六节 动觉、触摸觉和静觉
动觉是对身体运动和位置状态的感觉。动觉的受纳器是
本体感受器,这些受纳器位于肌肉组织、肌腱、ìz带和关节
中。
静觉也叫做平衡觉,是由人体的位置根据重力方向所发
生的变化而引起的。它的专门受纳器是前庭器官。前庭器官
包括半规管和前庭。
一 动 觉
运动分析器和皮肤分析器在大脑皮层有不同的中枢。在
实验中使狗的被动屈腿成为食物的条件信号。在形成以后,切
除皮肤分析器的大脑终末部分以后,屈腿的条件反射仍然保
留着。如果切除了皮