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外耳道的生理作用

时间:2023-05-08 理论教育 版权反馈
【摘要】:外耳道是声波传导的通道,其一端被鼓膜所封闭,类似声学上一端开口且另一端封闭的管道共振器。因此,外耳道可以对某些频率的声波起增压作用。但由于外耳道为S形的弯曲管道,而非圆柱形直管,且底面为可活动的鼓膜而非可反射的硬面,加上耳廓、头颅、耳甲等部位对声波的反射、绕射等效应,因此外耳道的实际共振频率与理论计算值存在一定偏差。

2.2.2 外耳道的生理作用

外耳道是声波传导的通道,其一端被鼓膜所封闭,类似声学上一端开口且另一端封闭的管道共振器。此类管道的共振峰与管腔的长度有关:管道长者共振频率低,而管道短者共振频率高。根据管腔共振原理,一端封闭的圆柱形管腔对波长是其管长4倍的声波起最佳共振作用。因此,外耳道可以对某些频率的声波起增压作用。人的外耳道长约2.5cm,因此其共振频率的波长为10cm,按空气中声速340m/s计算,人外耳道的共振频率应为3400Hz。但由于外耳道为S形的弯曲管道,而非圆柱形直管,且底面为可活动的鼓膜而非可反射的硬面,加上耳廓、头颅、耳甲等部位对声波的反射、绕射等效应,因此外耳道的实际共振频率与理论计算值存在一定偏差。不同学者测得,人外耳道的共振峰范围在2~7kHz,峰压点在2.5~3.5kHz,增益效应可达11~12dB,最大可达20dB。图2-4为不同条件下测得的声压增益值:曲线T代表声源方位角为水平45°时,在一侧耳道内测得的总体增益值;曲线1~5分别代表不同部位所产生的声压增益效应。图2-5则为不同声源方位在耳道内产生的声压增益值,这些方位分别为自由声场下单侧水平正前方(0°)、侧前方(45°)、侧方(90°)和侧后方(135°)。

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图2-4 人体不同部位对声音的增压效应

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图2-5 不同声源方位在耳道内产生的声压增益值

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