第3章 感 觉
一、单项选择题
1.病人因颞叶受伤而导致受损的功能主要是( )。[统考2016研]
A.听觉
B.视觉
C.嗅觉
D.味觉
【答案】A
【解析】听觉区:在颞叶的颞横回处,接收在声音的作用下由耳朵传人的神经冲动,产生初级形式的听觉,若此处受损主要影响的是听觉。视觉区:位于顶枕裂后面的枕叶内,接收在光刺激的作用下由眼睛输入的神经冲动,产生初级形式的视觉。机体感觉区:位于中央后回,接收由皮肤、肌肉和内脏器官传人的感觉信号,产生触压觉、温度觉、痛觉、运动觉和内脏感觉等。
2.一个病人听觉器官正常,但不能理解口语,该患者受损伤的脑区域是( )。[统考2015研]
A.布洛卡区
B.威尔尼克区
C.艾克斯乐区
D.运动区
【答案】B
【解析】威尔尼克区是言语听觉中枢,与理解口头语言有关系,损伤这个区域将引起听觉性失语症,即病人不理解口语单词,不能重复他刚刚听过的句子,也不能完成听写活动。A项,布洛卡区与运动性失语症有关,这种病人说话不流利,话语中常常遗漏功能词,形成“电报式”语言;C项,艾克斯勒区是言语书写中枢,该区域受损会造成失写症;D项,运动区是布鲁德曼第4区,主要功能是发出动作指令,支配和调节身体在空间的位置、姿势及身体各部分的运动。
3.费希纳定律的公式是(S为感觉量,K和C为常数,R为刺激强度)( )。[华东师范大学2011研]
A.I-KlgS
B.S=RlgK
C.S=KlgR
D.K=SlgR
【答案】C
【解析】费希纳定律又称对数定律或韦伯—费希纳定律:把最小可觉差(即连续的差别感觉阈限)作为感觉的单位,即每增加一个差别阈限,心理量增加一个单位。刺激强度的变化和它所引起的感觉变化之间的关系是非线性的,感觉的变化要比刺激强度的增长慢,即心理感觉量与物理刺激量的对数值成正比。它只适用于中等强度的刺激范围。
4.造成两耳声音刺激的时间差别、强度差别、声波位相差别的原因是( )。[华东师范大学2011研]
A.双耳线索
B.空间定位线索
C.单耳线索
D.两耳距离差
【答案】D
【解析】关于空间知觉的双耳线索主要有以下三种:(1)双耳间时间差。从一侧来的声音,两耳感受声音刺激有时间上的差异(即一只耳朵早于另一只耳朵)。(2)双耳间强度差。声音的强度随传播远近而改变,即愈远愈弱。与声源同侧的耳朵获得的声音较强,对侧耳朵由于声波受头颅阻挡得到的声音较弱。(3)位相差。低频声音因波长较长,头颅的阻挡作用较小,两耳听到的强度差也较小。造成双耳线索的主要原因是两耳距离差。
5.同一感受器接受不同的刺激而使感受性发生变化的现象称为( )。[西南大学2011研]
A.感觉适应
B.感觉对比
C.感觉后像
D.感觉补偿
【答案】B
【解析】①感觉对比是指不同的刺激作用于同一感受器而导致感受性发生变化的一种现象;②感觉适应是指刺激物持续作用于感受器而使其感受性发生变化的一种现象;③感觉后效是指对感受器的刺激作用停止以后,感觉印象并不立即消失,仍能保留一个短暂的时间的感觉现象。感觉后效在视觉中表现尤其明显,又称为后像。视觉后像有两种:正后像和负后像;④感觉补偿是指某种感觉缺失后,其他感觉的感受性增强而起到部分弥补作用的现象,属于感觉相互作用的另一种形式,感觉相互作用是指因一种感觉道受到刺激而引起其他感觉道产生感觉或感受性发生变化的现象。
6.弗雷斯(Fraisse,1981)总结了有关研究,认为所谓“知觉到的现在”可以持续( )。[西南大学2011研]
A.3~4秒
B.7~8秒
C.1分钟左右
D.无上限
【答案】A
【解析】时间知觉是对时间的“直接”反映,依赖于同质刺激的自发组织,即在大约几秒钟的限度内,把一些相继事件知觉为相对来说是同时的。时间知觉的内涵和所谓“心理的现在”、“知觉到的现在”相同。通常,时间知觉包含对时间持续性和顺序性的知觉。超过了上述限度,我们对持续时间的认知就不是对现实的复制,而只能靠同长时记忆中的体验或钟表和日历所衡量的时间进行比较来加以认知,这是时间估计或时间记忆。弗雷斯认为知觉到的现在可以持续3~5秒。
7.人耳最敏感的声音频率范围是( )。[统考2009研]
A.16~20000Hz
B.50~5000Hz
C.300~5000Hz
D.1000~4000Hz
【答案】D
【解析】人耳适宜的声音频率范围为16~20000Hz,其中1000~4000Hz是人耳最敏感的声音频率范围。
8.人体的躯体感觉中枢位于( )。[统考2009研]
A.额叶
B.颞叶
C.枕叶
D.顶叶
【答案】D
【解析】人的大脑皮层根据中央沟和外侧裂,可以分为额叶、顶叶、枕叶和颞叶。躯体感觉中枢位于大脑皮质的中央后回,所以在顶叶;躯体运动中枢位于中央前回,主要是额区,额叶还是重要的言语中枢;枕叶主要是视觉中枢;颞叶主要是听觉中枢。
9.颜色视觉的三个基本属性是( )。[统考2008研]
A.色调、波长、照度
B.色调、明度、照度
C.波长、明度、饱和度
D.色调、明度、饱和度
【答案】D
【解析】颜色视觉的三个基本属性是色调、明度、饱和度。色调主要决定于光波的波长;明度是指颜色的明暗程度,决定于照明的强度和物体表面的反射系数;饱和度是指某种颜色的纯杂程度或鲜明程度。
10.视觉感受野位于( )。[统考2008研]
A.外侧膝状体
B.额叶
C.视网膜
D.视觉皮层
【答案】C
【解析】视觉感受野是指视网膜上的一定区域或范围。当它受到刺激时,能激活视觉系统与该区域有联系的各层神经细胞的活动。视网膜上的此区域就是这些神经细胞的感受野。
11.下列选项中,不属于深度知觉单眼线索的是( )。[统考2007研]
A.空气透视
B.结构梯度
C.运动视差
D.视轴辐合
【答案】D
【解析】深度知觉也称立体知觉、距离知觉,是人将远近物体判断或辨识为立体的视知觉。人对空间的知觉是与若干深度线索相结合而产生的。在距离和空间位置线索中,包括环境中的各种特征和有机体内部的各种信息、深度知觉必须借助各种主客观条件,即深度知觉线索,包括视觉的双眼知觉线索和单眼深度线索。双眼知觉线索包括水晶体调节、视轴辐合和双眼视差,单眼深度线索有线条透视、空气透视、纹理梯度、明暗和阴影、运动视差等。
12.三原色理论不能解释( )现象。
A.图形后效
B.红绿色盲
C.知觉组织
D.A和B
【答案】B
【解析】三原色理论认为人眼有三种感受器(红、绿、蓝),各种颜色经验是由不同感受器按相应的比例活动而产生的,这种理论不能解释红绿色盲。按三原色理论,红绿色盲的患者没有红、绿经验,而黄色是由红、绿混合产生的,缺乏感红和感绿装置的病人,不应该具有黄色的经验,这和病人的实际色觉经验是不符合的。
13.费希纳对数定律认为,当刺激强度以几何级数增加时,感觉强度( )。
A.以算术级数上升
B.没有变化
C.增强
D.正比上升
【答案】A
【解析】费希纳定律又称对数定律,计算公式为S=K·lgR,它预测心理量和物理量之间成对数关系,心理量的增长慢于物理量的增长,当刺激强度以几何级数增加时,感觉强度以算术级数上升。
14.( )认为,不同性质的感觉是由不同的神经元传递信息的。
A.神经特殊能量学说
B.模式理论
C.特异化理论
D.行波理论
【答案】C
【解析】特异化理论认为,不同性质的感觉是由不同的神经元来传递信息的,有些神经元传递红色信息,有些神经元传递甜味信息,当这些神经元分别被激活时,神经系统把它们的激活分别解释为“红”和“甜”。
15.如果一个人从黑暗的屋子里走出来,将会发生( )。
A.视杆细胞的视紫红质被分解
B.视杆细胞的视紫红质合成增多
C.视锥细胞的视紫红质被分解
D.视锥细胞的视紫红质合成增多
【答案】A
【解析】克劳福德用分光描记法确定视杆细胞中的视紫红质的化学反应过程是暗适应过程的机制。视紫红质是一种化学感光物质,在曝光时被破坏变色,在暗适应中又重新合成而恢复活性。在光刺激时,视紫红质发生了分解而褪色,变成视黄质。光刺激继续作用,视黄质再分解褪色,变成视白质。因此,眼睛受到光刺激时间越长,视紫红质分解就越彻底。
16.注视一个红色的正方形一定时间后,再将视线转到白色的背景上,就会看到一个蓝绿色的正方形的现象,称为( )。
A.知觉
B.适应
C.对比
D.后象
【答案】D
【解析】感觉后象是指在刺激停止作用后,感觉印象仍停留一段时间的现象。后象有正、负之分。正后象在性质上和原感觉的性质相同,负后象的性质则同原感觉的性质相反。本题所描述的就是负后象现象。
17.电影使一系列静止的拷贝画面连贯起来,前一副画面的印象还没消失,下一副画面又出现在视觉中,使观众在银幕上看到活动的人物、车辆等场景,这是利用了( )。
A.后象的作用
B.适应的作用
C.对比的作用
D.联觉的作用
【答案】A
【解析】①感觉后象是指在刺激停止作用后,感觉印象仍暂留一段时间的现象。②感觉适应是指在同一感受器中,由于刺激的持续作用或一系列刺激的连续作用,导致对刺激的感受性变化的现象。③感觉对比是指感受器不同部位接受不同刺激,对某个部位的强刺激会抑制其他邻近部位的反应,不同部位的反应差别被加强的现象。④联觉是指一种感觉的感受器受到刺激时,在另一感觉通道也产生了感觉的现象。
18.味觉感受器主要分布在舌头上,其中感受“酸”味主要是在舌头的( )。
A.前部
B.中部
C.后部
D.两边
【答案】D
【解析】舌尖对甜味最敏感,舌中、舌两侧和舌后分别对咸、酸和苦最敏感。
19.“声光音乐会”的感觉效应是( )。
A.感觉适应的结果
B.感觉对比的结果
C.联觉的结果
D.不同感觉的相互影响的结果
【答案】D
【解析】感觉的相互作用是指因为此种感觉道受到刺激而引起彼种感觉道产生感觉或感受性发生变化的现象。对此一感觉的弱刺激会提高另一感觉的感受性,而强刺激会降低这种感受性。
20.感受器官在刺激物的持续作用下引起感受性变化的现象是( )。
A.感觉适应
B.感觉对比
C.感觉相互作用
D.实践活动影响
【答案】A
【解析】①感觉的对比是指感受器不同部位接受不同刺激,对某个部位的强刺激会抑制其他邻近部位的反应,不同部位的反应差别被加强的现象。②感觉相互作用既包括同感觉通道也包括不同感觉通道间的相互作用。③感觉适应是指在同一感受器中,由于刺激的持续作用或一系列刺激的连续作用,导致对刺激的感受性的变化。故选A。
21.费希纳定律表明( )。
A.感受性和感觉阈限成反比
B.差别阈限和原来刺激强度的比例是一个常数
C.心理量和刺激的物理量的对数成正比
D.心理量是刺激的物理量的幂函数
【答案】C
【解析】费希纳定律又称对数定律,计算公式为S=K·lgR,它表明心理量和物理量之间的关系为对数关系,心理量和物理量的对数成正比。B项是韦伯定律;D项是斯蒂文斯的乘方定律。
22.“甜蜜的声音”、“沉重的脚步”属于( )。
A.表情
B.联觉
C.心境
D.对比
【答案】B
【解析】联觉是指一种感觉伴随着另一种或多种感觉而生的情况,例如听觉伴随着景象而生,另一种联觉是将字、形状、数字或人名等事物和感官如味道、颜色或口味等连在一起。心境是一种非爆发性的,强度小而持续时间长,会影响整个生活活动,使整个生活活动都染上某种色彩的情绪状态。心境不具有特定的对象性,不针对任何特定事物。
23.由于人的两眼之间约有65毫米的距离,因此在注视同一非平面物体时,两眼网膜上所得映像不完全重合,这种现象称为( )。
A.运动视差
B.双眼视轴辐合
C.双眼视差
D.双眼视轴分散
【答案】C
【解析】双眼视差是指两眼注视外物时,两个视网膜像之间存在差异,这是因为两眼间有65毫米左右的目间距,看同一个立体物体时,左眼看到物体的左边多些,右眼看到物体的右边多些。辐合是指眼睛随距离的改变而将双眼视轴会聚到被注视的物体上,当看远物体时,双眼视轴趋于分散。运动视差是指视线在视野中横向移动时见到的物体的运动方向和速度的差异。
24.四色说理论无法解释( )。
A.色混合
B.颜色感觉
C.彩色后像
D.色盲
【答案】A
【解析】黑林的四色说理论认为,视网膜存在着三对视素:黑—白视素、红—绿视素、黄—蓝视素。它们在光的刺激下表现为对抗的过程,即同化作用和异化作用。其中黑白细胞与明度有关,红绿和黄蓝细胞与颜色编码有关。这种理论可以解释色盲、颜色感觉、彩色后像,但是不能很好地解释三原色混合现象。
25.19世纪中叶提出“神经特殊能”学说的是( )。
A.缪勒
B.赫尔姆霍茨
C.费希纳
D.艾宾浩斯
【答案】A
【解析】19世纪德国著名生理学家缪勒最早研究了感觉编码问题,并提出了神经特殊能量学说。他认为,各种感觉神经具有自己特殊的能量,它们在性质上是互相区别的。每种感觉神经只能产生一种感觉,而不能产生另外的感觉,感官的性质不同,感觉神经具有的能量不同,由此引起的感觉也是不同的。
26.放在白色背景上的小正方形比放在黑色背景上的小正方形要暗得多,这是( )现象。
A.马赫带
B.视觉适应
C.视觉敏度
D.视觉对比
【答案】D
【解析】视觉对比是由光刺激在空间上的不同分布引起的视觉经验,可分成明暗对比与颜色对比两种。明暗对比是由光强在空间上的不同分布造成的。颜色对比是指一个物体的颜色会受到它周围物体颜色的影响而发生色调的变化。题目中的例子是明暗对比。
27.绝对感受性与绝对感觉阈限成( )关系。
A.正比
B.反比
C.对数
D.指数
【答案】B
【解析】绝对感觉阈限和绝对感受性成反比。如果用E代表绝对感受性,R代表绝对感觉阈限,则它们之间的关系可用下列公式表示:E=1/R。感觉阈限越大,即能够引起感觉所需要的刺激量越大,这就意味着感受性越小。
28.人们晕车是( )的感受性高的缘故。
A.视觉
B.味觉
C.运动感觉
D.平衡觉
【答案】D
【解析】平衡觉也叫静觉,是由人体作加速度或减速度的直线运动或旋转运动时所引起的。平衡觉的感受器位于内耳的前庭器官。人们熟悉的晕船、晕车现象,就是由于前庭器官受刺激引起的。
29.电影每秒播放24幅画面是利用( )现象。
A.闪光融合
B.视觉适应
C.视觉敏度
D.视觉对比
【答案】A
【解析】闪光融合是指断续的闪光由于频率增加,人们会得到融合的感觉现象。
30.强烈的闪电可以降低人的听觉感受性,这是由于( )。
A.错觉
B.感觉对比
C.感觉补偿
D.感觉相互作用
【答案】D
【解析】①感觉相互作用是指因为此种感觉道受到刺激而引起彼种感觉道产生感觉或感受性发生变化的现象。②感觉补偿属于感觉相互作用的另一种形式,是指某种感觉缺失后,其他感觉的感受性增强而起到部分弥补作用的现象。③感觉对比是指感受器不同部位接受不同刺激对某个部位的强刺激会抑制其他邻近部位的反应,不同部位的反应差别被加强的现象。④错觉是指对客观事物的一种不正确的、歪曲的知觉。
31.“入芝兰之室,久而不闻其香。”这是感觉的( )。
A.对比
B.适应
C.相互作用
D.联觉
【答案】B
【解析】感觉适应是指在由于刺激的持续作用导致对刺激的感受性发生变化,比如久入芝兰之室,嗅觉感受性下降,就问不到香味了。感觉对比是指感受器不同部位接受不同刺激,对某个部位的强刺激会抑制其他邻近部位的反应。联觉是指一种感觉的感受器受到刺激时,在另一感觉道也产生了感觉的现象。相互作用是指因为此种感觉道受到刺激而引起彼种感觉道产生感觉或感受性发生变化的现象。
32.1000~5000赫兹的声波的听觉机制是由( )来说明的。
A.地点说
B.频率说
C.A和B
D.齐射理论
【答案】D
【解析】齐射理论认为,当声音频率低于400赫兹时,听神经个别纤维的发放频率是和声音的频率对应的。当声音频率提高,个别神经纤维无法单独对它做出反应,这种情况下,神经纤维将按齐射原则发生作用,能很好地解释5000赫兹以下的声波的听觉。
33.由于( )的作用,一个感受器细胞的信息输出,不仅取决于它本身的输入,也取决于邻近细胞对它的影响。
A.明暗对比
B.视敏度
C.视觉感受野
D.侧抑制
【答案】D
【解析】侧抑制是指相邻的感受器之间能够相互抑制的现象。因此,单一感受细胞的活动会受到周围细胞活动的影响;明暗对比是由光强在空间上的不同分布造成的;视敏度,即视力,是指视觉器官对物体形态辨别精细程度的能力;视觉感受野是指能引起某一神经元或神经纤维反应的感觉细胞群所分布的空间区域。
34.S=KIn,斯蒂文森提出的该公式表达了( )之间的关系。
A.感受性与感觉阈限
B.绝对感受性与绝对感觉阈限
C.差别感受性与差别感觉阈限
D.心理量与物理量
【答案】D
【解析】斯蒂文森定律指出了心理量和物理量之间的共变关系是一个幂函数关系。
35.联觉是指( )。
A.在外界刺激持续作用下感受性发生变化的一种现象
B.外界刺激停止作用后,暂时保留的一种感觉印象
C.不同刺激作用于同一感觉器官使感受性发生变化的一种现象
D.一个刺激不仅引起一种感觉,同时还引起另一种感觉的一种现象
【答案】D
【解析】一个刺激不仅引起一种感觉,同时还引起另一种感觉的现象称联觉。比如,看到红色觉得温暖,看到蓝色觉得凉。
二、多项选择题
1.动觉感受器分布的部位有( )。[统考2013研]
A.半规管
B.关节
C.肌腱
D.肌肉
【答案】BCD
【解析】动觉是对身体各部位的位置和运动状况的感觉,其感受器主要分布在人体肌肉、肌腱、韧带和关节中,如肌梭、腱梭、关节小体等。A项,半规管属于平衡觉感受器分布的部分。
2.声音的听觉属性有( )。[统考2009研]
A.音频
B.音调
C.音响
D.音色
【答案】BCD
【解析】音频是声音的物理属性。
三、名词解释
1.感觉[首都师范大学2015研;苏州大学2013研;首都师范大学2012研;苏州大学2011研]
答:感觉是人脑对事物的个别属性的认识,具有直接性的特点。感觉提供了内外环境的信息;感觉保证了机体与环境的信息平衡;感觉是一切较高级、较复杂的心理现象的基础,是人的全部心理现象的基础。感觉是神经系统对外界刺激的反应,它和一切心理现象一样,具有反射的性质。感觉不仅包含了感受器的活动,还包含了效应器的活动。
2.特异性投射系统[陕西师范大学2012研]
答:一般认为,经典的各种特殊感觉传导道,如皮肤浅感觉、深感觉、听觉、视觉、味觉(除嗅觉外)的传导束和神经元序列是固定的,他们经脊髓或脑干,上升到丘脑感觉接替核,换神经元后,投射到大脑皮层的特定感觉区,主要终止于皮质的第四层细胞。每一种感觉的投射路径都是专一的,具有点对点的投射关系,故称为特异性投射系统。
3.似动现象[浙江大学2006研]
答:似动现象是指在一定的时间和空间条件下,人们在静止的物体间看到了运动,或者在没有连续位移的地方,看到了连续的运动的现象。常见的似动现象有动景运动、诱发运动、自主运动和运动后效等。似动现象可能与知觉的交互作用有关。
4.暗适应[北京科技大学2005研;浙江大学2002研]
答:暗适应是指照明停止或由亮处转入暗处时视觉感受性提高的时间过程。研究发现,视网膜上的棒体细胞和锥体细胞都参与暗适应过程,但作用的大小及起作用的阶段,两者是不同的。在暗适应的最初7分钟~10分钟内,感觉阈限骤降,而感受性骤升。在这以后,暗适应曲线改变方向,感受性继续上升,出现所谓棒锥裂(rod-cone break),只有锥体细胞参与暗适应过程,棒锥裂就没有了。早期的暗适应是由锥体细胞与棒体细胞共同完成的。以后,锥体细胞完成暗适应过程,只有棒体细胞继续起作用。整个暗适应持续大约30分钟~40分钟,以后感受性就不再继续提高了。
5.感觉阈限[浙江大学2004、2001研]
答:感觉阈限是指能引起感觉的、持续一定时间的刺激量,是衡量人的感受性的指标。人的每一种感觉阈限有两种形式,即绝对感觉阈限和差别感觉阈限。绝对感觉阈限是指刚刚能引起感觉的最小刺激量;绝对感受性和绝对感觉阈限在数量上成反比关系:E=1/R(E:绝对感受性;R:绝对感觉阈限)。差别感觉阈限是指能够引起差别感觉的刺激物的最小变化量,差别感受性和差别感觉阈限在数量上也成反比例。
6.错觉[浙江大学2002研]
答:错觉是指人们的知觉不能正确地表达外界事物的特性,而出现种种歪曲的现象。产生错觉不仅有客观原因,而且有主观原因。研究错觉的成因有助于揭示人们正常知觉客观世界的规律。常见的错觉有大小错觉、形状和方向错觉、运动错觉、时间错觉等。
7.感觉适应
答:感觉适应是指由于刺激物对感受器的持续作用而导致感受性发生变化的现象。适应既可以引起感受性的提高(如暗适应),也可以引起感受性的下降(如明适应)。绝大部分感觉都有适应现象,各种感觉的适应又有其特点。与视觉适应相比,听觉适应很不明显,触压觉却很明显,而痛觉则难以适应。适应能力是有机体在长期进化过程中形成的,它对人感知外界事物、调节自己的行动有重要意义。
8.感觉对比
答:感觉对比是指不同的刺激作用于同一感受器而导致感受性发生变化的现象。其广泛存在于视觉、温觉和味觉等各种感觉通道之中。它增强主体的感觉差别,有利于更好地辨别物体。常见的有明度对比(黑白对比)和色调对比(彩色对比)。根据刺激呈现时间可分为同时对比和先后对比。前者指两个刺激同时作用于同一感受器时所引起的感觉对比现象。后者指两个刺激先后作用于同一感受器时产生的感觉对比现象。
四、简答题
1.根据感觉相互作用的现象,说明为什么重感冒患者往往会感到食而无味。[统考2010研]
答:感觉是人脑对事物的个别属性的认识。某种感觉器官受到刺激而对其他感觉器官的感受性造成影响,使其感受性提高或降低,这种现象称为不同感觉的相互作用。
(1)一般而言,在适当的条件下,不同感觉之间多少会有不同程度的影响,通常是:对某种感觉的弱刺激会提高另一感觉的感受性,而强刺激会降低这种感受性。
(2)味道不完全取决于味觉,也受嗅觉的影响。味觉和嗅觉紧密联系在一起,并且相互作用。味觉受到食物气味的影响,当感冒时,人们不能感觉到食物的气味,就会食而无味。
2.简述色觉的三色说。[北京师范大学2003]
答:英国科学家托马斯·杨假定,视网膜有三种不同的感受器,每种感受器只对光谱的一个特殊成分敏感。当它们分别受到不同波长的光刺激时,就产生不同的颜色经验。
赫尔姆霍茨认为每种感受器都对各种波长的光有反应。但红色感受器对长波的反应最强烈,因而产生了红的感觉;绿色感受器对中波的反应最强烈:蓝色感受器对短波的反应最强烈。如果一个光能引起三种感受器同等程度的兴奋,那么就产生了白色的感觉。其他的色觉经验是由这三种感受器按特定比例兴奋的结果。
三色说较好地说明了颜色混合的事实,但对色盲现象难以解释。
3.人是如何听到各种音高的?
答:音高(或音调)是人对声波频率的主观属性,它首先和声波频率有关。心理上的主观音高主要与声音刺激的频率大小有关,但并不是完全由刺激频率决定的,它也取决于声音刺激的强度。对此主要有以下四种理论来加以说明。
(1)频率理论
1886年由物理学家罗·费尔提出。理论认为,内耳的基底膜是和镫骨按相同的频率运动的。振动的数量与声音原有的频率相适应。如果我们听到一种频率低的声音,联接着卵圆窗的镫骨每次振动次数较少,因而使基底膜的振动次数也较少;声音的振动频率提高,镫骨和基底膜都将发生较快的振动。由于人耳基底膜不能作1000Hz以上的快速振动,但能够接受超过1000Hz以上的声音,因而这个理论难以解释人耳对声音频率的分析。
(2)共鸣理论
在赫尔姆霍茨看来,由于基底膜的横纤维长短不同,靠近蜗底较窄,靠近蜗顶较宽,就像竖琴的琴弦一样,能够对不同频率的声音产生共鸣。声音刺激的频率高,由短纤维发生共鸣做出反应;声音刺激的频率低,由长纤维发生共鸣。人耳基底膜约有24000条横纤维,它们分别反应不同频率的声音,基底膜的振动引起听觉细胞的兴奋,从而产生不同音调。该理论强调了基底膜的振动部位对声音分析的作用,因而也叫位置理论。
(3)行波理论
著名生理学家冯·贝克西认为,声波传到人耳,将引起整个基底膜的振动。振动从耳蜗底部开始,逐渐向蜗顶推进,振动的幅度也随之增高,振动运行到基底膜的某一部位,振幅达到最大值,然后停止前进而消失。随着声音频率的不同,基底膜最大振幅所在的部位也不同。声音频率低,最大振幅接近蜗顶;频率高,最大振幅接近蜗底(即镫骨处),从而实现了对不同频率声音的分析。
(4)神经齐射理论
由韦弗尔提出,认为当声音频率低于400Hz以下时,听神经个别纤维的发放频率是和声音频率对应的。声音频率提高,个别神经纤维无法对它们单独做出反应。在这种情况下,神经纤维将按齐射原则发生作用。个别纤维具有较低的发放频率,它们联合“齐射”,就可以反应频率较高的声音。用齐射原则可以对5000Hz以下的声音进行频率分析。
总体来看,可以将神经齐射理论看作是频率理论的延伸,将行波理论看作是位置理论的延伸。位置理论适合解释1000Hz以上的高频声音,频率理论适合解释频率5000Hz以下的低频声音,神经齐射理论对于1000Hz—5000Hz的声音均可解释。