一、人的听力
（一）听力图
听力图（audiogram）乃是记录听力测验的图表。图 7－19是不同比例成人的可感受耳（即正常）所听到的声音范围，最低的一条曲线是最小可听阈，即可闻阈限（或听觉阈限）（auditory threshold），而最上的一条则为听觉上限，即最大可听阈，亦称作痛阈。这些曲线是通过以下技术来获得的：被试在听功能较好的一只耳上戴上耳机，接受某个纯音刺激。例如，一个刺激1000赫并且是在可闻阈以下的音，被试不可能听到它。主试慢慢地提高声音的强度，当被试第一次报告“听到了”，主试记下这个听觉阈限水平值，并作为听力图上可闻阈曲线上1000赫时的一点。然后，主试继续缓慢地提高声音强度水平，当被试第一次报告耳朵感到搔痒或产生疼痛时，主试记下这时的感觉阈限值，并将其作为痛阈点。对于其他各个频率，重复进行同样的实验，直至可闻阈曲线与痛阈曲线完全形成为止。 曲线的下界是最小可闻阈，曲线的上界是最大可闻阈。常人无法听到20赫以下和20，000赫以上的声音，但对3000赫的声音刺激却是最敏感的，这部分也正是人类语言频率密集的区域。
图7－19所示听力图是1969年美国贝尔电话实验室发表的听觉阈限曲线簇。这里的曲线系列是从大样本
（large sample）美国成年人抽样测得的听力曲线。其中，“50％”那条曲线是最令人感兴趣的。在全城中一半的人具有高于这这阈限曲线的听觉敏锐度，而另一半的人员则相反。由于不良听觉敏锐度能用来较好地定义失听（或耳聋），所以50％的这一曲线亦常用来作为听觉缺失的参照标准。
（二）听觉模式
在实验室中，我们可以将声音分解出确定的频率、强度和周相，但是我们极少将较简单的声音进行同样的分析和处理。平时，我所听到的是音高和响度不断变化着的一连串声音，其中有些声音掩盖或淹没了具有相类似结构的其他声音，同时，具有不同结构的声音却仍旧存在。与视觉模式相类似，声音总是被感知为一个个有意义的模式，遵循类似于图形知觉的规律。当我们进入一个挤满人的房间，大家在相互交谈，你便会立刻感知到一定的噪音水平，但如果你自己专注地加入到交谈中，便不可能听清你交谈对象以外的其他人所说的每个字词。但有趣的是，若有一个人在你附近同别人交谈时提到你的名字，你便会立刻听到，因为在这时这个刺激就像背景中的一个图形一样从许多交谈背景中突显出来。这些现象称之为听觉组织（auditory or-ganization）。
听觉组织现象在音乐中也可见到。如不同的乐音音阶总是以特殊的音调关系形成组，不属于一个特殊音阶的音能立刻被鉴别出来，而且呈现时间愈短、愈接近的音总是作为整体而被感知。这种组织即是通常所指的节奏。
弗雷塞（Fraisse，1966）研究了如何改变两个连续拍音的周相来影响听党组织。当两个拍音间的短期间隔不超过2秒时，被试总是报告节奏的印象或是相续的音符模式的组合。
近期的听觉研究工作，主要是对环境中各物体产生的声音，利用摄谱仪来进行声音的成分测量、分析。每个声音都具有一个特征声谱，并能通过产生各相同频率和相同强度的声音的组合来再生模仿。对人的言语亦是如此，每个不同的个体，每个声音都有一个特征结构。这些研究的目的，在于揭示听觉的信息加工（或讯息处理）过程。
听觉掩蔽（auditory masking）是两个声音同时呈现时，一个声音因受到另一个声音影响而减弱的现象。在日常生活中经常可以遇到声音的掩蔽现象。一个可听声由于其他声音的干扰而使听觉发生困难，前者必须增加强度才能重新听到，这种阈限强度增加的过程和强度增加的量就叫声音的掩蔽效应。要听的声音叫做被掩蔽音，起干扰作用的声音叫掩蔽音，影响掩蔽效果的有频率、强度等因素。掩蔽现象大约有三种情况，下面分别进行阐述。
（一）纯音掩蔽
对听觉掩蔽的研究是从纯音掩蔽（pure tone masking）开始的，即以某个定额频率的纯音来掩蔽其他
不同频率的纯音，再来观察后者阈值提高的情况。图7-20是佛莱奇尔（Fletcher，1953）的一个实验结果，从图上可以看到以下几种情况：（1）掩蔽音强度提高，掩蔽效果随之增加，当400赫的掩蔽音是40
分贝时，800赫的纯音要达到13分贝时才能听到；当该掩蔽音提高到80分贝时，800赫的纯音须增加到60分贝才能听到，而且掩蔽音愈强，它的影响范围也愈大。例如20分贝的400赫，掩蔽音只影响到200～800赫的频率范围，而80～100分贝的400赫掩蔽音可影响到4000赫以上的频率范围。（2）掩蔽音对于频率相近声音的影响最大。例如3500赫掩蔽音对于330～4000赫纯音的影响明显大于3000赫以下纯音的影响。（3）低频对高频的掩蔽效果大于高频对低频的掩蔽。例如400赫掩蔽音对高频音的影响范围和效果相当大，而3500赫掩蔽音对低频音的影响范围和效果就相当小。所以在生产劳动与无线电通讯中，应当着重考虑排除低频音的干扰作用。
（二）噪音掩蔽
上述是纯音对纯音的掩蔽作用。在实际生活中，更常见的是噪音的掩蔽作用。图7-21是一种白噪声对纯音掩蔽的实验结果。从图上可以看到，当噪音强度低的时候，各种纯音的阈限差别很大，当噪音强度提高时，各种纯音的阈限差别缩小。在制订克服声音掩蔽的最佳方案时，这类参数对通讯有很高的实用价值。
依根等人（Egan et al.，1965）曾使用窄频带噪音作为一种掩蔽刺激。图7-22表示依根等人的一组实验结果。使用的噪音带宽为90赫，中心在410赫。图中表明对一些被掩蔽的频率（横轴）所产生掩蔽总量。当噪音在低水平（40
分贝）和中水平（60分贝）时，所产生的掩蔽总量相当对称。但是，在80分贝水平时，掩蔽噪声便对较高频率比对较低频率产生的掩蔽作用范围更大些。
（三）噪音与纯音对语言的掩蔽
噪音和纯音都可对人们的语言产生干扰，使语言变得不可理解。语言通讯一方面决定于听者耳朵的敏感度，另一方面决定于说话者的语言特性，所以了解语音的频率和强度分布是很重要的。图7-23是贝尔电话实验室的彿莱奇尔（Fletcher，1953）的测试结果。在距离说话者的口唇30厘米的地方测量相连的每个音阶（在低频段）和每半个音阶（在高频段）的声强，实线是男声，虚线是女声，均表示在每一频带中语音的强度比所有各频率的语音的平均强度低多少分贝。从图上可以看到，在语音频率范围内各个频带的强度是不同的，强度最高的频带在300～500赫左右，600赫以上强度逐渐减低，超过5000赫强度就减到
非常小了。我们知道，人耳对3000赫左右的声音最敏感，可是强度最高的语音频带处于300～500赫，因此，在语言通讯中使用的最重要的频率并不就是耳朵最敏感的频率。对于一般的语言通讯来说，去
掉2000赫以下的频率，就会无法听懂对方话的意思。相反，去掉2000赫以上的频率，却不会影响对语言的理解。应注意到图7-23中两条曲线的尾端男声和女声强度的差别。为了设计好一个语言通讯系统，就需要有各种专门的数据。
掌握语言音谱的特点，有助于我们了解噪音和纯音对语言的掩蔽效果。噪音的掩蔽效果比纯音的掩蔽效果好，但并不是所有强度的噪音都能造成同样干扰。噪音要相当大，大到叫人厌烦的程度，才会降低语言的清晰度或可懂度。在纯音的掩蔽效果中，300赫比1000赫掩蔽作用大，所以要注意排除低频音对语言的最重要的频率干扰，以保证语言的清晰度。
三、听觉的疲劳和损伤以及适应
疲劳和适应是所有感觉系统所共有的特性，听觉系统在足够长和足够强的刺激作用下，其感受性将发生变化。
（一）听觉疲劳
听觉疲劳（auditory fatigue）乃是声音刺激强度大大超过听觉感受器的正常生理反应限度，或声音刺激长时间作用于听觉器官而引起的听觉阈限暂时提高的现象。听觉疲劳测量方法可先测定被试对某种频率声音的阈值，而后让他听一段时间引起疲劳的特定频率和强度的纯音，再测定他的听阈，所得阈值的改变量，即暂时阈移（temporary-threshold shift，简称TTS），就是听觉疲劳的指标。
暂时阈移（TTS）的大小受多种因素的影响，主要有：
（1）暂时阈移的大小，和引起疲劳的声音停止多少时间有关。引起疲劳的声音停止作用的时间愈长久，即恢复时间愈长久，则暂时阈移愈小。
（2）暂时阈移一般随疲劳声强度的增加而加大，当疲劳声在低强度时，阈移变化相对小些；当疲劳声强很高时，阈移增加很快。1400赫的暂时阈移大于1000赫的暂时阈移，当两者在90分贝处，暂时阈移急剧增加，这一转折点可能就是能恢复的疲劳和不能恢复的听力损伤的一个分界线。目前许多国家将允许噪音标准定在80～90分贝之间，其根据就是部分来自对暂时阈移的大量测试的结果。
（3）暂时阈移和疲劳声作用时间的久暂有关，据研究，暂时阈移的大小和作用时间的对数成正比例关系。
（4）频率在4000～6000赫的高频高强度的疲劳声对暂时阈移的影响最大，不可恢复的听力损失也最为厉害。
（二）听力损伤
听力损伤（hearing damage）乃是声强超过听觉系统正常生理反应程度的声音，持续作用于听觉器官造成的听力下降。通常听力平均损失大于25分贝，即为听力损伤。在职业性听力影响的情况下，防止
听力损伤应当视作劳动保护的目标。
听力损伤主要有两种类型：一为传导性耳聋（conduction deafness），即由于听觉系统传导机能的缺陷所致；另一种为神经性耳聋（或中枢性聋）（central deafness），即由听神经系统的损伤所致。传导性耳聋，其实质为外耳或中耳的机能紊乱，阻止或妨碍了声波适当地传导到内耳的感受细胞。神经性耳聋则为毛细胞及其神经联系受损伤的结果，它不同于传导性耳聋，而是一种无法恢复的听力缺失。
传导性耳聋是一种常见的病症，典型的症状是外耳道或鼓膜或中耳的听小骨丧失机能。对于正常人，若我们用蜡堵住耳朵，听力的敏度便会丧失。但若鼓膜被轻扯或稍刺一下，听觉丧失通常不算严重。这两种情况一般容易矫正，蜡可以移去，鼓膜将会痊愈。如果鼓膜穿孔过大，形成疤痕，其结果是听力敏锐度永远丧失，这主要是由于鼓膜将听觉信号转变为使听小骨产生运动振动的能力丧失了。由于听小骨损伤而造成的传导性耳聋，会产生重大的长期的缺陷，最严重的缺陷叫做耳硬化症。有这种疾病时，小骨链失去正常活动的灵活性，镫骨的底板紧粘在卵圆窗上，最终的结果是听小骨传导声音振动的能力受损或完全丧失。如果仅是能力受损，则助听器可以使声音刺激加大，仍能经过正常的管通道传导，使问题得到缓解。在更为严重的病例中，如镫骨底板固定在卵圆窗上，则需要手术。有种最新发明的耳硬化症的手术叫做底板切除术，它去掉整个的镫骨，以人造的支柱代替，这种手术经过一千多例临床验证，大约可使80％的患者听力敏锐度基本恢复正常水平，但仍可能丧失15分贝
的听力。
神经性耳聋乃是听力损伤中最严重的类型。当听觉的神经机制受到破坏时，这种听觉损伤是不能恢复的，助听器也不能强使不复存在的细胞发放冲动。产生神经性耳聋的原因各不相同，可以是长期处于过度噪音水平中的结果（刺激性耳聋），这种病例可在长期听摇摆乐曲和常乘履带式车辆的人中发现；某些药物，包括人们熟知的链霉素等，当使用过量和持续时间过长，亦会导致神经性耳聋。此外，老年人会产生一种称作老年性耳聋的神经性耳聋。老年性耳聋是一种正常现象，它主要是对高频音敏感性的丧失，并随年龄增长逐年加剧。贝克赛（Bekesy，声音定位
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