音乐声学与心理声学(第3版) 80

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　　第2章听觉概述65
　　形窗的运动，圆形窗的外膜也会运动。镜骨底板在卵形窗的向内运动将会引起圆形窗向外运动；相反，镜骨底板在卵形窗的向外运动将会引起圆形窗向内运动。这些运动会在前庭阶产生行波，并转移到前庭膜和基底膜。
　　基底膜的作用是对输入声音信号进行频谱分析。它的形状在耳蜗底部狭窄而薄，沿着"顶部"方向逐渐变宽、增厚，如图2.4所示。图2.4的上面部分是理想的基底膜形状，它沿着展开的耳蜗分布（可对照图23
　　（b）），可以看出基底膜在耳蜗"底部"是最窄而薄的一端，沿着"顶部"方向逐渐变宽变厚。基底膜在受到声音信号刺激后会发生响应，产生振动。由于小尺寸物体对高频信号的响应比大尺寸物体要好（试比较小提琴和低音提琴，或比较钢琴的高音弦和低音弦），所以基底膜的窄而薄的部位（底部）对高频响应最好，基底膜的宽而厚的部位（顶部）对低频响应最好。基底膜的宽度和厚度沿着耳蜗逐渐变化，输入的不同频率的纯音信号将在基底膜的不同位置激发一个最大振幅。图2.5用部分基底膜。
　　长度说明了这个现象，它是听觉系统对声音的"部位（place）"分析理论的基础。图2.5表示基底膜对5个不同频率的理想纯音信号的振幅包络。
　　如果输入的声音信号是一个复合频率信号，那么整个基底膜的响应就是每一个分量的响应之和。基底膜在耳蜗底部受到刺激（见图2.3），而底部对高频响应最好。要注意的是，对于纯音信号（或复音信号的一个分量），其振幅包络不是对称的（见图2.5），基底膜对高频信号的恢复速度比低频信号慢，这个问题还将在第5章涉及。
　　图2.4位于展开耳蜗
　　内的理想基底膜形状
　　（上图）和基底膜对不
　　同频率的响应（下图）
　　基底膜
　　基底膜顶部
　　<一频率（伙Hz）