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第3章乐音与和声的物理和生理基础121
每个部位在每个基频周期都会出现神经放电,这正是神经纤维并不是在每个周期都放电的直接结果。这是音高感知的时间论能够解释听觉音高感知现象的基本出发点。
3.2.4时间论存在的问题
时间论为理解听觉如何通过分析基底膜上各部位的神经放电时机找到基本周期提供了理论基础。然而,不是仅仅依靠时间论就能解释人类所有音高感知的能力。听觉感知基频大于5kHz的声音音高的能力不能用时间论来解释,因为当基频大于5kHz时听觉就会失去锁相功能。基频大于5kHz的音高感知能力全部归因于部位学说。鉴于人类存在听觉上限频率--年轻人是20kHz,20岁以上人群则下降为16kHz,因此基频大于5kHz的声音只能为听觉系统提供两个可分析的谐波(f6和26)。实际上我们都知道,人类感知基频大于5kHz的声音的能力非常薄弱,许多音乐家也很难准确判断出这个频率范围的音程关系。Moore(1982)指出这个现象与短笛的上限频率约为4.5kHz比较吻合。对于大型管风琴,一些音栓控制的音管的基频甚至超过8kHz,但是这些音管一般只用来配合其他音栓一起发声(见第54节)。
3.2.5音高感知的当代理论
心理声学研究在历史上倾向于用部位学说和时间论来解释人类的音高感知能力,而我们知道没有一个理论能够单独解释所有音高感知现象。
事实上,部位学说解释了基底膜上每个部位受到刺激后产生神经放电机理,因此神经中枢和一部分与听觉处理有关的大脑不仅得到了基底膜受到刺激部位的信息(频率分析),同时得到了有关刺激特性的信息(时间分析)。因此没有一个理论能够单独完整地解释所有音高感知的能力,因为不管是部位分析还是时间分析,它们的输出在听觉神经的传输和处理过程中都用到了另一个方面的信息。
图3.12所示为复音的音高感知模型,它是Moore(1982)提出的,它提取了部位学说和时间论两者的优点。声压波形经过外耳和中耳传输后