外耳的结构和功能

发布时间：2019/2/1 17:36:06

听觉系统的外周器官由外耳、中耳和内耳组成。外耳和中耳分别起集声和传声的作用，而内耳则感受声信号并形成神经冲动。
外耳由耳廓和外耳道组成，主要起集声作用。耳廓以软骨为支架，被覆皮肤，借韧带和肌肉附着于头颅两侧。大多数人的耳廓不能运动，但有些低等动物的耳廓能够转动，以提高集声能力。
人类耳廓的形状很不规则，但大体上呈浅漏斗状或喇叭状，这使得耳廓能够放大频率在1500Hz至7000Hz之间的声音。人类耳廓对声音的放大主要结构是耳甲腔，该处对3500Hz声音的放大作用最强，可达到9dB。一般情况下，声源在头颅前方与头颅正中矢状面成45°时，耳廓的集声作用最大。对于不在中线的声源，声音到达双耳的强度和相位有差异，耳廓的放大增益也不同，从而提供了声源空间定位所需的信息。
声音经耳廓初步滤波和放大后，进入外耳道。外耳道为一长为2.5~3.5cm的弯曲管道，直径约为0.8cm，起自耳甲腔，向内略前下走行，内端被一个有一定弹性和张力的膜性结构——鼓膜所封闭。外耳道的外1/3为软骨部，内2/3为骨部，表面由皮肤所覆盖。
从声学的角度看，外耳道这样一个一端封闭的盲管相当于声学共振器，对波长为外耳道长度4倍的声音又共振作用，根据公式：波长=速度/频率，可算出共振频率为3310Hz。由于外耳道并非一个完全刚硬的管道，鼓膜也有一定弹性，部分声能量会被吸收，因此外耳道的共振调谐很宽，可达到3个多倍频程，其共振峰在3310Hz左右，该处的放大增益约为10dB。外耳对声音的放大增益为耳廓和外耳道的增益之和，可达15dB左右。