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与此同时,“概念树”也向曼洛推荐了一些补充资料,供他阅读。
曼洛通过这些资料知道,与外耳道相连的鼓膜,正像鼓面一样,具有传声的作用;声波先经过外耳道到达鼓膜,引起鼓膜的振动,然后这振动又会通过听骨链,进一步传向内耳。
所谓的“听骨链”,是由锤骨、砧骨和镫骨这三块听小骨组成,三块听小骨相互连接,在鼓膜至内耳之间,很巧妙地组成了一组机械链,构成了一个十分精密的杠杆系统。来自鼓膜的振动,经过这套杠杆系统的传导,声压将会得到一定程度的放大。
至于莫维说到的“鼓室”,又称为“中耳腔”,其内充满了空气;而咽鼓管的功能,就是调节鼓室内的空气压力,使其与大气压力保持平衡;而内耳的肌肉,则可以在遇到较强声响时,通过其反射作用,保护内耳……
这些信息似乎并不重要,曼洛也就没有进一步深入阅读。
莫维又说:“如果你接着看一看,有关内耳的资料,你就会发现,在内耳的结构中,与听觉相关的,其实只有耳蜗……”
根据莫维谈话的内容,“概念树”又向曼洛提示了一些新的概念。
曼洛看了一眼,在“内耳的生理结构”这一选项下,可以看到,原来内耳主要是由半规管、前庭和耳蜗这三个解剖结构组成。
曼洛又进一步查阅了这些内容,结果发现,在这三个解剖结构当中,半规管和前庭主要是与人的平衡机能有关,人们通过半规管和前庭可以感受到自身位置和速度的变化,这样才能进一步协调自己的动作;而真正与人的听觉相关的结构,其实就是耳蜗。
在这一点上,莫维说的倒是没错。
曼洛一边阅读这些内容,一边找到了内耳结构的三维图谱,把它也投影在大家面前。
“看到了吧?”莫维指着这幅三维结构图,说道,“耳蜗是人类听觉的感受器。
“一个人如果想要感受到来自外界的声音,就要把声音,从原来的声波信号,转换成人脑可以感知的神经冲动,这个换能过程,其实就是由耳蜗来完成的……
“因为那些来自自然界的声响,性质异常丰富多彩,人在感知外界声音时,还需要将这些复杂的声波,分解成一系列频率信号的组合,所以,耳蜗也具有机械频率分析器的功能……
“耳蜗能够完成这样的功能,这与它的特殊结构,还有相应的机械特性有关……”
秦与曼洛都在认真听莫维讲述,而奎尼则不耐烦地在屋子里踱着步子。
莫维瞥了奎尼一眼,又说道:“哦,对了,有件事情,刚才忘了说了……你们想要知道,为什么我的听觉更为敏锐,不是吗?
“其实,与这个问题有关的,无非就是两个方面,一是声音的强度,再就是声音的频率。
“也就是说,跟你们这些人比起来,我所能感知到的声音,声响更加微弱,音频的范围也更大……
“我先来给你们解释一下,我为什么能听到极其微弱的声音……”
莫维说着,用手指了一下三维投影中耳蜗所在的位置,对曼洛说道:“你把这部分结构,放大一下看看……”
等曼洛把耳蜗的结构放大之后,莫维说道:“你们也看到了,在耳蜗的内部,有卷曲的管腔……
“耳蜗底部的管腔较粗,而顶部的管腔较细,管腔螺旋状地盘旋上升,卷曲两圈半左右,就形成了这种与蜗牛壳相似的形状……
“如果我们把这个盘成螺旋状的耳蜗管腔展开,就会发现,这个耳蜗,其实可以看成一个密闭的管状器官,一端较粗,而另一端较细……
“当有声音向耳蜗传导时,会由较粗的这一端传入,传向较细的一端……也就是说,声音是从螺旋状耳蜗的底部传入,传向耳蜗的顶部。”
接着,莫维示意曼洛,转动耳蜗的方向,然后,他指着这个蜗牛壳般的结构,提示大家注意它底部显露出来的一个开口,说道:“你们看看这里,有两个小窗一样的结构,看到了吧?耳蜗底部的这两个窗口,分别叫做‘卵圆窗’和‘圆窗’……”
(本章完)
第258章 又一个变异人:莫维的讲解(2)()
“我想知道,你准备讲到什么时候……”奎尼态度生硬地打断莫维。
莫维看了奎尼一眼,还没来得及回答,曼洛却说:“我觉得他讲得挺好,挺清楚……不如让他把话说完……”
奎尼没有说话,而莫维则微笑着点点头,继续说道:“卵圆窗和圆窗,都被膜状结构封闭起来——膜的外面是中耳腔,而膜的里面则是耳蜗内部的淋巴液。
“所以说,声音在由外耳到达鼓膜之前,是靠空气传导;而通过中耳到达内耳的耳蜗之后,则是在淋巴液的液体中传导……当然了,在这两者之间的中耳部分,声音是通过三块听小骨所组成的听骨链进行传导……”
在莫维讲述的同时,曼洛又在“概念树”的帮助下,查阅了一些资料。
显然,就像莫维说的那样,在整个耳蜗的内部,都充满了淋巴液。
莫维所说的,这个一端粗一端细的密闭管腔,其实是耳蜗的外壳,有着蜗牛壳一般的形状;而在这个外壳的内部,又被软组织分隔成了三个管道,它们都是沿着蜗牛壳的卷曲方向,平行地排列着。
这三个管道的名字,分别叫做“前庭阶”、“鼓阶”和“中阶”。
“中阶”是一根盲管,位于“前庭阶”和“鼓阶”之间,内部充满了淋巴液,叫做“内淋巴液”。
而“前庭阶”和“鼓阶”,则在耳蜗的底部,各有一个开口,这就是莫维西尔所指出的那两个小窗。
这其中,“前庭阶”在蜗底的窗口,就叫做“卵圆窗”;而另一个叫做“圆窗”的小窗,则是“鼓阶”在蜗底的窗口。
“前庭阶”和“鼓阶”,又通过耳蜗顶部的“蜗孔”彼此相通,在它们的内部,也充满了淋巴液,叫做“外淋巴液”。
这些“外淋巴液”,被“卵圆窗”和“圆窗”上的膜状结构,封在管腔内,不与外界相通;而“中阶”的“内淋巴液”,与“前庭阶”和“鼓阶”的“外淋巴液”,两者之间也互不相通。
对于这些内容,莫维简单讲解了一下,就又说道:“这里我尤其强调一下‘卵圆窗’。你们也能看到,这个‘卵圆窗’上的膜状结构,直接与中耳结构中,听骨链中一块小骨相连接。也就是说,听骨链上传来的声音振动,可以通过‘卵圆窗’,传入内耳的淋巴液中。
“刚才我曾经说过,听骨链的三块听小骨,彼此相互连接,实际上组成了一组机械链,那相当于是一个杠杆系统。
“现在,你们再仔细观察一下,就能注意到,在这三块听小骨中,锤骨的锤骨柄部位,附在鼓膜上,占据了二分之一以上的膜面;而蹬骨的底板部位,则覆盖在内耳‘卵圆窗’的膜状结构上;在锤骨和蹬骨的另外两端,则是由位于二者中间的砧骨,砧骨把锤骨与蹬骨二者连接了起来……
“在这样一个小小的杠杆系统中,根据杠杆原理,可以推知,声音振动在通过听骨链进行传导时,将会得到一定程度的放大;而砧骨柄与锤骨柄之间的力臂之比,就是通过听骨链所获得的力的放大倍数。
“按照人耳解剖结构的数据,计算一下,就可以知道,这个放大倍数,大概是1。3倍左右。
“另外,你们可能也注意到了,鼓膜的振动面积,与卵形窗的振动面积,这两也不相同。对于普通人来说,鼓膜的振动面积大约是卵形窗的17倍。
“这样,我们就可以结合压强公式,做一个简单的计算——对于普通人来说,声音的振动,由鼓膜传至卵形窗时,其振动所产生的压强,将增大到原来的——17乘以1。3倍,也就是说,在这个过程中,声压增强了大约22倍。所以,中耳放大声压的作用,就是这样实现的。
“你们一定也已经猜到了,我之所以要强调‘普通人’这几个字,其中的原因,当然是因为,我的情况与‘普通人’有所不同。
“也就是说,如果你们采用最精密的医学影像设备,对我的中耳结构做一个测量,就会发现,在声音传入我的耳朵之后,我的中耳,对声压的放大作用,远远不止22倍这个倍数……”
莫维说到这里,停了下来,观察奎尼几人的反应。
奎尼和秦因为与变异人艾玛有过接触,所以,在听到这样的解释之后,并不十分意外。两人只是点了点头,没有说话。
而曼洛的反应却不一样。他听着莫维罗里罗嗦地解释了半天,现在突然明白了重点,一下变得有些激动。但是他稍稍思考了一下,就又皱起了眉头。
接着,曼洛挥了挥手,通过“概念树”查询了一些内容,又认真地琢磨了一会儿,这才向莫维提出了自己的疑问。
曼洛说:“你刚才讲的这些,听起来似乎很有道理,但是我还是发现了一些问题。
“我查了一下,人耳的听觉,对声强的感受,并不是线性增加的,而是满足指数关系。
“比方说,声强级,就是以人耳能够听到的最小声强作为基准,而做出了相应的规定,以贝尔或分贝为单位,用来表示声强的大小。
“人耳所能够听到的最小声强,为零级声强,也就是零贝尔。
“当声强由这个基准声强加强为2倍时,人耳所感受到的声音强弱,却并没有相应增加为两倍……你明白吗?只有当声强达到基准声强的10倍时,人耳感到的声音强弱,才只是增大一倍而已!
“也就是说,当声强变为100倍时,人耳感到的声音强弱,会增大为2倍,对应的声强级就是2贝尔,也就是20分贝;
“当声强变为1000倍时,人耳感到的声音强弱,增大为3倍,对应的声强级为3贝