听觉器官的适宜刺激是声音,而声音包括两种含义,在物理学上是指声波,但在生理学上则是指声波作用于听觉器官所引起的一种主观感觉。当然这两种含义是有内在联系的。在了解听觉器官的生理前,我们首先需要了解声音与听觉有关的一些物理特性。
声音是由物体振动所产生。在振动介质(空气、液体或固体)中某一质点沿中间轴来回发生振动,并带动周围的质点也发生振动,逐渐向各方向扩展,这就是声波。声波的传播不是介质分子的直接位移,而是能量以波动形式的扩展。声波的能量随扩展的距离逐渐消耗,最后声音消失。连续振动的音叉,使周围的空气分子形成疏密相间的连续波形。在空气中传播的声波是纵波,在纵波中,介质分子的振动方向和波前进的方向平行。
根据物理学,声波是一种振动的机械波,它的基本参数是频率 f (frequency)和振幅(amplitude)。频率是某一质点以中间轴为中心,1秒内来回振动的次数(单位为赫兹Hz),而质点完成一次全振动经过的时间为一个周期 T,其单位为秒。显然,f=1/T。频率与人耳主观感觉声音的音调有关。频率越高,音调也越高。振幅是某一质点振动时距中间轴的位移。对某一质点而言,振幅随时间周期性变化。距中间轴的最大位移为最大振幅。振幅与声音的强度有关。