我们是如何听到声音的

声音是物体振动产生的能量波，耳郭收集到声波能量，传入外耳道振动中耳的耳膜，声能转化为听骨链的机械能，引起内耳听器内液体的波动，这种波动引起毛细胞的运动，而毛细胞的运动将机械能转化为神经能够传递的电信号，沿着听神经传递到我们的大脑一级、二级听觉中枢，在那里进行处理加工后，就被我们“听到了”声音。听觉中枢与大脑其他相关中枢相互作用，声音就被我们“理解了”（图7）。

图7　声音由外界到中枢神经系统的传导过程示意图

声音的第一站是耳，耳并不像它看起来那么简单，它其实是一个非常神奇的器官。

按照生物进化理论，人类由生活在海洋中进化成生活在陆地上的空气中，对声音的感知发生了很大的变化。在水中，声音是从水中传入内耳（液体环境），声音从液体传递到液体，是相同介质之间的传递，而在空气中，声音是从空气中传入内耳，声音从气体传递到液体，是两种不同介质之间的传递，按照声音传播理论，如果不采取措施，空气中传播的声音将无法传入内耳，绝大多数能量将损耗掉。

人类进化出了外耳和中耳，来解决不同介质声音传播耗损的问题。外耳包括耳郭和外耳道，功能相对简单，耳郭负责收集空气中的声音，并有辅助判断声音来源的作用，外耳道负责将耳郭收集的声音信号传递到中耳，同时由于外耳道的长度和横截面的物理特征，其对2 000 Hz的声音有共振作用，从而增强了2 000 Hz声音的强度，这也是为什么噪声性聋最先受损的频率在2 000 Hz的倍频区4 000 Hz的缘故。

中耳包括圆锥形的像纸一样薄的耳膜，连接耳膜与内耳的活塞式传动装置——听骨链，以及发挥固定听骨链和改变中耳传声强度的韧带和肌肉。与外耳相比，中耳的结构和功能就复杂多了。首先如上所述中耳结构包括了耳膜、听骨链、肌肉、韧带，甚至咽鼓管和半封闭的气腔。中耳正常情况下是充满气体的，气体的正常压力和成分依赖于气腔周围的黏膜和咽鼓管的开合。

中耳正常的压力和空气成分可以使中耳的这些精细结构得以正常的发挥作用，像外耳道传入的声音振动耳膜，将声音信号转化为机械运动，引起连接耳膜与内耳的听骨链振动，后者将机械振动转化为内耳液体的振动，从而实现了声音信号从空气介质传入到内耳液体介质。而最为奇妙的是，这种传递过程几乎是没有声音能量消耗和变异的，也就是声音信号高保真地传入了内耳。

声音由空气介质传递到液体介质，如果直接传播会有大量的耗损，几乎无法传递，但是由于增加了中耳、耳膜、听骨链和肌肉，使正常的人耳能够毫不费力地使声音从空气传到内耳液体中。其中的奥妙在于，耳膜、听骨链两者的神奇结构就像一个精细的放大装置，能够完全补偿声音从气体到液体的耗损。