中耳阻抗匹配

中耳通过以下三个因素来完成阻抗匹配：与卵圆窗相关的鼓膜的面积，听小骨的杠杆作用，鼓膜的形状。通过将大面积的鼓膜上的入射声压聚集到小面积的卵圆窗上，外耳道空气和耳蜗液体之间的能量传输效率大大提高。人类的鼓膜与卵圆窗膜的面积比约为20：1。然而， 鼓膜并不是整体振动的。Be kes y应用电容声探子观察了鼓膜的运动，发现频率低于2400Hz时，声波振动使整个鼓膜以鼓沟上缘切线为转轴呈门式振动。鼓膜不同部位的振幅不同，以锤骨柄下方近鼓环处最大。当频率大于2400Hz时， 鼓膜表现为分段式振动， 即锤骨柄的运动跟不上鼓膜的振动。Khan-na等采用激光全息摄影术观察到鼓膜各部分的振动幅度并不一致，低频声(如<1000Hz时)使鼓膜呈杠杆式运动；在高频声刺激时，鼓膜呈分区段式振动，有相当一部分区域的鼓膜振动未能传送到锤骨柄。因此，鼓膜与卵圆窗膜的有效面积比只有大约17∶1。听骨链通过增强振动幅度的杠杆作用也同样对中耳的阻抗匹配发挥了作用。听骨链的杠杆比约是1.31。影响能量传递效率的一个决定性的因素取决于能否使鼓膜发生圆锥形运动，圆锥角度约为135°。鼓膜的圆锥形运动增加了力度，同时减低了速度，从而使得能量传递的效率提高了约4倍， 中耳系统的增压作用约为30dB，基本弥补了声波从空气传入内耳淋巴液时的声能衰减。

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