声音与人耳听觉 216

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　　声音与人耳听觉
　　统的输出信号大小和输入信号大小之间具有线性关系时，称之为线性系统；否则称之为非线性系统。当系统具有非线性时，输入某一频率的声音信号，在输出端除了产生该频率的输出外，还会产生其谐波成分；如果输入的是两种不同频率的信号，则在输出端除了产生这两种频率的信号外，还会产生谐波、和频和差频信号。因此，输出和输人之间的非线性关系是信号产生失真的原因之一，这种失真称为非线性失真。另一种失真称为线性失真，是指由系统频率特性不均匀产生的失真。
　　前面提到，人耳听觉具有非线性，这种非线性主要产生于听觉的中耳和内耳。也就是说，声音信号在人的听觉系统中会被非线性加工，这种非线性正是听觉对强声的一种保护性反应。听觉的这种非线性也常被音乐家和作曲家所利用，成为音乐中和声学和配器法的生理基础，因为两个音同时演奏或两种乐器同时演奏会产生单独演奏时所不具有的音色，这是由于听觉的非线性使人听到输入声音信号中不存在的谐频、和频及差频信号。