中耳是怎样放大声音的？

由于声音从空气传入水中时，只有1/1000的声音能量会被接收。中耳是含气腔，内耳是含淋巴液的腔，当声音从中耳传递到内耳时，声波的能量会损失30 dB。想象一下岸上的人讲话时，水下的人听不清楚就是因为99%的声音能量传不到水里的缘故。造物主为了让到达内耳声音和外耳传入的声音几乎一样强，特意将中耳设计成一个不仅能传导声音，还在传导声音的过程中换能、放大、并保护限制大声的特殊器官。

中耳介于鼓膜和耳蜗的卵圆窗膜之间。中耳鼓室腔里有人体最小的三块骨头，称为听小骨：由外向内分别为锤骨，砧骨和镫骨。三块听小骨组合而成的听骨链在鼓膜和卵圆窗之间形成了一座桥梁，有利于声音的传导。

当外界声音传至鼓膜时，鼓膜发生振动，听骨链随之振动，镫骨足板在卵圆窗的振动可在内耳耳蜗中引入压力波。中耳放大声音的机制之一是源于鼓膜和卵圆窗膜的面积比。由于鼓膜的有效振动面积为55mm2,而卵圆窗面积约为3.2 mm2，两者间相差17倍，同一个声音从大面积的鼓膜到小面积的卵圆窗，压力会提升24.6dB。这就好比从水管流出来的水压相同的自来水，管口面积大，则水压小；管口面积小，则水压大。

中耳放大声音的机制之二源于听骨链的杠杆作用。由于锤骨柄比镫骨脚长，其杠杆系数为1.3，从而使声音能提升2dB。这如同我们利用杠杆原理在杠杆的长的一端来撬动我们大块岩石一样。中耳的这两种放大机制能将声音总共提高约27dB，基本可弥补声音传入内耳时的损失。但是，中耳也不会是对外界所有的声音都要全部提高27dB的，当外界声音>85 dB时,中耳的听骨链就会通过特定的肌肉收缩来脱开彼此之间的连接（听骨链中断），以此来降低声压，从而避免大声对内耳的刺激以达到保护内耳的目的。

值得注意的是，除了鼓膜和听骨链的完整性和良好的活动度外，咽鼓管的功能正常也非常重要，尽管它不参与声音的放大，却是中耳保持含气腔的唯一保障。咽鼓管存在于中耳，其一端开口在鼓室腔，另一端开口在鼻咽后部，是中耳与外界大气压相通的唯一途径。咽鼓管平时是关闭的，只有在吞咽或打哈欠时，才会开放，让中耳气压与外界气压保持平衡，保持中耳腔被空气充盈。日常生活中，当我们感冒鼻塞时，我们常会有耳朵闷胀，听声音遥远的感觉，这就是咽鼓管鼻咽部被肿胀的粘膜堵塞或本身受到感冒感染而肿胀堵塞的缘故。

总之，我们能够听到和外界声音大小相差不多的声音强度，离不开中耳的放大作用。我们之所以对1000~3000Hz频率的声音最敏感，这与我们的外耳的共振峰及中耳听骨链的力臂比有密切关系，在此恕不阐述。

田岚博士1988年毕业于苏州大学苏州医学院，在苏州从事临床耳鼻喉科医生工作。1995年转攻助听器、听力学。2000年出国深造，先后取得了美国听力言语协会认证的临床听力学家资格（CCC-A）和美国听力学博士学位。与此同时，积累了丰富的北美临床听力学和助听器研发经验，曾经在六大国际知名品牌助听器中的两大品牌的海外公司负责听力学培训与技术支持。田岚博2012年回国工作，希望将二十多年练就的医学听力学培训教育功底和临床各种听力、言语相关的疑难杂症的经验，分享给给更多华人，希望大家通过对听力学知识的了解，让自己和身边的人，听得更好，生活质量更高。敬请关注田岚博士的原创听力学科普文章系列。