高音而不刺耳

沒有矛盾。

其實高音並不一定刺耳。反過來，低音也可以刺耳的。

先參考下圖


圖片參考：http://upload.wikimedia.org/wikipedia/zh/c/ca/Hoerflaeche.png


依上圖可見，人的聽闕(threshold of hearing)是圖下面的曲線。其中以頻率2~5 kHz時的數值為最低。

在這幅圖，在特定的頻率下，若那聲音的分貝在聽闕下，人便聽不到那聲音。

為什麼我們能夠聽到聲量很小的高音，而聽不到聲量很小的低音呢？

這是因為音的高低與聲波的頻率是掛鈎的。頻率愈高，聲調愈高。由圖可見，在2 kHz時，就算0 dB人們也能聽見。反過來，0.02 kHz的聲音在0 dB時，我們聽不見。因此解釋了為何高音調時，聲量很小但我們也能聽得到。

圖的上方是痛闕(threshold of pain)，高於這數值，人的耳朵便會產生刺痛的感覺。例如2 kHz時，假如聲音有140 kHz，我們的耳朵便會感到疼痛。(因聲波輸給我們耳朵的功率太高)。

由此可見，聲調高與沒有刺痛感覺並沒有矛盾。

例如在高音時(2 kHz)，分貝是0時，耳朵根本不會感到瘢痛。

但在低音時(0.02 kHz)，分貝140，耳朵會感到刺痛。

通常歌手唱高音，你感到耳朵刺痛，是因為他們唱出聲波的分貝太高，而不是聲波頻率高所致。這個是學生們最常犯的謬誤。


P.S. 為何人的耳朵對2 kHz ~ 5 kHz的聲音特別敏感？

這是因為這個聲波的頻率與人類耳膜的自然頻率(natural frequency)相若，根據力學，這頻率的聲波對耳膜所做的被迫震動(forced oscillation)所輸出的能量最有效(most effective energy transfer)(共振原理resonance)，所以即使很小的聲量，人也能聽到。


圖來自：http://upload.wikimedia.org/wikipedia/zh/c/ca/Hoerflaeche.png