三、聽覺
聽覺是引導方向的感覺。通常你用耳朵將眼睛引向正確方向之後才看見物體。
1、物理聲音
打球、拍手、敲桌子,這些動作為什麼會產生聲音?因為它使物體產生了振動。
現代科學用"頻率和振幅"解釋物理聲音。頻率是指在給定時間內波的周期循環次數。振幅是指聲波強度的物理特性,即波峰到波穀的高度。
正確與錯誤各自都有自己的頻率和振幅。這樣,藝術表演、體育比賽和職場環境中對不同聲音的甄彆,就顯得尤為重要。
2、聲音的心理維度
頻率和振幅這兩個物理聲音形成了三個心理參數:音高、響度和音色。
鋼琴是仿聲工具的典型代表。它88個鍵隻代表頻率從30赫茲到4000赫茲的範圍,且中音c(256hz)這一基音占主導地位。
科學證實,20分貝的聲音可以產生一個10:1的聲壓比。超過90分貝的聲音,時間一長會損害聽力。例如,15米處的低語是20分貝;安靜的辦公室是40分貝;嘈雜的汽車內是80分貝;地鐵站內是100分貝;響雷是120分貝;噴氣式飛機起飛24米處是140分貝;火箭發射75米處是180分貝。
有的家長或老師教育孩子,一段時間後他會產生拒絕情緒。這主要是談話的聲音,沒有清晰的、和基音頻率與泛音的簡單結構,也就是多種頻率之間沒有係統關係而成為噪音。例如,聽到的電台的靜電噪音包含所有可聽頻率的能量;因為沒有基音所以感覺不到音調。
同理,高低調缺少規律,無論談話多麼輕柔與響亮,都會滑向噪音的泥潭。
因此,與人交談要學習鋼琴演奏技巧,以c音調為基本,低音之差向16赫茲靠近,高音要高達235赫茲之差。
所以說,習得小聲交談是種藝術,是人生的一門大學問。
3、聽覺的生理學基礎
聲音是引發心理體驗的基礎。現代科學,己對耳朵工作機理有了認知,能夠解釋物理活動是怎樣在聽覺係統內起作用的。又對音調在聽覺係統的編碼和聲音的定位理論有了新發現。
(1)聽覺係統
科學證實,耳朵想聽到聲音必須發生四個基本能量轉換:
第一轉換,空氣中的聲波必須在耳蝸中轉換為流動波。既聲波沿著通道到達鼓膜。聲波壓力的變化使鼓膜運動。鼓膜將這一振動從外耳轉移到中耳,包括三塊小骨頭的耳室:錘骨、砧骨和鐙骨。從鼓膜到係列小骨組成的初級聽覺器官,存在於內耳之中的耳蝸(振動)。
第二轉換,流動波導致基底膜的機械振動(海浪波)。耳蝸是充滿液體的螺旋管,其中基底膜位於中央並貫穿始終。當鐙骨振動位於耳蝸底部的卵圓窗時,耳蝸中的液體使得基膜以波浪的方式運動。
第三轉換,這些轉換必須轉換成電脈衝。基底膜的波浪形運動使得與基底膜相連的毛細胞彎曲。這些毛細胞是聽覺係統的感受細胞,當毛細胞彎曲時,它們刺激神經末梢,將基底膜的物理振動轉換為神經活動。
第四轉換,它發生在整個聽覺功能係統。神經衝動通過一捆被稱作聽神經的纖維離開耳蝸。這些神經纖維與腦乾的耳蝸核相遇。就像視覺係統的神經交叉一樣,從一隻耳朵來的刺激傳遞到兩側的大腦。聽覺信號在到達位於大腦半球顳葉聽皮層的通路上要經過一係列的神經核團。在聽皮層開始對這些信號進行更高水平的加工。
然而,數以千萬的人承受各種形式的聽覺障礙,因為聽皮層損傷可產生神經機製的損傷(神經性耳聾)。
(2)音調知覺理論
運動語言到不了的地方,音樂語言可以到達。為了解釋聽覺係統是怎樣將聲波轉換為音調的,科學家提出了"地點說與頻率說"兩個截然不同的理論。
地點說:1800年由赫爾姆霍提出。後經貝克西修正榮獲1961年諾貝爾獎。地點說認為,音調的知覺取決於基底膜上發生最大刺激的具體位置。
頻率說:通過基底膜振動的頻率來解釋音調。單個神經元不可能有足夠的放電速度來征服高音調的聲音,這一局限可以通過齊射原理所克服。它是一些神經元通過聯合的活動形式,或者稱為齊射,在刺激音調為2000hz、3000hz乃至更高頻率的時候放電(wever,1949)。
地點說可以很好地解釋1000hz以上的音調知覺。頻率說能解釋低於5000hz的頻率的聲音編碼。
不同理論可以解釋一個複雜的感覺任務的不同部分。相對於每個單獨的理論,兩種理論聯合使用可以提供更精確的感覺。
(3)聲音定位
蝙蝠無法使用視覺在洞穴中定位物體。然而,它使用回音定位法-他們發出的高音調聲波試探物體。有種蝙蝠可以區分相距僅03毫米的兩個物體(sions et al.,1998)。
儘管人類缺乏這樣特殊的能力,但高水平運動員卻有一定的隱性傳球能力,他可以運用聲音來判定球或隊友的空間位置,特彆有時根本無法看到球與隊友。科學研究認為這類事情是通過兩種機製來實現的:對到達每隻耳朵的聲音相對時間和相對強度的測量(ree,1991;hillis,1993)。
第一種機製,是神經元通過比較進入每隻耳朵聲音的時間差,它會在兩耳之間產生特定時間延遲的時候特異性地放電。大腦運用這種到達時間的不對稱性信息,來對空間中的聲音源做出精確的估計。
第二種機製依賴以下原理:首先到達耳朵的聲音其強度會稍高一些-因為你的頭本身投射出一個聲影,使信號變弱。這些強度差取決於相對頭而言的音調波長的相對大小。實實上,波長大、頻率低的聲音難以表現出強度差異,而波長小、高頻率的聲音則表現出可測的強度差異。當聲音到達兩隻耳朵時,大腦再次利用特異性細胞來探測強度差異。
但是,當一個聲音既沒有時間差異也沒有產生強度差異,你不能辨彆它的具體位置時,你會通過轉動頭-改變耳朵的位置-來打破這種對稱以便提供聲音定位的必要信息。
體育運動中聲音定位廣泛存在。依聲音理論,我們必須在訓練中同時為"頻率與地點"兩種神經係統提供穩定的工作環境,又要適時通過"位置與強度"的變化來進化自己的回音定位,來為人生導航。