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聽覺是人體器官的集體努力,涉及耳朵、眼睛,以及根據一項新研究的結果,還涉及皮膚。
1976年,科學家透過展示眼睛可以透過一種名為麥格克效應的奇特現象來欺騙耳朵,從而發現了眼睛對我們聽覺的重要性。當參與者觀看一個人說“ga”但音訊播放“ba”的影片時,人們認為他們聽到的是完全不同的聲音——“da”。現在,透過將音訊與氣流的觸覺混合,研究人員發現,我們對某些聲音的感知部分取決於能否感受到這些聲音。該研究於11月26日發表在《自然》雜誌上。
通常,當我們說帶有字母“p”、“t”和“k”的單詞時,我們會產生一股氣流。這股氣流幫助聽者區分帶有這些字母的單詞和聽起來相似的“b”、“d”和“g”,儘管這股氣流非常微妙,以至於我們大多數人甚至沒有注意到感覺到它。“除非你是麥克風製造商、電臺主持人或語音學家,否則你不會意識到這一點,”溫哥華不列顛哥倫比亞大學語言學副教授、該研究的主要作者布萊恩·吉克說。該大學語言學系的研究生唐納德·德里克是該研究的另一位作者。
吉克和德里克著手確定這些氣流是否幫助我們感知“p”和“t”的聲音。兩人讓66名參與者透過耳機收聽錄製的聲音。在一次會話中,參與者聽到了“pa”和“ba”的組合,在另一次會話中,他們聽到了“ta”和“da”的組合。
研究人員還透過放置在參與者皮膚上的細管,在他們的手、脖子或耳朵上傳送輕微的氣流。參與者被蒙上眼睛,所以他們不知道管子放在哪裡。在某些情況下,氣流隨著相應的聲音“pa”和“ta”釋放,而在其他情況下,它們與“ba”和“da”不恰當地同時出現。正如吉克指出的那樣,這些氣流大約只有我們在正常對話中感受到的強度的一半,而且大多數參與者在實驗過程中甚至沒有意識到它們。
研究人員發現,如果沒有氣流,參與者會將“pa”誤聽為“ba”,將“ta”誤聽為“da”的機率為30%至40%。當手或脖子上伴隨有“pa”和“ta”的氣流時,準確率提高了10%至20%。然而,如果透過耳朵中的管子傳送氣流,則沒有改善,這表明參與者不僅僅是在聽到氣流。
當參與者聽到不恰當的聲音——“ba”和“da”時,觀察到了相反的效果。當在沒有釋放氣流的情況下播放時,受試者在約80%的情況下正確識別出這些聲音,但如果聲音伴有氣流,則準確率下降了約10%。
吉克說:“在很大程度上,在英語中,'pa'和'ba'之間的區別在於這股氣流。”
皮膚有助於聽覺的能力可能是由於身體最大的器官覆蓋著機械感受器。吉克說,他甚至發現,傳送到腳踝的氣流可以幫助聽者理解那些“p”、“t”和“k”的聲音。皮膚細胞中的這些感受器,類似於耳朵中的感受器,會對氣流產生的壓力做出反應。
在現實世界中,聽者可獲得的線索各不相同。吉克說,站在離說話者一英尺或更近的地方正常說話應該會產生觸覺氣流。然而,如果對話發生在有風的街道上,這種感官輸入將被破壞。儘管人們可以在沒有氣流的情況下聽到聲音,但這些感官線索可以更容易地區分兩個單詞,例如“tall”和“doll”,尤其是在有很多環境噪音的情況下。
聲音的感覺可以被利用在為聽力障礙人士等群體設計的裝置中。吉克正處於探索如何在助聽器中加入氣流檢測感測器的早期階段,這些感測器將在脖子側面產生合成氣流。吉克說,由於聽力障礙人士的皮膚機械感受器通常功能正常,這種額外的觸覺刺激可以幫助佩戴裝置的人感知聲音。類似的概念可以幫助飛行員在嘈雜的工作環境中工作。