本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定反映《大眾科學》的觀點
當您哼唱著 Talking Heads 的歌曲時，我想請您考慮另一群人，他們可以聽到 Talking Heads 的音樂，但實際上並沒有真正聽到。
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對於佩戴人工耳蝸的人來說，人工耳蝸是一種外科植入裝置，可以恢復重度耳聾患者的聽力，聆聽音樂並不是聽力正常人所享受的那種豐富的感官體驗。人工耳蝸可以轉換“Once in a Lifetime”這首歌曲中朗朗上口的節奏，但大衛·伯恩的歌詞會被扭曲和丟失，因為人工耳蝸努力將旋律的訊號平滑成類似語音的東西。
人工耳蝸佩戴者配備了一個穿過內耳的內部電極陣列，以及一個外部麥克風和處理器。麥克風捕獲的聲音由處理器處理，處理器將聲音轉換為數字資訊。對於這個人來說，聽覺體驗取決於處理器，這個裝置已經從笨重的腰包縮小到纖薄的口袋大小或麥克風的元件。
在處理器中，聲音透過一種演算法進行編碼，該演算法最佳化使用者對語音的理解。這個過程效果很好；人工耳蝸佩戴者能夠跟上對話，尤其是在安靜的環境中。聲音波形中由人工耳蝸編碼以表示語音的部分被稱為包絡。但是對於音樂來說，關於樂器、音高和旋律的詳細資訊包含在包絡之下的聲波精細結構中。這些細微之處恰恰是人工耳蝸無法捕捉到的。
一種新的旋律處理方案可以為人工耳蝸使用者改善許多人認為聽覺世界不可否認的好處。正如加州大學爾灣分校的範剛博士在上週美國聲學學會年會上提出的那樣，人工耳蝸可以使用我們感知的一種工具——光譜恆常性來獲取音樂的精細結構。
從顏色的角度來思考光譜恆常性，顏色是另一種感官輸入形式。當您在網上觀看影像時，我們的大腦會忽略顏色中的細微差異，以幫助我們以相同的方式感知顏色，而無需考慮照明或亮度的差異。藍色仍然是藍色，無論是霓虹燈的顏色還是希臘海水的顏色。
聽覺的工作方式也相同：母音仍然是母音，無論是喊叫還是耳語。以這種方式處理聲音的人工耳蝸可以同時獲取聲音的包絡和精細結構，因此不會以犧牲聽音樂為代價來損害使用者對語音的理解。利用光譜恆常性允許使用者在音高變化的情況下聽到語音。在這個方案中，處理器輸出在音樂期間增加。
雖然從某些方面來看，人工耳蝸可以改變生活，但關於生活質量（如音樂感知）的研究仍然有空間為使用者及其對可聽世界的享受做出貢獻。我認為這種改進空間令人興奮，因為雖然最初將裝置植入耳蝸需要大型手術，但對編碼方案的調整是在外部進行的。
換句話說，更好的音樂感知將是對植入體軟體而不是硬體的更新。透過拜訪聽力學家（以及一些習慣新聲音的練習），人工耳蝸使用者對世界的感知可以發生巨大的變化。
關於作者：艾莉森·布蘭德致力於透過她在Cancer.Net上的工作以及她在喬治城大學傳播、文化和技術專案的研究生身份，使健康資訊在網路上更易於訪問。這篇文章的靈感來自於最近關於人工耳蝸未來的一個專案。在 Twitter 上與艾莉森聯絡。
所表達的觀點是作者的觀點，不一定代表《大眾科學》的觀點。