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听觉是人体器官的集体努力,涉及耳朵、眼睛,以及根据一项新研究的结果,还涉及皮肤。
1976年,科学家通过展示眼睛可以通过一种名为麦格克效应的奇特现象来欺骗耳朵,从而发现了眼睛对我们听觉的重要性。当参与者观看一个人说“ga”但音频播放“ba”的视频时,人们认为他们听到的是完全不同的声音——“da”。现在,通过将音频与气流的触觉混合,研究人员发现,我们对某些声音的感知部分取决于能否感受到这些声音。该研究于11月26日发表在《自然》杂志上。
通常,当我们说带有字母“p”、“t”和“k”的单词时,我们会产生一股气流。这股气流帮助听者区分带有这些字母的单词和听起来相似的“b”、“d”和“g”,尽管这股气流非常微妙,以至于我们大多数人甚至没有注意到感觉到它。“除非你是麦克风制造商、电台主持人或语音学家,否则你不会意识到这一点,”温哥华不列颠哥伦比亚大学语言学副教授、该研究的主要作者布莱恩·吉克说。该大学语言学系的研究生唐纳德·德里克是该研究的另一位作者。
吉克和德里克着手确定这些气流是否帮助我们感知“p”和“t”的声音。两人让66名参与者通过耳机收听录制的声音。在一次会话中,参与者听到了“pa”和“ba”的组合,在另一次会话中,他们听到了“ta”和“da”的组合。
研究人员还通过放置在参与者皮肤上的细管,在他们的手、脖子或耳朵上发送轻微的气流。参与者被蒙上眼睛,所以他们不知道管子放在哪里。在某些情况下,气流随着相应的声音“pa”和“ta”释放,而在其他情况下,它们与“ba”和“da”不恰当地同时出现。正如吉克指出的那样,这些气流大约只有我们在正常对话中感受到的强度的一半,而且大多数参与者在实验过程中甚至没有意识到它们。
研究人员发现,如果没有气流,参与者会将“pa”误听为“ba”,将“ta”误听为“da”的概率为30%至40%。当手或脖子上伴随有“pa”和“ta”的气流时,准确率提高了10%至20%。然而,如果通过耳朵中的管子发送气流,则没有改善,这表明参与者不仅仅是在听到气流。
当参与者听到不恰当的声音——“ba”和“da”时,观察到了相反的效果。当在没有释放气流的情况下播放时,受试者在约80%的情况下正确识别出这些声音,但如果声音伴有气流,则准确率下降了约10%。
吉克说:“在很大程度上,在英语中,'pa'和'ba'之间的区别在于这股气流。”
皮肤有助于听觉的能力可能是由于身体最大的器官覆盖着机械感受器。吉克说,他甚至发现,发送到脚踝的气流可以帮助听者理解那些“p”、“t”和“k”的声音。皮肤细胞中的这些感受器,类似于耳朵中的感受器,会对气流产生的压力做出反应。
在现实世界中,听者可获得的线索各不相同。吉克说,站在离说话者一英尺或更近的地方正常说话应该会产生触觉气流。然而,如果对话发生在有风的街道上,这种感官输入将被破坏。尽管人们可以在没有气流的情况下听到声音,但这些感官线索可以更容易地区分两个单词,例如“tall”和“doll”,尤其是在有很多环境噪音的情况下。
声音的感觉可以被利用在为听力障碍人士等群体设计的设备中。吉克正处于探索如何在助听器中加入气流检测传感器的早期阶段,这些传感器将在脖子侧面产生合成气流。吉克说,由于听力障碍人士的皮肤机械感受器通常功能正常,这种额外的触觉刺激可以帮助佩戴设备的人感知声音。类似的概念可以帮助飞行员在嘈杂的工作环境中工作。