本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点
当您哼唱着 Talking Heads 的歌曲时，我想请您考虑另一群人，他们可以听到 Talking Heads 的音乐，但实际上并没有真正听到。
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对于佩戴人工耳蜗的人来说，人工耳蜗是一种外科植入设备，可以恢复重度耳聋患者的听力，聆听音乐并不是听力正常人所享受的那种丰富的感官体验。人工耳蜗可以转换“Once in a Lifetime”这首歌曲中朗朗上口的节奏，但大卫·伯恩的歌词会被扭曲和丢失，因为人工耳蜗努力将旋律的信号平滑成类似语音的东西。
人工耳蜗佩戴者配备了一个穿过内耳的内部电极阵列，以及一个外部麦克风和处理器。麦克风捕获的声音由处理器处理，处理器将声音转换为数字信息。对于这个人来说，听觉体验取决于处理器，这个设备已经从笨重的腰包缩小到纤薄的口袋大小或麦克风的组件。
在处理器中，声音通过一种算法进行编码，该算法优化用户对语音的理解。这个过程效果很好；人工耳蜗佩戴者能够跟上对话，尤其是在安静的环境中。声音波形中由人工耳蜗编码以表示语音的部分被称为包络。但是对于音乐来说，关于乐器、音高和旋律的详细信息包含在包络之下的声波精细结构中。这些细微之处恰恰是人工耳蜗无法捕捉到的。
一种新的旋律处理方案可以为人工耳蜗用户改善许多人认为听觉世界不可否认的好处。正如加州大学尔湾分校的范刚博士在上周美国声学学会年会上提出的那样，人工耳蜗可以使用我们感知的一种工具——光谱恒常性来获取音乐的精细结构。
从颜色的角度来思考光谱恒常性，颜色是另一种感官输入形式。当您在网上观看图像时，我们的大脑会忽略颜色中的细微差异，以帮助我们以相同的方式感知颜色，而无需考虑照明或亮度的差异。蓝色仍然是蓝色，无论是霓虹灯的颜色还是希腊海水的颜色。
听觉的工作方式也相同：元音仍然是元音，无论是喊叫还是耳语。以这种方式处理声音的人工耳蜗可以同时获取声音的包络和精细结构，因此不会以牺牲听音乐为代价来损害用户对语音的理解。利用光谱恒常性允许用户在音高变化的情况下听到语音。在这个方案中，处理器输出在音乐期间增加。
虽然从某些方面来看，人工耳蜗可以改变生活，但关于生活质量（如音乐感知）的研究仍然有空间为用户及其对可听世界的享受做出贡献。我认为这种改进空间令人兴奋，因为虽然最初将设备植入耳蜗需要大型手术，但对编码方案的调整是在外部进行的。
换句话说，更好的音乐感知将是对植入体软件而不是硬件的更新。通过拜访听力学家（以及一些习惯新声音的练习），人工耳蜗用户对世界的感知可以发生巨大的变化。
关于作者：艾莉森·布兰德致力于通过她在Cancer.Net上的工作以及她在乔治城大学传播、文化和技术项目的研究生身份，使健康信息在网络上更易于访问。这篇文章的灵感来自于最近关于人工耳蜗未来的一个项目。在 Twitter 上与艾莉森联系。
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