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用皮肤“听”音乐,网友戴上这款装备听音乐会:仿佛住在钢琴里

羿阁 发自 凹非寺
量子位 | 公众号 QbitAI
贝多芬失聪后继续创作的故事相信大家都听过。
《致爱丽丝》、《英雄交响曲》、《田园交响曲》等等作品都堪称经典。
那你有没有想过,他究竟是如何做到的?初中物理课上,老师告诉我们:失去听力的贝多芬,用牙咬住木棒一端,另一端顶在钢琴上,以此感受钢琴的震动,坚持创作。
而现在,科学家的最新研究恰好也证实了这一点:音乐不仅可以听,还能摸!
甚至,聋人音乐家们还能通过触觉,理解音乐传递的复杂情感。听不见也能享受音乐
对于听力正常的人来说,当特定频率的振动(20Hz-20000Hz)通过空气传播,并被耳蜗中的微小感官细胞捕获时,我们就能听到声音。
但其实,声音也可以通过触觉来感受。
如果你去过狂热的音乐会现场,就能感觉到:那些刺激的音乐不仅冲击着你的耳膜,甚至能带动你身体跟着摇摆。没错,皮肤能直接感受到声波产生的压力,同时声波也能通过吉他拨片、舞台地板等中介,传递到人的手、脚、身体,甚至可以深入骨骼和内腔壁(如肺和胸部)之间的膜。
因此,有些听障人士在听音乐会时,会用手扣紧气球表面,通过薄橡胶的震动更好地感受音乐。
多伦多城市大学心理学教授、音乐家Frank Russo在研究中还发现:耳朵听不到的人触觉往往更敏感。
在听障人士的大脑中,听觉皮层经常以另外的方式被重新利用,它会重新连接来自其他感官的信号,比如触觉和视觉。
尤其对于那些后天性耳聋的人来说,整个大脑会重新调整,以适应听力损失。例如,一个涉及注意力的神经网络被发现与协调运动反应、视觉系统和记忆力的神经网络联系更紧密。
而通过触觉感受音乐的好处是,触觉能有效地传递节奏。Russo通过脑电图的对比发现,无论是通过耳朵听还是触觉摸,两者感受到的音乐节奏都是基本相同的。不仅如此,触摸还可以感受到音乐中的其他信息,比如可以通过振幅大小感受音量变化。
至于能否感受到音乐中的复杂情感,Russo表示:绝大部分可以感受到。具体来说,低频振动传递的情感更多,高频振动则听上去没什么情感。
来自马拉加大学的Byron Remache-Vinueza形象地描述了这一感觉:
把音乐从声音切换到振动,就像把一道妈妈做的最好吃的菜换成了汤,两者只是一种不同的体验罢了。
值得一提的是,截至目前,用触觉感受音乐的方法已经改变了很多听障人士的生活。
改变人生的技术
利物浦大学的音乐振动项目(Musical Vibrations)是一个专门提供将音乐转化为振动的设备的组织,该组织曾把他们的技术提供给聋哑说唱歌手SignKid。
研究团队将他的一首歌曲导入设备中,将吉他、踢踏鼓和小军鼓的声音转换为振动,让SignKid光脚踩在两个振动器上,通过他的脚跟和前脚来感受音乐。“我喜欢这个,”SignKid告诉音乐振动团队,“这真的能给我自信。”
最后,SignKid用该团队借给他的设备,制作了他的个人EP《视觉体验》。
震动器还只是简单的操作,一家医疗保健公司设计了一款可穿戴设备——把一系列传感器绑在人的背部、肩膀、腰部、脚踝以及手腕处,外表看起来像安全带和背包的组合,可以用于放大和传输不同频率的振动。
这套装备已经在拉斯维加斯市中心的一场音乐会上进行过测试,参加测试的听障人士都表示,他们感觉身体变成了乐器,音乐正在通过这些乐器被演奏出来。△图注:来自YouTube@Not Impossible
一位听障人士在佩戴设备体验了贝多芬的《月光奏鸣曲》第三乐章后,说自己就像是“住在钢琴里”。
但是,尽管通过触觉感受音乐已经得到了验证,在这个过程中还是遇到了一些问题。
仍需改进
想要用触觉感受音乐,遇到的第一个问题是:音乐的频率和振动的频率并不能完全对应。
相比于我们的耳朵对2000Hz-5000Hz的声音最敏感,振动传递的声音范围却通常在5Hz-1000Hz之间。
这意味着,许多耳朵能听到的高音不能被触觉捕捉到,或者说不能被精确地识别。相反,我们可以用触觉感觉到某些低音,即使我们听不到它们。而将现有音乐转换成振动的第二个障碍是如何区分不同的声音。
南安普顿大学声音与振动研究所的Mark Fletcher表示,目前的许多技术只能处理已被划分成不同乐器的独立音轨的音乐,而很难很好地“分解”复杂音乐。
即使是最先进的算法,现在也难以解决更强烈的振动会掩盖其他振动 ,以及不同的乐器在一首歌中音量会随时变化等问题。
如果没有强有力的方法将不同的乐器分开,并以振动的形式编译出平衡的信号,将无法仅从振动中识别音乐的细微差别。
有一说一,尽管这些技术上的难题仍待解决,但这项技术的发明给听障人士生活带来的变化是实打实的。
利物浦大学的研究团队曾把他们的振动设备带到了一所聋哑学校。
老师们这样回馈道:
学生们在音乐课上更投入了,孩子们真的很喜欢,一个男孩总是在休息时间回来敲门问:“我可以再玩一次吗?”
参考链接:
[1]https://nautil.us/how-the-brain-allows-the-deaf-to-feel-music-22197/
[2]https://direct.mit.edu/jocn/article-abstract/33/4/635/97411/Neural-and-Behavioral-Evidence-for-Vibrotactile?
[3]https://www.sohu.com/a/277841760_100163655
[4]https://www.musicalvibrations.com/signkid/
[5]https://www.researchgate.net/publication/348669717_Neural_and
[6]https://www.youtube.com/channel/UCeBCj0wtkliFdOqEN4jC_4Q
— 完 —

原标题:《用皮肤“听”音乐,网友戴上这款装备听音乐会:仿佛住在钢琴里》
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