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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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。

▲ 来自 [email protected] 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

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