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時刻發生的聽力損傷

2015-09-10 07:22:44團子
科學Fans 2015年9期
關鍵詞:振動

聽力損傷聽起來好像是隨著年齡增長才會出現的“老年病”,但實際上它離我們年輕人也并不遙遠。不要跟我說你沒有用耳機聽過歌,在隨時隨地享受音樂的同時,不當的聽音方式也會使你暴露在聽力損傷與聽力障礙的風險之中。

所以,為了讓列位看官能在享受音樂、練習外語聽力的同時耳朵不遭殃,團子將在這篇文章里,來談談什么是聽力損傷,如何避免聽力損傷,以及音樂欣賞與聽力損傷間的關系。

聽覺的原理

想了解“隨身聽”會對聽力造成何種影響,就需要從了解聽覺的原理開始。

當一個物體振動的時候,會使周圍的介質一起振動,產生在介質中傳播的機械波。聲音可以在很多介質中傳播,最常見的傳播介質是空氣,通過空氣傳導形成聽覺的路線我們稱之為氣傳導,通過顱骨的機械振動傳導的聽覺我們稱為骨傳導。

氣傳導的路線是這樣的:空氣的振動通過外耳傳播到鼓膜,使鼓膜一起振動,進而帶動聽小骨將振動傳播到內耳的耳蝸中。骨傳導路線則是顱骨直接帶動耳蝸振動。我們正常情況下聽到的聲音多是氣傳導,聽自己說話的聲音的時候骨傳導會占一個比較大的部分,另外骨傳導耳機、貝多芬演奏時咬著的木棒都利用了骨傳導路線。

無論是哪條路線,終點都是耳蝸。耳蝸中有很多可以感受振動的毛細胞。這些毛細胞可以各自將不同頻率的振動轉化為神經訊號,通過聽神經傳入大腦,在大腦的聽覺皮層翻譯成我們感受到的聲音。

聲波的頻率和振幅是最終影響我們聽到聲音的最重要的兩個屬性,影響我們聽到聲音的音高和響度。換句話說,就是音調的高低和聽到的聲音大小。我們以赫茲(Hz),即每秒振動的次數,作為頻率的單位。聲音大小的衡量則相對復雜,牽扯不同的物理量。最常用的衡量聲音大小的物理量叫做聲壓級(Sound Pressure Level, SPL),單位是分貝(dB)。

常見的聲音的頻率和聲壓級如右圖所示,在圖中可以看到對我們生活至關重要的聲音集中在250~4000Hz這個頻段,語音也集中在這這里,輔音主要集中在2000~4000Hz的頻段。而且日常聲音的聲壓級都不大,多小于80dB,80dB以上的聲音多是噪音。

聽力損傷的機理

聽力損傷遠遠比我們想象的來得要普遍,絕非是特殊人群的專利。造成聽力損傷的原因多種多樣。一般來說,聽力損傷可以被分成三大類:傳導性聽力損傷、感音神經性聽力損傷和混合型聽力損傷。

傳導性聽力損傷,顧名思義是由于聲波的傳導出現了問題,使得振動不能良好地傳導至耳蝸。最常見的原因是由于感冒或其他原因引起的中耳炎造成的中耳部分的傳導損失。因急劇的氣壓變化或物理沖擊造成的耳膜損傷也較常見(比如說被打了耳光)。這一類的聽力損傷隨著造成傳導不良的原因的消除,大多數都可以恢復。

感音神經性聽力損傷的原因就相對復雜一些。一部分聽力損傷是因為聽神經或者是大腦的聽覺中樞出現了問題,這部分因為比較罕見,而且大多屬于疾病的范疇,所以我們這里不做討論。我們來集中討論一下耳蝸,還有耳蝸里面的脆弱毛細胞們。

前文中我們提到毛細胞只能識別特定頻率的振動。當識別某個頻段的毛細胞受到損傷的時候,對應頻段的聽力就會下降。毛細胞的疲勞可以通過休息恢復,但一旦死亡是不可再生的。換言之,一旦某個頻段的毛細胞死亡了,這個頻段的聽力就受到了永久傷害。

隨著年齡的增長,高頻的毛細胞會漸漸地死去,這個過程對年輕人來說幾乎是無法察覺的。 因自然衰老造成的毛細胞死亡從20000Hz開始,隨著年齡增長,受到影響的范圍越來越廣。30歲以上的人群很少能聽到16000Hz以上的聲音,而50歲的人12000Hz以上的聲音就很難聽見了。然而這些都不是關系到日常生活的聲音,直到衰老到一定程度都不會表現出來。對于這種8000Hz以上的聽力的下降,我們一般不稱之為聽力損傷。這種聽力的損失對日常生活基本沒有影響。

毛細胞對聲音很敏感,也很脆弱。當聲音大到一定程度并且持續一段時間時,毛細胞就會疲勞,造成一時性的聽力下降。我們把這種現象叫做聽覺疲勞。這種疲勞是可以通過休息恢復的。但反復的、持續的疲勞也會造成毛細胞的死亡。這種情況下,聽覺疲勞會演變成不可逆的聽力損失。這種聽力損失被稱為噪音性聽力損失。

不同于衰老造成的聽力下降,噪音性聽力損失的特征是從4000Hz左右開始,并逐漸向兩側的頻段發展。因為4000Hz主要是語音中輔音的區域,這種聽力損失初期很難被注意到。當某個人聽力損失發展到一定程度的時候,他會發現雖然別人說的話他都可以聽見,音量似乎也正常,但是很難聽清楚了。具體來說,輔音會變得很渾濁。比如,“三藩市”聽起來會像“安安日”。噪聲性聽力損傷往往要發展到這個程度才能被注意到,而這種程度的時候就已經算得上是中度耳聾了。噪聲性聽力損失很少會讓人感覺到聽不見或者是音量的變化,感覺聽別人說話沒有之前清晰,不容易在對話中維持注意力等等都可能是聽力損失的表現。

我們上面所說的“噪聲”,并不單單指令人不悅的聲音。所有聲壓級大于一定程度的聲音都可以算作是噪聲。當然,隨身聽的聲音也不例外。那么,到底多大的聲音才會對耳朵造成損害呢?

你的音量危險嗎?

有很多學者做過關于噪聲與聽力損傷風險的研究,也有很多關于噪聲控制的法條。其中經常用于評估聽力損傷風險的是美國國家職業衛生安全研究所(NIOSH)的職業保護標準。

這個標準將85dB作為聽力損傷的危險線。在85dB的噪聲中,人每天的暴露時間不能超過8個小時,否則就會造成聽力疲勞,反復地暴露就有可能發生不可逆的聽力損傷。91dB時這個時間變為2小時,97dB時就只有30分鐘了。噪音是以每天暴露的總劑量計算的,計算公式在此不再贅述。注意85dB以上的噪音,都是不推薦長時間暴露的。

我們一般的日常對話,大概相當于60dB,市內道路3米外行駛過的汽車大概相當于80dB,這樣的聲音即便是連續暴露也不會對聽力造成什么損害。

那我們的“隨身聽”系列設備的音量有多大呢?

風太大我聽不清可怎么辦?

“隨身聽”系列設備之所以成為一個聽力損傷的風險,很大一部分原因在于它的使用環境。“為了聽清楚”往往是音量過大的罪魁禍首。

很多人習慣在嘈雜的環境下使用耳機。比如路邊、公交車內、地鐵內,這些地方的環境噪聲一般都在80dB左右。如果耳機沒有很好的隔音功能(比如平頭塞或者開放式的頭戴式耳機),這時候為了聽清楚音樂,音量往往會調到一個危險的水平。這時耳機產生聲音的聲壓級往往在90dB以上,長期暴露對聽力會有損害。

所以,如果有在嘈雜環境下聽音樂的習慣,建議使用隔音效果比較好的入耳式耳機,并且使用隔音效果較好的海綿套。使用了海綿套的封閉式入耳式耳機可以使傳入耳內的噪音降低15~25dB,這樣在音量較小的情況下也能聽清楚音樂。在環境噪聲只有55dB的情況下(比如圖書館),70dB的音樂完全可以聽清,而且也不會對聽力造成不好的影響。但無論是多么好的耳機,多小的聲音,都不適宜長時間連續佩戴。聽音的時候,每隔一段時間在安靜的地方休息一下,有利于疲勞的恢復。

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