耳朵不仅是听觉器官,同时也是平衡觉器官。身体感觉我们在上一节里已经做过简介,这里就不再多讲了。把听觉放在视觉的前面,也是我从人类认知的角度出发的。在第四章“文明的基石”里,我会详细加于论述。这里我们只科普点评一下耳朵作为听觉的感官。

耳朵的听觉具有辨别空气中细微声音振动的功能,能将振源发出的声音也就是空气振动,转换成神经信号传给大脑。通过耳朵的听觉和平衡觉,动物可感知外界声音信息和本身躯体体位,借以交往、寻偶、避敌、捕猎和保持身体平衡。通过我对人类认知过程的研究发现,虽然听觉并不是人类最重要的信息获取通路,但声音对于人类文明的发展却是至关重要,这一点我会在下一章详细论述。

耳朵听到的和眼睛哪个更接近事实 听觉的个体差异巨大还易受主观误导(1)

耳朵并不只是耳廓,内耳才是感官

虽然听觉定位远不如视觉定位精确,但由于物体在移动时很难避免发出声音,所以在生物演化中,听觉能起到视觉无法替代的作用。对于动物来说,听觉并不是单纯的被动接受,而是会和发声器官发出的声音相配合。蝙蝠、海豚等很多哺乳类动物,能用听力回声来定位探测周围环境。无论是在黑暗之处还是在迷雾笼罩的环境,这种主动探测周围环境的感知方式,是视觉所无法比拟的。而对于群居性物种,通过声音主动传递信息,更是视觉难以匹敌。

物理上衡量空气振动强度的物理量是声压,单位和我们常用的压强单位一样也是帕斯卡。现实中声压的变化非常大:在绝对安静的情况下,人类平均能听到的最低声音强度大概是 0.00002 帕斯卡;正常谈话的声音能到0.02 帕斯卡;一米外的步枪开火的声音能到7000 帕斯卡;反恐用的震爆弹可以达到 20000 帕斯卡。如果用声压来表示声音的强度,大家会发现数字变化的范围非常大。更主要的是,声压数字上的变化,很难与人类主观上感觉到的声音强度相对应。为了与人耳听到的感觉更接近,科学家们使用了声压所代表的声音能量,与人耳能听到的最弱声音能量之比的对数,来做为常用的声音强度单位,这个单位被称为“贝尔”。由于声音的能量与声压的平方成正比,所以声压每增加1个数量级,强度就多了2个贝尔。不过贝尔这个单位实在是太大了,实际中常用贝尔的1/10也就是分贝(db)来做单位。

很多人对分贝这个单位有误解,1的对数是0,所以0分贝并不是没有声音,而是和声压为0.00002帕斯卡一样强的声音。0分贝大致相当于3米外的一只蚊子在飞。核潜艇的声纳能探测 -80分贝的声音,如果完全没有声音,那么声音的强度就是负无穷大分贝。不过把人能听到的最弱声音定义成0分贝,更弱的声音对于人来说也就失去了意义。所以通常声音计量中是不会出现负数的。

人类的听力已经十分敏感了,个别人甚至能听到 -7分贝这样极其微弱的声音,相当于6~7米外的蚊子在飞。有人计算过,这么弱的声音,空气中气体分子的振动幅度,要远远小于一个原子的直径。虽然人类的听力很敏感,但与其它哺乳动物相比仍有很大差距。比如常见的猫、狗、马、大象甚至老鼠的听力都比人灵敏。事实上整个哺乳动物的听力都十分敏感,从进化论的角度看,灵敏的听力正是哺乳动物得以发展壮大的实证。

除了灵敏度,与动物们相比,人类听觉更大的差距是在能听到的声音频率范围上。和眼睛感光一样,人的耳朵也只能听到很小一段的声音频率范围。一般认为这个范围是20 ~ 20,000赫兹之间,但实际上只有孩子们才能达到这样的能力。人的听力会随着年纪增加而减弱,不仅是听力灵敏度变差,高频听音能力也会下降。中年人的高频会降低到16000赫兹,中老年人通常会低于12000赫兹,老年人可能会低到8000赫兹,甚至还有很多人会低到4000赫兹而无法听清语言。低于20赫兹的次声和高于20,000赫兹的超声,人耳朵都听不到。如果次声的强度足够大,人的身体可以感受到震动,强烈的次声波,还一度被用来研制杀人武器。而强超声波则只有发生人体损伤后才有可能被人们发现。人类说话时发出的声音频率大约在500~4000赫兹之间,但是蝙蝠、海豚等能发出并听到200,000赫兹的声音,频率比人类足足高了10倍以上。

声音是存在于时间上的动态过程,因此我们无法象视觉比对那样,在静态的环境中,同时把两个不同的东西放在一起,来做仔细的对比。与视觉相比,人类个体在听力上的差别,更是大到无法形容。事实上,听觉更容易受到主观意愿影响,但很少有人会相信这一点。人们常会把自己臆想出来的听觉,看成是自己在听力上的优势。

耳朵听到的和眼睛哪个更接近事实 听觉的个体差异巨大还易受主观误导(2)

人耳的听力频率曲线

爱迪生发明留声机能把声音保留下来之后,如何能更真实的还原声音,就成为了音响厂家的目标。音响发烧是个比较“玄学”的东西,在我看来正是对主观意愿影响听觉的印证。音响发烧友中,各种发烧流派层出不穷。不说现在一套高档音响可以卖上几十万、上百万元,就是一条信号线也能卖几千元、几万元。对学物理的我来说,这个价格确实难以理解和接受。

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高档音箱

虽然我自己对音乐有所喜爱,也买过几套音响,但从发烧的角度来讲,我完全算不上是真正的烧友,因为我的音响都没有超过万元。这和我学物理的出身关系很大。对于我来说,听出不同品牌音箱之间的声音不同,并没有太大问题;但对于线材的影响,我总感觉有些老烧在过分夸大。2000年时有机会参与了一次双盲的“无氧铜”信号线对某品牌2000美刀的“纯银”信号线对比测试,结果果然不出我所料:老烧们如果能看见用的是品牌线,他们就能“听”出各种各样的好,但看不见时就完全是蒙概率!

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高级耳机

从我个人的认知看,各种以“高保真”、“HiFi”为名的音响,其价格和“高保真”之间并没有多大关系。以人类现代的技术,各种音响再好,也都是“高失真”。只不过是各有各自失真的特点。这些特点,最后会在市场细分的销售广告洗脑下,变成某些品牌的音响放某类音乐会更好听。好听在我看来完全是 “个人”的体验和喜好问题,不追求它,就没必要为它买单。

五十岁时我成了乐视的粉丝。乐视公司“两倍性能,一半价格”的口号,对我这种只看重实际功能的人来说,杀伤力实在是太大了。2013年我把我的52寸的海信电视卖了,换上了60寸的乐视X60电视,只花了5600元。乐视公司也确实很有从用户角度出发的想法,有个专门的UEC部门,专门反馈用户意见。后来我给这个公司提过不少的电视产品改进建议。今后哪个公司搞电视,如果想听听我的另类产品建议,可以联系我。

2016年时,乐视为了开发出更合乎市场的配套音响产品,要在乐迷中选拔一些“金耳朵”乐迷来评测产品。我自然报名前往,同时还有不少自称老烧的烧友乐迷。不过要成为金耳朵,必须要通过一个客观的哈曼卡顿的听音能力测试。这时我悲哀地发现,我的耳朵高音已经只能听到13000赫兹了。不过这并不影响我对整个音乐频段的感受能力。很快我就通过了13级,成为了第一个乐迷金耳朵战队成员。而很多听音乐能听出音响品质,能听出各种音乐细节的老烧们,在6~9级时就败下阵了。飞利浦公司也搞了一个官方的金耳朵测试网站,但在我写这本书时,这个网站已经被关闭了。

80年代索尼、飞利浦公司发明CD之后,音乐进入了数字时代。90年代小巧的MP3出现之后,又使数码音乐进一步普及。MP3使用了有损失的压缩技术,虽然文件更小,但音质与CD相比有所下降。作为一个音乐爱好者,我一耳朵就能听出128 k MP3与CD之间的区别。随着技术的发展,以FLAC、APE为代表的无损音乐,在完全保留了CD音质的同时,以比WAV格式占有更小的存储空间,受到了我的喜爱。然而令我不解的是,在很多音乐发烧群中,大家都认为前面两种音乐格式与WAV格式的音质有差距!还有更多人完全不屑于WAV格式,而选择了音质更好的SACD。

因为找不到SACD的技术资料,我一直没有弄懂1bit音乐的数学原理。希望这方面的专家看到我的这本书时,能够给我加以指导。以我个人的听力,我能听出24bit音乐与16bit音乐之间的差别,但48k采样与96k采样之间的差别我听起来并不大。如果用我听金耳朵的经历去看这些人的需求,有多少9级EQ都无法分辨的人,能真正听出SACD几个G数据的好处呢?所以我真心地建议这些烧友,趁年轻时耳朵的高频听力还在,尽快去通关金耳朵。打开脑放,才是理解音质的正路。


节选自「另眼识世」第二章 识物先知己 第1节 感官与感觉

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