
科学使用耳机,防止听力受损
使用耳机时的不良习惯可能造成永久性听力损伤。世界卫生组织(WHO)建议使用耳机时“60-60”原则:每日少于60分钟,音量小于最高设定的60%。降低环境噪音是降低播放音量、改善耳机音效的有效方法。专家建议:不要超过声刺激产生痛觉时的声强(痛阈)的三分之一,自我感觉舒适就好。
一、听觉感受生理过程
耳朵由外耳、中耳、内耳三部分组成。外耳包括耳廊和外耳道,耳廓负责收集声波,外耳道在将它传到鼓膜上。中耳主要由鼓膜、鼓室和听小骨组成,它通过鼓膜和听小骨组成的听骨链将声波的振动高效地传递到内耳。
内耳由前庭器官和耳蜗组成,耳蜗形似蜗牛壳,是一个绕蜗轴盘旋两圈半的骨管。听骨链将声波的振动传递到耳蜗的卵圆窗(图2.),使耳蜗内的淋巴液和基底膜产生振动,使基底膜上的毛细胞兴奋产生电信号,通过蜗(听)神经传入大脑的听觉中枢。
通过空气振动鼓膜产生听觉,称为“气传导”,这是最高效也是最常见的听觉形式。此外,声波经颅骨直接使耳蜗的外淋巴液发生振动,激动耳蜗内的毛细胞产生电信号,传入大脑形成听觉,称为“骨传导”(图4)。
在一般情况下,衡量音调高低是以声音的频率表示,即每秒振动次数“赫兹”,人类听觉能感受的刺激频率为16~20000次/秒(赫)的声波,也叫可听声,普通人难以听见16赫以下和20000赫以上的声波。不同年龄的人,其听觉范围也不相同。例如:小孩子能听到30000~40000赫的声波,50岁以上的人高频听力可能有所衰退,只能听到13000赫兹以下的声波。衡量声音强弱的单位是分贝,正常人能感受到20分贝以下的声音,过于响亮的声音对听觉有害,当声强超过120~140分贝时,声波引起的不再是听觉,而是压痛觉,即听觉的“痛阈”。
表1. 生活中的声音强度
10分贝 非常安静的房间,几乎无任何感受
20分贝 乡村的夜晚
30分贝 安静的办公室内、钟表的滴答声
40~60分贝 正常谈话,相距约一臂远的人声
50分贝 洗衣机的工作声
70分贝 3米外吸尘器的工作声
80分贝 3米外经过的车辆发出轰鸣声
110~130分贝 夜总会、迪厅、酒吧、体育赛场
120~140分贝 引起疼痛的声音
二、 “越响越爽”
没有人不喜欢音乐,“总有一种音乐能打动你”。据研究,音乐引起人们的情绪反应的机制有:
1.脑干反射:脑干对音乐的声学特征做出反应。
2.条件反射:音乐与愉快的状态产生联系,诱发快乐愉悦的心情。
3. 情绪感染:音乐中明显的情绪(音乐的节奏、旋律)使聆听者产生共鸣性情绪。
4. 视觉意象:聆听者因为听到一段音乐而感知到其内部意象(例如,风景、形象)。
5. 情节记忆:特定的音乐聆听者与个人生活中某个特定情节产生关联。
6. 音乐期望:聆听者对乐曲的期望(乐句的旋律进行、和声走向)得到满足或感到意外。
7. 认知评价:对音乐演奏品质的评价(唱/演奏得是否好听、令人满意)。
参加过广场音乐会的人大都有“越响越爽”的体验,自问一下,你是否也这样呢?
研究表明,音乐强度越响亮,越能唤起共鸣的情绪,削弱自己的散漫思绪,在广场音乐会上还能减轻人与人之间的陌生感而与周围的的人“众乐乐”。此外,由于听觉系统适应,处于响亮的环境中,过了一段时间后感觉起来就不是很响了。此外,还有一种常见的情况是,为了超越环境中其他噪音的干扰,会不断提高音量,例如在噪杂的环境中说话声,远大于在安静的环境中的对话声音。
虽然在使用手机或MP3听音乐时,并无上述的社交属性,但其心理效应仍然存在。此外,为了克服周围环境的噪音,以及听觉适应的关系,往往会不自觉地提高耳机的播放音量。读者可以对比一下:使用耳机达到清晰舒适的音量,在夜深人静的时候与大白天走在马路上的时候,你的手机/MP3播放音量设置分别在哪个挡位?
三、听力损伤机制
有证据表明,每周超过5个小时接受超过89分贝的声音,无论是乐音还是噪音,都可造成不可逆的听力损伤。如果还同时存在吸烟、缺乏锻炼、营养不均衡、糖尿病、高血脂、高血压、心脏病等因素,强音导致听力损伤的危险更为增大。
强音导致听力损伤的主要机过强的声音导致耳蜗内的毛细胞的细胞膜破裂和纤毛损伤,这种损伤是不可逆的。
四、如何保护听力
1.音量设定
因为耳蜗内毛细胞缺乏再生能力,对于已经发生永久性损害的听力,只能依靠助听器或人工耳蜗恢复其听力。因此,对强音导致的听力损伤,主要在于预防。有研究表明,对于使用耳机造成的听力损害,声音强度产生的损伤比使用时长所致更为严重。美国国家职业安全健康研究所(NIOSH)和职业安全与健康管理局(OSHA)对职业噪声暴露设定了标准,但它并不完全适用于日常生活。在使用耳机时,虽然可以参照前述的表1来推断耳机播放分贝值,但是由于环境噪音和听觉的适应性,以及“越响越爽”的心态,人们往往会不自觉地上调播放音量。因此,WHO提出了“60-60”原则:每天使用耳机时间不超过60分钟,音量小于最大音量的60%。目前主流手机厂商,从音乐外放状态到插入耳机,都具有自动将音量下调的功能。
在聆听“有声书”时,因为播音员朗读的语音强度变化不大,且人们对语音听辨比听音乐时低,一般来说音量过大的问题不是很严重。但在听音乐时,因为音乐动态变化(最强到最弱的响度范围)较大,为了享受到“于无声处”的细节,有时会将音量的基准水平调得较高,从而导致在乐队最响亮的全奏时,耳机播出的音响强度超过了合理的范围而导致耳蜗内毛细胞损伤,甚至造成不可逆影响。此外,音乐对人体产生愉悦感的心理和生理机制,导致人们持续聆听的时间过久,也会在不知不觉中对听觉产生破坏。
2.降噪耳机
通过降低聆听时的环境噪音污染,可以在获得良好的听辨下,降低耳机播放时的音量。
降噪耳机分为“被动降噪”和“主动降噪”两大类。被动降噪是选取吸音好的声学材料,使用非常厚的耳罩来阻挡外面的噪声。相对于主动降噪,它简单粗暴且价格便宜,多用于劳动保护用品作为职业防护,但它对对削弱波长较长的低频噪声效果不是很理想。
主动降噪是运用耳机内置的麦克风对外界噪音进行实时的采样及分析,并通过内置处理器和算法,实时生成噪音的反向声波,实现相互抵消从而达到降噪的效果。它的优点是“高贵”,缺点是“贵”。例如,苹果的AirPods Max售价四千有余,相比之下工业用劳保降噪耳罩百元可得:前者土豪随意,后者庶民首选。劳保耳罩,公交通勤,20%音量,清晰明辨,历经数月,亲测有效。
然而,无论是被动降噪还是主动降噪,因为消减了周围环境的声音预警,也存在安全隐患,因此在横过马路等潜在危险环境下应加以谨慎。
3.骨传导耳机
与入耳式耳机相比,骨传导不阻塞外耳道而不会引起外耳道炎症,它还可以对环境声音有较好的感知,这对于某些场合,如野外长跑等非常合适。此外,它的防水功能使得人们不仅在跑步时使用,还可以在游泳时佩戴。但是,正因为不能阻隔环境中的背景声音,为更清楚地感知耳机的播放往往需要增加音量,以至于骨传导耳机振膜也推动周围空气产生振动(漏音现象),正如有人形容“好像耳边挂了二个小音箱”。如前所述,经颅骨传导的振动也需耳蜗中的内淋巴和毛细胞将声波振动转换为电信号,这个“换能”过程与气传导相同。并且,因为骨传导的灵敏度比气传导更低,所以产生相同的感音效果需要更强的振幅(音强)。尽管目前有传言称“骨传导耳机不会损伤听力”,但此说法并无研究证据。因此,据上述感音原理,读者可自行推断骨传导耳机对听力是否有损害。
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