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2017年9月28日

探索人类回声定位的潜力

视力受损的人经常会用手杖感受周围环境。通过训练和练习,人们可以学会使用来自手杖或其他声音的音调,响度和音色,以便通过回声定位来安全地导航从而适应环境。

瑞典斯德哥尔摩KTH皇家技术研究所副教授Bo Schenkman,于波士顿17期声波学会第三次联合会议期间介绍他在人体回声定位方面的一些研究,美国声学学会和欧洲声学学会协会于625-29日在马萨诸塞州波士顿举行。

更好地了解回声定位,可能会改善对于今后失去视力的人的技术教授方法,并为研究人类听力提供更多角度。“最终,我希望研究能够给出一个可以帮助盲人和视障人士的成果。”Schenkman说。

许多先天失明的或幼年失明的人都能熟练地利用从物体、墙壁、走廊和建筑中反射回来的回声,找到自己的路。大多数人使用手杖来制造回声——这一动作对他们自己的注意力更少。但另一些人也会加入自己的声音,比如点击、关闭或发出声响来探测周围的物体。

在过去的研究中,Schenkman大多使用录音来检测视力和盲人探测回声源的能力。通过使用听觉模型重新分析以前收集的数据,他确定了视障人士使用回声定位的一些具体信息线索。分析表明,人们不仅充分利用了声音的音调和响度,而且还可以利用音色,特别是音色的锐度。

他的研究表明,一般来说,视觉上受损的人比视力正常的人更能感知两个连续时间点上的声音的音质。视障人士也更容易地抵抗“优先效应”,即当声音重叠时出现的一种现象,一个人判断声音的位置是根据第一个到达的声音的位置,而不是根据随后到达的声音的位置。

人类的回声定位与动物的回声定位有一些相似之处,尽管人们用这种技能来补偿他们的视觉,而不是作为额外的感官。对于人类和蝙蝠来说,都有一个发出声音获得最有效回声的理想距离。然而,人类听到的是声音和回声,而大多数蝙蝠似乎只依赖于回声。

Schenkman:“这是我们的听力系统的附加技能,我们可以使用回声定位,但不像蝙蝠那样精通。然而,我认为人们可以从人类和蝙蝠之间的差异中学到很多东西,来对比研究回声系统的工作机制。”

对回声定位的研究可以辅助定向和移动训练,帮助盲人或视觉受损的人在他们的环境中进行导航。在幼年失去视力的人通常会学习运用听力,包括回声定位,这会让他们的行动更有效率。但是对于那些在以后的生活中听力受损的人来说,回声定位训练可以帮助他们更加独立和安全的在各种环境中穿行。