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冷知识丨为什么指甲刮黑板让人难受?

 不知足亦常乐 2017-09-22

人对特定声音的恐惧都不太相同。有的人受不了指甲刮黑板,有的人是剪指甲声,有的人则是咀嚼声,甚至有的人会受不了踩雪的声音。

这其中的原因到底是什么?




一道物理题引发的思考


曾经在一本初中物理的杂志(《数理天地·初中版》2008年第5期)上,看到这样一道题目:

        老师用粉笔在黑板上写字,不小心将手指刮到黑板上,发出了非常刺耳的声音,这种声音刺耳的原因是(  )


        A.响度大  B.音调高  C.音色差  D.速度快


文中作者给出的分析是:手指刮到黑板上,比用粉笔在黑板上写字时,发出的声音频率大,故声音比较尖细,音调较高,所以,应选B。

归结于指甲刮黑板时的音调比较高,是否真的如此简单呢?是不是还有其他原因呢?


我们的耳朵很特别




人们之所以会对指甲刮黑板的声音厌烦,是由于人类的耳道结构。外耳道的平均长度2.5cm,当声音向鼓膜传送时,外耳道能使声音增强,让那些声音听起来比实际更大声,让人更加心烦。

早在1986年时,西北大学的研究人员就通过移除噪音中不同的频率来进行研究。他们从刮黑板的声音中先去除了赫兹数高的声音,但是,那种刺耳的感觉仍然存在。 接着,将频率在1000HZ~2000Hz范围内的声音(1000Hz的声音大概接近于女高音美声中的最高音域)摘除掉,结果令人浑身不自在的声音没有了。对声音的大小也进行了实验,其中没有因果关系。因此,造成听觉不快的是频率为1000HZ~2000Hz范围内的声音。

2011年,德国麦科米迪亚传媒大学的科勒和奥地利维也纳大学的鲁伊特对这个问题做了进一步的研究。引起人反感的波段出现于 2000Hz至 4000Hz 之间,它是人耳所能放大的最大的噪音。人耳对此声音频段的声音特别敏感,指甲刮黑板声就属于这个频段声音,它们就会在人耳内得到放大,所以人就会觉得不适。

有研究者特意给一些受试者听指甲刮黑板的声音,发现他们除了有内心上的不爽以外,皮肤、心率和血压都会产生生理反应。即人们听到刺耳的声音时,皮肤的导电性也会发生显著的变化。不过,当去除声音里面2000 — 4000Hz 的频率时,大家表示不适程度急速下降。



大脑也有错?



讨厌听到指甲刮黑板的声音,不能只是怪耳朵,大脑也有责任。研究发现,这种反应源于大脑中的杏仁体。

杏仁体是大脑颞叶内侧左右对称分布的两个形似杏仁的神经元聚集组织,是基底核的一部分,位于侧脑室下角前端上方。杏仁体是大脑边缘系统的皮质下中枢,有调节内脏活动和产生情绪的功能

科学家进行了一项实验,邀请了13位志愿者,让他们分别听到多种不同的噪音,在此过程中专业仪器会对他们的脑神经信号进行实时检测。结果表明,越是听到令人感到不快的噪音,这些志愿者们脑内的杏仁核变得越大越亮。变大的杏仁体继而激活了听觉皮层中负责处理声音的神经,使人们明显感知到噪音的刺激。



心理因素作怪


同样的声音,当受试者认为听到的是指甲刮黑板的声音时,他们会觉得更难受;如果告诉他们那是乐曲里的声音,他们会觉得好受很多。前面那些原因都还不能解释为什么当人认为这个声音的来源不同时,对它的感受会不同。这只能说明,心理因素使人类对高频声音的感受性有所不同




黑板也有问题?



就职于麻省理工大脑认知科学系的 John McDermott 教授,在2012年对「为什么人们讨厌听到指甲刮黑板声音」的课题做了更进一步的研究。他发现声音中最容易引起反感的两个部分 —— 由高频引起的尖啸以及波动所引发的猛烈震动。由于先前的科学家发现了高频对人类厌恶刮擦声的影响不大,他将研究重心集中在震动上。他认为,造成刮擦声中最凄厉的部分是20 Hz至200 Hz左右的黑板振动的波频

不过,这仅是他的一家之言,且没有更加确实可靠的证据。



这些声音是危险提示的信号!


尽管听到指甲刮黑板的声音会让人浑身发颤,很不舒服,但不可否认的是,人类对于这种高频的声音是非常敏感的,因为这些声音虽然令人不快,但却是一个危险提示的信号。

研究人员在《神经科学学报》发表报告说,指甲刮黑板或玻璃的音频、新生儿的哭声以及猴子遇到危险时发出的声音,均处于 2000HZ 至4000HZ 之间。新生儿的哭声往往让父母无所适从,但可以确保新生儿不被大人忽视。猴子遇到危险时的声音也是很刺耳,并且可以为其他同伴示警。因此,这种厌恶反应很可能是人类进化过程中生成的古老生存本能。




五大最坏声音


科学家曾经对常见的不愉悦声音进行评级,得出了人类耳朵所厌恶的“五大最坏声音”:

看到这里,你的耳朵是否打了一个激灵呢?


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