健康聆聽，科學(xué)使用耳機

編者按：耳朵是我們聆聽世界的窗口，耳機也成為大家生活中常用的科技產(chǎn)品。2025年3月3日是第26次全國“愛耳日”，今年的主題是“健康聆聽，無礙溝通”。值此愛耳日之際，《文萃報》邀請您一同探索耳機相關(guān)的研究話題，攜手提升全社會的愛耳護耳意識。

耳機里的聲音為啥會有方向感

戴上耳機時，我們常能感受到聲音從四面八方傳來，提升聽覺體驗。它是如何做到的？這得益于我們的雙耳聽覺系統(tǒng)，它利用時間差和聲級差辨別聲音方向。時間差指聲音到達兩耳的時間差異，而聲級差則是兩耳接收到聲音能量的強弱差異。然而，僅憑這兩者無法區(qū)分正前和正后的聲音。

聲音從發(fā)出到被聽到，經(jīng)歷了傳播、生理和心理三個過程。其中，傳播過程最為關(guān)鍵，聲波通過介質(zhì)到達耳廓，再傳入耳道引起鼓膜振動。耳廓的構(gòu)造不同，使得聲波經(jīng)過后形成的波形各異，尤其是正前和正后的聲音傳播路徑不同，因為耳朵并非前后對稱。正前方的聲音直接反射進入耳道，而正后方的聲音需繞過耳廓。這種差異讓我們能分辨聲音的前后。

此外，頭部輪廓和肩膀等也參與聲音的“加密”。這一系列影響被稱為頭相關(guān)函數(shù)，它針對不同方位的聲音進行加密。由于各方向加密方式不同，大腦能解密出聲音的方向。

戴上耳機后，聲音直接傳入耳道，失去了頭部加密，導(dǎo)致聲音失去方向感。但隨著聲信號處理技術(shù)的發(fā)展，我們可以在耳機內(nèi)置電子設(shè)備模擬頭部加密過程。當(dāng)電子設(shè)備加密方法與頭相關(guān)函數(shù)一致時，大腦就能解密出方位信息，成功“欺騙”大腦。

基于這一思路，工程師開發(fā)了基于頭相關(guān)函數(shù)數(shù)據(jù)庫的空間音頻方法，用數(shù)字電路模擬整個數(shù)據(jù)庫，對耳機內(nèi)的聲音進行特定方向上的加密，使耳機內(nèi)的聲音聽起來具有方向感。

使用入耳式耳機真的會影響聽力

入耳式耳機，也稱耳道式耳機，其結(jié)構(gòu)能深入耳道，有效隔絕外界噪聲，隔音效果遠超平塞式和半入耳式耳機。此外，入耳式耳機佩戴穩(wěn)固，適合運動時使用，且能通過腔體反射和管道約束強化聲音集中性，帶給使用者更具沖擊力的聽覺體驗。

那么，入耳式耳機真的會影響聽力嗎？一定程度上確實會，但原因并不在于入耳式設(shè)計本身。長期處于過大的聲音環(huán)境中，會加速耳毛細胞的死亡，從而造成聽力損傷。世衛(wèi)組織的研究指出，損害聽力的是聲音的大小，而非音源的距離。因此，不論是耳塞式、入耳式還是頭戴式耳機，長時間高音量使用都會對聽力造成損傷。入耳式耳機的優(yōu)點在于能隔絕噪聲，對聽力也有一定保護作用，但使用時仍需注意音量和時長。

除了聽力損傷，入耳式耳機還可能引發(fā)其他健康問題。其構(gòu)造會深入到耳道中，使耳道處于封閉狀態(tài)，長時間佩戴會導(dǎo)致耳道溫度和濕潤度上升，分泌更多油脂，容易引發(fā)耳道發(fā)炎。此外，硅膠耳機套在制作過程中可能殘留的有機溶劑也可能引起過敏。更嚴重者，如果耳機的密封性太好，氣壓帶來的強力沖擊可能導(dǎo)致鼓膜穿孔，造成聽力喪失等嚴重問題。

因此，正確佩戴耳機至關(guān)重要。建議遵循“60-60原則”：耳機音量不要超過最大音量的60%，使用時長不要超過60分鐘。同時，保持耳機的干凈衛(wèi)生，定期清理和更換耳塞。

降噪耳機是如何降噪的

近日，英國廣播公司（BBC）報道指出，現(xiàn)代降噪耳機可能改變大腦處理聲音的方式。一名經(jīng)常使用降噪耳機的25歲英國女性雖聽力正常，卻難以集中于特定聲音，最終被診斷為聽覺處理障礙（APD）。這一現(xiàn)象引發(fā)了公眾對降噪耳機影響的關(guān)注。

降噪耳機主要分為被動降噪和主動降噪兩類。被動降噪耳機通過物理隔絕或特殊結(jié)構(gòu)吸收阻擋噪聲，常見如入耳式和頭戴式，但其效果主要針對高頻噪聲，對低頻噪聲效果有限。主動降噪耳機則通過內(nèi)部系統(tǒng)收集并分析噪聲，產(chǎn)生與噪音頻譜相同但相位相反的聲音進行疊加干擾消除。主動降噪耳機分為前饋式和反饋式，前者麥克風(fēng)置于耳機外部，后者置于耳罩或耳塞內(nèi)部，反饋式更能準確反映佩戴者聽到的噪聲。然而，耳朵脆弱，耳機音量一般達84分貝，使用時最好不要超過50～60分貝，并每隔半小時讓耳朵休息，以保護聽力健康。

復(fù)旦大學(xué)附屬眼耳鼻喉科醫(yī)院耳鼻喉科主治醫(yī)生鄭實興表示，盡管因降噪耳機導(dǎo)致聽覺處理障礙的情況較少見，但不當(dāng)使用降噪耳機可能帶來健康隱患，如耳鳴、聽力下降等。此外，反復(fù)摩擦外耳道可能導(dǎo)致急性外耳道炎、耳部濕疹等疾病。

鄭實興提醒，使用降噪耳機需適度。一是使用時間不宜過長，避免長期依賴，讓耳朵得到充分休息；二是音量要適度，避免在噪聲大的環(huán)境中不自覺加大音量，加重對聽覺的損害。他建議在健康環(huán)境下多傾聽自然聲音，鍛煉大腦處理復(fù)雜聲音的能力，更好地適應(yīng)現(xiàn)實生活。

戴著耳機唱歌怎么會跑調(diào)

我們會發(fā)現(xiàn)一個有趣的現(xiàn)象：不戴耳機唱歌時，音調(diào)把握得恰到好處，一旦戴上耳機，歌聲似乎失去了準頭。更令人困惑的是，我們自己難以察覺這種跑調(diào)。這背后的原因，與我們的聽覺機制息息相關(guān)。

聽覺，作為我們感知世界的重要方式，僅次于視覺，它使我們能夠接收并理解語言及其他聲音信息。耳朵，作為聽覺的“門戶”，負責(zé)捕捉外界復(fù)雜的聲音信號，將其轉(zhuǎn)化為生物電信號，再傳遞給大腦進行識別和處理。聽覺的產(chǎn)生涉及多種途徑，包括生理傳導(dǎo)、空氣傳導(dǎo)和骨傳導(dǎo)。當(dāng)我們錄制自己的聲音并與實時聽到的聲音對比時，會發(fā)現(xiàn)顯著差異。這是因為錄制的聲音僅通過空氣傳播，而我們聽到的自己的聲音則是多種傳導(dǎo)途徑混合的結(jié)果。

戴上耳機后，聲音通過骨傳導(dǎo)得到增強，但普通耳機無法將我們唱出的聲音反饋回來，導(dǎo)致我們無法準確判斷自己的音準，從而容易跑調(diào)。

同樣是戴著耳機，為什么歌手在錄音棚或者舞臺現(xiàn)場演唱時卻沒有跑調(diào)呢？那是因為他們所戴的耳機具有現(xiàn)場返送功能，歌手能夠?qū)崟r接收到自己的聲音，及時糾正自己的歌唱狀態(tài)。這種監(jiān)聽耳機，以其高保真、低失真的特點，廣泛應(yīng)用于錄音室、廣播、擴聲等多個領(lǐng)域。它不僅還原源聲，幫助佩戴者準確分辨高低音、伴奏音等，還具備平均耳壓參數(shù)，確保佩戴的舒適性和穩(wěn)固性。監(jiān)聽耳機根據(jù)功能不同有多種分類，其中定制入耳式監(jiān)聽耳機以其出色的密封性、隔音效果和聲音傳遞速度，成為舞臺表演的理想選擇。

骨傳導(dǎo)耳機不宜長時間使用

目前，骨傳導(dǎo)運動耳機是運動圈頗受歡迎的耳機之一。天津大學(xué)智能醫(yī)學(xué)工程教育部工程研究中心副主任倪廣健介紹，骨傳導(dǎo)耳機就是基于骨傳導(dǎo)原理設(shè)計制造的。骨傳導(dǎo)耳機把聲音轉(zhuǎn)化為不同頻率的振動，通過振動顱骨使人感知到聲音。由于能夠“敞開”雙耳，骨傳導(dǎo)耳機解決了傳統(tǒng)耳機長時間佩戴不適以及出汗帶來的系列衛(wèi)生問題。倪廣健提醒：使用骨傳導(dǎo)耳機也不意味著可以“任性”聽音樂。若音量過大，即便使用骨傳導(dǎo)耳機，依舊會傷害我們的聽力。因此，要盡量避免長時間佩戴耳機，使用超過1小時后最好停下來休息5到10分鐘。