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时刻发生的听力损伤

2015-09-10团子

科学Fans 2015年9期
关键词:毛细胞音量耳蜗

听力损伤听起来好像是随着年龄增长才会出现的“老年病”,但实际上它离我们年轻人也并不遥远。不要跟我说你没有用耳机听过歌,在随时随地享受音乐的同时,不当的听音方式也会使你暴露在听力损伤与听力障碍的风险之中。

所以,为了让列位看官能在享受音乐、练习外语听力的同时耳朵不遭殃,团子将在这篇文章里,来谈谈什么是听力损伤,如何避免听力损伤,以及音乐欣赏与听力损伤间的关系。

听觉的原理

想了解“随身听”会对听力造成何种影响,就需要从了解听觉的原理开始。

当一个物体振动的时候,会使周围的介质一起振动,产生在介质中传播的机械波。声音可以在很多介质中传播,最常见的传播介质是空气,通过空气传导形成听觉的路线我们称之为气传导,通过颅骨的机械振动传导的听觉我们称为骨传导。

气传导的路线是这样的:空气的振动通过外耳传播到鼓膜,使鼓膜一起振动,进而带动听小骨将振动传播到内耳的耳蜗中。骨传导路线则是颅骨直接带动耳蜗振动。我们正常情况下听到的声音多是气传导,听自己说话的声音的时候骨传导会占一个比较大的部分,另外骨传导耳机、贝多芬演奏时咬着的木棒都利用了骨传导路线。

无论是哪条路线,终点都是耳蜗。耳蜗中有很多可以感受振动的毛细胞。这些毛细胞可以各自将不同频率的振动转化为神经讯号,通过听神经传入大脑,在大脑的听觉皮层翻译成我们感受到的声音。

声波的频率和振幅是最终影响我们听到声音的最重要的两个属性,影响我们听到声音的音高和响度。换句话说,就是音调的高低和听到的声音大小。我们以赫兹(Hz),即每秒振动的次数,作为频率的单位。声音大小的衡量则相对复杂,牵扯不同的物理量。最常用的衡量声音大小的物理量叫做声压级(Sound Pressure Level, SPL),单位是分贝(dB)。

常见的声音的频率和声压级如右图所示,在图中可以看到对我们生活至关重要的声音集中在250~4000Hz这个频段,语音也集中在这这里,辅音主要集中在2000~4000Hz的频段。而且日常声音的声压级都不大,多小于80dB,80dB以上的声音多是噪音。

听力损伤的机理

听力损伤远远比我们想象的来得要普遍,绝非是特殊人群的专利。造成听力损伤的原因多种多样。一般来说,听力损伤可以被分成三大类:传导性听力损伤、感音神经性听力损伤和混合型听力损伤。

传导性听力损伤,顾名思义是由于声波的传导出现了问题,使得振动不能良好地传导至耳蜗。最常见的原因是由于感冒或其他原因引起的中耳炎造成的中耳部分的传导损失。因急剧的气压变化或物理冲击造成的耳膜损伤也较常见(比如说被打了耳光)。这一类的听力损伤随着造成传导不良的原因的消除,大多数都可以恢复。

感音神经性听力损伤的原因就相对复杂一些。一部分听力损伤是因为听神经或者是大脑的听觉中枢出现了问题,这部分因为比较罕见,而且大多属于疾病的范畴,所以我们这里不做讨论。我们来集中讨论一下耳蜗,还有耳蜗里面的脆弱毛细胞们。

前文中我们提到毛细胞只能识别特定频率的振动。当识别某个频段的毛细胞受到损伤的时候,对应频段的听力就会下降。毛细胞的疲劳可以通过休息恢复,但一旦死亡是不可再生的。换言之,一旦某个频段的毛细胞死亡了,这个频段的听力就受到了永久伤害。

随着年龄的增长,高频的毛细胞会渐渐地死去,这个过程对年轻人来说几乎是无法察觉的。 因自然衰老造成的毛细胞死亡从20000Hz开始,随着年龄增长,受到影响的范围越来越广。30岁以上的人群很少能听到16000Hz以上的声音,而50岁的人12000Hz以上的声音就很难听见了。然而这些都不是关系到日常生活的声音,直到衰老到一定程度都不会表现出来。对于这种8000Hz以上的听力的下降,我们一般不称之为听力损伤。这种听力的损失对日常生活基本没有影响。

毛细胞对声音很敏感,也很脆弱。当声音大到一定程度并且持续一段时间时,毛细胞就会疲劳,造成一时性的听力下降。我们把这种现象叫做听觉疲劳。这种疲劳是可以通过休息恢复的。但反复的、持续的疲劳也会造成毛细胞的死亡。这种情况下,听觉疲劳会演变成不可逆的听力损失。这种听力损失被称为噪音性听力损失。

不同于衰老造成的听力下降,噪音性听力损失的特征是从4000Hz左右开始,并逐渐向两侧的频段发展。因为4000Hz主要是语音中辅音的区域,这种听力损失初期很难被注意到。当某个人听力损失发展到一定程度的时候,他会发现虽然别人说的话他都可以听见,音量似乎也正常,但是很难听清楚了。具体来说,辅音会变得很浑浊。比如,“三藩市”听起来会像“安安日”。噪声性听力损伤往往要发展到这个程度才能被注意到,而这种程度的时候就已经算得上是中度耳聋了。噪声性听力损失很少会让人感觉到听不见或者是音量的变化,感觉听别人说话没有之前清晰,不容易在对话中维持注意力等等都可能是听力损失的表现。

我们上面所说的“噪声”,并不单单指令人不悦的声音。所有声压级大于一定程度的声音都可以算作是噪声。当然,随身听的声音也不例外。那么,到底多大的声音才会对耳朵造成损害呢?

你的音量危险吗?

有很多学者做过关于噪声与听力损伤风险的研究,也有很多关于噪声控制的法条。其中经常用于评估听力损伤风险的是美国国家职业卫生安全研究所(NIOSH)的职业保护标准。

这个标准将85dB作为听力损伤的危险线。在85dB的噪声中,人每天的暴露时间不能超过8个小时,否则就会造成听力疲劳,反复地暴露就有可能发生不可逆的听力损伤。91dB时这个时间变为2小时,97dB时就只有30分钟了。噪音是以每天暴露的总剂量计算的,计算公式在此不再赘述。注意85dB以上的噪音,都是不推荐长时间暴露的。

我们一般的日常对话,大概相当于60dB,市内道路3米外行驶过的汽车大概相当于80dB,这样的声音即便是连续暴露也不会对听力造成什么损害。

那我们的“随身听”系列设备的音量有多大呢?

风太大我听不清可怎么办?

“随身听”系列设备之所以成为一个听力损伤的风险,很大一部分原因在于它的使用环境。“为了听清楚”往往是音量过大的罪魁祸首。

很多人习惯在嘈杂的环境下使用耳机。比如路边、公交车内、地铁内,这些地方的环境噪声一般都在80dB左右。如果耳机没有很好的隔音功能(比如平头塞或者开放式的头戴式耳机),这时候为了听清楚音乐,音量往往会调到一个危险的水平。这时耳机产生声音的声压级往往在90dB以上,长期暴露对听力会有损害。

所以,如果有在嘈杂环境下听音乐的习惯,建议使用隔音效果比较好的入耳式耳机,并且使用隔音效果较好的海绵套。使用了海绵套的封闭式入耳式耳机可以使传入耳内的噪音降低15~25dB,这样在音量较小的情况下也能听清楚音乐。在环境噪声只有55dB的情况下(比如图书馆),70dB的音乐完全可以听清,而且也不会对听力造成不好的影响。但无论是多么好的耳机,多小的声音,都不适宜长时间连续佩戴。听音的时候,每隔一段时间在安静的地方休息一下,有利于疲劳的恢复。

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