用手指“聽”聲音(1 / 2)

用手指“聽”聲音

人人都有一雙靈巧的手,靠雙手征服自然、改造自然,創造出許多奇跡。在這雙手上,有許多奧秘。

手,由27塊骨頭和25根肌纖維構成。有關手感覺的神經大約有2萬根。

手掌的皮膚很厚,比起薄薄的耳朵皮膚,約厚10倍,可它觸覺的靈敏度卻與唇和舌一樣。手掌上集中了邁斯納小體(又稱“觸覺小體”)或帕西尼小體(即“動覺性感受器”),感受靜止的觸壓或動態的撫摸的機械刺激,而且在指尖密集度最高。

為了使這些“感受器”更好地發揮作用,大自然造就了人類的手指表皮並形成凹凸,而且邁斯納小體就在凸起的人字形的部分。所以,在手指凸起的部分,不僅從上觸壓,就是從側麵撫摸,也能感覺到力的作用。

在打麻將牌時,常可以看到有的人抓到牌不用看,隻要用指尖撫摸一下牌上雕刻的花紋,就知道手上拿的是什麼牌,這正是人類利用手的這種敏銳觸覺的表現。

通常,調查觸覺能力采用所謂“二點辨別法”,是指用針等同時刺激受驗者皮膚上相距不遠的兩點,測量能夠以感覺區分那兩點離開的最小距離,這個值越小,越敏感。例如刺激背上或腹部等部位,這個值達到數厘米;與之相比,刺激唇、舌尖和指尖,這個值隻有2~3毫米,敏感得多。

但是,對3毫米以下距離的靜止觸壓,指尖就分辨不清了。據此,欲要憑觸覺分辨麻將牌上34種不同標記似乎是困難的。出乎意料的是,如果將皮膚上的刺激點稍加移動,觸覺就會變得非常靈敏,可以感覺到1毫米的間距。

利用手指的靈敏觸覺,美國斯坦福大學開發了用手指讀字的盲人閱讀器。該裝置的工作原理是這樣的:將光照射在印刷的文字上,用其反射光使光敏晶體管工作,再將這樣所得的信號傳導到用指尖觸及的6列×24行的振子上,這時用指尖觸及這個振子列陣,猶如看閃光布告牌似的,可以讀出文字。但是,這種裝置僅能讀羅馬字母那樣的簡單字形,稍為複雜一些的日文字母,就不能那麼輕鬆地讀出,至於像漢字那樣複雜的字形,該裝置就更無能為力了。為此,研究者們進一步考慮用手指聽聲音。

聲音的要素由“大小”、“高低”和“音色”構成。為了適應手觸的功能,人們用橫的3列(3毫米間隔)和縱的16行(1毫米間隔)排列的48根振動的針來傳導。首先,因為聲音的大小隻要改變振動的大小就可以了,所以不顯得有困難。問題是聲音的高低,按通常的考慮,改變振動頻率就可以了,但是在這裏不行,因為300赫的振動,手指就感覺不到了。所以,可采用振動位置的變化來表現聲音的高低。通常,人們用食指尖到第一關節觸及振子,所以,我們用靠近指尖的振動表示高音,用接近第一節指根部的振動表示低音。

最後,音色是這樣表現的:因為若幹個振動頻率合成音色,所以16行中有2個以上地方振動,通過這樣組合的變化可以感受到音色。

日本北海道大學教授吉本千禎將這樣製成的機械稱為“觸覺聲碼器”。為了供耳朵不便的人使用,發明者把它的外型製成與盒式錄音機一樣。觸覺聲碼器連接在帶話筒的放大器上,放大器放在衣服的口袋中。當手指觸及觸覺聲碼器的振子,觸覺信號經體覺中樞傳到聽覺中樞,這時人就可以“聽到”聲音了。沒有指針的鍾表

在這個世界口,有各種各樣的鍾表,諸如戴在手腕上的、掛在牆上的、落地式的,還有安裝在塔樓上的。莫斯科克裏姆林宮救世主塔樓上的自鳴鍾,或倫敦威斯敏斯特教堂塔樓上的大笨鍾。我們隻要看一看表,就可以確定晝夜的時間。我們能夠聽到滴答聲、當當聲或撞擊聲;我們可以給鍾表的機件上勁、撥表針;如果需要,我們還要修理鍾表。總而言之,鍾表對我們而言,是實際存在而且非常實用的物件。