音樂與噪音的差別——《好音樂的科學》

• 朱家瑩／雅文基金會聽語科學研究中心 研究員

想像一下當你聽到手指甲刮著黑板產生的摩擦聲，或者是拿著叉子摩擦著不鏽鋼碗的聲音，抑或是小孩的哭叫聲，有沒有哪一個聲音會讓你全身起雞皮疙瘩，想要用手摀住耳朵，甚至是情緒爆炸、只想要遠離現場呢？這些讓人不適的聲音，是有其特有的聲學特質？或是其他緣故呢？

不是尖銳、高頻音就刺耳，而是流淌在你我血液的祖先智慧

一般認為，令人不適的聲音是因為刺耳的高頻聲，尤其像是手指甲刮黑板時所產生的摩擦聲，其中那種「ㄍㄧ ㄍㄧ ㄍㄧ」的聲音，似乎是造成不適感的主因。

然而，Halpern、Blake 和 Hillenbrand（1986）這三位研究者對於這個現象感到好奇，因此他們進行了一項實驗 ^[1]，他們將那些令人不適聲音（如：刮金屬或石板的聲音）中的高頻音減弱。

結果顯示，即使減弱尖銳的高頻聲音，受試者仍然感到不適，因而主張尖銳的高頻音並不是造成不適感的主因。接續 Halpern 等人在企圖尋求答案時，意外發現刮黑板的聲音頻譜圖跟靈長類猴子的警告叫聲非常相似，因而大膽推測這個不適感並非高頻音造成的，而是源於人類祖先的記憶。

人類對特定頻率區間的聲音感知最敏感，加上跨感官的連結，讓人聽到某些音就不適

可惜，到底是不是來自老祖先的智慧傳承，這點未獲得後續研究的支持。另一方面，Kumar 等人（2008）進一步以聲學分析探究是否是因特定頻率導致聆聽的不適感時，發現聲音中涵蓋 2500-5500 赫茲這個頻率區間的聲學頻率似乎特別容易引起聽者的不適感 [2]。

他們推測這可能是因為這個頻率範圍的聲音感知上最為強烈，同時也具有最高的能量，因此使得聽覺系統特別對這些頻率的聲音敏感。

但是，我們平常聊天談話中也涵蓋了這個頻率範圍的聲音，除了頻率之外，是不是還有其他因素造成對某些聲音的不適感呢？

Ro 等人（2013）發現當聽到聲音時，聲音進入大腦的聽覺皮質同時，會傳遞訊號到觸覺感官系統，啟動了觸覺感官，讓聽者聽到聲音時，「感覺」到自己的皮膚彷彿被指甲刮的刺痛感 ^[3]。

聽聲音會啟動身體觸覺感官系統並非只存在刮黑板這類聲音，有些人在聽到音樂聲，像是聽到低音貝斯的聲音時，也會感覺到自己的身體也在震動，甚至感受到皮膚的不適感 ^[4、5]。

也許因為這個跨感官的訊號傳遞，讓身體的其他部位也出現不適的感受，才會讓聽者對於這些聲音感到不適。

當感知到令人不適的聲音，杏仁核會依據習得經驗，決定是否啟動保護機制！

Zald 與 Pardo（2002）發現當聽到讓人感到不適的聲音刺激時，大腦中的杏仁核（amygdala）會高度活化 ^[6]，而杏仁核在大腦中負責掌控恐懼、焦慮、害怕等負面情緒，換句話說，當聲音訊息抵達杏仁核時，它會誘發情緒反應，進而導致我們做出不同行為反應 ^[7]。

杏仁核的啟動是大腦的一種保護機制，透過過往的經驗連結學習會對讓人不適的聲音發出警報^[8] ，當聽者遇到可能危及安全的聲音時，杏仁核就會發出警報。

例如，當聽到車子緊急剎車的聲音時，這個聲音傳送到杏仁核，會進而引起我們想要逃離的反應，或者產生對駕駛者行為的憤怒反應。

由於杏仁核在聆聽這些聲音時會高度活化，Kumar 等人（2012）進一步試圖了解在聆聽令人不適的聲音時，杏仁核在大腦中扮演著怎樣的角色，以及聲音資訊如何被傳遞到杏仁核。

他們的研究結果顯示，聲音刺激會最先傳送到聽覺皮質（auditory cortex）進行聲學訊息處理和分析，解碼聲音所代表的意義，例如，聽到「ㄍㄧ」的剎車聲，解碼出來的是來自汽車或者腳踏車的剎車聲。聽覺皮質處理完畢後，將資訊傳遞到杏仁核，當杏仁核接收到來自聽覺皮質的訊號後，依據這些訊息及過去經驗發出警報 ^[8]，誘發恐懼、焦慮或憤怒等負面情緒，並可能促使進一步的行為反應，像是尖叫、摀住耳朵，或逃離現場。

舉例來說，如果是汽車的剎車聲，基於過去的經驗，可能存在危險，因此可能會誘發恐懼情緒，並引發立馬逃離現場的行為舉動。

然而，如果解碼後的聲音是腳踏車的剎車聲，根據過去的經驗，可能不會有危及生命的危險，因此即便會觸發閃躲的動作行為，但負面情緒可能不如汽車剎車聲來的強烈，可能只會憤怒的罵騎車的人不長眼。

聽到某些聲音，讓人立馬想逃或想戰，也許這個過往的經驗是來自遠古時代祖先的傳承，但更可能是因為聽到這些聲音時，觸覺感官系統被啟動了，身體上「感覺」到不適，所以當不適的聲音再次出現時，杏仁核的活化反應就更增強，讓我們除了單純的接收到聲音之外，也產生了身體及情緒上的反應。

參考文獻

1. Halpern, D. L., Blake, R., & Hillenbrand, J. (1986). Psychoacoustics of a chilling sound. Perception & Psychophysics, 39, 77-80.
2. Kumar, S., Forster, H. M., Bailey, P., & Griffiths, T. D. (2008). Mapping unpleasantness of sounds to their auditory representation. The Journal of the Acoustical Society of America, 124(6), 3810-3817.
3. Ro, T., Ellmore, T. M., & Beauchamp, M. S. (2013). A neural link between feeling and hearing. Cerebral cortex, 23(7), 1724-1730.
4. Koenig, L., & Ro, T. (2022). Sound Frequency Predicts the Bodily Location of Auditory-Induced Tactile Sensations in Synesthetic and Ordinary Perception. bioRxiv.
5. Lad, D., Wilkins, A., Johnstone, E., Vuong, Q.C. (2022). Feeling the music: The feel and sound of songs attenuate pain. British Journal of Pain, 16(5), 518-527. 
6. Zald, D. H., & Pardo, J. V. (2002). The neural correlates of aversive auditory stimulation. Neuroimage, 16(3), 746-753.
7. LeDoux, J. E. (2000). Emotion circuits in the brain. Annual review of neuroscience, 23(1), 155-184.
8. Kumar, S., von Kriegstein, K., Friston, K., & Griffiths, T. D. (2012). Features versus feelings: dissociable representations of the acoustic features and valence of aversive sounds. Journal of Neuroscience, 32(41), 14184-14192.

感官的知覺帶給我們許多體驗

我們對自己身體生理現象感到尷尬，這種感覺的來源就在於感官知覺的運作機制：一套我們大腦與外界之間的中介工具。

最明顯的感官是視覺、觸覺、聽覺、嗅覺和味覺，還有，你也可以感覺到疼痛、冷熱、時間（雖然不太準確）、加速、平穩、血液中的氧氣和二氧化碳濃度以及本體感覺（對於四肢、肌肉的運動和位置的感受）。你能不盯著腳步爬樓梯嗎？那就是本體感覺。

這些感官訊息全都被送到大腦：一個沉默的、謎樣^註器官，質感和斯帕姆午餐肉一樣。你永遠看不到它，它也永遠看不到你周圍的世界，但它會分析所有這些輸入的訊息，並且創造你對自我、愛戀、快樂、痛苦、羞恥、信任、恐懼、懷疑等完整感覺。

尷尬的感覺是從何而來

在公共場合聽到自己放屁會覺得不好意思？

這種感覺是由大腦的前扣帶迴膝皮層產生的。我們尚不了解其中的機制，但大多數心理學家都認為，羞恥感可能是為了維持社會秩序演化而來的，呈現羞恥的經典反應如臉紅、摸臉、視線向下和強制微笑，這些反應讓我們向其他人傳達訊息，表示自己明白破壞了社會常規且感到自責，因為有這樣的溝通功能進而又加強那些反應。

研究指出，表現出尷尬的人比較容易被喜歡、原諒和信任。這一定是幫助我們這種社群生物進化的有用工具，但我擔心它也會讓我們當個乖乖牌，阻礙個人獨特性發展。

感官小學堂

每個人感知世界的方式都不盡相同。聯覺（synaesthesia）是一種不尋常的感官知覺，它使一些人能夠將音樂、字母或星期幾視為顏色。其他有聯覺的人可能會將某些景象與氣味連結起來或者使某些詞語和味道產生聯繫。有一項研究發現，約 4.4% 的人能體驗聯覺。

更令人著迷的是其他動物擁有的感官，那些我們只能夢想的感知方式。狗能藉著磁感應來感測地球磁場，而且排便時往往習慣將自己的身體沿南北向磁力線對齊，牛也一樣。有些蛇有紅外線視覺，一些蜜蜂、鳥類和魚類的視力超出我們的可見光譜，能夠仔仔細細看到紫外線波頻，這意味著牠們實際上正在體驗我們幾乎無法想像的顏色。像嗑了藥一樣迷幻。

註解

• 我們確實知道大腦中不斷有微小的電子訊號滋滋作響，這些訊號透過八百六十億個稱為神經元的神經細胞與一百兆個突觸（神經元之間的連結──每個神經元透過它們與多達一萬個其他神經元相連）、八千五百萬個非神經元神經膠質細胞來進行發送、儲存和分析。大腦每天消耗四百卡路里的熱量（占總能量消耗的20%），有趣的是，無論是全神貫注寫一本科普書籍，還是靜靜凝視燭火發呆空想，這個耗能數值都保持不變。

——本文摘自《有點噁的科學：尷尬又失控的生理現象》，2023 年 8 月，時報出版，未經同意請勿轉載。

• 文／謝耀文｜雅文基金會 聽力師

聽覺，作為人類感知世界的重要途徑之一，一直是研究者感興趣的領域。這些年來左耳和右耳之間的聆聽差異性，逐漸受到人們關注。

2009年義大利的一項研究結果指出，當我們朝著他人的「右耳」提出請求時，往往會比較容易獲得成功。然而，有趣的是，在美國德州一所州立大學的學者卻提出了與之相異的論點，其研究指出當我們想要安慰他人時，應該靠近對方的「左耳」。這種截然相反的觀點讓人不禁追問，聽覺系統中的左右耳究竟有何不同？難道左耳和右耳聽到的聲音不一樣嗎？ 

聽見聲音的奧秘

從解剖的角度來看，左耳和右耳的器官構造是對稱的（圖一）。我們的聽覺系統分為周邊和中樞兩個部分；外耳、中耳、內耳及聽神經的部分都屬於周邊，而從聽神經到大腦的區段則屬於中樞，整個聽覺系統運作是一個複雜而精巧的過程。首先，聲音最先被我們的外耳廓接收後，經過外耳道來到中耳，然後進入內耳。在內耳裡，聲音的震動被轉換為神經信號，再透過聽神經傳遞到我們的大腦，最終站則到達大腦中的覺皮質區。

當信號到達大腦時，我們才真正能夠聽到聲音。因此，正確來說，我們並不是用耳朵聽聲音，而是通過大腦來感知聲音並賦予聲音意義。

大腦的不對稱性

多數生物的聽覺系統是對稱的，利用聲音傳到兩個耳朵的時間差和音量差，此足以應付當危險發生時，幫助留意周遭聲音的方向位置，如留意到警報聲或野獸的叫聲等做出反應。但是，人類隨著演化，大腦為了更有效率的處理複雜的聲音訊息，左腦與右腦發展出了不對稱性。

學者們普遍認為，左腦主要處理語言、邏輯推理等、而右腦則處理情緒、音樂等，說明左右大腦各有不同的優勢和專長（圖二）。正因如此，聲音進到我們的左耳和右耳時，會因負責處理的大腦半球不同，使得左耳和右耳所聽到的聲音處理上產生差異。這樣左右耳相異現象，最小在嬰兒的研究中，就被發現左耳和右耳天生對聲音的偏好有所不同。

右耳優勢：從發現到機轉原因的探索

在聽力學上，右耳優勢是指當雙耳同時接收到語音訊息時，右耳的辨識能力優於左耳，也就是說，右耳對於聽取語音的正確率較高。最早於 1960 年代由 Kimura 教授發現。

為了解右耳優勢，研究者多透過雙耳異訊測驗 (Dichotic Listening Test)。測驗方式為讓受試者戴上耳機，左耳和右耳同時聆聽兩個不同的聲音，可能是句子或單字詞等。然後，他們被要求回想剛剛聽到的訊息，並分別判斷左耳和右耳的正確率。過往實驗結果皆顯示，聽力正常人的右耳的正確率普遍優於左耳。

根據現有的理論，這種現象可能與前述的大腦不對稱性有關。因為負責語言的區域主要位在左腦，所以右耳接收到的語音被認為多會直接傳遞到左腦，但左耳接收到的語音則是多先到右腦，然後還需藉由胼胝體將語音再跨傳至左腦去處理（圖三）。因此左耳聽到的聲音，需要多出這幾毫秒的時間差才會抵達左腦，使得右耳於生理上具備了先天利勢，能更快速且有效對語音進行辨識，造就右耳優勢。

「右耳優勢」會隨著年齡改變

右耳優勢在正常聽力的成年人並不十分顯著。根據文獻，差異在 3-5% 以內。然而，在幼齡兒童身上，小時候右耳優勢相對較為顯著。過往有研究指出約要到 11 歲以後，隨著聽覺系統成熟後，兒童的表現才會接近成年人。

當研究對象轉向年長者時，普遍認為年長族群的表現會差於相對年輕的族群。然而，很多研究發現，當年齡增加，雙耳會有不等速的下降，通常左耳的正確率下降幅度會顯著高於右耳（圖四）。

意旨右耳優勢其實是源自於左耳的能力衰退，因此著名學者如 Jerger 等人，也將此現象稱作「左耳劣勢」。在台灣，陳小娟教授 2015 年的研究同樣指出，年長族群受試者中高達 95% 的人有左耳劣勢，但左耳下降的幅度個別差異很大。

推論年長者左耳表現下降的成因中，與大腦中的「胼胝體」有關。因胼胝體功能是讓左右腦的訊息相互交流，所以當隨著年齡增長，胼胝體也會跟著受老化的影響，從而使左右腦間的訊息傳遞變得不夠高效，導致雙耳差異加劇。

右耳優勢的影響與意義

1. 聽覺中樞處理能力

不論年長者或兒童，當發現右耳優勢非常顯著時並非好事。根據美國聽力學會 2010 指引提出，當右耳優勢過於明顯或是缺乏右耳優勢時，被認為可能是聽覺中樞處理異常的指標，可能暗示著聽覺中樞系統老化衰退或是未發育成熟。

聽覺中樞處理異常最直接的影響可能是，明明聽得見聲音但卻聽不清楚。尤其在吵雜環境聽得更不理想。對於兒童來說，會阻礙其學習注意力，導致課堂上無法專心，或是把旁人的話當成耳邊風，導致學習困難，進而需要一些額外的聽覺輔具介入和教學策略來輔助。

2. 電子耳的植入耳選擇

對於聽損受損程度較嚴重的人來說，如果助聽器效益有限時，需評估電子耳的使用，然而選擇哪一耳植入電子耳也是有差別的。以色列的研究團隊指出，如果雙耳的聽力和結構相似的狀態下，他們發現右耳電子耳的語詞聽辨表現也有統計上優於左耳的情形，說明右耳優勢現象可能會對電子耳預後產生些影響。因此在左右耳條件相似的前提下，或許能做為選擇植入耳時的參考因素之一。

3. 1+1<2 助聽器選配

對於有聽力損失的人來說，使用助聽器雖能幫助矯正聽力，但當雙耳差異過大時，臨床上有些人戴助聽器，只會覺得助聽器聽起來很吵不清楚，或者更精確來說，會發現只戴單邊助聽器，居然比雙邊一起戴聽得更清楚；這樣的雙耳較不理想的表現，學術上被稱為「雙耳干擾」，意旨無法發揮 1+1>2 的雙耳效益；根據 2017 年的研究指出，雙耳干擾出現在將近 17% 的成年人。因此若留意到自己有聽沒有懂，或是用單耳聽比雙耳還要好時，可能不是錯覺。

4. 提升成功率的溝通小秘訣

雖然多數的右耳優勢研究是在受控的實驗室中進行，但有一項來自義大利的研究很不一樣，他們是在一間喧鬧的迪斯可舞廳進行。在這個實驗中，研究人員特意對 176 名參與者的左耳或右耳說話，然後詢問他們是否可以提供香菸。結果出乎意料，當朝著右耳提出請求時，88 名參與者中有 34 名同意提供香菸，但當朝著左耳提出請求時，只有 17 名參與者答應。這樣的結果或許也讓我們有理由相信右耳優勢在現實生活中能提供實質幫助，所以下次當我們需要與他人溝通重要的事情時，除了考慮時間、地點、環境等因素，或許也可以考慮面向哪個耳朵說話，這可能有助於提升溝通的成功率。

總結來說，左右耳各司其職，其中右耳被認為對語音的訊息處理較有效率，左耳則是對於非語音(如情緒、音樂)的訊息較敏感，這樣的差異反應出左右大腦的處理上各有所長，進而造就我們在聽取語音時的右耳優勢。然而，在成熟的聽覺系統中雙耳落差並不明顯，若當雙耳都聽得好時，才能最佳化我們的聽覺表現。因此建議要了解個別耳朵的聆聽狀況，並於發現問題時積極尋求耳鼻喉科醫師或聽力師諮詢，才能幫助後續聽力診斷，找出合適的處遇辦法。

參考資料

• 陳小娟. (2015). 雙耳異訊測驗材料對於不同年齡者聆聽表現的效應. 中華心理學刊, 57(1), 27-43.
• American Academy of Audiology(2010). Clinical Practice Guidelines: Diagnosis, Treatment and Management of Children and Adults with Central Auditory Processing Disorder.
• Henkin, Y., Swead, R. T., Roth, D. A., Kishon-Rabin, L., Shapira, Y., Migirov, L., Hildesheimer, M., & Kaplan-Neeman, R. (2014). Evidence for a right cochlear implant advantage in simultaneous bilateral cochlear implantation. The Laryngoscope, 124(8), 1937–1941. https://doi.org/10.1002/lary.24635
• Henkin, Y., Taitelbaum-Swead, R., Hildesheimer, M., Migirov, L., Kronenberg, J., & Kishon-Rabin, L. (2008). Is there a right cochlear implant advantage?. Otology & neurotology : official publication of the American Otological Society, American Neurotology Society [and] European Academy of Otology and Neurotology, 29(4), 489–494. https://doi.org/10.1097/MAO.0b013e31816fd6e5
• Jerger J. The remarkable history of right-ear advantage. Hearing Review. 2018;25(1):12-16.
• Jerger, J., Chmiel, R., Allen, J., & Wilson, A. (1994). Effects of age and gender on dichotic sentence identification. Ear and hearing, 15(4), 274–286. https://doi.org/10.1097/00003446-199408000-00002
• Kieth, R. W., & Anderson, J. (2007). Dichotic listening tests. In F. E. Musiek & G. D. Chermak (Eds.), Handbook of (central) auditory processing disorders, vol. 1: Auditory neuroscience and diagnosis . San Diego, CA: Plural.
• Kimura D. (2011). From ear to brain. Brain and cognition, 76(2), 214–217. https://doi.org/10.1016/j.bandc.2010.11.009
• Marzoli, D., & Tommasi, L. (2009). Side biases in humans (Homo sapiens): three ecological studies on hemispheric asymmetries. Die Naturwissenschaften, 96(9), 1099–1106. https://doi.org/10.1007/s00114-009-0571-4
• Mussoi, B. S. S., & Bentler, R. A. (2017). Binaural Interference and the Effects of Age and Hearing Loss. Journal of the American Academy of Audiology, 28(1), 5–13. https://doi.org/10.3766/jaaa.15011
• Sim, T. C., & Martinez, C. (2005). Emotion words are remembered better in the left ear. Laterality, 10(2), 149–159. https://doi.org/10.1080/13576500342000365
• Sininger, Y. S., & Cone-Wesson, B. (2004). Asymmetric cochlear processing mimics hemispheric specialization. Science (New York, N.Y.), 305(5690), 1581. https://doi.org/10.1126/science.1100646