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運動、認知與療癒:人與音樂的連結,從心跳開始

活躍星系核_96
・2020/02/29 ・2871字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 533 ・七年級

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  • 文/林懷亞

音樂,是人類身體的本能。我們的談吐語調、呼吸、器官與細胞的週期以及心跳,都擁有自然和諧的韻律。這些原始的「生物律動」是人類創作、欣賞音樂的基底,當我們不僅僅以耳朵接收或創作音樂,而進一步以身體參與音樂的高低起伏、快慢跌宕,你也許會發現,音樂與我們的生命原來「聲聲相依」。

Image by OpenClipart-Vectors from Pixabay

音樂結合生物體感、觸覺及心理的相關研究近年備受關注,許多跨界音樂創作者更以人類與音樂互動的關係為創作元素。音樂不僅僅是藝術領域的一環,也提供了身心調適與治療之用。本文將從人類的心跳講起,認識音樂與人體的種種美好連結。

人類的「節拍偏好」

2002 年比利時根特大學的 Dirk Moelants 的研究發現,人類的「節拍偏好」(Preferred Tempo)速度為 120 至 130bpm(BPM全稱為「beats per minute」,即每分鐘節拍速度) 1,像是走路、鼓掌皆是這個速度。同時,Moelants 統計了「1960 至 1990 年中最流行的七萬四千首歌曲」,其中最多的速度也落在 120 bpm,兩者不謀而合。

在 Moelants 之後,2016 年音樂串流公司 Spotify 統計了美國該年五至九月一萬首熱門歌曲,發現多數歌曲速度落在 70 至 180bpm,與一般人的安靜心率 60 至 100bpm 範圍十分接近,更值得注意的是,這一萬首歌的拍速也以 120 至 130bpm 為大宗。2

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跟著音樂動次動!音樂真的能幫助我們增加運動效率嗎?

音樂與運動的研究最早可以追溯到 1911 年,當時的科學家就已發現自行車騎士在聽音樂的情境下,踩踏板的速度比平時快。3  2012 年,英國雪菲爾哈倫大學實驗顯示,若自行車騎士與背景音樂的韻律同步,相較沒聽音樂或是沒與音樂同步的騎士,耗氧量少了 7% 之多。在這樣的情境下,音樂就像身體的節拍器,穩住節奏並減少耗損體力。4

以上的實驗結果,都是源於聽覺神經元運動神經元的直接連結。當我們接收聲音時,兩種神經元會互相牽動,使我們自然而然想跟著音樂擺動身體,這在對音樂毫無認知的嬰幼兒身上就可以看到,並非後天習得。

近年有氧舞蹈課程、韻律課程越來越熱門多元,健身房裡不是大聲放著動感音樂,就是人人一副耳機栽在自己的世界裡,「運動音樂」隨著人們對音樂調適身體韻律的認知漸漸成為音樂產業大熱門。Spotify 的〈Groove in the Heart〉計畫,就集結該年前一萬名熱門曲目,依速度排列為極輕、輕、適中、強、極強五個級別,讓使用者根據自己的運動型態搭配音樂(例如適中級音樂適合有氧,強度音樂助於激烈的短程周期式運動等)。只要輸入自己在該運動狀態下的最大心率,便能從中找到適合歌曲,編輯個人專屬的運動歌單。

根據心跳頻率建議使用者歌單。圖/翻攝自 diegoolano

另外,運動品牌 Nike 也曾與美國獨立唱片公司 DFA Records 旗下樂團 LCD Soundsystem 合作,於 2006 年在 iTunes 推出為跑者量身打造的 Original Runs 系列音樂,譬如〈45:33〉這支 45 分鐘半的作品就是根據慢跑完整週期心率製作;從堆疊的暖身、穩定的高峰再到漸緩沉澱的音樂。5

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聽莫札特不會變聰明,但聽音樂確實可以治療你我

我們身體對音樂本能性的連結與反應,使音樂成為了調適身心的利器,音樂治療的研究與應用越為普及,並常使用於心臟疾病治療。

例如美國醫療機構 Mayo Clinic 的團體 Healing Enhancement Program 與音樂家 Chip Davis 合作,鼓勵病患在手術過程與手術前後聆聽音樂。8柏克利音樂學院音樂治療系的 uzanne Hanser 及其團隊研究更證實音樂對於心臟疾病治療復原期間的身體與心理狀態有所幫助,可以穩定血壓、睡眠品質、舒緩壓力與焦慮。9

音樂不僅應用在病況控制,也可以協助病人親屬處理情緒。美國音樂治療師 Brian Schreck 曾與醫療中心暨小兒科醫院 Cincinnati Children’s 合作,替失去孩子的家人製作音樂,協助他們面對孩子離世的悲傷。Schreck 認為心跳聲是世上最美的聲音,而所有韻律都由此而生,因此他錄製病危孩童的心跳聲,根據心跳的節拍改編他們生前最喜歡的歌曲,讓親屬仍能感受、回憶與逝去親人的親密互動。

當心跳與音樂相遇:既能翻轉音樂又能科普!

除了研究既有音樂與生物律動的關係,也有許多人結合兩者創作多媒體藝術,打破藝術與科學的藩籬,為彼此增色。最後,我們來認識兩個讓你意想不到的跨界作品!

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「聽你」創作的歌:音樂的樣貌由你的心跳決定!

儘管我們每個感官接收到的訊息都由大腦的不同部位分別處理,但我們聽音樂當下接收到的視覺、觸覺甚至嗅覺,卻可以影響我們對音樂的感受。Luciano Bernardi 與他的團隊在 2011 年研究發現,不僅音樂引起的情緒會造成心血管運動的改變,音樂對心血管的生理影響也會改變我們的情緒。6因此不僅文化、時空背景會影響人對音樂的感受,人的身心狀態也會。同一首曲子,不只一百個人聆聽會有一百種感受,一個人聽一百次也可能次次感受不同。7

紐約音樂家 J. Views 就以音樂和生理、心理的連結,創造了音樂實驗計畫〈The DNA Project〉,解構組成音樂的元素之一——節奏,反轉聽者只能「聆聽」的立場,讓他們成為創作的一分子。 2016 年以實驗成果集結發行的專輯《401 Days》,歌曲〈#Almostforgot〉,便使用聽者心跳為節拍,創造出各種版本。聽者只要將指頭置於手機鏡頭,讓它偵測隨心跳細微改變的指頭顏色,就能以心跳作為歌曲的 BPM,改變歌曲的節奏。偵測心跳後,螢幕也會出現搭配的動畫,並隨著聽者的心跳決定播放節奏。8這支作品不僅強調了聽者為音樂不可或缺的角色(若沒有「聽者」,仍會有音樂嗎?),也具體呈現了每個人對音樂的不同感受。

音樂沒有絕對,心跳也是:音樂與醫療聯手讓心律不整不再難以理解

穩定的節奏使我們得以跟上音樂的韻律,但有時來點不規律,也充滿驚喜。2017 年英國倫敦大學瑪麗王后學院教授 Elaine Chew 與她的團隊進行了一項計畫〈Arrhythmia Suite〉,收錄了不同心律不整的心電圖數據做為節拍依據,再尋找有相似節奏的音樂,並將音樂調整成與對應心跳節拍完全相同的歌曲。11最後這個計畫集結成一系列的鋼琴曲目,例如 Larsen〈Penta Metrius〉便被改編成〈Mixed Meters〉;Piazzolla〈The Grand Tango〉也變成了〈III Tango〉。其實 Chew 自己也有心律不整,她與心臟專科醫生希望藉此計畫認識更多心律不整的情狀,並透過曲子改編的對比,幫助病患及家屬認識這個疾病,進而有益於醫生判定病情的不同階段,制定療程。

出生之前,我們從心跳開始認知世界;出生之後,我們從心跳開始認知音樂,甚至創作音樂。原始的「生物律動」使我們天生就能與音樂連結。因此,我們除了能利用音樂調適身心,也能透過音樂更深刻地傳遞彼此的話語、情感、記憶,與人同理、共感。

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注解

  1. Rob, M. (2016, November 01). Groove is in the Heart: Matching Beats Per Minute to Heart Rate.
  1. Moelants, D. (2002). Referred Temo Reconsidered. Proceedings of the 7th International Conference on Music Perception and Cognition.
  2. Ayres, L. P. (1911). The Influence of Music on Speed in the Six Day Bicycle Race. American Physical Education Review, 16(5), 321-324.
  1. Bacon, C. J., Myers, T. R., & Karageorphis, C. I. (2012). Effect of music-movement synchrony on exercise oxygen consumption [Abstract]. The Journal of Sports Medicine and Physical Fitness, 52(4), 359-365.
  2. Leone, D. (2006, October 20). LCD Soundsystem: 45:33.
  3. Bernardi, L., Porta, C., Casucci, G., Balsamo, R., Bernardi, N. F., Fogari, R., & Sleight, P. (2009). Dynamic Interactions Between Musical, Cardiovascular, and Cerebral Rhythms in Humans. Circulation, 119 (25), 3171-3180.
  4. Szendy, P., & Nancy, J. (2011). Listen: A history of our ears. Preceded by Ascoltando / by Jean-Luc Nancy. New York, NY: Fordham Univ. Press.
  5. Blake, E. (2016, April 07). See the first-ever music video controlled by your heartbeat.
  6. Hanser, S. B., & Mandel, S. E. (2005). The Effects of Music Therapy in Cardiac Healthcare. Complementary and Integrative Therapies for Cardiovascular Disease, 320-330.
  7. Mayo Clinic. (2007, November 05). Complementary Therapies Help Patients Recover After Heart Surgery.
  8. Chow, E. (2018, October 24). The Music of Arrhythmia.
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活躍星系核_96
778 篇文章 ・ 128 位粉絲
活躍星系核(active galactic nucleus, AGN)是一類中央核區活動性很強的河外星系。這些星系比普通星系活躍,在從無線電波到伽瑪射線的全波段裡都發出很強的電磁輻射。 本帳號發表來自各方的投稿。附有資料出處的科學好文,都歡迎你來投稿喔。 Email: contact@pansci.asia

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ECU: 汽車大腦的演化與挑戰
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2025/07/02 ・3793字 ・閱讀時間約 7 分鐘

本文與 威力暘電子 合作,泛科學企劃執行。

想像一下,當你每天啟動汽車時,啟動的不再只是一台車,而是一百台電腦同步運作。但如果這些「電腦」突然集體當機,後果會有多嚴重?方向盤可能瞬間失靈,安全氣囊無法啟動,整台車就像失控的高科技廢鐵。這樣的「系統崩潰」風險並非誇張劇情,而是真實存在於你我日常的駕駛過程中。

今天,我們將深入探討汽車電子系統「逆天改運」的科學奧秘。究竟,汽車的「大腦」—電子控制單元(ECU),是如何從單一功能,暴增至上百個獨立系統?而全球頂尖的工程師們,又為何正傾盡全力,試圖將這些複雜的系統「砍掉重練」、整合優化?

第一顆「汽車大腦」的誕生

時間回到 1980 年代,當時的汽車工程師們面臨一項重要任務:如何把汽油引擎的每一滴燃油都壓榨出最大動力?「省油即省錢」是放諸四海皆準的道理。他們發現,關鍵其實潛藏在一個微小到幾乎難以察覺的瞬間:火星塞的點火時機,也就是「點火正時」。

如果能把點火的精準度控制在「兩毫秒」以內,這大約是你眨眼時間的百分之一到千分之一!引擎效率就能提升整整一成!這不僅意味著車子開起來更順暢,還能直接省下一成的油耗。那麼,要如何跨過這道門檻?答案就是:「電腦」的加入!

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工程師們引入了「微控制器」(Microcontroller),你可以把它想像成一顆專注於特定任務的迷你電腦晶片。它能即時讀取引擎轉速、進氣壓力、油門深度、甚至異常爆震等各種感測器的訊號。透過內建的演算法,在千分之一秒、甚至微秒等級的時間內,精準計算出最佳的點火角度,並立刻執行。

從此,引擎的性能表現大躍進,油耗也更漂亮。這正是汽車電子控制單元(ECU)的始祖—專門負責點火的「引擎控制單元」(Engine Control Unit)。

汽車電子控制單元的始祖—專門負責點火的「引擎控制單元」(Engine Control Unit)/ 圖片來源:shutterstock

ECU 的失控暴增與甜蜜的負荷

第一顆 ECU 的成功,在 1980 年代後期點燃了工程師們的想像:「這 ECU 這麼好用,其他地方是不是也能用?」於是,ECU 的應用範圍不再僅限於點火,燃油噴射量、怠速穩定性、變速箱換檔平順度、ABS 防鎖死煞車,甚至安全氣囊的引爆時機……各種功能都交給專屬的 ECU 負責 。

然而,問題來了:這麼多「小電腦」,它們之間該如何有效溝通?

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為了解決這個問題,1986 年,德國的博世(Bosch)公司推出了一項劃時代的發明:控制器區域網路(CAN Bus)。你可以將它想像成一條專為 ECU 打造的「神經網路」。各個 ECU 只需連接到這條共用的線路上,就能將訊息「廣播」給其他單元。

更重要的是,CAN Bus 還具備「優先通行」機制。例如,煞車指令或安全氣囊引爆訊號這類攸關人命的重要訊息,絕對能搶先通過,避免因資訊堵塞而延誤。儘管 CAN Bus 解決了 ECU 之間的溝通問題,但每顆 ECU 依然需要獨立的電源線、接地線,並連接各種感測器和致動器。結果就是,一輛汽車的電線總長度可能達到 2 到 4 公里,總重量更高達 50 到 60 公斤,等同於憑空多載了一位乘客的重量。

另一方面,大量的 ECU 與錯綜複雜的線路,也讓「電子故障」開始頻繁登上汽車召回原因的榜首。更別提這些密密麻麻的線束,簡直是設計師和維修技師的惡夢。要檢修這些電子故障,無疑讓人一個頭兩個大。

大量的 ECU 與錯綜複雜的線路,也讓「電子故障」開始頻繁登上汽車召回原因的榜首。/圖片來源:shutterstock

汽車電子革命:從「百腦亂舞」到集中治理

到了2010年代,汽車電子架構迎來一場大改革,「分區架構(Zonal Architecture)」搭配「中央高效能運算(HPC)」逐漸成為主流。簡單來說,這就像在車內建立「地方政府+中央政府」的管理系統。

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可以想像,整輛車被劃分為幾個大型區域,像是車頭、車尾、車身兩側與駕駛艙,就像數個「大都會」。每個區域控制單元(ZCU)就像「市政府」,負責收集該區所有的感測器訊號、初步處理與整合,並直接驅動該區的馬達、燈光等致動器。區域先自理,就不必大小事都等中央拍板。

而「中央政府」則由車用高效能運算平台(HPC)擔任,統籌負責更複雜的運算任務,例如先進駕駛輔助系統(ADAS)所需的環境感知、物體辨識,或是車載娛樂系統、導航功能,甚至是未來自動駕駛的決策,通通交由車輛正中央的這顆「超級大腦」執行。

乘著這波汽車電子架構的轉型浪潮中, 2008 年成立的台灣本土企業威力暘電子,便精準地切入了這個趨勢,致力於開發整合 ECU 與區域控制器(Domain Controller)功能的模組化平台。他們專精於開發電子排檔、多功能方向盤等各式汽車電子控制模組。為了確保各部件之間的溝通順暢,威力暘提供的解決方案,就像是將好幾個「分區管理員」的職責,甚至一部分「超級大腦」的功能,都整合到一個更強大的硬體平台上。

這些模組不僅擁有強大的晶片運算能力,可同時支援 ADAS 與車載娛樂,還能兼容多種通訊協定,大幅簡化車內網路架構。如此一來,車廠在追求輕量化和高效率的同時,也能顧及穩定性與安全性。

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2008 年威力暘電子致力於開發整合 ECU 與區域控制器(Domain Controller)功能的模組化平台 /圖片來源:shutterstock

萬無一失的「汽車大腦」:威力暘的四大策略

然而,「做出來」與「做好」之間,還是有差別。要如何確保這顆集結所有功能的「汽車大腦」不出錯?具體來說,威力暘電子憑藉以下四大策略,築起其產品的可靠性與安全性:

  1. AUTOSAR : 導入開放且標準化的汽車軟體架構 AUTOSAR。分為應用層、運行環境層(RTE)和基礎軟體層(BSW)。就像在玩「樂高積木」,ECU 開發者能靈活組合模組,專注在核心功能開發,從根本上提升軟體的穩定性和可靠性。
  2. V-Model 開發流程:這是一種強調嚴謹、能在早期發現錯誤的軟體開發流程。就像打勾 V 字形般,左側從上而下逐步執行,右側則由下而上層層檢驗,確保每個階段的安全要求都確實落實。
  3. 基於模型的設計 MBD(Model-Based Design) 威力暘的工程師們會利用 MatLab®/Simulink® 等工具,把整個 ECU 要控制的系統(如煞車),用數學模型搭建起來,然後在虛擬環境中進行大量的模擬和測試。這等於在實體 ECU 誕生前,就能在「數位雙生」世界中反覆演練、預先排除設計缺陷,,並驗證安全機制是否有效。
  4. Automotive SPICE (ASPICE) : ASPICE 是國際公認的汽車軟體「品質管理系統」,它不直接評估最終 ECU 產品本身的安全性,而是深入檢視團隊在軟體開發的「整個過程」,也就是「方法論」和「管理紀律」是否夠成熟、夠系統化,並只根據數據來評估品質。

既然 ECU 掌管了整輛車的運作,其能否正常運作,自然被視為最優先項目。為此,威力暘嚴格遵循汽車業中一本堪稱「安全聖經」的國際標準:ISO 26262。這套國際標準可視為一本針對汽車電子電氣系統(特別是 ECU)的「超嚴格品管手冊」和「開發流程指南」,從概念、設計、測試到生產和報廢,都詳細規範了每個安全要求和驗證方法,唯一目標就是把任何潛在風險降到最低

有了上述這四項策略,威力暘確保其產品從設計、生產到交付都符合嚴苛的安全標準,才能通過 ISO 26262 的嚴格檢驗。

然而,ECU 的演進並未就此停下腳步。當ECU 的數量開始精簡,「大腦」變得更集中、更強大後,汽車產業又迎來了新一波革命:「軟體定義汽車」(Software-Defined Vehicle, SDV)。

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軟體定義汽車 SDV:你的愛車也能「升級」!

未來的汽車,會越來越像你手中的智慧型手機。過去,車輛功能在出廠時幾乎就「定終身」,想升級?多半只能換車。但在軟體定義汽車(SDV)時代,汽車將搖身一變成為具備強大運算能力與高速網路連線的「行動伺服器」,能夠「二次覺醒」、不斷升級。透過 OTA(Over-the-Air)技術,車廠能像推送 App 更新一樣,遠端傳送新功能、性能優化或安全修補包到你的車上。

不過,這種美好願景也將帶來全新的挑戰:資安風險。當汽車連上網路,就等於向駭客敞開潛在的攻擊入口。如果車上的 ECU 或雲端伺服器被駭,輕則個資外洩,重則車輛被遠端鎖定或惡意操控。為了打造安全的 SDV,業界必須遵循像 ISO 21434 這樣的車用資安標準。

威力暘電子運用前面提到的四大核心策略,確保自家產品能符合從 ISO 26262 到 ISO 21434 的國際認證。從品質管理、軟體開發流程,到安全認證,這些努力,讓威力暘的模組擁有最高的網路與功能安全。他們的產品不僅展現「台灣智造」的彈性與創新,也擁有與國際大廠比肩的「車規級可靠度」。憑藉這些實力,威力暘已成功打進日本 YAMAHA、Toyota,以及歐美 ZF、Autoliv 等全球一線供應鏈,更成為 DENSO 在台灣少數核准的控制模組夥伴,以商用車熱系統專案成功打入日系核心供應鏈,並自 2025 年起與 DENSO 共同展開平台化量產,驗證其流程與品質。

毫無疑問,未來車輛將有更多運作交由電腦與 AI 判斷,交由電腦判斷,比交由人類駕駛還要安全的那一天,離我們不遠了。而人類的角色,將從操作者轉為監督者,負責在故障或斷網時擔任最後的保險。透過科技讓車子更聰明、更安全,人類甘願當一個「最弱兵器」,其實也不錯!

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心跳過慢恐昏厥——生理性起搏式手術、智能速率心律調節器,助維持心臟功能
careonline_96
・2023/07/27 ・2506字 ・閱讀時間約 5 分鐘

「醫師,我的心跳好慢。」王女士說。

「有感到不舒服嗎?」醫師問,一邊把手搭在患者的手腕上計算心跳速率。

「就覺得很沒力,經常會頭暈。」王女士說。

「你的心跳每分鐘才 40 幾下,要趕緊檢查喔。」

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經過詳細檢查,確認患者屬於病理性心跳過慢,於是建議植入心律調節器治療。台大醫院內科部賀立婷醫師表示,由於患者的心臟功能較差,於是採用新發展的生理性起搏術式來裝設,並選擇了能依據生理需求調整輸出的智能速率心律調節器,能幫助大幅改善症狀,也能避免造成心臟衰竭。

我們的心臟會持續跳動將血液送往全身。賀立婷醫師解釋,在正常的狀況下,竇房結(SA node)會以穩定的速率發出電訊號,促使心房收縮,接著電流會經由房室結(AV node)傳到心室,造成心室收縮。若是竇房結發出電訊號的速率太慢,或是房室結的傳導中斷,都會造成病理性心跳過慢。

導致竇房結或房室結功能異常的主要原因之一為老化。賀立婷醫師說,其他的原因還包括心肌梗塞、心臟手術等。

心跳過慢的病人可能會覺得比較沒有力氣、頭暈。賀立婷醫師指出,還有部分患者的心跳會暫停,如果心跳暫停的時間過久,腦部無法得到足夠的血流量,就會昏厥。

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「正常狀況下,心臟會隨著身體的活動調整輸出量。」賀立婷醫師說,「心跳過慢可能無法滿足一般人在日常生活、工作、運動的需求,導致活動力變差、容易頭暈、喘,使生活品質受到影響,嚴重還可能導致暈倒、甚至引起腎臟功能惡化。」

智能速率心律調節器,根據生理需求調整輸出

發現心跳過慢時,醫師會嘗試找出病因,並排除藥物的影響。賀立婷醫師表示,如果確認是病理性心跳過慢,病人有症狀並影響到日常生活或器官的功能時,唯一的治療方式便是放置永久性心律調節器。心律調節器能夠發出電訊號,維持心跳速率。

我們的竇房結能夠依照生理需求,適時調整心跳速率。賀立婷醫師說,為了讓心律調節器發揮類似竇房結的功能,部分心律調節器會偵測身體動作,在動作增加時,調高心跳速率;在動作減少時,調低心跳速率。

但是偵測身體動作的機制會比較受限,賀立婷醫師解釋,因為心律調節器安裝在鎖骨下方,若是病人的動作不影響到胸部,便無法調整心跳速率。例如踩室內運動腳踏車,上半身動作幅度較小,心律調節器可能無法感應到動作;或者是在心情緊張但身體沒有活動的時候,這類心律調節器也無法調高心跳速率。

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智能速率心律調節器則能夠克服傳統心律調節器的限制,透過偵測心臟收縮率,有效調整心率輸出,故在患者靜坐休息、心情平靜的時候,智能速率心律調節器會調低心率輸出;在患者活動或是感受到壓力、緊張激動的時候,能適時調高心率輸出,充分滿足生理需求。

生理性起搏術式,幫助維持心臟功能

此外,因應醫學進步,自 2000 年開始電生理學界開始發展新的手術方式——生理性起搏術式。

正常的電氣傳導是從心房傳到心臟中間的房室結,然後經由希氏束(His bundle),再延著左束支、右束支傳向兩邊的心室。賀立婷醫師解釋,過去在置放心律調節器時是將導線放在右心室,所以電氣傳導的方向會和原本的方向不同。

生理性起搏術式正是為了貼近正常的生理狀態而出現。賀立婷醫師說,生理性起搏術式是將導線從右心室放入心室壁中靠近希氏束的位置,達到「希氏束起博」的效果,讓心律調節器發出的電訊號,能夠透過希氏束與左束支、右束支刺激心室收縮。

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生理性起搏技術還能根據患者的狀況調整,針對左束支傳導阻滯,將導線放到靠近左束支的位置,達到「左束支起搏」的功能。

採用生理性起搏術式能讓電流以貼近生理的方式傳導,在改善心搏過緩的同時,也能夠避免左、右心室收縮不同步,比較不會影響心臟本身的功能,避免造成心臟衰竭等併發症。

賀立婷醫師指出,一旦進展為心臟衰竭就不容易逆轉,所以針對已經心臟衰竭的病人,基本上都會盡量考慮採用生理性起搏術式,避免讓心律調節器的電訊號是由右往左傳;至於尚未有心臟衰竭的患者,若採用生理性起搏術式,也能大幅降低未來出現心臟衰竭的機率。

在安裝心律調節器前,醫師都會根據病況與家屬、患者詳細討論,協助選擇合適的手術方式。

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心律調節器能夠幫助患者維持心律,改善症狀與生活品質。賀立婷醫師提醒,即使狀況穩定,也要按時回診,定期檢查心律調節器,確保功能正常。目前已有蠻多心律調節器能提供居家遠端監控的功能,如裝有此功能心律調節器的患者,就能將資料上傳至雲端,若出現異常,醫療團隊也能迅速提醒患者回診。

貼心小提醒

放入心律調節器後,患者要避免接近磁場強大的地方,以免干擾心律調節器的運作。賀立婷醫師說,到醫院做檢查或通過安檢時,請事先告知工作人員。

日常生活中的吹風機、微波爐並不會影響心律調節器。若有任何疑問,都可以向醫療團隊諮詢喔!

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迴盪在耳際的聲音——迴響與聆聽知多少!
雅文兒童聽語文教基金會_96
・2023/06/28 ・2048字 ・閱讀時間約 4 分鐘

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  • 文/樊家欣|雅文基金會聽語科學研究中心 助理研究員 

P. LEAGUE 最大咖球星林書豪加盟鋼鐵人隊,帶領鋼鐵人打出新氣象,並獲選為籃球單月最有價值球員「三連霸」,堪稱史上第一人!你,也愛打籃球嗎?當你在體育館時,是否有察覺到周圍的聲音跟平常不太一樣呢? 

迴響,能讓聲音隔空變魔術!

體育館一般有挑高的設計以及較大的室內容積,當其中有聲音產生,傳遞到周圍較硬的介質表面「反射」回來,而產生延遲和失真的現象,稱為「迴響(Reverberation)」。由於空間容積與迴響時間成正比,空間越大,迴響時間隨之延長。沒有進行吸音處理的體育館,運球聲、腳步聲、群眾吆喝聲等人造聲音將迴盪在空間中,聲音必須經過更長的時間才會完全消失,使人在體育館倍感喧騰。

 聲音傳遞出去遇到牆面,反射回來形成迴響。圖/shutterstock

善用設計,打造餘音繞樑的迴響聲學空間 

迴響在不同的空間,會因周圍反射的材質,展現不同的聲景樣貌,例如:音樂廳就是利用各種不同的「形狀」「材質」來平衡聲音,再將之導向聽眾。

早期音樂廳的「形狀」只有鞋盒式,台北國家音樂廳就是歐洲數百年經典傳統鞋盒式音樂廳,平面觀眾席的聲響很好,但是後面的眺望台座位,由於天花板空間被擋住,與前面造成相異聲場,聲音就顯得不夠飽滿;而高雄衛武營音樂廳,其內部設計柏林愛樂廳一樣,採用的是葡萄園式音響設計,所有觀眾皆處在同一個屋簷下,觀眾席如同葡萄園般由舞台四周錯落展開,享受相同的音場,因此聲響均等優美。

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從細部來看,「材質」平坦而堅硬的表面能反彈聲音、柔軟的表面可吸收聲音,粗糙的表面則會將入射的聲波散射。在牆壁和天花板上裝設經特別設計的嵌板,就能使聲音在抵達你的耳朵之前,先被調整並優化[3]。藉由空間整體的設計,能讓迴響成為小精靈,締造優美的聲學空間。

打造餘音繞樑的音樂廳。圖/shutterstock

迴響時間過長,對聆聽語音是個壞消息⋯⋯

美國國家標準協會(American National Standards Institutes, ANSI)於 2002 年建議迴響時間(Reverberation Time)少於 600 毫秒(= 0.6 秒)有最佳的語音理解和學習。在安靜的情境中,如果反射回來的語音較早抵達聽者的耳朵,則原聲和迴響會在聽覺系統裡整合,可能提升語音辨識度(Speech Recognition);而較晚抵達的迴響,則不會與原聲有加成的作用,反而會遮蔽或模糊原本的聲音,而使語音辨識表現下降。除了語音辨識度之外,也可能因聲音的失真,而使聆聽變得費力。

聆聽費力度(Listening Effort)為一更敏感的指標,在一些迴響時間過長的情境中,即使語音辨識度沒有下降,但聆聽者可能因著迴響,而使聆聽造成負擔,或進一步使記憶或理解力下降[5],相關文章可以參考連結。因此,迴響時間過長,會提高語音辨識的難度和增加聆聽費力度。

善用科技,讓聽損者輕鬆聽清楚

一般人在有迴響的地方聽講可能會覺得比較不清楚或費力,而對於有聽力損失的人來說,會更容易受到迴響的不利影響[4] [6]。因此,許多配戴助聽器或人工電子耳的聽損者,在聽講或聲音環境較為複雜的地方會搭配使用輔助聆聽裝置(Assistive Listening Device),如T線圈(Telecoil,又稱 T-coil)、藍芽及數位遠端麥克風等。此類裝置可將聲音訊號轉換,以無線的方式傳輸至助聽器/人工電子耳,來克服環境中迴響的干擾或距離因素,幫助聽損者聽得更清楚也更輕鬆[1] [2],相關文章也可參考連結

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綜言之,迴響在不同的聲學空間會產生不同的效應:在設計不良的空間會產生聽覺上的干擾,而在好的聲學空間則能使聆聽成為一種享受;另外,藉著輔助聆聽裝置也能幫助我們克服迴響等外部因素而有好的聆聽

  1. 吳彥玢(2019)。助聽器使用者使用數位遠端無線麥克風系統與動態調頻系統之比較〔未出版之碩士論文〕。國立台北護理健康大學語言治療與聽力研究所。
  2. 林郡儀、張秀雯(2016)。校園聽覺環境及聽覺輔具之應用發展。輔具之友,39,29-34。
  3. 凌美雪(2018年08月14日)。鞋盒式或葡萄園式、柏林愛樂黃金之音怎麼聽?自由時報。ltn.com.tw
  4. Brennan, M. A., McCreery, R. W., Massey, J. (2021). Influence of Audibility and Distortion on Recognition of Reverberant Speech for Children and Adults with Hearing Aid Amplification. Journal of the American Academy of Audiology, 33, 170-180. Doi: 10.1055/a-1678-3381.
  5. Picou, E. M., Gordon, J., Ricketts, T. A. (2016). The Effects of Noise and Reverberation on Listening Effort in Adults With Normal Hearing. Ear and Hearing,37(1), 1-13. Doi: 10.1097/AUD.0000000000000222.
  6. Xu, L., Luo, J., Xie, D., Chao, X., Wang, R., Zahorik, P., Luo, X. (2022). Reverberation Degrades Pitch Perception but Not Mandarin Tone and Vowel Recognition of Cochlear Implant Users. Ear and Hearing, 43(4), 1139-1150. Doi: 10.1097/AUD.0000000000001173.
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雅文兒童聽語文教基金會_96
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雅文基金會提供聽損兒早期療育服務,近年來更致力分享親子教養資訊、推動聽損兒童融合教育,並普及聽力保健知識,期盼在家庭、學校和社會埋下良善的種子,替聽損者營造更加友善的環境。