分貝越高聽起來就越大聲？——淺談「等響曲線」，揭開聽覺感知的神秘面紗！

• 文／朱家瑩｜雅文基金會聽語科學研究中心研究員

懷孕的準媽媽總是想要給寶寶最好的，讓肚子裡的胎兒贏在起跑點——市面上五花八門的胎教音樂，通通拿來給胎兒聽！據傳，莫札特的音樂能讓胎兒剛出生智力就高人一等^[1]，於是準媽媽選擇了莫札特的《小星星變奏曲》。為了讓肚裡的胎兒好好接收到音樂，準媽媽直接將耳機貼在肚皮上，讓聲音少些阻隔，能夠直達胎兒的耳邊。但是請小心，這樣的音量可能過大，很可能會造成胎兒的聽力損失。

從媽媽的肚子裡開始「聽」

在肚子裡的胎兒，因為隔著媽媽的肚皮、子宮、羊水和甩也甩不掉的脂肪，不僅聽到的音頻較不完整，且音量也小了許多。但，即便有宛如銅牆鐵壁般的保護，若讓胎兒長時間暴露在高於 60 分貝（dBA）的低頻噪音下，仍可能會造成寶寶的聽力損失^[2]。

什麼？胎兒也可能會有噪音性聽損？那什麼時候該開始注意周遭的聲音，避免讓胎兒還未出生就因噪音而聽損呢？在討論前，先讓我們瞭解一下胎兒的聽覺系統發展。

就像國道建設，聽覺系統也是一段一段接起來

讓我們聽到聲音的聽覺系統分為兩個部分：一個是接收聲音的耳朵構造，包含外耳、中耳及內耳中的耳蝸；另一個則是在大腦中處理聲音的訊號的聽覺皮質（auditory cortex）。

耳朵構造的發展很早就開始了。從第一孕期（0-14 週）開始，大約在 15 週時就會發展完成，而內耳毛細胞則是在 10-12 週開始分化；大約在第二孕期開始，依序由內毛細胞發展到外毛細胞^{[2, 3]}。當內毛細胞發展完成，可以將聲音訊號傳遞到腦幹及顳葉時，聽覺系統就可以開始運作了，這時候大約是 25 到 29 週^[4]。內毛細胞是聲音的接收器，連結著聽神經，聲音刺激引發內毛細胞震動後，就可將聲音傳輸到可以處理聲音訊號的聽覺皮質。

因此，當內毛細胞發展完成後，也就是第三孕期（28-40 週）時，聽覺系統開始運作。這時胎兒可以藉由耳毛細胞傳遞訊號到大腦，進而聽到聲音。

胎兒也需要聽覺刺激——沒刺激就沒發展

聽覺系統的發展仰賴聽覺刺激來訓練毛細胞傳達訊息到大腦。因此，當聽覺系統開工後，便需要有聲音刺激來訓練毛細胞。文獻指出，懷胎 7 月起到出生 1 個月內，是讓胎兒學習不同聲音頻率的最佳時機^[5]！不管是父母的說話或哼唱聲、環境中的講話聲，或是音樂，都是很好的刺激來源。

揪兜媽爹！聲音不是「大」又「多」就好

不過，要特別注意音量以及給予的方式，因為胎兒的耳毛細胞還很脆弱，有可能會因為過大且持續的聲音刺激造成聽力損失，得不償失。

我們大多是透過空氣傳遞的方式聽到聲音，但肚子裡的胎兒可不一樣。外界聲音要先穿透媽媽厚厚的肚皮、子宮跟羊水才能抵達（可以想像在水裡摀著耳朵聽聲音）。因為耳朵都被羊水塞住了，胎兒是透過骨頭傳遞的方式聽聲音，能聽到的僅限於低頻音域（500 Hz 以下），如此可以保護負責處理高頻聲音的耳毛細胞^[2]。但是，超過 60 分貝（dBA）的低頻噪音還是應該要避免，否則就會造成還在學習傳導訊息的耳毛細胞受到傷害，進而造成不可逆的聽力損失。

動滋動滋，媽媽肚子自動強化重低音

低頻噪音可以輕易穿透媽媽的肚子，聲壓不僅不會減少，甚至可能會增加，容易造成胎兒的耳毛細胞受到傷害。相對地，高頻噪音（500 Hz 以上）則很難進到胎兒的內耳，而且一旦進入媽媽的肚子後，還會減少 20-30 dB 的聲壓^[6]，因此低頻噪音對於胎兒的影響遠大於高頻噪音。

除此之外，也要注意工作環境和生活環境中的噪音。研究指出，若準媽媽的工作場域暴露在 80 分貝（dBA）的噪音當中，除了會造成胎兒聽損外，也容易早產^[7]；而若生活環境吵雜，像是住家靠近機場，每天暴露在 60 到 65 分貝（dBA）的飛機噪音中，也容易造成胎兒出生體重過輕^[8]。由此可見，噪音對於胎兒的影響不僅是聽力發展！

聲光玩具可以是最佳保姆，但也可能是聽力殺手

聽覺系統的發展在出生後仍然持續進行^[10]，因此仍然需要不同的聲音刺激。不過，市面上常見的聲光玩具，對於嬰幼兒的聽力有潛在的危險性，所以挑選玩具時也需多多留意。

嬰幼兒的鼓膜對於噪音很敏感，因為他們的耳道比大人短，再加上嬰幼兒的手臂長度較短，在玩玩具時，玩具和耳朵的距離比大人近，音量也會相對大聲^[11]。對於年紀更小的嬰幼兒，有些甚至還沒有能力將過大音量的聲光玩具移開，同時也沒有足夠的認知能力可以辨識什麼樣的聲音音量是屬於太大聲的噪音^[12]。

根據 Sight & Hearing Association 2021 年的調查報告^[13]，下圖舉例的玩具音量皆超過 100 分貝（dBA）。可以看到玩具的種類包含尖叫雞、電子樂器、聲光機器人，甚至是音效書。

選購玩具時，若音量對你來說有點大聲，那就不要猶豫，請把它放回架上。尚未拆封的玩具因有包裝阻隔，會再降低一些音量——要是你覺得大聲，那對嬰幼兒更是震耳欲聾^[14]。若是手邊已經有聲光玩具，也不用急著丟掉，可以用膠帶貼住喇叭，降低音量^[15]，或者直接拔掉電池^[16]。

聽覺系統自胎兒時期開始發展，因此當寶寶開始聽得到聲音時，就要避免持續性的噪音可能造成的聽力損害，而噪音的來源可能就是身邊常見的聲源，包含胎教音樂跟聲光玩具等。這些被視為「好」的聲音，一旦超過可容忍的音量，就會變成「不好」的噪音了。

參考文獻

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13. Sight & Hearing Association (2021). Sight & Hearing Association Releases 2021 Annual Noisy Toys List.
14. Jabbour, N., Weinreich, H. M., Owusu, J., Lehn, M., Yueh, B., & Levine, S. (2019). Hazardous noise exposure from noisy toys may increase after purchase and removal from packaging: A call for advocacy. International Journal of Pediatric Otorhinolaryngology, 116, 84-87.
15. Weinreich, H. M., Jabbour, N., Levine, S., & Yueh, B. (2013). Limiting hazardous noise exposure from noisy toys: simple, sticky solutions. The Laryngoscope, 123(9), 2240-2244.
16. Zappi, R. E. (2021). Watch for Holiday Toys That Can Pose a Hearing Hazard.

• 文 / 張晏銘、謝耀文 | 雅文基金會聽力師

還記得以前唸國小和幼兒園時，學期初老師會叫一班又一班的同學，排排站在保健室外頭等候體檢嗎？保健室護理師會幫大家量身高、體重、看看牙齒，以及會拿出一個像是叉子一樣的東西，在左邊敲一下、右邊噹一聲，請我們聽到就舉手，通過的打勾，沒通過的打叉；又或者在考汽車駕照檢測時，除了看著佈滿紅綠點的數字外，檢查人員也會在我們耳邊敲擊音叉，確認有沒有聽到聲音。你是不是也有同樣的疑問：為什麼「噹」一聲就能知道聽力有沒有問題？

那些年我們經歷過的音叉測試

音叉是在 1711 年由英國一位宮廷小號手，約翰·朔爾 (John Shore) 所發明，原本是為了替魯特琴調音校正使用；而後因為人體生理構造的獨特性及音叉的方便攜帶性，衍生出一系列的檢查方法進行聽力篩檢，多數的檢測用音叉以五個不同頻率為一組，其中又以 256 Hz 與 512 Hz 最為常見。測試時除可以敲擊不同頻率的音叉，確認受測者有沒有聽到該頻率的聲音外，還可以透過音叉擺放位置的不同組合，來瞭解聽損者的聽損型態：聽損型態概分為三種，傳導性聽損為聲音經由外耳或中耳傳遞時受阻，感音神經性聽損表示內耳或聽神經區域受損，混合性聽損則表示兼具傳導性聽損及感音神經性聽損特徵。

韋伯測試 (Weber Test)^〔1〕：將振動音叉置於額頭，正常聽力者會感覺聲音在正中間沒有偏向；若是單側傳導性聽損者，會感覺聲音偏向聽力受損耳，但若是單側感音神經性聽損者，則會感覺聲音偏向聽力正常耳。

林內測試 (Rinne Test)^〔2〕：將音叉底基部置於耳後乳突骨處，待受測者聽不到聲音時，將音叉移到耳朵耳道口旁，詢問是否有聽到聲音，若是可聽到聲音（即Rinne Test陽性，R+），代表聽力正常或感音神經性聽損，但若移到耳旁後沒聽到聲音（即 Rinne Test 陰性，R-），則判斷可能為傳導性聽力受損（尚有其他反應結果，本文未一一列舉）。

音叉檢測法看似簡單，但其實在「噹」一聲之前，不論是敲擊力道、放置位置距離等皆有詳細規範。雖然無法由此得知完整的聽力健康狀態，但由於流程快速簡單，因此也成為部分學校聽力篩檢的檢測方式。當然，聽力篩檢的方式並不只有這一種，接下來介紹幾種不同的聽篩方法！

動動手指也能知道聽力好壞！？

一般聽力篩檢用的儀器，因為價錢昂貴又非生活中唾手可得，施測時的環境條件和執行門檻也比較高，需要受過訓練的專業人員來操作，因此不少的簡易聽篩方式因應而生，其中像「手指摩擦測試法」^〔3〕，便不需要複雜的設備就能執行。測試時站在受測者的後方，將雙手懸空在受測者兩耳旁約 5 公分的距離，分別用左手或右手輕輕搓動手指，並詢問對方是否有聽到聲音，只要不到 30 秒的時間就能得知有沒有通過篩檢！這背後的原理其實是當我們輕輕摩擦手指時，產生的音量大約是 25 分貝 (dB A)，且摩擦時的聲音能量主要分布在高頻，而年齡導致的聽力退化多由高頻開始，也因此目前多應用於老年人聽力篩檢^〔4.5.6〕。

然而這樣的方法雖然容易操作，並不具有頻率特定性，且操作上需避免視覺線索的提示，受到人為因素影響的機率也較高，所以無法完全取代標準的聽力篩檢工具。

你問我答的聽力問卷調查

現實生活中人們可能偶會沒接收到細微的聲音卻不自知，但當與人溝通交談時常需要對方重述，或者頻繁的聽錯對話內容，那便會是個不可忽視的「紅色警訊 (Red Flag)。為能客觀瞭解生活中的實際傾聽狀態，學者設計出了問卷或聽覺行為量表測驗，只需回答幾個簡單的問題，可以使受測者去留心到不同環境下自己的聆聽表現，例如年長者聽障問卷 (Hearing Handicap Inventory for Elderly-Screening;　HHIE-S) ^〔7〕；而對於無法自主表達的嬰幼兒或兒童，則可透過主要照顧者或學校老師的生活照護與觀察，來留意其表現，例如：雅文基金會整理的微聽損警示量表、嬰幼兒聽力簡易居家行為量表等都能便捷、迅速的觀察身邊的人是否存在聽力健康疑慮。

與時代潮流接軌的「聽力管家」

隨著網路科技的發達，聽力測驗工具也可以線上化，只要透過網路下載 App 便可進行聽力追蹤。這類型的測驗模式大概可分三種；第一種是模擬標準的聽力檢測，給予不同頻率的聲音，找出受測者在各頻率能聽到最小聲的聲音，如此一來在家也能取得自己的聽力圖；第二種模式則是找出可以聽見的最高頻率，雖然人耳理論上可以接收 20-20000 Hz 頻率的聲音，但隨著年齡增長，高頻聲音察覺能力會漸漸退化，藉此特徵去換算出耳朵的年齡；第三種模式則是噪音中的語詞聽辨測驗，多是讓受測者在有背景噪音的情況下，聽取一小段數字後跟著輸入，輸入正確語音會變得更小聲，但當輸入錯誤語音音量就會變大聲，最終找出受測者能回答正確時的語音和噪音的音量比，藉此做為是否需進一步追蹤聽力的參考依據。

線上聽檢十分便捷，但在選擇聽力測驗時，仍須留意測驗是否有提供完整操作說明、耳機校正程序或明確的檢查結果（如：聽力圖、聽力年齡等），以及是否能針對結果給予後續適當的建議^〔8.9.10〕。

聽篩種類百百款，仍然不是萬靈丹

不論是甚麼類型的篩檢測驗，都會有其限制，無法完整的全面瞭解聽力健康狀況，因此在察覺聽力健康出現問題後，仍應回診進行完整的聽力評估，確認是否需進一步介入。聽力也是我們身體機能的一種，隨年齡增長便有退化的可能，因此唯有定期檢查與追蹤，方能即時掌握聽力健康狀態，切勿輕忽怠慢唷！

參考資料

1. Wahid, N., Hogan,C., & Attia M.(2021).Weber Test.
2. Kong, E. L., & Fowler, J. B. (2017). Rinne Test.
3. Torres-Russotto, D., Landau, W. M., Harding, G. W., Bohne, B. A., Sun, K., & Sinatra, P. M. (2009). Calibrated finger rub auditory screening test (CALFRAST). Neurology, 72(18), 1595-1600.
4. Strawbridge, W. J., & Wallhagen, M. I. (2017). Simple tests compare well with a hand‐held audiometer for hearing loss screening in primary care. Journal of the American Geriatrics Society, 65(10), 2282-2284.
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7. 齊凡翔、陳建宏、楊宗翰、劉殿楨（2015）年長者聽障問卷-篩檢版得分與純音及語音聽力檢查結果之相關性。臺灣耳鼻喉頭頸外科雜誌，50(4), 257-265
8. 張晏銘、馬英娟、林淑芬（2016年12月29日）。數位時代中的聽能管理智慧工具。
9. 馬英娟（2018年7月28日）。APP玩科技，聽力保健真容易。取自：https://www.chfn.org.tw/publication/article/2/hearing_app
10. 唐佩君（2019年3月2日）。世衛推免費App 不同音量3數字測聽力。中央通訊社。

• 文／許經夌（ZERO）│中原大學物理學系暨研究所教授

《重甲機神》的故事中除了「巨大機器人」這個要素之外，還有一個動漫畫迷一定也不陌生的要素：「偶像歌星」！我們的女主角「天音」就是一個號稱有「絕對聽覺」能力的實力派偶像歌星。

把「機器人」和「偶像歌星」結合起來，一方面是向動畫名作《超時空要塞》致敬，而另一方面也有科學上要用來「自圓其說」的理由：

《重甲機神》是個發生在台灣周遭海域的故事，在海洋中探索和戰鬥，當然需要用到大家都知道的「聲納」。

聲納最重要的就是「聽音」的部分，女主角既然是實力派歌星，耳力想必相當不錯，所以就在「陰錯陽差、因緣際會」的情形下，搭上了機器人，擔任聽音的工作，這也是很合理的事。（當然我們也不否認，這是製作群因為想放個偶像歌星在故事裡，所想出來的藉口，哈哈。）

為了強調女主角的聽音能力，故事中還說她具有「絕對聽覺」能力，英文叫做 Absolute Sound Sensation，這是什麼東西呢？

其實，真實世界沒這種東西！這完全是科幻上的想像！（真實世界有所謂的「絕對音感」，不過那是另一回事的東西，我們就先不談。）

科幻故事的趣味之一，就是在科學的基礎上，把真實事物加以誇張想像，讓我們可以得到知性上的樂趣，也對科學的美好有更多體會，不是嗎？所以我們就來從科學角度出發，研究一下，具有「絕對聽覺」能力會是怎麼樣的感覺。

故事中的台詞是這麼寫的：「你的絕對聽覺，比尋常人敏感萬倍。」

「比尋常人敏感萬倍？」等一下，這還得了，這個會死人的吧？你一定會想這樣子吐槽吧。

不久之前，因為有ACG作品中出現了「感度 3000 倍」這個誇張的設定，於是一時瘋傳，甚至還變成登上了日本 Twitter 趨勢排行的流行梗。

大家紛紛發表對「感度 3000 倍」的感言：「這個要是有蛀牙就會想死了吧？」、「這個搔癢一下腳底就會感覺像是踩到樂高積木吧？」、「旁邊的人放個屁就會感覺像是進了毒氣室吧？」……

好了，這下不止3000倍，還是「敏感萬倍」，我們《重甲機神》的女主角一登場就要「升天」了吧？其實沒有這麼「悲觀」啦，這在科學上是要看這個「敏感萬倍」是怎麼定義的。

在19世紀中葉，德國萊比錫大學的物理學教授古斯塔夫·費希納（Gustav Fechner）研究了人類「心理感覺」和「物理刺激」之間的關係，出版了《心理物理學綱要》（Elemente der Psychophysik）一書，為「心理物理學」（Psychophysics）這門學科奠定了基礎。

簡單的說，費希納教授發現人類的「心理感覺」和「物理刺激」是成一個對數關係，可以寫成下面的公式，現在我們叫它「費希納定律」：

\( S= k \log I \)

式中的S正比於「心理感覺強度」，I正比於「物理刺激強度」，k則是一個比例常數。大致上我們可以這樣講，把「物理刺激強度」取了對數之後，才會對應到「心理感覺強度」。

而「取對數」是一個非常有趣的數學過程，它可以把很大的數值範圍「壓縮」到很小的數值範圍，例如一到一億（1 = 10⁰ ~ 100000000 = 10⁸）是一個很大的範圍，取了以10為底的對數之後，就為變成從0到8的小範圍。

就演化的觀點而言，人的「感覺強度」之所以要和外來「刺激強度」成對數關係，其目的就是要盡量把外界「數值變化範圍很廣大的物理刺激」變成「人體可以接受的心理感覺」，也就是說，人類要一方面可以感覺到情人溫柔的撫摸（微小的物理刺激），一方面又要可以承受強烈的巴掌攻擊（巨大的物理刺激），而不至於「感覺爆表」，導致昏了過去。（如果「心理感覺」和「物理刺激強度」成正比，就可能會有這種悲慘結果。）

現在我們常用「分貝」（decibel，可簡寫為dB）當作音量（loudness）的單位，在醫學的聽力檢查標準或是環保署的噪音管制標準上都可以看到，其原因就是「分貝」的數值大小非常適合拿來對應我們聽覺上的「心理感覺強度」。

下面這條公式就顯示了聲學上的「分貝值」β與「物理刺激強度」I之間的關係：

\( \beta = 10\log\frac{\mathrm{I} }{\mathrm{I_{0}} }\)

不意外的，它就是個對數關係。公式中的I代表了物理上的「聲音強度」（sound intensity），也就是每單位面積所傳送的聲音功率，其單位可以是W/m²（瓦特/平方公尺）。

有趣的是，公式中還有個I₀，它代表的是「聽覺閾值」（hearing threshold），也就是「可以被聽見的最小聲音強度」，對一般人類而言，這個值的大小是10^-12 W/m²。

所以當聲音強度小於10^-12 W/m²的時候，音量（聲音感覺）是小於0分貝，我們是聽不到聲音的。當聲音強度開始大於10^-12 W/m²，我們就可以逐漸聽到聲音。每當聲音強度變為原來的10倍，音量就增加10分貝。

現在我們就可以來想像一下，《重甲機神》的女主角天音「比尋常人敏感萬倍」的「絕對聽覺」是什麼感覺了。

這個「敏感萬倍」指的當然不是她聽到的音量（聲音感覺）被放大萬倍，否則她大概在故事一開始就掛了，戲也演不下去了……我們應該這樣想像：這個「敏感萬倍」指的是她「可以聽見的最小聲音強度」是一般人的萬分之一，也就是聽覺閾值I₀降到了10^-16 W/m²，所以她有機會聽見一般人聽不到的聲音，。

如果回到剛才的分貝值公式計算一下，就會發現，天音的這個能力相當於把聽到的聲音提高了40分貝，所以她可是過著相當「刺激」的生活。我們就參考環保局網頁（註一）的噪音分貝對照表來比喻一下好了。

• 在一般人的耳中，相當微弱的樹葉沙沙摩擦聲（20分貝），在天音耳裡，就像是人們平時交談時的聲音（60分貝）一樣的清晰。
• 對一般人來說，相當安靜的辦公室（50分貝），對於天音來說，就像是充斥著的吵人的狗叫聲（90分貝）。
• 一般人在路邊聽到的車輛交通聲（80分貝），天音聽起來，就像是工地用的打樁機（120分貝）一般的吵雜。

這麼一想像，應該還是會覺得，這樣的生活蠻令人想死的吧？所以啦，在《重甲機神》的故事中，天音必須要盡量戴著「防噪耳機」，因為這可是關係到我們女主角的「身心健康」啊。

註釋

1. 噪音管制對照表。