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古希臘圓形劇場的音效之謎

科景_96
・2011/02/10 ・820字 ・閱讀時間約 1 分鐘 ・SR值 506 ・六年級

Original publish date:Apr 16, 2007

編輯 Chia-Chen Chang 報導

 

建於紀元前 350 年,現在被聯合國列為世界文化遺產之一的古希臘圓形劇場「Epidaurus」,以其絕佳的音響效果而著名於世。科學家認為箇中原因在於古希臘建築師懂得掌握聲學原理的訣竅。

位於希臘伯羅奔尼撒( Peloponnese)半島的圓形劇場「Epidaurus」是考古學家於西元 1881 年所發現。劇場主體為半圓形結構:舞台位於半圓圓心附近,座位呈階梯狀排列。完工之時座位一共有三十五階;羅馬統治時期曾對劇場進行擴建,另外多增加了二十一階。自竣工之始「Epidaurus」便以令人讚嘆的音響效果聞名:即便是最後一排的觀眾也可以毫不費力地聽見劇場中央演員的聲音。長久以來建築學家以及考古學家一直無法理解「Epidaurus」的音響設計,羅馬時期著名的建築師 Vitruvius 曾說過希臘建築師一定是掌握了某種技巧,讓劇場得以增幅人的聲音。

事實上,研究聲學的科學家早已經瞭解波浪狀或者是有皺摺的表面對於聲波來說是個不錯的濾波器:特定頻率的聲波經過多次反射之後會被去除。基於這個看法,喬治亞理工學院(Georgia Institute of Technology)的兩位科學家 Nico Declercq 與 Cindy Dekeyser 認為「Epidaurus」的階梯型構造是其卓越音響效果的關鍵。透過模擬他們發現:500 Hz 以下的聲波在劇場中傳遞的時候強度會逐漸減弱,而「Epidaurus」劇場四周樹林或者是觀眾低聲交談所產生的噪音絕大部分都是低頻的聲音,過濾掉這些低頻雜音之後演員的聲音便顯得清晰許多。

或許有讀者會擔心劇場在濾掉低頻雜音的同時也將演員的低頻聲音濾掉了,不過實際上觀眾並不會發現這個差異。這是因為大腦在處理聲音訊號的時候,會自動補上丟失掉的低頻訊號,這個有趣的現象在神經學上稱為「virtual pitch」。不過 Declercq 強調他們所做的模擬並沒有將劇場的觀眾考慮進去,原因是人體外觀不規則且內部結構不均勻,這兩個因素將會大大地增加模擬的困難度。雖然說現代的劇場設計已經普遍用音響來加強聲音的效果,Delcercq認為這個發現仍有助於開放空間劇場的音響效果設計。

 

原始論文:Nico F. Declercq, Cindy S. A. Dekeyser, J. Acoust. Soc. Am. 121(4), 2011-2022, 2007

參考來源:

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透過「生長激素刺激測驗」,評估孩童生長激素是否不足

careonline_96
・2022/05/19 ・1899字 ・閱讀時間約 3 分鐘

當孩童因「身高不足」或「生長遲緩」就診「兒童內分泌科」,醫師評估有「生長激素不足症」之疑慮時,會安排小朋友做「生長激素刺激測驗」。

究竟這是什麼樣的檢查呢?什麼時候需要做這個檢查?如何執行?這樣的檢查安全嗎? 以下由林口長庚醫院兒童內分泌科邱巧凡醫師,針對以上家長常見問題做完整說明。

生長激素刺激測驗——什麼時候要做?

  1. 「長的矮」而且「長的慢」!
    (1)長的矮: 身高落在該性別年齡「第三百分位」以下。
    (2)長的慢: 「一年長不到四公分」,或身高曲線往下掉兩大條百分位曲線。
  2. 初步檢查顯示: 骨齡明顯落後,血液檢驗 IGF-1 與 IGFBP-3 濃度不足。
  3. 伴隨其他生長激素不足可能合併的特徵(如前額凸出、顴骨發育不良、鼻梁塌陷、低血糖、陰莖短小、尿道下裂,或合併其他賀爾蒙異常等。)

當以上情形發生,醫師認為孩子有「生長激素缺乏症」的可能,將進一步安排「生長激素刺激測驗」。

生長激素刺激測驗——是什麼?

邱巧凡醫師指出,平常生長激素的分泌呈現「脈衝式分泌」,因此無法從隨機、單一次的血液檢測直接反映個體生長激素分泌的能力。生長激素刺激測驗是藉由藥物的刺激,營造出生長激素必須要分泌的情境,藉此情境來了解分泌的功能是否正常。

目前在台灣可用來做為生長激素刺激測驗的藥物包含:胰島素、clonidine、L-Dopa、Arginine 及 Glucagon。

生長激素刺激測驗——怎麼做?

  • 檢查前的準備
  1. 自檢查當天凌晨零時起「禁食」任何食物。
  2. 填寫「檢查同意書」。
  • 生長激素刺激測驗檢查流程
  1. 於早上 7~9 點,幫受檢兒童建立靜脈留置針(通常選擇上肢靜脈),並執行第一次的抽血,隨後給予受檢兒童檢查用之「口服藥物」或「靜脈注射藥物」。
  2. 之後約每隔 15 至 30 分鐘執行一次抽血,檢測生長激素濃度。(不同之檢測藥物,其抽血頻率與時間略有不同)
  3. 一次的「生長激素刺激測驗」檢查流程約 2~3 個小時完成,最後一次抽血完畢後,若身體無不適,便可移除靜脈留置針頭,完成檢查。並給孩童進食一頓大餐。

生長激素刺激測驗——安全嗎?

邱巧凡醫師說,生長激素刺激測驗執行過程,有可能發生以下狀況,須特別留意,因此在林口長庚醫院本檢查需住院執行,在專業醫療團隊照護下執行此測驗。

  1. 暈針: 由於需透過口服或靜脈注射藥物刺激生長激素分泌,加上得抽血數次,因此在兒童、青少年族群有可能因為心理壓力與恐懼感,在測驗過程中出現眩暈與噁心等暈針症狀。通常只要休息一段時間即可恢復,也不會因此產生後遺症。
  2. 測驗藥物的作用: 檢查期間所服用或注射的藥物,會造成血糖偏低、血壓偏低,可能出現口乾、頭痛、冒冷汗、臉色蒼白、嗜睡、疲倦、頭暈、噁心、嘔吐等症狀。一般只要適度休息,並於檢查後進食即可逐漸恢復。少數有特殊病史的孩童(如癲癇、腦瘤等)可能在此過程出現抽搐發作等狀況。

生長激素刺激測驗——檢查注意事項

  1. 自檢查當天凌晨零時起,至檢查流程完畢,期間禁止飲食,否則會影響檢查結果的準確性。 
  2. 抽血期間如出現頭暈、噁心、臉色蒼白、抽搐、意識不清等情況,請立即告知醫護團隊。
  3. 檢查期間應坐在椅子上或臥床休息,儘量不要起身走動。

生長激素刺激測驗——檢查結果

檢查結果醫師將針對患童本身狀況與兩項不同藥物刺激後的生長激素分泌能力進行判讀,若判斷為「生長激素缺乏症」,將進一步安排「腦部核磁共振檢查」以釐清生長激素缺乏的可能原因,並衡量「生長激素治療」的適當性與時機,與家長進行說明與討論。


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