1

14
0

文字

分享

1
14
0

數位音樂科技(三):以前怎麼保存聲音?

Muzik Online
・2014/12/08 ・1524字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 455 ・五年級

作者:官大為(Wiwi)

上一篇文章,我向你介紹了人類史上第一個可以把聲音記錄下來的機器 – 由法國人 Édouard-Léon Scott de Martinville 在 1859 年發明的「Phonautograph」
(上一篇文章閱讀:數位音樂科技(二): 人類歷史的第一個錄音?

這台機器可以把聲音畫到紙上面,但沒有辦法回放聲音,雖然後人運用電腦光學掃瞄重建了人類歷史上的第一個「錄音」,但是 Scott 的這個發明還是不能算是人類史上的第一個「真正」的錄音器。

第一台「真正」的錄音器

在 Scott 發明 Phonautograph 的十八年之後,終於有另外一位更強大的宅男,成功的做出了可以錄音也可以放音的機器,這位宅男不是別人,就是那位帶給我們電燈泡和攝影機的、歷史上最偉大的發明家之一,湯瑪斯・愛迪生(Thomas Edison, 1847-1931)。

1877 年,愛迪生用了和 Scott 類似的想法(漏斗、振膜、筆狀物和紙),做出了一台可錄音可放音的機器,稱作「留聲機」(phonograph)。

愛迪生的發明跟 Scott 最大的不同是,Scott 的錄音器是利用筆狀物把白紙上的煤灰刮掉,而愛迪生的錄音器是用針刺在錫箔紙上面。沒錯,就是你會放進烤箱裡的那種錫箔紙,愛迪生居然想得到要把它拿來當作錄音媒材!

因為針在錫箔紙上劃過去之後,會產生真正的凹痕,所以當你把針放在已經有凹痕的錫箔紙上,錫箔紙就會反過來去震動針,進而帶動與針相連的振膜,然後反過來從漏斗處發出聲音。

因為錫箔紙錄音容易破裂、不耐久,播放幾次之後就不能用了,所以沒有辦法量產。後來他們把錄音媒材改成蠟,更後來改成使用塑膠。

 

接下來的這個 YouTube 影片,就是一台與愛迪生類似的圓筒式留聲機撥放的樣子,聲音內容是愛迪生最早的錄音之一,首先是一段小號獨奏,然後有愛迪生的講話聲。

形狀不好

一直到目前為止,留聲機錄音媒材的形狀都是圓筒狀的,不過有些人認為,把錄音做成圓筒狀的很笨(又不是洋芋片),加上因為聲音是記錄在圓筒的外側,所以你必須用看起來很笨的方式拿它才不會刮到(如下圖)。

 

於是終於有一個叫做 Emile Berliner (1851-1929) 的德國人看不下去了,他覺得錄音不應該長得像品客洋芋片,應該要長得像下面這樣子:

 

1889 年,圓盤狀錄音發明,他跟圓筒狀錄音並存了一小段時間,後來就全面取代了圓筒狀錄音,一直到 2014 年的現在,你依然可以在唱片行買到這一種圓盤狀錄音,它可以說是人類歷史上被使用最久的錄音媒材了。

磁帶

時間快轉到 1960 年代,人們發現聲音除了可以刻在塑膠圓盤上,也可以刻在磁帶上。首先被發明的是這種大錄音帶,因為它可以儲存八軌聲音,所以被叫做「8-track tape」;隨後又出現了迷你錄音帶(compact cassette),一直到 1990 年代都還有許多人在使用。

在五十年前,車上有磁帶播放器可是超酷炫的阿!

 

然後就是您熟悉的了

1980 年,Sony 和 Philips 公司發明了 CD 唱片(compact disc),音樂從此正式進入用數字來保存的時代。1994 年,MP3(MPEG Audio Layer III)檔案格式發明,MP3 有特殊的壓縮方式,讓它只要使用大約五分之一到十分之一的數字量,就可以達到類似 CD 唱片的音質。

時間真的過得很快,在我小的時候還算是最新科技的 CD 唱片,現在也要面臨被淘汰的命運了。在未來人類會怎麼儲存聲音呢?搞不好哪一天 MUZIK ONLINE 上會賣一種藥丸,你只要吞下去,整個古典音樂資料庫就會被輸入到你的大腦可以隨時播放也說不定,誰知道呢?

轉載自MUZiK ONLiNE 名家隨筆

文章難易度
所有討論 1
Muzik Online
25 篇文章 ・ 4 位粉絲
MUZIK ONLINE是世界上第一個以古典音樂為核心素材,結合科技與社群功能的線上收聽平台。它把古典音樂化為易於接近的數位內容,史無前例地,讓專業人士、入門者、或不排斥音樂的朋友們之間,建立起對話的共通頻道。


1

0
0

文字

分享

1
0
0

喝母乳的寶寶能提升神經認知功能?——是真的!而且「曾經喝過就有效」

查克爸
・2021/10/26 ・3015字 ・閱讀時間約 6 分鐘

喝母乳的寶寶,真的會更聰明嗎?母乳不僅能夠提供小寶寶所需的營養以及免疫力,而透過母親的生理機制,更能將各種符合自己孩子需求的成分,客製成孩子專屬的母乳。需要發育大腦,就多給些相關的成分,如果要長肌肉也沒問題,媽媽隨時隨地都準備為孩子產製最適合的母乳,這可是任何產業都難以複製的機能。因此母乳被說是對寶寶是最好的禮物,想當然各種與母乳哺育相關的研究主題,便是眾多學者探討了解的目標。

其中,研究智力發展應該是最吸引人的主題之一,不過目前為止也是有研究指出,母乳哺育的孩子,他們的平均智商與沒有母乳哺育的孩子相差無幾,這不知潑了多少人一身的冷水,掃了無數爸媽的興致。但以前的證據說智商沒差異,不代表新的研究一樣沒差異,科學這件事就是會不斷變化,產出新的結論,全世界仍有不少研究都提出母乳可能使寶寶更聰明。

這次要介紹的羅徹斯特大學醫學中心(URMC)神經科學研究所(Del Monte Institute for Neuroscience)的成果就是其中之一,他們這次提出的新證據是與認知能力有關,而且他們的結論應該會讓人眼睛一亮,因為他們發現,母乳哺育的時間長短與 9-10 歲兒童的部分認知發展有關連,而且只要孩子有吃母乳一段時間就可以看出差異[1]

人類積極探索智力,母乳與智力的關係更是熱門主題之一。圖/Pixabay

改變研究方向,找出母乳與智力之間的正向證據

隨著各種研究產出,我們得以知道智力受到很多變項影響,尤其是與父母親直接相關的因素,例如父母的社經地位、智力程度、學經歷等都可能使孩子擁有較高的智力。換句話說,也就是研究者比較了相同教育程度或是經濟程度的母親後,結論是不管有沒有哺餵母乳,他們孩子的智商分數可能相近。

既然知道多種因素可以影響智力,便要在研究方法的設計下足功夫,因為要盡可能控制所有影響,讓母乳哺育的小孩,以及沒有母乳哺育的小孩都能在同一個基準線上比較,才能看出客觀上的差異,或可說是未能控制好混雜因素[2]

不過就如開頭所說,研究目標、方法不同,看到的成果就不一樣,羅徹斯特大學醫學中心這篇藉由分析青少年大腦認知發展研究計畫[3](The Adolescent Brain Cognitive Development Study;ABCD Study)數據的報告,就看到了母乳與認知的正向關係,改而分析更細項的各種認知能力[4],其涉及了執行與感知、學習、記憶、理解、意識、推理、判斷、直覺和語言相關的等各種任務技能。

認知能力分好多,研究分析哪些?

這個認知研究採用 ABCD 研究數據來探討,但為了減少測量誤差的影響(例如孩童曾經暴露會接觸酒精的環境、未參加訪視的兒童等因素),研究者最終保留了 9,116 名兒童的數據,並以此分析母乳哺育時間與神經認知能力之間的關係。那列入分析的認知能力向度有哪些?

向度一共有三項,而且跟每個人都有關,分別是一般能力(general ability)、執行能力(executive function)以及記憶力(memory),而這三項能力各自有其解釋在,如一般能力,美國心理學會對此提出的解釋定義是,一種可以被衡量的能力,且被認為是基礎能力,用來處理所有與智力相關的任務。

再來是執行能力,這個能力則可用來管理和控制工作記憶、注意力,也跟抽象思考等種種認知過程有關,像是設定目標、想像並預見;最後一個是大家耳熟能詳的記憶力,是透過大腦系統所儲存的訊息,是能回憶特定訊息或曾經有過的經歷。

不過這些能力的發展程度真的能評量嗎?放心,各項認知能力背後有眾多的研究依據,也發展出各種不同的測量方式來評定。像是「魏氏兒童智力量表的矩陣推理測驗」就在這個研究被用來測量知覺推理和組織、空間訊息處理等相關的能力;而美國國立衛生研究院的 NIH Toolbox®-Cognition battery,也在這個研究裡被整合運用評估兒童的神經和行為功能。最後通過次數以極多的神經認知測驗,也才讓研究結果得出有吃母乳的小朋友,是能改善某個認知能力。

針對各種能力、認知所開發的測驗,不斷的被開發出來並應用。圖/Pexels

母乳真的有助於認知能力!是哪一項呢?

研究要分析的有一般能力、執行能力以及記憶力,那究竟哪像能力獲得提升呢?鏘鏘,從數據提供的結論是一般能力(general ability)與母乳哺育的時間長短有顯著關聯[1]。但你可能會說「怎麼才提升一種能力?」,這時候我們要關注的是,在心理學上的一般能力也包含多種能力,一般能力只是所有分向能力的統整稱呼。

研究中把這九千多位 9-10 歲的孩子,依照他們吃母乳的時間長短分成四組,第一組是 0 個月的控制組,接著是三組母乳哺育的實驗組,分別是 1-6 個月、7-12 個月以及吃母乳超過 12 個月的寶寶,可以看到在母乳哺育期最短的 1-6 個組別寶寶,他們在一般能力的測驗結果,比起沒吃母乳的寶寶有所提升,而且隨著母乳哺育的時間變長,孩子們在一般能力的發展程度也越來越高。

用另外一個角度來看研究結果就是,今天有某一個家庭選擇餵養母乳,即便哺育期間落在有點長又不算太長的 2 個月或是半年內,對寶寶的神經認知發展來說也是有幫助的,這也符合研究人員的設定目標,因為這有望幫助改善人們的動機,讓更多人想要母乳哺育,不只告訴每個家庭們可以量力而行,也藉此呼籲政府、社會企業能夠更設身處地為媽媽們著想。

母乳哺育與一般能力認知的關聯性較高,且隨著期間變長而增加。資料/參考資料1

研究成果重要,但更該考慮「人」

各種母乳相關的科學證據報告,讓母乳對孩子的好處不言而喻,這次介紹的研究也是,也的確可以藉由這些證據協助家庭做出決定,讓他們決定是否要餵養母乳,但這篇研究成果的重點,是希望能夠「鼓勵」家庭選擇用母乳哺育寶寶,而不是「非得要」。

不可否認的是,母乳哺育對媽媽們是一個壓力來源,常常聽到「給寶寶最好的」,反而讓各種美好變成壓力,像是聽到哪位媽媽不給寶寶吃母乳,各種批評襲來,不餵母乳變成一種罪過。而如果選擇母乳哺育,又可能因為家人不支持而宣告放棄。

母乳對寶寶有幫助,但家人彼此間的支持才更重要。圖/Pixabay


研究也實實在在告訴我們,餵養母乳的意願及時間長短,可是牽涉眾多因素,其中個體因素如教育程度、年齡會改變想法,還有環境和社會文化影素也會影響,例如就業問題、丈夫支持程度、家人態度也都大大的參雜其中[6]

因此每個家庭間的討論、媽媽的個人意願都很重要,有了共識後再來下決定,而當你們決定好要給寶寶母乳,又就差那決定性的臨門一腳時,不妨想想這篇研究提出的結論,「只要曾經給寶寶喝母乳,便有機會提升他特定的認知能力喔」。

參考資料

  1. Lopez, D. A., Foxe, J. J., Mao, Y., Thompson, W. K., Martin, H. J., & Freedman, E. G. (2021). Breastfeeding Duration Is Associated With Domain-Specific Improvements in Cognitive Performance in 9-10-Year-Old Children. Frontiers in public health, 9, 657422. https://doi.org/10.3389/fpubh.2021.657422
  2. Walfisch, A., Sermer, C., Cressman, A., & Koren, G. (2013). Breast milk and cognitive development–the role of confounders: a systematic review. BMJ open, 3(8), e003259. https://doi.org/10.1136/bmjopen-2013-003259
  3. https://abcdstudy.org/
  4. https://dictionary.apa.org/cognitive-ability
  5. Natland ST, Andersen LF, Nilsen TI, Forsmo S, Jacobsen GW. Maternal recall of breastfeeding duration twenty years after delivery. BMC Med Res Methodol. 2012 Nov 23;12:179. doi: 10.1186/1471-2288-12-179. PMID: 23176436; PMCID: PMC3568415.
  6. Shi, H., Yang, Y., Yin, X. et al. Determinants of exclusive breastfeeding for the first six months in China: a cross-sectional study. Int Breastfeed J 16, 40 (2021). https://doi.org/10.1186/s13006-021-00388-y

所有討論 1
查克爸
156 篇文章 ・ 376 位粉絲
查克爸|醫學生物技術領域 碩士,現職為開發自然科學評量工具的研究 人員,將各種研究設計為科學教育評量工具的同時,也投入喜愛的科普領域。
網站更新隱私權聲明
本網站使用 cookie 及其他相關技術分析以確保使用者獲得最佳體驗,通過我們的網站,您確認並同意本網站的隱私權政策更新,了解最新隱私權政策