节前本来不想再写博文了，不过刚看了《直通春晚》五进三的演唱，觉得还是再写几个字。 由于《中国好声音》最后一场给我留下了很差的印象，一直就没有再看有关的演出。直到《直通春晚》8进5的比赛，看了一下，还是觉得《中国好声音》筛选出来的平安，金池和张赫宣不错。但随后张赫宣被许艺娜淘汰，而且15:45的票选，让人怀疑60位媒体代表的眼光有点问题，差也差不了那么多啊，同志们。

            然后是5进3的比赛。每个人都不错，但最想说的还是金池。唱了五首歌，开专场的本钱都有了。每支歌唱得都很棒，各位评委都明显觉得她的歌好，春晚的总导演哈文还抢话筒说金池就是为这个舞台而生的。但媒体投票似乎一直在排挤金池，即使最后一轮在阿普萨萨明显不在状态中的情况下，媒体也把金池刷掉。唯一的解释，是各地媒体不愿见到有两位来自浙江卫视《中国好声音》歌手同时上春晚，金池成了牺牲品。

            到底是央视，后勤做得不错，节目是董卿主持， 灯光、音效、背景，比较严谨。评选的程序也比较公正。但这个节目和《好声音》比，显得“板”了点。前者有导师拍还是不拍的纠结，也有学员的奋斗简史穿插，家人在场边帮衬，对手同台飚歌的协同对抗，表演的味道更浓，观众也有参与感。

            《直通春晚》的亮点，除了歌，似乎转到了评委的的点评上。最酷的一位是李心草同学，他是现任中国交响乐团总监助理兼常任指挥及中央芭蕾舞团首席指挥。能在中国找到更好的耳朵，大概不容易了。我对乐队指挥的耳朵，早已是佩服得五体投地。我曾经写过一段博文，讲我高中时的音乐黄老师，凭着听一张唱片，能把舞剧《白毛女》的总谱、各个乐器的分谱用五线谱分记下来，让我们能整场演出《白毛女》，简直就是不可思议。所以，在《直通春晚》中，一直听李心草同学评说歌者的音准问题，这是专业上的洁癖，很自然，我想没有人能有异议。

            其中让我感兴趣的一件事，是李心草在8进5的演唱比赛中，问阿普萨萨：你知道客观听觉吗？我没有听懂他怎么解释的客观听觉，直觉和科学有点关系，但让我想到科学网上曾经有博主写过博文，讲人们在洗澡间里喜欢唱歌的事情。我找了一下，没有找到原文。如果我没有记错，那篇博文主要是从物理学的角度，讲声波的反射原理等来讲唱歌。当时我曾经想附合一篇，从生物学角度来讲，但没有写完。这次趁这个机会，把当时写下的一些东西贴在这里，供大家节日娱乐。

            人们在洗澡时喜欢唱歌，这首先是个心理问题。在一个封闭的空间中，全裸，没有别人看着你，挑剔你，五音不全没关系，自己唱给自己听，流了眼泪也可以说那是洗澡水，精神比较放松，无忧无虑，喊几嗓子感觉很爽。由于浴室的特殊环境反射声音，可以让声音听起来比较丰富好听，这是外部的物理条件。但这里还有人体的内部原因。

人在唱歌时，歌者听到的是两种声音：一是通过空气传播的部分，这是歌声的主体；二是喉部的震动，直接通过下颌和头骨传到耳朵里的声音。读者可以试验一下：闭上嘴，轻轻磕牙，你能听到磕牙的声音。这个声音就是骨传导的，而不是空气传导的。骨传导的声音，一般频率比较低。歌者自己唱歌时，听到的声音会比较丰富，也比较好听。如果你把自己的声音录音后播放，你会觉得那不像自己的声音，它显得比较单薄尖细，因为骨传递的那部分低频声波，没有办法录下来。就像一个乐队，如果没有贝司，音乐就会显得飘。因此，当自己感觉歌声良好的时候，不要太得意，问问别人的感觉是啥，先。

             听觉是非常神奇的，很多东西我们现在仍然不能了解。当人坐在音乐厅中听《欢乐颂》时，无论外部的物理条件如何，最后所有的声音必须通过耳膜传递到内耳，再由大脑解读。这是一个从物理过程（声波到机械震动，从空气介质到水介质）再到神经生物甚至心理现象的非常复杂的过程。音乐会中，所有声音混合在一起，同时到达并驱动耳膜，但人却能在这个混合的声音中，分辨出人声、钢琴、铜管、弦乐等各种器乐的声音。训练有素的指挥，还能听出某个器乐的音准问题。我的一位朋友，他研究内耳螺旋器 （organ of Corti，见图1和图2)和与先天性耳聋相关的缝隙连接蛋白（Connexin26）。我们曾经讨论过是否能合作做点什么的可能性，不过没有弄起来。他对我说，内耳的内、外毛细胞电生理反应，似乎不能跟上复杂的音波变化，但人仍然能区别不同的乐器声音，难以理解。所以，听觉是神奇的，我们对它的了解，至今还不是很清楚，各种物理、数学模型也还在不断地提出中。

            哺乳动物和其它四足动物有很多差别，其中一个很大差别就是哺乳动物能听到很高频率的声音。比如，蝙蝠能产生并听到大约20赫兹到150千赫兹的声音。而人能听到的声音频率范围大约是12赫兹到22千赫兹。 这些数据因人而异，和年龄、身体状况、甚至性别都有关系。低于和高于人能听到的声波，通常叫做次声波和超声波。当蝙蝠傍晚在空中飞时，我们觉得它们很安静，其实它们在大声的呼喊，只不过它们发出的超声波，人的耳朵听不见而已。超声波的波长很短，蝙蝠可以用来确定昆虫的大小和距离。而低频声波的波长比较长，对于那些在山野树林中生活的物种，喊起来传递的距离比较远。这里还有一个声音强度的问题，就不多说了。哺乳动物能听到的平均高频声音，大概是54千赫兹。其它的动物能听到的高频上限，通常低于10千赫兹。有些鸟类，比如猫头鹰，可以听到十几个千赫的声音，和哺乳动物能听到的高频声音要差很多了。

            人类作为哺乳动物的一员，听到声音需要有至少下面一些条件：外耳（包括耳廓和鼓膜外侧的外耳道）收集声音。外耳道特定的形态（大约是26-7毫米长，7毫米的直径）和耳廓、头颅对声音会有一定的谐振作用，使我们能听到的最佳频率在两千到四千赫兹之间。空气传播的声音，到达鼓膜，使其震动。鼓膜和岩骨卵圆窗之间是中耳，有三块听小骨，而别的脊椎动物只有一块，这个我就不细说了（见图1）。中耳的作用是一个放大器，它的一端接收耳膜传递的、来自空气的声波能量，通过中耳的两个功能得到放大，成为机械能量：一是鼓膜和镫骨脚板（卵圆窗）的面积差(大约17倍)，这样就有一个水压机的原理在里面，二是三块听小骨形成的杠杆作用。两者叠加，使鼓膜上接收的声音，在进入内耳时，被放大了近30分贝。

            为什么需要这个放大功能呢？因为内耳充满淋巴液，是一个液态环境。从空气介质进入液态介质，声能的99.99%都会丢失。当你到郊外去看人钓鱼，钓者会对你横眉厉言，怕你的走动声和说话声会把他的鱼吓跑了。其实这不会的。因为空气中传播的声音，在水面上几乎完全被反射。当声音的震动被强压进内耳后，又是一个什么状况呢？一个主要的学说，是von Bekesy提出的行波理论。粗略的分类，老贝是个生物物理学家，但他因为发现行波以及提出相关的理论，获得了1961年的医学/生理学NB奖。很NB的一个人。但你去看他当时的一些工作，真的是很简陋啊，就是58年大炼钢铁的水平。他让一个助手去锯一个动物园死掉的大象耳朵，助手把大象的耳朵锯下来了，结果没有老贝想要的部分。因为大象的内耳位置太靠颅内了，一般情况下，都不会锯到那个位置。最后，老贝的助手只好回去重锯。老贝能成，关键就在他有一个好想法。

            我曾经和我一位朋友，想做一点大象的发声和听觉的研究，也把大象的喉骨、岩骨弄出来准备研究，有了些形态学的资料，结果这老兄在非洲的一个国家教课时，被路边炸弹炸死逑了，我们的合作也无疾而终。我有时候在想，我是不是也是一下凡的扫帚星啊。

            老贝的理论，简单地讲，就是声波通过中耳传播到内耳，沿着螺旋器的基膜（basilar membrane)前行。基膜的基本特征，是在基部窄，端部宽，高频声音在膜基部感受到，低频声音在端部感受到（见图1; 横截面见图2）。基膜上处于不同位置的内、外感觉毛细胞在受到不同频率波动的刺激后，会发出电信号，传到大脑，被解读成不同的声音。对声音的感受，和基膜与淋巴液、形态、耳蜗的螺旋结构，以及神经生物学内容等都有关系。没有时间，我就不多说了。

            最后回到《直通春晚》。我曾经写过博文，说我比较喜欢金池的歌，她能够在《直通春晚》中折腾进四强，证明我说的还是有些道理。除去表演等方面的因素，我觉得她的嗓音比较复杂或者说丰富。她通常选的歌，都是很低、很轻的开始，然后进入很高的爆发。在不同的音域，可以听到不同的声音变化，内容比较丰富，适合表达复杂感情的歌，她显然也在有意识地展示这个天赋。相比而言，平安的嗓音比较干净单纯，也比较亮，唱《我爱你中国》这样的歌时，比较有正气感。或者按巫启贤的说法，大家一直被“烘”着。10年磨一剑，临门差一脚 。这和天赋、科学、努力，都没有关系。在最后的四强中，我仍然认为金池的声音是最好的，为她可惜。尽管人家说，以后还有机会，但我觉得机会是千载难逢，错过了就错过了，这就是命运，我为金池感到遗憾。

            （最后说明：这是急就的文字，有些数据我记得不清楚了，欢迎各位拍砖，如有必要，我会进行修改）

相关内容的博文：

为什么在洗澡间里唱歌特别好听？

耳蜗力学初窥及其先驱研究者

外毛细胞在干什么？

声音大小的度量——分贝

听觉的一些话题

转载本文请联系原作者获取授权，同时请注明本文来自孟津科学网博客。
链接地址：https://blog.sciencenet.cn/blog-4699-648064.html

上一篇：上平十五韵——冬
下一篇：生物多样性中的动物保护