通過聲音「看」世界

我們知道，蝙蝠是用回聲定位來「看」前方物體的，其實這一本領我們人類也具備。只要經過適當的訓練，人人都可以學會用聲音來「看」周圍的世界。

通過聲音「看」物體的盲人

「這是我上學的第一天。下課鈴響了，同學們愉快地離開教室。不像他們，我看不見東西，至少不能用眼睛看。作為替代，我捲起舌頭，發出『咔』的一聲，然後諦聽從左側牆上反射回來的回聲。我摸索著向前走，以免撞上桌子、椅子。我聽到門外傳來同伴們吵鬧和歡笑的聲音，我再次同舌頭髮出『咔』聲，弄明白了門所在的方位。我第一次走進了操場。

「我小心翼翼地往前邁步，感覺到這裡那裡到處是人。我盡量躲開人群和飛來飛去的球。我走了很遠。這時我想，我怎麼回去？於是，我扭頭髮出『咔』的一聲。我依然能聽到從教學樓牆壁傳回的聲音。只要能聽到大樓的迴音，我就有辦法回去。

「操場慢慢地傾斜下去。我繼續往前走。我前面的回聲已變得柔和，這說明前方是一塊大草坪。我的腳終於踩上了草坪。我想，我可以加快腳步了。突然，我感覺前方有什麼東西。我停了下來。嗨，最初我想，會不會有人一動不動地站在我前面。但是當我用舌頭髮出『咔』聲之後，我明白那不可能是人，因為它太瘦長了。

「在伸手去摸之前，我就已經意識到那是一根木樁。我發出『咔』聲，聽到這裡還有別的東西。離開了木樁我朝那東西走去。憑回聲我聽出那是另一根木樁，像第一根一樣。這裡整整有9根木樁，排列成一條直線……」

這是美國盲人丹尼爾?凱什描述的、對於我們相當離奇的經歷。作為一個盲人，凱什在生活中能做到大多數盲人無法做到的事情，比如能在自己居住的小區附近騎自行車，能找到樹並爬上去，能隨心所願地到任何一個地方，而竅門全在於他能使用回聲定位來「看」周圍的世界。

超級鏈接：回聲定位入門

閉上你的眼睛，讓旁邊一個人在你面前拿一隻開口的空盒子。對著盒子說話，仔細聆聽，聲音聽起來好像是中空的。不用盒子再試一次，細心體會有何區別。

接下來，用一個更大的盒子或者茶壺試試。仔細聆聽，聲音是不是聽起來似乎更悠遠一些？

用枕頭或者坐墊試試，你有沒有注意到，這次聲音有些軟。

試著走到一間屋子的角落，當面對角落說話時，仔細聽你的聲音，聽起來是否有些中空？逐漸拉開距離，聲音又如何變化？

回聲定位能為盲人做什麼？

當然，凱什並不是歷史上第一個使用回聲定位的人。這個記錄最早可以追溯到18世紀中葉。法國哲學家丹尼斯?狄德羅在1749年寫道，他的一位雙目失明的朋友對身邊的事物是特別敏銳，他可以分辨自己是身處開闊的大街上還是一條死胡同里。在19世紀，另有一位著名的盲人旅行家，能夠通過敲拐杖或者腳蹬地面發出的回聲來感覺周圍的物體。

但那個時候，人們並不理解這一技巧的竅門所在，直到1940年代，科學家通過一系列實驗才證明，這種技巧所依賴的是回聲。

回聲可以用來感知物體的三個主要特徵：它所處的位置，它大致的輪廓，在一定程度上還有它的質地（是堅實還是疏鬆的？是反射聲音還是吸收聲音的？）。依據這些信息，盲人可以在大腦中形成一幅圖像，類似於醫院裡超聲波掃描形成的模糊圖像。

舉個例子：如果前面有一輛靜止的小轎車，通過回聲，凱什首先能感知這是一個大物體，它的一端要矮一些，中間高上去，另一頭又陡然降下來，故而可以確定這是一輛小轎車。根據兩邊高度和坡度的不同，他還可以區分哪端是車頭，哪端是車尾。因為一般來說，頭部更低，坡度也要更緩一些。他還可以區分不同型號的汽車。比如說，一輛敞篷載貨小車通常較高，從它反射來的回聲是中空的，而儘管越野車通常也較高，但回聲質地比較厚實。

再比如，在凱什「看」來，一棵樹在它的下部窄而堅實，越往上越開闊和疏鬆。此外，更多的細節，比如粗細、有無樹葉、樹枝高度等等也能夠被確定下來。

閃光回聲

雖然任何聲音遇到障礙物都有回聲，但在凱什看來，回聲有積極的和消極的之分。如果發出的聲音是雜亂的，那麼它的回聲形成的圖像就很模糊，這叫消極的回聲。而倘若發出去的聲音每次都非常一致，那麼它的回聲形成的圖像就很清晰（比如凱什用舌頭髮出的「咔」聲，因為經過長期的訓練，這些「咔」聲在頻率和音量上可以達到非常精確的一致），這種回聲就是積極回聲。即使在複雜或者吵鬧的環境，也能容易地識別出積極回聲。這就好比在一群人中一下子就能認出一張熟悉的面孔或者一個熟悉的聲音一樣。

凱什和他的同事用「閃光回聲」來形容這種積極回聲，因為對於他們，每一次舌頭「咔」的一聲就像照相機在黑暗中的一次閃光一樣，在匆匆一瞥中就能把周圍「看」個大概。

積極回聲還有一個特點是可以根據情況需要作出相應變化。比如說，當凱什快步移動時，他發出「咔」聲更頻繁，在安靜的環境發出的「咔」聲也較輕，只要獲得所需的信息就夠了。用這種回聲，大到幾百步外的一幢建築，小到跟前的一張信用卡，都可以探測到。

當然，有時由於周圍的雜訊太響，或者颳風的緣故，迴音也會被淹沒。在這種情況下，凱什就會發出更響亮的「咔」聲，並轉動腦袋，進行更多次的「掃描」（即向不同的方向發出「咔」聲，然後靜聽回聲），以獲得足夠的信息。

現在，凱什創辦了非盈利組織「世界盲人通道」，在全世界盲人中推廣使用回聲定位。這項技能對於盲人來說，比起用手或者拐杖遠為便利。一般的盲人受過適當訓練之後，都能獨立完成騎自行車、玩球和野外徒步漫遊等等活動。——這也說明，回聲定位或許不僅是蝙蝠、海豚等動物的本能，也是人類的一項本能；我們的祖先遠在使用火把照明之前，說不定在黑暗的夜間生活中，就已經具備了這項本領

除了訓練，凱什還跟生物學家合作，試圖了解動物是如何通過回聲定位來感知世界的；和研究機器人的科學家合作，教機器人如何通過回聲導航；和神經科學家合作，研究大腦的成像原理等等。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！