2016-08-20 20:43:41
恐怖片裡的尖叫聲總會讓人冷汗直冒，在日常生活中，即便周遭環境嘈雜，尖叫也總能第一時間引起旁人的註意。尖叫聲為何如此特別？最近，一項發表於《當代生物學》（Current Biology）的研究指出，尖叫聲具有特別的聲學特征，它能有效地引起註意，並激活人腦中的“恐懼中樞”。
“粗糙”使尖叫脫穎而出
尖叫聲是人類能發出的最原始的聲音之一。它的作用是向他人發出危險警報，並告訴他人“我需要幫助”。為瞭達到這一目的，它必須聽起來與眾不同，這樣才能從嘈雜的日常聲音中脫穎而出。
尖叫聲是高亢響亮的，但是它引人註意的地方並不僅僅在於音調高或者嗓門大。研究人員發現，尖叫聲之所以特別，是因為它具有一種“粗糙”（Roughness）的聲學特征。
正如其名，聲學上的“粗糙度”指的是一種讓聲音聽起來粗糙刺耳的特性，這種特性主要與聲波的振幅變化有關。
我們平時所聽到的聲音，大多是由多個單音混合在一起的復合音。由於聲波幹涉等因素的作用，復合聲波的振幅（對應著聲音的響度）也往往會隨時間發生變化。
當聲波振幅的變化比較慢時，人們聽到的是能夠清晰分辨的、忽強忽弱的聲音，而變化頻率很高時，人會感覺自己聽到的聲音強度恒定不變。在這兩種情況下，聲音聽起來都不會非常刺耳。而當振幅變化的頻率處於二者之間時，聲音會產生“嗡嗡作響”的效果，帶來“粗糙”的感受。
據研究者分析，尖叫聲的振幅變化頻率介於30~150次/秒之間，這正好處於會產生“粗糙感”的區間當中。
作為對照，研究人員同時對生活中其他類別的聲音進行瞭分析。結果顯示，無論是普通的談話聲，還是器樂演奏和歌唱，它們都不具備這樣的特性。產生“粗糙感”的聲學區間似乎是專門留給尖叫聲的，這樣它們就能夠有效地傳遞警報信息，不會與日常交流相混淆。
直擊“恐懼中樞”
通過功能性磁共振成像 （fMRI）掃描，研究人員發現，在聽到尖叫聲時，人腦中的聽覺中樞與杏仁核（amygdala） 都會被激活，且杏仁核對聲音粗糙度具有特殊的敏感性，這是聽覺中樞所不具有的。
研究者人為調整瞭聲音的粗糙度進行實驗，結果顯示，粗糙度越強的聲音，它激活被試杏仁核的能力也越強。而杏仁核是人腦中的“恐懼中樞”，它與應急反應也密切相關。由此看來，尖叫聲似乎可以直接通過恐懼中樞產生恐懼感，而不需預先經過聽覺中樞處理。這提高瞭“警報”信息的傳遞效率，使人們能對危險迅速產生反應。
這麼難聽的聲音還有用？
研究人員還發現，人工制造的警報聲具有與尖叫類似的“粗糙”聲學特征，警報聲的設計者們似乎在不經意間利用瞭這種特性。通過對粗糙度的調節，我們還可以讓警報聲產生更好的效果。
研究者表示，除瞭尖叫之外，他們下一步還將對嬰兒啼哭的聲音進行分析。此外，指甲撓黑板等聲音的恐怖之處是否也與粗糙度有關，這也會是一個相當有趣的課題。
實驗結果顯示，人類最討厭的聲音排行榜上，指甲刮黑板聲隻能名列第五，前四名分別是：
－ 刀子刮玻璃瓶聲
－ 叉子刮玻璃聲
－ 粉筆刮黑板聲
－ 尺子刮玻璃瓶聲