如果要给这世上最可恶的人群排名，大声说话的成年人，还有喜欢尖叫的熊孩子一定可以上榜吧！
文 | 七君
本文授权转载自公众号：把科学带回家（ID: bringsciencehome）
人类，还有其他哺乳动物耳朵里用来感知声音的是一种纤毛(Stereocilia)。这毛吧，每个人的出厂配置只有约1万5千根，而且这些毛和你胳肢窝里的毛不一样，是不可再生的，也就是说不保修。噪音或者毒素都可以让你的这些超敏感的“毛”死掉，或者变成呆毛。
换句话说，制造噪音的成年人和熊孩子其实是在对你进行致聋打击。
相信你一定受过他们的苦。
所以为什么他们要大声说话或者尖叫呢？他们不觉得刺耳吗？
说句公道话，这不完全是个素质的问题，还有其他不可抗力作祟，导致这些人控计不住他们计几。
我们都有这样的生活经验，当光线很强烈、很刺眼的时候，瞳孔会自动缩小，我们也会自动开始眨眼睛。这就是眼睛的眨眼反射，它可以防止我们的眼睛被光线射伤。
因为眼睛有这样的眨眼反射，所以交通法规定晚上汽车不能开远光灯，不然对面的司机突然被强烈的灯光照到了之后，会短暂地闪瞎了眼，这对大家来说都很不安全。
既然眼睛有这样的“过电”保护，耳朵有没有呢？在声音很响的时候，耳朵能不能自己闭上呢？
用常识看起来似乎不可行啊，因为不用手的话，我们的耳廓又不能自己闭起来。
不过这次大自然决定要给你个惊喜——我们的耳朵还真的会自己闭上，而且还不仅仅是在声音很大的时候。
在上世纪20年代末的时候，有人发现，当任何一个耳朵听到巨大的噪音的时候，我们2个耳朵里面的镫骨肌(Stapedius)就会自动收缩。
▲ 耳朵内部的构造。那块长得像马镫的骨头就叫镫骨，控制它的肌肉就是镫骨肌。
镫骨肌长在内耳和鼓膜之间，它可以控制向内耳传导声音的镫骨。这块肌肉收缩后，传导到内耳的声波振动能量就会减少，因此2000赫兹以下的低频音的音量就会降低15分贝左右，一下子变轻，这就叫中耳肌反射(acoustic reflex，stapedius reflex)。
▲ 你听到音乐时，镫骨参与了音乐信号的传输。
听力正常的人听到85分贝的声音，就比如熊孩子尖叫，或者搅拌机那么响的噪音时就会有中耳肌反射。
而那些听力不好的人则需要更高分贝的声音才会产生这种反射。所以中耳肌反射常常被医生用来诊断一个人的听力有没有问题。
根据美国疾病控制与预防中心CDC的建议，85分贝那么响的声音如果连续听8个小时，就会对听力造成损伤。所以说产生中耳肌反射时，其实是你的耳朵在自我保护了。
实际上当我们在听音乐的时候，有时觉得音量越来越轻，这就是中耳肌反射正在起作用的信号。
如果你发现音乐的声音越来越轻，这说明音量已经大到可以伤害你的耳朵了，此时你不应该再把音量调大了。
▲ 不同物体发出的声音音高和音量。横坐标是声音频率，也就是音高；纵坐标是分贝，也就是音量。
人类语言的音高一般在8千赫兹以下，咿啊哦吁这些元音的音高一般在1千赫兹以下。婴儿的哭声大约是60-70分贝。
不过，让耳朵产生中耳肌反射的不仅仅只有噪音。当人们准备要说话或者吃东西的时候，中耳肌反射也会提前发生，它可以把你听到的自己说话的音量减少约15分贝。
所以你知道了吧，有些人高声说话前，他自己的耳朵已经提前开启了保护模式，但是你却被猝不及防地震撼到了。这就是为什么有些人说话声音很大，但自己却不觉得聒噪，而你却很受伤的重要原因了。
吃饭的时候，电视机或者手机里的电视剧台词突然听不清了，也是因为人类语言的大部分频率（元音）在被中耳肌反射过滤的范围内。
所以说啊，用互相吼的方式讲道理是最没效率的，其实双方都没听清对方说了啥，受伤的最后是被音浪误伤的吃瓜群众…
实际上，不仅人类有中耳肌反射，许多动物也有。比如，猫咪在吃饭、打哈欠、防卫，或者耳朵被摸的时候也会有中耳肌反射。
为什么动物们会有中耳肌反射呢？野外应该没有那么多噪音吧？
许多人认为，中耳肌反射的主要进化意义并不是为了保护耳朵对抗噪音。
首先，能够引发中耳肌反射的巨大噪音在自然界很少见，大多是在18世纪工业革命后出现的，而中耳肌反射的历史比这长多了。
其次，许多自然界的巨大噪音，比如火山喷发啊、打雷啊的发生速度很快，而中耳肌反射却有几十毫秒的延时，显然来不及保护耳朵。
所以中耳肌反射到底主要是用来干嘛的呢？
有一种猜测是，中耳肌反射是一种滤波器，可以去掉我们自己的身体发出的声音。
比如，我们的祖先在野外吃火锅的时候，如果吃得太嗨了，让自己嘴巴的吧唧声把其他动物的声音盖住的话是很危险的。过滤掉自己的声音的话，就能听到附近是不是有人要来蹭饭了。
所以你妈妈告诉你吃饭别吧唧嘴，是有进化意义的啊！！
一些人也开始动起脑筋，利用起中耳肌反射的保护功能。
比如有些射击教练会建议在打靶前哼个小曲，这样可以减弱枪声。
还有一些厂家想利用中耳肌反射防止撞车事故造成的失聪。在发生车祸的时候，会听到巨大的噪音。
不过，中耳肌反射需要30-40毫秒的反应时，所以在这几十毫秒内我们有可能会被震聋了。如果能提前让耳朵做好准备，或许就可以保护我们的听力。
某个汽车厂家研发了一种声音防护系统(Pre-Safe Sound)，当感知到即将撞车时，车上的系统会发出很短的一阵85分贝的粉红色噪音（pink noise，听起来有点像马路上车来车往的声音），这样你的耳朵就会在真正的撞击发生前就已处于中耳肌反射状态了。
中耳肌反射可以解释为什么自己说话不觉得吵，但不能完全解释熊孩子为什么不会被自己的尖叫吵到。中耳肌反射只能减弱部分低音的音量，不是吗？
实际上，小孩子喜欢尖叫，除了缺乏教导以外，他们的天然生理缺陷是让他们不觉得自己吵的另一方面原因。
其实婴儿，还有5岁前的幼童的听力的确不如成年人。
对于婴儿和学龄前儿童来说，任何音高的音都要比较响才能让他们听清楚（2万赫兹左右的超高音除外）。比如对于1000赫兹音高（大多数元音）的声音来说，成年人能听清楚90%的时候，5岁的孩子需要再高20分贝，才能达到和成年人一样的准确率。
换句话说，成年人觉得已经很吵的时候，小孩子才觉得刚刚能听清，这就是为什么他们不会被自己的尖叫吵死的一大原因。
不过不要感到绝望，随着年龄增长，特别是5岁以后，熊孩子们的听力会越来越好，他们终于可以意识到自己曾经是一种噪声污染源了…
所以上了初中以后，你就可以理直气壮地对尖叫的小学生说：
你们可不可以成熟一点？
图片来源：
humanmuscular system，Year 9 Science，CTGTechnical Blog，proAV / data andinformation, lists, tables and links，DPA Microphones，giphy
参考资料：
Borg, E. (1968). A quantitative study of the effect of the acoustic stapedius reflex on sound transmission through the middle ear of man. Acta oto-laryngologica, 66(1-6), 461-472.
Cowan, J. P. (2016). The Effects of Sound on People. John Wiley & Sons.
Hepworth-Sawyer, R., & Golding, C. (2012). What is Music Production: Professional techniques to make a good recording great. CRC Press.
Goldsmith, M. (2012). Discord: The story of noise. Oxford University Press.
Moller A. Acoustic Middle Ear Reflex. In: Hearing:Anatomy, Physiology, and Disorders of the Auditory System. San Diego: Plural Publishing; 2012. Ch8: 241-255. ISBN 0125042558.Moller A. Hearing—Its Physiology and Pathophysiology. Waltham, Mass: Academic Press;2000. Section III, Acoustic Reflexes. ISBN 0125042558.
Schneider,B. A., Trehub, S. E., Morrongiello, B. A., & Thorpe, L. A. (1986). Auditorysensitivity in preschool children. The Journal of the Acoustical Society of America, 79(2), 447-452.
Mercedes Is Using Loud Static to Protect Fancy Ears in Crashes
https://www.audiologyonline.com/articles/acoustic-reflex-threshold-art-patterns-875
https://escholarship.org/content/qt1z6153fq/qt1z6153fq.pdf
https://www.audiology.org/news/notes-acoustic-middle-ear-reflex
http://www.hearingreview.com/2017/02/study-shows-hair-cell-regrowth-new-drug/
“把科学带回家”，给孩子最好的科学教育
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