别再嫌弃你妈妈话多唠叨啦，她可能正在做声音健脑操呢

　　降低噪声就等于健康睡眠，就可以延长我们的生命。

　　如果把颅骨看成是混凝土外墙，我们大脑的颅腔很像是一座音乐厅。

　　“靠口才吃饭的人”往往脑卒中的比率低。比如说语言类从业者。我们调查中的所有主持人，所有的播音员，甚至几乎所有的歌唱家，没有得脑溢血的。

　　2020年11月15日，“科普中国-我是科学家”第29期“听！奇妙的声音”演讲现场，清华大学建筑声学实验室主任、中国声学学会建筑声学分会副主任委员燕翔带来演讲：《声波里的健康密码》。

　　以下为燕翔演讲实录：

　　2020.11.15 北京

　　大家好，我是燕翔，来自于清华大学建筑学院建筑声学实验室，主要研究方向是建筑声学。今天在这里，向大家介绍这些年我在声音和健康方面的研究和发现。

　　歌德曾经说过，建筑就是凝固的音乐，我们在建筑里面听到的声音实际是建筑的声波。

　　这是公元前三世纪左右修建的古罗马的露天剧院，它可以容纳一万多人。在没有任何扬声器情况下，在舞台上讲话，一万人都可以清楚得听到。这实际就源于它的整个设计形式——起坡、长宽的尺寸，以及后台反射的声音等等。

　　我的主要专业就是研究在建筑空间中，声音是怎样传播的？如何来控制声音？

　　最早,人们并不了解怎么控制建筑中的声音。比如维也纳金色大厅，所有音乐家都知道在这里演出的声音效果最好，但它并不是人为设计的，而是在十九世纪建完以后就有很好的效果。

　　这实际上是“自然选择”的结果。后来人们对它进行研究，发现它的空间、它所用的材料、它的比例等等都特别适合声学。

　　大概十多年前，我们团队参与了国家大剧院的设计。这个时候我们已经了解了房间中声音该怎样控制。比如，大剧院顶棚上的那些车辙印，并不是为了好看，而是仿效了维也纳金色大厅的藻井。虽然艺术形式不同，但是得到的物理效果是一样的——使得声音散射开来。

　　在剧院、音乐厅、影院等建筑的设计中，除了要考虑声音的效果，也要考虑噪音干扰的问题。国家大剧院当时就碰到一个很严重的问题。这是我们国家第一次在剧院建筑中使用薄壳结构。大剧院外面是一种钛金属屋面板，下雨的时候会产生雨击噪声，里面的人听到的声音像打鼓一样。

　　在里面加一些什么材料阻止这个声波的传播？我们清华大学大概做了几个月的实验，解决了暴雨情况下的噪声问题。

　　噪声不光对剧院、影院这种观演空间有影响，在我们民用建筑中问题也非常多。

　　我们的生活中需要追求一种宁静，但城市中由于人员的聚集、各种设备、车辆等等造成的噪声非常频繁。设备噪声，社会生活噪声，道路交通噪声，施工噪声……干扰着我们的生活，尤其会影响我们的睡眠。

　　我们曾经做过一个实验，这个在国际上也是比较尖端的实验：噪声环境到底对我们睡眠健康有什么样的影响？我们建了一个0分贝实验室，相当于听不到声音，之后邀请受试者在0分贝到将近48分贝之间的环境中睡觉。

　　我们夜晚睡眠的时候，不是从头一睡到底，而是有若干个睡眠周期。每个周期从浅度睡眠到深度睡眠，再从深度睡眠恢复到浅度睡眠，之后再进入下一个周期。

　　我们发现噪声就像闹钟一样，在每个睡眠周期的深度睡眠快要结束的时候，它会把你唤醒。每个周期如果早唤醒你那么几分钟，那么可能会造成你的深度睡眠总量减少。而深度睡眠影响我们的生长发育，影响我们的免疫力，影响我们整个人身心的健康。

　　正常的情况下，深度睡眠总量，大概在1-1.5小时左右。我们经过实验发现，背景噪声就相当于这个闹钟，闹钟声越大，就越有可能提早结束深度睡眠。一晚上有4-5个深度睡眠周期，每个周期都被打扰，那总的深度睡眠就减少了。

　　我们发现的结果是——噪声每增加1分贝，深度睡眠将减少4%。比如，你睡在一个很安静的环境下，30分贝；另一个人睡在马路旁边，背景噪声比你的高出2个分贝。按照这样的结论来看，他的深度睡眠就少了8%。如果按1年来算，有噪声环境的那个人的深度睡眠比你要少了一个月，这个比例还是很高的。

　　安静对于我们健康的睡眠来讲至关重要。

　　我们通过0分贝的睡眠实验，回答了在背景噪声的环境下，噪声会真真正正、时时刻刻影响到我们的健康。可以说，降低噪声就等于健康睡眠，就可以延长我们的生命。

　　如何降低噪音？比如可以用隔声屏障、隔声窗、静音设备、隔声门、隔音材料、吸音材料等等。

　　城市中的噪声还有很多来自于振动，振动对我们人的影响是很大的。大家如果有人住在轻轨旁边，住在高铁旁边的话，都会深刻体会到振动和噪声对人们的影响。

　　国家大剧院最早的选址挨着北京地铁一号线，后来为了避开地铁，向南转移了大概70米。所以现在大家从一号线的天安门东地铁站出来，再进入国家大剧院，要经过一个水廊。

　　解决振动的问题，很多情况下要做减振处理。如果不处理，振动会从大地传给建筑，建筑传给房间，最后房间传给人，然后会产生一些很严重的影响。噪声或者是振动，给城市中很多人带来健康的负面影响。我们的身体不同的位置有不同的功能频率。比如我们的心脏大概是60赫兹，如果经常有60赫兹的噪声，会造成我们心烦意乱。

　　这是人体的一种响应，但是这个振动在某些情况下，也还有一些健康效应——这是我们近十年的研究发现。这个研究好像在国内只有清华大学在做。

　　如果把颅骨看成是一个混凝土外墙，我们大脑很像是一个音乐厅。我们的声音可以传入大脑，但是这个传入不是靠空气，而是靠你自己讲话的时候，你的声音会引起颅骨的共振，共振了以后，声音会在你的大脑中传播。你的大脑内部就像一个音乐厅一样，声波不断地在振动。

　　举一个例子，大家把手可以放在头顶，大家发一个“依——”i的音，可以清楚地感受到自己的颅骨在振动；你可以发一个“啊——”a的音，就是没有振动。

　　这种振动有什么效应呢？

　　非常偶然的一个机会，我们在美国参加一个学术会议，会议上有人提到古代人类中，我们是智人的后代，还有一个和我们进行竞争的是尼安德特人。他们在历史过程中被智人竞争超过了，最后就整个消亡了。

　　尼安德人消亡的原因到现在还是一个谜，其中有一种学派认为是尼安德特人不会讲话，所以他的颅骨是不经过振动的，大脑里没有振波在振荡，而我们智人是会说话的。

　　最简单来看，尼安德特人的下巴是往里抻的，所以他的声带是柔软松驰的。我们人的下巴是往前伸的，所以声带是拉直的，就像小提琴被拧紧了一样。所以我们的古人经过上百万年的大脑的振荡，使得我们更加的智慧，大脑清除了更多有害的物质。尼安德特人就被我们智人超越了。

　　这是一个很有意思的事情，这完全是一个科学的问题，但它还没有和我们的研究产生关系。

　　后来，我们又关注到另外一件事。在医院里，有用声波的方法来治疗人体疾病的情况，比如说超声波碎石。我们的内脏，有些很难物理穿入，比如大脑，一种方法就是采用振波振荡。

　　我们的大脑就像豆腐一样，放在一生都无法变形的颅骨中，里面的血管一生都不能运动。随着岁数的增长，时间长了血管就容易出现堵塞。而在我们发声的时候，可以向大脑产生很强的振动。我们称之为三腔振动，就是口腔带动鼻腔，带动颅腔产生振动。凡是有三腔振动的声音，像依i、淤yu、音yin、闻wen等那种鼻音，还有后鼻音的发音方法，都能够带来比较好的颅骨振动。

　　这个振动时时刻刻发生在我们的身上，但可能大家并不清楚。所以我们在清华大学就对它进行了详细的测量。到底振动有多大？大家可能想象不到，几乎和地铁振动一样，甚至比地铁振动还要大——我们实测达到100分贝。

　　只不过我们人感觉不到而已。

　　因为我们大脑中血管并不多，又不能运动，所以上了岁数以后，由于阻塞的原因，血管内部就会变窄，血流就会受到影响。声波会引起脑内液体的来回波动，而且波动能够对血管或者血管上的附着物产生一定的清理作用，这对我们的健康是有帮助的。

　　“脑卒中”是一个医学专业名词，它代表脑梗塞或脑溢血这样两种疾病合在一起，相当于我们的血管堵了。如果这个血管堵塞以后血流不过去了，下面的脑神经得不到营养死亡了，那么就成为了脑梗塞。如果这个血管堵塞了，后来由于心脏的压力把它爆开了，我们称之为爆血管或者说脑溢血。这都是很严重的脑血管疾病。而且后果太严重了。有些人40岁或者50岁得了脑溢血或者脑梗塞，他可能后半生的生活质量非常低下，半身不遂、不能运动，而且给家人会带来很大很严重的影响。

　　我们发现，“靠嘴吃饭的人”往往脑卒中的比率低。比如说语言类从业者。我们去调查了，所有的主持人，所有的播音员，甚至几乎所有的歌唱家，几乎没有得脑溢血的。他们大部分的“结束”都是心脏病或肿瘤。所以语言工作者可能更加要注意癌症和心脏病，脑溢血可以不管。

　　还有在中学和大学在职教师，脑溢血也少。我认识的一些清华的年轻老师，我知道的在课堂上出了问题的，基本上都是心脏还有就是癌症，脑卒中一个没有。但是一退休，一半是脑的问题。所以我在这里面也向大家推荐，如果你退休了或者是你不再工作了，还要保持一定的语言量，这对你大脑有帮助。

　　另外有公开数据显示，女同志的脑卒中的比率比男同志低50%。可能是女同志比较爱唠叨，说话多一些。我记得我上学的时候给家里打电话，我母亲会都和我聊很长时间；等把电话给了我爸，我爸就一句：“行了，电话费挺贵的别打了。”

　　男女生脑卒中比率不一样，现在有研究认为女同志生活相当有规律，不像男同志抽烟喝酒压力大。但实际上还有一个原因，男女在说话方面确实是有很大差异。

　　刚才说的是一个社会学调查，我们也做了一些严谨的实验。

　　大概是在2013年的时候，我们邀请了30位受试者，对他们进行了大概一年的跟踪。我们先把他们请到实验室来讲话，把他们讲话中振动比较强的那些声音都记录下来，之后编成口诀，让每个人每天念30分钟，坚持念6个月。

　　我们请的人大部分都是50岁以上，所以念口诀半个月之前，我们请了阜外医院天坛医院的专家来，在核磁上去看他们的大脑，有的人有一些腔隙梗塞。图中圆圈的地方有几个白点，这个地方的血管已经堵了，供血已经有问题了。

　　每天坚持两次30分钟的朗读，半年以后，可以看到这个斑点有缩小的迹象，至少从医学上来讲没有退行性的改变。所谓没有退行性改变，就是说维持了原状。但医生确实看了这些受试者有好转的迹象。

　　当然严格来说，因为没有控制其他的部分的变量，比如是不是有人原来喝酒，但后来改变了一些生活习惯？这个不清楚，但是从大部分来看，有这个变好的迹象。

　　声音振动除了对我们血管的健康有益以外，对大脑健康也有实实在在的好处。

　　回到尼安德特人。尼安德特人不讲话，大脑就处于一个混沌的状态。我们从现实中看，聋哑儿童、盲童和正常的儿童相比，9岁的聋哑儿童的智力只相当于5-6岁的儿童；而盲童不但智力不低下，而且还有的智力超常。这其中可能存在一个科学因素，就是盲童有更多的语言能力，而聋哑人不再说话了，大脑不再振动了。

　　我们的血管输送了大量的氧气，而大脑占了20%的耗氧量。到了大脑以后，氧气并不能立刻到达各个脑组织，而是会在其他脑组织经过一段时间。这个过程就像水里放了糖一样。糖如果就放在那个地方，营养会扩散得很慢，但如果振动它、摇晃它，就会扩散得很快。

　　由此，我们在北京昌平某中学做了一个实验。

　　实验大概进行了一学期。我们找了初一年级四个班的学生，两个班、两个班进行对照。其中两个班，请老师安排每天早中晚朗诵语文和英语50分钟，另外两个班不动。其他教学情况完全相同的情况下，结果发现，参与朗读的班级平均成绩增长了大概3.3%，和朗读相关的英语、语文成绩增长了将近5%。

　　这可能是有记忆的原因，但还有一些政治、地理，这些跟朗读的内容没关系的科目也增加了2.2%。这就说明，是脑力的提高造成了整个成绩的提高。

　　在声波里面，不光有我们听到的很清楚的内容，而且还潜藏了很多健康的密码，也希望和大家一起去探索。

　　谢谢大家。

　　演讲嘉宾燕翔：《声波里的健康密码》 | 摄影：VPhoto