书城童书物理知识知道点:走进声音世界
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第74章 盲人的“眼睛”

一个人失去眼睛,其痛苦是可以想见的。他不仅看不到五彩缤纷的世界,而且连上街走路也十分不便。平常我们看到盲人在街上总是用根拐棍试探着走路,通过聚精会神地倾听各种声响来了解周围环境的情况,以便绕开障碍而安全行走,步履甚是艰难。那么,有没有办法让盲人扔掉拐棍,像正常人那样大模大样地在马路上行走呢?人们从蝙蝠、海豚一类动物运动的研究中,看到了解决这个问题的希望。

蝙蝠和海豚的视力都很弱,但它们却能在黑暗的环境中自由地捕食和避开障碍物。这里面的奥秘就在于,它们不是靠眼睛,而是靠耳朵来“看”东西的。盲人是不是也能依靠耳朵“看”东西呢?有人做了这样一个试验:把受试者的眼睛蒙上,坐在一个十分安静的屋子里。手里拿着一个声波发生器,不断向周围物体发出一个个的声脉冲,然后仔细倾听反射回来的声音。结果,经过几次训练后,他便能从听取的回声中,大致知道室内物体的方位和距离。这个试验表明,只要有一套类似蝙蝠、海豚那样的回声定位装置,经过训练的盲人,是完全可以靠听声音来“看”东西的。

各种超声发生器和超声接收器的不断出现,为人们研制盲人探路装置创造了条件。最早出现的盲人探路装置叫“障碍物感应发声器”,它由1个超声发射器和2个超声接收器组成。整套装置挂在盲人胸前,接收器并与戴在盲人头上的耳机相连。发射器可以发射出6万~8万赫的超声脉冲,从障碍物反射回来的回声,被接收器接收后,经过处理最终变为耳机中的可听声。障碍物的距离不同,耳机中声音的音调就不同,盲人据此可以判断离开障碍物的远近。另外,障碍物在盲人的左侧还是右侧,两个耳机中的声音音调略有差异,经仔细辨听后,盲人还可以确定障碍物的方位。

近年来,随着微电子技术的发展,还出现了一种更为精巧的“超声导盲器”,有人也把它叫做“盲人探路眼镜”。这种眼镜看上去同普通墨镜差不多,所不同的是,在眼镜鼻梁架的上方装着一个微型超声波发射器,左右两边各有一个盘状的接收器,两条镜腿上还有两只蜂鸣式耳机,跟接收器相连。发射器可以发射4万赫的超声脉冲信号。发现障碍物后,反射回来的回声经接收器中的电子线路转换成可听声由耳机传出,盲人根据回声的音调来判断障碍物的距离和方位。这种探路眼镜的有效作用距离分1.5米和4米两档,人多的地方使用近档,人少的地方使用远档。在作用距离内,只要有一个物体出现,就会产生连续的叫声,物体越近,声音越急促,音调也越高。利用这种探路眼镜,盲人能从十几辆自行车构成的包围圈中找到缺口走出去,有的还能上下台阶,在室内还能找到桌上的保温瓶、茶杯等物。

超声探路装置的发明,无疑赋予了盲人一双“眼睛”,给他们的生活带来了许多的方便。不过由于目前技术水平所限,这种装置还有许多不完善的地方。随着今后电子计算机等技术的发展,用更先进的科学技术帮助盲人独立行动的前景,还是十分乐观的。