Con người có thể "nhìn" bằng âm thanh như loài dơi?

“Nhìn” thế giới thông qua âm thanh không phải là kỹ năng tự nhiên của con người, tuy nhiên thông qua việc luyện tập, chúng ta cũng có thể định vị không gian bằng âm thanh giống loài dơi.

Một nghiên cứu mới gần đây đã trình bày mô tả chi tiết đầu tiên về khả năng định vị bằng tiếng vang của con người. Chúng miêu tả các đặc tính âm thanh và phạm vi không gian của những tiếng lách cách phát ra từ miệng. Các nhà nghiên cứu đã sử dụng các kết quả này để phát triển những âm thanh tổng hợp nhằm tìm hiểu thêm về kỹ năng đặc biệt lạ thường này.

Bà Lore Thaler - một trong những nhà nghiên cứu của Trường Đại học Durham, nói với ScienceAlert: "Việc hiểu được cơ chế của âm thanh sẽ giúp chúng ta hiểu được những thông tin mà não bộ con người sử dụng để định vị đường bằng tiếng vang, từ đó giúp chúng ta hiểu được cơ chế nhận thức".

Đối với dơi, cá heo và một số loài cá voi, khả năng định vị bằng tiếng vang là một khả năng bẩm sinh được dùng để điều hướng và tìm thức ăn trong bóng tối. Khi con vật tạo ra một âm thanh, chúng lắng nghe tiếng vọng dội lại từ các vật thể trong môi trường, từ đó chúng có thể cảm nhận được thế giới xung quanh.

“Nhìn” thế giới thông qua âm thanh không phải là kỹ năng tự nhiên của con người, tuy nhiên các nghiên cứu cho biết: thông qua việc luyện tập, những người khiếm thị có thể phát triển được giác quan giống như loài dơi.

“Người dơi trong cuộc sống thực” nổi tiếng nhất chính là Daniel Kish, ông đã mất thị giác của mình vào năm 1 tuổi. Tuy nhiên, Kish có thể leo núi, đạp xe đạp và sống một mình ở nơi hoang dã chỉ bằng cách sử dụng kỹ năng tạo ra những tiếng lách cách để “vẽ” lại trong tâm trí mình khung cảnh xung quanh, với một độ chính xác đáng kinh ngạc.

Dù bị mù nhưng Daniel Kish vẫn có thể "nhìn" thấy đường đi. (Ảnh: Internet).

Tuy nhiên không chỉ những người bị khiếm thị mới có thể phát triển khả năng này. Vào tháng Hai năm nay, báo chí đã đưa tin về một nghiên cứu trong đó chỉ ra rằng, những người có thị giác bình thường vẫn có thể học tập để định vị không gian bằng tiếng vang.

Mặc dù trong nhiều thập kỉ chúng ta đã biết về khả năng đặc biệt này của con người, nhưng chúng ta vẫn không hiểu được các mô hình âm thanh của những tiếng động hay điều gì đang xảy ra trong não khi những âm thanh này được tạo ra.

Nhà nghiên cứu Thaler và nhóm của cô đã xây dựng những mô tả chi tiết về âm thanh lách cách do miệng con người phát ra nhằm giải đáp những thắc mắc trên. Nhóm làm việc với sự trợ giúp của ba người khiếm thị là các chuyên gia định vị bằng tiếng vang – những người thường xuyên sử dụng kỹ thuật này trong cuộc sống hàng ngày.

Mỗi người tham gia ở trong một căn phòng trống và được yêu cầu tạo ra những âm thanh như bình thường họ vẫn làm. Các nhà nghiên cứu ghi lại những tiếng động này và tiến hành phân tích các đặc tính âm thanh, chẳng hạn như sự phân bố trong không gian và khoảng tần số được tạo ra.

Khi nhóm nghiên cứu xem xét thời lượng của các tiếng lách cách, họ thấy rằng chúng chỉ dài ba phần nghìn giây - nhanh hơn nhiều so với kết quả mà các nghiên cứu trước ghi nhận. Trong ba phần nghìn giây này, âm thanh có một sự bắt đầu to và đột ngột, rồi sau đó hạ xuống và rơi tõm vào không gian.

Nhờ luyện tập, con người có thể định vị bằng tiếng vang giống như loài dơi. (Ảnh: Shutterstock).

Điều đáng ngạc nhiên là kiểu âm thanh lách cách này có tính định hướng cao hơn hẳn lời nói và có thể dễ dàng được mô phỏng bởi bất kỳ ai.

"Một cách để hình dung về kiểu âm thanh này là bạn hãy xem nó giống như những tia sáng được chiếu ra từ một chiếc đèn pin. Các mô hình của chùm âm thanh tương tự như “hình dạng của đèn pin âm thanh” mà những người khiếm thị dùng”, nhà nghiên cứu Thaler cho hay.

Nhưng để tìm hiểu thêm về cách hoạt động của khả năng định vị không gian bằng tiếng vang, các nhà nghiên cứu cần phải tiến hành thí nghiệm với phạm vi rộng lớn hơn. Tuy nhiên, các chuyên gia về kỹ năng này không có nhiều và cũng rất khó để mời được họ tham gia thí nghiệm.

Để giải quyết vấn đề này, nhóm nghiên cứu đã sử dụng các kết quả chi tiết để phát triển một mô hình toán học tổng hợp các âm thanh lách cách phát ra từ miệng con người. Bằng cách này, các nhà nghiên cứu có thể điều tra tiếng dội của âm thanh mà không cần sự hiện diện của những người thành thạo kỹ năng này.

"Sử dụng mô hình mô phỏng ảo sẽ cho phép chúng tôi khám phá những âm thanh liên quan đến sự định vị âm thanh của con người. Và khi biết các cơ chế âm thanh có liên quan, chúng tôi có thể có cảm hứng để tạo ra những công nghệ hữu ích”, bà Thaler cho biết thêm.

Từ khóa liên quan:

nhìn bằng âm thanh

định vị bằng tiếng vang

định vị không gian bằng âm thanh

định vị không gian bằng tiếng vang

Daniel Kish

người khiếm thị

Lore Thaler