尋找聲音的位置

撰文:郭嘉榮
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假若終有一日科學能夠完滿地解釋一切有關聽覺感知的事實,包括聲源、聲波、感知主體的生/心理運作及其主觀經驗內容等等,這個完滿的科學解釋需要提及「聲音」嗎?需要的話,「聲音」這個名詞似乎便指稱着某種聲波以外的東西,因此聲音不等於聲波。

聽覺與空間感知

在日常生活中,我們不時遇到一些設施,例如扶手電梯或商場平面圖,透過不斷發出聲音,去讓視障人士找出這些設施的位置。即使是一般視覺健全的人,平日亦會依靠聽覺去了解身處的空間有甚麼事物,尤其是視線以外的地方,例如身後有沒有車輛駛近、門外有沒有人走過等等。雖然人類的聽覺有其限制,不至於讓我們能夠單靠聽覺行走自如,但我們也不能否定聽覺可以在一定程度上提供可靠的空間資訊。

遠端理論與波理論

為甚麼我們的聽覺有這種能力?聽覺及聲音哲學有一類遠端理論(distal theories),認為:

1.聲音本身有其位置;

2.聲音的位置正正位於聲源的所在之處。

遠端理論的支持者普遍認為,聲音在聽覺經驗中呈現成位於聲源之處。另一方面,雖然他們不排除聽覺經驗可能包含系統性的錯覺,但他們認為一個好的聲音理論應以「聽覺經驗的內容絕大部份為真確」作為理論的基礎。這是由於我們對聲音的概念源於聽覺經驗,所以好的聲音理論應盡可能忠於聽覺經驗的內容,否則我們便沒理由認為這個理論所描述的事物是「聲音」這個概念之所指。基於這兩點考慮,遠端理論的支持者認為我們能夠聽到聲音本身的位置,而因為這位置就在聲源之處,所以我們能夠間接地聽到聲源的位置。

遠端理論與科學家一般的說法不符。我們在物理課所學的是聲音就是聲波,而聲波就是一種存在於介質中、由聲源向外傳播的縱波(longitudinal waves)。雖然聲波由聲源發出,但其位置並不在聲源之處,因此這看法便與遠端理論互相對立(contrary,即不能同真,但可以同假)。哲學家把這種將聲音等同於聲波的波理論(wave theories)劃歸入媒介理論(medial theories),以區別於上面提到的遠端理論。

跟科學對着幹的哲學家?

你或者會想,科學家運用嚴謹的方法研究聲波及聽覺這麼多年,對兩者的認識已經能夠解釋很多聲音的現象,支持遠端理論的哲學家還有甚麼理由不接受波理論,還要搞出個莫名其妙的遠端理論?只要看看音樂廳內的建築聲學設計如何透過吸收、反射、阻隔聲波的傳播,去調整場內的聲音,以達到理想的聲響效果,腦袋正常的人都會認同聲波就是聲音吧!

其實,這種想法只反映了聲波是引起聽覺經驗的原因之一。無論科學能夠多成功地解釋聲波的不同物理性質如何令我們產生各種不同的聽覺經驗,這還是無法排除一個可能性——也許聲波就像電話的電波一樣,只是傳遞聲音的資訊的一個媒介。媒介的變化會反映於聽覺經驗中,一點也不會令人感到驚訝。既然我們不會把聲音等同於電話的電波,為何我們卻要把聲音等同於聲波?

我們有需要澄清,支持遠端理論的哲學家並不是想要跟科學對着幹,更不會否定聲波及聽覺科學。事實上,他們不見得有需要否定科學,因為接受科學的解釋並不需要同時接受波理論。科學家要準確地描述、解釋及預測聲波的物理現象以及由其引起的心理及生理現象,其實沒有需要假設聲音就是聲波。一方面,描述聲波的理論公式所使用的物理變量,例如介質的密度、緃波的頻率等等,不僅無需假設聲音是聲波,甚至在定義上亦不需要提及「聲音」。另一方面,當聽覺科學描述我們在心理上對聲波所作出的反應,例如「聲音」的音高與聲波的強度之間的關係,雖然界定要研究的心理現象難免會用到「聲音」兩字,但科學家不必因此而將聲波等同於聲音。情況就像當我們描述光的強弱對相機底片造成的化學反應時,當我們以「影像的明暗」去指稱底片上的有關屬性,這並不代表我們會因此就將光等同於影像。如果從所有科學著作中抽走「聲音就是聲波」這個主張,雖然這些著作在文字表達方式上或許要調整一下,但科學家並沒有需要因此而修改理論的實質內容。科學家對波理論完全可以採取中立的態度。

遠端理論與波理論所爭論的是一個形上學問題:「聲音是甚麼?」這兩類理論的對立代表的不是哲學與科學之間有衝突,而只是部分哲學家對於這個問題的立場與一般科學著作(注意科學著作不等於科學理論)所假設的聲音形上學立場不符。

對於聲音問題的「形上」討論,或許一直是哲學家與科學家劍拔弩張的話題。(VCG圖片)

對波理論的反駁:聲音在聲源

既然科學與波理論之間沒有必然關係,反對波理論便不會同時否定科學。了解到這點,我們便可以放心去質疑波理論了(畢竟有誰會膽敢否定科學呢?)。

遠端理論的支持者反對波理論的各種理由中,有一類指出聲音本身的位置與聲波的位置不符。舉個例,遠端理論的支持者認為聲音就在聲源之處,但聲波卻在聲源之外的介質中,因此聲波不可能是聲音。為甚麼他們會認為聲音在聲源?因為聲音聽起來就在聲源那裡。除非我們願意接受聽覺有系統性的錯覺,令我們錯誤地以為聲音不在介質而在聲源,否則我們便應接受聲音在聲源這結論。

波理論:聲源(而非聲波)的位置資訊

對於此種批評,波理論的支持者(不限於科學家)可以如何回應?一個可能的方法是指出聲音(也就是聲波)提供的位置資訊並不是關於其自身的位置,而是關於聲源的位置;我們事實上並不能聽出聲音(聲波)自身的位置。因此,波理論的支持者可以說,我們的聽覺系統不是透過聲音(聲波)的位置聽出聲源在哪裡,而是透過聲音(聲波)所提供的關於聲源位置的資訊找出聲源。

那麼聲音(聲波)是如何提供聲源的位置資訊?如果你問波理論的支持者這個問題,他們很可能會訴諸科學,向你解釋進入雙耳的聲波在時間及強度的分別如何反映聲波從哪一個水平方向傳來、耳廓的形狀如何反射從不同垂直方向傳來的聲波、音波的強度於傳播過程中的減弱速度與頻率高低的關係、耳蝸如何將不同頻率的聲波轉換成神經訊號、大腦如何分析及組合接收到的訊息等等。

遠端理論:由聲音的位置到聲源的位置

然而,遠端理論的支持者其實也可以接受這些科學解釋,不過他們會認為這些只是聲波如何反映聲音位置的解釋,而因為聲音就在聲源的位置,所以可以間接地解釋我們如何聽出聲源在哪裡。

既然如此,我們不禁要問:為甚麼遠端理論要將聲音和聲波分別開來,並認為聲波需要間接地透過聲音的位置去反映聲源的位置?是不是因為遠端理論認為聲音和聲波有不同的位置?似乎是這樣,但在接受聲音和聲波有不同的位置前,我們還要問一個更根本的問題:為甚麼遠端理論在聲音不等於聲波的前提下,會認為聲音本身有位置?

區別聲音和聲波的理由(一):聲音聽起來有其位置

一個可能的理由是指出聲音聽起來有其位置。即使我們撇除掉這只是聽覺的錯覺這一個可能性,對於這種理由,我們還是很容易提出質疑:我們要如何判斷在聽覺經驗中呈現的空間位置是屬於(不等於聲波的)聲音還是聲源?如果經驗的內容根本無法讓我們作出此種判斷,我們便沒有充份理由去認同遠端理論將聲音視為有位置這個立場,進而不能因此認為聲音和聲波有不同的位置。

如果回想平日一般的聽覺經驗,相信很多人都會難以判斷究竟聽到的是聲音的位置還是聲源的位置。因此,要判斷我們能否分別出兩者,我們可以嘗試想想有沒有甚麼特別的具體例子,我們能夠有客觀而獨立的方法判斷聽到的位置只不屬於聲音或聲源其中一方。

一個似乎符合這條件的例子是立體聲音響。我們有客觀的方法將聲源(喇叭)的位置找出來;另一方面,我們可以聽到聲音好像由沒有喇叭的方向傳來。然而,我們一般都會認為立體聲音響是一個位置錯覺的例子,而遠端理論的支持者亦同意如此劃分,並認為聲音本身還是位於聲源之所在。這個例子中,由於遠端理論否定聽覺經驗中呈現的位置屬於聲音,而客觀而言這位置亦不屬於聲源,所以不能顯示我們能夠將兩者的位置分別開來,因此這並非一個能夠支持遠端理論的例子。

很多類似的例子都因為被遠端理論的支持者劃分為聽覺錯覺而無法支持遠端理論。這困難是由於遠端理論認為聲音在聲源上,令他們有需要將所有聽到的位置與聲源位置不符的例子劃分成錯覺。似乎第一個理由無法支持遠端理論將聲音和聲波分別開。

區別聲音和聲波的理由(二):必須透過聽覺經驗中直接呈現的聲音位置才能聽到聲源的位置

遠端理論證明(不是聲波的)聲音本身有其位置的另一個可能的理由,是先指出我們必須透過聲音才能聽到聲源的位置,也就是說,聲音是我們直接感知到的對象,而聲源只是間接地透過聲音成為感知對象。因此,在聽覺經驗中直接呈現的位置是聲音的位置,而不是只能間接感知到的聲源的位置。

可是,波理論的支持者可以反駁,說遠端理論的支持者混淆了聽覺經驗的直接原因和直接對象。「我們必須透過聲音才能聽到聲源的位置」只證明了聲音是聽覺經驗的直接原因,但不能證明聲音是聽覺經驗的直接對象。波理論的支持者可以同意「我們必須透過聲音才能聽到聲源的位置」,但對他們而言,這句話的意思等於「我們必須透過聲波才能聽到聲源的位置」。

聲波所攜帶的聲源的位置資訊與聲波的頻率、强度等屬性關係密切。大腦從聲波讀取聲源的位置資訊時,需要分析、比較及綜合雙耳各自接收到的聲波於頻率、强度等屬性上的差異。波理論的支持者可以很合理地提出,大腦於這個過程中,將聲源的位置和聲波的頻率、强度等屬性整合並呈現成一個統一的心理表徵(mental representation),令我們以為聽覺經驗中直接呈現的位置,就像音高、音量、音色等聽覺屬性一樣,都是反映着聲音(聲波)的屬性。

由於這個心理表徵反映的位置對應着聲源實際的位置,所以即使大腦沒有明確地將這個位置呈現成聲源或聲音的位置,我們亦不必感到驚訝。在演化的角度,聽覺的重要性在於讓生物可以透過聽覺得知聲源在哪裡。聲源可以是有益亦可以是有害;擁有聽覺,生物便能更有效地「趨吉避凶」。然而,只要聽覺能夠可靠地提供聲源的位置,讓一個物種能夠作出相應的反應,這位置在主觀層面究竟呈現成聲音還是聲源的位置,並不見得有甚麼重要的影響。

因此,波理論可以(字面上)同意遠端理論,認為我們必須透過聲音(聲波)才能聽到聲源的位置,因為聲源的位置資訊需經由聲波才能讓我們接收得到;但同時,波理論可以反對遠端理論將在聽覺經驗中直接呈現的位置視為聲音的位置,進而反對將聲音和聲波的位置分別開,因此不認同聲音不等同於聲波。

未有充份理由同意遠端理論

說到這裡,我們還未找到充份的理由去認為(不等於聲波的)聲音本身有其位置,亦因此未有充份理由去同意遠端理論,將聲音和聲波分別開來。

可是,我們是否就要同意波理論,將聲音等同於聲波?假若終有一日科學能夠完滿地解釋一切有關聽覺感知的事實,包括聲源、聲波、感知主體的生/心理運作及其主觀經驗內容等等,這個完滿的科學解釋需要提及「聲音」嗎?需要的話,「聲音」這個名詞似乎便指稱着某種聲波以外的東西,因此聲音不等於聲波。但若果不需要的話,「聲音是甚麼?」這個問題所問的便是「聲音」這個日常概念對應着那個完滿的科學解釋中的哪一個事物。我們可以問波理論的支持者:究竟有甚麼充份理由認為「聲音」是指聲波,而不是那個科學解釋中的其他事物?我們在上面提及到大腦內形成的心理表徵,會不會這才是「聲音」之所指?這些問題,我暫且留給讀者自己繼續思考。