想聽3000年前木乃伊的聲音嗎？科學(xué)家真的重建出來了
最近發(fā)表在《科學(xué)報告》的一項研究終于讓一具人類文物發(fā)出了一點兒聲音：聲音的主人叫內(nèi)斯亞蒙（Nesyamun），是一具3000多年歷史的木乃伊。
恐龍的聲音聽起來是什么樣子的？尼安德特人的發(fā)聲方式有什么特點？長期以來，科學(xué)家們試圖利用化石證據(jù)、基因分析和計算機(jī)建模等手段來找到答案。借助3D打印和人體掃描技術(shù)，最近發(fā)表在《科學(xué)報告》的一項研究終于讓一具人類文物發(fā)出了一點兒聲音：聲音的主人叫內(nèi)斯亞蒙（Nesyamun），是一具3000多年歷史的木乃伊。
幾個世紀(jì)以來，研究人員一直在研究人類聲道的形狀。從喉部（聲帶）到嘴和鼻腔，研究的目的就是想知道這些部位是如何影響聲音的。近幾十年，隨著核磁共振成像和計算機(jī)斷層掃描等醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的出現(xiàn)，科學(xué)家可以檢測人在說話、唱歌甚至表演節(jié)奏口技（beatboxing）時聲道的工作情況。
此外，研究人員還能利用掃描結(jié)果來建立各部位的數(shù)據(jù)模型并3D打印出復(fù)制品，這有助于更好理解發(fā)聲的生理基礎(chǔ)?！昂芫靡詠?，科學(xué)家就已經(jīng)嘗試通過物理模型去認(rèn)識語音，”阿爾伯塔大學(xué)的傳播科學(xué)與障礙研究人員丹尼爾·阿爾托（Daniel Aalto，并未參與該研究）說道。
現(xiàn)在就職于倫敦大學(xué)皇家霍洛威學(xué)院的戴維·霍華德（David Howard）曾在2013年向外界展示過一個自制的“聲道器官”模型，這個模型是由3D打印技術(shù)做出的喉部復(fù)制品，可以發(fā)出一些元音音節(jié)。該模型吸引了約克大學(xué)考古學(xué)家約翰·斯科菲爾德（John Schofield）的注意，他后來提到，“我坐在那兒想著，如果一具古代人類遺體在口腔的重要軟組織完好無損的前提下，能不能利用這項技術(shù)復(fù)原出古人的聲音”。
當(dāng)然，大部分尸體中的軟組織都會在死后迅速腐爛。但尸體如果經(jīng)過木乃伊化處理，則能夠?qū)⑦@些結(jié)構(gòu)完好地保存數(shù)千年。內(nèi)斯亞蒙就屬于這種情況，他是拉美西斯十一世（Ramses XI）統(tǒng)治期間卡納克神廟的一名抄寫員和牧師，三千多年前就已安息，享年55歲。自從1824年*次解開纏在他身上的布帶，研究人員就一直在研究這具木乃伊。
它目前被保存于英格蘭的利茲城市博物館，在那里，霍華德和斯科菲爾德組織了一個團(tuán)隊使用CT掃描來檢查內(nèi)斯亞蒙的咽喉。研究人員發(fā)現(xiàn)其中還保存有足夠的軟組織供他們測量從喉部到嘴唇的氣路尺寸。CT檢查還讓研究人員可以在電腦上重建內(nèi)斯亞蒙的聲道模型，以便之后用3D打印的方法將它復(fù)制。
在打印之前，研究團(tuán)隊還需要向數(shù)據(jù)模型中添加若干細(xì)節(jié)，保證打印出來的復(fù)制品能順利發(fā)聲。比如霍華德就說到，“在喉頭末端加入一個與揚(yáng)聲器相連的耦合圓柱就能夠輸出喉部的聲音”，這是當(dāng)今語音合成系統(tǒng)中很常見的做法。
一般來說，人呼氣時氣流穿過氣管會引起聲帶或褶皺振動從而產(chǎn)生聲音，然后聲音會在聲道中受到修飾。在霍華德的裝置中，揚(yáng)聲器既充當(dāng)肺部，又充當(dāng)人的聲帶，最后發(fā)出近似于典型成年男性的音高。當(dāng)這種爆破音穿過3D打印出的聲道后，聽起來就像是一種落在“bed”的“e”和“bad”的“a”之間的元音。
那么人工復(fù)原的聲音到底有多接近內(nèi)斯亞蒙的真聲呢？阿爾托覺得“總的來說，我認(rèn)為這是一個設(shè)計很巧妙的研究”。但他也補(bǔ)充道，“之所以人聲具有辨識度且每個人的聲音都獨一無二，不只是因為聲道的形狀不一樣，也是由于每個人用嗓的方式不同。”
因為該研究采用機(jī)械而非真的聲帶作為音源，所以它只能反映出內(nèi)斯亞蒙聲道的形狀卻無法完全重現(xiàn)他的嗓音。而且打印出來的聲道和原裝的也有差距：研究人員指出內(nèi)斯亞蒙的舌頭有萎縮的痕跡，并且他的軟腭也找不到了。“由于數(shù)據(jù)殘缺，因此很多地方只能靠研究者自己的推斷，”什里坎特·納拉亞南（Shrikanth Narayanan，并未參與該研究）說道，他是南加州大學(xué)的一名工程學(xué)及語音學(xué)家。
“從這方面來說，這具木乃伊發(fā)出的聲音只有一部分是建立在真實的數(shù)據(jù)之上的?！绷硗?，人可以通過調(diào)整聲道來模仿任何一種聲音；所以當(dāng)內(nèi)斯亞蒙壓住喉頭時，他發(fā)出的聲音應(yīng)該就跟我們現(xiàn)在聽到的差不多了。
研究人員認(rèn)為盡管無法完美模擬出逝去已久之人的聲音，但這種做法能夠幫助博物館讓歷史變得更為大眾所接受。“參觀者和歷史邂逅時通常只能從視覺上去感受它，”斯科菲爾德說道?！坝辛寺曇?，我們就能改變現(xiàn)狀，讓這種相逢變得更加立體?！卑柾幸餐膺@個說法，他提到內(nèi)斯亞蒙的喉音給了我們另外一種審視他遺骸的角度。“這在很大程度上提升了參觀的體驗，”他說道。他還認(rèn)為3D打印出聲道的復(fù)制品除了能更清晰地觀察它的形狀之外還有其他的用處，比如幫助醫(yī)生和病人在進(jìn)行治療時規(guī)避一些可能會造成喉部永久性損傷的風(fēng)險。
納拉亞南認(rèn)為那些對人類發(fā)聲學(xué)感興趣的人可以將這個木乃伊的聲音與現(xiàn)代研究對象的聲音比較一下——“感受感受我們現(xiàn)在令人驚訝的能力，”他說道，“這是我們參與的最復(fù)雜的自愿行動之一。”
附件：
