เทคนิคเอคโคโลเคชันที่เรียนรู้ได้ด้วยตัวเอง (2018)
(atlasobscura.com)- กรณีของ Daniel Kish ผู้ใช้เสียงทำความเข้าใจสภาพแวดล้อมหลังสูญเสียการมองเห็น แสดงให้เห็นว่าเอคโคโลเคชันไม่ใช่เพียงความสามารถพิเศษ แต่เป็นทักษะการเคลื่อนที่ที่ฝึกฝนได้
- เอคโคโลเคชันคือวิธีฟัง ความแตกต่างของเสียงสะท้อน จากเสียงคลิกสั้น ๆ ที่ทำด้วยปาก แล้วแปลงเบาะแสอย่างผนัง ประตู และพื้นผิวให้เป็นแผนที่ในใจ
- แม้แต่มือใหม่ หากผ่านการฝึกฟัง ก็สามารถตัดสินขนาดหรือตำแหน่งของวัตถุได้ดีกว่าการเดาสุ่ม แต่ยิ่งคุ้นเคยกับการมองเห็นมากเท่าไร ก็ยิ่งยากที่จะจดจ่อกับประสาทสัมผัสอื่น
- การฝึกจะมีผ้าปิดตา ถาดหรือชามโลหะ ไม้เท้าหรือคู่ฝึกช่วยได้ และควรหลีกเลี่ยงทุ่งโล่งที่ว่างเกินไปหรือพื้นที่ปูพรมที่ดูดซับเสียง
- การฝึกคลิกจะขยายจากการตัดสินว่ามีวัตถุหรือไม่ ทิศทาง และระยะทาง ไปสู่การเคลื่อนที่ในโถงทางเดิน โดยควร พักทุก 30~45 นาที และต้องอาศัยการฝึกซ้ำเป็นเวลานาน
Daniel Kish และหลักการของเอคโคโลเคชัน
- Daniel Kish สูญเสียการมองเห็นตั้งแต่วัยทารก หลังจากนั้นเขาฝึกด้วยตัวเองให้เคลื่อนที่โดยทำเสียงคลิกสั้น ๆ ชัด ๆ ด้วยปาก แล้วฟังเสียงสะท้อนที่กลับมา
- เสียงคลิกของค้างคาวมักอยู่ในความถี่ที่มนุษย์ไม่ได้ยิน แต่เสียงคลิกของ Kish นั้นหูมนุษย์ก็ได้ยิน
- เสียงสะท้อนถูกใช้เพื่อสร้างแผนที่ทางจิตของสภาพแวดล้อมรอบตัว
- โครงร่างขนาดใหญ่ เช่น ผนังและประตู
- ความแตกต่างของพื้นผิว ของวัตถุและผิวสัมผัส
- ปัจจุบัน Kish สอนเอคโคโลเคชันให้กับนักเรียนที่มีความบกพร่องทางการมองเห็นเป็นหลัก และมองว่าการฝึกนี้ช่วยเพิ่มความมั่นใจและความเป็นอิสระได้
- เขายังเป็นที่รู้จักจากตัวอย่างการขี่จักรยานบนถนนที่มีเนินและมีรถจอดเรียงราย
ความเป็นไปได้ในการเรียนรู้และการขยายประสาทการฟัง
- งานวิจัยทางวิชาการที่เกี่ยวข้องได้วิเคราะห์วิธีที่ผู้ใช้เอคโคโลเคชันชำนาญใช้เสียงทำความเข้าใจสภาพแวดล้อม และยังสนับสนุนว่าทักษะนี้ เรียนรู้ได้
- นักวิจัยจาก University of California, Berkeley ให้มือใหม่ใช้การคลิกลิ้นตัดสินว่าวัตถุสองชิ้นตรงหน้าชิ้นใดใหญ่กว่า และไม่นานผู้เข้าร่วมก็ทำได้ถึงระดับที่ยากจะมองว่าเป็นการเดาสุ่ม
- Kish มองว่าการมองเห็นอาจทำให้ประสาทสัมผัสอื่นทื่อขึ้น จึงจำเป็นต้องฝึกประสาทสัมผัสอื่นอย่างตั้งใจ
- ผู้ใช้เอคโคโลเคชันที่ชำนาญสามารถแยกความแตกต่างของเสียงสะท้อนจากพืชได้ด้วย
- พุ่มยี่โถฟังเหมือน “เสียงสะท้อนแหลมคมจำนวนมาก”
- ต้นไม้ไม่ผลัดใบที่มีกิ่งเล็ก ๆ หนาแน่นฟังเหมือน “ฟองน้ำหรือม่าน”
ขั้นที่ 1: ฟังการเปลี่ยนแปลงของเสียงรอบตัว
- ก่อนทำเสียงคลิกเอง ให้เริ่มจาก ฝึกฟัง ว่าเสียงรอบตัวเปลี่ยนแปลงอย่างไร
- เมื่อนั่งรถในฐานะผู้โดยสาร ลองเปิดหน้าต่างเล็กน้อยแล้วหลับตา จะได้ยินความแตกต่างของเสียงขณะผ่านทิวทัศน์หลากหลายค่อนข้างรวดเร็ว
- บนถนนในย่านที่พักอาศัย ขณะรถแล่นผ่าน รถที่จอดอยู่ ต้นไม้ เสา ตู้ไปรษณีย์ และบ้านริมถนนจะสะท้อนเสียงรถแตกต่างกัน
- เป้าหมายคือการใส่ใจไม่เพียงเสียงที่ตั้งใจสร้างขึ้น แต่รวมถึง ซาวด์แทร็กประกอบ ที่ไหลอยู่ในชีวิตประจำวันด้วย
ขั้นที่ 2: อุปกรณ์เตรียมพร้อมและการปิดกั้นประสาทสัมผัส
- ผู้ที่มองเห็นได้จำเป็นต้องใช้ ผ้าปิดตา
- Kish บอกว่าเมื่อดวงตาทำงานไปพร้อมกัน การแยกความแตกต่างของเสียงเล็ก ๆ น้อย ๆ เป็นเรื่องยากมาก
- เมื่อปิดกั้นประสาทสัมผัสหนึ่ง ประสาทสัมผัสที่มีอำนาจนำรองลงมาจะมีพื้นที่ให้ทำงานอย่างกระตือรือร้นมากขึ้น
- อุปกรณ์ต่อไปนี้ใช้ในการฝึก
- ถาดหรือชามโลหะ
- ไม้เท้าเดินป่าหรือไม้เท้าสำหรับใช้เมื่อต้องเคลื่อนที่ในพื้นที่ในภายหลัง
- คู่ฝึกที่ไว้ใจได้ ซึ่งสามารถบอกได้เมื่อคุณออกนอกทิศทาง
ขั้นที่ 3: เลือกสภาพแวดล้อมที่เหมาะกับการฝึก
- ผู้ชำนาญจะพยายามฟังไปถึงลักษณะของห้อง และองค์ประกอบอย่างของตกแต่งสังกะสีหรือกำแพงกันดินก็สามารถสร้างลักษณะเฉพาะของเสียงได้
- สำหรับมือใหม่ การเลือกสถานที่เป็น เรื่องของความสมดุล
- ทุ่งราบที่แทบไม่มีสิ่งให้เสียงสะท้อนกลับมาไม่เหมาะ
- ควรหลีกเลี่ยงสถานที่ที่ปูพรมกว้าง ๆ ซึ่งลดเบาะแสทางการได้ยินด้วย
- Kish แนะนำสถานที่ที่ค่อนข้างเงียบ เป็นพื้นที่เปิด และไม่มีสิ่งของมากเกินไป
- ห้องที่ไม่มีเสียงก้องมากเกินไปก็ถือเป็นสภาพแวดล้อมที่เหมาะให้มือใหม่เริ่มต้นได้
ขั้นที่ 4: สร้างเสียงคลิกที่มั่นคง
- ไม่ใช่เสียงคลิกทุกแบบจะให้ผลเหมือนกัน บางแบบกลับอาจบดบังเสียงที่สะท้อนกลับมาได้
- Kish ยก cluck เป็นตัวอย่างเสียงคลิกแย่ที่พบบ่อยที่สุด
- cluck ฟังเหมือนเสียงคลิกสองครั้งซ้อนกัน จึงอาจรบกวนเสียงสะท้อนได้
- เสียงคลิกที่ดีต้องไม่กระจัดกระจาย และต้องทำซ้ำได้อย่างสม่ำเสมอ
- ตัวเลือกที่เหมาะสำหรับมือใหม่มีดังนี้
- เสียงคลิกฟันแบบ tsk-tsk ที่ทำเวลาไม่พอใจ
- เสียงที่ทำเมื่อต้องการให้ม้าเคลื่อนที่
- เสียง ch ในคำว่า “check” หรือ “church”
- สิ่งสำคัญคือเลือกเสียงคลิกหนึ่งแบบที่ทำได้สบายและสม่ำเสมอสำหรับตัวเอง แล้วใช้ต่อไปเรื่อย ๆ
ขั้นที่ 5: รับรู้การมีอยู่ ทิศทาง และระยะของวัตถุ
- เป้าหมายพื้นฐานของการฝึกคลิกมีสามข้อ
- มีวัตถุอยู่หรือไม่
- อยู่ในทิศทางใด
- อยู่ห่างแค่ไหน
- Kish ให้นักเรียนจับคู่กับคู่ฝึกเพื่อฝึก
- คู่ฝึกถือชามหรือแผ่นพายแบนไว้เหนือศีรษะของนักเรียนในตำแหน่งใดตำแหน่งหนึ่ง
- นักเรียนคลิกและหันศีรษะ เพื่อ判断ว่าชามอยู่ตรงหน้าหรืออยู่ด้านข้าง
- ผู้ชำนาญไม่ได้คลิกตลอดเวลา แต่คลิกเฉพาะเมื่อต้องอัปเดตแผนที่ในใจที่ตนใช้
- มือใหม่จำเป็นต้องฝึกซ้ำเพื่อให้คุ้นกับการเคลื่อนไหวทางร่างกายของการคลิก และเรียนรู้วิธีฟังเสียงสะท้อน
ขั้นที่ 6: ฟังขณะเคลื่อนที่
- ขั้นต่อไปคือทำกระบวนการเดียวกันนี้ ระหว่างเคลื่อนที่
- ลองเดินไปตามโถงทางเดินและฟังความแตกต่างของเสียงที่บอกเป็นนัยถึงมุมหรือประตูที่เปิดอยู่
- ช่วงแรกอาจเดินลากเท้าหรือคลำทาง และรู้สึกอึดอัดได้ง่าย
- คุณอาจถามคู่ฝึกได้ว่าทิศทางถูกต้องหรือไม่ แต่หากสวมผ้าปิดตาแล้วควรสวมต่อไป
- Kish พยายามหลีกเลี่ยงวิธีตรวจสอบประสบการณ์ด้วยการมองเห็น เพราะการถอดและใส่ผ้าปิดตาสลับไปมาจะรบกวนกระบวนการปรับตัว
การพักและขีดจำกัดของความชำนาญ
- การเคลื่อนที่ในโลกด้วยวิธีใหม่เป็นเรื่องน่าสนใจ แต่ก็อาจสั่นคลอนความรู้สึกด้านทิศทางอย่างมาก
- Kish มองว่าผู้ที่มองเห็นได้และไม่คุ้นเคยกับการเคลื่อนที่โดยไม่ใช้การมองเห็นจำเป็นต้อง พักทุก 30~45 นาที
- นักเรียนที่มีความบกพร่องทางการมองเห็นซึ่งการเคลื่อนที่โดยไม่ใช้การมองเห็นเป็นส่วนหนึ่งของชีวิตประจำวัน สามารถทำต่อได้นานกว่า
- เอคโคโลเคชันต้องอาศัยความอดทนและการฝึกฝน และ Kish ก็เตือนว่าเขาเองใช้เวลาหลายปีกว่าจะชำนาญ
- แค่ลองสั้น ๆ ก็สามารถขยายวิธีที่เราฟังโลกได้
1 ความคิดเห็น
ความคิดเห็นจาก Hacker News
วิศวกรผสมเสียงมักใช้เทคนิคแบบนี้กันบ่อย และในโรงเรียนหรือสตูดิโอก็สอนแบบอ้อม ๆ เช่นกัน ทำให้ต้องคิดเยอะมากว่าเสียงถูก “วาง” อยู่ตรงไหนในมิกซ์ กล่าวคือทั้งความรู้สึกเรื่องระยะ และแม้แต่ความรู้สึกเรื่องความสูงในสเตอริโอมิกซ์
ถึงจุดหนึ่ง คุณจะเริ่มจับตำแหน่งของเสียงได้แม้ในหูฟัง และพอรู้ตัวว่าทำได้ก็เป็นความรู้สึกที่ค่อนข้างแปลก
สิ่งที่น่าสนใจคือ ตอนแรกเราจำลองสภาพแวดล้อมจริง แต่สุดท้ายกลับกลายเป็นการจำลอง เสียงที่ผู้คนคาดหวังจากสื่อ ไม่ใช่ความจริง
ตัวอย่างเช่น สิ่งที่ได้เรียนรู้จากงานเสียงภาพยนตร์/วิดีโอคือ เมื่อมีคนเขียนหนังสือบนรถไฟ ผู้ชมคาดหวังว่าจะได้ยินเสียงปากกาสัมผัสกระดาษ แต่ในความเป็นจริงแทบจะไม่มีทางได้ยิน เสียงระเบิดก็มักถูกทำให้บิดเบือนเสมอ เพราะในการบันทึกจริง ไมโครโฟนจะคลิปจากระดับเสียงที่ดังเกินไป
หนังสือดี ๆ ที่ว่าด้วยการจำลองพื้นที่คือ The Art of Mixing ของ David Gibson ถึงจะเก่าแล้วแต่ยังใช้ได้อยู่เสมอ
เลยสงสัยว่า ผู้ชมต้องการแบบนั้นจริง ๆ หรือเป็นเพราะผู้สร้างที่รู้อยู่แก่ใจคิดว่าคนดูต้องการ เลยใส่เข้ามา
อุปมาที่ใกล้เคียงที่สุดที่นึกออกคือ ด้วยการฝึกฝน ใคร ๆ ก็หลับตาแล้วจินตนาการพิมพ์ข้อความยาว ๆ ได้โดยนึกตำแหน่งปุ่มได้อย่างแม่นยำ ลองทำดูก็ได้
การระบุตำแหน่งด้วยเสียงสะท้อนคือการส่งเสียงไปยังทิศทางหนึ่งเพื่อฟังเสียงสะท้อนที่กลับมา เพื่อหาระยะของวัตถุ ซึ่งก็คือเป้าหมายที่ไม่ใช่แหล่งกำเนิดเสียง จึงเรียกว่าการระบุตำแหน่งด้วยเสียงสะท้อน แหล่งกำเนิดเสียงมีเพียงตัวคุณเองเท่านั้น
นี่เป็นรูปแบบหนึ่งของการตรวจจับเชิงรุก ซึ่งตรงกับวิธีทำงานของโซนาร์ในเรือดำน้ำหรือเรดาร์อย่างแท้จริง และค้างคาวก็ทำแบบนั้น
ดังนั้นจึงแทบไม่เกี่ยวกับ “การหาตำแหน่งในหูฟัง” เลย เพราะส่วนที่เป็นเชิงรุกหายไปตั้งแต่แรก
อีกทั้งการใช้การได้ยินสองข้างเพื่อหาตำแหน่งแหล่งกำเนิดเสียง กับการวิเคราะห์การสะท้อนที่กระจัดกระจายเมื่อแหล่งกำเนิดเสียงคือตัวคุณเองนั้นไม่เหมือนกัน เพราะเมื่ออ้างอิงจากตัวเอง คุณรู้อยู่แล้วว่าตัวเองอยู่ที่ไหน
น่าสนใจที่นี่เป็นคอมเมนต์บนสุดในตอนนี้ และทำให้อยากรู้ว่าก่อนเข้าร่วมถกเถียง มีคนอ่านบทความจริง ๆ กี่คน
มีหนังสือยอดเยี่ยมเล่มหนึ่งว่าด้วยความเป็นไปได้ที่คนตาบอดเป็นหนึ่งในผู้บุกเบิกยุคแรก ๆ ในการใช้ไม้เท้าเพื่อ การระบุตำแหน่งด้วยเสียงสะท้อน หนังสือ A Sense of the World ของ Jason Roberts เล่าเรื่องของ James Holman ผู้เดินทางรอบโลกในช่วงต้นศตวรรษที่ 19 ทั้งที่ตาบอด เจ็บปวดมาก และเคลื่อนไหวได้จำกัด
ตอนเด็ก ๆ ผมรู้ว่าถ้าอยู่ใกล้ผนังจะสามารถ “ได้ยิน” มันได้ และพอจะรู้คร่าว ๆ จากเสียงอย่างเดียวว่าพื้นที่ที่ตัวเองอยู่มีขนาดเท่าไร แต่ไม่เคยคิดจะส่งเสียง “ปิง” เองเพื่อจับเสียงสะท้อน น่าสนใจมากและต้องลองดูจริง ๆ
น่าจะเป็นไปได้ว่าความรู้สึกเรื่องพื้นที่ก่อนหน้านี้ของผมอาศัยการสะท้อนที่ละเอียดมากของเสียงฝีเท้าตัวเองหรือเสียงแวดล้อมรอบ ๆ ผมรู้สึกมาตลอดว่า “กำลังฟังห้องที่ตัวเองอยู่” แต่ไม่รู้จะอธิบายอย่างไร พอรู้ว่าผู้คนส่งเสียงคลิกจริง ๆ เพื่อระบุตำแหน่งด้วยเสียงสะท้อน ก็ชัดเจนขึ้นมาก
ครั้งหนึ่งตอนฟังพอดแคสต์ ผมรู้ได้ว่าผู้พูดกำลังพลิกหน้า ไม่ใช่จากเสียงกระดาษกรอบแกรบ แต่จากผลที่กระดาษนั้นมีต่อเสียงพูดในไมโครโฟน มันค่อนข้างน่าทึ่ง เพราะเหมือนผม ‘เห็น’ ได้ก่อนจะรู้ตัวว่ากำลังเกิดอะไรขึ้น
ผมคิดว่า ถ้ามี เครื่องส่งอัลตราซาวด์แบบพกพา ส่งพัลส์เป็นช่วง ๆ แล้วให้ตัวรับในหูฟังแปลงเสียงที่สอดคล้องกันให้อยู่ในช่วงที่มนุษย์ได้ยินได้ จะเป็นอย่างไร
โครงสร้างนี้อาจช่วยลด “ความล้าของลิ้น” ได้ และอัลตราซาวด์เดินทางได้ไกลกว่า อีกทั้งสะท้อนจากวัตถุที่เล็กกว่าได้ อย่างน้อยก็น่าจะเป็นการทดลองที่น่าสนใจ
คลิกเกอร์เชิงกล แบบง่าย ๆ เหมือนที่ใช้ฝึกสุนัขอาจเป็นเครื่องมือที่มีประโยชน์ก็ได้
อีกวิธีคือผสมอัลตราซาวด์กับเสียงอื่นใกล้ ๆ หู วิธีนี้จะไม่ต้องใช้อุปกรณ์หูอิเล็กทรอนิกส์ ณ จุดใดเลย การแทรกสอดระหว่างเสียงสามารถทำให้ความถี่ที่ไม่ได้ยินกลายเป็นได้ยินได้
วิดีโอที่เกี่ยวข้อง: https://www.youtube.com/watch?v=PD3Y1l8XyUw
ส่วนที่ยากที่สุดของการระบุตำแหน่งด้วยเสียงสะท้อนในมนุษย์ดูเหมือนจะเป็น “การสร้างเสียงคลิกที่มีทิศทางและคมชัด” ส่วน “การประมวลผลเสียง” สมองดูจะจัดการได้ค่อนข้างดีแม้เส้นโค้งการเรียนรู้จะไม่ชันมาก
หลายปีก่อน ผมไปสระว่ายน้ำสาธารณะบ่อย ๆ ในวันเดียวกันเวลาเดียวกัน และมักมีชายชราคนหนึ่งฮัมเพลงเบา ๆ อยู่ในช่วงเวลาใกล้เคียงกันเสมอ ไม่ว่าจะในสระ ห้องอาบน้ำ หรือโถงล็อบบี้ เขาทำอย่างต่อเนื่องดังพอสมควรแต่ไม่มากเกินไป
ตอนแรกผมคิดว่าเป็นแค่นิสัยแปลก ๆ ของเขา แต่หลังจากเจอกันไม่กี่ครั้งถึงรู้ว่าเขาเป็นคนตาบอด และไม่ใช่เพราะวิธีที่เขาเคลื่อนไหวในอาคารหรือใช้สิ่งของ แต่เพราะเห็นเขาถือ ไม้เท้าขาว อยู่ข้างนอก
ภายในอาคารเขาเคลื่อนที่ไปมาเหมือนคนอื่น ๆ ทั้งที่สถานที่นั้นค่อนข้างแออัด วันนั้นผมได้เรียนรู้ว่ามนุษย์ก็มีการระบุตำแหน่งด้วยเสียงสะท้อนเหมือนกัน
ยังไม่ค่อยเห็นภาพว่าประสิทธิภาพที่คาดหวังได้อย่างสมเหตุสมผล หรือประสิทธิภาพสูงสุดของความสามารถนี้อยู่ในระดับไหน มีการสาธิตที่น่าประทับใจอยู่บ้าง แต่ก็สงสัยว่ามันแม่นยำแค่ไหน กล่าวคือครบถ้วน ถูกต้อง และสม่ำเสมอเพียงใด
อยากรู้ด้วยว่าเร็วแค่ไหน ใช้ได้ในสภาพแวดล้อมแบบใด ละเอียดได้ถึงระดับไหน และใช้งานได้จริงในชีวิตประจำวันเพียงใด
มีคำอธิบายเรื่องการระบุตำแหน่งด้วยเสียงสะท้อนของโลมาที่เป็นพื้นหลังน่าสนใจ: https://www.britannica.com/animal/cetacean/
“ปริมาณข้อมูลที่โลมาซึ่งใช้การระบุตำแหน่งด้วยเสียงสะท้อนได้รับนั้นใกล้เคียงกับข้อมูลที่มนุษย์ซึ่งมองเห็นได้รับจากดวงตา … วาฬมีฟันใช้ความถี่สูงมากราว 150kHz เพื่อเพิ่มความละเอียดเชิงพื้นที่จากเสียงสะท้อน แม้จะสามารถ ‘มองเห็น’ ภายในและทะลุผ่านวัตถุอ่อนนุ่มส่วนใหญ่ เช่น โลมาตัวอื่น ๆ ได้ แต่ประสิทธิผลของการระบุตำแหน่งด้วยเสียงสะท้อนของวาฬมีฟันจะลดลงเมื่อเกินราว 100 เมตร”
ถ้าฝึกฝนมากพอก็อาจเป็นไปได้ก็ได้
บทความที่เกี่ยวข้อง:
Humans Can Learn to Echolocate (Livescience, 2015) https://news.ycombinator.com/item?id=10699105
How humans echolocate 'like bats' (BBC, 2018) https://news.ycombinator.com/item?id=16782557
Humans Can Learn How to 'Echolocate' in 10 Weeks, Experiment Shows (Sciencealert, 2021) https://news.ycombinator.com/item?id=27404132
Teach yourself to echolocate - 106 comments https://news.ycombinator.com/item?id=18208334