我们生活在一个充满声音的世界，沉浸在振动中，这些振动刺激着我们耳朵深处的微小毛细胞。这种看不见的力量影响着我们的情绪、我们的学习，甚至我们的健康。我们将其体验为令人愉悦的音乐、信息丰富的言语，或者——太常——令人恼火的噪音，这是我们日益机械化的世界的一个副产品。尽管声音以各种方式影响我们，但我们常常让它悄无声息地溜进我们生活的背景中。为了更好地理解它，我决定在一天之内探索声音的奥秘。
早上6:50，闹钟开始袭击我的耳朵，我脑中昏昏沉沉的灰色物质被粗暴地拉向意识。我的眼睛猛地睁开，随着意识慢慢清晰，一个念头压倒了所有其他的念头：让这噪音停止。我的右手知道该怎么做，立刻结束了可怕的噪音。
使我惊醒的不愉快震动感的正式术语是声学惊跳反射。响亮、突然的噪音会引发涉及四肢、躯干和眼睑的运动，以及心率和血压的升高。当噪音表明危险时，这种压力反应很有用，比如来自野生动物或致命爆炸的危险。当敌人是时钟时，它就没那么有用了。
物体（如我闹钟中的扬声器）的快速移动会使周围的空气分子陷入混乱。这种扰动产生了以大约每小时760英里速度传播的高低压波，我们将其体验为声音。
在接收端，外耳收集声波的能量，引起鼓膜——鼓膜——的振动。鼓膜拨动三块中耳骨，将波动传递到内耳充满液体的蜗牛壳状耳蜗。在这个腔内，精致的毛细胞将声音传递给听神经，听神经将电信号传递给大脑，在那里它们被解释为熟悉的声音、富有表现力的器乐旋律，或者开始我一天的刺耳蜂鸣声。
我们对响度的感知是主观的，但声音有一个强度，独立于我们的听觉，以分贝（dB）为单位测量。在整个故事中，分贝使用dBA滤波器测量，该滤波器与人耳吸收声音的方式非常接近。（声学工程师有时使用其他标度，如dBC，它包括人耳无法识别的低频和超低频。）在dBA标度上，0 dB对应于听觉阈值（10-12瓦/平方米），大多数人几乎可以检测到的水平。隔音录音室内的安静约为20 dB，而响亮的电话铃声约为70 dB。喷气式飞机发动机或响亮的摇滚音乐会可以达到120 dB，有时被描述为我们耳朵的疼痛阈值。美国陆军医学部不祥地列出180 dB作为死亡阈值，声音可能造成致命伤害的点。例如，爆炸或武器噪音产生的压力波会使肺部等充满空气的器官破裂。
早上8点前不久，当我在站台上等待去曼哈顿的通勤火车时，我掏出了一个声级计。车辆交通很少，最显眼的声音来自车站屋顶的一个冷却单元。声级徘徊在64 dB左右，但在火车接近时上升到75 dB。
进城后，从中央车站到市中心的地铁车程似乎并不响亮，但深沉的隆隆声保持在75 dB以上，与一群7年级的学生远足时达到86 dB的峰值。在14街下车时，火车进站时的高亢尖叫声令人难以忍受。我的声级计显示95到98 dB——显然超过了我个人的疼痛阈值。在密歇根州立大学研究声音感知的心理声学家威廉·哈特曼说，地铁的高亢声音可能包含3000到4000赫兹（Hz）或每秒振动的频率分量。这些频率能有效地传递到内耳。“刹车往往有一种纯音，只有少数几个频率对功率有贡献，”哈特曼说。“相比之下，火车的隆隆声是宽带的——有很多频率。强烈的纯音声音更令人恼火。”我在9点前几分钟逃离地铁，走进DISCOVER大堂，欣慰地测量到55 dB，这是当天迄今为止最安静的读数。
根据美国听力研究基金会的数据，习惯性暴露在85 dB或以上的声级下会导致许多人听力下降。响亮的声音给耳蜗毛细胞施加过大的压力，可能损坏或杀死它们。一旦死亡，它们就不会再生，因此听力会受到永久性影响。十分之一的美国人有听力损失，包括65岁以上的人中有三分之一以上。损害程度从无法听到某些频率——例如，女性和儿童声音的高频——到完全失聪不等。好消息是，世界卫生组织（WHO）估计，50%的耳聋和听力损伤是可以预防的。我开始对早晨噪音的危险更加敏感，于是去了曼哈顿听力和沟通中心进行筛查。听力学主任埃伦·菲弗·拉法尔格进行了一系列从500 Hz到4000 Hz的哔哔声测试，并要求我回应每一个。她很快向我保证，我的听力在正常范围内。然而，这并不一定意味着它没有恶化。年轻人可以听到低至20 Hz的低音符到20,000 Hz的高音。但随着年龄增长，我们往往会失去一些高频听力。对大多数人来说，峰值敏感度发生在1000 Hz到4000 Hz左右的频率。
我好奇自己是否仍然拥有完整的高频范围，于是查看了新南威尔士大学的一个非正式网络听力测试。令我惊讶的是，我可以分辨出最低（30 Hz）和最高（16,000 Hz）的音调。但在另一组包含更高频率的在线音调中，我听不到18,000 Hz或更高的声音。相比之下，狗可以听到高达45,000 Hz，老鼠可以听到高达91,000 Hz。蝙蝠最高可达110,000 Hz，而海豚和鼠海豚据称可以检测到150,000 Hz的频率。
环境心理学家阿琳·布朗扎夫特表示，周围的城市声音环境不仅有生理影响，还有心理影响。她花了30多年研究人们如何感知和应对噪音。她目前在纽约市环境委员会任职，处理过各种噪音问题，从邻居电视声音太大，到性爱时床的嘎吱声，以及20世纪90年代困扰布鲁克林居民的神秘夜半的哨声。（事实证明，这是一个毒贩团伙使用的信号。）我去了布朗扎夫特在曼哈顿上东区的家，想了解更多关于为什么噪音很重要的原因。当我们坐在堆满几十年研究成果的书架旁时，她解释说，不是每个人对噪音的反应都一样，但不受欢迎的声音对健康造成的负面影响是真实可测的。即使是轻微的噪音，远低于损害听力的水平，也与压力和心血管疾病有关。“一种被解释为噪音、我们不想听到的声音会引起压力，”布朗扎夫特说，“这会导致心脏、肠道和其他器官出现问题。”
布朗扎夫特开创了一些研究，表明噪音会阻碍儿童的学习。针对关于一所学校靠近嘈杂火车轨道的投诉，布朗扎夫特将学校面向铁轨一侧的学生的表现与安静一侧的学生的表现进行了比较。她发现，在嘈杂教室里的六年级学生，在阅读成绩上比安静教室里的同龄人落后约一个年级。在都会交通管理局安装橡胶垫以减轻噪音的第二年，学校的阅读成绩就趋于平稳。布朗扎夫特说，此后有30多项研究证实了噪音对学习的影响。
布朗扎夫特说，噪音甚至可能导致暴力。她回忆起最近发生的一起克利夫兰消防员因第四个国庆节晚上的鞭炮声而无法入睡的事件。他请邻居们保持安静，但噪音仍在继续，他拿起枪开火，打死了三个人。“我是否认为他所做的是对的？绝对不是，”布朗扎夫特说。“但我能理解他可能正在经历的噪音带来的痛苦吗？我想我可以。”世界卫生组织将攻击性视为噪音的一种健康风险，而美国是早期认识到与噪音相关危险的国家。1972年的《噪音控制法》规定，“美国的一项政策是促进一个没有危及他们健康或福祉的噪音的所有美国人的环境。”尽管该法案仍然有效，但环境保护局的噪音减缓与控制办公室于1982年失去了资金。布朗扎夫特说，今天没有一个联邦机构在适当地执行这项法律。
考虑到这一切，我找到了纽约最宁静的地方之一：纽约公共图书馆的罗斯主阅览室。几十名顾客在那里安静地阅读和工作，但房间的回声使最轻微的声音变得恼人地明显。椅子腿的摩擦声、翻页声和背包的拉链声都格外突出。然而，我的声级计在52到55 dB之间移动，这是迄今为止最柔和的读数，与我在外面繁忙的42街和第五大道拐角处测得的70和75 dB相差甚远。
接下来，我试图从城市的喧嚣中逃到中央公园，但这里的噪音也无处不在。当我走近时，一个正在工作的打桩机施工队在66街附近——测量值为90 dB，并且在几个街区都能听到。再往公园深处，在阿瑟·罗斯松树林，鸟鸣声终于成为音景中最引人注目的特征。我站在松树旁边，测量值为55 dB，但一声80 dB的飞机飞过打破了相对的平静。
也许没有人比华盛顿州阿巴丁的声学生态学家戈登·亨普顿更受人造噪音侵蚀自然世界的困扰了。近三十年来，亨普顿一直在录制大自然的声音，并记录自然宁静的持续侵蚀（在他与约翰·格罗斯曼合著的新书《一平方英寸的寂静》中有所记载）。
“地球上已经没有100%没有人类噪音的地方了。那是历史，”亨普顿说。“我们现在用来衡量宁静的标准是无噪音间隔：在没有干扰的情况下有多长时间是安静的？”1984年，他确定了华盛顿州21个无噪音间隔为15分钟或更长的区域。今天只剩下三个。“奥林匹克国家公园是其中之一，另外两个地区只靠它们的匿名性保护，”他说。据亨普顿估计，整个美国这样的地方不到十几个，欧洲一个也没有。目前，在我们大多数国家公园，白天的无噪音间隔为五分钟或更短。
虽然荒野中的自然声音受到威胁，但一些研究人员正将它们带入室内，以放松压力过大的人们。日本的一项研究发现，在手术期间听大自然声音的患者比听手术程序对照组的患者醒来得更平稳；后者在恢复意识时心率和血压明显较高。约翰霍普金斯大学的另一项研究发现，在支气管镜检查期间观看大自然景象和听大自然声音的患者比未观看的患者报告的疼痛感更少。
音乐是另一种形式的治疗性声音，可以缓解焦虑，改善情绪，减轻疼痛。去年，芬兰和加拿大的研究人员发现，在早期中风恢复期的患者听自己选择的音乐，在言语记忆和注意力方面比听有声读物或无录音的患者有所改善。今年3月，英国和西班牙的神经科学家报告说，有视力问题的中风患者在听自己喜欢的音乐时，比听“不喜欢”的音乐或根本不听音乐的患者，视觉意识更强。
纽约市最有趣的声学实验室之一实际上并非实验室：艾丽丝·塔利音乐厅，林肯中心使用最多的场馆。自1969年开放以来，该音乐厅接待了世界级的音乐家，但随着其桃花心木墙壁的老化，它开始变得“声学干燥”，林肯中心发展执行主任罗恩·奥斯汀说。“乐器或歌手的主要声音是我们听到的声音的唯一组成部分。还有一次主要反射，在到达听者之前从一个表面反射，以及从两个表面反射的二次反射，”奥斯汀说。“当材料和角度合适时，这些反射会形成声音的茧。但如果空间吸收性太强，你就得不到那种效果。”
为了丰富塔利音乐厅的声学效果，林肯中心求助于声学咨询公司JaffeHolden。“与建筑师和设计师合作，我们提出了改进声音的建议，”首席声学工程师马克·霍尔顿说。“我们在侧壁上制作了这些墙壁造型或面板，并仔细选择了角度。我们选择了[木材和树脂]材料作为声能的高效反射体。整个造型和结构旨在使声音更明亮、更清晰。”多层树脂和木材贴面安装在厚橡胶垫上，以最大限度地减少了紧邻建筑的地铁的振动。在翻新期间，都会交通管理局通过焊接音乐厅附近一千英尺内的所有地铁轨道，并将其安装在橡胶垫上以降低噪音来提供帮助。
当我参观林肯中心时，我在街角外发现了高达80 dB的噪音，但在我走进空荡荡的塔利音乐厅并关上门后，我的声级计首次降到了50 dB的下限；霍尔顿告诉我，他公司的测量显示空间内的声级实际上低于25 dB。“这是这座城市里少数几个真正安静的房间之一，”他说，“在这里你可以听到细微之处。”对塔利音乐厅2月重新开放的评论赞扬其“天籁般的声学效果”，称其为声音“闪耀”并“优美传播”的地方。
终于回到家，我在睡前回顾了这一天的教训。我下了一个响亮的决心：买一个新闹钟，一个能给我带来更多音乐、更少压力的闹钟。
