Bạn có bao giờ tự hỏi tại sao chỉ cần nghe một tiếng "A lô" là đã biết ai ở đầu dây bên kia? Đó là một siêu năng lực của não bộ. Đừng bỏ lỡ hành trình khám phá cơ chế sinh học kỳ diệu đằng sau khả năng này.
Cơ chế xử lý âm thanh của não
Vì sao chúng ta có thể nhận ra giọng nói bắt nguồn từ một quá trình xử lý thông tin cực kỳ tinh vi của hệ thính giác và não bộ. Toàn bộ quá trình này giống như một bưu điện sinh học hiệu suất cao.
Đầu tiên, tai của chúng ta hoạt động như một "hòm thư", thu thập các "bức thư" là sóng âm từ môi trường. Các sóng âm này làm rung màng nhĩ và các xương nhỏ trong tai giữa, sau đó được ốc tai chuyển đổi thành các tín hiệu điện. Những tín hiệu này giống như các bức thư đã được mã hóa.
Tiếp theo, dây thần kinh thính giác đóng vai trò "người đưa thư", vận chuyển các tín hiệu điện này đến "trung tâm phân loại" của não bộ, chủ yếu là vùng vỏ não thính giác ở thùy thái dương. Tại đây, não bộ bắt đầu giải mã và phân tích các thông điệp âm thanh này.
Não bộ phân tích cao độ, âm sắc và nhịp điệu ra sao
Để nhận diện một giọng nói cụ thể, não bộ không chỉ "nghe" mà còn "phân tích" các đặc trưng độc nhất của nó, tạo ra một thứ gọi là "vân tay giọng nói". Quá trình này dựa trên ba yếu tố chính.
| Đặc trưng | Não bộ phân tích như thế nào? | Ví dụ dễ hiểu |
| Cao độ (Pitch) | Phân tích tần số của sóng âm. Tần số dao động nhanh tạo ra giọng cao (giống nốt nhạc cao), tần số chậm tạo ra giọng trầm. | Giọng nói của trẻ em thường có cao độ cao hơn so với người trưởng thành. |
| Âm sắc (Timbre) | Phân tích sự phức tạp và cấu trúc của các sóng hài chồng lên nhau. Đây là yếu tố tạo nên "màu sắc" và kết cấu riêng biệt cho mỗi giọng nói. | Đây là lý do tại sao một cây đàn violin và một cây kèn trumpet chơi cùng một nốt nhạc nhưng chúng ta vẫn phân biệt được chúng. |
| Nhịp điệu & Âm lượng | Phân tích tốc độ nói, các quãng ngắt nghỉ, cách nhấn nhá và cường độ (to, nhỏ) của sóng âm. | Cách một người nói nhanh hay chậm, nhấn mạnh vào những từ nào, tạo nên phong cách nói đặc trưng. |
Não bộ ghi nhớ tổ hợp độc đáo của ba yếu tố này cho mỗi người chúng ta từng gặp. Khi nghe lại một giọng nói, nó sẽ so sánh các đặc điểm vừa phân tích với "cơ sở dữ liệu" đã lưu trữ để thực hiện việc nhận diện.
>>> Nắm rõ thêm: Não bộ đã sử dụng ký ức như thế nào để chúng ta có thể bay bổng tưởng tượng?
Nhận diện giọng nói và khuôn mặt có liên quan không
Câu trả lời là có, và chúng có một mối liên hệ cực kỳ chặt chẽ. Trong não bộ, các vùng chịu trách nhiệm xử lý thông tin giọng nói (như hồi thái dương trên) nằm ngay sát và có kết nối dày đặc với các vùng xử lý nhận diện khuôn mặt (như vùng mặt hình thoi).
Hãy tưởng tượng hai vùng não này là hai chuyên gia điều tra làm việc trong hai văn phòng cạnh nhau. Một người là chuyên gia giọng nói, người còn lại là chuyên gia khuôn mặt.
Họ liên tục trao đổi thông tin và manh mối cho nhau. Khi chuyên gia giọng nói nghe thấy một giọng quen, anh ta lập tức báo cho chuyên gia khuôn mặt, và hình ảnh tương ứng sẽ hiện ra trong tâm trí bạn gần như tức thì.
Sự kết hợp này giải thích tại sao chúng ta có thể nghe và hiểu một người bạn tốt hơn trong một quán cà phê ồn ào nếu nhìn vào miệng họ khi nói.
Nó cũng lý giải vì sao chỉ cần nghe giọng nói của người thân qua điện thoại, hình ảnh của họ lại hiện lên rõ nét trong đầu bạn. Đây là một minh chứng tuyệt vời cho sự tích hợp thông tin hiệu quả của sinh học cơ thể.
>>> Đọc để hiểu thêm: Đồng hồ sinh học trong não giúp chúng ta có thể cảm nhận thời gian ra sao?
Khả năng nhận diện giọng nói là một minh chứng cho sự phức tạp của não bộ. Lần tới khi nghe giọng nói quen thuộc, hãy dành một giây để thán phục cỗ máy sinh học tuyệt vời đang hoạt động bên trong bạn. Bạn còn thắc mắc gì nữa không?
>>> Khám phá thêm: Bộ phận nào trong não chuyên trách giúp chúng ta có thể nhận ra khuôn mặt?
