Слуховая система - Альтман Я.А.
Скачать (прямая ссылка):
обнаружении сигналов (как тональных, так и речевых). Бинауральное освобождение от маскировки в задаче обнаружения сигналов связано с частотами 500 Гц, при оценке речевой разборчивости включаются гораздо более высокие частоты: согласные звуки, несущие существенную долю информации, обладают высокочастотным спектром. Величина бинаурального освобождения от маскировки при оценке разборчивости речи в два раза меньше, чем при ее обнаружении. Эффект бинаурального освобождения от маскировки, в соответствии с широко распространенной точкой зрения, основан на использовании информации об интерауральных различиях по амплитуде и времени поступления сигналов в правое и левое ухо, однако этот эффект не получил еще окончательного объяснения (Альтман, 1972, 1983).
Следует упомянуть также факт дублирования от уровня к уровню идентичных способов описания сигнала. Нейроны с одинаковыми или сходными свойствами обнаруживаются во всех, вплоть до таламического, отделах слуховой системы. Такое дублирование не только способствует увеличению надежности системы передачи акустической информации, но и повышению ее помехоустойчивости, расширяя арсенал возможностей параллельной обработки информации.
В связи с наличием параллельных каналов и способов обработки сигналов важное значение приобретает 2-полушарная организация мозга в обеспечении помехоустойчивости. Обработка сигналов в левом полушарии, согласно одному из обоснованных предположений, осуществляется преимущественно последовательно. Другими словами, распознаванию смысла сообщения предшествует процесс выделения временных составляющих сигнала (в речи составляющие соответствуют лингвистическим единицам — фонемам, слогам), определение характеристик и идентификация этих составляющих, на основе чего происходит дальнейшее распознавание сигналов и всего сообщения.
Целостный способ обработки является прерогативой правого полушария. Поступающие сигналы сопоставляются с хранящимися в памяти эталонами акустической картины целых сигналов (для речи — слов), хранящихся в памяти (Галунов, Королева, 1988).
Словарь целостных эталонов должен иметь ассоциативную организацию, базирующуюся на наличии ограниченных связей между сигналами. Эти связи устанавливаются по семантической близости, акустическому сходству, частоте сочетаемости и др. Поиск в словаре осуществляется на основе принципа вероятностного прогнозирования. Четкие правила обработки при этом отсутствуют. Целостный способ обработки при восприятии речи имеет определенные ограничения, связанные с ограничениями объема словаря целостных эталонов. Однако этот способ может быть очень эффективным при распознавании в потоке речи наиболее часто встречающихся слов в условиях шума, поскольку является более быстродействующим, чем в случае сложной иерархии при посегментном декодировании. Благодаря вероятностному прогнозированию наиболее высокочастотных слов сужается поле поиска не только целостных, но и сегментных эталонов при распознавании остальных элементов высказывания. Вопрос
о конкретных механизмах реализации различных стратегий обработки в условиях шума, о наиболее помехоустойчивых признаках сигналов остается малоизученным. Ритмические и мелодические структуры звуков обрабатываются в обоих полушариях, однако степень их помехоустойчивости при подаче на правое или левое ухо не определена.
В естественных условиях при восприятии акустических, особенно коммуникационных, сигналов решение проблемы помехоустойчивости в определенной степени достигается также благодаря использованию дублирующей информации по каналам связи других модальностей. Например, участие зрительного канала при восприятии сигнала в шуме увеличивается. Вклад зрительного канала при восприятии речи в шуме зависит от объема словаря предъявляемых слов и отношения сигнал/шум: чем меньше словарь и отношение сигнал/ шум, тем больше этот вклад.
Характерно, что особенности восприятия речи только при чтении с губ сходны с таковыми при восприятии речи в шуме: слова опознаются лучше, чем слоги; слова во фразе лучше, чем изолированные слова; фразы в диалоге лучше, чем изолированные фразы. Эти данные свидетельствуют, во-первых, о полимодальном характере механизма вероятностного прогнозирования, во-вторых, об определенной общности центральных процессов обработки речевых и, очевидно, других коммуникационных сигналов, независимо от того, по какому каналу они поступают.
Активация любого сенсорного канала может рассматриваться не только как информация, дублирующая сигнал, но и как помеха. Последнее обычно бывает в случае семантического рассогласования сведений, поступающих по системам разных модальностей. В этом случае, очевидно, должен страдать механизм вероятностного прогнозирования.
Моторная деятельность, вызванная акустическим раздражением, будучи выражением принятия решения и одновременно положительным подкреплением в определенных условиях, может стать помехой восприятию. При рассмотрении восприятия звуковой речи такой постоянной помехой является воспроизведение речи одновременно с прослушиванием акустических сигналов, требующих обнаружения и идентификации. Механизмы настройки слуха и речи в процессе одновременного использования почти неизвестны. Особый случай представляет собой патология различных отделов слуховой системы — как дорецепторного, так и рецепторного аппаратов. Патология как модель сенсорной недостаточности является также вариантом помехи восприятия, требующей специальной коррекции. Некоторые виды патологии сопровождаются резким ухудшением восприятия сигнала в шуме и таким уменьшением соотношения сигнал/шум, что коррекция недостатка становится весьма затруднительной, а иногда и безуспешной. По-видимому, изучение помехоустойчивости слуха при разных формах патологии не только будет способствовать развитию методов протезирования, но и поможет вскрыть важнейшие физиологические причины и механизмы обеспечения помехоустойчивости.
