Физиология речи. Восприятие речи человеком - Чистович Л.А.
Скачать (прямая ссылка):
Рассматривая психоакустические и электрофизиологические данные, можно выделить два типа полезных признаков gi(t),
предполагающих, по всей вероятности, разные процедуры ее обработки.
Одна группа признаков связана с абсолютными значениями более или менее сильно сглаженной gi(t). Это «громкость» в частотной полосе. Предполагается, что суммирование по всем частотным полосам дает общую громкость звука (см. главу 10). Вопрос о том, сколько значений громкости приписывается при восприятии одному звуку — отрезку звукового потока — пока остается открытым. Допускаются значения громкости как в ее экстремальной точке, так и в моменты времени, привязанные к началу и окончанию звука [55°]. Процедура измерения громкости пока остается неизвестной, однако несомненно, что она требует выделения особых точек на временной функции громкости и обеспечивает возможность запоминания на достаточно долгое время или самих выделенных значений, или каких-то результатов их преобразования. Последнее следует из способности человека сравнивать по громкости два звука, разделенных паузами значительной длительности.
В случае непрерывного амплитудно-модулированного сигнала восприятие его как меняющегося по громкости возможно лишь при низких частотах модуляции (не выше 10 Гц).
Вторая группа признаков, которая будет рассматриваться в настоящей главе, касается изменений огибающей gi (?) во времени.
Существование нейронов, реагирующих только в моменты изменений огибающей gi(t), в частности в моменты начала и окончания звука, бесспорно доказано электрофизиологическими исследованиями (см. главу 9). Выделение человеком моментов начал и концов звуковых посылок также не вызывает сомнений (см. обсуждение в главах 3, 6).
Для выделения неравномерности в огибающей сигнала необходимо подвергнуть огибающую некоторой операции, аналогичной дифференцированию. Заметим, что это означает, что признаком является уже не амплитуда огибающей, а нечто близкое к скорости ее изменения. Однако выделить огибающую можно, лишь предварительно сгладив выпрямленный сигнал, т. е. отфильтровав несущую. Таким образом, система, выделяющая изменения огибающей, должна осуществлять нечто вроде полосовой фильтрации gi(t).
Для того чтобы система не только представляла изменения («производную») огибающей g((t) как самостоятельную переменную, но и обнаруживала бы неравномерности, необходимо допустить, что на выходе полосового фильтра находится пороговое устройство. При этом, естественно, возникает вопрос о том, реагирует ли система только на положительные значения «производной» или на значения обоих знаков, существен ли для нее только знак или важна также величина «производной», и т. д.
Психоакустические исследования восприятия изменений огибающей стимула находятся сейчас еще на самой начальной стадии, и о конструкции системы обработки огибающей можно пока
277
276
делать только очень грубые предположения. Примем, в качество рабочей гипотезы, что в каждом частотном канале стоит своя система обработки (анализатор) огибающей, входным сигналом которой является ё{ (?). Состоит эта система из безынерционной нелинейности, одного или нескольких полосовых фильтров 1 и пороговых устройствах на ик выходах. Рассмотрим, согласуются ли существующие данные с такой гипотезой.
11.1.1. СВИДЕТЕЛЬСТВА В ПОЛЬЗУ ДИФФЕРЕНЦИРОВАНИЯ
Для обнаружения факта изменения огибающей в стимуле, образованном из двух примыкающих друг к другу звуковых посылок с одинаковым спектром и разными уровнями интенсивности (рис. 11.1), можно в принципе использовать разные
процедуры обработки. Одна состоит в том, чтобы измерить абсолютные значения огибающей в моменты начала и конца стимула
20 15 10 5 О -5 -10
-—t —-j
10
го
, мс
50 100
Рис. 11.1. Зависимость порогового перепада интенсивностей на соседних сегментах стимула от постоянной времени выключения. По Iе2].
По оси абсцисс — постоянная времени; по оси ординат — пороговый перепад интенсивностей. 1 — порог восприятия неопределенного согласного, 2 и з — пороги восприятия [ш] или [п]. Точки и крестики соответствуют разным испытуемым. В верхней части рисунка схематически показана огибающая применявшихся в эксперименте стимулов,
и проверить, совпадают ли эти значения. Эта процедура предполагается, когда говорится о сравнении по громкости. Другая процедура, основанная на полосовой фильтрации gi^i{t), позволяет обнаружить изменение огибающей как таковое. Существенно, что при этом обнаруживается не только факт изменения, но и момент времени, когда оно произошло.
1 Гипотеза о том, что обработка огибающей осуществляется гребенкой полосовых фильтров, причем все фильтры имеют одинаковую абсолютную ширину полосы (6—8 Гц), была выдвинута Дубровским и Тумаркиной I67]. Авторы основывались на том обнаруженном ими факте, что в условиях модуляции сигнала суммой двух синусоидальных колебаний человек воспринимает «биения» — изменения характера звука во времени — при одной и той же разности модулирующих частот, независимо от их абсолютных значений и от частоты несущей. Однако этот факт может объясняться временными ограничениями процесса интерпретации звукового потока как последовательности (см. главу 6).
