Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay
  Все выпуски  

Диалог: понятия, критерии, структура. Мир звуков.


Шостак В.И. Природа наших ощущений: Кн. для внеклас. чтения учащихся 8 – 10 кл. – М.: Просвещение, 1983 – 127 с.

    МИР ЗВУКОВ

   Мы живем в мире звуков. Да, действительно, это целый мир, мир богатый, разнообразный, непрерывно изменяющийся. Отсутствие звука трудно представить, и еще труднее искусственно создать среду, в которой бы была абсолютная тишина.

   Все хорошо знают, что звук с физической точки зрения представляет собой колебания воздуха. И сам термин «звук» уже отражает связь между характером субъективных ощущений человека и явлениями материального мира. В окружающей нас среде практически постоянно происходят разнообразные механические процессы. Движение транспорта, людей, животных; различные метеорологические явления — ветер, дождь, гром; работа различных механизмов — все это в большей или меньшей степени вызывает колебания окружающих предметов и, следовательно, колебания воздуха. Даже если в хорошо изолированной от звука комнате находится только один человек, то и он является причиной таких колебаний. Ведь при этом человек дышит, периодически меняет позу, по его сосудам пульсирует кровь. И эти столь незначительные процессы тоже вызывают соответствующие колебательные процессы.

    Совершенно понятно, что очень многие из таких колебаний в окружающей среде для животных и человека имеют большое сигнальное значение, т. е. по существу несут в себе информацию о тех явлениях, которые и послужили причиной колебаний. Именно это и обусловило формирование и совершенствование в процессе эволюции специальных органов чувств, которые были бы способны улавливать такие колебания воздуха, т. е. органов слуха. Благодаря органу слуха, слуховому анализатору человек и ощущает как звук механические колебания окружающего его воздуха или, как это иногда бывает, колебания воды. Звуковые ощущения возможны также, если колеблющееся твердое тело находится в непосредственном контакте с головой, но это уже несколько своеобразная ситуация. Сначала же мы рассмотрим процессы восприятия звука в воздушной среде.

    Физическая природа звука. Звук как явление физическое представляет собой колебательные движения материальных тел — твердых, газообразных или жидких. Возникновение слуховых ощущений человека связано, как правило, именно с колебаниями воздуха. Вот поэтому в безвоздушной среде передача звука становится невозможной.

    Колебания воздуха, воспринимаемые органом слуха человека как звук, в естественных условиях имеют очень широкий диапазон величин давления, в связи с этим принято пользоваться логарифмической шкалой, выражая уровень интенсивности в белах (Б) или децибелах (дБ). Децибел — единица уровня интенсивности, равная десятикратному десятичному логарифму отношения интенсивности одного звука к некоторой другой интенсивности звука, условно принятой за уровень отсчета и близкой к пороговой.

     Встречающиеся в природе звуки характеризуются примерно следующим соотношением:

 

Интенсивность (мкВт/м2)

Уровень (дБ) звуков

 

Порог слышимости

0,000001

0

 

Спокойное дыхание

0,00001

10

 

Шум спокойного сада

0,0001

20

 

Перелистывание страниц газеты

0,001

30

 

Обычный шум в доме

0,01

 

40

 

Работа пылесоса

0,1

 

50

 

Обычный разговор

1,0

 

60

 

Радио

10,0

 

70

 

Оживленное уличное движение

100,0

 

80

 

Поезд на эстакаде

1000,0

 

90

 

Шум в вагоне метро

 

10000,0

 

100

 

Гром

100000,0

 

110

 

Порог неприятных (болевых) щущений

 

1000000,0

 

120

 

Колебания, имеющие интенсивности, выходящие за пределы данного диапазона, как звук уже не воспринимаются, т. е. они или совсем не слышны и не вызывают практически никаких ощущений, или воспринимаются тактильными и болевыми рецепторами и дают ощущения давления или боли, вытесняющие слуховые ощущения. Звук как колебательный процесс характеризуется так же частотой, которая по существу представляет собой описание изменений, звукового давления во времени. Если эти изменения имеют правильный синусоидальный характер, то говорят о чистом тоне. В реальных условиях к такому чистому основному тону, как правило, примешивается еще некоторое количество добавочных тонов, которые придают звуку его часто неповторимую индивидуальность. Звук считается чистым, если добавочные тоны по своей акустической энергии не превышают 10%. В жизни нам нередко приходится сталкиваться с естественными чистыми звуками. Это звуки, издаваемые птицами и зверями, это и звуки, получающиеся при произнесении нами гласных.

Звуки, в которых нельзя выделить основного тона и в которых соответственно колебания звукового давления описываются более сложной, чем синусоидальная, зависимостью, обозначают как шумы. И если акустическая энергия распределена равномерно по всему спектру, то говорят о «белом» шуме.

Орган слуха человека воспринимает колебания воздуха (при достаточном уровне интенсивности) в диапазоне от 16 Гц до 20 кГц, и соответственно эти частоты в физике и технике обозначают как звуковые, а менее 16 Гц — как инфразвук и более 20 кГц — как ультразвук. Человек инфра- и ультразвуковые колебания не слышит, сколь бы большой интенсивности они ни были. Но это совсем не означает, что такие виды энергии вообще на человека не действуют. Они представляют собой типичный пример раздражителей, которые мы с вами обозначили ранее как «внерецепторные», т. е. которые не вызывают специфических ощущений. Человек же начинает ощущать их опосредованно в результате взаимодействия, и нередко неблагоприятного, с тканями нашего тела.

Звук как колебательный процесс характеризуется также длиной волны, которая количественно при неизменной частоте может меняться в зависимости от скорости распространения звука. Эта скорость в воздухе при 0°С и нормальном атмосферном давлении составляет 332 м/с, возрастая при повышении давления и температуры воздуха.

Восприятие речевых сигналов. Проблемой чрезвычайной сложности является расшифровка механизмов, обеспечивающих восприятие речевых сигналов. И эта сложность связана прежде всего с тем, что среди всех представителей животного мира никто кроме человека, такой способностью не обладает. А отсюда следует, что мы не располагаем какими-нибудь аналогами среди экспериментальных животных, не имеем адекватных биологических моделей, на которые могли бы направить всю силу физиологического эксперимента.

Человеческая речь со всем ее многообразием языковых вариантов по своим физическим характеристикам — частоте, интенсивности, различным модуляциям — не содержит в себе ничего качественно специфического, что отличало бы ее от звуков, никакого отношения к речи не имеющих. Известно лишь, что для мужских голосов характерны тоны частотой 80—150 Гц, а для женских и детских — более высокие, до 400—500 Гц, хотя во всем их проявлении речевые сигналы занимают более широкую область.

Наверное, многие также знают, что если попытаться составить самое простое слово из отдельных звуков, соответствующих буквам, то эта задача окажется очень трудно выполнимой.

Каждый понимает, что знание всех букв еще не обеспечивает способности читать. И нередко так бывает, что ребенок приходит в первый класс, зная все буквы, а научить его читать порой даже труднее, чем тех, кто совсем не знает букв. Вот поэтому с нейрофизиологической точки зрения механизмы, обеспечивающие передачу информации об отдельном звуке (как правило, чистом тоне или шуме), не могут дать картины восприятия речи и распознавания речевых сигналов.

Тщательный анализ процессов речеобразования, наблюдения над детьми в период овладения ими речью, специальные психологические эксперименты выявили, что в качестве входного сигнала для системы восприятия речи являются так называемые фонемы. Пока это понятие еще не всегда вполне конкретное. Фонема представляет собой совокупность фонетических признаков, которая составляет структурно-информационную единицу данного языка. Из этого следует, что количество фонем превышает общее число элементарных речевых звуков, и из фонем уже можно составить речевой сигнал (например, слово).

Ранее упоминалось о том, что в слуховой системе детекторов, как это было в зрительном анализаторе, на определенные комплексы признаков не обнаружено. И тем более вряд ли можно ожидать обнаружения врожденных детекторов на речевые фонемы. Однако есть основания полагать, что в процессе овладения речью или изучения иностранного языка формируются такие нейрональные структуры, которые опознают те или иные фонемы, выделяя их из других. Наблюдения за лицами с поражениями височной коры левого полушария головного мозга позволяют предполагать, что в этой области находятся данные структуры. Нарушение «фонематического слуха» выражается в том, что такие больные путают близкие фонемы при их звуковом воспроизведении и буквенной записи.

Полагают, что фонемный код используется для промежуточного описания речевого сообщения. Опознание же речевого сигнала как определенного количества информации, описывающего явления и предметы внешнего мира, а также абстрактные понятия, очевидно, осуществляется в результате функционирования широких областей коры головного мозга во взаимодействии с нижележащими образованиями.

Таким образом, благодаря деятельности слухового анализатора формируются разнообразнейшие слуховые ощущения, которые обусловлены воздействием факторов реальной действительности и являются их субъективным отражением.

 

 


В избранное