የድምፅ አካባቢ: አንጎል የድምፅ ምንጮችን እንዴት እንደሚያውቅ

በዙሪያችን ያለው አለም አእምሯችን ያለማቋረጥ በሚያስኬዳቸው ሁሉም አይነት መረጃዎች የተሞላ ነው። ይህንን መረጃ በስሜት ህዋሳት ይቀበላል ፣ እያንዳንዱም ለምልክቶቹ ድርሻ ተጠያቂ ነው-አይን (ራዕይ) ፣ ምላስ (ጣዕም) ፣ አፍንጫ (መዓዛ) ፣ ቆዳ (ንክኪ) ፣ vestibular መሣሪያ (ሚዛን ፣ የቦታ አቀማመጥ እና የማስተዋል ስሜት)። ክብደት) እና ጆሮ (ድምጽ). ከነዚህ ሁሉ አካላት የሚመጡ ምልክቶችን በማጣመር አንጎላችን የአካባቢያችንን ትክክለኛ ገጽታ መገንባት ይችላል። ግን ሁሉም የውጭ ምልክቶችን የማስኬድ ገጽታዎች ለእኛ አይታወቁም። ከእነዚህ ሚስጥሮች አንዱ የድምፅ ምንጭን አካባቢያዊ የማድረግ ዘዴ ነው.

የኒውሮኢንጂነሪንግ የንግግር እና የመስማት ላቦራቶሪ ሳይንቲስቶች (የኒው ጀርሲ የቴክኖሎጂ ተቋም) የድምፅ አከባቢን የነርቭ ሂደት አዲስ ሞዴል አቅርበዋል. በድምፅ እይታ ወቅት በአንጎል ውስጥ ምን ትክክለኛ ሂደቶች እንደሚከሰቱ ፣ አንጎላችን የድምፅ ምንጭን አቀማመጥ እንዴት እንደሚረዳ እና ይህ ምርምር የመስማት ችግርን ለመዋጋት እንዴት እንደሚረዳ። ስለዚህ ጉዳይ የምንማረው ከተመራማሪው ቡድን ሪፖርት ነው። ሂድ።

የምርምር መሠረት

አእምሯችን ከስሜት ህዋሳችን የሚቀበለው መረጃ ከምንጩም ሆነ ከሂደቱ አንፃር ይለያያል። አንዳንድ ምልክቶች ወዲያውኑ ወደ አንጎላችን እንደ ትክክለኛ መረጃ ይታያሉ, ሌሎች ደግሞ ተጨማሪ የስሌት ሂደቶችን ይፈልጋሉ. በግምት፣ ወዲያውኑ የመነካካት ስሜት ይሰማናል፣ ነገር ግን ድምጽ ስንሰማ፣ አሁንም ከየት እንደመጣ መፈለግ አለብን።

በአግድም አውሮፕላኑ ውስጥ ድምጾችን አካባቢያዊ ለማድረግ መሠረቱ ውስጣዊ * የጊዜ ልዩነት (ITD ከ interaural የጊዜ ልዩነት) ድምጾች ወደ አድማጭ ጆሮ ይደርሳሉ።

ውስጣዊ መሰረት* - በጆሮ መካከል ያለው ርቀት.

ለዚህ ሂደት ኃላፊነት ያለው በአእምሮ ውስጥ የተወሰነ ቦታ አለ (የመካከለኛው የላቀ የወይራ ወይም MSO)። የድምፅ ምልክቱ በ MVO ውስጥ በደረሰበት ጊዜ ፣ ​​​​የመሃል ጊዜ ልዩነቶች ወደ የነርቭ ሴሎች ምላሽ ፍጥነት ይለወጣሉ። የ MBO ውፅዓት የፍጥነት ኩርባዎች እንደ አይቲዲ ተግባር ቅርፅ ለእያንዳንዱ ጆሮ የግቤት ምልክቶች የመስቀለኛ ግንኙነት ተግባር ቅርፅን ይመስላል።

በMBO ውስጥ መረጃ እንዴት እንደሚካሄድ እና እንደሚተረጎም ሙሉ በሙሉ ግልፅ አይደለም ፣ ለዚህም ነው ብዙ እርስ በእርሱ የሚቃረኑ ንድፈ ሐሳቦች ያሉት። በጣም ታዋቂው እና በእውነቱ ክላሲካል የድምፅ አከባቢ ፅንሰ-ሀሳብ የጄፈርስ ሞዴል ነው (ሎይድ ኤ. ጄፍረስ). ላይ የተመሰረተ ነው። ምልክት የተደረገበት መስመር* ከእያንዳንዱ ጆሮ የሁለትዮሽ የነርቭ ግብዓቶች ተመሳሳይነት ስሜት የሚሰማቸው የነርቭ ሴሎች እያንዳንዱ ነርቭ ለተወሰነ የአይቲዲ መጠን ከፍተኛ ተጋላጭነት አላቸው (1A).

ምልክት የተደረገበት መስመር መርህ* የተለያዩ ነርቮች፣ ሁሉም ተመሳሳይ የፊዚዮሎጂ መርሆችን ተጠቅመው በአክሰኖቻቸው ላይ ግፊትን ለማስተላለፍ እንዴት የተለያዩ ስሜቶችን መፍጠር እንደሚችሉ የሚያብራራ መላምት ነው። መዋቅራዊ ተመሳሳይ ነርቮች በማዕከላዊው የነርቭ ሥርዓት ውስጥ ተመሳሳይ የነርቭ ምልክቶችን በተለያዩ መንገዶች መፍታት ከሚችሉ ልዩ የነርቭ ሴሎች ጋር ከተገናኙ የተለያዩ የስሜት ህዋሳትን ማመንጨት ይችላሉ።

ምስል #1

ይህ ሞዴል በሁለቱም ጆሮዎች ላይ በሚደርሱት ያልተገደቡ የድምፅ ግንኙነቶች ላይ በመመስረት ከነርቭ ኮድ ጋር ተመሳሳይ ነው ።

ከተለያዩ የአንጎል ክፍሎች የተወሰኑ የነርቭ ሴሎች ምላሽ ፍጥነት ባለው ልዩነት ላይ በመመርኮዝ የድምፅ አካባቢያዊነት ሊቀረጽ እንደሚችል የሚጠቁም ሞዴል አለ ፣ ማለትም። የ interhemispheric asymmetry ሞዴል (እ.ኤ.አ.)1B).

እስካሁን ድረስ ከሁለቱ ንድፈ ሐሳቦች (ሞዴሎች) መካከል የትኛው ትክክል እንደሆነ በማያሻማ ሁኔታ መግለጽ አስቸጋሪ ነበር፣ እያንዳንዳቸው በድምፅ ጥንካሬ ላይ የተለያዩ የድምፅ አከባቢዎች ጥገኛ እንደሆኑ ስለሚተነብዩ ነው።

ዛሬ በምንመለከተው ጥናት ውስጥ ተመራማሪዎቹ የድምጾች ግንዛቤ በነርቭ ኮድ ላይ የተመሰረተ መሆኑን ወይም በግለሰብ የነርቭ ህዝቦች ምላሽ ላይ ያለውን ልዩነት ለመረዳት ሁለቱንም ሞዴሎች ለማጣመር ወስነዋል። ከ18 እስከ 27 ዓመት የሆኑ ሰዎች (5 ሴቶች እና 7 ወንዶች) የተሳተፉባቸው በርካታ ሙከራዎች ተካሂደዋል። የተሳታፊዎች ኦዲዮሜትሪ (የመስማት ችሎታ ልኬት) በ25 እና 250 ኸርዝ መካከል 8000 ዲባቢ ወይም ከዚያ በላይ ነበር። በሙከራዎቹ ውስጥ ያለው ተሳታፊ በከፍተኛ ትክክለኛነት የተስተካከሉ ልዩ መሳሪያዎች በድምፅ በተሸፈነ ክፍል ውስጥ ተቀምጠዋል. ተሳታፊዎች የድምፅ ምልክት ሲሰሙ፣ የመጣበትን አቅጣጫ መጠቆም ነበረባቸው።

የምርምር ውጤቶች

ጥገኝነትን ለመገምገም ወደ ጎን መደርደር* የአንጎል እንቅስቃሴ ከድምጽ ጥንካሬ ለተሰየሙ የነርቭ ሴሎች ምላሽ ፣ በበርን ጉጉት አንጎል ውስጥ ባለው የላሚናር ኒውክሊየስ ውስጥ የነርቭ ሴሎች ምላሽ ፍጥነት ላይ መረጃ ጥቅም ላይ ውሏል።

ላተራነት* - የሰውነት ግራ እና ቀኝ ግማሾቹ asymmetry.

የአንጎል እንቅስቃሴ lateralization የተወሰኑ የነርቭ ሴሎች ምላሽ ፍጥነት ላይ ያለውን ጥገኝነት ለመገምገም, የ rhesus ጦጣ አንጎል የበታች colliculus እንቅስቃሴ ውሂብ ጥቅም ላይ ውሏል, ከዚያም የተለያዩ hemispheres ጀምሮ የነርቭ ሴሎች ፍጥነት ውስጥ ልዩነቶች በተጨማሪ ይሰላል. .

ምልክት የተደረገበት የመርማሪ ነርቮች ሞዴል የድምፅ መጠን እየቀነሰ ሲሄድ የተገነዘበው ምንጭ ጎን ከስላሳ እና ከፍተኛ ድምፆች ጥምርታ ጋር ተመሳሳይነት ያለው እሴት እንደሚጨምር ይተነብያል (1і).

hemispheric asymmetry ሞዴል፣ በተራው፣ የድምጽ ጥንካሬ ወደ ደፍ ደረጃዎች ሲቀንስ፣ የታሰበው ጎን ወደ መሃል መስመር እንደሚሸጋገር ይጠቁማል (1D).

ከፍ ባለ አጠቃላይ የድምፅ ጥንካሬ፣ በላተራላይዜሽን የኃይለኛነት የማይለዋወጥ (inset in 1і и 1D).

ስለዚህ, የድምፅ መጠን በድምፅ በሚታወቀው አቅጣጫ ላይ እንዴት ተጽዕኖ እንደሚያሳድር መተንተን, በዚያን ጊዜ የተከሰቱትን ሂደቶች ምንነት በትክክል ለመወሰን ያስችለናል - ከተመሳሳይ አጠቃላይ አካባቢ የነርቭ ሴሎች ወይም ከተለያዩ ንፍቀ ክበብ የነርቭ ሴሎች.

በግልጽ ለማየት እንደሚቻለው, አንድ ሰው ITDን የማድላት ችሎታው እንደ የድምፅ ጥንካሬ ሊለያይ ይችላል. ይሁን እንጂ ሳይንቲስቶቹ ቀደም ሲል የተገኙ ግኝቶችን ከአይቲዲ እና ከአድማጮች ጋር የሚያገናኙትን የድምፅ ምንጭ አቅጣጫን በድምፅ ጥንካሬነት ለመተርጎም አስቸጋሪ ነው ይላሉ። አንዳንድ ጥናቶች እንደሚናገሩት የድምፅ ጥንካሬ ወደ ወሰን ገደብ ሲደርስ የምንጩን የጎን ገጽታ ይቀንሳል. ሌሎች ጥናቶች እንደሚያሳዩት የኃይለኛነት ስሜት በአመለካከት ላይ ምንም ተጽእኖ የለውም.

በሌላ አነጋገር ሳይንቲስቶች በ ITD መካከል ያለውን ግንኙነት በተመለከተ በሥነ-ጽሑፍ ውስጥ ትንሽ መረጃ እንደሌለ "በዝግታ" ፍንጭ ይሰጣሉ, የድምፅ ጥንካሬ እና የመነሻውን አቅጣጫ መወሰን. በአጠቃላይ በሳይንስ ማህበረሰብ ዘንድ ተቀባይነት ያለው እንደ አክሲየም አይነት ያሉ ንድፈ ሃሳቦች አሉ። ስለዚህ, ሁሉንም ንድፈ ሐሳቦች, ሞዴሎች እና የመስማት ችሎታን በተግባር ላይ ማዋል የሚችሉ ዘዴዎችን በዝርዝር ለመፈተሽ ተወስኗል.

የመጀመሪያው ሙከራ በአስር መደበኛ የመስማት ችሎታ ተሳታፊዎች ቡድን ውስጥ በ ITD ላይ የተመሠረተ የጎንዮሽነት ጥናትን እንደ የድምፅ ጥንካሬ ተግባር በፈቀደው በሳይኮፊዚካል ፓራዲም ላይ የተመሠረተ ነው።

ምስል #2

የድምፅ ምንጮቹ በተለይ ሰዎች ITDን የሚያውቁበትን አብዛኛው የድግግሞሽ ክልል ለመሸፈን ተስተካክለዋል። ከ 300 እስከ 1200 Hz (2A).

በእያንዳንዱ ሙከራ ላይ፣ አድማጩ ከ375 እስከ 375 ሚሴ ባለው የአይቲዲ እሴቶች ላይ በስሜት ደረጃ የሚለካውን የጎን አቅጣጫን ማሳየት ነበረበት። የድምፅ ጥንካሬን ተፅእኖ ለመወሰን፣ ቋሚ እና የዘፈቀደ የድምፅ መጠንን የሚያካትት የመስመር ላይ ያልሆነ ድብልቅ ተጽዕኖ ሞዴል (NMLE) ጥቅም ላይ ውሏል።

ግራፍ 2B ለወኪል አድማጭ በሁለት የድምፅ ፍንጣሪዎች የሚገመተውን የጎንዮሽነት ሁኔታን በሚያንጸባርቅ ጠፍጣፋ ድምጽ ያሳያል። እና የጊዜ ሰሌዳው 2і የሁሉም አድማጮች ጥሬ መረጃ (ክበቦች) እና የተገጠመ NMLE ሞዴል (መስመሮች) ያሳያል።

ሰንጠረዥ ቁጥር 1

ከላይ ያለው ሰንጠረዥ ሁሉንም የ NLME መለኪያዎች ያሳያል. ሳይንቲስቶቹ እንደጠበቁት ከአይቲዲ መጨመር ጋር ተያይዞ የሚታሰበው በጎንነት እንደጨመረ ማየት ይቻላል። የድምፁ ጥንካሬ እየቀነሰ ሲሄድ ግንዛቤው ወደ መሃል መስመር ይበልጥ እየተቀየረ መጣ (በግራፉ ውስጥ ገብቷል) 2C).

እነዚህ አዝማሚያዎች በኤንኤልኤምኢ ሞዴል የተደገፉ ሲሆን ይህም የ ITD ከፍተኛ ተፅእኖዎችን እና የድምፅ ጥንካሬን በከፍተኛው የኋለኛነት ደረጃ ላይ በማሳየት የ interhemispheric ልዩነቶችን ሞዴል ይደግፋል።

በተጨማሪም፣ አማካኝ የኦዲዮሜትሪክ ገደቦች ለንፁህ ቃናዎች በሚታዩ በጎን ላይ ምንም ተጽእኖ አልነበራቸውም። ነገር ግን የድምፅ ጥንካሬ የሳይኮሜትሪክ ተግባራት አመልካቾች ላይ ከፍተኛ ተጽዕኖ አላሳደረም.

የሁለተኛው ሙከራ ዋና ግብ የማነቃቂያዎችን (ድምጾች) ገፅታዎች ግምት ውስጥ በማስገባት በቀድሞው ሙከራ ውስጥ የተገኘው ውጤት እንዴት እንደሚለወጥ ለመወሰን ነበር. በዝቅተኛ የድምፅ ጥንካሬ ላይ ስፔክተራል ጠፍጣፋ ድምጽን የመሞከር አስፈላጊነት የስፔክተሩ ክፍሎች የማይሰሙ ሊሆኑ ይችላሉ እና ይህ የድምፅ አቅጣጫን መወሰን ላይ ተጽእኖ ሊያሳድር ይችላል. ስለሆነም የመጀመርያው ሙከራ ውጤት በስህተት የድምፅ መጠን እየቀነሰ የሚሰማ የመስማት ችሎታ ክፍል ስፋት ሊቀንስ ስለሚችል በስህተት ሊሳሳት ይችላል።

ስለዚህ, ሌላ ሙከራ ለማካሄድ ተወስኗል, ግን በተቃራኒው በመጠቀም ሀ-ሚዛን* ጩኸት

ሀ-መመዘን* ጆሮ ለዝቅተኛ የድምፅ ድግግሞሾች ብዙም ትኩረት ስለማይሰጠው በሰው ጆሮ የሚሰማውን አንጻራዊ ድምጽ ግምት ውስጥ በማስገባት በድምፅ ደረጃዎች ላይ ይተገበራል። A-weighting የሚተገበረው በዲቢ ውስጥ ወደሚለካው የድምፅ ግፊት ደረጃዎች በኦክታቭ ባንዶች ውስጥ የተዘረዘሩትን የእሴቶች ሠንጠረዥ በስሌት በመጨመር ነው።

በገበታው ላይ 2D በሙከራው ውስጥ ያሉ ሁሉንም ተሳታፊዎች ጥሬ መረጃ (ክበቦች) እና የ NMLE ሞዴል-የተገጠመ ውሂብ (መስመሮችን) ያሳያል።

የመረጃው ትንተና እንደሚያሳየው ሁሉም የድምፅ ክፍሎች በግምት እኩል በሚሰሙበት ጊዜ (በመጀመሪያው እና በሁለተኛው ሙከራ) ፣ የጎን ግንዛቤ እና በግራፍ ላይ ያለው ተዳፋት ከ ITD ጋር የጎን ለውጥን የሚያብራራ የድምፅ ጥንካሬ እየቀነሰ ይሄዳል።

ስለዚህ, የሁለተኛው ሙከራ ውጤቶች የመጀመሪያውን ውጤት አረጋግጠዋል. ማለትም፣ በ1948 በጄፈርስ የቀረበው ሞዴል ትክክል እንዳልሆነ በተግባር ታይቷል።

የድምፁ መጠን እየቀነሰ ሲሄድ የድምፅ አከባቢነት እየተባባሰ ይሄዳል፣ እና ጄፍረስ ድምጾች የሚገነዘቡት እና የሚቀነባበሩት በሰዎች ነው ብሎ ያምን ነበር፣ ምንም ያህል ጠንከር ያለ።

ከጥናቱ ጥቃቅን ነገሮች ጋር የበለጠ ለመተዋወቅ ፣ እንዲመለከቱ እመክራለሁ ሳይንቲስቶች ሪፖርት አድርገዋል.

Epilogue

የንድፈ ሃሳባዊ ግምቶች እና እነሱን የሚያረጋግጡ የተግባር ሙከራዎች እንደሚያሳዩት በአጥቢ እንስሳት ውስጥ የአንጎል ነርቮች በድምጽ ምልክቱ አቅጣጫ ላይ ተመስርተው በተለያየ ፍጥነት እንዲነቃቁ ይደረጋሉ. አእምሮው እነዚህን ፍጥነቶች በሂደቱ ውስጥ በተሳተፉት ሁሉም የነርቭ ሴሎች መካከል በማነፃፀር የድምፅ አካባቢን ካርታ በተለዋዋጭ መንገድ ይገነባል።

የጄፈርሰን ሞዴል 100% ስህተት አይደለም፣ ምክንያቱም በግርግም ጉጉቶች ውስጥ የድምፅ ምንጭን በትክክል ለመግለጽ ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል። አዎን ፣ ለጎተራ ጉጉቶች የድምፁ ጥንካሬ ምንም ለውጥ አያመጣም ፣ በማንኛውም ሁኔታ ምንጩን ቦታ ይወስናሉ። ነገር ግን, ይህ ሞዴል ከ rhesus ዝንጀሮዎች ጋር አይሰራም, ቀደም ሲል የተደረጉ ሙከራዎች እንደሚያሳዩት. ስለዚህ, ይህ የጄፈርሰን ሞዴል ለሁሉም ህይወት ያላቸው ነገሮች ድምጾችን አከባቢን ሊገልጽ አይችልም.

ከሰው ተሳታፊዎች ጋር የተደረጉ ሙከራዎች በተለያዩ ፍጥረታት ውስጥ የድምፅ አካባቢያዊነት በተለየ መንገድ እንደሚከሰት በድጋሚ አረጋግጠዋል። ብዙ ተሳታፊዎች በድምጾቹ ዝቅተኛነት ምክንያት የድምፅ ምልክቶችን ምንጭ ቦታ በትክክል ማወቅ አልቻሉም.

የሳይንስ ሊቃውንት ሥራቸው በምናየው እና በምንሰማው መካከል አንዳንድ ተመሳሳይነቶችን ያሳያል ብለው ያምናሉ። ሁለቱም ሂደቶች በተለያዩ የአዕምሮ ክፍሎች ውስጥ ከሚገኙት የነርቭ ሴሎች ፍጥነት ጋር የተቆራኙ ናቸው, እንዲሁም ይህንን ልዩነት በመገምገም በህዋ ላይ የምናያቸው ነገሮች አቀማመጥ እና የምንሰማውን የድምፅ ምንጭ አቀማመጥ ለመወሰን.

ወደፊት ተመራማሪዎቹ በሰዎች የመስማት እና የእይታ መካከል ያለውን ግንኙነት በበለጠ ዝርዝር ለመመርመር ተከታታይ ሙከራዎችን ያካሂዳሉ ይህም አእምሯችን በተለዋዋጭ የአለም ካርታ እንዴት እንደሚገነባ በተሻለ ለመረዳት ያስችለናል.

ስለ ትኩረትዎ እናመሰግናለን፣ የማወቅ ጉጉት ይኑርዎት እና ለሁሉም ሰው ጥሩ ሳምንት ይሁን! 🙂

ከእኛ ጋር ስለቆዩ እናመሰግናለን። ጽሑፎቻችንን ይወዳሉ? የበለጠ አስደሳች ይዘት ማየት ይፈልጋሉ? ትእዛዝ በማዘዝ ወይም ለጓደኞች በመምከር ይደግፉን፣ ደመና ቪፒኤስ ለገንቢዎች ከ$4.99, በእኛ ለእርስዎ በፈለሰፈው ልዩ የመግቢያ ደረጃ አገልጋዮች አናሎግ ለሀብር ተጠቃሚዎች 30% ቅናሽ። ስለ VPS (KVM) ሙሉ እውነት E5-2650 v4 (6 Cores) 10GB DDR4 240GB SSD 1Gbps ከ$20 ወይንስ እንዴት አገልጋይ መጋራት ይቻላል? (በRAID1 እና RAID10፣ እስከ 24 ኮሮች እና እስከ 40GB DDR4 ድረስ ይገኛል።

ዴል R730xd 2 ጊዜ ርካሽ? እዚህ ብቻ 2 x Intel TetraDeca-Core Xeon 2x E5-2697v3 2.6GHz 14C 64GB DDR4 4x960GB SSD 1Gbps 100 TV ከ$199 በኔዘርላንድስ! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - ከ$99! ስለ አንብብ የመሠረተ ልማት ኮርፖሬሽን እንዴት እንደሚገነባ ክፍል ጋር Dell R730xd E5-2650 v4 አገልጋዮች ዋጋ 9000 አንድ ሳንቲም ዩሮ?

ምንጭ: hab.com