Tá an domhan thart orainn líonta le gach cineál faisnéise a phróiseálann ár n-inchinn go leanúnach. Faigheann sé an fhaisnéis seo trí orgáin chiall, gach ceann acu freagrach as a sciar de chomharthaí: súile (fís), teanga (blas), srón (boladh), craiceann (dteagmháil), gaireas vestibular (cothromaíocht, suíomh sa spás agus tuiscint ar). meáchan) agus cluasa (fuaim). Trí chomharthaí ó na horgáin seo go léir a chomhcheangal, is féidir lenár n-inchinn pictiúr cruinn a thógáil dár dtimpeallacht. Ach níl gach gné de phróiseáil comharthaí seachtracha ar eolas dúinn. Ceann de na rúin seo is ea an mheicníocht chun foinse fuaimeanna a logánú.
Tá múnla nua molta ag eolaithe ón tSaotharlann um Néarinnealtóireacht Urlabhra agus Éisteachta (Institiúid Teicneolaíochta New Jersey) den phróiseas néaraíoch um logánú fuaime. Cad iad na próisis chruinne a tharlaíonn san inchinn le linn an dearcadh fuaime, conas a thuigeann ár n-inchinn suíomh na foinse fuaime, agus conas is féidir leis an taighde seo cabhrú sa troid i gcoinne lochtanna éisteachta. Foghlaimímid faoi seo ó thuarascáil an ghrúpa taighde. Téigh.
Bonn taighde
Tá an fhaisnéis a fhaigheann ár n-inchinn ónár gcéadfaí difriúil óna chéile, ó thaobh foinse agus próiseála de. Feictear roinnt comharthaí láithreach dár n-inchinn mar fhaisnéis chruinn, agus teastaíonn próisis ríomha bhreise ó dhaoine eile. Go garbh, mothaímid teagmháil láithreach, ach nuair a chloisimid fuaim, ní mór dúinn fós a fháil amach cad as a dtagann sé.
Is é an bunús le fuaimeanna a logánú sa phlána cothrománach idirthurais* difríocht ama (ITD ó difríocht ama idirthurais) fuaimeanna a shroicheann cluasa an éisteoir.
Bunáit idir-éisteachta* - fad idir na cluasa.
Tá réimse sonrach san inchinn (an olóige uachtarach medial nó MSO) atá freagrach as an bpróiseas seo. I láthair na huaire a fhaightear an comhartha fuaime sa MVO, déantar difríochtaí ama interaural a thiontú i ráta imoibrithe na néaróin. Tá cruth na gcuar treoluas aschuir MBO mar fheidhm de chuid ITD cosúil le cruth na feidhme tras-chomhghaolaithe de na comharthaí ionchuir do gach cluas.
Níl an chaoi a ndéantar faisnéis a phróiseáil agus a léirmhíniú in MBO iomlán soiléir, agus is é sin an fáth go bhfuil roinnt teoiricí contrártha ann. Is í an teoiric is cáiliúla agus is cáiliúla i ndáiríre maidir le logánú fuaime ná samhail Jeffress (Lloyd A. Jeffress). Tá sé bunaithe ar líne mharcáilte* néaróin braite atá íogair do shioncronacht dhénárthach na n-ionchur néarúil ó gach cluas, agus gach néaróin íogair do mhéid áirithe ITD (1А).
Prionsabal na líne marcáilte* is hipitéis é a mhíníonn conas is féidir le nerves éagsúla, a úsáideann na prionsabail fiseolaíocha céanna chun ríoga a tharchur feadh a n-aisíní, mothaithe éagsúla a ghiniúint. Is féidir le nerves atá cosúil le struchtúr dearcthaí céadfacha éagsúla a ghiniúint má tá siad ceangailte le néaróin uathúla sa lárchóras néaróg atá in ann comharthaí nerve comhchosúla a dhíchódú ar bhealaí éagsúla.
Íomhá #1
Tá an tsamhail seo cosúil go ríomhaireachtúil le códú néarúil, bunaithe ar thras-chomhghaolú neamhshrianta fuaimeanna a shroicheann an dá chluas.
Tá múnla ann freisin a thugann le tuiscint gur féidir logánú fuaime a mhúnlú bunaithe ar dhifríochtaí i luas freagartha daonraí áirithe néaróin ó leathsféar éagsúla na hinchinne, i.e. samhail de neamhshiméadracht idirhemispheric (1V).
Go dtí seo, ba dheacair a lua gan athbhrí cé acu den dá teoiric (samhlacha) atá ceart, ós rud é go bhfuil gach ceann acu ag tuar spleáchais éagsúla logánú fuaime ar dhéine fuaime.
Sa staidéar a bhfuilimid ag féachaint air inniu, chinn na taighdeoirí an dá mhúnla a chur le chéile chun a thuiscint an bhfuil an dearcadh fuaimeanna bunaithe ar néarchódú nó ar dhifríochtaí i bhfreagairt na ndaonraí néaracha aonair. Rinneadh roinnt turgnaimh inar ghlac daoine idir 18 agus 27 bliain d'aois (5 bhan agus 7 bhfear) páirt ann. Bhí closmhéadracht na rannpháirtithe (tomhas géire éisteachta) 25 dB nó níos airde idir 250 agus 8000 Hz. Cuireadh an rannpháirtí sna turgnaimh i seomra soundproofed, inar cuireadh trealamh speisialta, calabraithe le cruinneas ard. Bhí ar na rannpháirtithe, tar éis dóibh comhartha fuaime a chloisteáil, an treo ónar tháinig sé a chur in iúl.
Torthaí taighde
Chun spleáchas a mheas cliathánachú* gníomhaíocht inchinn ó dhéine fuaime mar fhreagra ar néaróin lipéadaithe, baineadh úsáid as sonraí ar luas imoibrithe na néaróin i núicléas laminar inchinn an sceallóg sciobóil.
Lathúlacht* - neamhshiméadracht leath chlé agus ar dheis an choirp.
Chun measúnú a dhéanamh ar spleáchas cliathánachú gníomhaíochta inchinne ar luas imoibrithe daonraí áirithe néaróin, úsáideadh sonraí ó ghníomhaíocht an colliculus inferior den inchinn rhesus moncaí, agus ina dhiaidh sin ríomhadh difríochtaí i luas na néaróin ó leathsféar éagsúla. .
Tá sé tuartha sa tsamhail líne mharcáilte de néaróin brathadóireachta, de réir mar a thagann laghdú ar dhéine fuaime, go dtiocfaidh cliathánacht na foinse braite le chéile go meánluachanna atá cosúil leis an gcóimheas idir fuaimeanna boga agus fuaimeanna arda (1S).
Tugann an tsamhail neamhshiméadrachta hemispheric, ar a seal, le fios, de réir mar a laghdaítear fuaimdhéine go dtí leibhéil gar do na tairsí, go n-aistreoidh cliathánacht braite i dtreo na meánlíne (1D).
Ag fuaimdhéine foriomlán níos airde, meastar go mbeidh an cliathánachú ina dhéine athraitheach (insets in 1S и 1D).
Dá bhrí sin, le hanailís a dhéanamh ar an gcaoi a mbíonn tionchar ag déine fuaime ar threo braite na fuaime is féidir linn nádúr na bpróiseas a tharlaíonn ag an nóiméad sin a chinneadh go cruinn - néaróin ón limistéar ginearálta céanna nó néaróin ó leathsféar éagsúla.
Is léir go bhféadfadh cumas duine idirdhealú a dhéanamh ar ITD a bheith éagsúil ag brath ar dhéine fuaime. Mar sin féin, deir na heolaithe go bhfuil sé deacair torthaí roimhe seo a léirmhíniú a nascann íogaireacht le ITD agus breithiúnas éisteoirí ar threoir foinse fuaime mar fheidhm de dhéine fuaime. Deir roinnt staidéir, nuair a shroicheann déine fuaime tairseach teorann, laghdaítear cliathánacht an fhoinse a bhraitear. Tugann staidéir eile le fios nach bhfuil aon éifeacht déine ar aireachtáil ar chor ar bith.
I bhfocail eile, tá eolaithe “go réidh” ag tabhairt le tuiscint nach bhfuil mórán eolais sa litríocht maidir leis an ngaol idir ITD, fuaimdhéine agus treo a foinse a chinneadh. Tá teoiricí ann mar chineál aicsiomaí, a nglactar go ginearálta leo ag an bpobal eolaíochta. Mar sin, socraíodh go ndéanfaí tástáil mhionsonraithe ar na teoiricí, na samhlacha agus na meicníochtaí go léir a d'fhéadfadh a bheith ann chun dearcadh éisteachta a fháil i gcleachtas.
Bhí an chéad turgnamh bunaithe ar pharaidím sícefhisiceach a cheadaigh staidéar a dhéanamh ar thaobhacht bunaithe ar ITD mar fheidhm de dhéine fuaime i ngrúpa de dheichniúr gnáth-rannpháirtí éisteachta.
Íomhá #2
Tiúnadh na foinsí fuaime go sonrach chun an chuid is mó den raon minicíochta inar féidir le daoine ITD a aithint, i.e. ó 300 go 1200 Hz (2А).
Ar gach triail, bhí ar an éisteoir cliathánacht braite a chur in iúl, arna thomhas mar fheidhm de leibhéal braite, thar raon luachanna ITD ó 375 go 375 ms. Chun éifeacht fuaimdhéine a chinneadh, baineadh úsáid as samhail éifeachtaí measctha neamhlíneacha (NMLE) a chuimsigh fuaimdhéine idir sheasta agus randamach.
Sceideal 2V léiríonn sé cliathánachú measta le torann cothrom speictreach ag dhá dhéine fuaime d’éisteoir ionadaíoch. Agus an sceideal 2S taispeánann sé na sonraí amh (ciorcail) agus múnla feistithe NMLE (línte) na n-éisteoirí go léir.
Tábla # 1
Léiríonn an tábla thuas na paraiméadair NLME go léir. Is féidir a fheiceáil gur mhéadaigh cliathánacht braite le méadú ar ITD, mar a bhí na heolaithe ag súil leis. De réir mar a tháinig laghdú ar an fuaimdhéine, d'aistrigh an dearcadh níos mó agus níos mó i dtreo na lárlíne (socraithe sa ghraf 2C).
Thacaigh an tsamhail NLME leis na treochtaí seo, a léirigh éifeachtaí suntasacha ITD agus fuaimdhéine ar uasleibhéal cliathánachta, ag tacú le samhail na ndifríochtaí idir-hemisféir.
Ina theannta sin, is beag éifeacht a bhí ag meánthairsigh chlosmhéadracha d'fhíorthoin ar an taobh a bhraitear de réir a chéile. Ach níor chuir déine fuaime isteach go mór ar tháscairí feidhmeanna síciméadracha.
Ba é príomhsprioc an dara turgnaimh ná a fháil amach cén chaoi a n-athródh na torthaí a fuarthas sa turgnamh roimhe seo agus gnéithe speictreach na spreagthaí (fuaimeanna) á gcur san áireamh. Is é an gá atá le tástáil le haghaidh torann speictreach cothrom ar dhéine fuaime íseal ná go bhféadfadh sé nach mbeadh codanna den speictream inchloiste agus go bhféadfadh sé seo cur isteach ar chinneadh na treorach fuaime. Dá bhrí sin, is féidir torthaí an chéad turgnaimh a chur amú go mícheart toisc gur féidir leithead na coda inchloiste den speictream a laghdú de réir mar a laghdaítear fuaimdhéine.
Mar sin, socraíodh turgnamh eile a dhéanamh, ach úsáid a bhaint as a mhalairt A-ualaithe* torann
A-meá* a chuirtear i bhfeidhm ar leibhéil fuaime chun an treise coibhneasta a bhraitheann an chluas daonna a chur san áireamh, ós rud é nach bhfuil an chluas chomh íogair do mhinicíochtaí íseal fuaime. Cuirtear A-ualú i bhfeidhm trí thábla luachanna atá liostaithe i mbandaí ochtáibh a chur go huimhriúil leis na leibhéil brú fuaime tomhaiste i dB.
Ar an gcairt 2D taispeánann sé na sonraí amh (ciorcail) agus sonraí (línte) samhail-fheistithe NMLE na rannpháirtithe uile sa turgnamh.
Léirigh anailís ar na sonraí, nuair a bhíonn gach cuid den fhuaim beagnach inchloiste go cothrom (sa chéad triail agus sa dara triail), go laghdaítear cliathánacht braite agus an fána sa ghraf a mhíníonn an t-athrú ar an cliathánacht le ITD agus fuaimdhéine ag laghdú.
Dá bhrí sin, dheimhnigh torthaí an dara turgnamh torthaí an chéad cheann. Is é sin, go praiticiúil tá sé léirithe nach bhfuil an tsamhail a mhol Jeffress ar ais i 1948 ceart.
Tarlaíonn sé go n-éiríonn logánú fuaime níos measa de réir mar a thagann laghdú ar dhéine fuaime, agus chreid Jeffress go mbraitear agus go bpróiseálann daoine fuaimeanna ar an mbealach céanna, beag beann ar a ndéine.
Le haghaidh aithne níos mionsonraithe ar nuances an staidéir, molaim féachaint ar .
Epilogue
Tá sé léirithe ag boinn tuisceana teoiriciúla agus turgnaimh phraiticiúla lena ndeimhnítear go gcuirtear néaróin inchinne i mamaigh i ngníomh ar rátaí éagsúla ag brath ar threo an chomhartha fuaime. Ansin déanann an inchinn comparáid idir na luasanna seo idir gach néaróin atá páirteach sa phróiseas chun léarscáil den timpeallacht fuaime a thógáil go dinimiciúil.
Níl múnla Jeffresson 100% mícheart, mar is féidir é a úsáid chun cur síos breá a dhéanamh ar logánú na foinse fuaime i sceach gheala. Sea, ní hionann déine na fuaime do sceachóga sciobóil; in aon chás, cinnfidh siad suíomh a foinse. Mar sin féin, ní oibríonn an tsamhail seo le mhoncaí rhesus, mar a léirigh turgnaimh roimhe seo. Mar sin, ní féidir leis an tsamhail Jeffresson seo cur síos a dhéanamh ar logánú fuaimeanna do gach rud beo.
Deimhníodh arís i dturgnaimh le rannpháirtithe daonna go dtarlaíonn logánú fónta ar bhealach difriúil in orgánaigh éagsúla. Ní raibh go leor de na rannpháirtithe in ann suíomh fhoinse na gcomharthaí fuaime a chinneadh i gceart mar gheall ar dhéine íseal na bhfuaimeanna.
Creideann eolaithe go léiríonn a gcuid oibre cosúlachtaí áirithe idir an chaoi a bhfeicimid agus an chaoi a gcloisimid. Tá baint ag an dá phróiseas le luas na néaróin i gcodanna éagsúla den inchinn, chomh maith le measúnú na difríochta seo chun suíomh na rudaí a fheicimid sa spás agus suíomh foinse na fuaime a chloisimid a chinneadh.
Sa todhchaí, tá na taighdeoirí chun sraith turgnaimh a dhéanamh chun scrúdú níos mine a dhéanamh ar an gceangal idir éisteacht agus fís an duine, rud a ligfidh dúinn tuiscint níos fearr a fháil ar conas go díreach a thógann ár n-inchinn léarscáil den domhan timpeall orainn go dinimiciúil.
Go raibh maith agat as léamh, bígí fiosrach agus bíodh seachtain iontach agaibh! 🙂
Go raibh maith agat as fanacht linn. An maith leat ár n-alt? Ar mhaith leat ábhar níos suimiúla a fheiceáil? Tacaigh linn trí ordú a dhéanamh nó moladh a thabhairt do chairde, , Lascaine 30% d’úsáideoirí Habr ar analóg uathúil de fhreastalaithe leibhéal iontrála, a cheap muid duit: (ar fáil le RAID1 agus RAID10, suas le 24 croíleacan agus suas le 40GB DDR4).
Dell R730xd 2 uair níos saoire? Ach anseo san Ísiltír! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - ó $99! Léigh faoi
Foinse: will.com