FestivalNauki.ru
En Ru
cентябрь-ноябрь
176 городов
September 25 – October 11
176 cities
6-8 октября 2017
МГУ | Экспоцентр | 90+ площадок
14–16 октября 2016
Центральная региональная площадка
28–30 октября 2016
ИРНИТУ, Сибэскпоцентр
14–15 октября 2016
Центральная региональная площадка
23 сентября - 8 октября 2017
«ДонЭкспоцентр», ДГТУ
октябрь-декабрь 2017
МВДЦ «Сибирь», Кванториум,
Вузы и научные площадки города
6-8 октября 2017
Самарский университет
27-29 октября
Кампус ДВФУ, ВГУЭС
30 сентября - 1 октября
Ледовый каток «Родные города»

Наше ухо не похоже на микрофон!

Новое открытие в области нейрофизиологии породило больше вопросов, чем ответов. Ученые выяснили, что возможности человеческого слуха выше, чем думали ранее. 

Джейкоб Оппенгейм и Марсело Манаско из Рокфеллеровского университета в Нью-Йорке изучили на примере человеческого слуха так называемый предел Габора - предел чувствительности устройства, улавливающего звук. Этот предел чем-то схож с принципом неопределенности Гейзенберга. Суть его в том, что никто не может абсолютно точно определить одновременно частоту и длительность звукового сигнала. Иными словами, если вы концентрируетесь на частоте, то будете плохо следить за временем.  

В эксперименте приняли участие 12 профессиональных музыкантов. Добровольцы прошли серию тестов, в которых они должны были отслеживать малейшие изменения высоты тона и времени звучания сигнала. В итоге выяснилось, что уровень слуховой чувствительности человека превышает предел Габора примерно в 13 раз.  И вот какое это имеет значение.

Ранее считалось, что мозг разлагает сигналы на части и обрабатывает их как сумму этих частей — процесс, который укладывается в рамки так называемого анализа Фурье. В нем общий сигнал считается суммой из множества других, гармонических (то есть, описывающихся синусоидами) сигналов. Так на самом деле работают все устройства, связанные со звуком (микрофоны и прочие), — грубо говоря, разлагают сигнал, потом собирают его вновь.

Понятие предела Габора относится именно к такому  способу преобразования звука, но не является присущим ему свойством. То есть, проанализировав волновую форму без разложения ее на синусоиды, то теоретически можно отследить и частоту, и длительность звукового сигнала. И если слуховой аппарат человека преодолел это предел, то в нем, помимо преобразования Фурье, используется что-то еще, пока не известное нам, делает вывод Манаско. «Полный алгоритм до сих пор представляет собой тайну, покрытую мраком», – добавляет он. Брайан Мур из Кембриджского университета говорит, что нисколько не удивлен открытием: он давно подозревал, что в процессе задействованы другие механизмы.

Как отмечают Оппенгейм и Манаско, такие результаты должны изменить направление, в котором человек дорабатывает речевые синтезаторы и программы для голосового набора текстов. Если наше ухо много эффективнее применяемых сейчас линейных методов анализа (и синтеза) звуков, то надеяться на достижение приемлемого распознавания/воспроизведения существующими средствами акустического ПО наивно — сперва следует разобраться, как же мы всё-таки слышим звуки вопреки считавшемуся нерушимым принципу неопределённости, который устанавливает предел Габора.

В статье использованы материалы www.physicsworld.com и www.compulenta.ru

Комментарии

Нетрудно догадаться, согласно законам физики и устройству улитки, что ухо способно одновременно обрабатавать семпл, длительностью примерно 10мкс, из расчета скорости звука в жидкости. Отсюда очевидна возможность измерения параметров волны, наводящейся уже одним колебанием. И еще  представьте, что гребень звуковой волны "прочесывает " тысячи волосков, пока дойдет от начала до конца улитки, даже когда в ней теряется( при очень маленьких изменениях звукового давления)  А если полученые сигналы сложить? Какое это будет усиление!!!!!?...

Роман Рикус

Добавьте свой комментарий

Plain text

  • Переносы строк и абзацы формируются автоматически
  • Разрешённые HTML-теги: <p> <br>
LiveJournal
Регистрация

Новости в фейсбук

Случайные статьи

Ученые-стилисты

Плохо лежат волосы? Пора нанести визит физику!

Сколько лет бактериям?

Простейшая форма жизни – бактерии – это самые древние жители нашей планеты. Эти, чаще всего одноклеточные, микроорганизмы пережили Ледниковый период, мамонтов и динозавров. Не исключено, что переживут в итоге и человечество.

Физики создали магнитное поле, которое помогает прижиться имплантатам

Группа физиков из России при участии швейцарских коллег разработала способ использования терапевтического действия нагрева или охлаждения тканей за счет магнитокалор

Иду на вы

«Будь вежливым — и ты завоюешь мир!» — такова школьная истина.

Антропологи изучили взаимосвязь особенностей лиц представителей разных народов и климатических факторов

Сотрудники Научно-исследовательского института и Музея антропологии имени Д.Н. Анучина, а также кафедры антропологии биологического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова