FestivalNauki.ru
En Ru
cентябрь-ноябрь
176 городов
September – October
176 cities
12-14 октября 2018
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
ноябрь-декабрь 2018
МВДЦ «Сибирь»,
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»
21-22 сентября 2018 года
ВКК "Белэкспоцентр"
9-10 ноября 2018 года
Мурманский областной Дворец Культуры

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

Учёные МГУ описали новый вид лягушек из эльфийских лесов Вьетнама

У березы самая твердая древесина

Когда говорят о прочности древесины, то многие сразу вспоминают железное дерево, тисс или самшит. Но самая твердая древесина у березы, березы Шмидта, или железной березы.

Российские учёные нашли новый метод синтеза основы для противоопухолевого препарата

Сотрудники химического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова нашли новый путь синтеза химического соединения с требуемой противоопухолевой активностью, но более простого

Астрономы поняли, откуда в окрестностях чёрной дыры вырывается струя плазмы

Ковчег - XXI век

Экодизайн и «зеленые» технологии призваны защитить нашу планету и все живое от нерационального использования ресурсов и пагубного влияния многих аспектов человеческой деятельности.