6 років тому
Немає коментарів

Sorry, this entry is only available in
Російська
На жаль, цей запис доступний тільки на
Російська.
К сожалению, эта запись доступна только на
Російська.

For the sake of viewer convenience, the content is shown below in the alternative language. You may click the link to switch the active language.

Казалось бы, эти опыты раз и навсегда разрешили во­прос; однако, если бы экспериментаторы на этом останови­лись, сомнения были бы еще возможны. Может быть дав­ление ушных покрытий нарушало некое тонкое осязатель­ное чувство? Может быть не слух предупреждает слепого о препятствии, а какого-то особого рода ощущение давления в ушном канале или на прилегающих участках кожи? Даже лица, в течение многих лет изучавшие этот вопрос, скепти­чески отнеслись к возможности считать именно звуковые вол­ны вестниками, предупреждающими слепых о препятствиях. Кроме того, многие слепые продолжали считать, что они ощущают близость препятствия. Для того чтобы оконча­тельно убедить этих скептиков, необходимо было так по­ставить опыт, чтобы звук и только звук мог передавать не­обходимую информацию из внешнего мира нервной системе испытуемого. Такая задача могла показаться безнадежной; уж если описанные выше опыты оказались недостаточно убедительными, то какими доводами можно надеяться пре­одолеть подобный скептицизм?

Ответом явилось использование телефона для передачи звуков испытуемому, сидевшему в отдаленной и звуконепро­ницаемой комнате. Другой человек шел по тому же маршру­ту с препятствиями и нес микрофон; звуки, улавливаемые микрофоном, передавались по телефонным проводам. Эти звуки были похожи на те, к которым испытуемый прислу­шивался бы сам в коридоре, желая обнаружить впереди себя препятствие (хотя и не тождественны с ними).

Результаты опыта с телефоном оказались поразительно близкими к результатам, полученным с теми же испытуемы­ми в исходном опыте. Сидя в звуконепроницаемой комнате и слушая звуки, приходившие по телефону, испытуемые могли сказать, приближалось ли лицо, двигавшееся по коридору, к экрану или нет. При некотором навыке они стали впервые обнаруживать присутствие экрана в среднем на расстоянии 6,4 фута (вместо 6,9 фута в опытах, когда они сами прибли­жались к препятствию). Эти результаты как будто должны были рассеять все сомнения; никто не мог теперь утверждать, что здесь участвует что-либо кроме звука. Однако ученые, за­нимавшиеся такого рода исследованиями, научились край­ней осторожности. Не раз бывало, что опыты, казавшиеся не менее убедительными, приводили к неправильным выводам. Представьте себе, например, что человек с микрофоном, при­ближаясь к экрану, изменял ритм дыхания или звук своих шагов и тем самым бессознательно извещал далекого слу­шателя о своем приближении к экрану. Случаи такой бессознательной сигнализации были известны и ранее; в частности, многие случаи так называемой мысленной теле­патии объясняются подсознательной сигнализацией.

Эта возможность заставила предпринять новые опыты, в которых второй испытуемый, шагавший по коридору, был заменен тележкой с мотором; тележка, управляемая испыту­емым, подвозила микрофон к экрану. Испытуемый, сидев­ший в звуконепроницаемой комнате, следил за движением тележки, руководствуясь звуками, которые принимались микрофоном. Как часто случается в научном эксперименте, новые факты возбуждают новые вопросы, и в конце опыта часто остается больше нерешенных вопросов, чем их было вначале. Вопрос, возникший здесь, имел важнейшее зна­чение. Зная, что звуки передавались по телефонной линии, нужно было выяснить, какие именно из них преду­преждали слепого о близости препятствия? В исходных опы­тах никаких мер для создания определенных звуков или для получения эхо не принималось; ведь экспериментаторы не были даже уверены в том, что звук играет какую бы то ни было роль. Они просто пытались перенести в лаборато­рию явление обнаружения препятствий и подобрать усло­вия, в которых его можно было бы многократно наблюдать. Но убедившись в том, что именно звук, а не что либо другое, не передающееся по телефонным проводам, извещает сле­пого о наличии экрана перед ним, экспериментатор должен был выяснить природу этих звуков.

Звук шагов — вот первое, что приходило в голову; и действительно, опыт, в котором те же испытуемые ходили в одних носках по мягкому ковру, показал значительное ослабление их способности обнаруживать препятствия. Среднее расстояние первого обнаружения упало с 6,9 фута (2,1 мпри ходьбе в ботинках по непокрытому полу до 3,4 фута (1,05 мдля случая, когда звук шагов был заглушён ковром. Некоторые испытуемые щелкали пальцами или из­давали звуки вроде клохтанья, но другие, очевидно, пола­гались на любые звуки, слышные в коридоре, например, на звуки собственного дыхания или шуршания одежды. Ког­да разрабатывалась программа первых исследований, то вопрос о характере звуков не подвергался серьезному обсуж­дению, но теперь, когда исследование дошло до этапа, в ко­тором микрофон нужно было установить на тележке, оказы­вались устраненными и звуки шагов, и шорох дыхания. Не­обходимо было заменить их каким-то другим звуком, что представило случай для исследования различных звуков с точки зрения их способности давать указание о присут­ствии или отсутствии препятствий. Ясно также, что опыт был связан с наличием эхо. Ведь если слушатель по звуку узнает о присутствии экрана, то это означает, что звук из­менился по сравнению со случаем отсутствия экрана.

Для изучения характера эхо, используемого слепыми, на тележке был установлен, кроме микрофона, также и гром­коговоритель. Теперь громкоговоритель мог создавать различные звуки с известными характеристиками, как это требовалось для дальнейших опытов. Когда громкогово­ритель издавал громкий шипящий шум, т. е. шум, содержа­щий широкий диапазон слышимых частот, то испытуемые в звуконепроницаемой комнате, воспринимавшие звуки по телефону, могли обнаружить приближение тележки к экра­ну. Но теперь расстояние, на котором обнаруживалось присутствие экрана, в среднем составляло 3,75 фута (1,15 м), т. е. меньше чем в опыте, когда по коридору двигался чело­век с микрофоном. Если учесть, как изменились условия опыта по сравнению с первоначальными, то все же этот ре­зультат производит большое впечатление. Были испробо­ваны еще другие звуки, но тот идеальный звук, эхо которо­го позволяло бы лучше всего обнаруживать препятствие, открыть не удалось, и опыты были прекращены. Исследова­ния закончились, потому что исходная проблема была ре­шена до конца: было доказано, что звуки, а точнее,— зву­ковые эхо являлись вестниками, предупреждавшими сле­пых о наличии и положении препятствий.

В этом важном открытии поражает расхождение между субъективными ощущениями слепых и нашими объектив­ными наблюдениями. Когда человек развил поразительную способность передвигаться в современном городе с его оживленным движением, находясь субъективно в полной темноте, и делает это так искусно и непринужденно, что по­сторонний человек, наблюдающий его в течение многих ча­сов, даже не подозревает о его слепоте, вполне естественно предположить, что он сам знает, что он делает и как он это делает. Однако очень часто этот весьма искусно ориентирую­щийся слепой говорит, что он как-то «ощущает» дорогу и «знает» о близости дерева или забора до того, как натолкнет­ся на них. Если его расспросить подробнее, то он ответит, что он ощущает близость препятствия своими руками, ли­цом или лбом. Однако при изучении в лаборатории процесса обнаружения препятствий слепыми оказывается, что основ­ными элементами здесь служат звук и слух. Кроме того, когда вся поверхность кожи слепого была защищена тол­стым войлоком и перчатками, это не мешало ему заблаго­временно обнаруживать препятствие. Но «ощущения» на ру­ках и на лице прекращались, когда его уши были плотно заткнуты, и если он все же продолжал свой путь, то всегда наталкивался на препятствие неожиданно. Ясно, что субъек­тивные ощущения могут оказаться обманчивыми, и мы не всегда твердо знаем, какое именно из наших чувств инфор­мирует нас об окружающей обстановке. Отсюда не следует, что наши чувства не отличаются достаточной остротой; это значит только, что наше сознание может привести нас к неправильному выводу об их действии.

Это — не единственное наше заблуждение относительно действия наших органов чувств, хотя, может быть, самое сильное. Можно привести еще один пример, также связан ный со слухом. Каким образом мы узнаем, откуда пришел звук? Иногда мы видим источник звука и поэтому знаем его положение; однако всякий способен и в темноте определить положение источника непривычного звука с большой точ­ностью. Иногда, чтобы приближенно определить положение источника, мы поворачиваем голову настолько, что звук, воспринимаемый одним ухом, становится громче звука, вос­принимаемого другим ухом, но чаще и точнее мы находим положение источника непосредственно по различию в самом звуке, приходящем к обоим ушам. В самом деле, ограни­чимся сейчас рассмотрением звука типа резкого щелчка. В пучке звуковых волн, образующих щелчок, самым важ­ным свойством является время прихода первых его волн к обоим нашим ушам. Если источник звука расположен прямо против нас, т. е. на равном расстоянии от обоих ушей; то первые волны придут к ушам одновременно. Если же щелчок исходит из точки, расположенной справа от этого прямого направления, то правое ухо услышит первые звуковые волны на мгновение раньше, чем левое. Если источник расположен на 90° в сторону от прямого на­правления, то противоположное ухо будет дальше от источ­ника примерно на 20 сма так как звуковые волны прохо­дят около 30 см за одну миллисекунду, то это значит, что наибольшая возможная разность времен прихода звука к обоим ушам меньше 1 миллисекунды. И, однако, точность работы слуховых участков мозга такова, что мы легко раз­личаем источники, расположенные прямо перед нами и смещенные всего на 10° в сторону. При расстоянии до источ­ника 3 м отклонение направления на источник на 10°, кото­рое различимо вполне отчетливо, соответствует разности времен прихода к обоим ушам около 0,1 миллисекунды. Если оба источника расположены прямо перед нами или где-либо в плоскости, равноудаленной от обоих ушей, то определить положение источника трудно. В таких случаях мы обычно двигаем головой так, чтобы одно ухо оказалось ближе к ис­точнику звука, чем другое.

При помощи простого устройства, изображенного на рис. 15, можно проделать опыт, демонстрирующий роль раз­ности времен прихода щелчка к обоим ушам. Оно состоит из источника щелчков (громкоговорителя или механической хлопушки), заключенного в звуконепроницаемый ящик, из которого выходят две трубки, заканчивающиеся наконеч­никами, похожими на наконечники медицинского стето­скопа. Следует пользоваться только мягкими наконечника­ми, во избежание случайных повреждений уха. Одна труб­ка имеет постоянную длину, а другая трубка выдвижная, как в тромбоне, и ее длину можно менять. Очевидно, при различных длинах обеих трубок первые звуки щелчка до­стигнут одного уха позже, чем другого. Зная разность длин трубок и скорость звука, можно вычислить разность времен прихода щелчка к обоим ушам. Если слушать щелчки при разной длине трубок, то получается полное впечатление прихода звука от источника, расположенного сбоку. Если при этом закрыть глаза и попытаться представить себе, что звуки щелчков приходят к вам не через трубки, а прямо по воздуху, то нельзя отделаться от иллюзии, что источник звука расположен со стороны уха, к которому ведет более короткая трубка. Само собой разумеется, что для этого эффекта совершенно неважно, где в действительности расположен ящик с источником звука и какова полная дли­на обеих трубок. Точные измерения при помощи более со­вершенной аппаратуры того же типа показывают, что мини­мальная разность времен прихода щелчков к обо­им ушам, дающая уже ил­люзию источника, распо­ложенного сбоку, мень­ше 0,1 миллисекунды.

Устройство для проверки способности воспринимать разность времен прихода двух звуков

Устройство для проверки способности воспринимать разность времен прихода двух звуков

Нужны опыты имен­но такого рода, чтобы мы узнали об одном из главных способов, кото­рым мы определяем по­ложение источника зву­ка. Мы сами никогда не думаем: «Щелчок дошел до моего правого уха на 1/10000 секунды рань­ше, чем до левого. Зна­чит, звук должен при­ходить несколько сбоку от средней плоскости, проходящей через мою голову». Мы непосред­ственно распознаем, что щелчок пришел сбоку, не имея никакого представления о том, как мы это делаем. Аналогичным образом слепые приучаются ожидать при некоторых условиях столкновения с препятствиями, обычно не отдавая себе отчета в том, что такие условия — это нали­чие слышимых эхо. Распознав близость препятствия и зная по опыту боль, вызываемую столкновением с ним, слепой приходит к убеждению, что он почувствовал приближение к препятствию своими руками или лицом. Все это еще раз подтверждает сделанное нами предупреждение, что нельзя слишком поспешно делать выводы о действии наших органов чувств или мозга; они могут действовать совсем не так, как нам покажется с первого раза. Не следует, однако, вдавать­ся и в другую крайность и считать, что измерительные при­боры всегда дают более правильные результаты, чем наши невооруженные органы чувств.   Как  мы   видели,   органы чувств и мозг людей, дельфинов, летучих мышей и водяных жуков преодолевают труднейшие задачи обнаружения и различения.

Возвращаясь к проблеме ориентировки слепых, заклю­чаем, что они, несомненно, пользуются методом эхолокации при своем умелом передвижении «в темноте». Но получив от­вет на этот общий вопрос, мы немедленно должны задать новый: какого рода звуки могут дать слепому человеку эхо, наилучшим образом осведомляющее его об окружающей об­становке? Шипящий шум с его широким диапазоном частот оказался эффективнее, чем чистые тоны в окончательных опытах Супы, Котцина и Далленбаха, когда громкоговори­тель и микрофон устанавливались на тележке, подъезжав­шей к препятствию. Но среднее расстояние обнаружения оказывалось сниженным до 3,75 фута вместо 6,9 фута. Оз­начает ли это, что звук шагов эффективнее для интересую­щей нас цели, или что удаленному слушателю было труднее управлять тележкой с микрофоном и громкоговорителем? Из опытов, описанных в главах 2 и 3, бесспорно следовало, что некоторые звуки дают более выгодные эхо, чем другие, и что более короткий резкий щелчок обладает тем преимуще­ством, что он заканчивается еще до прихода первого эхо. Но звуки шагов по полу, даже при жестких подошвах ботинок, нельзя считать особенно резкими щелчками. Некоторые сле­пые предпочитают обувь с металлическими пластинками на каблуках, быть может, благодаря получающемуся более резкому звуку шагов. Если вы, рядовой начинающий экс­периментатор, можете обнаруживать деревья при помощи хлопушки вроде той, что изображена на рис. 7, то для вас должно быть ясно, что слепой, приобретая опыт, может до­биться во всяком случае не меньшего. Многие слепые так или иначе пользуются источниками резких звуков, помимо металлических пластинок на каблуках: тросточки, служа­щие им для расширения пределов действия рук, служат од­новременно источником резкого звука при постукивании о землю или мостовую. Эти удары дают стандартные звуки, эхо которых используется слепыми для ориентировки.

Но естественно задать вопрос, являются ли звуки шагов, постукивания палкой о землю или даже щелчки игрушеч­ных хлопушек, помещенных в рупоре, наиболее подходящи­ми для ориентировки слепых людей? Создают ли они эхо, дающее наибольшее количество сведений, или существуют более эффективные звуки? Такой вопрос легко поставить, но поиски убедительного ответа оказались очень трудными и полными разочарований. Было построено и испытано много хлопушек и других портативных источников звуков. Неко­торые источники, особенно дающие направленный звук, ши­роко применялись несколькими слепыми, в том числе изо­бретателями этих источников звуков. Однако результаты получились далеко не удовлетворительные, и многие нашли, что очень трудно услыхать надежное эхо или получить до­бавочную помощь в ориентировке, искупающую неудобство, испытываемое ими от заметного для всех слышимого звука, привлекающего внимание к их недостатку. Между тем вся­кий объект, обнаружение которого желательно для слепого, так или иначе взаимодействует со слышимыми звуковыми волнами. А если это так, то почему же мы не можем приду­мать такой характер звука, который давал бы слышимое эхо, распознаваемое слепым, как исходящее от искомого предмета?

В опыте с обратным проигрыванием магнитофонной за­писи щелчков и других резких звуков уже указывалось на одну трудность. Этот опыт продемонстрировал эффектив­ность нашего врожденного механизма подавления, снижаю­щего слышимость эхо вследствие временной потери чувстви­тельности уха после восприятия громкого звука. При обрат­ном проигрывании записи множество эхо слышны перед громким исходным звуком, например резким щелчком или пистолетным выстрелом, но когда они следуют за более громким звуком, как это и бывает в действительности, то мы их совершенно не замечаем. Не в этом ли кроется главная причина того, что слепые получают от эхо меньше сведений, нежели это теоретически возможно? Если это так, то нель­зя ли разработать какое-нибудь устройство, преодолеваю­щее это затруднение? Ответа на все эти вопросы никто еще пока дать не может, и здесь снова подтверждается избитая истина, что ни одну область науки нельзя считать полностью исследованной или законченной. Быть может, у кого-нибудь из читателей возникнут новые идеи и он найдет возмож­ным добиться новых успехов в решении задачи ориентиров­ки слепых людей. Только потому, что пока еще не удалось найти такого решения, не следует отказываться от новых попыток, особенно когда возможная польза для блага чело­века так велика.