 |
 |
 |
 |
|
 |
 |
взаимодействия психологического и биологического подходов к проблеме. В рамках трихроматической
теории было выдвинуто предположение, что существуют три типа цветовых рецепторов, и в
последующих биологических исследованиях было установлено наличие в сетчатке колбочек трех типов.
В теории оппонентных цветов было высказано предположение о существовании в зрительной системе
элементов другого рода, и в дальнейшем биологи нашли цветооппонентные клетки в таламусе. Более
того, для успешной интеграции этих двух теорий требовалось, чтобы трихроматические клетки
поставляли информацию цветооппонентным клеткам, — и это также подтвердилось в последующих
биологических исследованиях. Так что во многих случаях проблемная работа на психологическом
уровне указывала путь к биологическим открытиям. Неудивительно, что многие ученые приняли анализ
цветового зрения в качестве прототипа для анализа работы других сенсорных систем.
Слух
Так же как и зрение, слух является важнейшим средством получения информации об окружении.
Для многих из нас это основной канал коммуникации и средство передачи музыки. Как мы увидим, все
это возможно благодаря тому, что небольшие изменения звукового давления приводят в колебательное
движение мембрану внутреннего уха.
Мы будем рассматривать слух по тому же плану, что и зрение. Сначала мы рассмотрим природу
физического стимула, к которому чувствителен слух, потом опишем слуховую систему, уделив особое
внимание преобразованиям в рецепторах, и наконец обратимся к кодированию интенсивности и
качества звука слуховой системой.
Звуковые волны
Звук возникает вследствие движения или вибрации объекта,
— например, когда ветер дует
сквозь ветви деревьев. Когда что-либо движется, молекулы находящегося впереди воздуха сжимаются.
Эти молекулы толкают другие молекулы и затем возвращаются в исходное положение. Так волна
меняющегося давления (звуковая волна) передается по воздуху, хотя отдельные молекулы воздуха
далеко не уходят. Эта волна аналогична ряби на поверхности пруда, когда туда бросают камень.
Звуковую волну можно описать графиком давления воздуха в зависимости от времени. График
давления в зависимости от времени для одного из видов звука показан на рис. 4.23. На нем
представлена синусоидальная волна (названная так потому, что она аналогична синусоидальной
функции в математике). Звук, соответствующий синусоидальной волне, называется чистым тоном.
Такие звуки важны для анализа слуха, потому что более сложные звуки можно разложить на чистые
тона, т. е. на ряд различных синусоидальных волн. Чистые тона определяются двумя параметрами, от
которых зависит их ощущение человеком. Один параметр — это частота тона. Частота тона — это
количество колебаний за одну секунду (или герц), т. е. частота, с которой молекулы двигаются туда-
сюда (см. рис. 4.23). Частота — основа воспринимаемой высоты тона, одного из наиболее
примечательных качеств звука.
Рис. 4.23. Чистый тон. Вибрирующий камертон создает последовательность волн сжатия и
расширения воздуха, подчиняющихся синусоидальному закону. Такой звук называется чистым тоном.
