Некоторые принципы обработки сигналов слуховой системой.
Некоторые принципы обработки сигналов слуховой системой.
Н.Г. Бибиков
Обзор современного состояния вопроса о принципах кодирования звуков в слуховой системе человека. Подчеркивается, что после преобразования в улитке внутреннего уха сигнал может передаваться только импульсной активностью волокон слухового нерва. Для кодирования особенностей звука в значительном частотном и динамическом диапазонах требуется статистическая независимость импульсации разных волокон. Во многом именно обеспечению такой независимости служит сложный механизм частотного анализа во внутреннем ухе, а также специфическая система синаптической передачи между внутренней волосковой клеткой и связанными с ней волокнами слухового нерва. Эта передача осуществляется с добавлением шумовой составляющей, независимой для разных синапсов. Последнее свойство позволяет сохранить в импульсации популяции волокон информацию о временных интервалах, существенно меньших длительности отдельного импульса волокна. На следующих этапах слухового пути эта информация обрабатывается несколькими различными методами при резком увеличении числа элементов анализа. Начиная со слухового центра среднего мозга, все большее значение приобретает пластичность нервной ткани. Фактически каждая нервная клетка становится самообучающимся элементом, в которой характер преобразования сигнала определяется предшествующим опытом. Обсуждается экспериментальная база, служащая для обоснования высказанных положений.
Показать АннотациюПериферические основы слухового распознавания изменений интенсивности импульсных звуков, предъявляемых в тишине и после воздействия шума
Периферические основы слухового распознавания изменений интенсивности импульсных звуков, предъявляемых в тишине и после воздействия шума
Л.К. Римская-Корсакова
Причины ухудшения и облегчения распознавания изменений интенсивности коротких высокочастотных звуков (импульсов), предъявляемых в тишине в шуме и после действия шума, анализировали путем сравнения результатов модельных и психоакустических экспериментов. В модельном эксперименте изучали особенности периферического кодирования изменений интенсивности импульсов; искали условия, в которых реакция ансамбля может сохранять информацию об амплитудно-временной структуре, анализировали статистические характеристики реакций ансамбля волокон слухового нерва, вызванные в ответ на действие импульсов и звуковых комплексов «шумовой маскер - импульс». Под кодированием понимали преобразование синаптических потенциалов в последовательность потенциалов действия, сгенерированных волокнами слухового нерва. Моделирование показало, что изменение уровня маскера приводит к изменению свойств кодирования импульс, и звукового комплекса. Слуховые эксперименты показали, что эффекты облегчения распознавания возникают, если импульс средней интенсивности предъявляли вместе или после маскера, уровень которого соответствовал порогу маскировки. При задержке импульса относительно маскера в 50-60 мс, увеличение уровня последнего сопровождалось чередованием эффектов облегчения и ухудшения распознавания изменений интенсивности импульсов. Данные моделирования позволяют объяснить обнаруженные эффекты облегчения с точки зрения изменчивости свойств временного периферического кодирования импульсов и звуковых комплексов.
Показать АннотациюЭксперимент по исследованию коммуникации китообразных
Эксперимент по исследованию коммуникации китообразных
М.П. Иванов, Е.В. Дроган
Развитие исследований по акустической коммуникации китообразных переходит порог от процесса накопления эмпирических данных к прямому эксперименту. Проведен анализ эмоциональных сигналов афалины и белухи, которые представляют собой пачки коротких импульсов длительностью от 80 до 600 мс с неэквидистантной последовательностью импульсов в диапазоне от 1.8 до 6 мс. Широкополосная регистрация эмоциональных сигналов белухи показала, что спектральная плотность зарегистрированных импульсов достигает 500 кГц и более, что противоречит известной частотно-пороговой характеристике приемной системы зубатых китов.
Показать АннотациюСоздание базы данных акустических сигналов морских млекопитающих
Создание базы данных акустических сигналов морских млекопитающих
А.А. Ульянов, М.П. Иванов
Новые многоканальные комплексы регистрации биоакустической активности морских млекопитающих на цифровой носитель значительно расширили возможности исследователя. При планировании современного лабораторного эксперимента или проведении этолого-акустических наблюдений в открытом море необходимо позаботиться о хранении и дальнейшей обработке информации, полученной в условиях полевых измерений. База данных предназначена для систематизации результатов измерений, хранения и минимизации больших объемов гидроакустической информации, а также последующего ее использования в вычислительных экспериментах.
Показать АннотациюБаза данных звучащей русской речи как инструмент изучения интерференции артикуляторных моделей различных языков
База данных звучащей русской речи как инструмент изучения интерференции артикуляторных моделей различных языков
С.А. Крейчи, Г.Е. Кедрова, Ф.О. Байрамова, С.Б. Потёмкин4, О.Е. Фролова
Интерференция артикуляторных моделей различных языков является существенным препятствием для овладения безакцентным иноязычным произношением. База данных звучащей русской речи, разрабатываемая в Лаборатории фонетики и речевой коммуникации филологического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова, включает две однотипно организованные части: орфоэпически правильное произношение и русское произношение с акцентом: образцы, записанные от носителей разных языков мира (чтение изолированных слов и предложений, неподготовленные высказывания). Многообразие позиций органов артикуляции, необходимых для формирования звуков, нормативных для разных языков, можно представить как межъязыковое пространство артикуляторных поз, в котором эти позы могут совпадать или не совпадать при произнесении русских слов, что требует перестройки всей артикуляторной базы родного языка для овладения безакцентным произношением на русском языке. Ключевые слова: иноязычный акцент, русский язык, интерференция, база данных. УДК: 1751. PACS: 43.70.Jt.
Показать АннотациюИнформационная модель слухового восприятия
Информационная модель слухового восприятия
В.Е. Гай, Н.В.Гай, О.А. Яковлев, В.Г. Сажин
В работе описывается предлагаемая модель информационных преобразований, проходящих в слуховой системе. Проводятся аналогии между процессами преобразования информации в слуховой системе и предлагаемой моделью. Указанная модель строится на принципах теории активного восприятия (ТАВ), предложенной для моделирования информационных процессов в системе зрительного восприятия. На основе предложенной модели создано несколько методов обработки звуковых сигналов: метод вычисления частоты основного тона голоса человека, метод выделения полезного сигнала. Проведённые экспериментальные исследования подтвердили эффективность предложенных методов.
Показать АннотациюИзучение электродинамических характеристик спиралеобразной микроволновой ректенны
Изучение электродинамических характеристик спиралеобразной микроволновой ректенны
К.Т.Ч. Ву, Р.В. Егоров, В.Л. Саввин, Д.А. Михеев
Работа посвящена изучению свойств микроволновой ректенны, состоящей из спиралеобразной антенны, настроенной на резонансную частоту 10 ГГц, и полупроводникового диода. Показано, что разработанная ректенна имеет круговую диаграмму направленности для широкого диапазона углов места.
Показать АннотациюКраевые моды в ограниченной двумерной фотонно-кристаллической структуре из малых плазмонных частиц и их взаимодействие с волнами внутри структуры
Краевые моды в ограниченной двумерной фотонно-кристаллической структуре из малых плазмонных частиц и их взаимодействие с волнами внутри структуры
Ю.Н. Барабаненков$^{1}$, М.Ю. Барабаненков$^{2}$
Рассматриваются специфические оптические собственные моды конечных кластеров металличе- ских наночастиц с плазмонным резонансом и передача возбуждения по линейной цепочке частиц между кластерами. Представлены простые аналитические и физически наглядные результаты для решения проблемы возбуждения коллективных мод в двумерном кольцевом кластере и проблемы передачи возбуждения вдоль одномерной линейной системы взаимодействующих малых плазмон- ных сферических частиц. Результаты получены с помощью системы уравнений для самосогла- сованных токов, возбуждаемых падающим электромагнитным полем в частицах. Для кольцевого кластера частиц матрица взаимодействия их токов обладает при определенных условиях такими благоприятными свойствами, которые позволяют немедленно выписать аналоги собственных мод Блоха с соответствующими собственными частотами и их полуширинами. Более того, получены простые аналитические выражения для фактора взаимодействия между внутренней частью конеч- ной квадратной решетки частиц и ее граничной частью. Рассмотрение линейной системы частиц производится в приближении взаимодействия ближайших соседей, что делает линейную систе- му подобной электрическому фильтру. Получены простые аналитические выражения для степени экстинкции передачи возбуждения токов в зависимости от числа частиц системы, их параметра упаковки и близости частоты излучения к резонансной частоте фильтрации системы.
Показать АннотациюНелинейные волны в микротрубочках аксонов нервных клеток
Нелинейные волны в микротрубочках аксонов нервных клеток
А.Н. Бугай$^1$, С. Здравкович$^2$
Рассмотрены нелинейные волны в микротрубочках, являющихся структурным элементом клеток живых организмов. Исследованы различные типы солитонных решений, описывающих согласован- ное распространение поляризации и деформации в локальном структурном переходе в микротру- бочке.
Показать АннотациюS–поляризованный спектр одномерного фотонного кристалла с анизотропным дефектным слоем нанокомпозита
S–поляризованный спектр одномерного фотонного кристалла с анизотропным дефектным слоем нанокомпозита
С.Я. Ветров$^{1,2}$, П.С. Панкин$^3$, И.В. Тимофеев$^{1,2}$
Исследованы спектральные свойства одномерного фотонного кристалла с дефектом структуры, в качестве которого рассмотрен слой анизотропного нанокомпозита, внедренного между двумя многослойными диэлектрическими зеркалами. Выявлен ряд важных особенностей в спектре про- пускания фотонного кристалла.
Показать Аннотацию