211service.com
Słyszenie tego, co chcemy słyszeć
Powiedz zwierzę. Teraz powiedz pat. Słyszysz różnicę? Oczywiście. Teraz powiedz jeden w połowie między tymi dwoma. Nie możesz tego zrobić? A może po prostu nie słyszysz, że to robisz?
Od lat sześćdziesiątych naukowcy zajmujący się mową wiedzieli, że chociaż możliwe jest wytworzenie dźwięków, które są akustycznie w połowie między dwiema rozpoznawanymi samogłoskami, mówcy nigdy nie słyszą ich w połowie – postrzegają je jako jedną lub drugą. Nawet kiedy ludzie słuchają serii syntetycznych samogłosek, przechodzących w równych krokach akustycznych między, powiedzmy, klepnięcie i zwierzę, słyszą serię klepnięć, po których następuje seria zwierząt domowych. Teraz naukowcy z MIT i innych placówek budują teorie wyjaśniające to zjawisko, zwane percepcją kategoryczną, aby mogli lepiej zrozumieć, jak słyszymy mowę. Takie badania mogą mieć wpływ na naukę drugiego języka, a nawet pomóc komputerom lepiej nas zrozumieć.
Ta historia była częścią naszego wydania z kwietnia 1997 r.
- Zobacz resztę numeru
- Subskrybuj
Powszechnie wiadomo, że nasza zdolność do rozróżniania różnych wersji tej samej samogłoski nie jest jednakowa dla wszystkich stopni tej samogłoski. Niektórych trudniej odróżnić od sąsiadów niż innych. Badacze uważają, że różnice w naszej wrażliwości na niewielkie różnice akustyczne między dźwiękami mowy mogą pomóc nam kategoryzować i interpretować dźwięki naszych języków ojczystych.
Louis Braida, profesor w Sensory Communication Group w MIT’s Research Laboratory of Electronics (RLE), postanowił zmapować wrażliwość rodzimych użytkowników języka na angielskie samogłoski. Kiedy zapytał badanych, czy potrafią odróżnić nieco inne samogłoski, stwierdził, że zdolność rozróżniania jest najwyższa nie między najdoskonalszym przykładem każdej samogłoski a jej najbliższymi sąsiadami, ale między przykładami w pobliżu granic kategorii, gdzie jedna samogłoska znajduje się na granicy bycie postrzeganym jako inna samogłoska. We wcześniejszych badaniach Braida i jego kolega Nathaniel Durlach odkryli podobny wzorzec wrażliwości ludzi na zmiany głośności. Zgodnie z oczekiwaniami, badanym trudniej było odróżnić pary słabych tonów niż pary tonów głośnych. Ale uzyskali wzrost czułości, porównując subtelnie różne przykłady na krańcach zestawu tonów, wokół najgłośniejszych lub najcichszych przykładów. Byli najmniej wrażliwi na zmiany kwadratowe w środku zakresu.
Braida teoretyzuje, że ludzie kategoryzują dźwięki, szacując, jak daleko każdy jest pod względem akustycznym od tego, co nazywa zakotwiczeniami percepcyjnymi – zapadającymi w pamięć bodźcami zlokalizowanymi na obrzeżach szeregu przykładów. Aby rozeznać, gdzie konkretna samogłoska wypada w stosunku do ekstremów, mierzysz różnicę z każdej kotwicy za pomocą „linijki percepcyjnej”, która mierzy w jednostkach tylko zauważalnej różnicy. Jednak im dalej samogłoska znajduje się od kotwicy, tym bardziej rozmyta staje się linijka i mniej dokładnie odbierany jest dźwięk. Dla Braidy niedoskonałość linijki odpowiada ograniczeniom naszej podstawowej zdolności rozdzielczości słuchowej.
Według Patricii Kuhl, profesor na Wydziale Mowy i Nauk o Słuchu na Uniwersytecie Waszyngtońskim, na postrzeganie kategoryczne mogą mieć również wpływ nasze języki ojczyste. Używając prawie 100 zsyntetyzowanych wersji konkretnej samogłoski-długo- i dźwięk, jak w Pete -Kuhl poprosił badanych o ocenę każdej próbki w skali od jednego do siedmiu. Określony obszar przestrzeni samogłoskowej, jeśli wolisz, słodki punkt, konsekwentnie uzyskiwał najlepsze oceny. Kuhl nazywa ten region prototypem. Podobnie jak Braida odkryła, że wrażliwość słuchaczy na różnice jest najniższa w tym środkowym regionie i najwyższa na skrajach zakresu. Przypisuje tę zmienność efektowi magnesu percepcyjnego w środkowym regionie. Prototyp wydaje się działać jak magnes dla innych dźwięków z tej kategorii, mówi Kuhl. Wydaje się, że percepcyjnie „przyswaja” pobliskie dźwięki, co utrudnia ludziom usłyszenie jakichkolwiek różnic między prototypem a innymi dźwiękami.
Natura kontra wychowanie
Kuhl wierzy, że szczególny status samogłosek prototypowych odciska się na naszych umysłach we wczesnym okresie życia. Badania przeprowadzone na amerykańskich i szwedzkich dzieciach przez Janet Werker, profesor psychologii na Uniwersytecie Kolumbii Brytyjskiej, sugerują, że w wieku 10 lub 12 miesięcy niemowlęta tracą zdolność słyszenia różnic, które nie występują w ich ojczystym języku. Na podstawie takich badań Kuhl wnioskuje, że percepcja kategoryczna ma komponent wyuczony: ludzie posługujący się różnymi językami ojczystymi mają różne prototypy swoich samogłosek, a co za tym idzie, różne granice i różne regiony wrażliwości.
W jakim stopniu postrzeganie kategoryczne jest wyuczone, w przeciwieństwie do percepcji wrodzonej, nie zostało jeszcze ustalone, ale wiedza o tym, jak powstaje to zjawisko, może potencjalnie zaowocować lepszymi systemami rozpoznawania mowy. Zaletą, jaką wydaje się dawać ludziom postrzeganie kategoryczne, jest to, że pomaga nam zmniejszyć wpływ zmienności mowy. Słuchacze, mówi Kuhl, muszą być w stanie kategoryzować lub „renderować ekwiwalentne” dźwięki wydawane przez różnych ludzi, nawet jeśli są one bardzo różne akustycznie. Jednak zmienność jest problemem dla systemów rozpoznawania mowy: na przykład silne akcenty mogą sprawić, że niektóre słowa staną się niezrozumiałe dla maszyn. Kenneth Stevens, który kieruje Grupą Komunikacji Mowy w RLE w MIT i którego zainteresowania badawcze obejmują rozpoznawanie mowy, uważa, że komputery można zaprogramować tak, aby zwracały mniejszą uwagę na szczegóły, których ludzie nie zauważają. Projekt systemów rozpoznawania mowy, mówi, powinien uwzględniać fakt, że ludzki układ słuchowo-mózgowy jest z natury wrażliwy na pewne atrybuty dźwięków w mowie, a nie na inne.
Zrozumienie delikatnie warstwowej struktury naszej zdolności postrzegania mowy może również dać wgląd w nauczanie i uczenie się języków obcych. Ta sama kategoryczna percepcja, która znieczula nas na pewne różnice fonetyczne w naszych językach ojczystych, może zmniejszyć naszą wrażliwość na kluczowe różnice w innych językach. Jak napisał Kuhl: Kategorie fonetyczne języka ojczystego są analogiczne do sita percepcyjnego… . Jednostki fonetyczne nowo nabytego języka muszą przejść przez sito, czyniąc rozróżnienia w nowym języku niezauważalne. Być może dlatego osoby mówiące np. po japońsku mają problem ze słyszeniem l/r rozróżnienie w języku angielskim: pierwowzór, do którego się dostrojono, znajduje się gdzieś pomiędzy dwiema spółgłoskami. Wyraźne szkolenie w zakresie słuchania takich rozróżnień może pomóc uczącym się drugiego języka skuteczniej przyswoić nowy akcent. Dalsze badania mogą dać nam lepsze wyobrażenie o tym, jak dobrze można oczekiwać, że dorośli imigranci będą uczyć się nowych języków.