Физиология речи. Восприятие речи человеком - Чистович Л.А.
Скачать (прямая ссылка):
Рис. 8.5. Амплитудная характеристика модели I в установившемся режиме. По [462].
По оси абсцисс — интенсивность входного сигнала (в дБ) от условно принятого порога по оси ординат ¦— выходная плотность импульсации.
Нелинейность блока 1 описывается уравнениями у = \\ +0.5 lg—) при і > 20,
У = х при 0 < х < хф (3)
у = 0 при х < 0,
однако для качественного сравнения моделей конкретный вид нелинейности не имеет значения. Существенно только, что для достаточно большого диапазона входных сигналов зависимость у(х) мало отличается от линейной.
Амплитудная характеристика обоих вариантов модели III для момента включения определяется только безынерционной нелинейностью блока I. В установившемся режиме для варианта А g=yl{a-\- ?z/), т. е. имеет место сильная компрессия сигнала с насы-
2! 5
щением (при $у^>я Амплитудная характеристика ва-
рианта Б в установившемся режиме при надлежащем подборе постоянных совпадает с амплитудной характеристикой варианта А.
Для выбора между вариантами А к Б был определен для обоих вариантов аналитический вид зависимостей Рт1Р„ (см. раздел 8.2) от длительности маскера и интервала между маскером и тестирующим сигналом. Оказалось, что экспериментальные данные хорошо согласуются с вариантом А и не согласуются с вариантом Б.
Модель I основана на «физиологических» представлениях о преобразовании движения базилярной мембраны в плотность импуль-сации в волокне слухового нерва. Преобразование осуществляет
Рис. 8.6. Блок-схема вариантов А и Б модели III. По [162]. Обозначения ом. в тексте.
некоторая гипотетическая «волосковая клетка» со следующими свойствами:
1) в волосковой клетке генерируются с постоянной частотой "[• некоторые электрохимические «кванты»;
2) кванты исчезают, вызывая нервный импульс, с частотой, пропорциональной числу квантов п и зависящей от входного сигнала функции «проницаемости»,
У = Уо
(4)
где х — входной сигнал (х==1 соответствует уровню звукового давления примерно 30 дБ), у0 — константа, связанная со спонтанной активностью нервного волокна;
3) кроме того, кванты исчезают, не вызывая импульса, с частотой Ьп, где 8 — константа.
Таким образом, выходная плотность импульсации в модели I
е = пу,1 (5)
а п определяется дифференциальным уравнением
л = •*( — пу — п5. л (6)
Амплитудная характеристика модели I в установившемся режиме без учета входной нелинейности имеет такой же вид, как амплитудная характеристика модели III:
у
216
Амплитудная характеристика модели I для момента включения определяется только входной безынерционной нелинейностью, т. е. для достаточно больших интенсивностей входного сигнала амплитудная характеристика линейна.
Если сравнить уравнения (5) и (6) с уравнениями (2), легко видеть, что модель I совпадает с вариантом Б модели III; количество квантов п в модели I играет роль переменного коэффициента передачи. Модели отличаются только видом входной нелинейности. Это значит, что модель I, так же как вариант Б модели III, несовместима с экспериментальными данными по остаточной маскировке.
К группе моделей с переменным коэффициентом передачи относится также модель V, блок-схема которой показана на рис. 8.7. Здесь блок 1 — блок переменного коэффициента передачи, блок 2 — инерционное звено. I. порядка,
Рис. 8.7. Блок-схема модели V. По [М8].
Обозначения см. в тексте.
х — входной сигнал, г — выходной [сигнал блока 2, g — выходной сигнал модели.
Модель описывается уравнениями:
rfJt¦r = g — g0 ири g-g0>0, хг + г = 0 ири ? — ?0 < 0, к = е-°г,
где х и а — константы.
Для построения модели были использованы данные по остаточной маскировке, но, к сожалению, только те из них, в которых маскер имел большую интенсивность (не менее 80 дБ) и большую длительность (не менее 300 мс) [12°- 477' 549]. Как уже говорилось выше, такие данные малопригодны для моделирования быстрого компонента адаптации.
Модель V, как и остальные модели с переменным коэффициентом передачи, качественно воспроизводит эффект адаптации и позволяет получить узкий динамический диапазон выходного сигнала в установившемся режиме.
Однако все эти модели не согласуются с новыми электрофизиологическими данными, полученными Смитом [471]. Очевидно, что в любой модели с управляемым коэффициентом передачи реакция на приращение входного сигнала должна уменьшаться при увеличении промежутка времени Т между началом сигнала и подачей приращения, так как коэффициент передачи со временем умень-
217
Рис. 8.8. Огибающие стимулов (А) и постстимульных гистограмм (Б) при исследовании ответов на приращении. По [4П].
Обозначения ем. в тексте.
ж-
200
h
WO
|-1_-1_I_I_1__
О 10 20 30 40 50 Т,мс
Рис. 8.9. Зависимость ответа (ДД) на приращение от величины задержки (Т) при ?„=15 дБ, АБ=21 дБ. По [471].
По оси абсцисс — величина задержки; по оси ординат — величина ответа на приращение.
300-
Рис. 8.10. Зависимости ответов (ДД) на приращения от интенсивности пьедестала (Бр) при Д?=6 дБ. По I*?1].
По оси абсцисс — интенсивность пьедестала; по оси ординат*— величина ответа на приращение. Параметр кривых — задержка приращения относительно начала стимула:
