Проблеме интерпретирования речи через другое чувство, кроме слуха, как, например, через чувство осязания, можно дать следующее объяснение с точки зрения языка. Как мы говорили, можно грубо различить три ступени в языке и два промежуточных преобразования между внешним миром и субъективным приемом информации. Первую ступень составляют акустические символы, физически представляющие собой вибрацию воздуха; вторая, или фонетическая, ступень – это различные явления, возникающие во внутреннем ухе и связанных с ним частях нервной системы; третья, или семантическая, ступень представляет собой передачу этих символов смысловому опыту.
У глухого имеются первая и третья ступени, но вторая ступень отсутствует. Однако вполне можно представить, что мы можем заменить вторую ступень ступенью, обходящей чувство слуха и проходящей, например, через чувство осязания. Здесь преобразование первой ступени в новую вторую ступень осуществляется не заложенным в нас физико-нервным аппаратом, а искусственной, созданной человеком системой. Преобразование новой второй ступени в третью ступень прямо недоступно нашему наблюдению, однако оно представляет собой образование новой системы привычек и реагировании, подобных тем, какие мы вырабатываем у себя, когда учимся управлять автомобилем. В настоящее
[с.173]
время состояние нашего аппарата следующее: переход от первой к новой второй ступени вполне находится под контролем, хотя и имеются некоторые технические трудности, которые следует еще преодолеть. Мы проводим исследования процесса научения, то есть перехода от второй ступени к третьей; и, по нашему мнению, результаты этих исследований являются чрезвычайно обнадеживающими. Лучший результат, который мы можем пока показать, состоит в том, что при наученном словарном запасе в двенадцать простых слов в восьмидесятикратных случайных повторениях было сделано только шесть ошибок.
В нашей работе мы должны всегда помнить о ряде обстоятельств. Первым из этих обстоятельств, как мы сказали, является тот факт, что слух не является единственным чувством сообщения, но что он такое чувство сообщения, которое находит свое главное применение в установлении
en rapport
с другими индивидуумами. Слух также представляет собой чувство, соответствующее некоторой коммуникативной деятельности с нашей стороны, а именно деятельности речи. Использование слуха в других отношениях также имеет важное значение, как, например, восприятие звуков природы и наслаждение музыкой, однако это использование не столь важно, чтобы мы рассматривали человека глухим в социальном отношении, если он участвует в обычном сообщении между людьми посредством речи и не использует слух в других отношениях. Иначе говоря, слух обладает тем свойством, что если мы лишены всякого использования слуха, кроме использования его для связи посредством речи с другими людьми, то мы тем не менее испытывали бы неудобства и от этого минимального недостатка.
Имея перед собой цель протезирования органов чувств, мы должны рассматривать весь речевой процесс как целое. Насколько это важно, становится сразу очевидным, когда мы рассматриваем речь глухонемого. Для большинства глухонемых обучение чтению движения губ не является ни невозможным, ни чрезмерно трудным делом, и глухонемой может достичь вполне удовлетворительного результата в умении воспринимать речевые сигналы от других. С другой стороны, за очень небольшим исключением, что является результатом лучшего и более раннего обучения, огромное большинство глухонемых, хотя они могут научиться использовать сноп губы и рот для произведения звуков,
[с.174]
делают это с такой причудливо комической и неприятной интонацией, которая представляет собой очень неэффективную форму посылки сигнала.
Трудность заключается в том, что для глухонемых акт разговора разорван на две совершенно отдельные части. Мы можем очень легко создать подобную ситуацию для нормального человека, если дадим ему такую телефонную систему связи с другим лицом, где его собственная речь не передается телефоном к его собственным ушам. Создать такие передаточные системы с глухим микрофоном не представляет труда, и эти системы действительно рассматривались телефонными компаниями и были отвергнуты только потому, что они вызывают страшное чувство расстройства, обусловленное, в частности, незнанием того, в какой степени голос передается линией. Люди, пользовавшиеся системой этого рода, всегда были вынуждены кричать в полную силу своего голоса, чтобы быть уверенными, что их сообщение услышано на другом конце линии.
Вернемся теперь к обычной речи. Мы видим, что процессы речи и слуха никогда не разделены у нормального человека, но что само обучение речи обусловлено тем обстоятельством, что каждый индивидуум слышит то, что он говорит. Для получения лучших результатов недостаточно, чтобы человек с большими перерывами слышал то, что он говорит, и чтобы он заполнял эти интервалы, прибегая к своей памяти. Хорошее качество речи может быть получено только в том случае, когда она подвержена постоянному контролированию и самокритике. В любом вспомогательном аппарате для совершенно глухих должен учитываться этот факт, и, хотя этот аппарат может фактически воздействовать на другой орган чувств, как, например, на органы осязания, а не на отсутствующее чувство слуха, он должен иметь сходство с электрическими слуховыми аппаратами наших дней по своей портативности, а также в том, что его можно постоянно носить с собой.
Дальнейшая теория протезирования органа слуха зависит от объема информации, эффективно используемой при слушании. Самый грубый расчет этого объема позволяет оценить максимум, который возможно передать через диапазон звука частотой в 10 000 герц и диапазон амплитуды в 80 децибелов. Однако такое напряжение связи, хотя оно показывает максимум того, что вполне могло бы выполнить ухо, является слишком большим, чтобы
[с.175]
представлять передаваемую речью эффективную информацию. Во-первых, речь, передаваемая через телефон, не влечет за собой передачу звуков более чем в 3000 герц, амплитудой, очевидно, не больше 5–10 децибелов; однако даже здесь, несмотря на то, что мы не преувеличиваем диапазона передаваемых уху звуков, мы сильно преувеличиваем диапазон используемых ухом и мозгом звуков для воспроизведения членораздельной речи.
Мы отмечали, что самой лучшей работой, проделанной в области оценки объема информации, является работа над “вокодером” в лабораториях “Bell telephon company”. Эту работу можно использовать для демонстрации того, что если человеческая речь правильно разделена не более чем на пять частотных полос и если эти полосы детектированы таким образом, что воспринимается только их оболочка или внешние формы, и если они используются для модулирования совершенно произвольных звуков в пределах их диапазона частоты, тогда, если эти звуки в конце концов сложить, первоначальная речь опознается как речь, и притом почти как речь отдельного лица. Тем не менее объем использованной или неиспользованной возможной переданной информации сокращается не больше чем до одной десятой или одной сотой имевшейся в наличии первоначальной потенциальной информации.
Когда мы проводим различие между использованной и неиспользованной информацией в речи, то мы проводим различие между максимальной кодирующей мощностью речи, воспринятой ухом, и между максимальной мощностью, проникающей через каскадную сеть последовательных ступеней, состоящих из уха и мозга. Первая мощность имеет отношение только к передаче речи через воздух и через промежуточные приборы, подобные телефону, завершаемые самим ухом, а не каким-либо иным аппаратом в мозгу, используемым для понимания речи. Вторая мощность относится к передаче энергии всего комплекса “воздух-телефон-ухо-мозг”. Конечно, могут иметься более тонкие оттенки модуляций, которые не проходят через данную всеохватывающую передаточную систему узкой полосы частот; и трудно оценить объем потерянной информации, передаваемой этими оттенками, однако этот объем, по-видимому, является сравнительно небольшим. Такова идея “вокодера”. Предыдущие технические оценки информации были неполны, так как они игнорировали
[с.176]
конечный элемент цепи, идущей от звуковых колебаний воздуха к мозгу.
Используя другие чувства глухого, мы должны иметь в виду, что за исключением зрения все другие чувства более низкого качества по сравнению со слухом и передают меньше информации за единицу времени. Единственный способ, которым мы можем заставить такое менее совершенное чувство, как осязание, работать с максимальной эффективностью, состоит в том, чтобы посылать через него не всю информацию, которую мы получаем через слух, а отредактированную часть тех звуковых комбинаций, которые пригодны для понимания речи. Иначе говоря, мы заменяем часть функции, выполняемой обычно корой головного мозга после получения звука, фильтруя нашу информацию до того, как она проходит через осязательные рецепторы. Таким образом, мы передаем часть функции коры головного мозга искусственной внешней коре. Способ, каким мы осуществляем это в рассматриваемом нами аппарате, состоит в разделении частотных полос речи как в “вокодере” и затем – после того, как они были использованы для модулирования колебаний, имеющих частоту, легко воспринимаемую кожей, – в передаче этих различных детектированных полос в пространственно разделенные области осязания. Например, пять частотных полос можно соответственно послать к большому пальцу и четырем другим пальцам одной руки.
Это помогает уяснить нам основные принципы аппарата, необходимого для приема понятной речи через звуковые колебания, преобразованные электрически в осязание. Мы уже достаточно продвинулись вперед на этом пути и знаем, что формы значительного количества слов достаточно отличаются друг от друга и достаточно стойки у ряда говорящих людей, чтобы их можно было распознать без большой речевой тренировки. Исходя из этого, основным направлением исследования должно быть более тщательное обучение глухонемых распознанию и воспроизведению звуков. С технической точки зрения перед нами встанут серьезные проблемы, связанные с портативностью аппарата и сокращением потребляемой им энергии без нанесения у