Распознавание человеком разных типов звуковых сигналов, издаваемых обезьянами (Cebus сapucinus)4
Несмотря на то что человек постоянно встречается со звуками, издаваемыми животными, и широко использует распознавание этих звуков в своей жизни, методы научного изучения распознавания подобных звуков до сих пор не разработаны. Между тем этот вопрос представляется существенным как для характеристики структуры звуковой среды, важнейшим компонентом которой являются звуки, издаваемые животными, так и особенно для изучения эволюции функции звуковой коммуникации в животном мире, высшим уровнем которой является речь человека. Одновременно исследование издаваемых животными звуков существенно с общей психофизиологической точки зрения для всего вопроса распознавания человеком сложных звуков, характеризуемых некоторым множеством физических параметров. Биоакустические сигналы представляют собой частный случай подобных сложных звуков; их физическая структура определяется свойствами биологических звукоизлучающих аппаратов, что в первую очередь выражается в наличии временного членения. Эта сторона вопроса рассматривалась уже ранее в работах лаборатории, связанных с электрофизиологическим исследованием характеристик слуховой системы млекопитающих [Гершуни, 1973; Гершуни, Вартанян, 1975].
Первой задачей исследования, начатого нами в 1973 году [Гершуни и др., 1975], являлась разработка приемов качественной и количественной оценок распознавания человеком сигналов, издаваемых животными.
В качестве биоакустических сигналов, подлежащих распознаванию, был избран набор звуков, издаваемых обезьянами в различных условиях их поведения [Фирсов, 1954; Мальцев, 1970]. Выбор этих биоакустических сигналов представляется выгодным по следующим соображениям:
1) звуки, издаваемые капуцинами в разных поведенческих ситуациях, хорошо разделяются по своим физическим характеристикам на ряд отличных групп;
2) частотный состав этих звуков, значимый по амплитуде, лежит в пределах от 100 до 6–8 кГц, то есть в пределах частот, к которым ухо человека достаточно чувствительно;
3) звукоизлучающий аппарат капуцинов, как и других обезьян, имеет много общих черт с голосовым аппаратом человека.
Это позволяет делать определенные заключения о работе звукоизлучающих органов у обезьян, пользуясь физическими характеристиками издаваемых звуков и данными строения этих органов [Zhinkin, 1963; Lieberman, 1968], опираясь на хорошо изученные явления речеобразования у человека [Фант, 1964].
Как было описано в предыдущих работах лаборатории [Мальцев, 1970; Гершуни, Мальцев, 1970], наблюдаемый в различных поведенческих ситуациях набор звуков у капуцинов мог быть разбит на восемь типов; критерием, используемым для классификации звуков, служило соотношение трех родов явлений:
1) поведенческой ситуации, в которой наблюдались данного рода звуки;
2) опознания сигналов человеком (экспериментатором) как относящихся к данной поведенческой ситуации (то есть отнесение их к определенной категории);
3) установление физических параметров сигналов (временных и спектральных), характерных для данной поведенческой ситуации.
Результаты опознания этих звуков экспериментатором, необходимые для классификации сигналов, выражали деятельность человека в его естественной жизни. Сама по себе эта деятельность не служила предметом исследования; характерной для нее была достаточно большая длительность периода обучения (несколько месяцев); по существу это была деятельность, подобная той, которая характеризует работу натуралиста или охотника, постепенно обучающегося восприятию и опознаванию звуков животных и соотношения их к определенным условиям поведения, в которых эти звуки издаются.
В экспериментах по исследованию набора звуков капуцинов людьми, никогда не слышавших подобных звуков, полностью исключались сведения о поведенческом значении различных групп сигналов. Таким образом, условия опознания звуков в этих психофизиологических экспериментах значительно отличались от опознания звуков, осуществляемых в условиях естественного наблюдения за поведением животных.
Методика
Переход от магнитных записей звуков, издававшихся в различных поведенческих ситуациях капуцинами, к выборочным записям (монтажам), которые предъявлялись испытуемым, осуществляли с помощью перезаписи на магнитофон МЭЗ-28А. Исходной для этих монтажей являлась запись ста сорока звуков самца капуцина, которые были разбиты на восемь типов; согласно ранее принятой классификации, эти типы сигналов получили следующие наименования: ориентировочный, приветственный, призывный, оборонительный, угрозы, агрессии, пищевой длинный, пищевой короткий [Мальцев, 1970; Гершуни, Мальцев, 1970]. Было изготовлено два варианта монтажей, которые использовались при двух отличительных процедурах опознания их человеком. Эти монтажи воспроизводились на магнитофоне МЭЗ-28А и многократно прослушивались испытуемыми в условиях звукозаглушенной камеры. В качестве звукоизлучателя использовалась акустическая система 20АС-1 с рабочим диапазоном частот 40–18 000 Гц.
Первый монтаж для прослушивания наивными слушателями (сокращенно МНС-1) использовался для получения качественной оценки восприятия семи различных типов сигналов (в монтаже отсутствовал сигнал угрозы). Этот монтаж содержал двадцать один сигнал – в среднем по три сигнала каждого типа. Сигналы одного типа следовали друг за другом с интервалами около трех секунд, тогда как интервалы между группами сигналов одного типа составляли около десяти секунд. В процессе прослушивания МНС-1 испытуемые должны были дать характеристику каждого типа сигналов по определенным критериям, а именно:
1) подобию с другими известными им звуками;
2) эмоциональному выражению;
3) звуковысотным и мелодическим особенностям;
4) фонетической транскрипции.
Для этой цели была использована группа слушателей (четырнадцать человек), в которую входили фонетики, психоакустики, а также лица с музыкальным слухом. Каждый испытуемый должен был давать оценку не менее чем по двум критериям. Опытные сеансы, состоявшие из шести – восьми прослушиваний, производились до достижения стабильных характеристик.
Второй монтаж звуков (МНС-2) использовали для количественной оценки опознания сигналов восьми различных типов. В этот монтаж входило шестьдесят четыре сигнала, по восемь сигналов каждого типа, выбранных по таблице случайных чисел из исходного набора. Последовательность сигналов на магнитной ленте была также случайной, с интервалами около пяти секунд. Таким образом, в монтаже МНС-2, в отличие от МНС-1, никаких сведений о делении сигналов на группы не содержалось. Классификацию сигналов производили сами испытуемые, опираясь только на акустическое сходство и различие сигналов. Для каждой классификационной группы испытуемый должен был ввести кратное обозначение (характер обозначения не оговаривался) и присвоить его одной из восьми клавиш, установленных на пульте испытуемого, которую он в дальнейшем нажимал при появлении сигнала данной группы. Если испытуемый не мог отнести какой-либо сигнал МНС-2 ни к одной из своих классификационных групп (их общее количество не должно было превышать восьми), он нажимал специальную, девятую клавишу недифференцированного ответа. Для опытов с монтажом МНС-2 была использована другая группа испытуемых – студенты медицинского вуза (десять человек), не занимавшиеся когда-либо акустическими измерениями. Опыты проводили несколько дней подряд (по четыре прослушивания монтажа в день) до достижения стабильной классификации сигналов.
