Эхо может затруднить понимание речи, а отстройка эха в аудиозаписи является общеизвестно сложной инженерной проблемой. Однако человеческий мозг, судя по всему, успешно решает эту проблему, разделяя звук на прямую речь и ее эхо, согласно исследованию, опубликованному в журнале открытого доступа PLOS Biology Цзясинь Гао из Чжэцзянского университета (Китай) и его коллегами.
Аудиосигналы на онлайн-встречах и аудиториях, которые не спроектированы должным образом, часто имеют эхо, отставающее по крайней мере на 100 миллисекунд от исходной речи. Это эхо сильно искажает речь, мешая медленно меняющимся звуковым характеристикам, наиболее важным для понимания разговоров, однако люди по-прежнему надежно понимают эхоическую речь. Чтобы лучше понять, как мозг делает это, авторы использовали магнитоэнцефалографию (МЭГ) для записи нейронной активности, в то время как участники-люди слушали историю с эхом и без него. Они сравнили нейронные сигналы с двумя вычислительными моделями: одна имитирует адаптацию мозга к эху, а другая имитирует мозг, отделяющий эхо от исходной речи.
Участники поняли историю с точностью более 95%, независимо от эха. Исследователи заметили, что корковая активность отслеживает энергетические изменения, связанные с прямой речью, несмотря на сильное вмешательство эха. Моделирование нейронной адаптации лишь частично отражало наблюдаемую ими реакцию мозга — нейронную активность лучше объясняла модель, которая разделяла исходную речь и ее эхо на отдельные потоки обработки.
Это оставалось верным даже тогда, когда участникам предлагалось направить свое внимание на немой фильм и игнорировать историю, что позволяет предположить, что внимание сверху вниз не требуется для мысленного разделения прямой речи и ее эха. Исследователи утверждают, что разделение слухового потока может быть важно как для выделения конкретного говорящего в многолюдной среде, так и для четкого понимания отдельного говорящего в реверберирующем пространстве.
«Эхо сильно искажает звуковые характеристики речи и затрудняет автоматическое распознавание речи. Однако человеческий мозг может отделять речь от ее эха и надежно распознавать эхоическую речь», - отметили авторы исследования.
