視覺記憶與聽覺記憶的比較探究

張司邈

摘 要： 感覺記憶作為全部記憶流程的第一個(gè)步驟，對記憶的完整實(shí)現(xiàn)至關(guān)重要。感覺記憶被分為視覺記憶和聽覺記憶兩種，一般而言，聽覺記憶略優(yōu)于視覺記憶。本實(shí)驗(yàn)選取萬年花城社區(qū)40位居民作為被試，力求通過將Sperling的4×3英語字母排列實(shí)驗(yàn)及Guttman和Julesz的噪音實(shí)驗(yàn)的聯(lián)合運(yùn)用，驗(yàn)證這一結(jié)論的有效性，最終驗(yàn)證了聽覺記憶確實(shí)略優(yōu)于視覺記憶。

關(guān)鍵詞： 視覺記憶 聽覺記憶 英語字母排列實(shí)驗(yàn) 噪音實(shí)驗(yàn)

1.引言

記憶作為人類語言的輸入環(huán)節(jié)，一直以來都備受心理語言學(xué)家的關(guān)注，它是幫助我們儲存對于世界的感知的重要環(huán)節(jié)。在記憶的整個(gè)過程中，感覺記憶（Sensory memory）又稱感覺存儲器（Sensory store），是整個(gè)記憶流程的第一個(gè)步驟。感覺記憶以感覺道（Sensory modality）為基礎(chǔ)，儲存日常中接觸的顏色、聲音、圖像、文字，等等，并且它只把信息以最原始的、未經(jīng)過分析的形式儲存在記憶里。 信息儲存在感覺記憶中的時(shí)間極短，一般而言，它能夠?qū)⑿畔⑼暾乇４娲蠹s200毫秒，也就是五分之一秒。

作為記憶的第一個(gè)步驟，感覺記憶接受的信息龐大而繁雜。它所儲存的信息和當(dāng)前的目標(biāo)不一定有密切的關(guān)系，并且很快就會喪失。接受和辨認(rèn)新的信息、選擇有關(guān)的信息輸入到下一個(gè)記憶處理的過程中需要一定時(shí)間。因此，感覺記憶所起的作用就是保存有用的、需要進(jìn)一步處理的信息，直到短期記憶對它們進(jìn)行處理。這個(gè)選擇信息的過程叫做選擇性感知（Selective perception），也就是通常意義上的注意。

一般而言，感覺記憶被分為兩種：圖像或視覺記憶，聲音和聽覺記憶。根據(jù)Sperling（1960），Guttman和Julesz（1963）的研究表明，聽覺記憶略優(yōu)于視覺記憶（桂詩春）。由于這是兩個(gè)分別獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)的可疊加性有待研究，并且對于不同年齡段的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否有區(qū)別也有待考證，因此，本文對這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行整合，并進(jìn)行再試驗(yàn)，以確認(rèn)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是否與前人的結(jié)果相同。

本實(shí)驗(yàn)將Sperling的4×3英語字母排列實(shí)驗(yàn)和Guttman的噪音片段實(shí)驗(yàn)加以整合，視覺實(shí)驗(yàn)部分仍舊采用4×3英語字母表，字母隨機(jī)排列，聽覺實(shí)驗(yàn)部分選取的是50毫秒到1秒的噪音片段。為確保試驗(yàn)的科學(xué)性，排除其他變量的干擾，研究者對受試者樣本按年齡進(jìn)行一定劃分。本次試驗(yàn)共選取萬年花城社區(qū)中40位居民作為本次實(shí)驗(yàn)的樣本，其中低于18歲的青少年10人，18到36周歲的青壯年10人，37到55周歲的中年人10人，55周歲以上的老年人10人。本實(shí)驗(yàn)力圖排除其他干擾因素，盡可能地保證樣本個(gè)體年齡的分散化，以求通過這些改動(dòng)能得到更好的實(shí)驗(yàn)效果。

本文的整體結(jié)構(gòu)如下，第二節(jié)實(shí)驗(yàn)方法主要詳細(xì)講說實(shí)驗(yàn)中各個(gè)步驟的方法及選擇原因；第三節(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果主要展示實(shí)驗(yàn)的最終結(jié)果；第四節(jié)相關(guān)討論主要探討新實(shí)驗(yàn)中存在的不足；最后第五節(jié)研究結(jié)果則主要闡述根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出的一些實(shí)質(zhì)性結(jié)論。

2.實(shí)驗(yàn)方法

2.1被試

首先在樣本的選取上，由于不同年齡段人類的記憶狀況和反應(yīng)速度有所不同，因此采用年齡段分層抽樣的形式選取樣本。本實(shí)驗(yàn)選取了萬年花城社區(qū)40位居民為樣本組，其中低于18歲的青少年10人，18到36周歲的青壯年10人，37到55周歲的中年人10人，55周歲以上的老年人10人。這樣就弱化了記憶狀況和反應(yīng)速度對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。

2.2視覺記憶實(shí)驗(yàn)

首先，依據(jù)Sperling的4×3英語字母排列實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行對于視覺記憶的檢測，采用1秒閃現(xiàn)的形式，通過幻燈片播放一個(gè)4×3的英語字母排列，然后立即讓受試者復(fù)述看到的內(nèi)容中的某一列字母，記錄受試者復(fù)述的正確率。之后換一組4×3的英語字母排列，仍舊采用1秒閃現(xiàn)的形式播放這個(gè)新的英語字母排列，但在閃過之后停頓1秒再讓受試者復(fù)述看到的內(nèi)容，記錄受試者復(fù)述的正確率。最后換一組4×3的英語字母排列，仍舊采用1秒閃現(xiàn)的形式來播放它，但在閃過之后停頓2秒再讓受試者復(fù)述看到的內(nèi)容，記錄受試者復(fù)述的正確率。

在實(shí)驗(yàn)中，只將字母排列播放很短的一段時(shí)間，是為了盡可能有效地捕捉仍在感覺記憶中的信息，避免信息通過選擇性感知過渡到短期記憶。而采用間隔0秒、1秒和2秒的三次試驗(yàn)，是為了了解由視覺輸入的信息能在感覺記憶中保存多久，同時(shí)研究后向掩蔽（Backward mask）的效果。

2.3聽覺記憶實(shí)驗(yàn)

采用Guttman和Julesz的噪音實(shí)驗(yàn)來檢驗(yàn)聽覺記憶，實(shí)驗(yàn)方法是隨機(jī)抽取一些長度為50毫秒到1秒不等的噪音片段，重復(fù)連續(xù)地播放給受試者聽，要求他們發(fā)現(xiàn)節(jié)奏的間歇程度。播放結(jié)束之后，給受試者重聽幾組噪音片段，重復(fù)記錄其正確率。為確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的有效性，在進(jìn)行此實(shí)驗(yàn)時(shí)，盡可能降低周圍其他聲音的干擾。

和對視覺記憶的實(shí)驗(yàn)相同，試驗(yàn)中將噪音片段只播放很短的一段時(shí)間，是為了盡可能使信息仍停留在感覺記憶中，避免信息通過選擇性感知過渡到短期記憶中。采用逐次遞加的形式也是為了了解由聽覺輸入的信息能在感覺記憶中保存多久，了解研究后向掩蔽效果對聽覺記憶影響的大小。

3.實(shí)驗(yàn)結(jié)果

3.1視覺實(shí)驗(yàn)結(jié)果

在4×3英語字母排列實(shí)驗(yàn)中，字母消失后立即讓受試者復(fù)述某一行字母的正確率為74.4%，和原實(shí)驗(yàn)的75%基本吻合。其中青少年組的正確率為75.8%，青壯年組的正確率為76.3%；中年組的正確率為74.4%；老年組的正確率為71%?？紤]到實(shí)驗(yàn)不精確、實(shí)驗(yàn)設(shè)備的限制和人為因素影響等情況，可以大致認(rèn)定各年齡段在字母消失后立即復(fù)述某一行的正確率基本一致（表1）。

字母消失后經(jīng)過1秒再讓受試者復(fù)述某一行字母的正確率下降為34.1%，和原實(shí)驗(yàn)的36%雖然依然基本吻合，但與原實(shí)驗(yàn)的誤差明顯大于字母消失后立即復(fù)述的情況。其中青少年組的正確率為36.4%，青壯年組的正確率為37%；中年組的正確率為34%；老年組的正確率為29%。其中老年組的正確率明顯低于預(yù)期值（36%），應(yīng)該與老年人記憶力下降和反應(yīng)變慢有一定聯(lián)系（表2）。

字母消失后經(jīng)過2秒再讓受試者復(fù)述某一行字母的正確率下降為33.6%，和間隔1秒復(fù)述的正確率（34.1%）基本無變化。其中青少年組的正確率為36%，青壯年組的正確率為36.5%；中年組的正確率為34%；老年組的正確率為27.8%?？梢源笾碌贸鲎帜赶Ш蠼?jīng)過2秒讓受試者復(fù)述和經(jīng)過1秒讓受試者復(fù)述的情況基本無差別（表3）。

3.2聽覺記憶實(shí)驗(yàn)結(jié)果

在實(shí)驗(yàn)中，青少年組能準(zhǔn)確聽出的連續(xù)聲音片段總長度為255毫秒；青壯年組能準(zhǔn)確聽出的連續(xù)聲音片段總長度為247毫秒；中年組能準(zhǔn)確聽出的連續(xù)聲音片段總長度為250毫秒；老年組能準(zhǔn)確聽出的連續(xù)聲音片段總長度為190毫秒；總體能準(zhǔn)確聽出的連續(xù)聲音片段總長度為235.5毫秒，和原實(shí)驗(yàn)的250毫秒差距不大，可以算作基本吻合。其中老年組由于受反應(yīng)能力和聽力的限制，其結(jié)果數(shù)據(jù)的誤差較大，可信度較低。

3.3視覺記憶實(shí)驗(yàn)和聽覺記憶實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較

在正確率上，視覺記憶實(shí)驗(yàn)明顯低于聽覺記憶實(shí)驗(yàn)。受試者在看后立即復(fù)述字母的正確率為74.4%，經(jīng)過1秒以后復(fù)述的正確率僅為34.1%。與之相比，聽覺記憶在聽過250毫秒的片段時(shí)（即經(jīng)過五分之一秒）的正確率仍為100%。

4.相關(guān)討論

實(shí)驗(yàn)中主要暴露出以下兩個(gè)問題：

第一，實(shí)驗(yàn)受環(huán)境和設(shè)備條件的制約較大。特別是所用的幻燈片和音頻的播放與閃過速度較慢，不能很好地滿足要求，使得實(shí)驗(yàn)在時(shí)間上無法實(shí)現(xiàn)高度的精確。由于實(shí)驗(yàn)所用時(shí)間的拉長，因此難免會讓原本設(shè)計(jì)對感覺記憶的實(shí)驗(yàn)可能差雜有部分的短期記憶。

第二，每一位受試者無法按照實(shí)驗(yàn)要求完全配合。這一點(diǎn)主要體現(xiàn)在受試者不能按要求在規(guī)定的時(shí)刻進(jìn)行復(fù)述，這一點(diǎn)在中年組和中老年組尤為明顯，使得實(shí)驗(yàn)中的時(shí)間被拉長，影響了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的精確度。其次參與者的誤答，但這點(diǎn)僅僅是增加了實(shí)驗(yàn)重做的次數(shù)，影響了實(shí)驗(yàn)的進(jìn)度，對結(jié)果并無太大影響。

5.研究結(jié)果

本次實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了聽覺記憶略優(yōu)于視覺記憶的原始結(jié)論。造成這一結(jié)果的原因，我認(rèn)為主要是后向掩蔽對于兩種記憶的作用水平不同導(dǎo)致的信息衰減不同。視覺記憶輸入的信息較大，包括物體的形狀、顏色、動(dòng)作，等等，這其中的冗余信息較多，并且在實(shí)驗(yàn)的字母排列播放結(jié)束后，眼睛仍在工作，輸入大量冗余信息。由于本實(shí)驗(yàn)在相對封閉的安靜環(huán)境中進(jìn)行，因此相對于視覺記憶而言聽覺記憶的后向掩蔽作用相對較小，冗余信息較少，也就相對精確。如果將實(shí)驗(yàn)環(huán)境更換到相對嘈雜的場所，可能聽覺記憶實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確度會相對下降。

基于以上分析，本實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了原理論的正確性，即聽覺記憶略優(yōu)于視覺記憶。

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