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步驟，對記憶的完整實現至關重要。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。本實驗選取萬年花城社區(qū)40位居民作為被試，力求通過將Sperling的4×3英語字母排列實驗及Guttman和Julesz的噪音實驗的聯合運用，驗證這一結論的有效性，最終驗證了聽覺記憶確實略優(yōu)于視覺記憶。

關鍵詞： 視覺記憶 聽覺記憶 英語字母排列實驗 噪音實驗

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家的關注，它是幫助我們儲存對于世界的感知的重要環(huán)節(jié)。在記憶的整個過程中，感覺記憶（Sensory memory）又稱感覺存儲器（Sensory store），是整個記憶流程的第一個步驟。感覺記憶以感覺道（Sensory modality）為基礎，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、未經過分析的形式儲存在記憶里。 信息儲存在感覺記憶中的時間極短，一般而言，它能夠將信息完整地保存大約200毫秒，也就是五分之一秒。

作為記憶的第一個步驟，感覺記憶接受的信息龐大而繁雜。它所儲存的信息和當前的目標不一定有密切的關系，并且很快就會喪失。接受和辨認新的信息、選擇有關的信息輸入到下一個記憶處理的過程中需要一定時間。因此，感覺記憶所起的作用就是保存有用的、需要進一步處理的信息，直到短期記憶對它們進行處理。這個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）。由于這是兩個分別獨立的實驗，實驗的可疊加性有待研究，并且對于不同年齡段的實驗結果是否有區(qū)別也有待考證，因此，本文對這兩個實驗進行整合，并進行再試驗，以確認實驗的結果是否與前人的結果相同。

本實驗將Sperling的4×3英語字母排列實驗和Guttman的噪音片段實驗加以整合，視覺實驗部分仍舊采用4×3英語字母表，字母隨機排列，聽覺實驗部分選取的是50毫秒到1秒的噪音片段。為確保試驗的科學性，排除其他變量的干擾，研究者對受試者樣本按年齡進行一定劃分。本次試驗共選取萬年花城社區(qū)中40位居民作為本次實驗的樣本，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。本實驗力圖排除其他干擾因素，盡可能地保證樣本個體年齡的分散化，以求通過這些改動能得到更好的實驗效果。

本文的整體結構如下，第二節(jié)實驗方法主要詳細講說實驗中各個步驟的方法及選擇原因；第三節(jié)實驗結果主要展示實驗的最終結果；第四節(jié)相關討論主要探討新實驗中存在的不足；最后第五節(jié)研究結果則主要闡述根據實驗結果得出的一些實質性結論。

2.實驗方法

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。本實驗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速度對實驗結果的影響。

2.2視覺記憶實驗

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

在實驗中，只將字母排列播放很短的一段時間，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，是為了了解由視覺輸入的信息能在感覺記憶中保存多久，同時研究后向掩蔽（Backward mask）的效果。

2.3聽覺記憶實驗

采用Guttman和Julesz的噪音實驗來檢驗聽覺記憶，實驗方法是隨機抽取一些長度為50毫秒到1秒不等的噪音片段，重復連續(xù)地播放給受試者聽，要求他們發(fā)現節(jié)奏的間歇程度。播放結束之后，給受試者重聽幾組噪音片段，重復記錄其正確率。為確保實驗結果的有效性，在進行此實驗時，盡可能降低周圍其他聲音的干擾。

和對視覺記憶的實驗相同，試驗中將噪音片段只播放很短的一段時間，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.實驗結果

3.1視覺實驗結果

在4×3英語字母排列實驗中，字母消失后立即讓受試者復述某一行字母的正確率為74.4%，和原實驗的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%。考慮到實驗不精確、實驗設備的限制和人為因素影響等情況，可以大致認定各年齡段在字母消失后立即復述某一行的正確率基本一致（表1）。

字母消失后經過1秒再讓受試者復述某一行字母的正確率下降為34.1%，和原實驗的36%雖然依然基本吻合，但與原實驗的誤差明顯大于字母消失后立即復述的情況。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期值（36%），應該與老年人記憶力下降和反應變慢有一定聯系（表2）。

字母消失后經過2秒再讓受試者復述某一行字母的正確率下降為33.6%，和間隔1秒復述的正確率（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%。可以大致得出字母消失后經過2秒讓受試者復述和經過1秒讓受試者復述的情況基本無差別（表3）。

3.2聽覺記憶實驗結果

在實驗中，青少年組能準確聽出的連續(xù)聲音片段總長度為255毫秒；青壯年組能準確聽出的連續(xù)聲音片段總長度為247毫秒；中年組能準確聽出的連續(xù)聲音片段總長度為250毫秒；老年組能準確聽出的連續(xù)聲音片段總長度為190毫秒；總體能準確聽出的連續(xù)聲音片段總長度為235.5毫秒，和原實驗的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能力和聽力的限制，其結果數據的誤差較大，可信度較低。

3.3視覺記憶實驗和聽覺記憶實驗結果比較

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

4.相關討論

實驗中主要暴露出以下兩個問題：

第一，實驗受環(huán)境和設備條件的制約較大。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，使得實驗在時間上無法實現高度的精確。由于實驗所用時間的拉長，因此難免會讓原本設計對感覺記憶的實驗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驗要求完全配合。這一點主要體現在受試者不能按要求在規(guī)定的時刻進行復述，這一點在中年組和中老年組尤為明顯，使得實驗中的時間被拉長，影響了實驗結果的精確度。其次參與者的誤答，但這點僅僅是增加了實驗重做的次數，影響了實驗的進度，對結果并無太大影響。

5.研究結果

本次實驗驗證了聽覺記憶略優(yōu)于視覺記憶的原始結論。造成這一結果的原因，我認為主要是后向掩蔽對于兩種記憶的作用水平不同導致的信息衰減不同。視覺記憶輸入的信息較大，包括物體的形狀、顏色、動作，等等，這其中的冗余信息較多，并且在實驗的字母排列播放結束后，眼睛仍在工作，輸入大量冗余信息。由于本實驗在相對封閉的安靜環(huán)境中進行，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。如果將實驗環(huán)境更換到相對嘈雜的場所，可能聽覺記憶實驗結果的準確度會相對下降。

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

參考文獻：

[1]Morris Halle， Joan Bresnan， George A. Miller. Linguistic Theory and Psychological Reality [M].MIT Press， 1978.

[2]桂詩春.新編心理語言學[M].上海：上海外語教育出版社，2000.

[3]D.W.卡羅爾.語言心理學[M].上海：華東師范大學出版社，2007.

[4]孫建梅.短時記憶信息提取的實驗探究[J].新疆教育學院學報，1995（04）.

[5]李紹山.語言研究中的統計學[M].西安：西安交通大學出版社，2001.

[6]陳吉堂.再論記憶與聽力理解[J].外語界，2002（03）