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
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
конечный элемент цепи, идущей от звуковых колебаний воздуха к мозгу.