视觉记忆与听觉记忆的比较探究

张司邈

摘 要： 感觉记忆作为全部记忆流程的第一个步骤，对记忆的完整实现至关重要。感觉记忆被分为视觉记忆和听觉记忆两种，一般而言，听觉记忆略优于视觉记忆。本实验选取万年花城社区40位居民作为被试，力求通过将Sperling的4×3英语字母排列实验及Guttman和Julesz的噪音实验的联合运用，验证这一结论的有效性，最终验证了听觉记忆确实略优于视觉记忆。

关键词： 视觉记忆 听觉记忆 英语字母排列实验 噪音实验

1.引言

记忆作为人类语言的输入环节，一直以来都备受心理语言学家的关注，它是帮助我们储存对于世界的感知的重要环节。在记忆的整个过程中，感觉记忆（Sensory memory）又称感觉存储器（Sensory store），是整个记忆流程的第一个步骤。感觉记忆以感觉道（Sensory modality）为基础，储存日常中接触的颜色、声音、图像、文字，等等，并且它只把信息以最原始的、未经过分析的形式储存在记忆里。 信息储存在感觉记忆中的时间极短，一般而言，它能够将信息完整地保存大约200毫秒，也就是五分之一秒。

作为记忆的第一个步骤，感觉记忆接受的信息庞大而繁杂。它所储存的信息和当前的目标不一定有密切的关系，并且很快就会丧失。接受和辨认新的信息、选择有关的信息输入到下一个记忆处理的过程中需要一定时间。因此，感觉记忆所起的作用就是保存有用的、需要进一步处理的信息，直到短期记忆对它们进行处理。这个选择信息的过程叫做选择性感知（Selective perception），也就是通常意义上的注意。

一般而言，感觉记忆被分为两种：图像或视觉记忆，声音和听觉记忆。根据Sperling（1960），Guttman和Julesz（1963）的研究表明，听觉记忆略优于视觉记忆（桂诗春）。由于这是两个分别独立的实验，实验的可叠加性有待研究，并且对于不同年龄段的实验结果是否有区别也有待考证，因此，本文对这两个实验进行整合，并进行再试验，以确认实验的结果是否与前人的结果相同。

本实验将Sperling的4×3英语字母排列实验和Guttman的噪音片段实验加以整合，视觉实验部分仍旧采用4×3英语字母表，字母随机排列，听觉实验部分选取的是50毫秒到1秒的噪音片段。为确保试验的科学性，排除其他变量的干扰，研究者对受试者样本按年龄进行一定划分。本次试验共选取万年花城社区中40位居民作为本次实验的样本，其中低于18岁的青少年10人，18到36周岁的青壮年10人，37到55周岁的中年人10人，55周岁以上的老年人10人。本实验力图排除其他干扰因素，尽可能地保证样本个体年龄的分散化，以求通过这些改动能得到更好的实验效果。

本文的整体结构如下，第二节实验方法主要详细讲说实验中各个步骤的方法及选择原因；第三节实验结果主要展示实验的最终结果；第四节相关讨论主要探讨新实验中存在的不足；最后第五节研究结果则主要阐述根据实验结果得出的一些实质性结论。

2.实验方法

2.1被试

首先在样本的选取上，由于不同年龄段人类的记忆状况和反应速度有所不同，因此采用年龄段分层抽样的形式选取样本。本实验选取了万年花城社区40位居民为样本组，其中低于18岁的青少年10人，18到36周岁的青壮年10人，37到55周岁的中年人10人，55周岁以上的老年人10人。这样就弱化了记忆状况和反应速度对实验结果的影响。

2.2视觉记忆实验

首先，依据Sperling的4×3英语字母排列实验，进行对于视觉记忆的检测，采用1秒闪现的形式，通过幻灯片播放一个4×3的英语字母排列，然后立即让受试者复述看到的内容中的某一列字母，记录受试者复述的正确率。之后换一组4×3的英语字母排列，仍旧采用1秒闪现的形式播放这个新的英语字母排列，但在闪过之后停顿1秒再让受试者复述看到的内容，记录受试者复述的正确率。最后换一组4×3的英语字母排列，仍旧采用1秒闪现的形式来播放它，但在闪过之后停顿2秒再让受试者复述看到的内容，记录受试者复述的正确率。

在实验中，只将字母排列播放很短的一段时间，是为了尽可能有效地捕捉仍在感觉记忆中的信息，避免信息通过选择性感知过渡到短期记忆。而采用间隔0秒、1秒和2秒的三次试验，是为了了解由视觉输入的信息能在感觉记忆中保存多久，同时研究后向掩蔽（Backward mask）的效果。

2.3听觉记忆实验

采用Guttman和Julesz的噪音实验来检验听觉记忆，实验方法是随机抽取一些长度为50毫秒到1秒不等的噪音片段，重复连续地播放给受试者听，要求他们发现节奏的间歇程度。播放结束之后，给受试者重听几组噪音片段，重复记录其正确率。为确保实验结果的有效性，在进行此实验时，尽可能降低周围其他声音的干扰。

和对视觉记忆的实验相同，试验中将噪音片段只播放很短的一段时间，是为了尽可能使信息仍停留在感觉记忆中，避免信息通过选择性感知过渡到短期记忆中。采用逐次递加的形式也是为了了解由听觉输入的信息能在感觉记忆中保存多久，了解研究后向掩蔽效果对听觉记忆影响的大小。

3.实验结果

3.1视觉实验结果

在4×3英语字母排列实验中，字母消失后立即让受试者复述某一行字母的正确率为74.4%，和原实验的75%基本吻合。其中青少年组的正确率为75.8%，青壮年组的正确率为76.3%；中年组的正确率为74.4%；老年组的正确率为71%。考虑到实验不精确、实验设备的限制和人为因素影响等情况，可以大致认定各年龄段在字母消失后立即复述某一行的正确率基本一致（表1）。

字母消失后经过1秒再让受试者复述某一行字母的正确率下降为34.1%，和原实验的36%虽然依然基本吻合，但与原实验的误差明显大于字母消失后立即复述的情况。其中青少年组的正确率为36.4%，青壮年组的正确率为37%；中年组的正确率为34%；老年组的正确率为29%。其中老年组的正确率明显低于预期值（36%），应该与老年人记忆力下降和反应变慢有一定联系（表2）。

字母消失后经过2秒再让受试者复述某一行字母的正确率下降为33.6%，和间隔1秒复述的正确率（34.1%）基本无变化。其中青少年组的正确率为36%，青壮年组的正确率为36.5%；中年组的正确率为34%；老年组的正确率为27.8%。可以大致得出字母消失后经过2秒让受试者复述和经过1秒让受试者复述的情况基本无差别（表3）。

3.2听觉记忆实验结果

在实验中，青少年组能准确听出的连续声音片段总长度为255毫秒；青壮年组能准确听出的连续声音片段总长度为247毫秒；中年组能准确听出的连续声音片段总长度为250毫秒；老年组能准确听出的连续声音片段总长度为190毫秒；总体能准确听出的连续声音片段总长度为235.5毫秒，和原实验的250毫秒差距不大，可以算作基本吻合。其中老年组由于受反应能力和听力的限制，其结果数据的误差较大，可信度较低。

3.3视觉记忆实验和听觉记忆实验结果比较

在正确率上，视觉记忆实验明显低于听觉记忆实验。受试者在看后立即复述字母的正确率为74.4%，经过1秒以后复述的正确率仅为34.1%。与之相比，听觉记忆在听过250毫秒的片段时（即经过五分之一秒）的正确率仍为100%。

4.相关讨论

实验中主要暴露出以下两个问题：

第一，实验受环境和设备条件的制约较大。特别是所用的幻灯片和音频的播放与闪过速度较慢，不能很好地满足要求，使得实验在时间上无法实现高度的精确。由于实验所用时间的拉长，因此难免会让原本设计对感觉记忆的实验可能差杂有部分的短期记忆。

第二，每一位受试者无法按照实验要求完全配合。这一点主要体现在受试者不能按要求在规定的时刻进行复述，这一点在中年组和中老年组尤为明显，使得实验中的时间被拉长，影响了实验结果的精确度。其次参与者的误答，但这点仅仅是增加了实验重做的次数，影响了实验的进度，对结果并无太大影响。

5.研究结果

本次实验验证了听觉记忆略优于视觉记忆的原始结论。造成这一结果的原因，我认为主要是后向掩蔽对于两种记忆的作用水平不同导致的信息衰减不同。视觉记忆输入的信息较大，包括物体的形状、颜色、动作，等等，这其中的冗余信息较多，并且在实验的字母排列播放结束后，眼睛仍在工作，输入大量冗余信息。由于本实验在相对封闭的安静环境中进行，因此相对于视觉记忆而言听觉记忆的后向掩蔽作用相对较小，冗余信息较少，也就相对精确。如果将实验环境更换到相对嘈杂的场所，可能听觉记忆实验结果的准确度会相对下降。

基于以上分析，本实验验证了原理论的正确性，即听觉记忆略优于视觉记忆。

参考文献：

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

[2]桂诗春.新编心理语言学[M].上海：上海外语教育出版社，2000.

[3]D.W.卡罗尔.语言心理学[M].上海：华东师范大学出版社，2007.

[4]孙建梅.短时记忆信息提取的实验探究[J].新疆教育学院学报，1995（04）.

[5]李绍山.语言研究中的统计学[M].西安：西安交通大学出版社，2001.

[6]陈吉堂.再论记忆与听力理解[J].外语界，2002（03）