इकोलोकेशन तकनीक खुद सीखना (2018)

 (atlasobscura.com)
1 पॉइंट द्वारा GN⁺ 2024-11-18 | 1 टिप्पणियां | WhatsApp पर शेयर करें
  • दृष्टि खोने के बाद आवाज़ के जरिए अपने आसपास को समझते आए Daniel Kish का उदाहरण दिखाता है कि इकोलोकेशन कोई खास क्षमता भर नहीं, बल्कि अभ्यास से सीखी जा सकने वाली mobility skill है
  • इकोलोकेशन में मुंह से निकाली गई छोटी click ध्वनि के reflection differences को सुनकर दीवार, दरवाज़े और सतह की texture जैसी cues को mental map में बदला जाता है
  • शुरुआती लोग भी listening training के बाद object के size या position का अंदाज़ा संयोग से बेहतर लगा सकते हैं, लेकिन जो लोग देखने के आदी हैं उनके लिए दूसरी senses पर ध्यान केंद्रित करना मुश्किल होता है
  • अभ्यास में blindfold, metal tray या bowl, cane या partner मददगार होते हैं, और बहुत खाली मैदानों या आवाज़ सोखने वाली carpeted जगहों से बचना बेहतर है
  • click practice object की मौजूदगी, direction और distance पहचानने से बढ़कर corridor में चलने तक जाती है, और इसमें हर 30–45 मिनट में break लेना और लंबे repetitive training की तैयारी रखना ज़रूरी है

Daniel Kish और इकोलोकेशन का सिद्धांत

  • Daniel Kish ने infancy में दृष्टि खोने के बाद, मुंह से छोटी और साफ click ध्वनि निकालकर और उसकी reflected sound सुनकर चलना-फिरना खुद सीखा
  • चमगादड़ों की click ध्वनियां अक्सर ऐसी frequencies पर होती हैं जिन्हें इंसान नहीं सुन सकते, लेकिन Kish की click sound इंसानी कानों को भी सुनाई देती है
  • reflected sound का इस्तेमाल आसपास के environment का mental map बनाने में किया जाता है
    • दीवारों और दरवाज़ों जैसे बड़े outlines
    • objects और surfaces के texture differences
  • Kish अब मुख्य रूप से visually impaired students को इकोलोकेशन सिखाते हैं, और मानते हैं कि यह training confidence और independence बढ़ा सकती है
  • वे पहाड़ी और cars से भरी सड़क पर bicycle चलाने के उदाहरण से भी जाने जाते हैं

सीखने की संभावना और hearing sense का विस्तार

  • संबंधित academic research ने यह विश्लेषण किया है कि skilled echolocators sound से environment को कैसे समझते हैं, और यह भी समर्थन करती है कि यह skill सीखी जा सकती है
  • University of California, Berkeley के researchers ने beginners से tongue click के जरिए सामने रखे दो objects में से कौन सा बड़ा है यह पहचानने को कहा, और participants ने जल्द ही ऐसा performance दिखाया जिसे सिर्फ chance कहना मुश्किल था
  • Kish मानते हैं कि vision बाकी senses को blunt कर सकती है, इसलिए consciously दूसरी senses को train करने की जरूरत होती है
  • skilled echolocators पौधों की reflected sound में अंतर भी पहचान सकते हैं
    • oleander bush “कई sharp reflections” जैसा सुनाई देता है
    • evergreen tree की dense twigs “sponge या curtain” जैसी आवाज़ देती हैं

चरण 1: आसपास की sound changes सुनना

  • खुद click sound निकालने से पहले, आसपास की आवाज़ें कैसे बदलती हैं यह सुनने का अभ्यास शुरू किया जाता है
  • अगर आप driver नहीं हैं और car में बैठे हैं, तो window थोड़ी खोलकर आंखें बंद करने पर आप अपेक्षाकृत तेजी से अलग-अलग landscapes से गुजरते हुए sound differences सुन सकते हैं
  • residential roads पर car के गुजरने के दौरान parked cars, trees, poles, mailboxes और roadside houses, car की आवाज़ को अलग-अलग तरह से reflect करते हैं
  • लक्ष्य सिर्फ जानबूझकर बनाई गई sound पर नहीं, बल्कि रोज़मर्रा में बहने वाले incidental soundtrack पर भी ध्यान देना है

चरण 2: तैयारी का सामान और senses को block करना

  • जिन लोगों को vision है, उन्हें blindfold की जरूरत होती है
  • Kish कहते हैं कि अगर आंखें साथ-साथ काम कर रही हों, तो सूक्ष्म sound differences पहचानना बहुत मुश्किल होता है
  • एक sense को ढक देने से कम dominant senses को ज्यादा actively काम करने की जगह मिलती है
  • अभ्यास में ये चीजें इस्तेमाल होती हैं
    • metal tray या bowl
    • बाद में space में moving के लिए trekking pole या cane
    • direction से भटकने पर बता सकने वाला भरोसेमंद partner

चरण 3: अभ्यास के लिए अच्छी जगह चुनना

  • skilled लोग room के character तक को सुनने की कोशिश करते हैं, और tin decoration या retaining wall जैसे elements भी sound की खासियत बना सकते हैं
  • beginners के लिए जगह चुनना balance का मामला है
    • ऐसा flat field जहां sound reflect करने वाली चीजें लगभग न हों, suitable नहीं है
    • जहां बड़े area में carpet बिछा हो और auditory cues कम हो जाएं, ऐसी जगहों से भी बचना चाहिए
  • Kish अपेक्षाकृत quiet, open space और ऐसी जगह recommend करते हैं जहां बहुत ज्यादा सामान न हो
  • बहुत ज्यादा echo न करने वाला room भी beginners के लिए शुरू करने योग्य environment माना जा सकता है

चरण 4: stable click sound बनाना

  • हर click sound समान effect नहीं देती, और कुछ तो लौटकर आने वाली sound को उलटा mask कर सकती हैं
  • Kish सबसे आम खराब click के रूप में cluck का जिक्र करते हैं
    • cluck दो clicks के overlap जैसी सुनाई देती है और reflected sound में बाधा डाल सकती है
  • अच्छी click साफ और consistent होनी चाहिए, और बार-बार reliably निकाली जा सके
  • beginners के लिए उपयुक्त candidates ये हो सकते हैं
    • निराशा में निकाली जाने वाली tsk-tsk जैसी dental click
    • घोड़े को चलाने के लिए निकाली जाने वाली sound
    • “check” या “church” की ch sound
  • अपने लिए comfortable और consistently निकाली जा सकने वाली एक click sound चुनकर उसे लगातार इस्तेमाल करना जरूरी है

चरण 5: object की मौजूदगी, direction और distance समझना

  • click practice के basic goals तीन हैं
    • object है या नहीं
    • किस direction में है
    • कितनी दूर है
  • Kish students को partner के साथ pair बनाकर practice कराते हैं
    • partner student के सिर के ऊपर कहीं bowl या flat paddle पकड़ता है
    • student click करता है और सिर घुमाकर判断 करता है कि bowl सामने है या side में
  • skilled लोग हमेशा click नहीं करते; वे तभी click करते हैं जब उन्हें अपने mental map को update करना होता है
  • beginners को click की physical action सीखने और reflected sound सुनना सीखने के लिए repeated practice की जरूरत होती है

चरण 6: चलते हुए सुनना

  • अगला चरण वही प्रक्रिया movement के दौरान करना है
  • corridor में चलते हुए corners या open doors का संकेत देने वाले sound differences सुनने की कोशिश करें
  • शुरुआत में पैर घसीटने या टटोलने जैसा हो सकता है, और frustration महसूस होना आसान है
  • partner से पूछा जा सकता है कि direction सही है या नहीं, लेकिन अगर blindfold पहना है तो उसे पहने रखना चाहिए
  • Kish blindfold को बार-बार उतारने-पहनने से adaptation process में बाधा मानते हैं, इसलिए वे vision से experience को check करने के तरीके से बचना चाहते हैं

break और mastery की सीमा

  • दुनिया में नए तरीके से move करना दिलचस्प है, लेकिन यह sense of direction को काफी हिला सकता है
  • Kish मानते हैं कि जिन लोगों को vision है और non-visual mobility की आदत नहीं है, उन्हें हर 30–45 मिनट में break चाहिए
  • जिन visually impaired students के लिए non-visual mobility रोज़मर्रा की बात है, वे ज्यादा देर तक जारी रख सकते हैं
  • इकोलोकेशन में patience और practice चाहिए, और Kish चेतावनी देते हैं कि उन्हें भी skilled होने में कई साल लगे
  • थोड़े समय की कोशिश भर से भी दुनिया को सुनने का तरीका विस्तृत हो सकता है

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1 टिप्पणियां

 
GN⁺ 2024-11-18
Hacker News पर राय

  • ऑडियो mixing engineers इस तरह की तकनीकें अक्सर इस्तेमाल करते हैं, और स्कूलों या studios में भी इन्हें परोक्ष रूप से सिखाया जाता है। mix के अंदर आवाज़ कहाँ “रखी” जाती है, यानी दूरी का एहसास और stereo mix में ऊँचाई का एहसास तक, इन पर काफी सोचने लगते हैं
    किसी समय headphones के अंदर भी आवाज़ की position पकड़ पाने लगते हैं, और जब यह एहसास होता है तो काफी अजीब-सा लगता है
    दिलचस्प बात यह है कि शुरुआत में असली environment को simulate किया जाता है, लेकिन आखिर में असलियत नहीं, बल्कि medium से लोगों को जिस sound की उम्मीद होती है उसे simulate करने लगते हैं
    उदाहरण के लिए, video sound करते हुए मैंने यह सीखा कि ट्रेन के अंदर कोई लिख रहा हो तो दर्शक pen के कागज़ से छूने की आवाज़ की उम्मीद करते हैं, लेकिन असल में उसके सुनाई देने की संभावना लगभग नहीं होती। explosion sounds भी हमेशा distorted होते हैं, क्योंकि वास्तविक recording में volume के कारण microphone clip हो जाता है
    space simulation पर एक अच्छी किताब David Gibson की The Art of Mixing है; पुरानी है, लेकिन अब भी काम की है

    • कल ही मैं Territory season 1 देख रहा था, जिसमें characters चालू helicopter के बगल में खड़े होकर आवाज़ ऊँची किए बिना, लगभग फुसफुसाते हुए “serious voice” में tense conversation कर रहे थे, तो immersion टूट गया
      इसलिए मेरा सवाल है कि क्या दर्शक सचमुच ऐसा चाहते हैं, या फिर सब जानते हुए भी makers यह सोचकर डालते हैं कि लोगों को यही चाहिए
    • दूरी और ऊँचाई के एहसास के बारे में और विस्तार से बताइए। यह बहुत दिलचस्प है
      दिमाग में आने वाली सबसे नज़दीकी analogy यह है कि practice की वजह से कोई भी व्यक्ति आँखें बंद करके भी keys की position ठीक-ठीक सोचते हुए लंबा text type करने की कल्पना कर सकता है। एक बार करके देखिए
    • वह echolocation बिल्कुल नहीं है। आपने जो बताया वह binaural hearing से sound source की position पता लगाना है, और यह कुछ वैसा ही है जैसे हम binocular vision से दूरी का अंदाज़ा लगाते हैं
      echolocation में किसी object, यानी sound source नहीं बल्कि target तक की दूरी जानने के लिए किसी खास दिशा में sound भेजा जाता है और लौटकर आने वाली echo सुनी जाती है। इसलिए इसे echolocation कहा जाता है। sound source केवल आप खुद होते हैं
      यह active sensing का एक रूप है, और submarines का sonar या radar जिस तरह काम करता है, सचमुच वही है; bats भी यही करती हैं
      इसलिए “headphones के अंदर position ढूँढना” इससे बहुत कम संबंधित है। शुरू से ही active वाला हिस्सा गायब है
      साथ ही, binaural hearing से sound source की position पकड़ना और sound source खुद आप हों तब बिखरी हुई reflections का विश्लेषण करना, दोनों एक जैसे नहीं हैं। खुद के संदर्भ में तो आपको पहले से पता होता है कि आप कहाँ हैं
      दिलचस्प है कि यह अभी top comment है, और सोच रहा हूँ कि चर्चा में शामिल होने से पहले लेख कितने लोगों ने पढ़ा होगा
    • लगता है उदाहरणों का मतलब यह है कि recordings में ये ठीक से काम नहीं करते। लेकिन असली ट्रेन के अंदर मौजूद व्यक्ति कागज़ पर लगते pen की आवाज़ सुन भी सकता है

  • एक शानदार किताब है, जिसमें यह संभावना बताई गई है कि एक visually impaired व्यक्ति cane को echolocation में इस्तेमाल करने वाले शुरुआती innovators में से एक था। Jason Roberts की A Sense of the World 19वीं सदी की शुरुआत में James Holman की कहानी है, जिसने blindness, तीव्र दर्द और सीमित mobility के बावजूद दुनिया की यात्रा की

    • अब जाकर समझ आया कि cane सिर्फ obstacles खोजने का tool नहीं, बल्कि echolocation के लिए भी है। मुझे पता था कि visually impaired लोग अपनी hearing को बहुत finely tune कर लेते हैं

  • बचपन में मुझे पता था कि दीवार के पास होने पर उसे “सुना” जा सकता है, और सिर्फ आवाज़ से मैं जिस space में हूँ उसका size मोटे तौर पर महसूस कर सकता हूँ, लेकिन reflections पकड़ने के लिए खुद “ping” sound निकालने का विचार नहीं आया था। वाकई दिलचस्प है, और इसे आज़माना चाहिए
    शायद पहले वाला spatial sense मेरे footsteps या आसपास की ambient sounds की बहुत subtle reflections पर आधारित था। हमेशा लगता था कि “मैं जिस कमरे में हूँ उसे सुन रहा हूँ”, लेकिन इसे समझाने के लिए कोई और शब्द नहीं था; अब जब पता चला कि लोग सचमुच click sounds निकालकर echolocation करते हैं, तो बात बहुत ज़्यादा साफ हो गई

    • comb filtering(https://youtu.be/Amj4UevyRfU?si=5pwjHKwAw6bdmG2x) भी इसमें असर डालती है
      podcast सुनते समय एक बार मुझे speaker के page पलटने का पता कागज़ की सरसराहट से नहीं, बल्कि उस कागज़ का microphone में आने वाली आवाज़ पर पड़ने वाले असर से चला। क्या हो रहा है यह consciously समझने से पहले ही जैसे उसे ‘देख’ पाया था, इसलिए यह काफी अजीब-सा लगा
    • मैंने भी ऐसा किया था, और थोड़ा आगे तक गया था। शायद यह इस वजह से हो सकता है कि infancy में लगभग 1 साल तक “उजाला” और “अंधेरा” के अलावा मेरी vision नहीं थी

  • सोच रहा हूँ कि अगर कोई portable ultrasonic transmitter नियमित अंतराल पर pulses भेजे, और earpiece receiver उनसे संबंधित sound को audible range में बदल दे, तो कैसा रहेगा
    यह setup “tongue fatigue” घटा सकता है, और ultrasound ज्यादा दूर जाता है तथा छोटी objects से भी reflect हो सकता है। कम से कम एक दिलचस्प experiment तो होगा

    • earpiece के लिए हमारे कानों जितनी directional information reproduce करना शायद बहुत कठिन समस्या होगी। दिमाग की sound direction sense करने की क्षमता कान के अपने आकार पर निर्भर करती है
      dog training में इस्तेमाल होने वाला साधारण mechanical clicker भी उपयोगी tool हो सकता है
    • reference के लिए video: https://www.youtube.com/watch?v=PD3Y1l8XyUw
      दूसरा तरीका यह है कि कान के पास ultrasound को किसी दूसरी sound के साथ mix किया जाए। तब किसी भी point पर electronic ear की ज़रूरत नहीं पड़ेगी। sounds के बीच interference ऐसी frequencies को सुनने योग्य बना सकता है जो otherwise सुनाई नहीं देतीं

  • संबंधित video: https://www.youtube.com/watch?v=PD3Y1l8XyUw
    human echolocation में सबसे कठिन हिस्सा “directional और clear click sound बनाना” लगता है। “sound processing” वाला हिस्सा brain अपेक्षाकृत gentle learning curve के साथ भी काफी अच्छी तरह संभाल लेता है

  • कुछ साल पहले मैं public swimming pool में अक्सर एक ही दिन, एक ही समय जाता था, और लगभग उसी समय एक बुजुर्ग व्यक्ति हमेशा humming करते रहते थे। pool, shower room, lobby—कहीं भी हों, वे काफी loud लेकिन overly loud नहीं, लगातार ऐसा करते थे
    पहले मैंने इसे उनकी अजीब आदत समझा, लेकिन कई बार मिलने के बाद ही पता चला कि वे visually impaired हैं। वह भी indoor movement या चीज़ें इस्तेमाल करने के तरीके से नहीं, बल्कि बाहर उन्हें white cane के साथ देखकर
    अंदर वे बाकी लोगों की तरह space में navigate करते थे, और जगह काफी crowded होती थी। उसी दिन मैंने सीखा कि humans में भी echolocation होती है

    • swimming pool खास तौर पर echolocation के लिए अच्छी जगह लगता है। सब कुछ hard surface होता है, इसलिए echoes अच्छी बनती हैं, और ambient noise भी शायद काफी मदद करती है ताकि खुद sound न निकालनी पड़े

  • यह अंदाज़ा लगाना मुश्किल है कि इस क्षमता से तर्कसंगत रूप से अपेक्षित performance या अधिकतम performance कितनी हो सकती है। कुछ प्रभावशाली demos दिखाए गए हैं, लेकिन उत्सुकता है कि यह कितनी सटीक है—यानी कितनी complete, correct और consistent है
    यह भी जानना चाहूँगा कि यह कितनी तेज़ है, किन environments में संभव है, कितनी बारीक detail पकड़ सकती है, और रोज़मर्रा में कितनी practical है
    एक दिलचस्प background के तौर पर dolphin echolocation की व्याख्या है: https://www.britannica.com/animal/cetacean/
    “echolocation करने वाली dolphin को मिलने वाली जानकारी की मात्रा, देखने की क्षमता वाले इंसान को आँखों से मिलने वाली जानकारी के समान होती है … toothed whales echoes से spatial resolution बढ़ाने के लिए लगभग 150kHz तक की बहुत ऊँची frequencies इस्तेमाल करते हैं। वे दूसरी dolphins जैसी अधिकांश नरम वस्तुओं के अंदर और पार तक ‘देख’ सकते हैं, लेकिन toothed whales की echolocation का असर लगभग 100 मीटर के बाद घट जाता है”
    पर्याप्त अभ्यास किया जाए तो शायद संभव हो सकता है

    • पानी के अंदर ध्वनि की गति और scattering जैसी विशेषताएँ हवा की तुलना में बहुत अलग तरह से काम करती हैं। dolphin कर सकती है, इसका मतलब यह नहीं कि जमीन पर लगभग उसी स्तर की echolocation क्षमता होगी

  • संबंधित लेख:
    Humans Can Learn to Echolocate (Livescience, 2015) https://news.ycombinator.com/item?id=10699105
    How humans echolocate 'like bats' (BBC, 2018) https://news.ycombinator.com/item?id=16782557
    Humans Can Learn How to 'Echolocate' in 10 Weeks, Experiment Shows (Sciencealert, 2021) https://news.ycombinator.com/item?id=27404132
    Teach yourself to echolocate - 106 comments https://news.ycombinator.com/item?id=18208334