Главная ->  Электроакустические и звукотехнологические устройства 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 [ 24 ] 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74

ет положеннс источника -по тембру звука или по расположению слухового объекта. Без достаточного теоретического обосноозннл предполагалось, что впечатление о месте слухового объекта в медианной плоскости формируется по оценке тембральных признаков звука, Хорнбостель (1926), например, считает, что направленные свойства слуха в медпаниой плоскости определяются только фактором привыкания: ... если эксперименты неоднократно повторяются, то в конце концов эксперт по опыту узнает, какие зпукн из каких на-правл ни првхсщят . Пможенне слухового объекта в таких рассуждениях вообще не участвует.

Дальи йшие исследования направленных свойств слуха в мсднаниоб плоскости оказались затруднительными, поскольку раньше ис было источников, позволявших получать звуковые сигналы с точно контролируемыми свойствами. Оставался неясным также вопрос о том. можно лп. произвольно меняя параметры выбранных сигналов, предопределять результаты локализации (Крис), т. е. создавать слуховой объект в определенном направлении медианной плоскости, подбирая соответствующим образом параметры ушиых сигналов.

Для анализа исследований проведенных в последнее время (начиная приблизительно с 1930 г.). ш бра но разделить всю проб.1ему направ.чеиные свойства слуха в медпаинс п.....о. и на несколько более узких:

1. Роль линейных искажений звуковых сигналов у головы и в наружном

ухе.

2. Вопрос о том. при каких видах сигналов направления к источнику звука и к слуховому объекту совпадают и нрн каких иет.

3. Роль опыта, адаптации, знакомства с сигналом и т. п.

4. Вопрос о спеипфнческнх признаках сигналов, корректированных с направлением на слуховой объект, т. е. оцениваемых слухом.

С течением времени тальнейшее подтверждение получило прешоложснис ii роли дниейних искажений звуковых сигилов у головы и в ушных раковп-нйл. В J930 1. Перекалин провел эксперименты, исключив влияние ушнил раковин Для этого п слуховые каналы экспертов вставляли короткие резиновые трубочки. Эксперимент состоял в сравнении локализации направления ка слуховой объект в нормальных условиях прн использовании \казаиных трубок. Он установил, что при пспользовании трубок направления на источник звука и слуховой объект совпадали значительно реже, чем без них. Аналогичный результат был получен в эксперименте, при котором ушные раковины отгибались вперед под углом 90 к височной кости. При этом часто наблюдались инверсии локализованных направлений- источник звука, установленный перед экспер-5u. слышался сзади и наоборот.

Такие же эксперименты в последующие годы проводн.ли Китц (1952,1953) п Тариочн (1958). Правда, онн исследовали лишь случаи размещения источника только спереди илн только сзади, сузив, таким образом, вопрос до так называемого ощущения спереди-сзади . Эксперимент проводился следующим образом. В заглушённой камере (10<тц) или в свободном пространстве (Тао-ночи) в случайной очередности в направлениях ф=0° и ф=180 (при б-0) нз.л\-чался широкополосный измерительный шум. Ушные раковины экспертов модифицировались, как показано иа рис 60: о -уши1 ра в ны в нормальном состоянии; б - в слуховые каналы вставлены корот (3 см) латунные трубкя; в -на трубки надеты миниатюрные рупоры, имеющие форму раскрытой ладони; г- на латуппы трубки надеты рупоры из гииса (Китц) или пластилина (Тариочи), имитировавшие ушные раковниы. Руяоры моглп поворачиваться, занимая нормальное п ложеннс. вперед или назад (только на модели Тариочи).

Эксперименты показали, что когда ушные раковины открыты (рис. 60 о), направлении к источнику звука и слуховому объекту, как правило, совпадают, даже селя измерительные сигналы эксперту незнакомы.

После введения латунных трубок (с руяорамп илн без) большинству экспертов звук казался приходящим сзади, независимо от направления к действительному нсточнику (позже это явлеияе было подтверждено Блауэртом. J969). Когда вместо рупоров иа трубки надевали имитаторы ушнык рак вни, восприятие направлений к источнику звука и слуховоыу объекту стаиовплось




Рис. 60. Модификации ушных раковин в экспериментах оценки направлений спереди - сзади .

таким же. как в случае (рис. 60. о). При повороте имитатора ушиых раковин назад слуховой объект регулярно ощущался из направления, протнвополож-иого действительному направлению прихода звука.

Другой варнаи- э-еримеи-а, позво вш й полностью исключить ошибки, возможные в экспериментах Китца и Тарночи. был проведен автором (Блауэрт, 1969. 1969.1970) Фильтрами служили ушиые раковины экспертов, что позволило отказаться от применения имитаторов. Эксперимент провс1ДИян следующим образом (см. рнс. 30. а): эксперту (спереди и сзади) предлагались для прослушивания определенные звуки (шумы, речь, музыка), и в это время акустическим зондом ]1риипмалн и запнсыва.чи иа магнитную лепту сигналы у входов слуховых каналов. Затем записанные сигналы воспроизводили п опять предлагали эксперту.

Воспроизводящее устройство было откорректировано так, что сигналы иа входе с пуховых каналов получались такими же, как при записи. Несмотря на то, что громкоговорители при воспроизведении били другими, эксперты всякий раз оценивали иаправлеипя прихода звука так же, как при записи. Эксперимент проводили с десятью экслсртамн, и он всегда удавался Так была подтверждена jio-ib искажений сигналов у го-

.(овы и наружного уха. Ilocie этого можно бы.чо приступить к снстематнзнро-ванпому н.1уче1ПЮ второго вопроса: прн каких типах сигналов ианрав.чсиия к источнику jByKa и стуховому объекту уверенно совпадают. Дсю в том, что фильтрующее действие головы п наружных ушей прн узкополосиых сигналах может (.казаться только иа уровне сншалов. В случае же широкополосных сигналов фи.-ьтрующее дйствие может привести к изменениям как значения функции передачи, так и соотношения фаз спектральных составляющих ежду собой и, следовательно, к сдвигам моментов времени прихода составляющих сигнала барабанной перепонки. На этом основании можно пред-по.1ожнть, чт всп~Н1ма мый каждым vx~m широкопо.чосный ушной сигнал может содерж ть ольше ннфор ацип о ме те расположения слухового объекта, чем св1нал с узкой поло-ой ч стог Соответственно н совпадепие направлений к источнику звука и стуховому объекту длжно быть более частым д.1Я П1ИРОКОПО.чосных сигналов. Имеется целый ряд работ, которые подтверждают это предположение

Стевенс и Ньюмэи (1936) установили, что направления спереди-сзади часто и-еняются на обратные в случае чистых тоиов, особенно когда в ходе экспер мент п стояыно и сияет я vpoB иь и мерительного сигнала. Бургер (1958), и п ь опавший для исследования совпадений направлений спереди-сзади шумовые импульсы октавной ширины часто (около 35° ) обнаруживал полную инверсию направлений к источнику звука и слухово у объекту Свои эксперименты он проводил на 15 экспертах. Зависимость направления иа слуховой объект от уровня звука ои ис обнаружил. Франссеи (1960) показал, что ели в экспериментах по локализации зовать тональные посылки i звука и слуховому (

одного S сперта) Обнаружено, чт большое зпачеиие прн этом имеет крутизна пар стапня и спада импульса (широкополо... сть). Об обнаруженной зависимости направления иа слуховой объект от ширины полосы измерительного сигиг в св й работе сообщает Тул (1969).

Тщатс .ьиые исслед-В-Ння угла возвышения слухового объекта с использованием сигналов разных типов провели Роффлср н Батлер (1968), исследо-

rax no локализации направлений спереди-сзади исполь-осылкн ирям угольной формы, то направления к источнику объекту совпадают приблизительно в 85% случаев (для



вания локализации сгпереди-сзади - Блауэрт (1969). В результате этих исследований устаиовлско, что направления иа нсто<11П1к звука н слуховой объект в медианной плоскости. Как правило, совиадают, если прослушиваемый сигнал удовлетворяет следующим требованиям.

1. По углу возвышеипя (Роффлер и Батлер): сигналы должны быть широкополосными и содержать составляющие выше 7 кГц. Прн изменении на-правтеиия иа источник звука размывание локализации уменьшается в этом случае до 4° (для сравнения см. гл. 2.1).

2. По направлениям спереди-сзади (Блауэрт): сигналы должны быть широкополосными, например, шум на выходе фильтра верхних частот среза от 2 до 8 кГц.

Если шум низкочастотный (фильтр нижних частот), то направление оказывается инвертированным, появление инверсий стабильно зависит от всрхпеГ* граничной частоты шума. На очень коротких сигналах (например, щелчках длительностью 0,5 мс) явления инверсии направлений наблюдаются довольно часто. Здесь, очевидно, д-штельность сигнала недостаточна для того, чтобы с луд успел его оценить.

Следующий частный аспект пространственного слуха в медпаниой плоскости- роль, которую в формировании ощущения иаправ.1еиня на слухопой объект играет предыстория звукового события. Олиэко перед тем как приступить к обсуждению результатов экспериментальных исследований, проведем чисто умозрительный анализ проблемы.

Известно, что б одном н том же эксперименте эксперту можно ставить две разные задачи локализации: оценить паправлеипс па слуховой объект ( где находится то, что Вы слышите? ) п направление па источник звука ( где находится источник звука ). Ьсли при ответе иа первый вопрос показания эксперта основываются на опенке исключительно положения слухового обьек-та, то во втором случае наряду с местом расположения объекта могут оцениваться совершенно другие критерии, например тембр звука.

Что касается предыгторин звукового события, то зависимость от нес должна означать, во-первых, что внечат.леннс направления на слуховой объект, относящееся к данному сигналу, прн.\одящему нэ данного иаправ.ления, может быть различным. Это значит, что локализация как таковая должна быть рарнантной во времени, что она может меняться илн уточняться в результате адаптации и тренировки. Во-вторых, адаптация или тренировка означает, что эксперт заранее настроен на восприятие определспных звуков из опредезеинык направлений и заномниает расиредетснпе звуков по направлениям. В литературе ли два взпяда на адаптацию раздельно ие рассмотрены-Поэтому делать окончательные выводы о лиаченни предыстории д.ля нр4 гтраи-сгвсниого слуха в меднаиной плоскости прея евременно. Однако некоторые соображения вы1каэа1ь можно.

}то% 5о/..


Рис. 61. Наирав-лсииость слуха в медианной плоскости: знакомый и незнакомый ГО.ЛОС. 10-20 экспертов. Нанесена отиосительиая частота, с которой сигнал лос.ле предварительного прослушивания слышглся из определенно!о наиравлсиия.



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 [ 24 ] 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74