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

Ознакомление с си1налом до эксперимента пе :1ля всех типов сигналов является условием совпадения направлений к источнику эв\л\а и счуховому* объекту. Так. например. Китц (1962) сообщает, чгго в экспериментах по нссле-доваиню восприятия паправлений спереди-свалн эксперты часто давали совпадающее показания иаправлекнй к нсто<1Иику звука и к слуховому объекту и в тех спучаях. когда измерите 1ьные сигналы для предварительного оНсжомлеипя пе предлагались. Измерительными сигна.1ами служили удары разлнчпымп предметами о дерево или металл. Кстати говоря, автор книги провел апалогнчные эксперименты иа 140 экспертах, использовав короткие импульсы белого или розового шума. Направления иа четко локализуемый слу.ховой объект и иа источник звука совпадали у 90% экспертов. С другой стороны, можно показать, что для многих видов сигналов место источника звука достаточно точно локализуется экспертами и тогда, когда они заранее ознакомлены с измерительным сигналом.

Ко.1Нчествеииыс данные по этим вопросам приводят Батье (1967), П.пеп-же и Бруншеи (1971). Батье в своих экспериментах использовал макет пару №Н01-0 уха. а вместо барабанной перепонки - микрофон. Спгнат от микрофона с помощью пары головных телефонов без искаженин монотическн подавался для прослушивания экспертам, которые должны были определять направлсппе на источник звука относительно макета уха. Измерительным сигналом служили импульсы белого шума. После серии из шсстп экспсрп-ментов, в каждой ил которых было поаучеио 36 показанп т, средняя ошибка шести участвовавших экспертов значительно уменьшилась. Результат показал, что у людей с односторонней потерей слуха сиособиссть правильно локализовать иаправтсння к источнику звука со временем восстаиав-твастся <см. гл 2.1).

Плеижс и Бр\ншсн <1971) разместили в верхней мсднаииой полуплоскости пить громкоговорителей, через которые эксперты слушапн речевые фрагменты (логато.мы) знакомы.х и незнакомых голосов. Знакомые голоса перед экспериментом дополнительно проступмшали по 40 рал поочередно из всех пяти наиравлсннн, перед каждым предварительным просушиванием эксперту сообщалось, какой громкоговоритель включен. Незнакомые гслоса предварительно не просчушивались, более того -фрагменты (логатомыГ произносились вперемежку. Эксперт в этом эксперименте должен был отвечать иа вопрос: ил какого направления слышалась речь? Некоторые результаты эксисрнмеита привелены иа риг. 61. Четко видно, что в случае знакомою голоса совпадение кажущихся и действительных направлений па источник звука намного лучшс (сп.-1ошиая лиин!). чем для незнакомого (пунктирная). Нетакомый голос иногда Локализуется сзади. Кстати, ряд других авторов также сообщает, что когда эксперт не уверси в своем ощущснип, то в его ответах преобладает оценка сзади (Баллах, 1938; Тариочи. 1959 и др.).

Бекеши в 1930 г. п экспериментах с головными тслсфоиамн иабаюдал, что при одном и том же сигнале эксперт может давать противопо.чожные оценки ( спереди-сзади ) в зависимости от психологического состояния (ожидания, желания и т. д.). Здесь, однако, следует учитывать, что при использовании Г010ВНЫХ телефонов исключспо фильтрующее действие ушиых раковии. и поэтому сигналы, воспринимаемые обоими ушами, как прежде пе содержат никакой информации о месте распо.чожспия источника звука. Эту способность человека локализовать одни и тот же слуховой объект то спереди, то сзади Бекеши сравнивает с эффектом оптического обмана, показанным па рнс 62 (см. также Клеиш, 1949). Произво-льную инверсию локализуемых направлений оп объясняет способностью человека сосредоточивать свое внимание па опре-лелеппих признаках в ущерб другим, т. е. в конечном счете - эффектом адаптации.

Современные представления но лаипому вопросу сводятся, таким образом, к с.челующему. Для многих типов сигналоп иаправлспис на слуховой объект в медиапиоп п.лоскостп иногда совпадает с направлением иа источник звука н тогда, когда эксперту данный звук ранее был незнаком. Степень расхождения действительных и кажущихся направ.-1еннй к источнику звука к, возможно, к слуховому объекту может уменьшаться после привыкания эксперта к



условиям эксперимента пли в результате специальной тренировки. Это знатт, что при появлении в ушных сигналах противоречивых признаков эксперт по истечении некоторого отрезка времсин учитывает только те из них, которые позволяют сделать правильную оценку. Это предположение приводит к последнему из рассматриваемых частных аспектов проблемы пространственных свойств сзуха в медианной плоскости -к вопросу о слецнфнческнх признаках ушных сигналов, коррелируемых с ошуше[иями направ.1еиий.

Ранее мы уже упоминали о работе Урбапчпча (1889), в которой указано, что при диотическом способе подачи сигналов эксперту положение слухового объекта меняется с пзмененнсм частоты. Аналогичный эффект наблюдал Пратт в 1930 г., его подтвердил и Триммер в 1934 г. Этот эффект был тщатеяьио исследован Роффлером и Батлером в 1968 г. Пратт установил также, что слуховые объекты более высокой тональности локализуются и под ббльшпм углом возвышения, чем звуки низкого тона. Тримбл проводил свон эксперименты, изменяя частоту измерительного сигнала. Он обнаружил, что при увеличении частоты слуховой объект кажется нодннмающимся вверх, а при уменьшенш! - опускаюитмся. Более строго этот эксиеримеит провели Роффлер к Батлер с счастием большой группы экспертов (около 50 человек). Схема эксперимента и характерные результаты, полученные на тональных импульсах различной частоты, приведены на рнс. 63.

Во время основного эксперимента громкоговорнте.ли были отлетепы от экспертов хорошо освещенным свет.чым занавесом. Для облегчения задачи экспертов по указанию направлений на слуховые объекты позиции громкоговорителей обозначили числами. Эксперты держали голову неподвижно. Затем провели контрольные эксперименты при разных уровнях сигналов с участием ра.1иых экспертов -слепых, детей (для которых понятия высокий тон , низкий тон неизвестны), при разных позах экспертов, в том числе лежа. Существенных ишенеинн в релультатах контрольные эксперименты не дали. Полученное таким образом распределение субъективных направлений к слуховым объектам, упорядоченное по углу возвышения, показано па рис. 63 (частоты измерительных сигналов от 250 Гц до 7,2 кГц). В 1967 г. автор, не располагая описанными данными, провел аналогичные эксперименты, песко.лько расширив наблюдения. Сндя перед громкоговорителем, который излучал тон cKoAbSfluicik частоты (от 200 до 16 000 Гц), он ощущал систематические качания слухового объекта по дуге над собой спереди назад и обратно (см. рис. 25). Позднее это

Л

7,2 КГЦ 4,8 кГц 3,2 кГц 7,* кГц

о,е кГц

0,25 кГц

Рис. 62. Оптический аналог произвольной инверсии нанравлений иа слуховые объекты в медианной плоскости. Фигура кажется то выступающей усечетюА пирамидой, то полым углублением.

Рнс. 63. Схема эксперимента Рофф.лсра и Батлера (1968) Прк слушании тональных импульсов различной частоты слуховой объект независимо от иа-правлеини прихода звука paLпoлaгaeтcя в направлениях, показанных стрелками.



наблюдение было иовторено и подтверждено Меллертом (сообщение приведено в книге Дамаске, 1971), затем последовал целый ряд экспериментов (Блауэрт, 1968, 1969, 1969/1970), давших важные сведения о прнзиаках б1шауральных сигналов, оцениваемых слухом при формировании ощущения направления к слуховому объекту в медианной плоскости. Два основных этапа проведепных исследований описаны ниже.

На первом этапе эксперпмегп-а эксперты помещались в эатемиепную за-глушсиную камеру; измерительными сигналами служили третьоктавные полосы шума, которые излучались поочередно одним из источников, показанных

сверху


Спереди.

Рис. 64. Различные положепия источников звука для получения илептнчпых или близких бинауральиых спгналов.

а: 1С -источник спередн; 1б-источяяк сзади; /в-источник сверху; 2-2 источявкк счева н справа Сработают одповрсмекио я синфазно): 3 -головные телефоны Ссинфаэ-ные): б -условная шкала напрамений ма слуховоВ объект, известная экспертам.

иа рис. 64,0. Положение головы экспертов фиксировалось: перед экспертами слабо горела красная лампа, служившая ориептиром для положения головы. Д.лнтельпость шумовых импульсов изменялась в пределах от 100 мс до 1 с, сигналы имели уровень 30, 40. 50 и 60 дБ относительно 20 мкН/м. Отиошевие (сигнал/шум) было лучше 65 дБ, коэффициент иелннсйпых искажений - меньше 2%. Частота, уровень и источпнки измеритсльпого сигнала чередовались в хаотической последовательности. В каждой серии экспериментов нрнннмаля участие от 5 до 20 экспертов с нормальным слухом.

После того, как было установлено, что все прсдложеииые звуки воспрн-пимаются действительно в меднапиой плоскости или близко к ней (ие ниже 15 к горизонтальной плоскости), для классифякацни оценок направлений к слуховым объектам была принята единая шка.а, показанная иа рис. 64.6. На рис. 65. а-в приведены результаты экспериментов, проведенных с 20 экспертами, которым измерительные сигналы предлага.лись спереди и сзади. На всех трех семействах кривых отчетливо видпа зависимость отпосительиой частоты ответов сверху , спереди , сзадг от центральных частот треть-октавиых полос. Статнстн<1еская обработка результатов показывает, что от другнх факторов, например от уровня сишалов плн угла прихода звуков относительная частота одинаковых оценок ие зависит. Результаты пе нзменн-ллсь и при другнх способах подачи экспертам звуковых сигналов.

Отклопеиия от устаиовленпой закопомериости пе обнаружены н в случае, когда для исключсипн влияния ушиых раковии в каждое ухо эксперта вставлялась латунная трубка длиной 5 см.

На рис. 66 показаны графики статистической обработки результатов, про-иллюстрнрова1шых иа рис 65. Можно видеть, что в некоторых областях частот абсолютное большинство экспертов давало определенные ответы вдвое чаще двух других возможных ответов, вместе взятых. Частотные полосы, для



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