но при уменьшении расстоянии до источника уменьшится и расстояние до слухового объекта.

Объяснить совпаделие расстояния до слухового объекта и источника звука по аналогии с эффектами направлеыиого слуха в медианной плоскости можно иа основании предположения о том. что определенные признаки звукового сигнала в слуховом канале зависят от расстояния до источника, и того, что слух реагирует на этн признаки при формировании ощущения расстояния до слухового объекта.

Анализ признаков сигналов, зависящих от расстоянии до нсточняка звука, привел к следующей классификации.

1. При средних расстояниях до источника (для точечных источников - от 3 до 15 м) и при стацнопариых во времени сигналах уровень звукового давления у1иных сигналов зависпт только от удаления источников зоука. В свободном звуковом поле прн каждом увеличении расстояния вдвое уровень звукового давления падает иа 6 дВ [см. кривую 1/г па рис. 13 и уравнения (6). (7)].

2. При бо.1ьших (больше 15 м) расстояниях воздух между источником звука и экспертом уже ие может рассматрнватьсн как канал звуконередачи, ие вносящий искажений. Здесь наряду с независимым от частоты изменением уровня звукового давления, подчиняющимсн закону 1/г, начинает сказываться затухание, зависящее от расстояния, проходимого звуковой волной. При этом высокочастотные составляющие сигналов затухают быстрее, чем низкочастотные Таким образом, ие только уровень звукового давления ушных сигналов зависит от расстояния до источника звука, но и форма спектра (точнее, относительные иэмеисиия уровня и фаз в функции частоты).

3. При иебо.льших расстояниях (для точечных источников - не более 3 м) кскажеииБ фронта волны у головы не может уже считаться пренебрежимо малым по сравнению с размерами головы. В этом случае линейные искажения сигналов, вызванные влиянием головы и ушиых раковин, изменяются с изменением расстояния до источника звука (см. рнс. 53). Таким образом, и при небольших расстояниях до источника звука с изменением этого расстояния мс-ияетси не только уровень звукового давления, но и форма спектра утиных сигналов. Правда, здесь это изменение носит ниой характер, чем прн больших расстояниях.

4. Четвертый случай касается звуконередачи с помошью головных телефонов, когда полностью исключено нормальное фильтрующее действие ушных раковни. Головные телефоны находятся иа ушных раковинах иепосредствеино у входов в слуховые каналы. В такой системе звукопсрелачи утиные снгиалы подвергаются специфическим линейным искажениям, тесно связанным с часто на блюда юи1ейся в этих условпях локализацией внутри головы .

В дальнейших рассуждениях будем исходить из условий, что нсточиик звука а меднапиой плоскости находится на таком расстоянии от эксперта, что достигающие его звуковые волны можяо рассматривать как плоские. Если изменить расстояние между источником звука и экспертом, то звуковое давление рэфф ушных сигналов иэмеинтся обратно пропорционально расстоянию. Если при начальном расстоянии Го звуковое давление равно афф, то

или в уровнях относительно 20 ыкП

L (г) = 20 log (Роэфф/20 мк Па) - 20 log (г/го). (39)

Из формул видно, что для определения расстояния до источника звука по уровню ушиых сигналов необходимо удовлетворить два требования. Во-первых, должна быть постоянной вО времени и сохраняться неизменной при изме-

Здесь под уровнем звукового давления понимается эффективное значение уровня, рассчитанное по средиеквадратическому значению сигнала, измеренному в широкой полосе.

ирнии расстояння средняя излучаемая мопшость источинка. Во-вторых, должен Рыть известен уровень звукового давления при данном исходном расстоянии от источинка. Эти условия удовлетворяются ие всегда. Если в качестве источника звука служит громкоговоритель, то, изменяя подаваемое иа пего напряжение, можно изменять звуковой сигнал гак, чтобы прн постоянном расстонии1Г до громкоговорителя менялся уровень бипауральных сигналов или чтобы при изменении расстояння уровень звукового давления у голоиы оставался и >-1змен-ным. Однако ни в тон. ни в другом случае соотношения между уровнем звукового давления и расстоянием до источнпка не будут описываться приведенными уравнениями. Следует также иметь в виду, что положенный в основу

£0 31 63 12S 256 500 Гц 1 2 ti- 8 кГц1Б

Рнс. 73. Кривые равной громкости чистых тоиов в случае прихода звука спереди (стандарт Д11Н-45630, 1966). Слуховой порог показан пунктирной линией.

этих уравнений закон 1/г справедлив лишь для случая распространения сферических воли в свободном звуковом ноле. Это условие часто ие удовлетворяется при оценке пространственного слуха в обычных условиях.

Исходя нз этих чисто физических соображений, можно ожидать, что расстояние до слухового обл>екта. определяемое слухом, в результате оценки уровней сигналов может эпачите1ьио отличаться от расстоягшя до источника звука, в особенности в тех случаях, когда звуковой сигнал экспорту малознаком или когда необычны условия распространения звуковых волн.

Прежде чем приступить к рассмотрению результатов измсрснкй зависнно-стей между уровнем ушных сигналов и расстоянием до слухового объекта, необходимо указать еще на одно затруднение. Дело в том, что уровень звукового давления ушных сигналов связан не только с расстоянием до слухового объекта, но и с громкостью и тембром сигналов. При увеличении уровня звукового давления громкость звука возрастет, но при этом более тусклым становится тембр. Последнее обстоите 1ьство можно проследить по кривым равной громкости (рнс. 73). По иим видно, что в случае широкополосного сигнала низкочастотные составляющие с возрастанием уровня оказываются громче пысоко-

частотных. Таким образом, если исючиик широкополосного сигнала приближается к эксперту, то расстояние до слухового объекта сокращается, но одновременно возрастает громкость звука н тускнеет тембр. На это явление ука-зыва 7 еще Мах в 1865 г.

Здесь мы (жаэываемся перед той же трудностью, что и прн анализе направленных свойств слуха в медианной плоскости: эксперты в коде слухового эксперимента реагируют на изменения различных параметров звука. Поэтому даваемые экспертами оценки оказываются заткнмимн от характера поставленной перед ними тадачн.

20 50 to SO 60 аЩВ)

Рнс 74. Типичная кривая зависимости расстояния до слу.ковою объекта от уровня звукового давления в месте расположения слушатели (речевые спг-нилы, эагдушениая камера). Включались только два громкоговорителя; на расстоянии от экпсрта 3 м (показаны кружочками) н 9 м (треугольниками).

Следует различать два вида постановки вопросов перед экспертами:

1. Вопрос о расстоянии до слухового объекта. С точки зрения пространственных свойств слуха он и представляет основной интерес

2. Вопрос о расстоянии до источника эвука. Здесь эксперт, помимо расстояния до слухового объекта, в качестве критериев ндситификацин может использовать громкость и тембр звука. Поэтому достоверно измерить .локализацию п употребляемом нами смысле слова при такой постановке вопроса ие-позиожно. к сожалекпю, в большинстве имеющихся работ вопрос ставптся именно таким обраиш.

Поско.льку при изменении расстояния меняются громкость и тембр слухового объекта, то во многих работах предпринята попытка оценивать д.ля объяснения свойств слуха влаимосвязь между громкостью и расстоянием нлн между тембром и расстоянием (Томсон. 1882; Бекеши. 1938; Колеылн, 1963; Мор-ман. 1939; Варрен, 1963; Мах, 1865; Клемм, I9I3). По точу поводу следует (аметнт1>, что расстояние. ромкость н тембр зоука -все совокунные признаки слухового объекта. Их взлимозависимостк, конечно, можно измерить, но они 1ГИЧСГ0 ие скижут об интересующих нас взаимосвязях мсжлу уда.ле1шостъю eivxoBOro объекта и нрнзнакамм источника зпука. Громкость и тембр в лучшем случае могут служить лишь вспомогательными параметрами для описания взаимосвязи между уровнем ушиыч сигиа.юв и расстоянием слухового объекта, если известна их зависимость только от уровня ушиых си1налов. Но здесь следует дополнительно учитывать, что громкость и тембр эаинсят не только от \ровия, ио и от спектра ушны\ сигналов.