псртами расстояния оказываются значительно болыпимн. чем при ограничении частотой 10,6 кГц. Однако из-за изменения верхней граничной частоты изме-нятись ие только форма спектра, ио и общий уровень звукового давлении ушных сигналов, т- е. спектральпый эффект исстсдовался ие изолированно.

Не вызывает, очевидно, никакого сомпеиня тот факт, что эксперты в состоянии ассоциировать глухие звуки грома с представ тснисы о далекой грозе Отиако до сих пор экспериментально не проверено, далеким ли представляется гром как слуховой объект. Кроме того, до настоящего времени экспериментально ие подтверждено мнение о том. что при формировании ощущения расстояния слух оцеливает частотно-зависимое затухание звука в воздухе. В этой

0,25 0,5

Рис. 77. Частсггные характерпстикн поглощения эвука на открытом воздухе (с поправками по Ингарду. 1953). Учтено затухание, обусловленное дивергенцией сферических волн (закон 1/г), влажность воздуха 40%. 1 - ветреная погода; S - шткль.

СВЯЗИ вспомним еще раз утверждение Бекеши (1949) о том, что протяженность слухового пространства в отличие от пространства источников эвука 01рэниченна

Рассмотрим теперь локализацию по глубине при небольших расстояниях до источника звука (точечный источник, расстояние меньше 3 ы). При таких расстояниях линейные искажения звуковых сигналов у головы слушателя уже независимы от расстояния до источника. Это связано с тем, что звуковые волны, достигшие слушателя, не могут рассматрнватьсн как плоские. Для одного случая результаты экспериментов приведены на рис. 53, где показаны разности уровней и временных задержек звукового давления ушных сигналов при использовании в качестве источника звука специального громкоговорителя (Изофои ХЭВ 12/8), установленного па расстояниях 25 см и 3 м от эксперта. До частоты примерно 600 Гц измеренная разность уровней составляет 20 дБ, что соответствует закону 1/г. С увеличением частоты начинает сказываться дополнительное затухание, частотный ход которого напоминает характеристику гребенчатого фильтра. Расчетнаи разность группового времени задержки, вызванная только различиями расстояния, составляет примерно 8 мс. Измеренные разности группового времени задержки в функции частоты отличались от указанных на ±0,5 мс.

Зависимость функции передачи наружного уха от расстояния до источника звука использовалась еще Бекеши (1939) для объяшрння локализации по глубине в ближнем поле сферических излучателей нулевого порядка Ои исходил из того, что полное акустическое сопротивление барабанной перепонки иа средних частотах (выше I кГц) равно волновому сопротивлению воздуха и что в этой области частот ухо можно считать приемником колебательной скорости . Если рассматривать изменение колебательной скорости в звуковом поле сферического излучателя нулевого порядка (см. волновые уравнения сферического излучателя в § 1.3 2). то можно вядсть, что оно содержит составляющую, ие зависящую от частоты и преобладающую в ближнем поле (г< <>./6). н составляющую с коэффициентом 1/Х~/, преобладающую в дальнем поле (r>V6). Таким образом, в случае источника, излучающе о широкополосный сигнал, в спектре колебательной скорости ближнего поля будут присутствовать низкочастотные составляющие, пропорциональные длине волны I . Согласно представлепням Бекеши оии и используются слухом при оценке расстояния до слухового объекта.

Против гипотезы Бекеши имеется слсдуташес соображение. Приемник, возбуждаемый только с 01П0Й стороны, независимо от сопротивления мембраны всегда является т1р1!БМ11иком давления, а ие грнечником колебательной скорости {см. § 2.2.1). В этой связи ухо скорее можно сравнить с акустическим зондом. С другой стороны, следует помнить, что иа частотах выше 1 кГц ближнее поле сферического излучателя начинается лишь иа расстоянии менее 5 см от центра пульсирующей сферы. Если поместить эксперта так, чтобы вход слухового канала находился близко от изтучат&ля, то приемник звука, очевидно, будет оказывать обратное влияние па акустическое поле. Однако с позиций гипотезы Бекеши это обратное действие (т. е. относительный подъем нижних

0,6 1,1 1,6 мг,-

Рис. 78. Расстояние до слухового объекта в зависимости от громкости белого шума (эксперты с сигналом предваритсяьно не ознакомлены). Эксперименты проводились при двух положениях громкоговорителя (средине значения и среднсквадратичсекие отклоненяя по показаниям 27 экспертов, затемненная заглушённая камера, положение головы зафиксировано).

Рис 79. Зависимость между кажущимся и действительным расстоянием до источника звука (усреднено по показаниям 20 экспертов для случая щелчков п разных условиях экспериментов, затемненная заглушённая камера, положение головы зафиксировано).

/ -снгимы известны; 3-напряжеин? иа гроикоговоритем постоянно: J-оостоянныП уровень звукового давлепия сигнала у гоювы.

частот ушных сигналов) до настоящего времени экспериментально ие подтверждено .

Бекеши для подтверждения своего предположения приводит следующее наблюдение. Если источник звука. И31учагощий широкополосный сигна.л. приближать к эксперту, то тембр воспри1П1маемого звлка тускнеет. Это явление описано многими авторами (например. Блок, 1853: Хорнбостель, 1923; Лшоф. 1963; Хауштейн, 1969). Значительный подъем ин.1кочастотных составляющих снгиала при прнб.1нжеини источника не может служить объяснением этого явления, поскольку, как это следует из кривых равной громкости, повышение уровня сигналов, достигших уха. вызывает изменение тембра и без одновременного изменения формы спектра. Так как повышение уровня ушных сигналов пропорционально относительному илмененню расстояния до источника, то прн его уменьшении одинаковые абсолютные изменения расстояния сказываются сильнее и. следовательно, оказывают болынсс влияние на изменсЕше тсмб-

Об пмитацни ближнего поля сферического излучателя в дальнем поле двух громкоговорителей и о влиянии его иа локализащтю по глубине имеются указания в работе Лавса (1971).

pa Таким образом, возникает вопрос о том, использует ли слух вообще для оценки расстояния до слуховых объектов в случае близких источников те признаки сигналов, которые сказываются на зависимость функции передачи наружного уха от расстояния до источника сигнала. Указания на этот счет можно почерпнуть нэ работы Лавса (1972).

На рис 78 приведена завнсимосгь расстояния до слухового объекта от громкости для двух положений громкоговорителя. (Значения громкости были определены в слуховом экспериме i е) Вндно, что прн постоянной громкости слуховой объект, соответствующий громкоговорителю, удаленному иа 25 см. ощущается ближе (пунктирная линия), чем для громкоговорителя, устаиов.леи-ного на расстоянии 3 м (сплошная линия). Правда, различия в удаленности слуховых объектоэ 011азываютси намного меньше различий в расстоиииях до громкоговорителей. Если учесть, что каждому удвоению громкости соответствует повышение уровня ушных сигналов примерно на 10 дБ, то можно сказать, что изменения спектра сигналов, вызываемые прнб.лижением громкоговорителя, по своему влиянию на оцениваемое расстояние до слухового объекта равнозначны повышению уровня менее чем на 10 дБ. Таким образом, прн расстоянии до громкоговорителя, равном 25 см. не обнаруживается сколько-нибудь значительного влияния изменения формы спектра иа оценку расстояния до слухового объекта. В этих исследованиях использовался тот же громкоговоритель, что и в экспериментах, описанных на рис. 53.

Лаве (1972) в своих экспериментах ставил экспертам вопрос об удаленности слуховых объектов. Интересно сравнить полученные им результаты с результатами субллктивной оценки удаления источника звука. Данные Ха штейна (1969) для сравнения неудобны, так как они получены в экспериментах с сигналами, знакомыми для экспертов (рис. 79). Кроме того, в его эксперименте контролировались не громкость, а уровень звукового давлении. И все-таки резу.льтаты Хауштейна показывают, что при постоянном уровне звуково го давления около головы эксперты достаточно точно определяют расстояние до источника эвука. Какие признаки ушных сигналов при этом играют решаю-щу ю роль, неясно.

Среди других авторов, занимавшихся исследованиями локализации по глубине при расстояниях до источника звука менее 3 м, следует упомянуть Крича (1890); Блоха (1893); Икенберри и Шутта (1898); Пирса (1901); Apnea и Клемма (1913); Вериера (1922). Правда, все они проводили эксперименты не в специально подготовленных ломещениях. Кроме того, из этих работ ие ясно, что оценннали эксперты: удаленность слуховых объектов или расстояния до источника звука; нет сведений и о том, сообщалось ли экспертам расстояние до некоторой отсчетной точки.

В перечисленных работах исследуются в основном два следующих вопроса:

1. Насколько точны пространственные свойства слуха при небольших расстояниях до источника эвука?

2. Имеют ли значенне при таких расстояниях другие признаки ушных сигналов кроме уровня звукового давления (в частности -форма спектра)?

По первому вопросу, который в сущности является вопросом размывания локализации, интересны результаты, полученные Пирсом. Он установил, что при расстояниях до источника от 50 до 150 см относильное размывание локализации hruanlr для разных сигналов, таких, как щелчки, звонки (электрический звонок), звуки органа, лежит в пределах от 0.13 до 0,15. Этн данные довольно хорошо совпадают с результатами исследований Apnea и Клемма, которые использовали тональные импульсы с частотой 383 Гц. В то же время по результатам Вериера. использовавшего в качестпе измерительного сигнала звуки ударов молотка, размывание локализации Лгиия/г при тех же расстояниях до источника оказалось почти вдвое больше.

О значении изменений формы спектра ушиых сигналов говорят, например, наблюдения Криса. С помошью головного телефона он создавал щелчки иа расстояниях 35 и 75 см и в широких пределах варьировал мощность звука. Эксперты, несмотря на то, что уровень звука нзмеиялсн случайным образом, всегда четко различали ближнее и дальнее положение источника. Такой же результат Дали эксперименты, в которых измерительным сигналом служил