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

1968). Такая Жс зависимость получена н для коротких импульсов давления-(Холл. 1964). Вттое свойство иллюстрирует кривая на рис. 97. Оно было обнаружено также Клумпом и Эйдн в 1956 г. (см. табл. 4). Попытки объяснить эти свойства сводятся к тому, что и повышение уровня и увеличение длительности сигналов приводит к увеличению чнсла импульсов возбуждения нервной системы.

2.4.2. Бинауральные разности уровня

в настоящем параграфе рассматривается влияние таких признаков бинауральных различий сигналов, которые могут быть описаны модулем функиин передачи \А (f) или разностью уровней звукового давления 20 log i4 (f). Исследования строятся на следующем эксперименте. На оба уха эксперта подается одни и тот же сигнал. Последовательно с каждым те-


fСигнал

Слева \Cjrz ГромчеУТише

1 1

1 Л1

eJ- s 0 6 11

Рис. 99

Рис 98. Способ создания бинауральной разности уровней звухового давления

Рнс. 99. Боковое смещение слухового объекта в функщ1и бинаура1Ьыой раз-иостн уровней сигнала. Широкополосный шум (отрезки с кружочками в цент-), 4 эксперта, громкость 30-50 фои.

лефоном включается аттенюатор, с помощью которого можно изменять амплитуду данного сигнала, получая два сигнала с различными уровнями звукового давления (рнс. 98).

Если эатухапне аттенюаторов одинаково, то слуховой объект лоцируется в медианной плоскости эксперта. Если же изменить амплитуду одного из сигналов, то слуховой объект переместится к уху, получающему сигнал большей амплитуды. Следовательно, эффект бокового отклонения слухового объекта может вызываться изменениями бинауральной разности уровней ушиых сигналов. Это двлеиие лежит в основе так называемых нитеисивност-ных теорий направленности слуха - самых старых теорий слуховых ощущений. Сторонники этих теорий (Релей, 1877; Штейнкаузер, 1877; Томпсон, 1882; Мацумото. 1897; Пирс. 1901; Штефаиини. 1922. Крайдл и Гачер. 1923) считБЛИ. что бинауральные разности уровней звукового давления -важнейшие, если ие единственные факторы, вызывающие ощущение отклонения

> Поскольку здесь понятие интсисипность исно.1ьзустся не в том смысле, который ему придается в акустике, то впредь мы его применять ие будем



слухового объекта. Как сейчас известно, в действительности это ие так, хоти не вызывает никакого сомнения тот факт, что свою роль в формирований пространственных свойств слуха разность уровней определенно играет.

Разность уровней ушных сигналов AL(6. q). г, /), возникающад в свободном звуковом поле, зависят от частоты. Однако в описываемых экспериментах по латерализацни эта зависимость ие учитывается. Ошушеиня боковых отклонений слухового объекта исследовались только в зависимости от частотно-независимых разностей уровнд (рис. 98). Это обстоятельство следует иметь в виду при анализе и обобщении результатов, например при малых уровнях звукового давлении, когда составляющие одного ушного сигнала ниже слухового порога, а другого -еще воспринимаются слухом (см. рис 73). Кнтц (1953) показал, что если бинауральная разность уровней лежит а пределах 15-20 дБ. то слуховой объект может лоцироваться полностью сбоку прн любой частоте сигнала. В условвях локализации внутри головы это соответствует ноложснпю слухового объекта у уха. получающего сигнал с большим уровнем. Как показали Пниейро и Томни (1959), аналогичное явление наблюдается и иа импульсах белого шума или низкочастотном шуме (верхняя граннчнад частота 1 кГц) при бинауральной разности уровней 10 дБ. Однако к этим данным следует относиться с определенной осторожностью, поскольку, как отмечают все авторы, исследовавшие латералнзацию. если разность уровней превышает 8-10 дБ. то уменьшаются ширина слухового объекта и, следовательно, зона литерализации. Поэтому измерить предельную разность уровней, соответствующую субъективной оценке полностью сбоку , весьма трудно (Бекеши, 1930; Сойерс. 1964).. До тех пор. пока не достигнуто ощущение полностью сбоку , отклонения слухового объекта линейно зависят от бинауральной разности уровней

На рис 99 показаны результаты измерений иа шумовых импульсах и импульсах тона 600 Гц (Сойерс, 1964). Отклонения оценивались по линейной шкале, за О принималась точка в центре головы, точка 5 соответствует отклонению объекта до яхода в слуковой канал.

Прн постоянной бинауральной ра.1Иостн уровней латерализация чистых Т01ЮП зависит от частоты сигнала. Федерсен и др. доказали это экспериментами, проводимыми методом акустического эталона. Своим экспертам они ставили задачу совмещать слуховой объект, перемещающийся под влиянием разности уровней, с акустическим эталоном - ориеятнром. Измерения проводили с чистыми тонами, акустическим ориентиром служи.1 шум (полоса от 100 до 3000 Гц).

Дисчокацпя акустического ориентира изменялась путем ввода бинауральиых временных сдвигов. Результаты эксперимента приведены иа рнс 100. из которого видно, что в районе 2000 Гц разность уровней, необходимая для того, чтобы вызвать определенное отклонение слухового объекта, минимальна. В сторону меньших частот крутизна кривой больше, а в сторону больших частот - меньше. Когда в эксперименте использовали сигналы со спектральными составляющими ниже 1.6 кГц, то эксперты, обладавшие определенным опытом, ощущали не одни, а два слуховых объекта. При невнимательном слушании они сливались в одни объект, ширина которого соответственно увеличивалась (Баннстор, 1926, 1927). Раздельно латералнзацию двух появляющихся слуховых объектов исследовали Внтворт и Джеффри (1961), используя в качестве измерительного сигнала чистый тон S00 Гц. Акустическим ориентиром у них служил также чистый той той же частоты. Дислокация ориентира из-мепнлась нскугственным введспнен бннауральных времениьис сдвигов. Эксперименты показали, что один из двух слуховых объектов сохраняет свое положение в центре головы, в то время как другой меняет свое положение пропорпиоиальио увеличению разности уровней (рнс. 101). Таким образом. бинavpaльиaя разность уровней сказывается только иа дислокации одного нз СЛУХОВЫХ объектов, другой же под влиянием временных бннауральных сугвн-гов соередоточиваетсд в центре головы. Эффект расщепляющегося слухового объекта может наступить и тогда, когда различны но уровню спектральные составляющие двух ушиых сигналов. Для периодических сигкапов это яв.1ение подтверждено экспериментами Тула и Сойерса (19С5).



Для того чтобы оценить значение бинауральной раэиостн уровней в формировании пространственных свойств слука, рассмотрим и здесь порог смещения латерализацин, понимая под этим минимальные иэепения разности уровня звукового давления, которые вызьлвают ощущение бокового отклонения слухового объекта. В табл. 5 даиы результаты измерений этого порога, проведенных несколькими авторами, при исходной бинауральной разности уровней О дВ, т.е. для слуховых объектов, лежащих в медиапиой плоскости.


-18С

5кГц 10


Рис. 100. Бинауральные разности уровней, вызывающие смещении слухового объекта до совпадения с акустическим ориентиром (шум полосой от 100 до 3000 Гц). 6 экспертов, громкость около 60 фон (по Федерсену и др., 1957).

Рнс. 101. Боковое смещение обоих слуховых объектов, возникающих прн бинауральиом прослушивании тона 500 Гц. Громкость около 50 фои, I эксперт.

На рис. 102 приведены аналогичные данные для чистых топов и импульсов Гаусса в зависимости от частоты (Мнллс, I960; Бергер. 1965). Такне же измерения на шумах с октавной шириной полосы были проведепы Шерером (1959). Результаты аналогичны случаю чистых тонов.


0,7 с,г

Рис 102. Частотные характеристики порога смещения латерализацин при бинауральной разности уровней О дБ.

Кривая а - для тональных импульсов Гаусса (по Бергеру. 1S65>. Кривая 6 -

У л для чистых тонов (по Мнллсу, I960): £hfC длительность тона I с. сигнал вводит-

4-5 SKcnepTOB. На нривых указаны длительности импульсов.

S кГц 10

Размывание латерализацин при боковых отклонениях слухового объекта исследовали Гаге (1935); Хохол (1957); Роулавд и Тобиаш (1967); Эльфиер н Перро (1967); Бабков и Саттон (1969). Как можно было ожидать, расширение слуховых объектов приводит и к увеличению порога смещения латералнзации. Это особенно заметно иа низкочастотных тоиах, распадающихся на два слуховых объекта.

В последних трех работах попутно была проверена гипотеза Бекеши (1930) о том, что изменение уровня одного из ушных сигналов, иеоблодимое



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