коэффнцнеитом компенсации. Обзор результатов большого числа экспериментов сделай Резером (1965). Полученные коэффициенты компенсации лежат в пределах от 2 до 200 нкс/дБ. Такой большой разброс результатов нельзя объяснить только иеточиостью измерений, вообще присущей методу компенсаций. Этот разброс необходимо учитывать (Гершкович и Дурлах, 1969). Совершенно очевидно, что взаимное влияние бинауральных времени>х и амплитудных различий весьма дифференцировано и поэтому ис может быть охарактеризовано одним единственным коэффициентом.

В последнее время слуховые эксперименты методом компенсации на импульсных сигналах проводились многими авторами (Давид. Гуттман и Ван

ЗОАБ

-lyO 12

70АБ

Рнс 105. Типичные кривьл: компенсации, полученные при использовании шнро-копо поеных щелчков различного уровня в качестве измерительного сигнала (но Давиду Гутгману и Ван Бергейку, 1959).

Бергейк. 1959; Дитридж н Хирш, 1959; Кайдель и Виганд, I960; Харрнс, 1950). Устаноалеио. что коэффициент компеисацнн зависит от громкости. Громкие сигналы требуют для компенсации бииаурального временного различия большей разности уровней звукового давленкя, чем тихке.

На рис. 105 приведены часто упоминаемые в литературе кривые Давида и др.. из которых эта зависимость четко видна. Характеристики компенсации (сугубо иелниейиьле) с увеличением громкости сигнала становятся более пологими. В своих Эксиериментах Давид и др. использовали сигналы двух видов: щелчки, получавшие взаимный бинауральный сдвиг фаз. независимый от частоты, и шумовые бинаурально не коррелированные импульсы (использовали два генератора шумов). Одинаковыми по форме были только огибающие. KOTopbJe могли сдвигаться во времени относительно друг друга. Примечательно, что для обоих видов сигналов кривые компенсации получились почти одинаковыми.

Дальнейшие исследования зависимости кривых компенсации от громкости провел Харрнс в I960 г. В ходе экспериментов си с помощью фнльтра верхних частот ограничивал сверху частотную полосу шумовых импульсов, предлагавшихся для прослушивания. Он установил, что зависимость кривых компенсации от громкости измерительного сигнала наступает лишь в тех случаях, когда его спектр содержит частоты выше 1.6 кГц. Если спектр измерительного сигнала ограничивать сверху более низкой частотой, то спад кривых компенсации начинается прн меньших громкостях (рнс. 106). Есть основание предполагать, что зависимость компенсации от громкости связана с оценкой слухом бинауральных сдвигов огибающей, так как она касается только сигна-

лов с такими составляющими, на которых исключена оценка временных сдвигов несущего колебания.

Результаты компенсационных слуховых экспериментов показывают, что степень влияния бииауральных временных схдвнгов и разностей уровня ушиых сигналов на свойства слуха зависит от вида звуковых сигналов. Бинауральная разность уровней оказывает наибольшее влияние в тех случаях, когда сигнал содержит составляющие выше 1,6 кГц и громкость звука мала.

Для упрощения анализа сложных взаимодействий времеиийх и амплитудных различий принято считать, что процессы в центральной нервной системе

-0,5-

Рис. 106. Типичные кривые компенсации узкополосиых щелчков с уроанен звукового давления 20 дБ (сверху показаны верхние граничные частоты).

гри ощущении отклонения слухового объекта одинаковы независимо от того, различаются ли ушиые сигналы по времени или уровню. Прн таком допущении роль признаков обоих классов и. слсдовате.1ЬНо. коэффициента компеисацин определяется только свойствами тех внешних органов слуха, в которых вырабатываемая по временным или амплитудным различиям информация об отклонениях объекта преобразуется в форму, поступающую в центральную нервную систему.

В литературе обсуждаются две группы гипотез, основанных иа приведенной упрощающей предпосылке. Согласно первой группе принято считать, что отклонение слухового объекта распознается пентральиоП иервиой системой только по временным сдвигам нервных импульсов, поступающих от двух ушей (Б. Джефрн, 1948; Кнтц, 1957; Днтридж и Хнрш, 1959; Резер, 1960; Сойерс и Лиин, 1968 и др.). Таким образом, в этой группе гипотез ведущая роль приписывается временным различиям ушных сигналов н. следовательно, сдвигам нервных импульсов. Тот факт, что различия ушных сигналов по уровню также приводят к ощущению смещения слуховых объектов, объясняется дополнительными эффектами, два из которых приведены иа рнс. 107, а.

1. Эффект маскировки. Нервная клетка посылает свой импульс с опреде-леииой временнбй задержкой, которая увеличивается с уменьшением амплитуды входного сигнала. Если ущи принимают сигналы различного уровня, то время задержки оказывается меньшим для импульса того уха, сигнал у которого сильнее, и поэтому идущие от него нервные импульсы достигают мозга раньше импульсов другого уха.

2. Пороговый эффект. Два сигнала одинаковой формы, ио раэ.1ичные по амплитуде превышают порог реагирования и разные моменты времени. Сигнал с большей амплитудой и в данном случае возбуждает нервный импульс раньше другого сигнала.

Существует предположение о том, что центральная нервная система вырабатывает усредненную временную задержку по типу скачьзящей перекрестной корреляции (Ликлидер. 1956, 1962; Сойерс и Черрн. 1957; Грубер. 1967 и др.). Более подробно об этом см. § 3.1.1.

Вторая группа гипотез основана иа предпосылке о том. что ощущение отклонения слухового объекта вырабатывается в результате оценки частоты следования импульсов, поступаюших от ушей в центральную нервную систему (Б. Боринг, 1926: Матнкер, 1958; Ваи-Бергейк, 1926; Эленер и Томсик. 1958: Перро. 1969). В этих условиях первичными признаками должны служить бинауральные разности уровня звукового давления, поскольку громкпй сигнал возбуждает большее число нервных клеток, чем слабый. Для того, чтобы оценке слухом подвергадпсь также и временные различия, они должны преобразовываться в различия уровней. На рис. 107.6 приведены две возможные схемы таких преобразований;

Латентный аффект Нервная клетка Зле * .- Выход

<!>

to tc*Z

Пороговый Эффект

Порог

Контра латеральное то{оженив

ШААг

Щг <-ф- -wb

Справа

Рис. 107. Схемы некоторых а - ррмбр:

Эффект нарастания фронта

1авий сигналов в слуховом аппарате.

шне ржзностн уровней во временную задержку: 6 - преобразоваиве вре-иевиоВ эадермжв в разность уровней.

1. Двустороннее (контрлатеральное) торможение. Импульсы уха, возбужденного первым, попадают иа противоположное ухо или в соответствующий ему нервный канал, где и уменьшают чувствительность.

2. Нарастание фронта. Во время иарастяиия ушных сигналов и их огибающих существующих временной сдвиг на короткое время вызывает и бииауральную разность уровней. Более подробно обе группы гипотез описаны в литературе по физиологии слуха (Б. Розенцвейг, 1961; Шварцкопф, 1962, 1968: Кайдель, 1966 и Дитридж, 1966).

Против абсолютной справедливости каждой из упомянутых групп гипотез имеются веские возражения. Так. например, против теорий временных задержек свидетельствует тот факт, что при проведении слуховых экспериментов с ба1анснрованием (уравниванием) создаваемые искусственно временные задержки и опережения уже ие позволяют вернуть слуховой объек в едиан-иую плоскость в случае, когда бинауральная разность уровней превосходит 25 дБ (Сайерс м Черри, 1956; Гутман, 1962). Графики латерализацин для этого счучая приведены на рис. 108 (по оси ординат отложены боковые смещения слухового объекта). Теория разности уровней ие может полностью объяснить оценку слухом сдвигов огибающих. Ее необходимо дополнить объяснением о том. почему при оценхе огибающих учитываются только нарастающие фронты снгналов. Это может происходить, например, благодаря дифференцированию слухом огибающих или других функциональных реакций