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

звуковых сигналов в повседневной жизни (речь, музыка, шумы окружающей среды) содержат составляющие выше 1,6 кГц, то решающая роль в выработке слухом ощущения направления к объекту должна быть признана за вторым методом. Следовательно, бинауральные разности уровня звукового давления и сдвиги огибающих ушных сигналов -это важные бинауральные признака

В дальнейших рассуждениях будем опираться на характеристики бииауральиых функций передачи, поскольку именно они описывают возникающие прн естественном слушаини бинауральные различия сигналов. Графики иа рис. 55 и 57 показывают, что и средние разности уровней, и средние фазовые я групповые задержки пря увеиичении боковых отклонений источника

тс!

/\ 1 /

1 1

5 кГц 10

Рис. 112. Сравиеиие бинауральных разностей уровня AL[A(q>- =0)няя] н фазовых задержек фЕДСФо) ]. соответствующих минимально заметным боковым смещениям объекта, с кривыми порога смещения латератизацни А(Д/.=0)к н А(Тф=0)ми. Справедливо для непрерывных тонов и узкополосных тональных импульсов (по Мнллсу, 1960).

эвука становятся ббльшнмн. Следовательно, по своему влиянию на ощущение бокового отклопсиня слухового объекта онн действуют однонаправленно. Частотная завнснмость бинауральной разности уровней звукового давления для всех направлений прихода звукв имеет тенденцию увеличения с ростом частоты. В первом приближении можно считать, что средняя разность уровней тем ботьше, чем больше энергнн сигнала сосредоточено в области верхних частот.

Анализ влияния бинауральных сдвигов огибающих на локализацию более затруднителен, поскольку нх иельзн непосредственно выделить из бинаурвль-ной функции передачи. Здесь, одиако, можио исходить нэ того, что во внутреннем ухе спектр сигнала разделяется на полосы, в которых ошбаюшнс оцениваются слухом отдельно. Бниауральный сдвиг огибающих спектра.льиых полос может быть описан Гпрнблнженно) групповым временем задержки в соответствующей частотной области. Вопрос о том, накнм образом результаты оненон слухом отдельных спектральных полос участвуют в суммарной оценке, пока изучен недостаточно. Есть основания полагать, что сдвиг огибающих в области ианбольшей плотности энергии учитывается с ббльшны коэффициентом оценки (Фланагаи и др.. 1963).

Из сказанного выше вытекает, что угол бокового отклонения слу.*;ового объекта прн неизменном угле прихода звуковой волны может завпссть от вида сигнала (см. рис. 22). Вопрос о том. распознает ли и упитывает слух прн локализапии характерные иэмеиения бинауральных функций разности уровней и групповых задержек, изучен мало. К настоящему времени доказано лишь, что если в частотной характеристике групповой задержки имеются провалы или выбросы, то слуховой объект меняет дислокацию и локализация становится более размытой. При этом, правда, не учтен случай восприятия звуков в открытом звуковом поле (Ликлидер и Вебстер, 1950; Шредер, 1961: Блауэрт. Хартмап и Лаве. 1971).

В старых литературных источниках часто можно uaftru суждсинс. полученное в результате нсследований с использовапнем непрерывных тоиов: при локализации широкополосных шумов временные сдвиги и разности уровней оказывают свое действие совместно, причем иизкочастотпые составляющие ло-



калнэ>ются по оценке вреыеннык сдвигов несущих, а высокочастотные - по разно<~тв уровней. Графики на рнс 112 иллюстрируют это.

На рисунке (штриховой линией) показаны приведенные ранее частотные хараитеристпки 1Юрога смещения латератизаиня для бииауральных временных сдвигов и разностей уровня (см. рис. 95 и 1С2). справедливые для случая непрерывных тонов. Две другие кривые получены следующим образом. Прямо перед экспертом был установлен громкоговоритель, который мог перемещаться. В эксперименте измершюсь минимальное боковое смешение громкоговорители, вызывавшее ощущение смешения слухового объекта. Затем по этим минимальным смешениям рассчнтывалясь бниауральные времеяные и амплитудные различия ушиых сигналов. В результате были получены две кривые (сплошные лиияи). Из графика видно: в области нижних частот кривая порога смешения латерализация пря бниауральиых временных сдвигах близка к частотной характеристике временных раз.1нчий, соответствующих минимально воспринимаемым смешениям громкоговорителя.

На верхних же частотах, напротив, совпадающими в определенной области частот оказываются кривая порога смещения латералнзации при бннауральных разностях уровней и кривая разности уровней, соответствующих минимально воспринимаемым смешениям громкоговорителя. Таким образом, подтверждеи вывод о том, что в стучае непрерывных тоиов нижние частоты латералнзуются и соответственно локализуются по разностям фаз. а верхние частоты- по разностям уровней. Однако распространить этот вывод на любые сигналы нельзя, поскольку не учтены бииауральиые сдвиги огибающих, а временные сдвиги несущих и разности уровней рассматриваются как равноценные факторы. В действительности же направление на слуховой объект в случае широкополосных сигналов определяется преямушественио интенсив-иостной составляющей, т.е. по разностям уровня я сдвигам огибающих.

В заключение рассмотрим роль бииаура.чьных признаков сигналов в ди-стаициоиных свойствах слуха. В § 2.2.2. было указано, что бинауральная функция передачи зависит ие только от угла прихода звука, но я от удаления его источника. Эту зависимость бниауральиых признаков ушных сигналов от удаления источиииа звука называют также акустическим паралаксом. Вспомним здесь графики на рис. 46-48, нз которых вытекает, что зависимость бниауральиых признаков ушных сигналов от удалеияя источника звука оказывается наи6о.чьшей при приходе звука во фронтальной плоскости (ф=90 и ф=270°).

Исходя из физического эффекта акустического паралакса, многие авторы высказали предположение о том, что слух при выработке ощущения расстояння до объекта наряду с монаура.чьиыми учитывает также бинауральные признаки сигналов (Томпсон, 1882; Хорнбостель. 1923; Вудворт и Шлосберг, 1954; Хирш, 1968). По-вяднмому, это предположение соответствует действительности. Так. например, Фельдман в 1972 г. поназал что если прн дихотической подаче сигнала создается только временная задержка около 1 мс. то слуховой объект лош1руется недалеко от головы. Еслн же доиоликтельно создать н разность уровчей. то слуховой объект приближается и самой голове и может даже лоннроваться внутри нее.

Укажем далее еще иа одни эффект, который более подробно рассмотрен в § 3.1.1. Еслн эксперту подавать одинаковые, ио сдвинутые по фазе иа iSff сигналы от двух громкоговорителей, расставленных слева н справа, то и тогда слуховой объект лоцируется очень близко к голове яли даже внутри нее. Этот эффект наступает только тогда, когда громкоговорители удалены от эксперта иа несколько метров Длн изучения этого эффекта Хаисон и Кок (1957) в своих экспериментах учитывали только те бинауральные раз.чнчия сигналов, которые могут возникнуть в таких условиях (см. § 3.1.1.).

Поскольку эффект акустического паралакса зависит от угла прихода звука, то можяо было бы предположить, что и локализация и неточность локализации прн слушания отдаленных нсточняков также зависят от угла прихода звука. Однако результаты экспериментов однозначно это предположение ие подтверждают. Штарк и Гравфорд (1909) установили, например, что неточность локализации дистанции ие зависит от угла прихода звука. Юнг



<1931). uanpoTHB, обнаружил, что при постоянном удалении источника кажущаяся дистанщ1я до слухового объекта оказывается зависимой от упа прихода звука. Эксперименты проводились иа установке, подобной приведетшой на рнс. 119 (Псевдофон). Другие эксперимеиты проводили Вернер (1922). Кохран, Труп п Снмпсои (1968). Гарднер (1969), а также Хольт и Турлов (1969). Результаты экспериментов Вернера. Гарднера. Хольте н Турлова указывают на существование зависимости точности локализацин от у1Ла прихода эвука, а в экспериментах Koxpaua и др. эта зависимость не обнаружена. Вернер заметил, правда, что когда звук приходит спереди, то неточ-иость .чокализаш<н расстояния оказывается меньшей, чем в случае его прихода сбоку. Но этот вывод противоречит эффекту акустического паралакса. Таким обра ом, этот комплекс вопросов не может рассматриваться как полностью разрешенный.

2.S. ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ПАРАМЕТРЫ

Предыдущие параграфы были посвящены анализу пространствениого слуха для двух граничных усчовнй:

1. Рассматриватись только взаимосвязи между направлением на слуховой объект и кажущимся расстоянием до него с параметрами звуковых сигналов у барабанных перепонок.

2. Во всех исследованиях предполагалось, что эксперты не меняют положение головы отиосите.пьно псточинка звука либо сами, либо с помощью спещ1альных устройств. В некоторых эксперимеитах сигналы подавались через головные телефоны.

Иначе говоря, рассматривались только те входные параметры, на которые для оценки своих ощущений эксперты могли реагировать в системе, нзо-бражснной на рнс. 30. Головные телефоны создавали на входах слуховых каналов такне же сигналы, какие ранее в этпх точках принимались мнкрофо-памн-зондани.

Из сказанного выше можно вилеть, что в этнх условиях слух прн формировании ощущения места слухового объекта учитывает как монауральные. так и бниаура.льиые призиакн ушных сишалов. Под монауральиыми здесь понимаются в основном временные сдвиги и разности уровней разадчных спектральных составлякхднх одного ушного сигнала, а под бинауральными - временные сдвиги и разности уровней соответствующих спектральных состав-ляющих двух ушных снгналов.

Из экспериментов с нс1Юльзованием одииаковых ушных спгиалов вытекает, что монаур льиые признаки снгналов участвуют пря формировании слу.хом ошущ .нй направления к слуховому объекту в передней и задней медианных полуплоскостях, т. е. уг.ла возвышешж и дистанция. Бинауральные призиакн учитываются слухом при формировании ощушенин отклонений слухового объекта во фронтальной iltockocth. Можно счита.ь ера-течтнвым (хотя и не полностью доказанным) вывод о том. что в формировании ощущений иаправ.чения к слуховому объекту в любом иаправ.лении и на любой днстанпии совместно участвуют монауральные и бинауральные признаки сигналов.

Прн слушании в открытом звуковом поле, когда эксперт может свободно поворачивать голову, а онружаюшее его пространство хорошо освещено, в расположении эксперта имеется целый ряд других признаков, оиеиивая которые оп может делать суждения о месте расположения источника зв\ка. Эти дополнительные параметры .локализация и рассматриваются в следующих параграфах.

2.5.4. Моторные модели слуха

Передаточные функции наружного уха являются фуикаиямя местоположения источника звука. Дин-йные искажения, которые звуковые сигиа ы пре терпевают иа пути к бараба гаой перепонке, зависят от направ енкя на ис точник звука и расстояния до пего. Если эксперт во время прослушивания



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