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

гут служить, иаирннер. два громкоговорителя, получающие когерентные электрические сигналы. Можно различить при этом три основных варианта возникающих слуховых ощущений-

1. Ощущение одного (единственного) слухового объекта, дислокация которого зависит от мест расположения двух источников и характера излучаемых ими сигналов.

2. Ощущение одного (единственного) слухового объекта, дислокация которого определяется местом и характером сигнала только одного из нсточня-ков. Второй источник на слуховой объект влня1гая ие оказывает.

3. Ощущение двух слуховых объектов. Дислокация одного из них в основном определяется местом и свойством сигнала одного всточкика и соответственно дислокация второго - местом и свойствами сигнала другого ис точнкка.

Первый вариант может наступить, когда между излучаемыми сигналами возникают небольшие разности уровня или сдвиги во времени. Прн формнроваиии ощущения слухового объекта слух интерпретирует ушные снгиалы как исходящие от одного источника ( кажущийся источник ). Это так называемый случав локализации суммы (Варике, 1940), лежаший в основе стереофонической системы, в которой длк воспроизведения используются громкоговорители ( иространственная стереофония ).

Особый случав локализации суммы - локализация слухового объекта двух сигналов громкоговорителей, получающих напряжения, сдвинутые по фазе на 180°. Если в месте приема звуков временная задержка между сигналами больше 1 мс, то дислокапии слухового объекта определяется свойствами сигнала и местом источника, от которого звук до слушателя доходит первым. Следовательно, прн локализапии слухом учитывают сигналы, достигшие барабанных перепонок первыми, запаздывающие сигналы при оценке подавляются. Этот эффект, имеющий особенно важное значение в архитектурной акустике и технике озвучивания ауд1ГГорий, называется законом первой волны (Кремер, 1948; Валлах м др. 1949). Если задержка между сигналами превышает некоторое пороговое значение, запнсишее от условий эксперимента, то эксперт начинает ощушать два слуховых объекта, каждый нз которых соответствует своему источнику (вариант 3). Звук, пришедший с задержкой, называют эхом.

Бекеши (1971) обнаружил, что если задержка между сигналами превышает 70 мс. то может наступить эффект, обратный закону первой волны Он состоит в том. что слухом подавляются сигналы, пришедшие первыми. Дислокация слухового объекта в этом случае определяется запаздываюшим сигналом. Этот эффект называется подавлением опережающего сипгала. илн пред-маски ровков.

3.1.1. Локализация суммы

На рис. 122 была показана система источников эвука. которую обычно испольэ\ют для воспроизведения стереофонических сигналов. Два громкоговорителя установлены перед экспертом симметрично относительно его медианной плоскости так, что эксперт видит каждый кз них под одинаковым углом (обычно 60°). Если громкоговорители получают одинаковые электрические снгиалы, то эксперт ощущает один слуховой объект, локализуемый п мечиан-пой плоскости, как правило, впереди на линии между громкоговорителями. Задержка одного вз сигналов относительно другого илн ослабление сигналов одного (или обоих громкоговорителей) приводит к тому, что слуховой объект смешается в сторону того громкоговорителя, звук от которого приходит раньше нлн соответственно - с большим уровнем.

Следовательно, с помошью такой системы, подбирая задержку илн разность уровнев снгналов громкоговорителей, можно менять в определенных пределах направления к слуховому объекту. Впервые значение этой возможности для практики электроакустической передачи подметил Блюмляйп (1931).

Передачи способом головной стереофонии, т. е. с использованием головных телефонов, проводились и раньше. Ранние работы по стеофонни описаны Айнхорстом (1959).



в 1933 г. нз Филадельфии в Вашингтон стереоф01П(ческк передавался концерт с использоваииеы иа стороне приема установки нз двух громкоговорителей (Флетчер, 1934). Штейнберг и Сноу (1934) описали аналогичные эксперименты. Влияние временных и амплитудных различий сигналов громкоговорителей на локализацию слуховых объектов исследовали многие авторы: Де-Боер, 1940 Кордан 1954; Лихи. 1959. Бриттен и Лих1 1959 Хопсон. 1959. 1960. 1963; Вендт. I960. 1963. 1964; Мертенс, 1960. 1965; Бауэр. 1960. 1961; Харвей и Шредер, 1961; Ортмейер. 1966. а также Варике, 1941; Сноу. 1953; Сандель и др.. 1965; Кларк и др., 1957; Катцфей и Шредер. 1958; Oicoh. 1959; Кации-ски и Ортмейер, 1961; Макита, 1962.

На рис. 123-125 приведены графики результатов измеренвй завнскмостн изменения направления к слуховому объекту от искусственно создаваемых разности уровней или временной задержки. Измерения проводились иа трех звуках. На рис. 123 приведены классические кривые Де-Босра. Видно, что до угла примерно 20° графики практически линейны в обоих случаях, т. е. при изменении разиости уровней и задержки между сигналами двух громкоговорителей.

В измерениях Веидта (1963) линейность кривых и наклон меньше, особенно при изменении задержки. Правда, в своих экспериментах Всидт фиксировал положение головы эксперта. Когда при экспериментах эксперту разрешалось поворачивать голову, кривые получались почти такими же, как в экспериментах Дс-Боера. Тот факт, что кривые локализации суммы в случае фиксированного положения головы имеют меньший наклон, чем тогда, когда вксперт может ее свободно поворачивать, подтвердил также Лики (1947). Он же обнаружил, что при поворотах головы в ту же сторону смещается и слуховой объект. Результаты исследований, проведенных Вендтом, справедливы для

Таблица 8

Сншалы грошогоаори-

ВВД сишала

Щелчки

Импульсы Гаусси

Тоны

103 Ги

327 Го

1030 Га!

103 Га

а27Гв

1030 Гц

С различным уровнем

0 дБ

It 1.3

=!=2.6*

S2°

=1:2°

=1=8°

=1=3.5°

a:3.5°

=1=5,5°

6 дБ

=!=1.5°

=t4,5°

=!=P

12 дБ

=!=3°

=1=5°

=1=5°

=1=10°

30 дБ

*3.5-

=t2.5°

=1=2.5

=!=3.5-

=1=2°

=1=5.5°

=1=5.5°

Со взаимной задержкой

а1.3

=u2.5°

=t2°

=1=2°

±7,5-

i4,5°

=1:4.5°

=1=5.5°

О.Змс

=t6.5

=!=6°

±5.5°

0.6 мс

=!=4.5°

=1=4°

=1=4,5°

=t6-

It 6°

a=5.5°

=1=4,5

=7.5°

=t6°

=tll.5°



сферических излучателей звука в среде без отражений. При использовании направленных и учате ей установленных в среде с отражением, кривые имеют другой аид (Орт ейер, 1961).

На рис. 124 показаны результаты, полученные Вендтом для третьоктав-ных тональных импульсов Гаусса. Они нмеют такой же внд, как кривые ло-


Рис. 123. Направление на слуховой объект при расстановке громкоговорителей согласно рис. 122: слева - сигналы громкоговорителей различны по уровню; справа - сигналы громкоговорителей сдвинуты во времени без фазовых искажений. Пунктирные кривые: речь, голова не зафиксирована (по Де-Боеру, 1940). Сплошные кривые: щелчки, положение головы фиксировано, 10 экспертов, ое=60°, заглушённая камера (по Вендту, 1963).


Рнс. 124. Направлекне на слуховой объект прн расстановке громкоговорителей согласно рнс. 122: слева - сигналы громкоговорителей различны по уровню; справа - сигналы громкоговорителей сдвинуты во времени без фаэовыл искажений. Трстьоктавиые тональные нмпульсы (нмпульсы Гаусса), положение головы зафиксировано, 10 экспертов. а=60°, заглушённая камера.

калкзацни суммы в зависимости от разности уровней широкополосных щелчков, но наклон кривых в центральной области оказывается зависимым от частоты. При третьоктавнык шумах кривые получают аналогичный вид. В случае временных сдвигов тональных импульсов вид кривых сильно взне-



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