в эти эксперннеитах эксперты также получали для прослушивания два импульса на одно ухо и один - иа другое. Но они должны были оценивать не Т. при которой слуховой объект локализовался в медианной плоскости, а боковые смещения его при плавном изменении т которым управлял экспериментатор. При такой постановке задачи эксперты после некоторой тренировки четко различали две части слухового объекта, каждая нз которых перемещалась по своей траектории. Особенно ясно различались две части: низкочастотная , траектории которой зависела от положения кмпульсов Л и В на оси времени, и высокочастспная , боковое отклонение которой зависело от интервала между импульсами Л и С.

Левое дко

Правое ухо

ЛеВое ухо

-X Лрцвоеухо

20 2В 36 VV 52 бОдБ

Рис. 128. Локализация суммы в экспериментах с использованием последовательности звуковых импульсов.

о- юмбиивЦЕЯ импульсов с двумя составляющими в каждом ушном сигнале: б -от-яосительяая частота ответов слева в я виснмости от временного положения инОУль-са £> в комбнпа LHH импульсов ai ематнчио по Ва:1лаху. Нийманг и ToieHiiDenry. 1949): в -дна импульса слева и один справа; гсдъяг импульса С относительно А.

ввсимости от уровня uMnyibce в для ВОМб

лов (в).

Не останавливаясь на подробностях (интересующихся адресуем к приводимой литературе), можно сделать вывод, что в локализации суммы импульсных звуков имеют значение и опережающие и запаздывающие импульсы. Однако определять по кривым локализации суммы (см. рис. 12) направления на слуховой объект можно лишь приближенно. Более глубокий анализ показывает, что слуховые обтлкты вообще имеют сложную пространственную структуру.

До сих пор мы исходили из того, что источники звука излучают очень короткие импульсы, имеющие широкий спектр частот. Только при этом условии можно было считать, что и ушные сигналы представляют собой последовательность коротких импульсов.

Рассмотрим теперь другой краАикй случай, а именно - локализацию суммы непрерывных тонов. Приближенные расчеты ушных сигналов для этого случая были проведены Лики (1959), Вендтом (1963, 1965) и др. Здесь мы приведем лишь схему расчета и рассмотрим четыре примера, которые доступны

для понимания без количественного анализа. Обозначим звуковое давление, создаваемое сигналом левого громкоговорителя у левого уха p£.z.(/) (см. рис. 122). Снгиалы двух громкоговорителей отличаются фазовой задержкой ф. ие завясяшей от частоты, их амплитуды также различны, что учитывается частотно-независимым коэффициентом q. Тогда звуковое давление, создаваемое сигналом правого громкоговорителя у правого ухв,

PRR(t)=qPu.[t-Tl). (47)

Видно, что при по.10жительных Тф составляющая рлп(/) достигнет правого уха позже, чем составляющая Pi.i,(/) левого. Составляющие звукового дав-леиня снгиала данного громкоговорителя у противоположного уха будут:

Р1Л (О = I d (А) IPLL V - ф (/)]; (48)

Рщ (О = ? I л (/) I Pj:l [ - - Тф (/)]; (49)

здесь \A[f)I и Тф(/) - соответственно абсолютная величина и фаза бинауральной функции эвукопередачи прк данпом угле прихода сигнала от громкоговорителя, т. е. при <р=а/2. Для непрерывных тонов выраже[ия в комплексном виде при Тф=Ь*/2п/ и Тф(/)=Ь/2п/ получают вид:

Pll = Р (50)

Рцц = РЯе-, (51)

и из иих получаем выражения суынарных ушиых сигналов:

E. = Ell+Prl = P [1+?Л(/)е- *+>]: (52)

Рвр.. = ет +£ = Р + e-l]. (53)

Как н следовало ожидать, опять получаем непрерывные топы. Если учесть, что на ыпэннх частотах значение \Mf) ] практически равно едиргице, то приходим к неожиданному выводу, что па этих частотах различие уровней излучаемых сигналов вызывает только временной сдвиг между ушными сигналами, н наоборот- различие излучаемых сигпалов по фазе приводит к различию ушных сигналов только но уровню. Это поясняют две векторные диаграммы иа ркс, 129. На диаграмме рис. 129, а сигнал правого громкоговорителя получился вдвое ботьшим, чем левого Бинауральное затухание равно О и соответственно 1Л(/)=1, Видно, что результирующие векторы отличаются только фаэамп. На диаграмме рис. 129, Б сигналы обоих громкоговорителей равны по значению, но правый излучается раньше левого. Теперь результирующие векторы одинаковы по фазе, но различны по значению.

Две правые векторные диаграммы иа рис. 129 построены для высоких частот, когда должно учитываться бниауральное затухание сигналов. Теперь видим, что и амплитудные и временные различия сигналов громкоговорителей вызывают одновременные изменения уровня и фазы результирующих ушных сигпалов. Если нродолжнть анализ уравнеипй (52) к (53), подставив в иих измеренные значения [Л (/) и т#. то можно видеть, что требуемые для получения эффекта стереофокин соотношения ушяых сигналов и сигпалов громкоговорителей удовлетворяются только на частотах ниже 800 Гц. Так можно объяснить ход кривых локализации суммы на рве. 125.

Анализ локализации суммы для произвольных сигналов пока ие проведен. Здесь можно строить только догадки. С определенной вероят1юстью можно, например, предполагать, что. проходя во ввупеннее ухо, ушные сигналы разделяются на спектральные полосы постоянной оттсительной ширины, Бниа-

10--810 145

уральиые различия спектральных полос могут оцениваться раздельно. При этом, как показано в § 2.4.3, для спектральных составляющих нижних частот решающими являютси бинауральные различия самой структуры сигналов, а для составляющих верхних частот - различия огибающих. Вспомним в этой связи кривые локвлнэацли суммы для случая тональных импульсов с постоянной относительной шириной полосы (см. рис. 124). Прк низкой центральноП частоте полосы они аналогичны кривым для случаи непрерывных тонов, а при высокой - кривым для случая акустических ударов. Приближенно расчет

ЗкГц

Рис. 129. Вект(фвые диаграммы ушных сигналов при локализации суммы непрерывных тоиов (на верхних диаграммах сигналы громкоговорителей различаются только по уровню, иа нижних-по времени задержки)

а. б-ин аштухання иет; е. г -и

ыюе затухание.

бинауральных различий спектральных составляющих нижних частот можио провести так же, как для непрерывных снгналов. Для составляющих верхних частот расчет бинауральных различий можно проводить по формулам Лики (1959) и Мертенса (19С0, 1965). Первый дал формулу приближенного расчета бинауральных сдвигов огибающей, второй рассчитал бинауральные временные различия энергетически плотных составляющих тональных импульсов Гаусса. После того, как определены бинауральные признаки сигналов для всех спектральных составляющих, можно приступить к определению доминирующего напраалсния к слуховому объекту. Оолько-нибудь установившихся правил для такого анализа не существует.

Мож1ю руководствоватьси следующими соображениями:

1. Для снгналов с равномерным распределением энергии по частоте (постоянная плотность энергии) направление па слу оно бъект наиболее вероятно определяется бинауральными различи.....и .оставляющих средней (от 1 до 2 кГц) полосы частот (Флаиаган, Давид и Уотсон. 1962, 1964; Туле в Сойерс. 1965).

2. Временные различия огибающей для сигналов средних и верхних частот, как правило, превалируют над фазовыми различиями низкочастотных составляющих (сн. § 2.4.3).

Все рассмотренные случаи локализации суммы справедливы для систем из двух источников звука в горизонтальной плоскости (см. ркс. 122). Однако феномен локализации суммы пе ограничивается только такой системой источников звуков. Слуховой объект, дислокация которого одновременно зависит от нескольких источ1И1ков звука, вообще говоря, может сформироваться и в слу-