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

цней ±500 мкс. При этом более нитсксивный сигиал излучался на 1 мс раньше сигнала меньшей амплитуды . Эффект вращения слухового объекта в горизонтальной плоскости по траектории, образоваиной громкоговорителями, достигался лишь тогда, иогда девиация дополнительной фазовой модуляции превзошла ±3 мс. Место слухового объекта определяется только тремя опережающими сигналами, т. е. только этн сигналы участвукл- в формировании эффекта локализации суммы.

К проблеме локализации суммы в случае более двух источников можно отмести и такие эффекты, которые возникают прн слушании нескольких


\ 1

[ Т

W? 60 hic 80

Рис. 166. Абсолютный порог слышимости отражения при дополнительных отражениях и без них (измерительный сигнал - речь, уровень So равен уровню S,=70 дБ. I эксперт).

источников, не обладающих свойствами элементарных излучателей (например, линейные излучатели, плоские излучатели и т. д.). Подоби>Ю систему следует рассматривать как состояпою из множества элементарных излучателей, сигналы которых, накладываясь. вызывают ощущение единого слухового объекта. Прн определенных условиях объект может быть довольно диффузным (Куль, Цоссель. 1965; Атоф, 1958; Ортмайер. 1966).

Закон первой волны сохраняет свою силу, как и эффект локализации суммы в звуковом поле нескольких источников. Однако здесь вероятность того, что даввое (наблюдаемое) отражение будет услышано, уменьшается, если между ним и прямым звуком оказываются другие отражения. Это же справедливо и длн абсолютного слухооого порога, порога восприятия эха, порога равной громкости прямого звука и эха, а также порога эха как помехи. Вопросы абсолютного слухового порога подробно рассмотрены в работах Бургторфа (1961) в Серафима (1961. 1963).

На рис. 166 приведены графики зависимости абсолютного слухового порога от длительности задержки отражения в присутствии дополнительного (промежуточного) отражении. При других соотношениях уровней и других направлениях прихода звуков вцд кривых изменяется (см- упоминаемые работы). Напомним, что в качестве критерия оценки абсолютного слухового порога часто используют увеличение протяженности слухового объекта, т. е. пространственный признак. Б работах Серафима (1961) показано, что это >всличение наступает не ва самом слуховом пороге, а на уровне, превышающем его приблизительно на 6 дБ. Зависимость порога слыишмости эха от дополнительных (промежуточных) отражений описывают Ебата. Соне и Ни-иура (1968). Они установили, что пороговав задержка равиогромкого отра-

Этот эксперимент проводился только с сигналом несуше ! в виде последовательности импульсов (См. pHCv 111).



ження равна 10 мс. Та же задержка в присутствии промежуточного равно-громкого отражения равна 20-30 мс. Когда же промежуточными отраже-ннкмп заполнен весь интервал между прямым звуком и контрольным отражением, пороговая задержка увеличивается до 200 мс. Заполняющие отражения могут быть когерентны пряным звукам. Влияние дополнительных отражений на пороги различия равиогромких отражений с прямым звуком эха. а также иа пороги, начиная с которых ухо ощущает помеху, исследовали Майер и Шрддер (1952). Они также установ1и. что дополнительные отражения повышают Пороги слухового восприятия.


Рнс. 167. Импульсные свойства канала звукопередачн в закрытом помещении (Справа вверху - эхограмма. ввязу - креляцнониая эхограима по Даиилен-

f -вряыоЯ мух; J -первый отрвжсвии: 3 - ревербервция.

Рассмотрим теперь влияние коэффициента когерентности иа дислокацию слухового объекта и бинауральное распознавание сигналов при нсскольиих источниках звука. Именно такими ивляютси условии ранее описанной установки с одним цеитральцым и несколькими расставленными по окружности громкоговорителями (См. рис. ИЗ), которая была использована Бекеши для исследовании эффекта подавления прямого звука. По-видимому, обнаруженный на такой установке эффект подавления прямого звука должен иметь место и в более общем случае, когда и эксперту поступает несколько отражений с различной задержкой. Подтверждение этому будет дано ниже. Доказательством влияния коэффициеита когерентности иа свойства слухового объекта могут служить результаты экспериментов на рис 164. а При уменьшении коэффициента вогерентиости теряется острота локализации, увеличивается протяженность. Пря коэффициенте когеректиости А=0,2 границы слухового объекта расширяются, он расплывается почти иа всю верхнюю полусферу. Прн дальнейшем уменьшении k возникает ощущение четырех СЛУХОВЫХ объектов (измерения пе проводились). Таким образом, влияние коэффициеита когерентности здесь в принципе таное же. как пря двух источниках звука.

Анализируя результаты эксперимента иа рис, 164, а, отметим, что коэффициенты когерентности были одинаковы для всех сигналов (частный случай). Преимущества бииауральиого распознавания сигналов по сравнению с мопауральным проввчяются особенно в полях нескольких источников звука. Этот эффект имеет большое практическое значение в повседневной жизни, о чем. в частностп. свидетельствует бытующее в обиходе название эффект



вечеринкн . Эксперинситальные ланные, подтверждающие этот эффект, мы зд1!С1. рассматривать ие будем.

В заключение можем сделать вывод, что все эффекты простравствениого слуха, наблюдаемые при двух источниках звука, могут (хотя и с некоторыми отличиями) иметь место при нескольких источниках звука. Случай, когда источники произвольно расставлены в номещении и излучают одинаковые или разные сигналы, представляется более общим, чем лучай двух источников, поскольку свойственные ему явления (например, локализация суммы, эффект первой волны) во втором случае uoiyr взаимно комненс! роваться.

Рнс 168. Звуковое поле стационарного во времени сигиа ла в закрытом помещении (диффузное поле создастся наложением отражений).


/ - пряыоВ звук: 2 - диб11)уэныП звук: 3-радиус гулкости.

Рассмотрим теперь более подробно явления пространственного слуха в практически реальных звуковых полях, создаваемых несколькими источниками эвука в закрытом помещении. Предварительно рассмотрим импульсные свойства электроакустического канала передачи в закрытом поыещевин, ограничен-игрм полностью илн частично звукоотражающими пиверхностями (рнс. 167). Для этого допустим, что в помещении создается короткий импульс давления. Тогда структура звукового поля у приемника (мнирофона), пока 1аинзя жирными линиимн, будет характеризоваться так называемой эхограмыой , которая показана на рисунке справа вверху. Ее получают следующим образом. Сначала к приемнику приходит прямой звук, в нашем случае - импульс непосредственно т нточния Затем к приемнику от стен поступят серии первых отражений н, наионец, импульсы, полученные в результате многократных отражений от стен помещения. Согласно формуле Кремера (1948) временная плотность отражений пропорциона тьна квадрату времени с момента возбуждения начального импульса:

Число отражений 4лс секунда V

(70)

По истечении некоторого времени отражения все больше перекрывают Друг Друга, и описать нх в виде временной функции можио только с помощью статистической теории снгналов. Эта часть эхограммы отражает реверберацию помещения. Огибающая реверберации при импульсном возбуждении нмеет вид спадающей экспоненты (на диаграмме уровней отображается наклонной лрямой)

Эхограммы, т. е. реакция акустического тракта в закрытом помсщснки на импульсное воздействие, индивидуальны для каждого помещении и каждой рассматриваемой системы, вилючающей источник н приемник звука. Систематизированные таблицы измеренных эхограмм, спектров отражений и направлений прихода отражений приведены в работах Мейера и Тиле (1956), Шоддера (1956).

Если Б помещении возбудить не единичвый импульс, а стационарный во времени сигнал (например, шум), то возникает и стационарное во времени звуковое поле. Если времн реверберации помещения ие очень мало, то структу-

Имеются в виду помещения в обычном смысле слова, т. е нек объем, ограниченный поверхностями.

1,4S

юрый



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