pa звукового поля ножет быть отображева характеристиками, показанными иа рнс. 16в. Во всем помещении в результате отражений уста]1авливается абсолютно диффузное звуковое поле с постоянной плостиостью энергпн. Только у самого источника звуиа уровень первичного (пряного) звука выше, чен во всем остальиоь диффузном поле. Уровень прямого звуиа увеличивается обратно пронорцноиальио расстоянию до источника, возрастая на 6 дБ при каждой уменьшении расстояння вдвое. Расстояние от источника, иа котором уровни прямого звука и диффузного поля равны, называется радиусом гулкости. При единичном звуковом нг-пульсе радиус гулкости равен расстоянию от источника, на котором уравниваются энергии прямого звука н сунны всех отражений.

На рис. 167 пунктиром показан второй микрофон. Найдем коэффициент когерентвостн k выходных сигналов этих двух микрофонов в случае еди1П1чно-го звукового импульса в помещении. Поскольку сигналы микрофонов нестационарны во времени, то определять будем коэффициент кратковременной когерентности k{ty, выражение которого по аналогии с формулами кратковременной корреляции (65J и (66) имеет вид:

k{t)- макс IФ (/.т) I = максх

j/ J 4f (*)G(( -*)d* [ x(*)G((-*)dd

(71)

здесь G(5)-весовая функция из выражении (67). По резу.тьтатам экспсри-меитов Даниленко (1969) можно видеть, что лля эхогранм иа рис. 167 график функции k(i) получит вид, показанный ниже на том же рисунке. Коэффициент кратковременной корреляции в момент прихода пряного звука равен почтн единице, затем имеет несколько максимумов, обус-зовлеииых первыми отражениями, и далее быстро стр мит я к О, уменьшаясь по закону спада зсверберацнн. График функций нратковременной когерентности ушиых сигналов в месте установки микрофонов приближенно имел бы такой же вид.

Теперь, после сделанных замечаний, можно в общем виде описать явления пространственного слушания в закрытых помещениях. Если рассматривать пример одного звукового импульс.1, то ситуация будет следующей Пришедший к эксперту пряной сигнал вызовет у него соответствующее ощущение первичного слухового объекта. Затем по закону первой волны этот сигнал вызовет эффект торможения, вследствие которого иа некоторый промежуток времени будет подавлено ощущение следующих объектов. По истечении отрезка времени, соответствующего порогу восприятия эха. дальнейший процесс слушания может протекать лвояко. Либ появятся громкий отраженный сигнал, который вызовет оП1ушение эха и вслед за ним наступит опять эффект торможения, либо - рсверберацнн. Если она окажется достаточно и[1тенсивиой, то сделает невозможной четкую локализацию слухового объекта.

Абсолютно неногерентные из-за реверберации ушные сигналы вызовут ощущение диффузного объекта, который )а11олш1Т собой все акустичес = пространство Ощуисепис перехода ci прямого зву а к рснсрбсрации четк i границы пе имеет. По истгченнн времени реверЛ-рании данного помещепия тнффуз-мое поле довольно быстро спадает. Если вюсле прямого звука вичникло несколько эхо, то и они постепенно переходят в диффузную ревербсгцню. Если в помещении возбуждается стационарный звук и голова эксперта непод-инжна. то ушные снгна ы т кжс стационарны.

Коэффициент когерентности >шных сигналов в этом случае эависпт от прямого зпука и диффузного попя. Чем уровень прямого звука больше уровня диффузного ппля. тем острее локали?устг слуховой объект. Еслн же. наобо-

В отсчссгвенниЛ литературе эта величина нередко ьмг*г-11.-тся коэффициентом тек\-щсй корреляции - flpuv ;;fd.

рот, уровень диффузного поля значительно выше поля прямого звука, то слышится только диффузная реверберация, т. е. первичный объект маскируется последующей реверберацией (эффект послемаскировкн). Это явление можно рассматривать и как пример подавления прямого звука.

На рис. 164, а показаны направления к слуховым объектам, полученные во время спецналького эксперимента, когда эксперту предлагались для прослушивания прямой звук и искусственно имитированная диффузная реверберация. Параметром при эксперименте служило отношение уровней обонх звуков. В этих условиях прямой звук переставал расползаться, когда уровень реверберации превышал его на 3 дБ. Более Подробные сведения о маскирующем дейст-

Рис. 169. Увеличение расстояния от псточинка сигнала в закрытом помещении с уиеличением размеров слухового объекта и размывание локвлизацни.

ВИИ дуффузного звукового ПОЛЯ содержатся, в частности, в работе Бургторфа н Вагенера (1967, 196в). Чем меньше в закрытом помещения расстояние до источника звука, тем больше прямой звук превалирует над диффузным полем (рнс. 168). Разность уровней примого и отраженных звуков дает слуху информацию об удалении источника, котораи учитывается и формированием ощу-щенпя направлении к объекту. Эти явления описаны во многих работах (Хорнбостель, 1926; Максфилд, 1939; Штейнберг и Сноу. 1934; Бекеши, 1939; Эргле, 1960: Лерхе и Плат, 1961; Гарднер, 1969; Куль. 1969).

Поскольку прн увеличении числа отражений уыеиьшаетси коэффипиент когерентности ушных снгналов, то с удалением от источника слуховой объект становится все более протяженным и диффузным (рис. 1). Этот эффект особенно четко проявляется вблизи радуса реверберации. Пленже (1972) измерил абсолютный порог воспрннтни изменений расстониня до источника в закрытом помещении По результатам измерений этот порог (ыннимальво ощущаемые изменении расстояния) лежит в пределах от 2 до 3%, что значительно меньше минимально различимых изменений расстояния до источника в свободном звуковом поле (см. § 2. 3. 2).

Следует заметить, что сделанные выводы о свойствах простраяствениого слуха в закрытых помещениях являются самыми общими. В помещениях специальной формы, при нспользованни особых источников звука и видов снгналов, разумеется, могут наблюдаться и отклонении от этих законо-ерностей и другие эффекты. Из них наиболее интересен часто упоминаемый эффект Фраиссена (Франссеи. 1960/1963). В закрытом помещении были установлены два громко оворителя, перед которыми на некотором расстоянии иаходвл-ся эксперт (с рис. 170). Один громкоговоритель излучал тональные посылки длительностью несколько секунд с плавно нараставшей и спадавшей огибающей [сигнал ui()]< Второй излучал сигнал usit). Сумма этих свгналов давала тональную посылку прямоугольной формы. Таким образом, второй громкоговоритель выполнял яак бы фувнцню коммутатора для первого, излучавшего последовательность тональных посылок с п-1авнымн фронтами нарастания и спада. Наибольший интерес в этом эксперименте вызывает то, что у эксперта создавалось ощущение, будто звук излучается только вторым громкоговорителем. Лишь после того, как первый громкоговоритель выключался, эксперта можно было убедить в том, что тональная часть сигнала излучалась не только вторым громкоговорителем. Это явление можно также объяснить законом первой волны. Согласно этому закону первое включение сигнала вторым гром-

коговорнтелен определяет направление к слуховому объекту. Поэтому у эксперта н создается впечатление, что источиикоы звука является именно второй громкоговоритель. Непонятно лишь, почему это впечатлепие сохраняется в течение нескольких секунд и дольше В аналогичном случае (см. рис. 142) изменение в ощущении слухового обьекта наступало уже через 180 мс.

Практически и в эксперименте по рис. 170 эксперт при внимательном вслушивании замечает, что остро локализуемый вначале щелчок быстро переходит в диффузный тон . Однако впечатление о том, что щелчок исходит от единственного громкоговорителя, остается незыблемым. Это явление служит убедительным примером того, что при решении эачачи идентификации источ-

Рис. 170: Форма сигналов громкоговорителей для демонстрации эффекта Франссеиа.

ников звука слух использует иные критерии, чен задачи опреде.1еиня места слухового объекта .

У экспертов, подвергавшихся воздействию звукового поля в закрытых помещениях, создается также впечатление и о характере, раэнерах и свойствах помещения, в которой он действительно или мыслепно находится. Это ощущение не совсем точно называют пространственным впечатлепием . Пространственное впечатление, которое создается в конкретном случае, тесно связано со специфическими пространственными и временными признаками возникающего слухового объекта. Рсйхардт и Шмидт (1966) имитировали звуковое поле закрытого помещения и регулировали разность уровней прямого звука и отражений. Они имели возможность плавно изменять режимы от чнсто пряного (без отражений) звуна до диффузного (только отражения) поля. Между этими двумя крайними режимами эксперты различали 14 промежуточных градаций. Рейхардт и Шнидт рассматривали их нак градации шкалы п ростр анствеш!ого впечатления. Сани авторы понимали, что с понощью такой шкалы можно дискретизировать только один определенный признак пространственного впечатления Другие факторы пространственного впечатления, как. иапрннер. число первых отражений, их уровни и направления прихода или же спектр и время реверберации, прн построении этой шкалы не учитывались. Слух же особенно чувствителен к изменениям перечисленных параметров (Плеиже. 1971 и др.).

С тшки зрения техники связи и вещания особое значение имеет вопрос о путях сохранения естественного впечатления звуковых событий при передаче с преодолением пространства и времени. Чнсто акустически или электроакустически эта задача сводится к воссозданию в помещении на стороне приема слуховых объектов с такими же пространственным и н временными признаками, которые онн имели в помещении иа стороне передачи.

Для решения этой задачи в принципе имеются две возможности Одна состоит в воссоздании в помещении на стороне приема звукового поля, воз-