Слуховая система - Альтман Я.А.
Скачать (прямая ссылка):
Очевидно, что наиболее адекватным способом исследования пространственного слуха является изучение закономерностей локализации при различном положении источника звука в свободном звуковом поле. Однако такая постановка эксперимента наталкивается на значительные трудности: опыты в обычных помещениях приводят к появлению отраженных звуковых волн, что может существенно влиять на результаты эксперимента. Поэтому измерение локализа-ционных возможностей человека требует проведения опытов либо на больших открытых пространствах (например, в поле), и как следствие этого комплекс автономной аппаратуры, либо в дорогостоящей анехоидной (исключающей отражения) камере. Именно поэтому тщательно выполненные измерения локализации источника звука в свободном звуковом поле не столь многочисленны (данные по истории исследования пространственного слуха см.: Альтман, 197?-).
5.1.1. ЛОКАЛИЗАЦИЯ В ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ ПЛОСКОСТИ
Одной из первых фундаментальных работ в этом направлении было исследование Стивенса и Ньюмена (Stevens, Newman, 1936). Испытуемые помещались в кресле примерно на 3 м над крышей здания (на выходе вентиляционной шахты) и на расстоянии нескольких десятков метров от ближайшей вертикальной поверхности, что исключало действия отраженных звуковых сигналов. Тональные сигналы (частота от 1 до 10 кГц) подавались при смещении источника звука в горизонтальной плоскости по периметру с шагом
в 15° в диапазоне 0—180° (0° — средняя линия головы). Оценка разрешающей способности локализационного механизма осуществлялась по речевым отчетам, при этом оценивалось среднее отклонение от положения источника звука. Оказалось, что наиболее высокая разрешающая способность локализации наблюдается при помещении источника звука по средней линии головы, а наименьшая — при его смещении к уху.
В этой же работе была установлена частотная зависимость средней ошибки локализации, которая представлена на рис. 152. Приведенная зависимость свидетельствует о наличии выраженного снижения разрешающей способности локализации на частотах в диапазоне 2—3 кГц. Эти данные позволили подтвердить важное предположение о тех физических параметрах звуковых сигналов, которые
Рис. 152. Средняя ошибка локализации как функция частоты стимула (по: Stevens, Newman, 1936).
По оси абсцисс — частота стимула, кГц; по оси ординат — порог локализации, град. 1—4 —
данные по разным испытуемым.
позволяют человеку локализовать источник звука в пространстве: при низкочастотных сигналах (примерно до 1.5 кГц) длина волны оказывается меньше межушного расстояния (иначе интерауральной базы), у человека равного в среднем 21 см (константа Хорнбостеля— Верхтеймера). В этом случае локализация источников звука происходит благодаря разному времени прихода звуковой волны на каждое ухо в зависимости от азимута (рис. 153, А). В противоположность этому при частотах тона больше 3 кГц длина волны тонального сигнала заведомо меньше межушного расстояния, и в этом случае локализация источника звука осуществляется в основном за счет межушных различий стимуляции по интенсивности. Эти различия создаются благодаря «экранирующему» эффекту головы (рис. 153, Б).
Таким образом, в области частот 1.5 кГц происходит смена временного механизма локализации источника звука на механизм интенсивности, а область перехода оказывается неблагоприятной для высокой разрешающей способности локализационного механизма, что и находит свое отражение в приведенной выше (рис. 152) зависимости.
В тщательно выполненной методической работе Миллса (Mills, 1972) в анехоидной камере исследовались минимально различимые углы при действии парных звуковых сигналов, источники которых разносились на разные углы по периметру в горизонтальной плоскости. Помимо изменений частоты тона (абсцисса на рис. 154)
в этой работе варьировались также азимутальные углы, на которых осуществлялись измерения минимально различимого угла (параметр кривых на рис. 154). Как видно, эти данные подтверждают цитиро-
Рис. 153/Интерауральные различия стимуляции по времени (А) и интенсивности (В) при разных азимутальных углах (по: Альтман, Дубровский, 1972).
По оси абсцисс — азимутальный угол, град; по оси ординат — интерауральная задержка, мс на А, дБ на В. 1 — опытные данные, 2 — расчетные данные (учтена дифракция); s и 4 — расчетные данные для интераурального расстояния, равного соответственно 17.5 и 21 см. Цифры справа на В — частота сигнала, кГц.
ванные выше результаты Стивенсона и Уайта (рис. 152) о частотной зависимости локализационного разрешающего механизма локализации, причем именно на частотах в диапазоне 1.5—2.5 кГц минимально различимый угол оказался наибольшим. Кроме того, именно
по средней линии головы разрешающая способность локализации оказалась наиболее высокой (рис. 154, нижняя кривая).
В табл. 1 суммируются данные по минимально различимому углу при локализации источника звука.
Приведенные данные помимо уже отмечавшихся закономерностей разрешающей способности локализации в свободном звуковом поле указывают также на такую дополнительную особенность рассматриваемого механизма, как лучшую разрешающую способность при определении положения в горизонтальной плоскости широкополос-
