Слуховая система - Альтман Я.А.
Скачать (прямая ссылка):
По оси абсцисс — частота звукового сигнала, кГц; по оси ординат — амплитуда L
спектра, уол. ед. Цифры у кривых — значения алевационного угла, град.
тикальнои плоскости кардинально влияет их спектральный состав. Исследования Роффлера и Батлера (Roffler, Butler, 1968а, 1968b)> убедительно показали, что точность локализации (определение положения 4 громкоговорителей, расположенных по периметру в вертикальной плоскости по средней линии головы в положении +9, +20, —2 и —13° относительно горизонтальной плоскости) существенно зависит от частоты сигналов: широкополосные шумовые сигналы, содержащие высокочастотные компоненты, локализуются со значительно большей точностью, чем сигналы, не содержащие высоких частот. Авторы приходят к вывода, что точность локализации в вертикальной плоскости определяется: а) многокомпонентным составом сигналов; б) наличием в спектре сигналов частот выше 7 кГц. Сходные данные были получены впоследствии М. и Р. Гарднерами (Gardner, Gardner, 1973), установившими, что локализация: в вертикальной плоскости полосовых шумов, содержащих частоты в диапазоне 8—10 кГц, приближается по точности к значениям, полученным при локализации широкополосных шумов.
Важную роль в локализации источника звука в вертикальной плоскости играют не только спектр, но и изменения спектрального
состава сигналов, связанные определенным образом с значениями элевационного угла.
Однако в дальнейшем было установлено, что кроме повышения энергии высоких частот весьма значительную роль при изменении элевационного угла играет появление «западения» в спектре многокомпонентных сигналов, обнаруженного при анализе звуков в наружном слуховом проходе испытуемых. Оказалось, что это «западение» смещается от более высоких частот к более низким при опускании в вертикальной плоскости источника звука — рис. 155 (Gardner,
А
Рис. 156. Влияние выключения различных частей ушной раковины на локализацию источника звука в вертикальной плоскости (по: Gardner, Gardner, 1973).
А — изображение ушной раковины: 1 — собственно раковина, 2 — межкозелковая вырезка, з — мочка, 4 — завиток, S — ладья, в — противозавиток, г — ямка. Б — ошибки при локализации, % (по оси ординат): I — раковина полностью закрыта, II — закрыты 1, 5, 7, III — S, 7, IV — только S, V — вся раковина открыта; а и б — разные испытуемые.
Широкополосный пгуи предъявляется по средней линии головы.
1973; Hebrank, Wright, 1974; Searle et al., 1975; Butler, Belendiuk,
1977). Область частот, в которой наблюдается это «западение», выше 5 кГц: 5—11 кГц (Hebrank, Wright, 1974), 5—9 кГц (Butler, Belen-diuk, 1977). Кроме того, было показано, что расположение источника звука сверху над головой приводит к появлению пика в спектре сигнала (измерение в наружном слуховом проходе) в диапазоне частот 7—9 кГц, а расположение его сзади — к небольшому возрастанию энергии сигнала в диапазоне частот 10—12 кГц с некоторым уменьшением энергии сигнала на частотах выше и ниже этого пика (Hebrank, Wright, 1974).
Следует указать также, что уже давно была отмечена существенная роль ушных раковин при локализации источника звука в вертикальной плоскости (Gardner, 1973). Было установлено, что при прохождении звуковых волн (как позволили установить прямые измерения) прикрытие различных частей ушной раковины приводит
к резкому ухудшению локализации источника звука в вертикальной плоскости — рис. 156 (Butler, 1975).
Значение ушной раковины в локализации источника звука подтверждается последними исследованиями, в частности при определении элевации звукового сигнала (Hiranaka, Yamasaki, 1983; Musi-cant, Butler, 1984).
5.1.3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДАЛЕННОСТИ ИСТОЧНИКА ЗВУКА
Закономерности определения расстояния до источника звука оказались наименее изученными по сравнению с локализацией звука по другим двум координатам пространства (см. обзоры: Coleman, 1963; Blauert, 1979). Разрешающая способность слуховой системы при оценке удаленности источника звука изучена мало. Так, минимально отмеченное наблюдателем изменение расстояния до источника излучения составляет по разным данным 6.5—30 см на расстояния от 1 до 8 м при действии таких звуковых сигналов, как тиканье часов, щелчки и речевые сигналы. В одной из работ (Cochran et al.,
1968) исследовали оценку удаленности источника звука на расстояниях 1, 8, 15, 22 и 29 м (предъявлялись отдельные слова, записанные на магнитофонную ленту). Расстояние 15 м принималось за стандартное (100 баллов). Было установлено, что по мере возрастания расстояния средняя ошибка по группе испытуемых (20 человек) возрастает от 2—3 до 30—40 баллов при изменении расстояния до источника звука от 1 до 29 м.
Какие же параметры звуковых сигналов обеспечивают оценку человеком удаленности источника звука? В первую очередь, и это очевидно, интенсивность звука должна играть существенную роль в вценке удаленности источника звука от наблюдателя: при постоянной интенсивности излучения удаление источника от организма приводит к уменьшению воспринимаемой интенсивности (на 6 дБ при удвоении расстояния источника звука от наблюдателя), эти изменения несомненно позволяют оценить степень удаления. Действительно, при измерении в интервале расстояний 3—15 м было установлено, что фактор интенсивности играет основную роль при определении удаленности источника звука (см. обзоры: Coleman, 1963; Blauert,
