Анализ, синтез и восприятие речи - Джеймс Л. Фланаган
Скачать (прямая ссылка):
В следующем эксперименте левое ухо маскируется шумом, предварительно пропущенным через фильтр нижних частот с частотой среза 2400 гц (2400 LP)., правое ухо ие маскируется. Основываясь на расчетах, можно ожидать, что при синфазном возбуждении время сдвига окажется несколько меньше 100 мксек, причем сигнал у левого уха должен отставать, однако измерения показали, что отстает сигнал у правого уха на время около 150 мксек. Относительно большой разброс средних результатов для различных испытуемых при асимметричной маскировке, в особенности в эксперименте с низкочастотным шумом в полосе до 2400 гц, свидетельствует о том, что-локализация в этом случае значительно затрудняется и харак-
154
УХО и слух
теризуется большим непостоянством, чем в случае симметричной маскировки. Для противофазного возбуждения при указанных выше условиях маскировки расчеты дают время сдвига сигналов около 400 мксек, однако и в этом случае ответы испытуемых характеризуются большим разбросом, среднее измеренное значение составляет около 100 мксек. Был даже испытуемый, у которого знак среднего значения сдвига соответствовал отставанию сигнала, подаваемого на правое ухо.
В последнем эксперименте маскирующий шум на левое ухо подается через фильтр нижних частот с частотой среза 2400 гц, на правое ухо — через фильтр верхних частот с частотой среза 600 гц. На основании расчетов можно ожидать, что при синфазном возбуждении слияние наступит при сдвиге сигналов, равном 700 мксек, примерно такое же значение и получено при измерениях. При противофазном возбуждении расчеты предполагали время сдвига около 1550 мксек, однако при измерениях (получили среднее значение сдвига немногим больше 1100 мксек.
Очевидно, что простое предположение о возникновении нервного возбуждения на положительных гребнях волны смещения мембраны (или в какой-либо другой фиксированной фазе этой волны) недостаточно для точного определения временного сдвига между сигналами возбуждения во всех случаях. Возможно, истинные значения порогов нервного возбуждения существенно изменяются в зависимости от местоположения. Воспользовавшись данными, подобными этим, и учитывая волновые свойства модели, можно сделать обратный вывод и получить сведения о моментах превышения порогов нервного возбуждения. Более общим результатом настоящих исследований является установление тесной связи между субъективным ощущением и особенностями движения базнлярной мембраны.
4.3.4. Пороговая чувствительность
Эквивалентные частотные характеристики, показанные на рис. 4.22а, свидетельствуют, что ухо обладает повышенной механической чувствительностью к некоторым частотам и пониженной — к другим. Подобная частотная зависимость проявляется и субъективно. В какой степени изменения порога слышимости могут быть объяснены просто изменением механической чувствительности уха?
Огибающую, построенную по максимумам частотных характеристик рис. 4.22а, можно сравнить с величинами минимального звукового давления чистых (синусоидальных) тонов, необходимыми для слухового восприятия (рис. 4.36). В общем соответствие получается плохое, хотя имеется некоторое сходство в
СУБЪЕКТИВНОЕ И ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЕ ПОВЕДЕНИЕ
15S
ходе кривых. Одна из кривых рисунка построена в предположении, что критическая частота среднего уха составляет 1500 гц. Выше говорилось о неточности и изменчивости этой величины-
100 200 400 ООО 1000 2000 4000 6000 ют Частота, гц
Рис. 4.36. Соотношения между механической чувствительностью уха и минимально необходимыми для монаурального !Восприятия значениями звукового давления чистых токов
Если в качестве критической частоты среднего уха принять частоту 3000 гц, то совпадение с пороговой кривой на высоких частотах улучшается').
Совпадение на низких частотах не улучшается, что не так важно по следующей причине. Несоответствие между механической чувствительностью и порогами слухового восприятия на низких частотах можно частично объяснить одной особенностью нервного возбуждения. Согласно принятым выше предположениям число возбужденных нейронов связано некоторой монотонной зависимостью с амплитудой колебаний мембраны. Считается, что восприятие громкости может включать временное и пространственное интегрирование нервной активности. Если допустить, что постоянному интегральному значению нервной активности эквивалентна постоянная громкость, то разницу между
') Отметим, что скорость колебаний мембраны y(t) обеспечивает лучшее соответствие с пороговой зависимостью для тональных звуков, чем !величина смещения y(t). В у(*) входит дополнительный компонент, соответствующий подъему высших частот на 6 дб на октаву.
1:56
УХО И СЛУХ
WO
200
Области улитки.
'Нижняя честь области и
OCHPOfIHUg
\Bepx. часть у хоолаапи у \ основания и
I I -L
'ижняя ] Верхи часть \частьс ред.обл.\нейобА
S Ю 15 20 25 30 Приблизительное расстояние от стремечка,мм
35
Рис. 4.37. Среднее число ганглиозных клеток на 1 мм длины органа Корти (Гилд и др.)
