ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

ПСИХОАКУСТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СЛУХА

Предыдущая 1 2 3 4 567 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Следующая

Адаптация (слуховая чувствительность)

Орган слуха обладает адаптационной способностью, сущность которой заключается в том, что в результате воздействия звукового раздражителя происходит повышение или понижение слуховой чувствительности. Под влиянием сильных звуков чувствительность уха падает, а в тишине происходит адаптация к ней и чувст-

вительность обостряется. Характер и степень понижения слуха, т. е. повышения порогов, определяются интенсивностью, частотой и продолжительностью воздействия экспериментального тона. Указанное изменение функциональных свойств органа слуха имеет характер целесообразного физиологического приспособления организма, защищающего звуковой анализатор и центральную нервную систему от травмирующего действия звукового раздражителя, а также способствующего повышению работоспособности органа слуха.

Охранительный физиологический механизм действует при помощи нервно-мышечного аппарата среднего уха и слуховых центров звукового анализатора.

Адаптационное понижение слуховой функции, наступающее в результате воздействия звукового раздражителя, исчезает в тишине после прекращения влияния экспериментального тона на орган слуха, но происходит это не сразу (последействие), затем чувствительность восстанавливается.

При воздействии звука небольшой интенсивности (20 — 30 дБ) адаптационное понижение слуха характерно в основном для тона раздражения, а при воздействии звукового раздражителя высокой интенсивности (70—100 дБ) отмечается повышение порогов слуха для широкого спектра частот. Адаптационные изменения обладают двумя параметрами: величиной понижения порогов слуховой функции (в децибелах) и длительностью времени (в секундах), в течение которого слуховая чувствительность восстанавливается до исходного уровня (время обратной адаптации). Слуховая адаптация изучалась отечественными учеными П.П.Лазаревым, Г. В. Гершуни, Г. И. Гринбергом, В. Ф. Ундрицем, С. М. Комарович, К.Л.Хиловым и др.

Если интенсивность звука очень велика и продолжительность его воздействия значительна, то адаптационные изменения слуховой чувствительности переходят в следующую стадию этого динамического процесса — утомление. Состояние утомления звукового анализатора в отличие от адаптации значительно снижает его работоспособность, но обычно оно проходит после прекращения воздействия звука. Однако частые и продленные перераздражения органа слуха экспериментальным тоном большой силы в течение длительного времени могут привести к его повреждению в виде атрофико-дегенеративных изменений нервных элементов. Аналогичными адаптационными изменениями обладают также зрительный, вкусовой и обонятельный анализаторы.

Маскировка

В условиях тишины слышны писк комара, жужжание мухи, ти-кание часов, а в условиях шума и помех можно не услышать даже

громкий разговор. При посторонних шумовых помехах (маскирующем влиянии звука) слуховая способность понижается. Под маскировкой понимается одновременное воздействие на орган слуха двух или нескольких звуков различной громкости и частоты, при котором происходит заглушение одного тона другим. Звук, который оказывает заглушающее (маскирующее) действие на другой тон, называется маскирующим; тон, исследуемый на фоне воздействия маскирующего звука, — маскируемым. Совершенно естественно, чем больше интенсивность маскирующего звука, тем сильнее проявляется его маскирующее влияние. В результате изучения влияния маскирующего действия звуков различных частот установлено, что для тонов, частотная характеристика которых лежит ниже экспериментального маскируемого звука, характерно небольшое понижение слуховой способности — на 15 — 20 дБ. Если же производится воздействие маскирующего тона на звуки более высокой частоты, то отмечается значительное падение слуховой функции. Такое понижение слуха по своей величине примерно равняется интенсивности маскирующего тона (по количеству децибел). Наибольшее влияние оказывает маскирующий звук, если маскируемый тон имеет аналогичную с ним частоту или близкую тональность. Сильным маскирующим эффектом обладают низкочастотные звуки, которые при достаточной интенсивности могут замаскировать (резко понизить слух) звуки всех вышележащих частот. В частности, звуковые раздражители тональностью 200—400 Гц при значительной их силе маскируют все звуки более высокой тональности.

По данным исследований, явление маскировки обусловлено физиологическими процессами, происходящими в центральных отделах звукового анализатора.

Ототопика

Ототопика представляет собой способность определения по слуху местонахождения источника и направления звука. Данная способность объясняется тем, что при восприятии звуковых раздражений обоими ушами (бинауральный слух) возникает разность во времени, фазе и интенсивности звука при его попадании в каждое ухо. Люди, обладающие нормальным слухом на оба уха, довольно легко, быстро и с большой точностью определяют направление звука при неподвижном положении головы. Так, по горизонтальной плоскости оно определяется с незначительным отклонением — на 3 — 4°. При поражении хотя бы одного уха способность определения направления звука резко затрудняется и требует поворота головы.

Естественно, что при определении направления звука сигнал раньше и с большей силой попадает в то ухо, которое находится

ближе к источнику звука. Это свойство определения локализации и направления звука особенно хорошо выражено у животных, которые обладают способностью двигать ушными раковинами.

Сущность данного физиологического явления может быть объяснена на основе учения И. П. Павлова о высшей нервной деятельности. Важным условием точной ототопики служит наличие нормальной физиологической связи между обеими слуховыми зонами коры головного мозга. К.М.Быков доказал экспериментально с помощью методики условных рефлексов, что после перерезания мозолистого тела у собак нарушается функция ототопики.

Рассмотренные свойства звукового анализатора, такие, как способность дифференциации силы звука, частоты, двойной громкости, явления адаптации, маскировки и ототопики, указывают на весьма высокие аналитические и синтетические свойства слуховой системы человека. Это совершенство как анатомического строения, так и функциональных возможностей звукового анализатора обусловлено длительным процессом филогенетического развития.

Громкость

Восприятие интенсивности звука реализуется в субъективном ощущении громкости. Несмотря на то что с увеличением интенсивности звука громкость нарастает, прямой зависимости между ними нет. На ощущение громкости помимо интенсивности оказывают влияние и другие физические параметры звука, такие, как частота и длительность.

Зависимость громкости от частоты отражена в стандартизированных кривых равной громкости. Кривые равной громкости получены при сравнении тонов разной частоты с эталонным тоном (обычно 1000 Гц), предъявляемым на постоянном уровне интенсивности. Интенсивность сравниваемого тона регулируется до тех пор, пока оба тона не станут равногромкими. Измерения, проведенные на разных уровнях интенсивности, дали серию кривых равной громкости.

Уровень интенсивности эталонного тона 1000 Гц выражается в единицах уровня громкости — фонах. Так, звук, равный по громкости тону 1000 Гц при уровне звукового давления (УЗД) 60 дБ, имеет уровень громкости 60 фон. Все звуки, равные в фонах, имеют одинаковый уровень громкости, несмотря на различия в их физических параметрах. Кривые равной громкости выведены и для узких полос шума. На низких уровнях громкости кривые фонов почти совпадают с кривой минимально слышимого поля, но с повышением уровня громкости кривые фонов становятся более плоскими.

Поскольку кривые фонов не отражают прямого измерения громкости, взаимосвязь интенсивности и громкости, кроме того, определяется методами прямого шкалирования. За единицу громкости в чистом виде принята единица «сон». Один сон равен громкости тона 1000 Гц при 40 дБ УЗД. Нанесение на график громкости в сонах, как функции уровня интенсивности в логарифмических координатах, дает прямую линию, т.е. громкость может быть выражена как мощность уровня интенсивности звука. Ощущение громкости нарастает по экспоненте с показателем около 0,67, т.е. более медленно, чем нарастает УЗД. Таким образом, громкость, выраженная в сонах, увеличится в два раза при повышении УЗД на 10 дБ.

Громкость сложных звуков, содержащих две или более частоты, зависит от ширины критической полосы. Громкость двухтоно-вого звука для частот, различающихся на величину, меньшую, чем ширина критической полосы, будет одинакова, но с увеличением разницы между частотами до величины, превышающей критическую полосу, громкость станет нарастать. Такие соотношения установлены как для многокомпонентных комплексов тонов, так и для полос шума. Эффект суммации громкости наиболее выражен при надпороговых уровнях интенсивности.

Изменяется громкость и при нарастании длительности коротких звуков, предъявляемых на фиксированном уровне интенсивности. Временная суммация для громкости проявляется в тех же величинах длительности, что и временная суммация для слуховой чувствительности. Нарастание громкости наиболее выражено для длительностей звука от 10 до 80 мс, затем с нарастанием длительности звука рост громкости резко замедляется.

Определенное влияние на восприятие громкости оказывают маскирующие звуки. С нарастанием уровня интенсивности, превышающего порог маскировки, отмечается быстрый рост громкости, получивший название феномена ускоренного нарастания громкости (ФУНГ) или выравнивания громкости.

В психоакустике существует понятие «адаптация громкости», отражающее снижение громкости звука, звучавшего на фиксированном уровне интенсивности в течение достаточно длительного отрезка времени. Измерения адаптации проведены при сравнении уровня восприятия громкости одного звука до и после длительного (минута) звучания адаптирующего звука той же или отличающейся частоты. Однако в проведенных исследованиях не учитывалось вовлечение в процесс межушного взаимодействия при восприятии слитного образа в центре головы или латерализованного во фронтальной плоскости между ушами. При исключении бина-урального взаимодействия величина адаптации громкости в исследованиях уменьшалась или совсем отсутствовала. Таким образом, адаптация громкости при измерении с одновременным ба-

лансом громкости одинаковых по частоте адаптирующего и сравниваемого тонов подвергается влиянию бинаурального взаимодействия на определенных уровнях центральных отделов слухового анализатора.

2.2.5. Высота

'" -««

Механизм восприятия высоты как психологического коррелята частоты звука до настоящего времени остается одним из наименее четко установленных разделов психоакустики. Методом сравнения составлены шкалы, в которых высота определяется как функция частоты. Высота выражается в единицах, называемых мелами: 1000 мел равны высоте тона 1000 Гц на уровне 40 фон. Частота, звучащая в два раза выше, имеет высоту 2000 мел, тогда как частота, воспринимаемая наполовину ниже, имеет высоту 500 мел. Взаимоотношения между частотой звука и воспринимаемой высотой имеют нелинейный характер. Так, весь слышимый диапазон частот (до 20 кГц) имеет величину всего лишь около 3500 мел. Однако если сравнить высоту звука в мелах, а длину базилярной мембраны внутреннего уха принять за функцию частоты звука, то между тем и другим обнаруживается соотношение. Показано, что ширина критической полосы равняется примерно 150 мел. Прямая оценка высоты показывает, что самая низкая частота, поддающаяся ощущению высоты, равна приблизительно 20 Гц. Шкала высоты в мелах не совпадает с музыкальной шкалой высоты, которая делит частотный диапазон в таких субъективных интервалах, как октава (соотношение 1:2), квинта (соотношение 2:3) и т.д.

В отношении изменения интенсивности высота остается постоянной для тонов в диапазоне 1000 — 3000 Гц и незначительно изменяется с ростом интенсивности для тонов выше- и нижележащей частот.

Высота комплексных звуков, содержащих две или более частоты, определяется более сложными закономерностями. Восприятие высоты, основывающееся не на частоте, а на временных факторах, таких, как периодичность огибающей комплексной волны стимула, получило название высоты периодичности, резидуаль-ной (разностной) высоты, высоты повторений и т.п. Если высокочастотный тон периодически прерывать, ухо воспринимает высоту, соответствующую частоте с периодом, равным ритму прерываний. Другими словами, начинает восприниматься высота тона, на частоте которого физическая энергия в ухе отсутствует. Различные подходы к изучению этого феномена до настоящего времени находят ему объяснение в особенностях функции центральных отделов слухового анализатора.

Бинауральное восприятие

Бинауральное слуховое восприятие отличается от монаураль-ного по многим аспектам. При слушании в звуковом поле бина-уральный порог для различных стимулов (тоны, шум, речь) приблизительно на 3 дБ ниже монауральных. Такое преимущество би-наурального слуха получило название бинауралъной пороговой сум-мации. Измерения уровня громкости показывают, что на околопороговом УЗД звук воспринимается бинаурально примерно в два раза громче, чем монаурально (3 дБ отражают удвоение мощности). С повышением уровня интенсивности бинауральное преимущество нарастает от 6 дБ при уровне ощущения 35 дБ и остается таким на более высоких уровнях. Дифференциальная чувствительность для бинаурального слуха и по интенсивности, и по частоте лучше, чем при слушании одним ухом.

В повседневной жизни звуки, поступающие в оба уха, не полностью идентичны, однако в слуховой системе они сливаются в единый воспринимаемый образ. Этот процесс называется бина-уральным слиянием. При исследовании через наушники слившийся слуховой образ латерализуется в центре головы по средней линии. Для бинаурального слияния слухового образа наиболее важны частоты ниже 1500 Гц, особенно в диапазоне 300 — 600 Гц. Два высокочастотных тона, значительно отличающиеся по частоте и предъявленные раздельно в каждое ухо, будут восприниматься как два раздельных сигнала. Если оба тона модулировать одним и тем же низкочастотным тоном, то исследуемый начнет воспринимать слившийся слуховой образ. Таким образом, для бинаурального слияния слуховая система использует низкочастотные огибающие тоны.

Когда в одно ухо подается тон определенной частоты, а в другое — тон, отличающийся от первого на несколько герц, в слившемся слуховом образе появляются биения. Бинауральные биения возникают при центральном взаимодействии возбуждения от каждого уха, так как в этом случае исключается прямое акустическое взаимодействие сигналов. Когда различие в частоте между тонами, предъявляемыми в каждое ухо, превышает 200 Гц, слившийся в центре головы слуховой образ расщепляется на два однородных тона, а затем, с дальнейшим увеличением разницы в частоте, восприятие каждого тона перемещается в соответствующее ухо.

Наиболее важным свойством бинаурального слуха является способность локализовывать источник звука в пространстве. Бина-уральная локализация звуков основывается на межушных различиях стимулов по времени (по фазе) и интенсивности. Решающее значение имеет «акустическая тень» головы, создающая разницу в сигналах, приходящих в каждое ухо. С учетом длины волны звука

и «акустической тени» головы низкие частоты локализуются за счет возникающих между ушами различий, во времени или фазе, тогда как локализация высоких частот зависит от возникающих различий в интенсивности поступающих сигналов. Минимально различимый угол при локализации в горизонтальной плоскости | выявляется при расположении источника звука сбоку от головы (когда создаются наибольшие межушные различия в сигналах) и при наличии высокочастотной энергии или переходных процес-|сов в сигнале.

В акустической ситуации, когда звуковые волны отражаются от ' стен, в уши помимо прямого сигнала от источника звука приходят отраженные идентичные сигналы. Отраженные звуки достигают ушей с некоторой задержкой по времени и идут из разных направлений. Однако слуховая система локализует источник звука в направлении прямого, а не отраженного звука. В зависимости от времени прибытия отраженные звуки определяются как реверберация или как эхо. Локализация источника звука в этих условиях основывается на так называемом эффекте предшествования. Если выразить мысль кратко, то эффект предшествования заключается в том, что в пределах определенного отрезка времени наше суждение об услышанном выделяет сигнал, прибывший первым, несмотря на наличие последующего. Величина временной задержки между ранее и позже прибывшими сигналами отражается как на локализации источника звука, так и на разборчивости сложных сигналов, таких, как речь.

Предыдущая 1 2 3 4 567 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Следующая