Разрешающая способность слуха

Под разрешающей способностью слуха понимаются минимальные изменения звукового давления или частоты, которые могут быть замечены слухом. Разрешающую способность иногда называют дифференциальным порогом восприятия.

Как видно из этих графиков:

• чем меньше глубина амплитудной модуляции, тем выше пороговое значение уровня звукового давления, при котором эта модуляция заметна;

• уровень порога заметности амплитудной модуляции по звуковому давлению минимален в области частот 1…2 кГц, к нижним и верхним частотам он существенно возрастает;

• кривые равной заметности амплитудной модуляции почти повторяют форму кривых равного уровня громкости.

Разрешающая способность слуха к амплитудной модуляции определяется отношением приращения звукового давления к среднему значению давления – ∆P/P. В зависимости от уровня громкости и частоты амплитудно-модулированного колебания разрешающая способность может быть от 2 до 40 %.

Бинауральный слух

Бинауральным слухом называется его способность определять направление прихода звуковой волны, т.е. локализовать положение источника звука в пространстве. Эта способность достигается благодаря пространственной не совмещенности двух ушей в сочетании с экранирующим влиянием головы. Поэтому всегда имеет место не идентичность возбуждения правого и левого уха. Этот факт обеспечивает человеку возможность воспринимать пространственный звуковой мир и оценивать перемещение источников звука в этом пространстве.

К числу основных свойств бинаурального слуха можно отнести:

• пространственную локализацию

• эффект предшествования,

• бинауральное суммирование громкости,

• бинауральную демаскировку.

Такие возможности слуха достигаются благодаря 3 факторам:

1. Временным – возникающим из-за несовпадения моментов воздействия одинаковых фаз звука на левое и правое ухо.

2. Амплитудным – возникающим из-за неодинаковой величины звуковых давлений на левое и правое ухо вследствие дифракции звуковой волны вокруг головы, например, образования акустической тени со стороны обратной источнику звука.

    3. Спектральным – возникающим из-за разницы в спектральном составе звуков, воспринимаемых левым и правым ухом, вследствие не одинакового экранирующего влияния головы и ушных раковин на НЧ и ВЧ составляющие спектра сложного звука.

Локализация источников звука. Прослушивая звучание симфонического оркестра в концертном зале слушатель отчетливо воспринимает и разделяет расположение инструментов в горизонтальной плоскости на сцене, их расположение по глубине, а также ощущает пространственность звукового образа. Механизмы локализации источников звука по глубине, в горизонтальной и вертикальной плоскостях различаются.

Азимутальная локализация источников звука. Если под некоторым углом ϕ к медианной плоскости головы 1-1 слушателя находится источник звука, то фронтальная локализация включает определение азимута (угла ϕ) и расстояния l до источника звука. Вследствие дифракции звуковой волны вокруг головы слушателя и частотно-зависимого затухания этой волны с расстоянием звуки к правому и левому ушам слушателя приходят не одинаковыми. Они отличаются по уровню интенсивности на величину ∆N и по времени на величину ∆t, а также являются функцией азимута и частоты ϕ. Эти параметры и являются носителями информации о локализации источника звука.

Локализация источников звука по глубине.

Наряду с определением направления на источник звука слушатель уверенно оценивает расстояние до источника звука.

1. При средних расстояниях до источника звука 3…15 м приближение и удаление источника звука сопровождается изменением его интенсивности. В свободном звуковом поле на НЧ увеличение расстояния вдвое сопровождается уменьшением уровня звукового давления на 6 дБ. На слух расстояние всегда определяется меньше, чем оно есть. Ошибка растет с увеличением расстояния.

2. На близких расстояниях менее 3 м на глубинную локализацию оказывает влияние дифракция на ушной раковине и голове, т. е. сказывается разность уровней 34. К вопросу восприятия звука в медианной плоскости интенсивности и временные задержки. Точность глубинной локализации при смещении широкополосного источника от 50 до 150 см не превышает 15–30 %

3. При больших расстояниях свыше 15 м начинают сказываться затухание, зависящее от расстояния, проходимого звуковой волной. При этом ВЧ составляющие затухают быстрее, меняется тембр. На распространение звука оказывает влияние влажность воздуха и направление ветра. Увеличение амплитуды НЧ составляющих спектра звука вызывает ощущение приближения источника звука. Искусственное уменьшение ВЧ составляющих спектра воспринимается как удаление источника звука.

4. В отличие от азимутальной локализации глубинная локализация возможна при моноуральном слушании, однако, бинауральное восприятие существенно повышает точность оценки расстояния. При этом орган слуха подсознательно оценивает величины ∆t и NCР /∆N, где NCР – среднее значение интенсивностей звуков, действующих на левое и правое уши. При расстояниях больше 10 м эти факторы не работают.