3.4. Основные феномены слухового восприятия

К основным феноменам слухового восприятия относятся: 1) восприятие интенсивности звука (ощущение громкости); 2) восприятие частоты (ощущение высоты тона), 3) восприятие при мультитональной стимуляции (маскировка); 4) аудиальная адаптация; 5) субъективные свойства тона (объем и плотность).

1. Ощущение громкости

Ощущение громкости зависит от 1) интенсивности звукового сигнала, 2) от частоты. Слуховая система характеризуется очень большим динамическим диапазоном от 0 до 150 дБ [2]. Зависимость нижнего слухового порога от частоты приведена на рис. 3.1. – это нижняя из семейства изофон. Дифференциальный порог восприятия интенсивности зависит от ее абсолютного значения, а также от продолжительности и сложности акустического стимула и обычно составляет 1-2 дБ.

Зависимость ощущения громкости от частоты характеризуется семейством кривых равной громкости (см. рис. 3.1). Большинство кривых имеют волнообразный характер: влияние частоты на громкость особенно отчетливо проявляется при средних и низких уровнях интенсивности (60 фонов и ниже), при более высоких уровнях частота практически не играет никакой роли в восприятии громкости (прямые участки изофон). Это имеет большое значение при прослушивании аудиальных программ при низких уровнях интенсивности – может создаваться впечатление, что им не хватает басов, т.к. в этом случае чувствительность слуха к низкочастотным компонентам понижается. Решением является тонкомпенсация.

2. Ощущение высоты тона

Ощущение высоты тона главным образом зависит от частоты звукового сигнала: низкочастотные звуки воспринимаются как низкие, а высокочастотные как высокие. Динамический диапазон восприятия частоты 20 Гц – 20 кГц. Дифференциальный порог восприятия частоты зависит от частотного диапазона и равен: 1) Δf = 2,5 Гц для диапазона16-500 Гц; 2) Δf/f = 0,2 ÷0,4% для диапазона 0,5–4 кГц; 3) Δf/f = 0,4% для частот выше 4 кГц. Такая тонкая разрешающая способность слуха позволила установить, что ниже частоты 500 Гц можно выделить примерно 140 градаций высоты тона, в диапазоне от 500 Гц до 16 кГц - примерно 480 градаций высоты тона (всего 620 градаций). Уменьшение интенсивности звука приводит к увеличению дифференциального порога.

Восприятие высоты также зависит и от интенсивности звука: как правило, при увеличении интенсивности высота высокочастотных тонов возрастает, а низкочастотных – снижается. Влияние интенсивности на высоту тонов со средними частотами (1-2 кГц) минимально.

3. Эффект маскировки

Маскирование – возрастание порога восприятия одного тона, называемого тестовым тоном, в присутствии другого тона, называемого маской. Различают следующие типы маскирования: 1) маскирование по громкости – если одновременно присутствуют два аудиальных стимула, имеющих приблизительно равную частоту, но разные интенсивности, более интенсивный тон понизит или полностью исключит восприятие менее интенсивного тона; 2) временное маскирование – 50 мс до и после аудиостимула; 3) маскирование по высоте – тон высокой интенсивности маскирует более высокочастотные тоны меньшей интенсивности; 4) интерауральное маскирование – тон высокой интенсивности, предъявляемый в одно ухо, маскирует более слабый тон, подаваемый в другое ухо.

На рис. 3.4 представлены результаты изучения маскировки звуков разной частоты тремя уровнями интенсивности узкого интервала частот, примерно равных 1200 Гц (на рисунке обозначено стрелкой над словами «частота маски»). Отметим несколько особенностей: 1) при увеличении интенсивности маски увеличивается и маскирующий эффект; 2) частотная асимметрия маски: маскирующий эффект сильнее проявляется в отношении тех тонов, частоты которых превышают частоту маски (для масок с интенсивностью выше 40 дБ (УЗД)).

М аскировка объясняется тем, что маска возбуждает ту же самую ограниченную группу волокон слухового нерва, что и тестовый тон (гипотеза «занятой линии»). Асимметрия маски объясняется тем, что чем ниже тон, тем дальше от стремечка находится возбуждаемая им область базилярной мембраны, таким образом, смещение мембраны на низком тоне «перекрывает» более высокочастотные смещения.

4. Усталость слуха и аудиальная адаптация

Усталость слуха – временное снижение чувствительности к звукам, предъявляемым непосредственно после интенсивных звуков.

Аудиальная адаптация – постепенное снижение воспринимаемой громкости аудиального стимула, предъявляемого в течение продолжительного периода времени. Нехватка или полное отсутствие аудиальной стимуляции, напротив, способствует увеличению чувствительности слуха к звукам низкой интенсивности (ср. с темновой адаптацией зрительной системы).

5. Субъективные свойства тона

Специалисты по психоакустике употребляют следующие термины, характеризующие субъективные свойства звука: это объем – ощущение пространства, «занимаемого» звуком, и плотность (твердость) – кажущаяся компактность, сжатость звука. Между объемом и плотностью существует обратная зависимость: чем больше объем, тем ниже плотность. Обычно низкие звуки кажутся более объемными и «рыхлыми», а высокие – более плотными.