Слуховой анализ монауральных и бинауральных признаков приближения и удаления звуковых образов

Андреева, Ирина Германовна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Слуховой анализ монауральных и бинауральных признаков приближения и удаления звуковых образов
ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Слуховой анализ монауральных и бинауральных признаков приближения и удаления звуковых образов"

На правах рукописи

АНДРЕЕВА Ирина Германовна

СЛУХОВОЙ АНАЛИЗ МОНАУРАЛЬНЫХ И БИНАУРАЛЬНЫХ ПРИЗНАКОВ ПРИБЛИЖЕНИЯ И УДАЛЕНИЯ ЗВУКОВЫХ ОБРАЗОВ

03 00 13 - физиология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2007

003065576

Работа выполнена в Институте эволюционной биохимии и физиологии им И М Сеченова Российской Академии Наук

Научный консультант доктор биологических наук,

профессор И А Вартанян

Официальные оппоненты доктор биологических наук,

профессор Г А Куликов

доктор психологических наук, профессор И В Королева

доктор биологических наук, профессор А Я Супин

Ведущая организация Государственный научный центр Российской Федерации -Институт медико-биологических проблем Российской Академии Наук

Защита состоится ^ ¿ЖЛ&с^Р_2007 г в ^^— часов на

заседании Диссертационного совета Д 002 127 01 при Институте эволюционной биохимии и физиологии им ИМ Сечёнова Российской Академии наук (ИЭФБ И М Сеченова РАН) по адресу 194223, Санкт-Петербург, пр М Тореза, 44

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИЭФБ И М Сеченова РАН Автореферат разослан « 2007 г

Ученый секретарь диссертационного совета у?^ /

доктор биологических наук, профессор С-'чЯ^Й^с Маслова М Н

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы Локализация объектов окружающей среды - одна из основных задач, решаемых слуховой системой человека и животных Локализация приближающихся и удаляющихся источников звука позволяет слушателю в любых условиях, в том числе условиях ограниченной видимости, избежать опасного столкновения с ними или, наоборот, преследовать биологически значимые источники звука Для понимания того, как реализуется эта функция, необходимо учитывать воздействие всех признаков, по которым происходит оценка расстояния до звукового источника Эти признаки возникают и формируются в процессе распространения акустической волны от источника до слушателя (Coleman, 1968) По словам Л А Орбели «В задачу изучения эволюции функций входит установление причинной зависимости изменений (функции) от факторов среды, воздействующих на живое существо » (Орбелй^ Избранные труды, 1961, т 1, с 61) Локализация человеком приближающихся и удаляющихся источников звука практически не изучена, что явилось предметом данного исследования

Движение реальных источников звука в условиях свободного поля крайне сложно воспроизвести в лабораторных условиях, так как это потребует применения бесшумных механизмов и анэхоидных звукоизолированных помещений большого объема Исследования реального приближения или удаления источников звука в литературе нами не обнаружены Слуховое восприятие движущихся источников звука исследуют с помощью моделей движения - движущихся звуковых образов (sound images) Движущиеся звуковые образы представляют собой акустические сигналы, содержащие признаки движения источников звука, излучаемые одним или несколькими неподвижными излучателями Такие модели широко применяются в исследовании движения по азимуту, элевации и радиальной координате В существующих моделях движения источников звука по радиальной координате (их приближения и удаления) (Вартанян, Черниговская, 1980, Кожевникова, 1980, Пак, Огородникова, 1997, Hellmann, 1997) применяют только один признак локализации по расстоянию - амплитуду звуковой волны, как наиболее универсальный с точки зрения условий прослушивания и однозначности восприятия признак (Ashmead et al, 1995) О восприятии динамических изменений интенсивности звука сравнительно мало известно по сравнению с хорошо изученным восприятием интенсивности стационарных сигналов (Телепнев, 1990, de Boer, Dreschler, 1987) Об этом, в частности, свидетельствовала дискуссия, развернутая в журнале «Nature» по вопросу о том, существует ли преимущество в восприятии одного из.

противоположных направлений изменений интенсивности (ее убывания или нарастания) и, если да, то какими физиологическими механизмами оно формируется (Neuhoff, 1998, Canevet et al, 1999)

На оценку расстояния до неподвижного источника звука влияют как амплитудные, так и спектральные изменения сигнала (Coleman, 1963, Haustein, 1969, von Hornbostel, 1923, Snow, 1953) Изменения спектра возникают вследствие физических процессов распространения звука от источника в ближнем акустическом поле (Скучек, 1976), частотно-зависимого поглощения звука слоем воздуха (Piercy et al, 1977) и искажения звуковых волн, вызванных головой и телом слушателя (Brungart, Rabinowitz, 1999) Описанные изменения амплитуды и спектра сигнала с увеличением расстояния до его источника можно выявить, получив информацию только через одно из ушей, их называют монауральными Представляет интерес выяснить влияние спектральных изменений сигнала на восприятие приближения и удаления источника звука, а также исследовать совместное воздействие амплитудного и спектрального признаков локализации источника звука по расстоянию на оценку его движения

Межушные различия сигналов тоже могут быть признаком для оценки расстояния от слушателя до источника звука Сферическая акустическая волна, излучаемая источником звука, падает на правое и левое ухо слушателя под разными азимутальными углами Возникает акустический параллакс - разница в углах падения волны (Блауэрт, 1979), которая меняется с расстоянием до тех пор, пока расстояние до источника звука сопоставимо с межушным расстоянием у слушателя Порог межушных различий достигается при расстояниях около 3 м, при больших расстояниях межушная разница не может быть обнаружена Влияние этого бинаурального признака на восприятие приближения и удаления источника звука экспериментально не исследовалось

Известно, что точность оценки слушателем расстояния до неподвижного источника звука изменяется с расстоянием (Coleman, 1963, Holt, Thurlow, 1969, Gardner, 1969, Mershon, Bowers, 1979) Расстояния менее 3 м переоцениваются слушателем, а большие расстояния - недооцениваются Мы предположили, что эти различия в восприятии расстояния до неподвижного источника звука в ближней (ближе 3 м) и дальней (далее 3 м) области пространства должны проявляться и при оценке приближения и удаления источников звука Необходимо было проверить это предположение

Локализация источника звука не может происходить мгновенно, для нее требуется определенное время звучания Это свойство слуховой системы И Блауэрт назвал инерционностью (1979) Характеристиками инерционности при восприятии движущихся источников звука являются пороги по длительности звучания, необходимой для обнаружения факта движения и для определения его направления, а также дифференциальные пороги по скорости движения Характеристики инерционности приближения и удаления источников звука почти не исследованы Отмечено исчезновение признака приближения или удаления для сигналов длительностью менее 400 мс в работе И А Вартанян и Т В Черниговской (1981) Относительные дифференциальные пороги по скорости приближения, измеренные в работах (Кожевникова, 1985, Огородникова, Пак, 1998), различались по величине почти в 10 раз Зависимость характеристик инерционности движения от азимутального угла, под которым происходило приближение или удаление источника звука не была изучена

Локализация источника звука происходит на фоне других событий в акустическом пространстве, которые являются помехами Помехоустойчивость слуха при локализации приближающихся и удаляющихся источников звука может определяться детально изученными явлениями бинаурального освобождения от маскировки и эффекта предшествования (обзоры Good, Gilkey, 1996, Litovsky et al, 1999) только на расстояниях до источника менее 3 м, когда присутствует акустический параллакс В то же время, механизмы помехоустойчивости сигналов, содержащих динамические изменения монауральных признаков локализации, должны существенно отличаться от широко исследованных явлений, основанных на бинауральных механизмах слухового анализа Изучение помехоустойчивости слуха при локализации радиально движущихся звуковых образов, содержащих монауральные признаки, не проводилось

Нерешенность перечисленных теоретических проблем локализации приближающихся и удаляющихся звуковых источников свидетельствуют о необходимости их систематического исследования, что составило содержание настоящей работы Актуальносто изучения локализации источников звука определяется также практическими потребностями, связанными с формированием виртуальной акустической реальности Акустические дисплеи находят применение в самых разных областях науки и техники коммуникационные системы, архитектурный акустический дизайн и акустическая "визуализация" многомерных данных (Wenzel, 1992, Begault et al, 2001) Возможность их эффективного использования тесно

связана с решением фундаментальных проблем пространственного слуха, в том числе с пониманием механизмов слухового анализа приближающихся и удаляющихся источников звука

Цель исследования Выяснить роль монауральных и бинауральных механизмов пространственного слуха в анализе приближения и удаления источника звука Задачи исследования

1) Определить влияние монауральных признаков локализации по расстоянию на восприятие приближающихся и удаляющихся звуковых образов в ближней и дальней областях пространства

2) Измерить психоакустические показатели, характеризующие оценку направления, равномерности и скорости приближающихся и удаляющихся звуковых образов

3) Определить показатели восприятия приближения и удаления звукового образа под разными азимутальными углами у слушателей с нормальным слухом и при односторонней глухоте

4) Выявить механизмы слуха, которые определяют инерционность восприятия приближения и удаления звуковых образов

5) Выполнить сравнительный анализ помехоустойчивости монауральных признаков радиального движения

6) Оценить влияние широкополосного белого шума на временные психоакустические показатели слухового анализа приближающихся и удаляющихся звуковых образов

Научная новизна В работе впервые выполнено систематическое исследование локализации движущегося вдоль радиальной оси акустического пространства звукового образа Разработаны модели радиального движения звуковых источников, которые позволяют имитировать различные комбинации монауральных и бинауральных признаков локализации и изменять величину признаков в широком диапазоне их значений Показана неоднозначность оценки движения звуковых образов, формируемых с помощью спектрального признака Впервые обнаружены различия в восприятии радиального движения звукового образа в дальней и ближней областях пространства

Впервые определены показатели инерционности слуховой системы при обнаружении радиального движения источника звука, оценке его направления и равномерности (постоянства скорости) Продемонстрировано влияние процессов временной интеграции в слуховой системе на определение направления радиального движения источников звука Обнаружены различия в слуховом анализе

приближающихся и удаляющихся звуковых образов и выяснена роль прямой и обратной последовательной маскировки в формировании этих различий

Показано увеличение инерционности слуховой системы при восприятии слушателем приближения и удаления звукового образа под влиянием теневого эффекта головы Установлено, что монауральная локализация радиально движущегося звукового образа в случае односторонней глухоты также приводит к увеличению инерционности слуховой системы Впервые выявлена роль высокочастотного бинаурального механизма пространственного слуха в локализации радиапьно движущегося звукового образа

Установлена высокая помехоустойчивость механизмов временного анализа радиального движения звуковых образов Временные показатели восприятия радиального движения (минимальная длительность стимула, необходимая для определения направления движения, время реакции выбора) на фоне непрерывного широкополосного шума при всех уровнях интенсивности до порога маскировки оставались практически неизменными В слуховом анализе приближающихся и удаляющихся звуковых образов, создаваемых изменениями амплитуды обнаруживались различия в условиях тишины различия, но на фоне непрерывного широкополосного шума они отсутствовали Непрерывный широкополосный шум в качестве маскера снижал неоднозначность восприятия спектральных признаков приближения и удаления источника звука Основные положения, выносимые на защиту

1 Восприятие направления движущегося в ближней и дальней областях пространства звукового источника основано на тех же признаках движения, что и локализация неподвижных источников звука

2 Локализация приближающегося и/или удаляющегося звукового источника в ближней области пространства (расстояния менее 3 м) обеспечивается как монауральными, так и бинауральными механизмами, тогда как его локализация в дальней области базируется исключительно на монауральных механизмах

3 Инерционность слуховой системы проявляется в ограничениях по длительности звучания источника при обнаружении факта его радиального движения, оценке направления и равномерности движения Инерционность увеличивается при монауральном восприятии движения и при перемещении звукового образа под азимутальным углом 90°, когда исключено участие высокочастотного бинаурального механизма

4 Слуховой анализ радиального движения звукового образа обладает высокой помехоустойчивостью, которая проявляется в стабильности психофизических шкал радиального движения в условиях шума и в постоянстве временных показателей восприятия на фоне непрерывной широкополосной помехи Теоретическое и практическое значение работы В данном исследовании решен ряд теоретических проблем, связанных с созданием теории пространственного слуха Выявлены причины неоднозначного восприятия удаленности звуковых источников и выдвинута гипотеза о существовании двух подсистем локализации по расстоянию Исследованы признаки локализации и временные характеристики для обеих подсистем Показана роль временных интегративных процессов при монауральной и бинауральной локализации радиально движущихся источников звука Выявлена высокая помехоустойчивость локализации источников звука по радиальной координате акустического пространства

На основе выполненных теоретических исследований и методических разработок становится возможным формирование движущихся в радиальном направлении звуковых образов Исследование пространственного слуха человека определяется важностью решения актуальной технологической задачи -формирования виртуальной реальности, в частности, создания акустических дисплеев Знание механизмов, определяющих возможности слуховой системы анализировать приближение и удаление источников звука, позволит определить условия, необходимые для принятия решения в ситуациях, когда нужно избежать столкновения с движущимся объектом (катастрофы) Поэтому механизмы анализа слуховой системой радиального движения источников звука являются ключевым моментом не только в понимании фундаментальных вопросов физиологии слуха, но и в решении практических задач

Полученные нами данные составили часть научно-исследовательской работы, выполненной по теме "Формирование1 способности оператора ориентироваться в трехмерном акустическом пространстве на основе оценки движения звукового образа" (контракт ЫАБ515-10110) Результаты работы были использованы в лекционных курсах и практических демонстрациях для студентов факультета биологии Санкт-Петербургского Государственного университета, Ленинградского государственного областного университета им А С Пушкина, Санкт-Петербургского института специальной педагогики и психологии им Р Валленберга Апробация работы Основные результаты, включенные в диссертацию, быпи представлены на XXXVIII Совещании по проблемам высшей нервной деятельности,

посвящ 140-летию со дня рождения акад И П Павлова, {Л , 1989), X Всесоюз совещ по эволюц физиологии (Л, 1990), Fourth IBRO Worid Congress of Neuroscience (Kyoto, 1995), Il Biennal symposium "Modem problème of physiology and pathology of hearing" (Moskow, 1995), конференции молодых физиологов и биохимиков России "Биохимические и биофизические механизмы физиологических функций (С Петербург, 1995), l(XI) Межд Совещ по эволюционной физиологии (С Петербург, 1996), Fourth International Congress on sound and vibration (St Peterburg, 1996), Российско-Американском совещ по программе "Мир-НАСА" (Москва, 1996), рабочем совещ "Физиологические механизмы опознания биологически значимых слуховых сигналов" (С Петербург, 1997), III Всерос научно-практической конференции с межд участием "Новое в экологии и безопасности жизнедеятельности" (С Петербург, 1998), науч-практ меж-вуз конф с межд участием "II Царскосельские чтения" (С Петербург, 1998), 9th World Congress of the ЮР (Taormina, 1998), VII съезде Всерос физиоп общества им ИП Павлова (Ростов-на-Дону, 1998), всеросс науч конф, поев 150-летию ИП Павлова (С Петербург, 1999), науч конф "Современные возможности реабилитации при нарушениях слуха" (С Петербург, 2000), всеросс конф "Природные и социальные основания интеллектуального развития и деятельности" (С Петербург, 2000), XXX всеросс совещ по проблемам ВНД, поев 150-летию со дня рожд И П Павлова (С Петербург, 2000), росс конф "Организм и окружающая среда жизнеобеспечение и защита человека" (Москва, 2000), XII межд совещ и V школа по эвол физиологии (С Петербург, 2001), XVI съезде отоларингологов РФ "Отоларингология на рубеже тысячелетий" (Сочи, 2001), XVIII и XIX съездах физиол общества им И П Павлова (С Петербург, 2001, Екатеринбург, 2004), XII конференции по космической биологии и авиакосмической медицине (Москва, 2002), XIII сессии Российского акустического общества (Москва, 2003), 3-й и 4-й конф, поев памяти чп -корр АН СССР Г В Гершуни "Физиология слуха и речи" (С Петербург, 2003, 2005), XV и XVI сессиях РАО (Нижний Новгород, 2004, Москва, 2005), I съезде физиологов СНГ (Сочи, 2005) Публикации Основное содержание диссертации изложено в 38 научных работах (16 статей в рецензируемых журналах)

Финансовая поддержка работы Работа выполнена при финансовой поддержке Российского космического агентства (контракт NAS515-10110), Российского фонда фундаментальных исследований (фанты №№ 97-04-48224, 00-04-48600, 03-0449411)

Структура и объем диссертации Диссертация состоит из введения, обзора литературы - глава 1, описания методов исследования - глава 2, экспериментальных данных - главы 3, 4 и 5, обсуждения - глава б, выводов Работа изложена на 253 страницах, содержит 73 рисунка и 9 таблиц Библиографический указатель состоит из 310 источников

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Испытуемые Эксперименты проводили с участием здоровых испытуемых, обладающих нормальным слухом, в возрасте от 16 до 55 лет (62 мужчин и 111 женщин) Исследование монаурапьного пространственного восприятия радиального движения под разными азимутальными углами выполняли с участием 6 испытуемых обоего пола в возрасте 17-42 лет с односторонней сенсоневральной глухотой (потеря слуха не менее 110 дБ) В 14 психоакустических исследованиях с различными методическими условиями выполнено 369 опытов Экспериментальное помещение Эксперименты по прослушиванию движущихся звуковых образов в условиях свободного поля проведены в звукоизолированной анэхоидной камере объемом 62,2 м3, имеющей специальное покрытие потолка, пола и стен, устраняющее реверберацию внутри помещения Ослабление уровня наружных шумов составляло не менее 40 дБ в диапазоне от 500 до 16000 Гц Структура модельных сигналов Моделирование приближения и удаления источника звука монауральными признаками локализации осуществляли с применением звуковых импульсных последовательностей, излучаемых одним неподвижным динамиком SONY XSF1720 Импульсы тона длительностью от 6 до 10 мс (в разных сериях) следовали друг за другом в последовательностях с частотой повторения 40 Гц Последовательности, длительность которых составляла от 0,055 до 6 с, линейно изменялись по амплитуде и/или по частоте тона импульсов (несущей частоте) При изучении равномерности движения наряду с линейной применяли гиперболическую и параболическую огибающие амплитуды импульсов

Моделирование бинауральных признаков радиального движения выполняли с помощью двух динамиков типа 2ГД, расположенных на расстоянии 1,1 и 4,5 м от слушателя Последовательности импульсов широкополосного шума (длительность импульса 41 мс, период повторения 50 мс), линейно изменяющиеся по амплитуде, синхронно подавали на оба динамика При имитации приближения амплитуда импульсов линейно возрастала на ближнем и соответственно убывала на дальнем излучателе Имитацию удаления создавали обратным соотношением амплитуд

Уровень интенсивности сигнала в месте прослушивания составлял 69 дБ УЗД Звукогенерацию для обеих моделей радиального движения выполняли при помощи оригинальных компьютерных программ (разработчик - А Ю Мазинг, ИЭФБ им ИМ Сеченова РАН)

Акустические измерения проводили с использованием микрофона 41-45, предусилителя 26-39 и усилителя 26-06 фирмы "Брюль и Кьер" Спектры сигналов анализировали с использованием интерфейсного устройства CED-1401plus и программы Waterfall

Методы исследования восприятия фронтального (0° азимута) приближения и удаления звука. Оптимальные параметры сигналов, моделирующих движение, выявляли методом слухового шкалирования Испытуемые прослушивали семь серий

по 20 сигналов В каждой серии варьировали один из параметров

последовательности тональных импульсов линейное изменение амплитуды импульсов (11-65 дБ), несущую частоту (500-3000 Гц), линейное изменение частоты импульсов (100-2500 Гц, начальная или конечная частота равна 1000 Гц), линейное изменение амплитуды импульсов с одновременным линейным изменением частоты на фиксированную величину (4 серии) Уровень интенсивности сигналов длительностью Зев месте расположения головы испытуемого равнялся 74 дБ над порогом слышимости при расстоянии до динамика 3 м Шкала оценок состояла из 9 вариантов ответа на вопрос "насколько услышанный сигнал соотносится с приближением и удалением источника звука?" 1) - абсолютно четко удаляется, 2) -довольно четко удаляется, 3) - удовлетворительно удаляется, 4) - есть некоторые признаки удаления, 5) - не движется, 6) - есть некоторые признаки приближения, 7) -удовлетворительно приближается, 8) - довольно четко приближается, 9) - абсолютно четко приближается Ответы испытуемый заносил в протокол Моделирование движения в ближней и дальней области пространства выполняли по такой же методике с применением последних четырех из описанных выше серий сигналов Расстояние до излучателя составляло 0 8, 3 и 5 м Влияние длительности и скорости амплитудных изменений сигнала на оценку направления движения звукового источника изучали методом трехальтернативного выбора для тональных импульсных последовательностей длительностью 0 4 и 1 с и линейным изменением амплитуды импульсов в диапазоне 20-50 дБ Регистрацию времени реакции выбора и числа ошибок в задаче двухальтернативного выбора направления изменения амплитуды сигнала проводили при подаче сигналов через головные телефоны Применяли сигналы интенсивностью 60 дБ над порогом слышимости и

длительностью 0,08 - 0,8 с, с линейным изменением амплитуды на 30 дБ и заполнением импульсов последовательности тоном 1 кГц или белым шумом Измерения порогов слышимости выполняли для тональных импульсных последовательностей постоянной амплитуды в диапазоне длительностей от 0,055 до 3 с Моделирование равномерного движения звукового источника осуществляли для трех типов огибающей амплитуды линейной, параболической и гиперболической Начальное и конечное значения амплитуды сигналов длительностью 1, 3 и 6 с были одинаковыми для всех типов огибающей Испытуемые выполняли оценку сигналов по 5-ти бальной шкале, выбирая 1 из вариантов ответа на вопрос "изменяется ли скорость движения воображаемого источника звука'" 1 - скорость одинакова, 2 - скорость увеличивается, 3 - скорость снижается, 4 - скорость меняется, 5 - движения нет

Методы изучения радиального движения источника звука под разными азимутальными углами Определение пороговой длительности для восприятия радиального движения при разных азимутальных углах выполняли методом постоянных рядов, по результатам строили психометрические кривые Порогом по длительности считали минимальную длительность стимула, при которой вероятность определения факта движения (или направления движения) превышала 75 % Испытуемые прослушивали серии сигналов различной длительности при разном положении тела и головы по отношению к направлению радиального движения звукового образа 0, 30, 45, 60 и 90° Для испытуемых с односторонней потерей слуха прослушивание проводили в диапазоне азимутальных углов от -90° до 90° Положение тела и головы испытуемого поддерживалось постоянным при помощи устойчивого кресла с твердой спинкой, подголовником и подлокотниками и фиксации взора на метке, расположенной на уровне глаз Для определения пороговой длительности, достаточной для восприятия движения звуковых образов разного спектрального состава применяли такую же методику при азимутальном угле 0° Серии сигналов различались спектральным составом импульсов звуковой последовательности 1-я серия содержала отрезки шума в полосе частот от 20 до 20000 Гц, 2-я серия - от 200 до 1000 Гц, 3-я - от 1000 до 3000 Гц, 4-я серия - от 3000 до 20000 Гц Дифференциальные пороги по скорости широкополосного источника звука, радиально перемещающегося под разными азимутальными углами, определяли при азимутальных углах 0°, 45° и 90° для трех скоростей движения — 3 43, 4 92 и 6 92 м/с Измерения порогов по скорости движения

выполняли при помощи адаптивной процедуры трехальтернативного вынужденного выбора

Методы исследования механизмов помехоустойчивости слуховой системы при восприятии радиально движущихся источников звука Исследования в условиях свободного поля проводили с применением распределенного в пространстве (интернализованного) шума, который создавали по описанной в литературе методике (Блауэрт, 1979) Для формирования интернализованного источника шума с генератора шума Г2-12 через усилитель Technics (SU-C800U, SE-A800S) подавали широкополосный непрерывный шум на три динамика типа SONY XSF1720, расположенные слева, справа и сверху на одинаковом расстоянии от головы испытуемого равном 1,0 м Положение головы испытуемого фиксировали с помощью полужесткого шейного корсета и инструкции "Держите голову неподвижно Смотрите на динамик, из которого доносятся сигналы" В результате местоположение испытуемым источника шума не могло быть определено, получали "интернализованный" шум Определение пороговой длительности, достаточной для восприятия движения, проводили в условиях частичной маскировки движущихся звуковых образов интернализованным белым шумом Уровень интенсивности сигналов составлял 40 дБ над порогом слышимости Контрольные измерения проводили в тишине, основные серии сигналов прослушивали при уровне шума 40, 46 и 52 дБ над порогом слышимости Сигналы, моделирующие движение, были последовательностями импульсов широкополосного шума с линейным изменением амплитуды на 30 дБ Расстояние от слушателя до излучателя -источника сигналов составляло 4,5 м Измерение порога по длительности выполняли методом постоянных стимулов с построением психометрических кривых Регистрировали вариант ответа и время реакции двухальтернативного выбора Слуховое шкалирование движущихся звуковых образов на фоне интернализованного шума с уровнями интенсивности 20 и 40 дБ выполняли с помощью описанной выше порядковой шкалы признака движения (9 вариантов ответа) Испытуемым предлагали прослушать две серии сигналов с уровнем интенсивности 70 дБ над порогом слышимости, в которых менялась величина одного из признаков локализации - изменение амплитуды или изменение частоты тона в последовательности импульсов Контрольные серии сигналов испытуемые прослушивали в тишине Измерения времени реакции двухальтернативного выбора и числа ошибок при монауральном определении направления амплитуды сигнала в наушниках на фоне диотического непрерывного широкополосного шума

среднего уровня интенсивности проводили для тональных импульсных последовательностей с линейным изменением амплитуды на 30 дБ при разных длительностях сигнала Измерения показателей монаурального восприятия движущегося сигнала в условиях обратной маскировки широкополосным шумом при величинах его задержки 20, 150 и 500 мс Сигналы интенсивностью 39 дБ над порогом слышимости, идентичные сигналам, описанным в методике прослушивания на фоне непрерывного шума, подавали монаурально на левое ухо испытуемых Испытуемые прослушивали сигналы при подаче маскера бинаурально и контрапатерально стимулируемому уху с уровнями интенсивности 39 и 56,5 дБ над порогом слышимости Маскер представлял собой прямоугольный импульс шума длительностью 1500 мс Контрольное прослушивание проводили в тишине Регистрировали время реакции двухапьтернативного выбора и число ошибок при определении направления изменения амплитуды сигнала

Статистический анализ данных, полученных в различных экспериментальных сериях, в зависимости от конкретной методики исследования проводили параметрическими или непараметрическими методами Применяли многофакторный дисперсионный анализ (MANOVA), непараметрический вариант дисперсионного анализа - ранговый ANOVA по Крускалу и Уолису, линейный регрессионный анализ, парный метод Вилкоксона Доверительные интервалы при оценке вероятности ответов оценивали при помощи биномиального распределения (Янко, 1961)

РЕЗУЛЬТАТЫ

Исследование восприятия монауральных признаков приближающихся и удаляющихся звуковых источников

Данные, полученные в задаче многоальтернативного выбора при слуховом шкалировании движущихся звуковых образов, показали, что приближение источника, имитируемое изменениями амплитуды сигнала, воспринимается испытуемыми более четко, чем удаление Во всем исследованном диапазоне изменений амплитуды от 11 до 65 дБ приближение воспринималось испытуемыми в 98 % случаев Приближение звуковых образов воспринималось наиболее четко при величине амплитудных изменений 29-47 дБ (рис 1, А) Удаление звуковых образов формировалось изменениями амплитуды в 70-80 % случаев Оптимальным диапазоном для формирования удаляющихся звуковых образов был диапазон изменений амплитуды -23 - -35 дБ

Величина изменения эмппигуды, дБ

Значение несущей частоты,кГц

Величина изменения несущей частоты. кГц

ИДО

4 07» 20% (!%

0.50,60,7 [|,Ц 0,9 1 1,2 1,8 2 2,5(1,5 0,6 0.7 0.8 0.9 1 1.2 1,5 2 2,5

ниже 1 кГц | диапазон частот выше 1 кГц , ниже 1 кГц

100® 80% 60% 40%

№

0,5 0.4 03 0.2 0.1 0.2 0.5 1 1.5 2 -2 1.5 1 -0.5 -0,2 -0,1-0,2-0.3-0,4-0,5

□ -4 П-3 Ш-2 0-1 @0 Щ Ш2 ШЗ Е4

Рис.1. Распределение вариантов ответов группы испытуемых на звуковые образы, которые формировали разными параметрами сигналов: линейным изменением амплитуды (А), изменением амплитуды на 40 дБ при разных несущих частотах (Б), линейным изменением частоты (В) . N-32.

По оси абсцисс: значение параметра, по оси ординат, доля варианта ответа в % от общего числа ответов. Обозначения внизу показывают варианты ответов -4 - абсолютно четко удаляется; -3 - довольно четко едаяяысн, -2 - уррвпетворотельно удаляется: -1 - есть, некоторые признаки удаления: 0 - не движется: 1 - есть некоторые признаки приближения. 2 - удовлетворительно приближается; 3 - довольно четко приближается; 4 - абсолютно четко приближается

Для всех несущих частот при увеличении амплитуды сигнала на 40 дБ приближающийся звуковой образ формировался более чем в 91 % ответов, остальные 9 % составляли ответы "не движется'1. При имитации удаления звукового образа получили е 74 % случаев оценки сигналов как удаляющихся, в 21 %

случаев - как приближающихся и в 4 % случаев - как неподвижных звуковых образов Наиболее успешная имитация движения возникала при разных несущих частотах 500-600 Гц - для приближения и 800-1000 Гц - для удаления (рис 1, Б) В целом при исследованных несущих частотах имитация приближения звукового источника была более эффективной, чем удаления Имитация движения изменением несущей частоты сигнала на 100 Гц и 200 Гц оказалась неэффективной (рис1, В) Для обоих направлений изменения частоты 34 % ответов свидетельствовали об отсутствии движения и 44 % ответов - лишь о его "признаках" В области частот выше 1000 Гц изменения несущей частоты на 300-500 Гц вызывали противоречивые ответы испытуемых Для каждого из предложенных вариантов доля ответов не превышала 20 % При частотах ниже 1000 Гц и таких же изменениях частоты у слушателей возникали движущиеся звуковые образы определенного направления при повышении частоты сигнала удаляющиеся (77 % ответов), при понижении частоты - приближающиеся (72 % ответов) Спектральный признак локализации не позволял сформировать радиального движения звукового образа с однозначно оцениваемым направлением движения всей группой испытуемых Сочетанием линейных изменений амплитуды (ИА) и частоты (ИЧ) импупьсов тональной последовательности удалось создать звуковые образы, направление движения которых оценивалось однозначно Были выявлены их оптимальные сочетания имитация приближения - ИЧ 1000-500 Гц, ИА - 47-59 дБ, имитация удаления - ИЧ 500-1000 Гц, ИА - -25 - 65 дБ Все описанные выше результаты были получены при одинаковом расстоянии излучателя от слушателей, равном 3 м

Исследование восприятия движущихся звуковых образов, формируемых сочетанием спектральных и амплитудных признаков локализации по расстоянию показало, что в дальней области пространства наиболее эффективна имитация движения изменением частоты в диапазоне выше 1000 Гц, в ближней области -изменением частоты ниже 1000 Гц В дальней области пространства при изменении частоты от 500 до 1000 Гц возникали противоречивые ответы (6 %) (рис 2, А) В ближней области пространства при увеличении частоты от 1000 до 3000 Гц и уменьшении амплитуды оценка сигналов была противоречивой в 11 % ответов от общего числа стимулов (рис 2, Б) Те же сигналы при расстояниях до акустической колонки 3 0 и 5 0 м однозначно оценивались всеми испытуемыми как имитирующие удаление источника звука В переходной области при расстоянии до динамика 3 0м оба частотные диапазона формировали устойчивое ощущение приближения и удаления с отсутствием противоречивых ответов

Расстояние до излучателя 5 м Приближающийся звуковой обоаэ. ИЧ - 1000-500 Гц

65 59 53 47 41 35 29 23 17 II

Расстояние до излучателя 0,8 м Удаляющийся звуковой образ. ИЧ - 1000-3000 Гц.

-П Л 7 -23 -29 -X -41 -47 -И -59 -65

□ -4 13-3 В-2 Ш-1 ¡3 0 Ш Ш 2 ® :>

Рис.2. Распределение вариантов ответов группы испытуемых на звуковые образы при разном расстоянии от слушателя до излучателя. N=12-

Ло ост абсцесс: изменение амплитуды, по оси ордина I доля варианта ответа в % от общего числа ответов. Остальные обозначения как на рис.1

Увеличение длительности модельных сигналов от 0.4 до 10 с. линейно меняющихся по амплитуде, повышало долю оценок звуковых образов как неподвижных с 7-9 % до 2-3 % Увеличение амплитудных изменений сигнала в диапазоне от 20 до 50 дБ не приводило к достоверным различиям в оценках направления движения звукового образа. Исследование восприяшн направления линейных изменений амплитуды импульсных звуковых последовательностей показало значительное увеличение числа ошибок при длительностях сигнала менее 400 мс (рис. 3. Б). При длительностях менее 150 мс испытуемые не определяли направление изменений При длительностях сигнала более 400 мс направление определялось с наиболее высокой степенью вероятности, которая не изменялась с увеличением длительности. В этом диапазоне длительностей опознание сигнала с возрастающей амплитудой (имитация приближения) происходило с более, чем в 3 раза большим числом ошибок по сравнению с опознанием убывающего по амплитуде (имитация удаления) (рис.3, Д) Установленная связь восприятия радиального движения звукового источника с возможностью оценки направления амплитудных изменений в модельном сигнале позволила поставить вопрос о роли

Рис.3. Совпадение временной границы разных психофизических показателей. А - минимальная длительность стимула при опознании направлений движения звукового образа (N=200). Б - минимальная длительность при опознании направления изменений амплитуды импульсной последовательности (N=48) В - минимальная длительность при измерении порога слышимости (N=10). Г - изменение времени реакции выбора при опознании направления изменения амплитуды сигнала при обратной маскировке (N=60). Д - доля ошибок1 при опознании направления изменений амплитуды для сигналов длительностью более 400 мс. Обозначения на Б и Д указывают доли ошибок на 1 -возрастающие, 2 --убывающие по амплитуде импульсные последовательности. Цифрами на Г указаны условия маскировки: 1А - бинауральная маскировка; 2,3 - контралатеральная; 1.3 — уровень шума 56.5 дР> над порогом слышимости; 2,4 - уровень шума 39 дЬ.

временной интеграции интенсивности звука в восприятии движения Измерение порогов слышимости тональных импульсных последовательностей с постоянной амплитудой импульсной последовательности в диапазоне длительностей от 55 до 400 мс позволило выявить суммационные процессы в этом диапазоне Пороги снижались в среднем по группе слушателей на 7 дБ при увеличении длительности до 1 с Достоверные различия в величине порога наблюдались только при длительностях короче 300 мс (рис 3, В) Минимальная длительность стимула была определена нами в 400 мс Постоянная времени суммации, рассчитанная по модели Звислоцки (Zwislocki, 1960), составила 310+10 мс Таким образом, оценка направления движения звукового образа и оценка направления изменения амплитуды сигналов были возможны при длительностях, которые превышали постоянную времени суммации, измеренную на пороге слышимости Исследование опознания слушателем направления движения звукового образа в условиях обратной маскировки было выполнено для того, чтобы уточнить временные рамки интеграционного (суммационного) процесса в слуховой системе при средних уровнях интенсивности звукового сигнала Широкополосный шумовой маскер длительностью 15 с, задержанный относительно начала сигнала -последовательности тональных импульсов, линейно меняющихся по амплитуде, вызывал увеличение числа ошибок при опознании направления амплитудных изменений сигнала и изменение времени реакции испытуемого по сравнению с контрольной серией сигналов в тишине При величинах задержки маскера по отношению к сигналу 20 и 150 мс, т е меньших минимальной длительности стимула, определенной ранее в 400 мс, время реакции выбора увеличивалось по сравнению с контрольными данными (р<0,05) (рис 3, Г) Увеличение времени реакции составило 200-250 мс при задержке между сигналом и маскером 20 мс, при задержке 150 мс -100 мс Задержка маскера величиной 500 мс приводила к уменьшению времени реакции (р<0,05) на 80-170 мс в зависимости от вида маскировки -контралатеральной или бинауральной Достоверных различий в изменениях времени реакции при контралатеральной маскировке по сравнению с бинауральной не обнаружили (кроме задержки маскера на 20 мс), что указывало на независимость результатов маскировки от того, была ли подача маскера бинауральной или контралатеральной Полученный результат подтвердил предположение о постоянстве временных границ интеграционного процесса, которые не изменялись при среднем уровне интенсивности сигнала по сравнению с его пороговым уровнем

Проявления инерционности локализации исследовали при оценке слушателями равномерности (постоянства скорости) движения Не обнаружено значимых различий в восприятии равномерности движения звукового образа, который формировали импульсными звуковыми последовательностями с линейной, параболической и гиперболической формой огибающей амплитуды Оценка равномерности движения зависела от длительности сигнала Звуковые образы длительностью 1 с воспринимались как неравномерно движущиеся При длительности сигналов 6 с характеристики имитируемого движения существенно изменялись доля оценок движения как равномерного возрастала с 12-15 % до 51-54 %, то есть составляла более половины от общего числа ответов на сигнал (N=42) Таким образом, длительность звучания оказалась более существенной для оценки скорости движения, чем закон изменения амплитуды сигнала во времени

Исследование восприятия бинауральных признаков приближающихся и удаляющихся звуковых источников

Пороговые длительности звуковых образов для обнаружения движения и определения его приближения или удаления при азимутальных углах 0, 30, 45 и 60е были равны соответственно 141 и 191 мс (рис 4, справа) При азимутальном угле 90° пороговые длительности звуковых образов увеличились соответственно до 191 и 291 мс Пороговые длительности радиально движущихся звуковых образов были одинаковы для приближения и удаления Минимальная длительность стимула составила 391 мс при всех азимутальных углах Основным результатом этой серии экспериментов было обнаружение факта, что пороги по длительности увеличивались при азимутальном угле 90°

Известно, что бинауральные механизмы слуха наиболее эффективны возле 0° азимута, они определяют высокую разрешающую способность по азимуту и элевации в этой области (Perroít, Saben, 1990) Исключение их участия в локализации радиально движущихся звуковых образов при использовании полосовых шумов показало, что для сигналов, содержащих широкополосный шум, и сигналов с высокочастотным шумом в полосе 3000-20000 Гц порог опознания направления радиального движения по длительности звучания равен 191 мс Он был меньше, чем для полосовых шумов ¡в диапазонах от 200 до 1000 Гц и от 1000 до 3000 Гц, где он составил 291 мс (рис 4, слева) Минимальные длительности стимулов для сигналов разного спектрального состава были одинаковыми и равнялись 391 мс

100

100 -I

1 80 -

I 60 -

80 -

60 -

40 -

г го -

20 -

о 4- -,-г--,-,

О 200 400 600 800 1000 Длительность стимула мс

О 200 400 600 800 1000 Длительность стимула, мс —о— 20-20000 Гц —•— 3000 20000 Гц

О 60

30 90

-Л-45

1000-3000 Гц

—А—200 1000 Гц

Рис 4 Зависимости вероятности опознания направления движения звуковых образов от их длительности при разных азимутальных углах (слева) и разном спектральном составе стимулов (справа) N=600

Обозначения внизу величина азимутального угла в град (слева), полоса шума (справа)

Исследование монаурального восприятия приближения и удаления звуковых образов у испытуемых с односторонней глухотой показало, что пороги по длительности стимула не зависели от азимутального угла, под которым двигался звуковой образ, и возрастали по сравнению с бинауральным прослушиванием Вероятности опознания направления движения в группе односторонне глухих испытуемых значительно варьировали Один из испытуемых демонстрировал результаты, сходные с данными, полученными для здоровых испытуемых Другие испытуемые оценивали звуковой образ как неподвижный в 40-50 % случаев даже при длительностях сигнала 791-991 мс Низкий уровень опознания движения не позволял определить величину пороговой длительности для таких испытуемых Существенное понижение вероятности опознания у большинства односторонне глухих испытуемых по сравнению с нормально слышащими привело к необходимости снижения порогового критерия с 75 % до 66 % Но, даже при сниженном пороговом критерии, пороговые длительности у односторонне глухих испытуемых увеличились по сравнению с пороговыми длительностями в норме в среднем в 2 раза Величина порогов для обнаружения факта движения изменялась у разных испытуемых от 91 до 791 мс Для различения направления движения пороговая длительность составляла от 91 до 1391 мс Зависимости пороговой длительности стимула от азимутального угла, под которым двигался

широкополосный звуковой образ, для односторонне глухих испытуемых не обнаружили

Модель радиального движения звукового образа при помощи пары излучателей, которая фиксировала начальное и конечное положение звукового образа, позволила измерить дифференциальные пороги по скорости в абсолютных значениях (м/с) Изменение азимутального угла, под которым двигался звуковой образ относительно испытуемого, не влияло на величину дифференциальных порогов по скорости во всем исследованном диапазоне эталонов скоростей от 3,43 до 6,92 м/с (рис 5, справа) Дифференциальные пороги отличались для приближения и удаления только для малой скорости движения звукового образа -3,43 м/с (р<0,05) (рис 5, слева) Индивидуальные значения порогов могли различаться примерно в два раза (р<0,001) Эти различия в величине абсолютного дифференциального порога приводили к разным значениям относительного дифференциального порога, которые находились в пределах от 8 до 21 % Средняя по направлению движения, группе испытуемых и азимуту величина относительного дифференциального порога была одинаковой для трех скоростей движения Она равнялась 13 % С увеличением скорости радиального движения дифференциальные пороги увеличивались таким образом, что относительные дифференциальные пороги оставались постоянными

1.1 1

09 -

5 0,7

.0.6

■8-

0,3

1,1

4 6

Эталонная скорость, м/с

о 0)9

о.

с:

X л 0,7

«б

0) 05

•8-

0,3

4 6

Эталонная скорость, м/с

Рис 5 Зависимость дифференциального порога по скорости движения звукового образа от величины эталонной скорости для приближения и удаления (слева, N=180) и при разных азимутальных углах (справа, N=120)

Обозначения на графиках указывают направление движения 1 - приближение, 2 -удаление (слева) и азимутальный угол 1-0 град, 2-45 град, 3-90 град (справа)

Изучение локализации радиального движения звукового образа на фоне шума

Широкополосный непрерывный шум интенсивностью 20 и 40 дБ над порогом слышимости вызывал смещение оценок испытуемых в сторону менее выраженного приближения звукового образа по сравнению с контрольными результатами в тишине При уровне шума 40 дБ мода распределения частот ответов сместилась от варианта «абсолютно четко приближается» к варианту ответа "довольно четко приближается" Мода распределения частот ответов при моделировании удаления для всех трех условий прослушивания соответствовала варианту ответа "довольно четко удаляется" Разнообразие ответов испытуемых при восприятии сигналов, содержащих линейные изменения частоты, привело к необходимости индивидуального рассмотрения этих данных Испытуемые были разделены на две группы (6 и 8 человек) Различие между группами заключалось в том, что испытуемые первой группы воспринимали8^ движущиеся звуковые образы с уменьшающейся частотой как приближающиеся, образы с увеличивающейся частотой - как удаляющиеся (рис 6) Для испытуемых второй группы наблюдалось противоположное восприятие направления движения понижение частоты ассоциировалось у них с удалением, а ее повышение - с приближением источника звука Контрольный сигнал, для которого изменения частоты отсутствовали, обеими группами воспринимался как неподвижный звуковой образ На фоне шума наблюдали увеличение по сравнению с прослушиванием в тишине оценок звукового образа как приближающегося для сигналов с уменьшающейся несущей частотой в обеих группах испытуемых В результате в первой группе получили снижение доли противоречивых ответов в 2 - 3 раза (рис 6) Во второй группе шум, наоборот, увеличивал долю оценок движения с противоположным направлением в 2 5-3 5 раза Доля оценок сигнала как неподвижного составляла от 5 до 8 % при всех условиях прослушивания Широкополосные шумы низкого и среднего уровня интенсивности ухудшали восприятие движения, моделируемое изменением амплитуды, тогда как движение, моделируемое изменением частоты, оценивалось испытуемыми менее противоречиво по сравнению с оценкой его в тишине

При исследовании восприятия изменений амплитуды импульсной последовательности на фоне непрерывного широкополосного шума показано увеличение общего числа ошибок в задаче двухапьтернативного выбора при опознании направлейия изменения громкости сигналов суммарно для всех исследованных длительностей на 15 % по сравнению с контрольными данными в тишине Значительная часть этого увеличения пришлась на долю сигналов

■ лрии.ЧНЖСНИС „ ЁЗ (1Ё1ЮД»|£Ж5]0СТЬ

0«Ь □ > Ч.иреиис

40 дБ

Рис. 6. Оценка слушателями первом группы движущихся звуковых образов, создаваемых линейным изменением частоты импульсной последовательности в тишине и на фоне непрерывного белого шума. N=49.

Показаны доли вариантов ответов при прослушивании сигналов с увеличением несущей частоты {удаление звукового образа) и с ее уменьшением (приближение звукового образа). Слева указан уровень шума над порогом слышимости.

длительностью более 300 мс. Для тональных импульсных последовательностей длительностью 400-3000 мс, имитирующих радиальное движение, увеличение общего числа ошибок составило 42 %. Бремя реакции выбора возросло а шуме для сигналов длительностью более 300 мс при обоих направлениях изменения амплитуды. Увеличение составило в среднем 40 медля убывающего по амплитуде сигнала и 75 мс - для возрастающего

На фоне шума изменилось соотношение числа ошибок при восприятии возрастающих и убывающих по громкости сигналов, имитирующих приближение или удаление источника звука. Наиболее выраженные изменения в соотношении числа ошибок наблюдали в интервале длительностей 400-3000 мс. В тишине число ошибок

ответах на сигналы, возрастающие по амплитуде, было примерно в 3 раза больше, чем на убывающий В шуме число ошибок на оба направления изменения амплитуды оказалось одинаковым Таким образом, обнаружено избирательное воздействие шума, которое состояло в увеличении количества ошибок при восприятии убывающего по амплитуде сигнала, имитирующего удаление источника звука

При исследовании помехоустойчивости механизмов восприятия движущегося звукового образа одним из важных вопросов является стабильность временных характеристик восприятия сигналов на фоне шума При контрольных измерениях в тишине величина порога по длительности для опознания направления радиального движения звукового образа, создаваемого линейным изменением амплитуды импульсной шумовой последовательности, составила 165 мс, на фоне шума интенсивностей 40-52 дБ над порогом слышимости пороги по длительности увеличивались до 285 мс В отличие от порогов по длительности, минимальные длительности были одинаковыми при всех условиях прослушивания Шум вызывал увеличение время реакции на стимулы всех исследуемых длительностей, но это увеличение было незначительно по сравнению наблюдаемыми индивидуальными различиями времени реакции в контрольной серии в тишине При уровне 52 дБ над порогом слышимости, близком к порогу полной маскировки, не получили существенного увеличения времени реакции по сравнению с уровнем 46 дБ Таким образом, непрерывный широкополосный шум, уровень которого был равен уровню сигнала или превышал его не более, чем на 12 дБ, вызывал увеличение порога по длительности примерно в два раза, но не влиял существенно на время реакции выбора и минимальную длительность при восприятии слушателем радиально движущегося звукового образа

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ Восприятие в ближней и дальней областях пространства радиально движущегося звукового образа, содержащего монауральные признаки

Монауральный признак радиального движения звуковых образов - изменение амплитуды, более четко и однозначно формировал приближающиеся звуковые образы по сравнению с удаляющимися Оптимальный диапазон значений признака был сдвинутым в сторону больших изменений амплитуды для приближения по сравнению с удалением звуковых образов В нашем эксперименте приближение звукового образа от источника, находящегося на расстоянии 3 м, соответствовало его движению в ближней области пространства, где интенсивность звука сильнее

меняется с расстоянием (Скучек, 1976) и слушатели переоценивают расстояния до источника звука (Holt, Thurlow, 1969, Gardner, 1969, Mershon, Bowers, 1979) Удаление звукового образа от той же точки пространства оказывалось движением в дальней области пространства, где начинается недооценка расстояний (Coleman, 1963, Mershon, Bowers, 1979, Strybel, Perrott, 1984) Таким образом, полученные нами различия в оценке приближения и удаления звуковых образов хорошо согласовались с данными, полученными в исследованиях восприятия удаленности неподвижных источников звука

Приближающиеся и удаляющиеся звуковые образы формировались изменением амплитуды (40 дБ) импульсной тональной последовательности во всем применяемом нами диапазоне несущих частот от 500 до 3000 Гц Наиболее успешная имитация приближения источника звука возникала при более низких несущих частотах тональной последовательности импульсов - 500-600 Гц по сравнению с имитацией удаления, для которой оптимальными были частоты 8001000 Гц В условиях, когда удаление звукового образа происходит по траектории от 3 м (положение динамика) и до некоторого положения, соответствующего дальней области пространства, сигналы более высокой частоты дополнительно усиливали удаленность звукового образа от слушателя Сходный эффект наблюдался в исследовании восприятия удаленности неподвижных источников звука (Bekesy, 1960, Haustein, 1969)

Линейные изменения частоты сигнала формировали звуковые образы, направление движения которых слушатели оценивали противоречиво Вероятной причиной неоднозначной оценки направления движения звукового образа могло послужить то, что передаточные функции головы, формирующие монауральные спектральные признаки, в том числе и для оценки расстояния (Brungart, Rabinowitz, 1999), существенно отличаются у разных слушателей (Wenzel et al, 1988) Одним из проявлений индивидуальных различий является асимметрия индивидуального слухового пространства (Варягина, Радионова, 2003, Радионова, 2004, 2006) На манекене головы при контралательном и ипсилатеральном предъявлении сигнала было показано, что с изменением расстояния его спектральные изменения возникают в разных областях спектра - ниже или выше 1000 Гц, поэтому противоречивое восприятие направления радиального движения под углом 0° азимута в нашем исследовании могло объясняться индивидуальными особенностями передаточных функций Эту гипотезу подтверждал тот факт, что при

повторных экспериментах с участием одних и тех же испытуемых, они демонстрировали сходные оценки звуковых образов

Изучение восприятия монауральной модели радиального движения в условиях ближней и дальней областей пространства (расстояние до динамиков 0,8 и 5 м) показало, что одни и те же изменения амплитуды и спектра сигнала воспринимаются слушателями по-разному в зависимости от условий прослушивания - удаленности динамика Медленное снижение частоты сигнала в дальней области пространства могло быть интерпретировано испытуемыми в соответствии со спектральными изменениями сигнала, которые возникали в результате различий в поглощении слоем воздуха разных звуковых частот (Piercy et al, 1977) Даже в том случае, когда амплитуда сигнала возрастала, такое снижение частоты сигнала могло формировать в условиях дальней области пространства удаляющийся звуковой образ в 6 % ответов

Восприятие движущихся в ближней области звуковых образов было более четким и охватывало более широкий диапазон изменения параметров модели по сравнению с восприятием в дальней области пространства В то же время, в ближней области пространства одно и то же направление спектральных изменений сигнала могло по-разному влиять на оценку направления движения слушателем в зависимости от субъективно оцениваемых условий предъявления наблюдали до 16 % оценок направления движения, противоположных ожидаемым В ближней области пространства быстрые изменения частоты могли формироваться передаточными функциями головы и тела слушателя (Brungart, Rabinowitz, 1999) Подобное влияние на восприятие низкочастотных сигналов от неподвижных источников как более удаленных наблюдалось в исследовании экстернализованных звуков (Butler et al, 1980, Levy, Butler, 1978) Тот же эффект неоднократно наблюдали ранее и в условиях свободного поля при восприятии неподвижных источников звука, в том числе, с применением спектральных искажений (Coleman, 1968; von Hornbostel, 1923, Snow, 1953) Таким образом, выявленные в нашей работе особенности восприятия радиального движения звуковых источников в ближней и дальней областях пространства хорошо согласовались с известными в литературе данными о локализации по удаленности неподрижных источников звука

Бинауральный высокочастотный механизм восприятия радиапьно движущегося звукового образа в ближней области пространства

Исследование пороговой величины обнаружения радиального движения при разных азимутальных углах позволило нам установить зависимость величины

порога по длительности от азимута Пороговые значения длительности звучания при азимутальном угле, равном 90°, оказались больше по сравнению с значениями, полученными при радиальном движении под углом 0° - 60° азимута, на величину, равную 25-35 % Радиальное движение с максимальным пороговым значением длительности, полученном в наших экспериментах, происходило в области минимальной разрешающей способности локализации источника звука в горизонтальной и вертикальной плоскостях (Блауэрт, 1979, Middlebrooks, Green, 1991) Известно, что бинауральные механизмы слуха наиболее эффективны при малых азимутальных углах (Альтман,, 1983) При таких углах выявляется максимальная разрешающая способность слуховой системы (Mills, 1958) Напротив, разрешение по азимуту резко ухудшается при азимутальных углах около 90°, когда возникает значительное преимущество одного из ушей Снижение разрешающей способности, обусловленное, по-видимому, неэффективной работой бинауральных механизмов пространственного слуха при 90° азимута, могло быть причиной возрастания инерционности процессов временного анализа в слуховой системе при обнаружении движения звукового образа по радиальной координате

Монауральное прослушивание позволяло полностью исключить бинауральные механизмы слуха в анализе радиального движения источника звука В случае односторонней глухоты преимущество одного из ушей становилось максимально возможным при любом азимутальном угле расположения звукового источника Пороговые длительности сигнала у односторонне глухих слушателей, полученные в наших экспериментах, не зависели от азимутального угла, под которым двигался звуковой образ, и возрастали в среднем вдвое по сравнению с данными для нормально слышащих испытуемых При односторонней глухоте происходит существенное снижение точности локализации по азимуту (Альтман, 1972, Oldfield, Parker, 1986, Walsh, 1957) Полученные нами результаты свидетельствовали о том, что ухудшение локализации движения источника звука по радиальной координате могло быть обусловлено нарушением бинаурального механизма локализации

Какие именно бинауральные различия - по интенсивности или по времени оказались информативным признаком, приводящим к снижению инерционности слуховой системы мы выясняли в последующих экспериментальных сериях со звуковыми образами разного спектрального состава Наличие в спектре модельных сигналов частот выше 3000 Гц (белый и высокочастотный полосовой шумы) приводило к уменьшению порога опознания слушателями направления радиального движения Исключение высокочастотного механизма слуха при звуковой

стимуляции полосовыми шумами в диапазоне частот ниже 3000 Гц вызывало увеличение порога по длительности до 291 мс Когда расстояние от слушателя до излучателей сопоставимо с межушным расстоянием, в ближней области пространства возникает явление акустического параллакса (ВгипдаЛ, РаЫпошЛг, 1999) В условиях дальнего акустического поля оно заключается в различии угла падения звуковой волны на правое и левое ухо (рис 7)

Рис 7 Параллакс в условиях дальнего акустического поля (сферическая волна)

1-2 - излучатели, г - половина межушного расстояния в сферической модели головы, а,, а2-

величина параллакса при положениях излучателей 1 и 2 соответственно

Половину межушного расстояния (г) мы оценили как гонстанту Хорнбостеля-Вертхеймера 10 5 см (Альтман, 1983) Величина параллакса для расстояния до источника звука 450 см составляла 1 3° (а-|=2 6°), для расстояния 110 см - 5 1°, (а2=10 2°) При «перемещении» источника звука в нашей модели существовали межушные различия в направлении прихода звуковой волны (7 8°) Они превышали пространственное разрешение по азимуту вблизи 0°, равное 1 -3° для неподвижных источников (Mills, 1958) и 5-6° - для движущихся по азимуту со скоростью 10-20°/с (Chandler, Grantham, 1992) Таким образом, бинауральные признаки изменения расстояния оказывались включенными в нашу модель движения С ее помощью впервые удалось экспериментально показать участие высокочастотного бинаурального механизма слуха в локализации радиально движущихся источников звука

В результате выполненных нами исследований ш обобщения данных литературы о локализации неподвижных источниках звука, монауральные и бинауральные признаки локализации приближающихся и удаляющихся в условиях свободного поля источников звука, были систематизированы в таблице 1

Анализ обнаруженных нами закономерностей восприятия радиально движущихся звуковых образов в ближней и дальней областях пространства позволил выдвинуть гипотезу о существовании двух подсистем в системе

Таблица 1 Признаки локализации источника звука в условиях ближней и дальней областей пространства

2 R-i

Область акустического пространства Монауральные признаки Бинауральные признаки

Ближняя область пространства Изменения давления звуковой волны - 1/г2 Изменения спектра звукового сигнала 1) реактивная компонента ближнего поля v ~ 1/г, 2) зависимость передаточной функции от расстояния и азимутального угла f(r, а) Межушные различия по амплитуде для частот выше 3000 Гц вследствие акустического параллакса

Дальняя область пространства Изменения давления звуковой волны -1/г Изменения спектра звукового сигнала вследствие частотно-зависимого поглощения воздуха Ob(v)

слуховой локализации радиально движущихся звуковых источников Первая подсистема включает монауральные и бинауральные механизмы слуха, работает более быстро и точно по сравнению со второй и предназначена для определения расстояния до источника звука и его перемещения вдоль радиальной координаты в ближней области пространства Вторая подсистема основана только на монауральных механизмах слуха, функционирует менее эффективно- медленно и менее точно выполняет задачу локализации радиально движущихся источников звука Она работает в дальней области пространства

Проявления инерционности слуховой системы при анализе радиального движения источника звука

Уменьшение длительности приближающихся и удаляющихся звуковых образов приводило к тому, что они значительно чаще оценивались слушателями как неподвижные, что указывало на инерционность процесса локализации движущихся источников звука Увеличением числа ошибок и возрастанием времени реакции слушателей при определении направления амплитудных изменений для сигналов длительностью менее 400 мс свидетельствовало о недостатке информации о стимуле При длительности менее 150 мс направление амплитудных изменений импульсной последовательности слушателями не определялось Нами было высказано предположение о связи инерционности локализации движущихся источников звука и процессов временной интеграции интенсивности Граница

временной интеграции (суммации) громкости тональных импульсных последовательностей была определена нами на пороге слышимости и равнялась 400 мс Она совпадала с величиной минимальной длительности стимула, необходимой для опознания направления движения Для подтверждения связи инерционности слухового анализа монауральных признаков локализации с временной интеграцией в слуховой системе необходимо было показать, что граница временной интеграции интенсивности на пороге слышимости не изменилась при более высоких уровнях интенсивности В связи со сложностями измерения временной интеграции громкости на надпороговом уровне прямыми методами попарного сравнения нами была использована методика обратной маскировки (Pickett, 1959, Elliott, 1962) для выявления интегративного процесса (Гольдбурт, 1964) Влияние маскировки наблюдалось в виде затруднения в оценке параметров сигнала - увеличении времени реакции, при интервале между началом сигнала и маскера меньшем, чем минимальная длительность стимула, в виде облегчения восприятия при интервале, большем, чем тот, в пределах которого наблюдалось интеграция громкости Полученные результаты, показывающие влияние интегративных процессов на определение направления изменений амплитуды сигнала до длительности в сотни мс, существенно отличались от данных по обратной маскировке в задаче обнаружения сигнала (Гельфанд, 1984) Результаты исследования обратной маскировки подтвердили влияние временной интеграции громкости на восприятие направления амплитуды сигнала в диапазоне длительностей амплитудно-импульсно-модулированных сигналов до 400 мс Это означало, что инерционность слухового анализа монаурального признака радиального движения можно было объяснить временной интеграцией с постоянной времени, равной 300-400 мс (Zwislocki, 1960, Viemeister, Wakefield, 1991)

Наши данные о минимальной длительности стимула, необходимой для оценки движения звукового образа хорошо согласовались с оценкой минимальной длительности стимула для определения движения по азимуту, которая оценивается в 300 мс (Perrott et al, 1979) По данным той же работы скорость движения по азимуту точно оценивалась при реальном перемещении звукового источника для стимулов длительностью 300 мс и более Оценка минимального слышимого угла при движении звукового образа по азимуту происходила с минимальным временем равным 300-400 мс (Chandler, Grantham, 1992) Таким образом, в литературе был обнаружен ряд свидетельств того, что инерционность локализации по азимуту и радиальной координате практически одинакова Ее характеристики близки по

величине с постоянными временной интеграции интенсивности в слуховой системе, измеренными для сигналов различной структуры (Авакян и др , 1967, Plomp, Bouman, 1959, Watson, Gengel, 1969, Zwislocki, 1960) Явление временной интеграции в слуховом анализе в последние годы широко используют для объяснения инерционности локализации как движущихся (Grantham, 1997, Saben, Hafter, 1997), так и неподвижных источников звука (Hofman, Van Opstal, 1998, Vliegen, Van Opstal, 2004)

Порог обнаружения движения для бинауральной модели радиального движения в наших опытах был равен, 140 мс, что практически совпадает по величине с порогами для других координат в акустическом пространстве (Висков, 1975, Sabery, Perrott, 1990, Strybel et al, 1989, Strybei et al, 1992) Исключение высокочастотного бинаурального механизма восприятия радиального движения прослушиванием односторонне глухими слушателями или удалением из сигнала частот выше 3000 Гц (или прослушивание под углом 90°) приводило к увеличению порога в среднем в два раза или на 25-30 %, соответственно Согласно нашим данным, монауральный слуховой анализ движения должен обладать большей инерционностью и происходить с большей постоянной временной интеграции, чем бинауральный Этот результат согласуется с представлением о скорости монауральной и бинауральной локализации движущихся по азимуту и элевации источников звука, существующий в литературе Бинауральная локализация по азимуту движущихся источников звука рассматривается как более быстрый процесс по сравнению с локализацией по элевации, для которой важны монаурапьные признаки локализации в виде спектральных пиков и западений (Блауэрт, 1979) По данным литературы порог по длительности стимула, необходимой для опознания направления движения звуковых образов по азимуту, увеличился при монауральном прослушивании по сравнению с бинауральным с 95-140 мс до 250-350 мс, те примерно в 2-2,5 раза (Strybel et al, 1989)

Относительные дифференциальные пороги по скорости приближения (и удаления) звукового образа оказались постоянными в исследованном нами диапазоне скоростей движения от 3,43 до 6,92 м/с и не зависели от азимутального угла, под которым происходило движение Полученные результаты позволяли сделать вывод о том, что бинауральные механизмы локализации не влияют на оценку скорости радиального движения Оценка скорости источника при радиальном движении предполагает достаточно протяженную траекторию движения, но уже через 2-3 м траектории источник оказывается в дальней области пространства, где

бинауральные признаки движения отсутствуют Сравнение величин относительных дифференциальных порогов по скорости, полученных в нашей работе, с порогами, измеренными при движении звукового образа по другим координатам акустического пространства (Агаева и др, 1999, Altman, Romanov, 1980, Aftman, Viskov, 1977, Perrott et al, 1979), показало сходство и величины относительных порогов, и их зависимости от значения эталонной скорости Таким образом, можно считать, что относительное разрешение слуховой системы при определении скорости движения не зависит от координаты, по которой звуковой образ движет»!

Еще одной важной характеристикой восприятия движения звукового образа является способность оценивать изменения его скорости во времени Исследование восприятия равномерности движения при моделировании движения разными огибающими амплитуды импульсной звуковой последовательности, моделирующей движение, - линейной, параболической и гиперболической, не выявило достоверных различий во всех трех случаях При изменении амплитуды по квадратическому, гиперболическому или линейному законам максимальные динамические различия между стимулами по амплитуде составляют 3 5 дБ Это различие сопоставимо с дифференциальным порогом для стационарных сигналов, равным 0 7-1 дБ (Chocholle, 1954) Но, в наших исследованиях в начале и конце звучания акустические сигналы имеют одинаковую амплитуду, что существенно затрудняет их различение Полученные результаты позволяют предполагать, что, динамические различия амплитуды в 3 5 дБ недостаточны для абсолютной оценки человеком изменений скорости движения звуковых образов В то же время мы получили значимые различия в восприятии равномерности движения для сигналов разных длительностей, что указывает на существенное влияние временного фактора для оценки постоянства скорости движения Для обнаружения слушателем радиального движения звукового образа и определения его направления слуховой системе достаточно было получать монауральную информацию в течение 400 мс, но для определения слушателем равномерности (постоянства скорости) радиального движения была необходима существенно большая длительность сигнала - около 6000 мс Таким образом, очевидно, что сложные перцептивные признаки звукового сигнала требуют большого объема сенсорной информации, который слуховая система получает в течение длительного периода времени

Помехоустойчивость слуховой системы при приближении и удалении источника звука.

На фоне широкополосного непрерывного интернапизованного шума малой и средней интенсивности нами было исследовано восприятие монауральных признаков локализации радиального движения Изменения восприятия звуковых образов оценивали, сравнивая психофизические шкалы оценки радиального движения в тишине и при разных уровнях шума Обнаруженные нами количественные различия в выраженности признака радиального движения при его моделировании изменением амплитуды импульсной тональной последовательности не вызывали качественных изменений в, оценке движения Доли оценок звуковых образов как неподвижных или движущихся в противоположном направлении не только не увеличивались, но на фоне слабого шума 20 дБ над порогом слышимости оказались немного меньше, чем в тишине (различия недостоверны) Этот результат свидетельствует о высокой помехоустойчивости слуховой системы при анализе динамических изменений интенсивности звука

В тишине и на фоне шума слабой интенсивности число противоположных оценок направления движения существенно различалось для приближающихся и удаляющихся звуковых образов, тогда как на фоне непрерывного белого шума 40 дБ над порогом слышимости оно оказалось практически одинаковым для обоих направлений движения Для выяснения механизмов выявленных особенностей восприятия приближения и удаления звуковых образов в шуме нами было выполнено психофизическое исследование восприятия направления амплитудных изменений импульсных звуковых последовательностей Полученные данные могли объясняться действием прямой и обратной маскировки начальной и конечной частей сигнала, линейно меняющегося по амплитуде, на фоне непрерывного шума Это действие существенно различается в условиях тишины (Elliot, 1962, Гольдбурт, 1964), а на фоне шума проявляется в одинаковой степени (Deatherage, Evans, 1969) Одинаковое число ошибок при восприятии возрастающих и убывающих по амплитуде импульсных последовательностей, полученное в нашем исследовании, объясняется одинаковыми временными границами прямой и обратной маскировки на фоне широкополосного шума Таким образом, нам удалось выявить причины избирательного маскирующего действия непрерывного белого шума на восприятие убывающего по амплитуде звука

Исследование восприятия тональных импульсов, линейно меняющихся по частоте, выявило индивидуальные особенности восприятия радиального движения при спектральных изменениях сигнала Влияние широкополосного шума на восприятие таких сигналов приводило к тому, что сигнал, содержащий линейное

уменьшение частоты сигнала, обеими группами испытуемых воспринимался как приближающийся звуковой образ чаще, чем в тишине Вероятной причиной такого влияния широкополосного шума на оценку направления радиального движения является изменение громкости сигналов, меняющихся по частоте. В тишине пороги слышимости человека имеют оптимум в области частот 1000-3000 Гц (Гельфанд, 1984) При одинаковом уровне интенсивности громкость сигналов более низкой частоты из этого диапазона будет немного ниже (Robinson, Dadson, 1956) Те из испытуемых, кто обнаруживал уменьшение громкости при снижении высоты сигнала, давал противоречивые ответы о направлении движения В условиях непрерывного шума пороги маскировки «выравнивались», зависимость от частоты практически отсутствовала (Fletcher, 1937, Hawkins, Stevens, 1950) Уменьшение частоты сигналов одинаковых по интенсивности приводило к понижению высоты сигнала без потери его громкости Это приводило к более определенной по сравнению с условиями прослушивания в тишине оценке как приближающихся звуковых образов сигналов с уменьшающейся несущей частотой

Исследование инерционности локализации в условиях непрерывного широкополосного шума выявило увеличение порогов по длительности звучания звукового образа с 165 мс в тишине до 285 мс в условиях шума Пороги по длительности определяются уровнем вероятности ответа и крутизной психометрической кривой, которые существенно зависят от условий эксперимента, тренированности слушателей и тд Минимальная длительность звучания, необходимая для определения направления движения не изменялась на фоне шума по сравнению с прослушиванием в тишине и была равна 400 мс.

Завершение процесса интеграции, которое фиксируется как минимальная длительность стимула, после которой пороги не уменьшаются по уровню интенсивности звука, существенно меньше зависит от экспериментальных условий Минимальная длительность стимула на пороговой кривой была определена ранее в различных условиях - на фоне широкополосного шума (Fekftkeiier, Oetinger, 1956, Garner, Miller, 1947, Garner, 1947, Plomp, Bouman, 1959, Schoiä, 1982), узкополосного шума (Zwicker, Wright, 1963), в тишине (Garner, 1947а, Garner, 1947b, Plomp, 1961, Zwicker, Wright, 1963, Zwislocki, 1960) Она оказалась практически одинаковой, и оценивалась в 300-400 мс Нами было показано постоянство минимальной длительности, необходимой для обнаружения радиального движения, в разных условиях - в тишине для разного спектрального состава, на фоне шума разного уровня интенсивности, при моделировании движения монауральными и

бинауральными признаками Сопоставление фактов, свидетельствующих о постоянстве минимальной длительности, характеризующую пороговую кривую, и минимальной длительности для опознания направления движения в различных экспериментальных условиях указывает на тесную взаимосвязь двух этих величин

ВЫВОДЫ

1) Восприятие приближения и удаления источника звука определяется теми же признаками локализации по удаленности, что и для неподвижных источников звука Соотношение амплитудных и спектральных монауральных признаков локализации по-разному формирует восприятие радиального движения в ближней или дальней области пространства Бинауральные признаки радиального движения влияют на его восприятие в условиях ближней области пространства

2) Временная интеграция интенсивности в слуховой системе определяет инерционность анализа монаурального признака радиального движения -изменений амплитуды сигнала Обнаружение радиального движения звукового образа и определение его параметров зависит от длительности стимула направления движения - при длительностях менее 400 мс, оценки равномерности (постоянства скорости) радиального движения - при длительностях менее 6000 мс

3) Теневой эффект головы приводит к увеличению инерционности слуховой системы при латеральном приближении или удалении звукового образа Пороговые значения длительности широкополосного звукового образа, радиально движущегося под азимутальным углом 90°, возрастают на 25-35 % по сравнению с движением под азимутальными углами 0°-60°

4) Участие высокочастотного бинаурального механизма в анализе радиального движения звукового образа уменьшает величину порога по длительности Пороговые значения длительности звуковых образов, радиально движущихся под азимутальным углом 0°, увеличиваются на 25-30 %, если звуковые образы -полосовые шумы в диапазоне частот ниже 3000 Гц

5) При монауральном восприятии пороговая длительность звукового образа для обнаружения факта движения и при различении направления движения не зависит от азимутального угла, под которым двигается (приближается или удаляется) звуковой образ, она увеличивается в среднем в два раза по сравнению с бинауральным прослушиванием

6) Пороговые значения восприятия движения звукового образа при его приближении и удалении близки по порядку величины к известным порогам восприятия движения по двум другим координатам трехмерного акустического пространства

8) Порог по длительности для определения направления движения звукового источника увеличивается примерно вдвое на фоне действия непрерывного широкополосного шума, равного уровню сигнала или превышающего его, а минимальная длительность сохраняется постоянной вплоть до уровней шума, близких к порогу полной маскировки Такий образом, пространственный слух характеризуется высокой помехоустойчивостью при анализе радиального движения звукового источника, в частности, в отношении временных показателей восприятия

СПИСОК ОСНОВНЫХ ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1 Андреева И Г, Маркович А М Особенности принятия решения о направлении изменения амплитуды акустических сигналов разной длительности // Сенсорные системы 1992 Т 8 № 1 С 50-54

2 Андреева И Г, Вартанян И А Возрастные различия в слуховом восприятии изменения амплитуды импульсно-модулированного сигнала у лиц разного пола // Сенсорные системы 1994 Т 8 № 1 С 81-86

3 Andreeva I G Perception of complex non-verbal sounds the dependence on age and sex//Fourth IBRO World Congress of Neuroscience Kyoto 1995 P 470

4 Andreeva I G Effect of broad band noise masking on monaural perception of amplitude-modulated signal // II Biennal symposium "Modern problems of physiology and pathology of hearing" Abstracts Moskow Oct 23-25 1995 P 9.

5 Andreeva I G , Tokareva TI The middle intensity noise influence on the human estimation of the sound source movement direction // Fourth International Congress on sound and vibration St Petersburg V3 1996 P 1385-1389

6 Андреева И Г, Вартанян И А Влияние временной интеграции громкости на восприятие удаления-приближения источников звука // Физиология человека 1997 Т 23 N 6 С 5-11

7 Вартанян И А, Андреева И Г Минимальное время восприятия движения источника звука моделирование движения в направлении приближения-удаления Помехоустойчивость восприятия монауральных признаков приближения и удаления источников звука // 3й Российско-американский симпозиум "Медико-биологические исследования по программе "Наука-НАСА" (Хантсвилл Алабама США 10-13 ноября 1997) // Тезисы докладов Под ред акад А Н Григорьева Изд Фирма "Слово" М 1997 С 38-39

8 Вартанян И А, Андреева И Г Восприятие импульсных сигналов и оценка человеком направления движения источника звука на фоне шума средней интенсивности//Физиология человека 1998 Т 24 N 1 С 40-45

9 Andreeva I G , Vartanian I A Physiological mechanism, determining time boundary of sound source movement simulated by intensity change // International Journal of Psychophysiology V 30 N 1-2 Abstracts of the 9th World Congress of the IOP Taormina Sicily Italy 14-19 September 1998 P 213

10 Vartanian I A, Andreeva I G The influence of linear frequency and intensity modulation of sound impulse sequence on the evaluating simulated motion direction // International Journal of Psychophysiology V30 N 1-2 Abstracts of the 9thh World Congress of the IOP Taormina Sicily Italy 14-19 September 1998 P 213-214.

11 Андреева И Г Изучение пространственного слуха подростков механизм восприятия приближения и удаления источника звука как один из показателей развития психофизиологических функций // Науч-практ меж-вуз конф с межд участием «II Царскосельские чтения» 27-28 апр 1998 Тез докп Т 3 С 96-98

12 Андреева И Г Физиологический механизм, определяющий временную границу восприятия движения, имитируемого изменением интенсивности // VII съезд Всероссийского физиологического общества им И П Павлова Тез докл Ростов-на-Дону 1998 С 324

13Вартанян ИА, Андреева ИГ, Мазинг АЮ, Маркович AM Оптимальные параметры модели амплитудно-импульсно-модулированного акустического сигнала, имитирующего фронтальное приближение и удаление источника звука // Авиакосмическая и экологическая медицина 1999 Т 33 №5 С 36-40

14 Вартанян И А, Андреева ИГ, Мазинг АЮ, Маркович AM Оценка восприятия человеком скорости и ускорения приближения и удаления источника звука // Физиология человека 1999 Т 25 № 5 С 38-47

15 Андреева И Г Локализация источника звука при нарушениях слуховой функции // Мат науч конф «Современные возможности реабилитации при нарушениях слуха» 23-25 мая 2000 г СПб С 65-68

16 Андреева ИГ Оценка человеком направления радиального движения источника звука при его имитации амплитудной и частотной модуляцией // Мат всеросс конф «Природные и социальные основания интеллектуального развития и деятельности» 17-19 апр 2000 г СПб С 3-4

17Андреева ИГ Психофизические и электрофизиологические показатели анализа амплитудных изменений звуковых сигналов // XXX всеросс совещ по проблемам ВНД, поев 150-летию со дня рожд ИП Павлова 15-18 мая 2000 г С-Пб С 263264

18 Андреева И Г, Альтман Я А Пороговая длительность звуковых сигналов при восприятии человеком радиального движёния звукового образа различного азимутального направления//Сенсорные системы 2000 Т 14 № 1 С 11-17

19 Альтман Я А, Андреева И Г Восприятие приближения и удаления звукового образа под разными азимутальными углами при монауральном прослушивании // Сенсорные системы 2000 Т 14 № 1 С 3-10

20 Андреева И Г, Вартанян И А Время реакции при восприятии акустических моделей приближения и удаления звука в условиях обратной маскировки // Физиология человека 2000 Т 26 №4 С 164-166

21 Вартанян И А , Андреева И Г , Малинина Е С , Маркович А М Слуховая оценка приближения и удаления источника звука психоакустические и электрофизиологические корреляты // Российский физиологический журнал им И М Сеченова 2000 Т 86 № 7 С 820-832

22 Андреева И Г, Вартанян И А Оптимальные сочетания амплитудных и спектральных изменений звукового сигнала для имитации приближения и удаления его источника // Мат росс конф «Организм и окружающая среда жизнеобеспечение и защита человека» 26-29 сент 2000 г Москва С 18

23 Вартанян И А, Андреева И Г Влияние шума на ориентацию человека в акустическом пространстве // XII междунар сов и V школа ш эвол физиологии 19-25 ноября 2001 г Тез докл СПб 2001

24 Андреева И Г, Маркович А М , Сальников В Ю О возможном влиянии ушных шумов на локализацию движущихся звуковых образов // Материалы XVI съезда отоларингологов РФ «Отоларингология на рубеже тысячелетий» Сочи 21-24 марта 2001 с 168-171

25 Вартанян И А , Андреева И Г Шум во благо или во вред? // Российская наука на заре нового века Сб M Научный мир 2001 С 234-241

26 Андреева И Г, Альтман Я А О восприятии человеком скорости приближения и удаления звукового образа, движущегося под разными азимутальными углами // Сенсорные системы 2001 №4 С 295-300

27 Вартанян И А , Андреева И Г, Маркович A M , Токарева Т И Временные пороги для определения приближения и удаления звуковых источников в условиях частичной маскировки белым шумом // Сб трудов XIII сессии Российского акустического общества Т 3 Акустика речи Медицинская и биологическая акустика 25-29 августа 2003 г M Геос 2003 С 243-246

28 Андреева И Г Роль межушных различий стимуляции по интенсивности в восприятии движения звукового источника вдоль радиуса // Тез докладов 3-й конф , поев памяти чл -корр АН СССР Г В Гершуни «Физиология слуха и речи» 15-17 октября СПб 2003 С 4

29 Андреева И Г , Вартанян И А Маскирующее влияние белого шума на временные параметры слуховой локализации радиального движения // Физиология человека 2004 т 30 № 1 С 82-88

30 Андреева И Г Пороговая длительность сигналов при восприятии человеком радиального движения звуковых образов различного спектрального состава // Сенсорные системы 2004 Т 18 №3 С 233-238

31 Андреева И Г Виртуальная акустическая реальность психоакустические исследования//Сенсорные системы 2004 Т 18 №3 С 251-264

32 Altman J А, Andreeva IG Monaural perception and binaural perception of approaching and withdrawing auditory images in humans // Int J Audiol 2004 Apr V 43 N4 P 227-235

33 Андреева И Г Проявления инерции слуховой системы при локализации человеком радиально движущихся звуковых образов // Росс Физиол журн 2004 Т 90 № 8 XIX съезд физиол общ Тез докп С 293

34 Андреева И Г Влияние спектрального состава сигнала на пороговую длительность восприятия радиального движения звукового источника // Сб тр XV сессии Росс акуст общ Т 3 M ГЕОС 2004 С 107-111

35 Альтман Я А , Вартанян И А, Андреева И Г, Вайтулевич С Ф , Малинина Е С Тенденции развития физиологии слуха // Успехи физиол наук 2005 Т 35 № 1 С 3-23

36 Андреева И Г Влияние условий ближнего и дальнего акустического поля на восприятие направления движения звукового образа // IV школа-конф , поев 100-летию Г В Гершуни «Физиология слуха и речи» СПб Тез докл 2005 С 8

37 Андреева И Г Психофизиологическое исследование слуховых иллюзий приближения и удаления // Науч Труды I съезда физиол СНГ 2005 т 1 с 62

38 Андреева И Г Влияние условий ближнего и дальнего акустического поля на восприятие направления движения звукового образа // Сенсорные системы 2006 Т 20 №2 С 91-99

Подпись соискателя

Подписано в печать 29.05 2007 Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Усл. печ. л. 2,4 Тираж 100 экз Заказ №521

Отпечатано в ООО «Издательство "ЛЕМА"»

199004, Россия, Санкт-Петербург, В.О., Средний пр., д.24, тел./факс: 323-67-74 e-mail: izd_lema@mail.ru

Содержание диссертации, доктора биологических наук, Андреева, Ирина Германовна

Введение.

Глава 1.0бзор литературы.

1.1 .Иллюзии движения звукового образа.

1.2.Временное и пространственное разрешение при локализации неподвижных и движущихся звуковых источников.

1.3. Психоакустические показатели восприятия движения источников звука в шуме.

1.4. Участие центральных отделов слуховой системы в пространственном анализе звука.

1.5.Влияние патологии периферических и центральных отделов слуховой системы на локализацию звукового источника.

1.6.Временная интеграция в слуховой системе и восприятие движения звукового источника.

1.7.Гипотезы о центральных механизмах локализации движущихся звуковых источников.

Глава 2.Методы исследования.

2.1 .Испытуемые.

2.2.Экспериментальное помещение.

2.3.Методы исследования восприятия фронтального (0° азимута) приближения и удаления звука.

2.3.1.Структура модельных сигналов.

2.3.2.0писание установок для формирования движущегося звукового образа в условиях свободного поля и при подаче сигнала в наушники.

2.3.3.Мето дика для выявления оптимальных параметров импульсной последовательности для имитации движения.

2.3.4.Методика слухового шкалирования для определения иерархии монауральных признаков радиального движения.

2.3.5.Моделирование движения в ближней и дальней области пространства.

2.3.6.Методика для оценки влияния длительности и скорости амплитудных изменений сигнала на оценку направления движения звукового источника.

2.3.7.Регистрация времени реакции выбора и числа ошибок при оценке направления изменения амплитуды сигнала.

2.3.8.Методика измерения порогов слышимости импульсных звуковых последовательностей.

2.3.9.Моделирование равномерного движения звукового источника.

2.4.Методы изучения радиального движения источника звука под разными азимутальными углами.

2.4.1 .Описание модели движения звукового источника.

2.4.2.0писание установки для формирования радиального движения звукового образа посредством двух динамиков.

2.4.3.Процедура определения пороговой длительности для восприятия радиального движения при разных азимутальных углах.

2.4.4.Методика определения пороговой длительности восприятия движения под разными азимутальными углами для испытуемых с односторонней глухотой.

2.4.5. Процедура определения пороговой длительности, достаточной для восприятия движения источников звука разного спектрального состава.

2.4.6. Методика измерения дифференциальных порогов по скорости источника звука, радиально перемещающегося под разными азимутальными углами.

2.5.Методы исследования механизмов помехоустойчивости слуховой системы при восприятии радиально движущихся источников звука.

2.5.1.Формирование локализованного в пространстве и распределенного (интернализованного) источника шума.

2.5.2.Процедура измерения пороговой длительности, достаточной для восприятия движения в условиях частичной маскировки интернализованным белым шумом.

2.5.3.Слуховое шкалирование движущихся источников звука в интернализованном шуме разных уровней интенсивности.

2.5.4.Процедура измерения психоакустических показателей при монауральном восприятии движущегося сигнала на фоне бинаурального непрерывного широкополосного шума среднего уровня интенсивности.

2.5.5.Методика измерения показателей монаурального восприятия движущегося сигнала в условиях обратной маскировки белым шумом.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Глава 3. Исследование восприятия монауральных признаков приближающихся и удаляющихся звуковых источников.

3.1. Изучение восприятия приближения и удаления звукового источника при моделировании движения монауральными признаками.

3.1.1.Перцептивные шкалы радиального движения источника звука.

3.1.2,Определение оптимальных параметров звукового сигнала для имитации радиального движения при прослушивании в наушниках.

3.2.Выявление различий восприятия движения при расположении источников звука в ближней и дальней области пространства.

3.3. Фактор времени при восприятии радиального движения звукового образа.

З.ЗЛ.Определение минимального времени, достаточного для восприятия движения звукового источника.

3.3.2,Отражение временных процессов восприятия движения в явлении обратной маскировки.

З.З.З.Изучение восприятия равномерного движения источника звука вдоль радиальной координаты.

Глава 4. Исследование восприятия бинауральных признаков приближающихся и удаляющихся звуковых источников.

4.1.Сравнение пороговой длительности сигнала для восприятия радиального движения при разных азимутальных углах.

4.2. Влияние спектрального состава сигнала на величину его пороговой длительности при восприятии движения звукового образа.

4.3.Определение пороговой длительности сигнала при монауральном восприятии движения под разными азимутальными углами.

4.4.Сравнение дифференциальных порогов по скорости при восприятии движения звукового образа при разных азимутальных углах.

Глава 5. Изучение локализации радиального движения звукового образа на фоне шума.

5.1.Изменение перцептивных шкал движения звуковых образов при прослушивании на фоне непрерывного широкополосного шума низкого и среднего уровня интенсивности.

5.2.Влияние широкополосного шума на опознание направления движения звукового образа.

5.3.Маскирующее влияние белого шума на временные параметры звуковой локализации радиально движущихся источников.

Глава б.Обсуждение.

6.1.Восприятие в ближней и дальней областях пространства радиально движущегося звукового образа, содержащего монауральные признаки.

6.2.Бинауральный высокочастотный механизм восприятия радиально движущегося звукового образа в ближней области пространства.

6.3.Проявления инерционности слуховой системы при анализе радиального движения источника звука.

6.4.Помехоустойчивость слуховой системы при приближении и удалении источника звука.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Слуховой анализ монауральных и бинауральных признаков приближения и удаления звуковых образов"

Актуальность проблемы Локализация объектов окружающей среды - одна из основных задач, решаемых слуховой системой человека и животных. Локализация приближающихся и удаляющихся источников звука позволяет слушателю в любых условиях, в том числе условиях ограниченной видимости, избежать опасного столкновения с ними или, наоборот, преследовать биологически значимые источники звука. Для понимания того, как реализуется эта функция, необходимо учитывать воздействие всех признаков, по которым происходит оценка расстояния до звукового источника. Эти признаки возникают и формируются в процессе распространения акустической волны от источника до слушателя (Coleman, 1968). По словам Л.А. Орбели «В задачу изучения эволюции функций входит установление . причинной зависимости изменений (функции) от факторов среды, воздействующих на живое существо.» (Орбели, Избранные труды, 1961, т. 1, с. 61). Локализация человеком приближающихся и удаляющихся источников звука практически не изучена, что явилось предметом данного исследования.

Движение реальных источников звука в условиях свободного поля крайне сложно воспроизвести в лабораторных условиях, так как это потребует применения бесшумных механизмов и анэхоидных звукоизолированных помещений большого объема. Исследования реального приближения или удаления источников звука в литературе нами не обнаружены. Слуховое восприятие движущихся источников звука исследуют с помощью моделей движения - движущихся звуковых образов (sound images). Движущиеся звуковые образы представляют собой акустические сигналы, содержащие признаки движения источников звука, излучаемые одним или несколькими неподвижными излучателями. Такие модели широко применяются в исследовании движения по азимуту, элевации и радиальной координате. В существующих моделях движения источников звука по радиальной координате (их приближения и удаления) (Вартанян, Черниговская, 1980; Кожевникова, 1980; Пак, Огородникова, 1997; Hellmann, 1997) применяют только один признак локализации по расстоянию - амплитуду звуковой волны, как наиболее универсальный с точки зрения условий прослушивания и однозначности восприятия признак (Ashmead et al., 1995). О восприятии динамических изменений интенсивности звука сравнительно мало известно по сравнению с хорошо изученным восприятием интенсивности стационарных сигналов (Телепнев, 1990; de Boer, Dreschler, 1987). Об этом, в частности, свидетельствовала дискуссия, развернутая в журнале «Nature» по вопросу о том, существует ли преимущество в восприятии одного из противоположных направлений изменений интенсивности (ее убывания или нарастания) и, если да, то какими физиологическими механизмами оно формируется (Neuhoff, 1998; Canevet et al., 1999).

На оценку расстояния до неподвижного источника звука влияют как амплитудные, так и спектральные изменения сигнала (Coleman, 1963; Haustein, 1969; von Hornbostel, 1923; Snow, 1953). Изменения спектра возникают вследствие физических процессов распространения звука от источника в ближнем акустическом поле (Скучек, 1976), частотно-зависимого поглощения звука слоем воздуха (Piercy et al., 1977) и искажения звуковых волн, вызванных головой и телом слушателя (Brungart, Rabinowitz, 1999). Описанные изменения амплитуды и спектра сигнала с увеличением расстояния до его источника можно выявить, получив информацию только через одно из ушей, их называют монауральными. Представляет интерес выяснить влияние спектральных изменений сигнала на восприятие приближения и удаления источника звука, а также исследовать совместное воздействие амплитудного и спектрального признаков локализации источника звука по расстоянию на оценку его движения.

Межушные различия сигналов тоже могут быть признаком для оценки расстояния от слушателя до источника звука. Сферическая акустическая волна, излучаемая источником звука, падает на правое и левое ухо слушателя под разными азимутальными углами. Возникает акустический параллакс - разница в углах падения волны (Блауэрт, 1979), которая меняется с расстоянием до тех пор, пока расстояние до источника звука сопоставимо с межушным расстоянием у слушателя. Порог межушных различий достигается при расстояниях около 3 м, при больших расстояниях межушная разница не может быть обнаружена. Влияние этого бинаурального признака на восприятие приближения и удаления источника звука экспериментально не исследовалось.

Известно, что точность оценки слушателем расстояния до неподвижного источника звука изменяется с расстоянием (Coleman, 1963; Holt, Thurlow, 1969; Gardner, 1969; Mershon, Bowers, 1979). Расстояния менее 3 м переоцениваются слушателем, а большие расстояния - недооцениваются. Мы предположили, что эти различия в восприятии расстояния до неподвижного источника звука в ближней (ближе 3 м) и дальней (далее 3 м) области пространства должны проявляться и при оценке приближения и удаления источников звука. Необходимо было проверить это предположение.

Локализация источника звука не может происходить мгновенно, для нее требуется определенное время звучания. Это свойство слуховой системы И. Блауэрт назвал инерционностью (1979). Характеристиками инерционности при восприятии движущихся источников звука являются пороги по длительности звучания, необходимой для обнаружения факта движения и для определения его направления, а также дифференциальные пороги по скорости движения. Характеристики инерционности приближения и удаления источников звука почти не исследованы. Отмечено исчезновение признака приближения или удаления для сигналов длительностью менее 400 мс в работе И. А. Вартанян и Т.В. Черниговской (1981). Относительные дифференциальные пороги по скорости приближения, измеренные в работах (Кожевникова, 1985; Огородникова, Пак, 1998), различались по величине почти в 10 раз. Зависимость характеристик инерционности движения от азимутального угла, под которым происходило приближение или удаление источника звука не была изучена.

Локализация источника звука происходит на фоне других событий в акустическом пространстве, которые являются помехами. Помехоустойчивость слуха при локализации приближающихся и удаляющихся источников звука может определяться детально изученными явлениями бинаурального освобождения от маскировки и эффекта предшествования (обзоры: Good, Gilkey, 1996; Litovsky et al., 1999) только на расстояниях до источника менее 3 м, когда присутствует акустический параллакс. В то же время, механизмы помехоустойчивости сигналов, содержащих динамические изменения монауральных признаков локализации, должны существенно отличаться от широко исследованных явлений, основанных на бинауральных механизмах слухового анализа. Изучение помехоустойчивости слуха при локализации радиально движущихся звуковых образов, содержащих монауральные признаки, не проводилось.

Нерешенность перечисленных теоретических проблем локализации приближающихся и удаляющихся звуковых источников свидетельствуют о необходимости их систематического исследования, что составило содержание настоящей работы. Актуальность изучения локализации источников звука определяется также практическими потребностями, связанными с формированием виртуальной акустической реальности. Акустические дисплеи находят применение в самых разных областях науки и техники: коммуникационные системы, архитектурный акустический дизайн и акустическая "визуализация" многомерных данных (Wenzel, 1992; Begault et al., 2001). Возможность их эффективного использования тесно связана с решением фундаментальных проблем пространственного слуха, в том числе с пониманием механизмов слухового анализа приближающихся и удаляющихся источников звука.

Цель исследования Выяснить роль монауральных и бинауральных механизмов пространственного слуха в анализе приближения и удаления источника звука. Задачи исследования

2) Измерить психоакустические показатели, характеризующие оценку направления, равномерности и скорости приближающихся и удаляющихся звуковых образов.

3) Определить показатели восприятия приближения и удаления звукового образа под разными азимутальными углами у слушателей с нормальным слухом и при односторонней глухоте.

4) Выявить механизмы слуха, которые определяют инерционность восприятия приближения и удаления звуковых образов.

5) Выполнить сравнительный анализ помехоустойчивости монауральных признаков радиального движения.

6) Оценить влияние широкополосного белого шума на временные психоакустические показатели слухового анализа приближающихся и удаляющихся звуковых образов.

Научная новизна В работе впервые выполнено систематическое исследование локализации движущегося вдоль радиальной оси акустического пространства звукового образа. Разработаны модели радиального движения звуковых источников, которые позволяют имитировать различные комбинации монауральных и бинауральных признаков локализации и изменять величину признаков в широком диапазоне их значений. Показана неоднозначность оценки движения звуковых образов, формируемых с помощью спектрального признака. Впервые обнаружены различия в восприятии радиального движения звукового образа в дальней и ближней областях пространства.

Впервые определены показатели инерционности слуховой системы при обнаружении радиального движения источника звука, оценке его направления и равномерности (постоянства скорости). Продемонстрировано влияние процессов временной интеграции в слуховой системе на определение направления радиального движения источников звука. Обнаружены различия в слуховом анализе приближающихся и удаляющихся звуковых образов и выяснена роль прямой и обратной последовательной маскировки в формировании этих различий.

Показано увеличение инерционности слуховой системы при восприятии слушателем приближения и удаления звукового образа под влиянием теневого эффекта головы. Установлено, что монауральная локализация радиально движущегося звукового образа в случае односторонней глухоты также приводит к увеличению инерционности слуховой системы. Впервые выявлена роль высокочастотного бинаурального механизма пространственного слуха в локализации радиально движущегося звукового образа.

Установлена высокая помехоустойчивость механизмов временного анализа радиального движения звуковых образов. Временные показатели восприятия радиального движения (минимальная длительность стимула, необходимая для определения направления движения; время реакции выбора) на фоне непрерывного широкополосного шума при всех уровнях интенсивности до порога маскировки оставались практически неизменными. В слуховом анализе приближающихся и удаляющихся звуковых образов, создаваемых изменениями амплитуды обнаруживались различия в условиях тишины, но на фоне непрерывного широкополосного шума эти различия отсутствовали. Непрерывный широкополосный шум в качестве маскера снижал неоднозначность восприятия спектральных признаков приближения и удаления источника звука.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Восприятие направления движущегося в ближней и дальней областях пространства звукового источника основано на тех же признаках движения, что и локализация неподвижных источников звука.

2. Локализация приближающегося и/или удаляющегося звукового источника в ближней области пространства (расстояния менее 3 м) обеспечивается как монауральными, так и бинауральными механизмами, тогда как его локализация в дальней области базируется исключительно на монауральных механизмах.

3. Инерционность слуховой системы проявляется в ограничениях по длительности звучания источника при обнаружении факта его радиального движения, оценке направления и равномерности движения. Инерционность увеличивается при монауральном восприятии движения и при перемещении звукового образа под азимутальным углом 90°, когда исключено участие высокочастотного бинаурального механизма.

4. Слуховой анализ радиального движения звукового образа обладает высокой помехоустойчивостью, которая проявляется в стабильности психофизических шкал радиального движения в условиях шума и в постоянстве временных показателей восприятия на фоне непрерывной широкополосной помехи.

Теоретическое и практическое значение работы В данном исследовании решен ряд теоретических проблем, связанных с созданием теории пространственного слуха. Выявлены причины неоднозначного восприятия удаленности звуковых источников и выдвинута гипотеза о существовании двух подсистем локализации по расстоянию. Исследованы признаки локализации и временные характеристики для обеих подсистем. Показана роль временных интегративных процессов при монауральной и бинауральной локализации радиально движущихся источников звука. Выявлена высокая помехоустойчивость локализации источников звука по радиальной координате акустического пространства.

На основе выполненных теоретических исследований и методических разработок становится возможным формирование движущихся в радиальном направлении звуковых образов. Исследование пространственного слуха человека определяется важностью решения актуальной технологической задачи -формирования виртуальной реальности, в частности, создания акустических

12 дисплеев. Знание механизмов, определяющих возможности слуховой системы анализировать приближение и удаление источников звука, позволит определить условия, необходимые для принятия решения в ситуациях, когда нужно избежать столкновения с движущимся объектом (катастрофы). Поэтому механизмы анализа слуховой системой радиального движения источников звука являются ключевым моментом не только в понимании фундаментальных вопросов физиологии слуха, но и в решении практических задач.

Полученные нами данные составили часть научно-исследовательской работы, выполненной по теме "Формирование способности оператора ориентироваться в трехмерном акустическом пространстве на основе оценки движения звукового образа" (контракт NAS515-10110). Результаты работы были использованы в лекционных курсах и практических демонстрациях для студентов факультета биологии Санкт-Петербургского Государственного университета, Ленинградского государственного областного университета им. А. С. Пушкина, Санкт-Петербургского института специальной педагогики и психологии им. Р. Валленберга.

Заключение Диссертация по теме "Физиология", Андреева, Ирина Германовна

ВЫВОДЫ.

1) Восприятие приближения и удаления источника звука определяется теми же признаками локализации по удаленности, что и для неподвижных источников звука. Соотношение амплитудных и спектральных монауральных признаков локализации по-разному формирует восприятие радиального движения в ближней или дальней области пространства. Бинауральные признаки радиального движения влияют на его восприятие в условиях ближней области пространства.

2) Временная интеграция интенсивности в слуховой системе определяет инерционность анализа монаурального признака радиального движения -изменений амплитуды сигнала. Обнаружение радиального движения звукового образа и определение его параметров зависит от длительности стимула: направление движения - при длительностях менее 400 мс; оценка равномерности (постоянства скорости) радиального движения - при длительностях менее 6000 мс.

3) Теневой эффект головы приводит к увеличению инерционности слуховой системы при латеральном приближении или удалении звукового образа. Пороговые значения длительности широкополосного звукового образа, радиально движущегося под азимутальным углом 90°, возрастают на 25-35 % по сравнению с движением под азимутальными углами 0°-60°.

4) Участие высокочастотного бинаурального механизма в анализе радиального движения звукового образа уменьшает величину порога по длительности. Пороговые значения длительности звуковых образов, радиально движущихся под азимутальным углом 0°, увеличиваются на 25-30 %, если звуковые образы -полосовые шумы в диапазоне частот ниже 3000 Гц.

6) Пороговые значения восприятия движения звукового образа при его приближении и удалении близки по порядку величины к известным порогам

228 восприятия движения по двум другим координатам трехмерного акустического пространства.

7) На фоне непрерывного белого шума малой и средней интенсивности слуховая шкала радиального движения, создаваемого за счет амплитудных изменений сигнала, незначительно меняется по сравнению с данными в условиях тишины. Восприятие радиального движения, моделируемого спектральными изменениями, может существенно улучшаться в условиях шума: выявлена группа слушателей с нормальным слухом, для которой в 2-3 раза снижается количество противоречивых оценок направления движения в условиях шума малого и среднего уровня интенсивности.

8) Порог по длительности для определения направления движения звукового источника увеличивается примерно вдвое на фоне действия непрерывного широкополосного шума, равного уровню сигнала или превышающего его, а минимальная длительность сохраняется постоянной вплоть до уровней шума, близких к порогу полной маскировки. Таким образом, пространственный слух характеризуется высокой помехоустойчивостью при анализе радиального движения звукового источника, в частности, в отношении временных показателей восприятия.

229

Заключение.

Систематическое исследование монауральных и бинауральных признаков приближения и удаления источников звука в условиях свободного поля, проведенное в данной работе, позволило обосновать гипотезу о существовании двух подсистем в системе слуховой локализации по удаленности звуковых источников. Первая подсистема ближней области пространства включает монауральные и бинауральные механизмы слуха, работает более быстро и точно по сравнению со второй. Вторая подсистема дальней области пространства задействует только монауральные механизмы слуха.

Сравнительный анализ восприятия движения в условиях, когда его траектория лежит в ближней и дальней области пространства, показал, что эти условия влияют на оценку направления движения. Такое влияние наблюдалось ранее для неподвижных звуковых источников, оно приводило к противоречивым экспериментальным данным о влиянии спектральных изменений сигналов на оценку удаленности звукового источника (Little et al., 1992). Эти особенности восприятия удаленности возникали вследствие физических процессов распространения звука в воздушной среде и фильтрующих свойств головы и наружного уха (Brungart, Rabinowitz, 1999; Coleman, 1963). Неоднозначность восприятия спектральных изменений сигнала оказалась сходной для неподвижных и радиально движущихся звуковых источников.

Возможность участия бинауральных механизмов слуха в оценке удаленности неподвижных источников звука в ближней области пространства была доказана экспериментально в последние годы (Brungart, Rabinowitz, 1999; Brungart et al., 1999). Участие бинауральных механизмов локализации звука в анализе радиального движения было впервые показано в нашем исследовании. Оно проявилось в том, что высокочастотный бинауральный механизм, основанный на амплитудных различиях в сигналах, поступающих на правое и левое уши, позволял слуховой системе существенно быстрее определять наличие радиального движения звукового источника и оценивать его направление.

В различных экспериментальных условиях (монауральное и бинауральное прослушивание, разные модели движения и спектральный состав сигналов) были определены зависимости вероятности опознания направления движения звукового образа вдоль радиальной координаты от длительности звучания, было исследовано восприятие равномерности движения, измерены дифференциальные пороги по скорости. Эти особенности восприятия оказались обусловленными процессами временной интеграции интенсивности в слуховой системе (Zwislocki, 1969; Viemeister, 1979). Наблюдаемая нами в эксперименте обратная информационная маскировка, имеющая центральную природу (Чистович, Иванова, 1959; Massaro, 1975), также свидетельствовала в пользу того, что инерция слуховой системы в анализе радиального движения источника звука определяется процессами временной интеграции интенсивности. Инерционность слуховой системы наблюдали и при оценке равномерности движения (постоянстве скорости), влияние длительности звукового сигнала на оценку равномерности движения его источника выявлено в более широком временном интервале по сравнению с оценкой направления движения.

Впервые получены данные о показателях восприятия радиального движения звукового образа под разными азимутальными углами. Только величина дифференциального порога по скорости движения в исследованном диапазоне скоростей оказалась неизменна при всех направлениях движения. Другие показатели инерции слуховой системы - пороги по длительности для обнаружения движения и определения направления, увеличивались при движении вдоль латерального радиуса (90° азимута) по сравнению с остальными направлениями (060° азимута). Пороговая длительность восприятия движения при монауральном прослушивании (испытуемые с односторонней глухотой) не зависела от азимутального угла, под которым радиально двигался звуковой образ. Это позволило выяснить влияние бинауральных механизмов на пороговую длительность обнаружения движения и опознания его направления. Применение полосовых шумов однозначно показало, что причиной различий в величине порогов является участие высокочастотного бинаурального механизма слуха в анализе радиального движения.

Сопоставление исследованных показателей восприятия радиального движения - порогов по длительности и дифференциальных порогов по скорости с аналогичными данными для движения звукового образа по элевации и азимуту показало, что принципиальных различий в величинах этих показателей для разных пространственных координат акустического пространства нет, они имеют одинаковый порядок величины.

Помехоустойчивость пространственного слуха была изучена в отношении спектральных и амплитудных признаков локализации радиального движения. Сравнительный анализ их помехоустойчивости показал, что на фоне широкополосного шума среднего уровня интенсивности оценка слушателем приближения источника звука существенно не ухудшается: понижение частоты сигнала воспринимается чаще, чем в тишине как признак приближения его источника, а число ошибок при восприятии сигнала с увеличивающейся амплитудой существенно не изменяется. В то же время широкополосный непрерывный шум избирательно действовал на уменьшающийся по амплитуде сигнал, что приводило к двукратному увеличению числа ошибок при определении направления изменений амплитуды. Избирательность действия шума на восприятие моделей радиального движения звукового источника могла быть определена ролью обратной маскировки в анализе линейно меняющегося во времени сигнала. Временные показатели слухового анализа движущихся звуковых образов на фоне шума незначительно менялись в условиях непрерывного белого шума по сравнению с показателями в тишине. Этот результат хорошо согласовывался с предположениями о связи инерционности восприятия движения звукового источника и процессами временной суммации громкости в слуховой системе.

Фактический материал, полученный в работе, и теоретические выводы о механизмах слухового анализа радиального движения звуковых источников существенно дополняют и развивают современные представления об ориентации человека в трехмерном акустическом пространстве.

Библиография Диссертация по биологии, доктора биологических наук, Андреева, Ирина Германовна, Санкт-Петербург

1. Агаева М.Ю., Альтман Я.А., Никитин Н.И. Характеристики восприятия движения источника звука как основа создания акустической вертикали // Авиакосмическая и экологическая медицина. 1999. Т. 33 . № 5. С. 30-36.

2. Агаева М.Ю., Никитин Н.И. Различение человеком угловой скорости движения звукового образа в противоположных направлениях в вертикальной плоскости // Физиология человека. 2001. Т. 27. № 2. С. 1-6.

3. Альтман Я. А., Вайтулевич С. Ф. Проявление в длиннолатентных слуховых вызванных потенциалах человека феномена последовательной обратной маскировки // Физиология человека. 1999. Т. 25. № 1. Р. 35-42.

4. Альтман Я. А., Вайтулевич С. Ф. Слуховые вызванные потенциалы человека и локализация источника звука. С.-Петербург: Наука, 1992. 136 с.

5. Альтман Я.А. Временные эффекты восприятия и адаптация // Слуховая система / Ред. Я. А. Альтман. JL: Наука, 1990. 620 с.

6. Альтман Я.А. Локализация движущегося источника звука. Л.: Наука, Лен. отд. 1983. 176 с.

7. Альтман Я.А. Локализация звука. Л.: Наука, 1972. 214 с.

8. Альтман Я.А., Белов И.М., Вайтулевич С.Ф., Мальцева Н.В. Характеристика слуховых вызванных потенциалов человека при латерализации движущегося звукового образа // Журн. высш. нерв, деятельности. 1982. Т. 32. № 3. С. 472-479.

9. Ю.Альтман Я.А., Бехтерев Н.Н., Котеленко Л.М., Кудрявцева И.Н. Реакции нейронов внутреннего коленчатого тела кошки на скорость имитируемого движения источника звука // Физиол. журн. СССР. 1981. Т. 67. № 5. С. 665671.

10. Альтман Я.А., Варягина О.В., Радионова Е.А., Проявления функциональной асимметрии мозга при латерализации движущегося звукового образа // Физиология человека. 1998. Т. 24. № 5. С. 48-53.

11. Альтман Я.А., Дубровский Н.А. Пространственный слух // Физиология сенсорных систем. Л.: Наука, 1972. Ч. 2. С. 398-426.

12. Альтман Я.А., Радионова Е.А., Варягина О.В., Никитин Н.И. Психофизиологические особенности эффекта латерализации при восприятии движущегося звукового образа // Физиология человека. 1997. Т. 23. № 2. С. 80-88.

13. Альтман Я.А., Радионова Е.А., Ратникова Г.И. Электрофизиологическое исследование кохлеарного ядра кошки // Физиол. журн. СССР. 1963. Т. 49. № 10. С. 1163-1172.

14. Альтман Я.А., Розенблюм А.С., Львова В.Г. Восприятие движущегося субъективного звукового образа у больных с поражениями височной доли // Физиология человека. 1979. Т. 5. С. 55-62.

15. Аткинсон Р. Человеческая память и процесс обучения. М.: Наука, 1980. 526 с.

16. Барсуков А.Ф. Использование широкополосного белого шума при экспертизе односторонней глухоты // Сб. трудов Ленинградского НИИ по болезням уха, горла, носа и речи. Л. 1974. Т. 19. С. 20-24.

17. Барсуков А.Ф. Маскировка широкополосным и узкополосным шумом при аудиометрическом исследовании порогов костной проводимости // Вестник отоларингологии. 1978. №2. С. 33-37.

18. Бару А.В., Карасева Т.А. Мозг и слух. М.: Изд-во МГУ, 1971. 106 с.

19. Батуев А.С., Куликов Г.А., Несчанников В.И Механизмы обратных связей и проблема распознавания сигнала // Нервная система. Л.: Изд-во ЛГУ, 1971. С. 48-57.

20. Блауэрт И. Пространственный слух. М.: Наука, 1979. 224 с.

21. ВартанянИ. А. Слуховой анализ сложных звуков. JL: Наука, 1978. 151 с.

22. Вартанян И.А, Розенблюм А.С., Черниговская Т.В., Пахомова О.Г., Оценка сложных сигналов слуховой системой (психофизические и клинико-физиологические аспекты) // Физиол. журн. СССР им. И.М. Сеченова. 1981. Т. 7. N6. С. 1071-1081.

23. Вартанян И.А. Роль различных отделов коры головного мозга в оценке человеком изменения местоположения источника звука // Физиология человека. 1995. Т. 21. № 5. С. 29-35.

24. Вартанян И.А., Снетков В.И. Зависимость импульсных реакций нейронов задних холмов от постоянной времени звукового сигнала // Физиол. журн. СССР им. И.М. Сеченова. 1970. Т. 56. С. 696-706.

25. Вартанян И.А., Тархан А.У., Черниговская Т.В. Участие левого и правого полушарий головного мозга человека в формировании субъективного акустического пространства // Физиология человека. 1999. Т. 25. № 1. С. 5260.

26. Вартанян И. А. Слуховой анализ сложных звуков. Л.: Наука, 1978. 151 с.

27. Вартанян И.А., Черниговская Т.В. Влияние параметров акустической стимуляции на оценку человеком изменения расстояния от источника звука // Физиологический журнал СССР им. И.М.Сеченова. 1980. Т. 66. № 1. С. 101-108.

28. Варягина О.В., Радионова Е.А. Проявления функциональной асимметрии мозга при латерализации звукового образа // Физиология человека. 1998. Т. 24. № 1. С. 1-6.

29. Варягина О.В., Радионова Е.А. Функциональная асимметрия при оценке человеком траектории движения слитного звукового образа // Журнал эвол. физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова 2003. Т. 39. № 1. С. 69-76.

30. Висков О.В. О восприятии движения слитного слухового образа // Физиология человека. 1975. Т. 1. С. 371-376.

31. Галунов В.И., Королева И.В. Обеспечение помехоустойчивости при обработке информации в слуховой системе // Сенсорные системы. 1988. Т. 2. N2. С. 211-219.

32. Гельфанд С.А. Слух: введение в психологическую и физиологическую акустику. М.: Медицина, 1984. 352 с.

33. Гершуни Г.В. О значении временных характеристик в организации деятельности слуховой системы // Современные проблемы электрофизиологии центральной нервной системы. / Под ред. Г.В. Гершуни. М.: Наука, 1967. С. 65-70.

34. Гершуни Г.В. Организация афферентного потока и процесс различения сигналов разной длительности // Журн. высш. нервн. деятельности. 1965. Т. 15. Вып. 2. С. 260-273.

35. Гершуни Г.В., Гасанов У.Г., Забоева Н.В., Лебединский М.М. Электрический первичный ответ проекционной коры мозга и временные параметры внешнего сигнала // Биофизика. 1964. Т. 9. Вып. 5. С. 597-606.

36. Гершуни Г.В., Шевелев И.А., Лихницкий A.M. Зависимость первичного ответа слуховой области коры мозга кошки от временных параметров сигнала в условиях бодрствования // Журн. высш. нерв, деятельности. 1964. Т. 14. Вып. 3. С. 489-497.

37. Голубинов В.Р., Забродин Ю.М. Образ психофизической задачи и субъективные критерии оптимальности решения // Психол. журн. 1991. Т. 12. N 1. С. 96-107.

38. Гольдбурт С.Н. Нейродинамика слуховой системы человека. Л.: Изд. ЛГУ, 1964.211 с.

39. Забоева Н.В. Временная суммация в слуховой коре при действии звуков разных частот и белого шума // Механизмы слуха / Ред. Г.В. Гершуни Г.В. Л.: Наука, 1967. С. 90-101.

40. Забоева Н.В. Первичные ответы слуховой коры на звуковые сигналы с разной крутизной фронта нарастания // Физиол. журн. СССР им. И.М. Сеченова. 1967. Т. 63. № 7. С. 752-760.

41. Забоева Н.В. Зависимость суммарных электрических ответов периферического отдела слухового анализатора от крутизны фронта звукового сигнала // Физиол. журнал СССР. 1966. Т. 52. № 4. С. 346-354.

42. Иваницкий А. М. Главная загадка природы: как на основе работы мозга возникают субъективные переживания // Психол. журн. 1999. Т. 20. № 3. С. 93-104.

43. Кожевникова Е.В. Некоторые характеристики восприятия человеком приближающегося звукового образа // Физиологический журнал СССР им. И.М.Сеченова. 1980. Т. 66. № 1. С. 109-112.

44. Кожевникова Е.В. Оценка человеком скорости приближения источника звука // Физиология человека. 1985. Т. 11. № 3. С. 368-373.

45. Кожевникова Е.В. Слуховая оценка удаленности источника звука // Сенсорные системы. 1990. Т. 4. № 2. С. 198-208.

46. Никитин Н.И., Поппеларж И. Реакции нейронов заднего холма кошки при интерауральных временных различиях стимуляции // Физиол. журн. СССР. 1981. Т. 67. №5. С. 672-679.

47. Огородникова Е.А., Королева И.В., Пак С.П. "Способ реабилитации функции акустической ориентации и ее оценки у пациентов с кохлеарным имплантом" Патент на изобретение №2265426 от 10.12.2005, приоритет 11 марта 2004.

48. Огородникова Е.А., Пак С.П. Различение человеком скорости движения при фронтальном приближении источника звука // Физиология человека. 1998. Т. 244. №2. С. 51-55.

49. Пак С.П., Огородникова Е.А. Формирование акустических стимулов, моделирующих движение источника звука при его приближении и удалении // Сенсорные системы. 1997. Т. 11. № 3. С. 346-351.

50. Радионова Е.А. Временные и временно-частотные характеристики слуховой системы // Сенсорные системы. 1993. Т. 7. № 3. С. 41-52.

51. Радионова Е.А. Функциональная характеристика нейронов кохлеарных ядер и слуховая функция. Л.: Наука, 1971. 196 с.

52. Радионова Е.А. Нейрофизиологический анализ некоторых особенностей латерализации звукового образа человеком при отсутствии межушных различий стимуляции // Журнал высш. нерв, деятельности им. И.П. Павлова. 2006. Т. 56. № 4. С. 447-456.

53. Радионова Е.А.Опыты по физиологии слуха. Нейрофизиологические и психофизические исследования. СПб: Институт физиологии им. И.П. Павлова, 2003. 256 с.

54. Розенблюм А.С. Маскировка широкополосным "белым" шумом при аудиометрии чистыми тонами // Сб. трудов Ленинградского НИИ по болезням уха, горла, носа и речи. Л., 1968. Т. 15. С. 36-46.

55. Романов В.П. Граничные условия формирования движущегося звукового образа при изменяющейся интерауральной разнице по интенсивности // Физиол. журнал СССР. 1980а. Т. 66. № 1. С. 113-118.

56. Романов В.П. О восприятии угловой скорости движения слухового образа при изменении интерауральных различий по интенсивности Н Физиол. журн. СССР. 1981. Т. 67. № 6. С. 844-848.

57. Романов В.П. О шкалировании восприятия скорости движения слухового образа при дихотическом предъявлении стимула // Физиология человека. 19806. Т. 6. №4. С. 712-716.

58. Скучик Е. Основы акустики. Т. 2. Пер. с англ. под ред. Л.М. Лямишева. М.: Мир, 1976. 241 с.

59. Супин Я.А., Попов В.В., Милехина О.Н., Тараканов М.Б. Частотная разрешающая способность слуха человека: зависимость от интенсивности сигнала и помех II Сенсорные системы. 2002. Т. 16. № 4. С. 309-329.

60. Телепнев В.Н. Громкость узкополосных сигналов // Слуховая система / Ред. Я.А. Альтман. Л.: Наука, 1990. С. 23-42.

61. Хечинашвили С.Н., Кеванишвили З.Ш. Слуховые вызванные потенциалы человека. Тбилиси: Собчота Сакартвело, 1985. 365 с.

62. Чистович Л.А., Иванова В.А. Взаимная маскировка коротких звуковых импульсов И Биофизика. 1959. Т. 4. Вып. 2. С.170-180.

63. Янко Я. Математико-статистические таблицы. М.: Госиздат, 1961. С. 181186.

64. Abel S.M., Hay V.H. Sound localization. The interaction of aging, hearing loss and hearing protection // Scand Audiol. 1996. V. 25. N 1. P. 3-12.

65. Ahissar M., Ahissar E., Bergman H., Vaadia E. Encoding of sound-source location and movement: activity of single neurons and interactions between adjacentneurons in the monkey auditory cortex // J. Neurophysiol. 1992. V. 67. N 1. P. 203-215.

66. Alain C., Amoot S., Hevenor S., Graham S., Grady C. "What" and "where" in the human auditory system // Psychology. 2001. V. 98. P. 12301-12306.

67. Alais D., Carlile S. Synchronizing to real events: subjective audiovisual alignment scales with perceived auditory depth and speed of sound // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2005. V. 102. N 6. P. 2244-2247.

68. Altman J. A. Are there neurons detecting direction of sound source motion? // Exp. Neurol. 1968. V. 22. P. 13-25.

69. Altman J.A., Romanov V.P. Psychophysical characteristics of the auditory image movement perception during dichotic stimulation // J. Int. Neurosci. 1988. V. 38. N 3-4. P. 369-379.

70. Altaian J.A., Syka J., Shmigidina G.N. Neuronal activity in the medial geniculate body of the cat during monaural and binaural stimulation // Exp. Brian Res. 1970. V. 10. N1. P. 81-93.

71. Altaian J.A., Viskov O.V. Discrimination of perceived movement velocity for fused auditory image in dichotic stimulation // J. Acoust. Soc. Amer. 1977. V. 61. N 3. P. 816-819.

72. Angell J.R., Fite W. The monaural localization of sound // Psychol. Rev. 1901. V. 8. P. 225-246.

73. Anourova A., Nikouline V.V., Ilmoniemi R.J., Hotta J., Aronen N.J., Carlson S. Evidence for dissociation of spatial and nonspatial auditory information processing // Neuroimage. 2001. V. 14. N 6. P. 1268-1277.

74. Asano F., Suzuki Y., Sone T. Role of spectral cues in median plane localization // J. Acoust. Soc. Amer. 1990. V. 88. P. 159-168.

75. Ashmead D.H., LeRoy D., Odom R.D. Perception of the relative distances of nearby sound sources // Percept. Psychophys. 1990. V. 47. N 4. P. 326-331.

76. Ashmead D. H., Davis D., Northington A. The contribution of listeners'approaching motion to auditory distance perception // Journal of Experimental Psychology: Human Perception and performance. 1995. V. 21. P. 239-256.

77. Baumgart F., Gascchler-Markefski В., Woldorff M.G., Heinze H.J., Scheich H. A movement-sensitive area in auditory cortex // Nature. 1999. V. 400. P. 724-726.

78. Begault D.R. Preferred sound intensity increase for sensation of half distance // Perceptual and Motor Skills. 1991. V. 72. P. 1019-1029.

79. Bekesy G. The moon illusion and similar auditory phenomena // American journal of psychology. 1949. V. 62. P. 540-552.

80. Bekesy G. Experiments in Hearing. N.Y.: McGraw-Hill, 1960. 745 p.

81. Belendiuk K., Butler R.A. Monaural location of low-pass noise bands in the horizontal plane // J. Acoust. Soc. Am. 1975. V. 58. P. 701-705.

82. Bellmann A., Clarke S., Assal G. Confrontation between activation and lesion studies in man: the role of anterior insula in auditory motion // Swiss. Arch. Neurol. Psychiatry. 1998. V. 149. P. 80.

83. Bellmann A., Meuli R., Clarke S. Two types of auditory neglect // Brain. 2001. V. 124. Pt. 4. P. 676-687.

84. Bisiach E., Cornacchia L., Sterzia R., Vallar G. Disorders of perceived auditory lateralization after lesions of the right hemisphere // Brain. 1984. V. 107. P. 37-52.

85. Bland D.E., Perrott D.R. Backward masking: detection versus recognition // J. Acoust. Soc. Am. 1978. V. 63. N 4. P. 1215-1217.

86. Blauert J. On the lag of lateralization caused by interaural time and intensity differences // Audiology. 1972. V. 11. N 2. P. 265-270.

87. Blauert J. Spatial hearing. MA: MIT Press, Cambridge, 1983. 427 p.

88. Bloom P.J. Creating source elevation illusions by spectral manipulation // J. Audio Eng. Soc. 1977. V. 25. N 6. P. 560-565.

89. Boring E.G. Sensation and perception in the history of experimental psychology. N.Y.: Academic Press, 1942. 431 p.

90. Briggs J.F., Perrott D.R. Auditory apparent movement under dichotic listening conditions //J. Exp. Psychol. 1972. V. 92. N 1. P. 83-91.

91. Bronkhorst A.W. The cocktail party phenomenon: A review of research on speech intelligibility in multiple-talker conditions //Acustica. 2000. V. 86. P. 117-128.

92. Brungart D. S. Auditory localization of nearby sources. III. Stimulus effects // J. Acoust. Soc. Am. 1999. V. 106. N 6. P. 3589-3602.

93. Brungart D.S., Durlach N.I., Rabinowitz W.M. Auditory localization of a nearby sources. II. Localization of a broadband source // J. Acoust. Soc. Am. 1999. V. 106. p. 1956-1968.

94. Brungart D.S., Rabinowitz W.M. Auditory localization of nearby sources. Head-related transfer functions // J. Acoust. Soc. Am. 1999. V. 106. N 3. Pt. 1. P. 14651479.

95. Brungart D.S., Rabinowitz W.M., Durlach N.I. Auditory localization of a nearby point source // J. Acoust. Soc. Am. 1996. V. 100. p. 2593.

96. Burke K.A., Letsos A., Butler R.A. Asymmetric performances in binaural localization of sound in space // Neuropsychologia. 1994. V. 32. N 11. P. 14091417.

97. Burtt H.E. Auditory illusions of movement A preliminary study // J. of Experimental Psychology. 1917. V. 2. P. 63-75.

98. Bushara K.O., Weeks R.A., Ishii K., Catalan M.J., Tian В., Rauschecker J.P., Hallett M. Modality-specific frontal and parietal areas for auditory and visual spatial localization in humans // Nat. Neurosci. 1999. V. 2. P. 759-766.

99. Butler R. The effect of hearing impairment on locating sound in the vertical plane // Int. Audiology. 1970. V. 1. N 2. P. 117-126.

100. Butler R.A. Asymmetric performances in monaural localization of sound in space // Neuropsychologia. 1994. V. 32. N 2. P. 221-229.

101. Butler R.A., Belendiuk К Spectral cues utilized in the localization of sound in the median sagittal plane // J. Acoust. Soc. Amer. 1977. V. 61. P. 1264-1269.

102. Butler R.A., Humanski R.A. Localization of sound in the vertical plane with and without high-frequency spectral cues // Percept. Psychophys. 1992. V. 51. N 2. P.182-186.

103. Butler R.A., Humanski R.A., Musicant A.D. Binaural and monaural localization of sound in two-dimensional space // Perception. 1990. V. 19. N 2. P. 241-256.

104. Butler R.A., Levy E.T., Neff W.D. Apparent distance of sounds recorded in echoic and anechoic chambers // J. Exp. Psychol. Hum. Percept. Perform. 1980. V. 6. N 4. P. 745-750.

105. Buus S. Temporal integration and multiple looks, revisited: weights as a function of time // J. Acoust. Soc. Am. 1999. V. 105. N 4. P. 2466-2475.

106. Canevet G. Detection et localization masques // Acustica. 1985. V. 56. N 1. P.122-131.

107. Canevet G., Germain R., Scharf B. Localization d'une information sonore en presence de bruit masquont // Acustica. 1980. V. 46. N1. P. 86-92.

108. Canevet G., Scharf В., Botte M.C. Simple and induced loudness adaptation // Audiology. 1985. V. 24. N 6. P.430-436.

109. Canevet G., Scharf В., Schlauch R.S., Teghtsoonian M., Teghtsoonian R. Perception of changes in loudness // Nature. 1999. V. 398. P. 673.

110. Card D., Klinke R. Processing of interaural time and intensity differences in the cat inferior colliculus // Exp. Brain. Res. 1987. V. 68. N 2. P. 379-392.

111. Carlile S., Best V. Discrimination of sound source velocity in human listeners // J. Acoust. Soc. Am. 2002. V. 111. N 2. P. 1026-1035.

112. Chaiklin J. Interaural attenuation and cross hearing in air conduction audiometry // J. Aud. Res. 1967. V. 7. P. 413-424.

113. Chandler D.W., Grantham D.W. Minimum audible movement angle in the horizontal plane as a function of stimulus frequency and bandwidth, source azimuth, and velocity // J. Acoust. Soc. Am. 1992. V. 91. P. 1624-1636.

114. Clarke S., Bellmann A., Meuli R.A., Assal G., Steck A.J. Auditory agnosia and auditory spatial deficits following left hemisphere lesions: evidence for distinct processing pathways // Neuropsychologia. 2000. V. 38. P. 797-807.

115. Clopton B.M. Unit responses of collicular cells to binaural tones of changing frequency and intensity // J. Acoust. Soc. Amer. 1972. Y. 51. P. 91-98.

116. Coleman P. D. Failure to localize the source distance of an unfamiliar sound // J. Acoust. Soc. Amer. 1962. V. 34. P. 345-346.

117. Coleman P. D. An analysis of cues to auditory depth perception in free space // Psychol. Bull. 1963. V. 60. N 3. P. 302-315.

118. Coleman P.D. Dual role of frequency spectrum in determination of auditory distance // J. Acoust. Soc. Amer. 1968. V. 44. P. 631-632.

119. Coles R.R., Priede V.M. On the misdiagnoses resulting from incorrect use of masking // J. Laryngol. Otol. 1970. V. 84. N 1. P. 41-63.

120. Dau Т., Kollmeier В., Kohlrausch A. Modeling auditory processing of amplitude modulation: II Spectral and temporal integration // J. Acoust. Soc. Am. 1997. V. 102. N 5. P. 2906-2919.

121. De Boer E., Dreschler W.A. Auditory psychophysics: Spectrotemporal representation of signals // Ann. Rev. Psychol. 1987. V. 38. P. 181-202.

122. Deatherage B.H., Evans T.R. Binaural masking: backward, forward, and simultaneous effects // J. Acoust. Soc. Amer. 1969. V. 46. N 2. Part 2. P. 362-371.

123. Doeller C.F., Opitz В., Mecklinger A., Krick C., Reith W., Schroger E. Prefrontal cortex involvement in preattentive auditory deviance detection: neuroimaging and electrophysiological evidence // Neuroimage. 2003. V. 20. N 2. P. 1270-1282.

124. Durlach N.I., Thompson C.L., Colburn H.S. Binaural interaction in impaired listeners. A review of past research // Audiology. 1981. V. 20. N 3. P. 181-211.

125. Elliott L.L. Backward masking: Monotic and dichotic conditions // J. Acoust. Soc. Amer. 1962. V. 34. P. 1108-1115.

126. Feldtkeller R, Oetinger R. Die Horbarkeitsgrenzen von Impulsen verschiedener Dauer // Acustica. 1956. V. 6. P. 489-495.

127. Feldman A. Maximum air conduction hearing loss // J. Speech & Hearing Research. 1967. N 6. P. 157-163.

128. Fijiki N., Riederer K.A.J., Jousmaki V., Makela J.P., Hari P. Human cortical representation of virtual auditory space: differences between sound azimuth and elevation // European J. of Neuroscience. 2002. V. 16. P. 2207-2213.

129. Fletcher H. Relation between loudness and masking // J. Acoust. Soc. Am. 1937. V. 9. P. 1-10.

130. Freyman RL, Heifer KS, McCall DD, Clifton RK. The role of perceived spatial separation in the unmasking of speech // J. Acoust. Soc. Am. 1999. V. 106. N 6. P. 3578-3588.

131. Gardner, M.B. Distance estimation of 0° or apparent 0° oriented speech signals in anehoic space // J. Acoust. Soc. Am. 1969. У. 45. P. 47-53.

132. Garner W. R. Auditory thresholds of short tones as a function of duration // J. Acoust. Soc. Am. 1947a. V. 19. P. 600-607.

133. Garner W. R. The effect of frequency spectrum on temporal integration of energy in the ear//J. Acoust. Soc. Am. 1947b. V. 19. P. 808-813.

134. Garner W. R., Miller G.A. The masked threshold of pure tones as a function of duration //J. Exp. Psychol. 1947. V. 37. P. 293-303.

135. Gengel R.W. Auditory temporal integration at relatively high masked-threshold levels // J. Acoust. Soc. Am. 1972. У. 51. P. 1849-1851.

136. Gerken G.M., Bhat V.K.H., Hutchison-Clutter M.H. Auditory temporal integration and the power function model // J. Acoust. Soc. Amer. 1990. V. 88. P. 767-778.

137. Gersuni G.V., Vartanian I.A. Time dependent features of adequate sound stimuli and the functional organization of central auditory neurons // Basic mechanisms in hearing / Ed.Moller A.R. NY: Academic Press, 1973. P. 623-674.

138. Gilkey R.H., Anderson T.R. Binaural and Spatial Hearing in Real and Virtual Environments. Hillsdale. NY: Erlbaum, 1997. 158 p.

139. Gilkey R.H., Good M.D. Effects of frequency on free-field masking // Hum. factors. 1995. V. 37. N 4. P. 835-843.

140. Gogel W.C. The measurement of perceived size and distance // Contributions to Sensory Physiology. V.3. / Ed. W.D. Neff. NY: Academic Press, 1968. P. 125148.

141. Good M.D., Gilkey R.H. Sound localization in noise: the effect of signal-to-noise ratio // J. Acoust. Soc. Am. 1996. V. 99. N 2. P. 1108-1117.

142. Grantham D.W. Auditory motion perception: snapshots revisited // Binaural and spatial hearing in real and virtual environments / Ed. Gilkey R. H., Anderson T.R. Mahwah: Lawrence erlbaum associates, 1997. P. 295-313.

143. Grantham D.W. Detection and discrimination of simulated motion of auditory targets in the horizontal plane // J. Acoust. Soc. Amer. 1986. V. 79. P. 1939-1949.

144. Grantham D.W. Left-right asymmetry in the buildup of echo suppression in normal-hearing adults // J. Acoust. Soc. Am. 1996. V. 99. N 2. P. 1118-1123.

145. Grantham D.W. Motion aftereffects with horizontally moving sound sources in the free field // Percept. Psychophys. 1989. V. 45. N 2. P. 129-136.

146. Grantham D.W., Wightman F.L. Detectability of varying interaural temporal differences //J. Acoust. Soc. Am. 1978.V. 63. P. 511-523.

147. Green D.M., Sweets J.A. Signal detection theory and psychophysics. Wiley. N.Y., 1966. 234 p.

148. Greene D.C. Comments on perception of the range of a sound source of unknown strength // J. Acoust. Soc. Am. 1968. V. 44. P. 634.

149. Griffiths T.D. Human complex sound analysis // Clin. Sci. 1999. V. 96. P. 231234.

150. Griffiths T.D., Bench C.J., Franckowiak R.SJ. Human cortical areas selectively activated by apparent sound movement // Curr. Biol. 1994. V. 4. N 10. P. 892-895.

151. Griffiths T.D., Buchel C., Frackowiak R.S., Patterson R.D. Analysis of temporal structure in sound by the human brain // Nat. Neurosci. 1998. V. 1. N 5. P. 422427.

152. Griffiths T.D., Green G.G., Rees A., Rees G. Human brain areas involved in the analysis of auditory motion // Hum. Brain Mapp. 2000. V. 9. P. 72-80.

153. Griffiths T.D., Rees A., Witton C., Cross P.M., Shakir R.A., Green G.G. Spatial and temporal auditory processing deficits following right hemisphere infarction. A psychophysical study // Brain. 1997. V. 120. Pt. 5. P. 785-794.

154. Griffiths T.D., Rees A., Witton C., Shakir R.A., Henning G.B., Green G.G.R. Evidence for a sound movement area in the human cerebral cortex // Nature. 1996. V. 383. P. 425-427.

155. Griffiths T.D., Rees G., Rees A., Green G.G.R., Witton C., Rowe D., Buchel C., Turner R., Frackowiak R.S.J. Right parietal cortex is involved in the perception of sound motion in humans // Nature Neurosci. 1998. V. 1. P. 74-79.

156. Gyllencreuts Т., Linden G. Improved methods in bone conduction audiometry // Acta Otoryng. 1967. suppl. 224. P. 229-233.

157. Harris J.D. A florilegium of experiments on directional hearing // Acta Oto-Laringol. Suppl. 1972. P. 298.

158. Harris J.D., Sergeant R.L. Monaural\binaural minimum audible angle for a moving sound source // J. Speech and Hearing Research. 1971. V. 14. P. 618-629.

159. Hartley R.V.L., Fry T.C. The binaural location of pure tones // Phys. rev. 1921. V. 18. P. 431-442.

160. Haustein B.G. Hypothesen uber die einhorige Entferungswahrnehmung des menschlichen Gehors // Hochfrequensthechnick und Electroakustic. 1969. V. 78. N2. P. 45-57.

161. Hawkins J.E., Stevens S.S. The masking of pure tones and of speech by white noise // J. Acoust. Soc. Am. 1950. V. 22. P. 6-13.

162. Hawley M.L., Litovsky R.Y., Colburn H.S. Speech intelligibility and localization in a multi-source environment // J. Acoust. Soc. Am. 1999. V. 105. N 6. P. 34363448.

163. Heaske-Dewick H., Canavan A.G., Homberg V. Sound localization in egocentric space following hemispheric lesions // Neuropsychologia. 1996. V. 34. N 9. P. 937-942.

164. Hellmann A. Perception of sound sources: Sound pressure level change at the point of observation as stimulus information // Results of 7th Oldenburg Symposium on Psychological Acoustics, Ed. A.Schick. Oldenburg. 1997. P. 359366.

165. Hirsh I.J. The relation between localization and intelligibility // J. Acoust. Soc. Am. 1950. V. 22. P. 196-200.

166. Hirsch H.R. Perception of the range of a sound source of unknown strength // J. Acoust. Soc. Am. 1968. V. 43. P. 373-374.

167. Hofman P.M., Van Opstal A.J. Spectro-temporal factors in two-dimentional human sound localization // J. Acoust. Soc. Am. 1998. V. 103. N 5. Pt. 1. P. 26342648.

168. Holt R.E., Thurlow W.R. Subject orientation and judgment of a sound source // J. Acoust. Soc. Am. 1969.V. 46. N 6. P. 1584-1585.

169. Hornbostel, E.M.v. Beobachtungen uber ein-und zweiohrigs Horen // Psychologische Forschung. 1923. V. 4. P. 64-114.

170. Hornbostel, E.M.v. Das raumliche Horen. In: Bethe A. Et al. Handbuch der normalen und pathologischen Physiologie. Band 11. Berlin: Springer-Verlag. P. 601-618.

171. Jeffress L.A. Mathematical and electrical models of auditory detection // J. Acoust. Soc. Amer. 1968. V. 44. P. 187-203.

172. Jeffress L.A. Stimulus-oriented approach to detection re-examined // J. Acoust. Soc. Amer. 1967. V. 41. P. 480-488.

173. Kaiser J., Lutzenberger W., Birbaumer N. Simultaneous bilateral mismatch response to right- but not leftward sound lateralization // Neuroreport. 2000a. V. 11. P. 2889-2892.

174. Kaiser J., Lutzenberger W., Pressl H., Ackermann H., Birbaumer N. Right-hemisphere dominance for the processing of sound-source lateralization // J. Neurosci. 2000. V. 20. P. 6631-6639.

175. Kacsmarek T. Auditory perception of sound source velocity // J. Acoust. Soc. Am. 2005. V. 117. N 5. p. 3149-3156.

176. Kuwada S., Jin T.C.T., Wackesberg R.E. Response of cat inferior colliculus neurons to binaural beat stimuli: possible mechanisms for sound source localization // Science. 1979. V. 206. N 4418. P. 586-588.

177. Lambert R.M. Dynamic theory of sound-source localization // J. Acoust. Soc. Am. 1974. V. 56. N 1. P. 165-171.

178. Langendijk E.H., Kistler D.J., Wightman F.L. Sound localization in the presence of one or two distracters // J. Acoust. Soc. Am. 2001. V. 109. N 5. Pt. 1. P. 21232134.

179. Lessard N., Lepore F., Poirier P., Villemagne J., Lassonde M. Localisation of moving sounds by hemispherectomized subjects // Behav. Brain. Res. 1999. V. 104. P. 37-49.

180. Levy E.T., Butler R.A. Stimulus factors which influence the perceived externalization of sound presented through headphones // J. Aud. Res. 1978. V. 18. N 1. P. 41-50.

181. Licklider J.C.R., Webster J.C., Hedlun J.M. On the frequency limits of binaural beats // J. Acoust. Soc. Amer. 1950. V. 22. P. 468-473.

182. Linden G. Speech audiometry//Acta Otolaring. 1954. suppl. 114. P. 1-144.

183. Little A.D., Mershon D.H., Cox P.H. Spectral content as a cue to perceived auditory distance // Perception. 1992. V. 21. N 3. P. 4045-416.

184. Litovsky R.Y., Colburn H.S., Yost W.A., Guzman S.J. The precedence effect // J. Acoust. Soc. Amer. 1999. V. 106. N 4. Pt. 1. P. 1633-1654.

185. Loomis J.M., Herbert C., Cicinelli J.G. Active localization of virtual sounds // J. Acoust. Soc. Amer. 1990. V. 88. P. 1757-1764.

186. Lorenzi C., Gatehouse S., Lever C. Sound localization in noise in normal-hearing listeners // J. Acoust. Soc. Am. 1999. V. 105. N 3. P. 1810-1820.

187. Loveless N., Levanen S., Jousmaki V., Sams M., Hari R. Temporal integration in auditory sensory memory: neuromagnetic evidence // Electroenceph. & clinical Neurophys. 1996. V. 100. P. 220-228.

188. Lutfi R.A., Wang W. Correlational analysis of acoustic cues for the discrimination of auditory motion // J. Acoust. Soc. Am. 1999. V. 106. N 2. P. 919-928.

189. Massaro D.W. Backward recognition masking // J. Acoust. Soc. Amer. 1975. V. 58. N 5. P. 1059-1065.

190. Massaro D.W., Cohen M.M., Idson W.L. Recognition masking of auditory lateralization and pitch judgments // J. Acoust. Soc. Amer. 1976. V. 59. N 2. P. 434-441.

191. McFadden D.M., Sharpley A.D. Detectability of interaural time differences as a function of signal duration // J. Acoust. Soc. Am. 1972. V. 52. P. 574-576.

192. McKinley R.L., Ericson M.A.Digital synthesis of binaural auditory localization azimuth cues using headphones // J. Acoust. Soc. Am. 1988. V. 83. S18.

193. McPherson D.L., Starr A. Auditory time-intensity cues in the binaural interaction component of the auditory evoked potentials // Hearing Res. 1995. V. 89. P. 162171.

194. Mershon D.H., Bowers J.N. Absolute and relative cues for the auditory perception of egocentric distance // Perception. 1979. V. 8. N 3. P. 311-322.

195. Mershon D.H., King L.E. Intensity and reverberation as factors in the auditory perception of egocentric distance // Perception and Psychophysics. 1975. V. 18. N 6. P. 409-415.

196. Middlebrooks J.C. Narrow-band sound localization related to external ear acoustics // J. Acoust. Soc. Am. 1992. V. 92. p. 2607-2624.

197. Middlebrooks J. С. Auditory space processing: here, there or everywhere? // Nature. 2002. V. 5. P. 824-826.

198. Middlebrooks J. C., Green D. M. Sound localization by human listeners // Annu. Rev. Psychol. 1991. V. 42. P. 135-159.

199. Mills A.W. On the minimum audible angle // J. Acoust. Soc. Amer. 1958. V. 30. N 4. P. 237-246.

200. Mo lino J. Perceived the range of a sound source when the direction is known // J. Acoust. Soc. Amer. 1973. У. 53. N 5. P. 1301-1304.

201. Moore B.C.J., Glasberg B.K., Plack C.J., Biswas A.K. The shape of the ear's temporal window // J. Acoust. Soc. Amer. 1988. V. 83. P. 1102-1116.

202. Moor D.R., King A.J. Auditory perception: The near and far of sound localization // Current Biology. 1999. V. 9. P. 361-363.

203. Morrongiello B.A., Rocca P.E. Infants' localization of sounds in the median vertical plane: estimates of minimum audible angle // J. Exp. Child. Psychol. 1987. V. 43. N 2. P. 181-193.

204. Morse P.M., Ingard K.U. Theoretical acoustics. 1968 NY: McGraw-Hill. 512 p.

205. Munson W.A. The growth of auditory sensation // J. Acoust. Soc. Amer. 1947. V. 19. P. 584-591.

206. Musicant A.D., Butler R.A. The psychophysical basis of monaural localization // Hear. Res. 1984. V. 14. P. 185-190.

207. Musicant A.D., Butler R.A. Influence of monaural spectral cues on binaural localization // J. Acoust. Soc. Amer. 1985. V. 77. N 1. P. 202-208.

208. Neff W.D., Diamond I.T., Casseday J.D. Behavioral studies of auditory discrimination: Central nervous system // Handbook of sensory physiology. Berlin. 1975. У. 5/2. P. 307-400.

209. Neuhoff J.G. Perceptual bias for rising tones // Nature. 1998. V. 395. P. 123-124.

210. Noble W., Byrne D. Auditory localization under conditions of unilateral fitting of different hearing aid systems // Brit. J. Audiol. 1991. V. 25. N 4. P. 237-250.

211. Noble W., Byrne D., LePage B. Effects on sound localization of configuration and type of hearing impairment // J. Acoust. Soc. Amer. 1994. V. 95. N 2. P. 9921005.

212. Oldfield S.R., Parker S.P. Acuity of sound localization: a topography of auditory space. III. Monaural hearing conditions // Perception. 1986. V.15. N 1. P. 61-81.

213. Opitz В., Rinne Т., Mecklinger A., von Cramon D.Y., Schroger E. Differential contribution of frontal and temporal cortices to auditory change detection: fMRI and ERP results // Neuroimage. 2002. V. 15. N 1. P. 167-174.

214. Oxenham A.J., Moore B.C., Vickers D.A. Short-term temporal integration: evidence for the influence of peripheral compression // J. Acoust. Soc. Am. 1997. V. 101. N 6. P. 3676-3687.

215. Palva Т., Palva A. Masking in audiometry. Ill Reflections on the present position // Acta Otolaring. 1962. V. 54. P. 521-534.

216. Penner M.J. A power law transformation resulting in a class of short-term integrators that produce time-intensity trade for noise bursts // J. Acoust. Soc. Amer. 1978. V. 63. N1. P. 195-201.

217. Perrott D.R. Auditory apparent motion // J. Aud. Res. 1974. V. 14. N 3-4. P. 163169.

218. Perrott D.R., Ambarsoom H., Tucker J. Changes in head position as a measure of auditory localization performance: auditory psychomotor coordination under monaural and binaural listening conditions // J. Acoust. Soc. Am. 1987. V. 82. N5. P. 1637-1645.

219. Perrott D.R., Buck V., Waugh W., Strybel T.Z. Dynamic auditory localization: systematic replication of the auditory velocity function // The Journal of auditory research. 1979. V. 19. P. 277-285.

220. Perrott D.R., Constantino В., Ball J. Discrimination of moving events which accelerate or decelerate over the listening interval // J. Acoust. Soc. Amer. 1993. V. 93. N 2. P. 1053-1057.

221. Perrott D.R., Marlborough K. Minimum audible movement angle: Marking the end points of the path traveled by a moving sound source // J. Acoust. Soc. Am. 1989. V. 85. P.1773-1775.

222. Perrott D.R., Musicant A.M. Minimum auditory movement angle: binaural localization of moving sound sources // J. Acoust. Soc. Amer. 1977. V. 62. P. 1463-1466.

223. Perrott D.R., Nelson M.A. Limits for detection of binaural beats // J. Acoust. Soc. Amer. 1969. V. 46. P. 1477-1481.

224. Perrott D.R., Pacheco S. Minimum audible angle thresholds for broadband noise as a function of the delay between the onset of the lead and lag signals // J. Acoust. Soc. Amer. 1989. V. 85. N 6. P. 2669-2672.

225. Perrott D.R., Saberi K. Minimum audible angle thresholds for sources variyng in both elevation and azimuth // J. Acoust. Soc. Amer. 1990. V. 87. N 4. P. 17281731.

226. Petersen J. Estimation of loudness and apparent distance of pure tones in a free field //Acustica. 1990. V. 70. P. 61-65.

227. Pickett J.M. Backward masking // J. Acoust. Soc. Amer. 1959. V. 31. P. 16131615.

228. Piercy J.E., Embleton T.F.W., Sutherland L.C. Review of noise propagation in the atmosphere // J. Acoust. Soc. Amer. 1977. V. 61. N 6. P. 1403-1418.

229. Pinek В., Duhamel J.R., Cave C., Brouchon M. Audiospatial deficits in humans: Differential effects associated with left vs right hemisphere parietal damage // Cortex. 1989. V. 25. P. 175-186.

230. Plenge G. On the difference between localization and lateralization // J. Acoust. Soc. Amer. 1974. V. 56. P. 944-951.

231. Plomp R. Hearing threshold for periodic tone pulses // J. Acoust. Soc. Amer. 1961. V. 33. P. 1561-1568.

232. Plomp R., Bouman M.A. Relation between hearing threshold and duration for tones pulses // J. Acoust. Soc. Amer. 1959. V. 31. P. 749-758.

233. Plomp R., Mimpen A.M. Effect of the orientation of the speaker's head and the azimuth on a noise source on the speech reception thresholds for sentences // Acustica. 1981. V. 48. P. 325-328.

234. Poirier P., Lassonde M., Villemure J-G., Geoffroy G., Lepore F. Sound localization in hemispheritomized patients // Neuropsychologia. 1994. V. 32. P. 541-553.

235. Pollack I., Rose M. Effect of head movement on the localization of sounds in the equatorial plane // Percept. Psychophys. 1967. V. 2. P. 591-596.

236. Rauschecker J.P. Cortical processing of complex sounds // Curr. Opin. Neurobiol. 1998. V. 8. P. 516-521.

237. Rauschecker J.P., Tian В., Pons Т., Mishkin M. Serial and parallel processing in resus monkey auditory cortex //J. Сотр. Neurol. 1997. V. 382. P. 89-103.

238. Reichardt W., Haustein B.-G. Zur Ursache des Effektes der "Im-Kopf-Lockalisation" // Hochfrequenztechn. U. Elektroakustik. 1968. V. 77. P. 183-189. (цит. по Блауэрт И. Пространственный слух. 1979)

239. Riedel Н., Kollmeier В. Comparison of binaural auditory brainstem responses and the binaural difference potential evoked by chirps and clicks // Hear. Res. 2002. V. 169. N 1-2. P. 85-96.

240. Robinson D.W., Dadson R.S. A redetermination of the equal loudness relations for pure tones // Brit. J. Appl. Phys. 1956. V. 7. P. 166-181.

241. Romanski L.M., Tian В., Fritz J., Mishkin M., Goldman-Rakic P.S., Rauscheker J.P. Dual streams of auditory afferents target multiple domains in the primate prefrontal cortex // Nat. Neurosci. 1999. V. 2. P. 1131-1136.

242. Rosenzweig M.P. Development of research on the physiological mechanisms of auditory localization // Psychol. Bull. 1961. V. 58. N5. P. 376-389.

243. Rozenblum L.D., Carello C., Pastore R.E. Relative effectiveness of three stimulus variables for location a moving sound source // Perception. 1987. V.16. p. 175-186.

244. Ruff R.M., Hersh N.A., Pribram K.H. Auditory spatial deficits in the personal and extrapersonal frames of reference due to cortical lesions // Neuropsychologia. 1981. V. 19. P. 435-443.

245. Saberi K., Dostal L., Sadralodabai Т., Bull V., Perrott D.R. Free-field release from masking // J. Acoust. Soc. Am. 1991. V. 90. N 3. P. 1355-1370.

246. Saberi K., Hafter E.R. Experiments on auditory motion discrimination // Binaural and spacial hearing in real and virtual environments / Ed. Gilkey R.H., Anderson T.R. Mahwah: Lawrence Erlbaum Associates, 1997. P.315-327.

247. Saberi K., Perrott D.R. Minimum audible movement angles as a function of sound source trajectory // J. Acoust. Soc. Amer. 1990. V. 88. N 6. P. 2639-2644.

248. Saberi К., Tirtabudi P., Petrosyan A., Perrott D.R., Strybel T.Z. Concurrent motion detection based on dynamic changes in interaural delay // Hear. Res. 2002. V. 174. N 1-2. P. 149-157.

249. Sams M., Hamalainen M., Hari R., McEvoy L. Human auditory cortical mechanisms of sound lateralization: I. Interaural time differences within sound // Hear. Res. 1993. V. 67. N 1-2. P. 89-97.

250. Schankweiler D.P. Performance of brain-damaged patients on two tests of sound localization //J. Сотр. Physiol. Psychol. 1961. C. 54. P. 275-381.

251. Scharf B. Loudness. In Handbook of Perception. V.IV, ed. by E.C. Cartelette & N.P. Friedman. Academ. Press. N.Y. 1978. P. 187-242.

252. Scholl H. Uber die Bildung der Horschwellen und Mithorschwellen von Impulsen // Acustica. 1962. V. 12. P. 91-103.

253. Shaw B.K., McGoven R.S., Turvey M.T. An acoustic variable specifying time-to-contact // Ecological Psychology. 1991. V. 3. P. 253-261.

254. Simpson W.E., Stanton L.D. Head movement does not facilitate perception of the distance of source of sound.// American Journal of Psychology. 1973. V. 86. P. 151-159.

255. Slattery III W.H., Middlebrooks J.C. Monaural sound localization: acuite versus chronic unilateral impairment // Hearing Res. 1994. V. 75. P. 38-46.

256. Snow W. Basic principles of stereophonic sound // J. Soc. Motion Picture Television Eng. 1953. V. 61. N5. P. 567-589.

257. Snyder J.M. Interaural attenuation characteristics in audiometry // Laryngoscope. 1973. V. 83. P. 1847-1855.

258. Sovijarvy A.R., Hyvarinen J. Auditory cortical neurons in the cat sensitive to the direction of sound source movement // Brain Res. 1974. V. 73. N 3. P. 455-471.

259. Span S.A., Strybel T.Z. The effect of differences in burst duration and rise/decay time on auditory apparent motion in the free field // J. Acoust. Soc. Am. 1999. V. 106. N3. Pt. l.P. 1605-1608.

260. Sparrenvohn V.R. Some audiometric investigations of monaurally deaf person // Acta Otolaring. 1946. V. 34. P. 1-10.

261. Stecker G.C., Hafter E.R. An effect of temporal asymmetry on loudness // J. Acoust. Soc. Amer. 2000. V. 107. N 6. P. 3351-3368.

262. Stevens S.S., Gurao M. Loudness, reciprocality, and partition scales // J. Acoust. Soc. Am. 1962. V. 34. P. 1466-1471.

263. Stewart G.W. Certain cases of the variation of sound intensity with distance // Phys. Rev. V. II. Ser. 7. P. 442-446.

264. Strybel T.Z., Fujimoto K. Minimum audible angles in the horizontal and vertical planes: Effects of stimulus onset asynchrony and burst duration // J. Acoust. Soc. Am. 2000. V. 108. N 6. P. 3092-3095.

265. Strybel T.Z., Manligas C.L., Chan O., Perrott D.R. A comparison of the effects of spatial separation on apparent motion in the auditory and visual modalities // Perception and psychophysics. 1990. Y. 47. P. 439-448.

266. Strybel T.Z., Manligas C.L., Perrott D.R. Auditory apparent motion under binaural and monaural listening conditions // Perception and Psychophysics. 1989. V. 45. N 4. P. 371-377.

267. Strybel T.Z., Manligas C.L., Perrott D.R. Minimum audible movement angle as a function of the azimuth and elevation of the source // Hum. Factors. 1992. V. 34. N 3. P. 267-275.

268. Strybel T.Z., Neale W. The effect of burst duration, interstimulus onset interval, and loudspeaker arrangement on auditory apparent motion in the free field // J. Acoust. Soc. Amer. 1994. V. 96. P. 3463-3475.

269. Strybel T.Z., Perrott D.R. Discrimination of relative distance in the auditory modality: the success and failure of the loudness discrimination hypothesis // J. Acoust Soc. Am. 1984. V. 76. N 1, P. 318-320.

270. Stumpf E., Toronchuk J.M., Cynader M.S. Neurons in cat primary auditory cortex sensitive to correlates of auditory motion in three-dimensional space // Exp. Brain. Res. 1992. Y. 88. N 1. P. 158-168.

271. Thurlow W.R., Runge P.S. Effect of induced head movements on localization of direction of sounds // J. Acoust. Soc. Am. 1967. V. 42. P. 480-488.

272. Tian В., Reser D., Durham A., Kustov A., Rauschecker J.P. Functional specialization in rhesus monkey auditory cortex // Science. 2001. V. 292. P. 290293.

273. Tobias J.V., Zerlin S. Lateralization threshold as a function of stimulus duration // J. Acoust. Soc. Am. 1959. V. 31. P. 1591-1594.

274. Tolkmitt F.G. Laatency of sound localization as a function of azimuth and frequency // J. Exp. Psychol. 1974. V. 103. N 2. P. 310-316.

275. Toole F.E. In-head-lokalization of acoustic images duration // J. Acoust. Soc. Am. 1970. V. 48. P. 943-949.

276. Tonning F.M. Auditory localization and its clinical applications // Audiology. 1975. V. 14. N 4. P. 368-380.

277. Toronchuk J.M., Stumpf E., Cynader M.s. Auditory cortex neurons sensitive to cerrelates of auditory motion: underlying mechanism // Exp. Brain. Res. 1992. V. 88. P. 169-180.

278. Turlow W.R., Mergener J.R. Effect of stimulus duration on localization of direction of noise stimuli // J. Speech Hear. Res. 1970. V. 13. P. 826-838.

279. Ungan P., Yagcioglu S., Goksoy C. Differences between the N1 waves of the responses to interaural time and intensity disparities: scalp topography and dipole sources// Clin. Neurophysiol. 2001. V. 112. N 3. P. 485-498.

280. Viemeister N. F., Wakefield G. H. Temporal integration and multiple looks // J. Acoust. Soc. Am. 1991. V. 90. P. 858-865.

281. Viemeister N.F. Temporal modulation transfer functions based upon modulation thresholds //J. Acoust. Soc. Amer. 1979. V. 66. N 5. P. 1364-1380.

282. Vliegen J., Van Opstal A.J. The influence of duration and level on human sound localization //J. Acoust. Soc. Amer. 2004. V. 115. N 4. P. 1705-1713.

283. Walsh G.E. An investigation of sound localization in patients with neurological abnormalities // Brain. 1957. V. 80. N 2. P. 222-250.

284. Warren J.D., Griffiths T.D. Distinct mechanisms for processing spatial sequences and pitch sequences in the human auditory brain // J. Neurosci. 2003. V. 23. N 13. P. 5799-5804.

285. Warren JD, Jennings AR, Griffiths TD. Analysis of the spectral envelope of sounds by the human brain // Neuroimage. 2005. V. 24. N 4. P. 1052-1057.

286. Warren JD, Zielinski BA, Green GG, Rauschecker JP, Griffiths TD. Perception of sound-source motion by the human brain // Neuron. 2002. V. 34. N 1. P. 139148.

287. Warren R.M. Vocal compensation for change in distance / Proc. of the 6th Int. Congress of Acoustics (Tokyo). 1968. A. P. 61-64.

288. Warren, R.M. Subjective loudness and its physical correlate // Acustica. 1977. V. 37. P. 334-346.

289. Watkins A.J. Psychoacoustical aspects of synthesized vertical locate cues // J. Acoust. Soc. Am. 1978. V. 63. N 4. P. 1152-1165.

290. Watson C.S., Gengel R.W. Signal duration and signal frequency in relation to auditory sensitivity // J. Acoust. Soc. Am. 1969. V. 46. N 4. P. 989-997.

291. Weeks R.A., Aziz-Sultan A., Bushara K.O., Tian В., Wessinger C.M., Dang N., Rauscheker J.P., Hallett M. A PET study of human auditory spatial processing // Neurosci. Lett. 1999. V. 262. P. 155-158.

292. Weinrich S. The problem of front-back localization in binaural hearing // Scand. Audiol. Suppl. 1982. V. 15. P. 135-145.

293. Weis R. Discrimination spatial masque // Acustica. 1985. V. 59. N 2. P. 148-151.

294. Wenzel E.M. Localization in virtual acoustic displays // Presence: Teleoperators and Virtual Enviroments. 1992. V. 1. P. 80-107.

295. Wenzel E.M., Arruda M., Kistler D.J., Wightman F.L. Localization using nonindividualized head-related transfer functions // J. Acoust. Soc. Am. 1993. V. 94. N1. P.lll-123.

296. Wenzel E.M., Wightman F.L., Kistler D.J. Foster S.H. Acoustic origins of individual differences in sound localization behavior // J. Acoust. Soc. Am. 1988. V. 84. S79.

297. Wettschureck R.B. The absolute difference limen of direction perception in the median vertical plane // Acoustica. 1973. V. 28. P. 197-208.

298. Wier C.C., Vesteadt W., Green D.M. Frequency discrimination as a function of frequency and sensation level // J. Acoust. Soc. Amer. 1977. V. 61. N 1. P. 178184.

299. Wightman F.L., Kistler D.J. Monaural localization revisited // J. Acoust. Soc. Amer. 1997. V. 101. P. 1050-1063.

300. Wightman F.L., Kistler D.J., Perkins M.E. A new approach to the study of human sound localization / Directional hearing. Yost W.A., Gourevitch F. eds. 1987. N.Y.: Springer-Verlag. 234 p.253

301. Wilson W.W., O'Neill W.E. Auditory motion induces directionally dependent receptive field shifts in inferior colliculus neurons // J. Neurophysiol. 1998. V. 79. N 4. P. 2040-2062.

302. Yabe H., Tervaniemi M., Reinikainen K., Naatanen R. Temporal window of integration revealed by MMN to sound omission // Neuroreport. 1997. N 1. P. 1-12.

303. Yin T.C.T., Kuwada S. Binaural interaction in low frequency neurons in inferior colliculus of the cat. II Effects of changing rate and direction of interaural phase // J. Neurophysiol. 1983. V. 50. N 4. P. 1000-1019.

304. Zatorre R.J., Mondor T.A., Evans A.C. Auditory attention to space and frequency activates similar cerebral system // Neurolmage. 1999. V. 10. P. 544-554.

305. Zwicker E., Wright H.N. Temporal summation for tones in narrow-band noise // J. Acoust. Soc. Amer. 1963. V. 35. P. 691-699.

306. Zwislocki J.J. Temporal summation of loudness: An analysis // J. Acoust. Soc. Amer. 1969. V. 46. P. 431-441.

307. Zwislocki J.J. Theory of temporal auditory summation // J. Acoust. Soc. Amer. 1960. V. 32. P. 1046-1060.

Информация о работе

Андреева, Ирина Германовна
доктора биологических наук
Санкт-Петербург, 2007
ВАК 03.00.13

Диссертация

Слуховой анализ монауральных и бинауральных признаков приближения и удаления звуковых образов - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы