24. Физиологические и психоакустические характеристики слуха (Огородникова)

• Порог слуха

Порогом слуха человека называют минимальный уровень звука, который человек может воспринять. Эта характеристика является одной из основных.

От порога слуха зависит слуховая чувствительность: чем ниже порог слуха, тем выше слуховая чувствительность, и наоборот. Диапазон наибольшей чувствительности звука – от 1000 до 4000 Гц. Именно в этом промежутке находится информация о речевых сигналах. Пороги слуха на частоте 200 Гц выше на 35 дБ, а на 100 Гц — на 60 дБ, чем пороги слуха на частоте 1000 Гц.

Нормой считается порог слуха от -10 дБ до +10 дБ. В случаях нарушения слуха пороги могут быть разными – от 20 до 120 дБ.

• Порог дискомфорта

Порогом дискомфорта называется уровень звука, вызывающий у человека неприятные ощущения. Нормой считается 100-110 дБ, и зависит она не только от состояния органа слуха, но и от возбудимости нервной системы в целом. У пациентов с нарушениями слуха порог дискомфорта, как правило, больше 110 дБ. Однако, у многих людей с сенсоневральной тугоухостью пороги дискомфорта такие же, как и у людей с нормальным слухом либо ниже – это явление называется рекруитмент, или «феномен усиленного нарастания громкости».

• Болевой порог

Болевые ощущения в органе слуха, как правило, вызывает звук, составляющий 130-140 дБ. Кроме того, следует различать порог осязания и болевой порог – в первом случае человек чувствует только давление на барабанную перепонку (130 дБ), во втором – уже болевые ощущения (140 дБ). Порог дискомфорта людей с нарушениями слуха может отличаться от нормы, но болевой порог у всех всегда одинаковый.

• Адаптация (слуховая чувствительность)

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

Ука­занное изменение функциональных свойств органа слуха имеет характер целесообразного физиологического приспособления орга­низма, защищающего звуковой анализатор и центральную нервную систему от травмирующего действия звукового раздражителя, а также способствующего повышению работоспособности органа слуха.

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

Адаптационные изменения обла­дают двумя параметрами: величиной понижения порогов слухо­вой функции (в децибелах) и длительностью времени (в секун­дах), в течение которого слуховая чувствительность восстанавли­вается до исходного уровня (время обратной адаптации).

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

• Маскировка

Под мас­кировкой понимается одновременное воздействие на орган слуха двух или нескольких звуков различной громкости и частоты, при котором происходит заглушение одного тона другим.

Звук, который оказыва­ет заглушающее (маскирующее) действие на другой тон, называ­ется маскирующим; тон, исследуемый на фоне воздействия мас­кирующего звука, — маскируемым.

Силь­ным маскирующим эффектом обладают низкочастотные звуки, которые при достаточной интенсивности могут замаскировать (рез­ко понизить слух) звуки всех вышележащих частот. В частности, звуковые раздражители тональностью 200—400 Гц при значитель­ной их силе маскируют все звуки более высокой тональности.

• Ототопика

Ототопика представляет собой способность определения по слу­ху местонахождения источника и направления звука. Данная спо­собность объясняется тем, что при восприятии звуковых раздра­жений обоими ушами (бинауральный слух) возникает разность во времени, фазе и интенсивности звука при его попадании в каждое ухо.

При поражении хотя бы одного уха спо­собность определения направления звука резко затрудняется и тре­бует поворота головы.

Важным условием точной ототопики служит наличие нор­мальной физиологической связи между обеими слуховыми зона­ми коры головного мозга. После перереза­ния мозолистого тела у собак нарушается функция ототопики.

• Громкость

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

Зависимость громкости от частоты отражена в стандартизиро­ванных кривых равной громкости.

Поскольку кривые фонов не отражают прямого измерения гром­кости, взаимосвязь интенсивности и громкости, кроме того, оп­ределяется методами прямого шкалирования.

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

• Высота

Механизм восприятия высоты как психологического коррелята частоты звука до настоящего времени остается одним из наиме­нее четко установленных разделов психоакустики. Методом срав­нения составлены шкалы, в которых высота определяется как функ­ция частоты. Высота выражается в единицах, называемых мелами: 1000 мел равны высоте тона 1000 Гц на уровне 40 фон. Частота, звучащая в два раза выше, имеет высоту 2000 мел, тогда как час­тота, воспринимаемая наполовину ниже, имеет высоту 500 мел. Взаимоотношения между частотой звука и воспринимаемой вы­сотой имеют нелинейный характер.

• Бинауральное восприятие

Бинауральное слуховое восприятие отличается от монаурального по многим аспектам. При слушании в звуковом поле бинауральный порог для различных стимулов (тоны, шум, речь) при­близительно на 3 дБ ниже монауральных. Такое преимущество бинаурального слуха получило название бинауралъной пороговой суммации.

В повседневной жизни звуки, поступающие в оба уха, не пол­ностью идентичны, однако в слуховой системе они сливаются в единый воспринимаемый образ. Этот процесс называется бинауральным слиянием.

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

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

И еще вот такое нашла:

- сегрегация - разделение на звуковые потоки, т.е. субъективное выделение определенной группы звуковых источников, например, при музыкальной полифонии слух может отслеживать развитие мелодии у отдельных инструментов;

- подобие - звуки, похожие по тембру, группируются вместе и приписываются одному источнику, например, звуки речи с близкой высотой основного тона и похожим тембром определяются, как принадлежащие одному собеседнику;

- непрерывность - слуховая система может интерполировать звук из единого потока через маскер, например, если в речевой или музыкальный поток вставить короткий отрезок шума, слуховая система может не заметить его, звуковой поток будет продолжать восприниматься как непрерывный;

- «общая судьба» - звуки, которые стартуют и останавливаются, а также изменяются по амплитуде или частоте в определенных пределах синхронно, приписываются одному источнику.