2.2.3. Ототопика

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

Естественно, что при определении направления звука сигнал раньше и с большей силой попадает в то ухо, которое находится ближе к источнику звука. Это свойство определения локализации и направления звука особенно хорошо выражено у животных, которые обладают способностью двигать ушными раковинами.

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

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

2.2.4. Громкость

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

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

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

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

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

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

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

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