2.4.2.4 Дифференциальные пороги чувствительности

Дифференциальный порог по интенсивности (энергетический дифференциальный порог) – это величина едва различимой прибавки к исходной величине звукового раздражителя. Он зависит не только от интенсивности, но и от частоты (рис. 9.2). /Pict 9-03/ В пределах среднего участка диапазона изменения звука по частоте и интенсивности величина энергетического дифференциального порога примерно постоянна и составляет 0,1 от исходной интенсивности раздражителя.

Рис. 9.2 Дифференциальные энергетические пороги слухового анализатора

Дифференциальный порог по частоте зависит как от частоты исход­ного звука, так и от его интенсивности. В преде­лах от 60 до 2000 Гц при интенсивности звука выше 30 дБ абсолютная величина едва различи­мой прибавки по частоте равна при­мерно 2–3 Гц. Для зву­ков выше 2000 Гц вели­чина резко возрастает и изменяется пропорцио­нально росту частоты. Относительная величина дифференциального порога по частоте для звуков в диапазоне 200–16000 Гц является почти константой и равна примерно 0,002. При уменьшении интен­сивности звука ниже 30 дБ величина дифференциального порога резко возрастает. Разрешающая способность слуха по частоте максимальна в области 1000–3000 Гц и падает в области низких частот (рис. 9.3). /Pict 9-04/

Рис. 9.3 Разрешающая способность слуха по частоте

Дифференцирование двух звуков по частоте и интенсивности зависит от отношения их по длительности и интервала между ними. Как правило, звуки, равные по длительности, различаются точнее, чем неравные.

Акустический анализатор обеспечивает также дифференцирование источника звука в пространстве: расстояние до него и направление отно­сительно субъекта.

Короткие расстояния порядка 1–2м оцениваются довольно гру­бо, с точностью до десятков сантиметров. С увеличением расстояния до 3 м точность оценки возрастает примерно вдвое, однако на расстоянии 4м она вновь снижается, оставаясь, однако, более высокой, чем на расстоянии 2м. Расстояние до движущегося объекта определяется на слух точнее, чем до неподвижного.

Важную роль в оценке определения расстояния до источника звука играет различение изменений громкости. Звук, громкость которого увеличивается, воспринимается как приближающийся, и наобо­рот.

Другим основанием оценки расстояний на слух является звуковысотное различение (различение по высоте тона). При приближении звучащего тела к слушателю частота звуко­вых колебаний увеличивается, а при его удалении – уменьшается (эффект Доплера). Это отражается в слуховых ощущениях в виде изменения высоты тона. Значительное влияние на оценку расстоя­ния оказывает тембр. Более тембрированный звук (более сложная форма звуковой волны) обычно оценивается как более удаленный, а менее тембрированный – как более близкий.

Точность распознавания направления звука различна по отно­шению к волнам разной частоты. Для низких частот (до 800 Гц) порог различения направления в горизонтальной плоскости равен примерно 10–11°. С увеличением частоты он возрастает (точность уменьшается), достигая 20–22° в районе 3000 Гц, а затем вновь падает (точность увеличивается). Для частоты 10 000 Гц порог различения направления не превышает 13°.

Точность определения направления зависит также от положения источника звука относительно координат тела человека. Наи­более точно определяется направлениe в горизонтальной пло­скости. При этом на первом месте по точности оказывается правое направление, затем левое. Достаточно хорошо определяется пе­реднее направление. Но с ним часто смешиваются верхнее и зад­нее. Точность оценки верхнего и заднего направлений в два с лиш­ним раза меньше по сравнению с левым и правым.

Главную роль в определении направлений звука играет взаимо­действие сторон акустического анализатора (бинауральный эффект). Если источник звука находится прямо перед человеком, то зву­ковые волны достигают обоих ушей одновременно. Если же он откло­няется вправо или влево, то время прихода звука к одному уху будет короче, чем к другому. Этой разностью и определяется направление на источник звука. Воспринимаемый угол отклонения от средней линии пропорционален величине этой разности. Значительное место в бинауральном слухе принадлежит также отноше­нию амплитуд звуковых колебаний, поступающих на правое и левое ухо.