Приведем два факта из экспериментальной психоакустики. Первый касается маскировки чистого тона полосой шума, у которой средняя частота совпадает с частотой тона. Маскировка наступает тогда, когда стимул воздействует на участок рецепторного поля, возбужденный маскером. Чтобы замаскировать тон частоты F, надо "раскачать" с помощью маскера основную мембрану в соответствующей точке F', х до такой амплитуды, чтобы ее дополнительная "раскачка" стимулом оказалась пренебрежимо малой.
На рис. 3.9, г приведены три кривые порога слышимости тонов при маскировке узкополосными шумами со средними частотами полос 0,25; 1 и 4 кГц и уровнем интенсивности 60 дБ. Они находятся в полном соответствии с функциями У (я) или Y(F'), представленными на рис. 3.9,в.
Если полоса частот шума узкая, то одного и того же маскирующего действия можно достигнуть двояко: увеличивая мощность шума и расширяя его полосу. Начиная с некоторой ширины полосы частот шума AFKp, дальнейшее ее увеличение перестает влиять на маскирующее действие, которое теперь зависит только от мощности маскера. Величину AFKp называют критической полосой слуха. Естественно принять ее за эффективную ширину зоны возбуждения основной мембраны в масштабе частот.
42
|
|
|
|
Рис. 3.9. Движение основной мембраны: а—характер деформации; б— синфазное колебание и бегущая волна; в •— семейство огибающих и собственная шкала частот; г -- маскировка узкополосными шумами: на в и г частоты F
указаны в килогерцах
43
Рис. 3.10. Ширина частотной группы слуха в функции частоты сигнала
Второй экспериментальный факт относится к фазочувствительности слуха. Если к уху, возбужденному тоном частоты fq, подвести еще один или несколько тонов с частотами
достаточно близкими к fo, то дополнительные тоны
будут "раскачивать" уже колеблющийся под действием тона fq участок основной мембраны. Слуховое впечатление при этом зависит от того, как сложатся колебания основной мембраны, возбужденные исходным и дополнительными тонами. Выберем начало отсчета времени так, чтобы у тона fq была нулевая начальная фаза. Тогда суммарное звуковое давление
и взаимодействие колебаний на основной мембране можно поставить в зависимость от начальных фаз ifi, ^2,-• • •
Опыты с трехтональными сигналами показали, что при симметричном расположении частот fi <
fs в
двусторонней окрестности fq фазы ipi, tp? перестают влиять на пороги заметности дополнительных тонов, если 
. Наименьшую
разность частот
при которой незаметны фазовые различия, на-
зывают фазовой граничной частотой
Оказывается, что ширина
зоны возбуждения основной мембраны по критерию заметности фазовых сдвигов хорошо совпадает с таковой по критерию полосы маскирующего шума.
Интервал частот, соответствующий эффективной ширине зоны возбуждения основной мембраны чистым тоном, называют частотной группой слуха. Числовыми оценками ширины частотной группы служат величины AFKp и 2Frp. Частотные группы образуются в любой части звукового диапазона. Зависимость ширины частотной группы от ее средней частоты можно видеть на рис. 3.10. При частотах сигнала до 500 Гц ширина частотной группы постоянна и составляет около 100 Гц (т.е. ±50 Гц в двусторонней окрестности абсциссы графика), выше 1 кГц она приблизительно равна 20 % средней частоты (т.е. ±10 % от абсциссы графика), или около 1/3 октавы.
Используя однозначную зависимость между частотой синусоидального колебания и высотой тона (см. рис. 3.5), можно ввести понятие тональных групп слуха. Ширина тональной группы не зависит от высоты
44
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
