Пространственные свойства слуха

Часто, особенно в популярной литературе, утверждается, что пространственные свойства слуха, ощущение направления на звуковой объект (источник звука) обусловлены различием интенсивностей звуков, приходящих к левому и правому уху. Полагать так - значит лишь частично ответить на вопрос о пространственных свойствах слуха. Они гораздо сложнее, чем оп­ределение направления на звучащий источник.

Определение направления на звучащий источник в горизонтальной плоскости происходит в силу бинаурального слуха, т.е. слушания двумя ушами. Эта способность сохраняется в не­которой мере у людей, у которых один из органов слуха пора­жен. В этом случае сказывается изменение интенсивности звука из-за огибания звуковой волной головы и некоторого изменения спектра звука.

Пеленгационные свойства слуха проявляются не всегда. Иногда, особенно при узкополосных сигналах, возникает грубая ошибка: кажущийся источник звука находится в противоположном направлении от реального (т.н. ошибка "фронт - тыл"). При широкополосных сигналах эта ошибка уменьшается, но угловые ошибки иногда доходят до 10°. У людей ведущая роль в ориен­тировке принадлежит зрению. Когда звук услышан и направле­ние его прихода грубо определено, срабатывает безусловный зрительно-слуховой рефлекс: человек непроизвольно повора­чивает голову и определяет направление на источник звука гла­зами.

Определение направления на звучащий источник в вертикальной плоскости первоначально вырабатывается также в ре­зультате взаимодействия слуха и зрения. В силу несимметричной формы ушных раковин при приходе звука с разных на­правлений в вертикальной плоскости происходит изменение спектра звука вследствие фильтрующих свойств ушных раковин. Лишь затем эти изменения спектра связываются в сознании с положением звучащего источника, что и позволяет, например определять местоположение самолета даже при небосводе, за тянутом облаками.

Роль ушных раковин в определении направления на источник звука в вертикальной плоскости была подтверждена опытом. Звук подводился к барабанным перепонкам "в обход" ушных раковин, с помощью миниатюрных телефонов, вставленных в слуховой проход. Путем подъема АЧХ в некоторых частотных полосах и соответственного изменения спектра под­водимого звучания достигали ощущения перемещения кажуще­гося источника звука в вертикальной плоскости.

Способность слуха определять расстояние от звучащего источника намного слабее способности к оценке направления. При оценке расстояния человек основывает свои суждения на слуховой памяти, т.е. на сравнении известного ощущения громкости со вновь испытываемым. Если слушатель хорошо знаком с источником звука, то оценка расстояния с истинным расстоя­нием совпадают. Для незнакомых звуков оценка расстояния становится расплывчатой. При расстоянии более километра не­которое суждение о расстоянии получается из-за изменения спектра приходящего звука. Оно вызвано увеличением погло­щения звука в воздухе с увеличением частоты.

Более сложно формируются оценки направления и расстояния в помещениях. Крайними случаями могут быть нахож­дение звукового объекта в гулком, сильно реверберирующем помещении и его нахождение в заглушенной камере. В первом случае вследствие прихода в точку наблюдения отраженных запаздывающих сигналов со многих направлений положение звукового объекта, особенно если он представляет собой стационарный узкополосный источник, становится неопределен­ным, во втором положение звукового объекта определяется со­вершенно точно.