СЕНСОРНЫЕ СИСТЕМЫ, 2008, том 22, № 3, с. 194-202
СЛУХОВАЯ И ВЕСТИБУЛЯРНАЯ СИСТЕМЫ
УДК 612.821
РАСЧЕТ ЭКВИВАЛЕНТНОГО СООТНОШЕНИЯ МЕЖУШНЫХ РАЗЛИЧИЙ ПО ВРЕМЕНИ И ИНТЕНСИВНОСТИ СТИМУЛЯЦИИ ПРИ ЛАТЕРАЛИЗАЦИИ ДВИЖУЩЕГОСЯ ЗВУКОВОГО ОБРАЗА У ЧЕЛОВЕКА
© 2008 г. О. В. Варягина
Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН 199034 Санкт-Петербург, наб. Макарова, д. 6 E-mail: variag13@mail.ru Поступила в редакцию 23.04.2008 г.
В условиях дихотической стимуляции серией щелчков движение слитного звукового образа (СЗО) создавалось за счет линейного изменения интерауральных различий по времени (AT) от ±630 до 0 мкс и от 0 до ± 630 мкс, что вызывало у испытуемых ощущение движения СЗО в горизонтальной плоскости от левого или правого уха к средней линии головы и, наоборот, от средней линии головы к левому или правому уху. Исследовали способность испытуемых к локализации начальных и конечных точек траектории движения СЗО в условиях постоянной величины (в пределах ±13 дБ) межушных различий по интенсивности стимуляции (AT). В ходе исследования была проведена количественная оценка эквивалентного соотношения E (в мкс/дБ) основных факторов латерализации AT и AI. Была обнаружена значительная вариабельность значений величины E для начальных и конечных точек траекторий движения СЗО (от 10 до 149 мкс/дБ). Анализ значений E, полученных для разных направлений движения СЗО, позволил выделить несколько вариантов взаимодействия факторов латерализации AT и AI, сопровождающихся увеличением их эквивалентного соотношения.
Ключевые слова: движение слитного звукового образа, начальные и конечные точки траектории движения, латерализация, эквивалентное соотношение факторов латерализации.
ВВЕДЕНИЕ
Интерес к исследованию взаимодействия двух основных факторов локализации источника звука - межушных различий по времени (AT) и интенсивности (AT) стимуляции - определил появление большого количества работ на данную тематику (Блауэрт, 1979; David et al., 1959; Domnitz, Colbum, 1977; Hafter, Jeffress, 1968; Harris, 1960; Neelon et al., 2001; Whitworth, Jeffress, 1961).
Обширный экспериментальный материал был получен при исследовании латерализации движущегося слитного звукового образа (СЗО) в условиях дихотической стимуляции через головные телефоны. Данный способ стимуляции позволяет моделировать движение источников звука в пространстве с целью точного контроля параметров латерализации (локализации) и поэтому представляет особую ценность при изучении их взаимодействия, в частности, при исследовании взаимодействия факторов AT и AI. В ходе исследований, часть из которых была осуществлена в нашей лаборатории, были определены основные характеристики латерализации движущихся звуковых образов (Висков, 1975; Романов, 1980; Шахшаев, 1981; Altman et al., 1999; Altman, Viskov,
1977; Blauert, 1972). Так, была установлена линейная зависимость между положением звукового образа и величиной межушных различий по интенсивности AI. Также были выявлены свидетельства функциональной межполушарной асимметрии в организации функции латерализации (Altman et al., 1999; Радионова, 2003).
Кроме того, в ряде проведенных в нашей лаборатории исследований была осуществлена количественная оценка эквивалентного соотношения факторов латерализации AT и AI при движении звукового образа в горизонтальной плоскости (Альтман и др., 1997; Варягина, Радионова, 2001; Altman et al., 1999). Эквивалентное соотношение E является важной характеристикой взаимодействия факторов AT и Al, так как показывает, насколько они взаимозаменяемы (AT/AI, мкс/дБ). В вышеуказанных исследованиях основной экспериментальный материал был получен при моделировании движения СЗО от левого или правого уха по направлению к средней линии головы, причем движение звуковых образов осуществлялось за счет изменения величины AT от ±630 до 0 мкс в условиях постоянной величины AI (в пределах ±13 дБ). Таким образом, начальной точке траек-
тории движения звукового образа соответствовало значение АГ, равное либо +630, либо -630 мкс, а конечной точке - значение АГ, равное 0. При анализе экспериментальных данных была установлена зависимость величины эквивалентного соотношения факторов АГ и А1 от длины траектории движения СЗО. Также было показано, что величина эквивалентного соотношения является различной для начальных и конечных точек траектории движения СЗО.
Необходимо отметить, что расчет эквивалентного соотношения факторов латерализации АГ и А1 при моделировании движения звукового образа в обратном направлении, т.е. при движении СЗО от средней линии головы к левому или правому уху, осуществлен не был. В отличие от описанного выше варианта стимуляции, при моделировании данного направления движения СЗО (также в условиях постоянной величины А/) начальной точке траектории движения будет соответствовать значение АГ, равное 0, а конечной точке - значение АГ, равное ±630 мкс. При таком варианте стимуляции взаимодействие факторов АГ и А/, отраженное в значениях их эквивалентного соотношения, возможно, будет иметь определенные особенности.
Цель настоящей работы - анализ эквивалентного соотношения основных факторов латерализации движущихся звуковых образов. Также интересно и сравнение результатов, полученных при моделировании разных направлений движения СЗО (слева направо и справа налево), с целью выявления возможных различий в способности человека локализовать звуковые сигналы, движущиеся в горизонтальной плоскости в различных направлениях.
МЕТОДИКА
В рамках настоящей работы были проведены две серии экспериментов.
В первой серии экспериментов моделировали движение СЗО от левого или правого уха по направлению к средней линии головы. Во второй серии экспериментов моделировалось движение СЗО в обратном направлении, т.е. от средней линии головы к левому или правому уху. Как в первой, так и во второй серии экспериментов исследовали особенности восприятия человеком положения начальных и конечных точек траекторий движения СЗО в условиях постоянной величины (в пределах ±13 дБ) межушных различий по интенсивности стимуляции (А/)*.
* Для более подробного ознакомления с методикой проведения настоящих экспериментов можно обратиться к опубликованному ранее циклу работ (Варягина, 2001, 2005; Ва-рягина, Радионова, 2001; Акшап е1 а1., 1999).
Первая серия экспериментов
Работа была проведена на десяти испытуемых (шесть женщин и четверо мужчин) в возрасте от 23 до 42 лет с нормальным слухом. Разница в порогах слышимости для левого и правого уха испытуемых при монауральном прослушивании акустического сигнала (последовательность щелчков) составляла в среднем 0.37 дБ. Все испытуемые были праворукими. Степень праворукости оценивали в процентах по коэффициенту праворукости, предложенному в работе Доброхотовой и Брагиной (Доброхотова, Брагина, 1994). Коэффициент праворукости испытуемых, определяемый по 22 тестам, варьировал от 27 до 95%.
Звуковыми сигналами в наших экспериментах служили бинаурально предъявляемые последовательности щелчков, которые, в зависимости от изменения во времени величины межушной задержки (АГ), вызывали у слушателя ощущение движения звукового образа от левого или правого уха к средней линии головы.
Длительность одиночного щелчка равнялась 100 мкс; длительность всей последовательности щелчков составляла 2 с. Частота повторения щелчков в последовательности - 25/с. Движение СЗО создавалось за счет изменения величины АГ от ±630 до 0 мкс, что вызывало у слушателя ощущение движения СЗО от левого или правого уха в направлении средней линии головы.
Работу проводили в условиях дихотической стимуляции через головные динамические телефоны типа ТДС-5 с идентичными характеристиками, измеренными при помощи аппаратуры фирмы "Брюэль и Къер" - искусственное ухо, тип 4152; частотный спектрометр, тип 2112; конденсаторный микрофон, тип 4131. Максимальная интенсивность последовательности щелчков, измеренная при монауральной стимуляции, не превышала 60 дБ над порогом слышимости испытуемого. Амплитудные характеристики левого и правого канала стимуляции были линейными в пределах 80 дБ.
Для генерации щелчков использовали двухка-нальный генератор прямоугольных электрических импульсов, позволяющий менять величину и знак задержки между двумя каналами стимуляции. Стабильность задержки обеспечивалась кварцевым генератором, входящим в состав генератора прямоугольных импульсов.
Исследование проводили в звукозаглушенном помещении. В ходе эксперимента испытуемому предъявлялись звуковые сигналы, вызывающие ощущение движения СЗО. В соответствии с предложенной инструкцией, испытуемого просили показать пальцем на голове точку, в которой начиналось или заканчивалось движение СЗО. Каждый сигнал испытуемому предъявляли по 3 раза.
Для оценки этих показаний на голове испытуемого фиксировали сантиметровую ленточку, положение которой соответствовало ходу траекторий движения СЗО. При этом нулевое деление ленточки совпадало со средней линией головы. Измеряли расстояние от указанных испытуемым начальных и конечных точек до средней линии головы (в сантиметрах), после чего переводили полученные значения в градусы, исходя из допущения, что длина дуги от уха до уха составляет 180°. Таким образом, получив значения для начальных и конечных точек траектории движения СЗО, вычисляли положение траекторий движения СЗО и соответственно значения длин траекторий в градусах.
Как для начальной, так и для конечной точки траектории движения СЗО на каждом из испытуемых было получено от 13 до 25 измерений. В тех случаях, когда А/ = 0 дБ, для каждой из точек было получено от 26 до 50 измерений. Всего в настоящей серии было проведено 57 экспериментов.
Вторая серия экспериментов
Во второй серии экспериментов приняли участие восемь испытуемых (четыре женщины, четверо мужчин) в возрасте от 25 до 32 лет с нормальным слухом. Среднее различие в порогах слышимости для левого и правого уха составляло 0.43 дБ. Коэффициент праворукости испытуемых варьировал от 31 до 98%.
В данной серии экспериментов движение СЗО создавалось за счет изменения во времени величины АГ от 0 до ±630 мкс, что вызывало у слушателя о
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.