научная статья по теме СЛУХОВОЕ ПОСЛЕДЕЙСТВИЕ ДВИЖЕНИЯ НИЗКО- И ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ ШУМОВЫХ СТИМУЛОВ Биология

Текст научной статьи на тему «СЛУХОВОЕ ПОСЛЕДЕЙСТВИЕ ДВИЖЕНИЯ НИЗКО- И ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ ШУМОВЫХ СТИМУЛОВ»

ФИЗИОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА, 2013, том 39, № 4, с. 133-136

КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ =

УДК 612.85

СЛУХОВОЕ ПОСЛЕДЕЙСТВИЕ ДВИЖЕНИЯ НИЗКО- И ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ ШУМОВЫХ СТИМУЛОВ

© 2013 г. И. Г. Андреева, А. В. Николаева

ФГБУНИнститут эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН, Санкт-Петербург

Поступила в редакцию 30.08.2012 г.

В условиях свободного поля выполняли кратковременную адаптацию слушателей к приближающимся или удаляющимся шумовым стимулам в течение 5 с. Движущиеся адаптирующие и тестовые звуковые стимулы создавали при помощи противоположно направленных линейных изменений амплитуды в последовательностях посылок низкочастотного (0.05—1 кГц) и высокочастотного (3— 20 кГц) полосового шума, подаваемых на два неподвижных динамика. Слуховое последействие приближения и удаления звуковых стимулов оценивали для группы из восьми испытуемых с нормальным слухом по суммарным показателям, которые характеризовали смещения психометрических кривых, полученных при оценке испытуемыми тестовых стимулов в разных условиях прослушивания. Последействие наблюдалось в случае, когда спектральный состав адаптирующих и тестовых стимулов совпадал. Для высокочастотных стимулов эффект получили при адаптации к приближению и удалению звуковых стимулов, а для низкочастотных стимулов — последействие — только к приближению. При несовпадении спектральных полос адаптирующих и тестовых стимулов последействие радиального движения не обнаруживалось. Таким образом, при адаптации к приближающимся и удаляющимся звуковым стимулам была выявлена частотная избирательность слухового последействия.

Ключевые слова: пространственный слух, движение источника звука, адаптация к движению, слуховое последействие.

Б01: 10.7868/80131164613040024

Адаптация к движению источника звука у человека выражается в изменении восприятия последующих движущихся и неподвижных звуковых стимулов. Последействие движения проявляется следующим образом: 1) неподвижный тестовый стимул оценивается слушателем как медленно движущийся в направлении, противоположном направлению движения адаптирующего стимула; 2) тестовый стимул, медленно движущийся в направлении, противоположном адаптирующему стимулу, определяется им как неподвижный. Эффект исследован преимущественно для движения источника звука по азимуту. Вопрос о том, как возникает этот психофизический эффект, окончательно не решен. Такие особенности последействия движения, как слабая выраженность слухового эффекта по сравнению со зрительным последействием [1], а также существование межсенсорного взаимодействия, при котором движущийся зрительный адаптирующий стимул вызывает изменение восприятия звука [2], характеризуют последействие движения как проявление интегративной работы мозга. Другие его особенности — зависимость величины эффекта от направления и скорости адаптирующего стимула [1, 2] и частотная избирательность [3, 4], свидетельствуют в пользу сенсорной природы эффекта. Ча-

стотная избирательность слухового последействия движущихся по азимуту стимулов проявлялась в изменении величины эффекта в зависимости от частоты адаптирующего и тестового стимулов, и от совпадения или отличия их спектрального состава [3, 4]. Бинауральные признаки локализации источника звука, которые подробно изучены при движении по азимуту, имеют разную эффективность для различных спектральных областей звука [5], но в оценке удаленности источников звука их роль до сих пор практически не исследована. Локализация по радиальной координате основана преимущественно на монауральных признаках, прежде всего на изменении амплитуды движущегося стимула [6]. В связи с этим представляло интерес оценить величину слухового последействия приближения и удаления при разном спектральном составе адаптирующих и тестовых стимулов для диапазонов частот, в которых эффективны различные бинауральные механизмы слуха.

Исследование слухового последействия проводили с участием четырех мужчин и четырех женщин в возрасте от 19 до 30 лет, с нормальным слухом. Эксперименты выполняли в условиях свободного акустического поля, в безэховой звукоизолированной камере объемом 62.2 м3. Звуковые стимулы поступали к испытуемому с двух динами-

134

АНДРЕЕВА, НИКОЛАЕВА

100 80 60 40

20 -

□ П К У

12 3 4

Средние по группе из восьми испытуемых суммарные показатели — суммарные по всем тестовым стимулам проценты ответов "звуковой образ удаляется", в сериях с адаптацией к приближению или удалению источников звука и в контрольных сериях. По оси ординат — суммарные по группе испытуемых проценты ответов "тестовый стимул удаляется", по оси абсцисс — серии с разным спектральным составом: 1 — серии с высокочастотными стимулами; 2 — серии с низкочастотными стимулами; 3 — серии с высокочастотными адаптирующими и низкочастотными тестовыми стимулами; 4 — серии с высокочастотными адаптирующими и низкочастотными тестовыми стимулами. N = 1120.

П — серии с приближающимися адаптирующими стимулами; К — контрольные серии без адаптации; У — серии с удаляющимися адаптирующими стимулами.

ков, расположенных на одной линии с его головой на расстояниях 1.1 м и 4.5 м. Иллюзия приближения создавалась за счет линейного увеличения амплитуды сигнала на ближнем динамике и ее уменьшения на дальнем динамике. Удаление моделировалось аналогичным образом при изменении амплитуд в обратном порядке. Применяли последовательности импульсов полосового шума в диапазонах низких (0.05—1 кГц) и высоких (3—20 кГц) частот. При участии трех опытных испытуемых с нормальным слухом было выполнено выравнивание громкости стимулов с разным спектральным составом. Максимальный уровень интенсивности для равногромких стимулов в месте расположения головы испытуемого составил 65 и 72 дБ уровня звукового давления (УЗД) соответственно для низко- и высокочастотных стимулов. Перепад уровня звукового давления на протяжении звучания всех адаптирующих стимулов составил 12 дБ в месте расположения головы испытуемого. Расчетная скорость адаптирующих стимулов длительностью 0.991 с была равна 3.43 м/с. Продолжительность адаптации к приближению звукового образа около 5 с достигалась пятикратным повторением адаптирующего стимула с интервалом между повторами 9 мс. Тестовые стимулы, которые формировали сходным образом, имели длительность 0.991 с и следовали через 40 мс после адаптирующих стимулов. Максимальный уровень звукового давления

тестовых сигналов в месте прослушивания был 60 и 67 дБ УЗД, соответственно для низко- и высокочастотных стимулов. Уровень изменялся от начала к концу сигнала на 1, 2 или 3 дБ при моделировании приближения, и на (—1), (—2) или (—3) дБ при моделировании удаления. Три тестовых стимула создавали иллюзию приближения источника звука, три — его удаления. Один тестовый сигнал с постоянной амплитудой создавал неподвижный звуковой образ. Из адаптирующих и тестовых стимулов формировали комплексные стимулы в следующих сочетаниях: высокочастотные адаптирующие и тестовые стимулы, низкочастотные адаптирующие и тестовые стимулы, высокочастотные адаптирующие и низкочастотные тесто -вые стимулы, низкочастотные адаптирующие и высокочастотные тестовые стимулы. В восьми основных экспериментальных сериях адаптирующие стимулы либо приближались, либо удалялись и были одинаковы на протяжении серии, а тестовые стимулы изменялись в случайном порядке. В серии каждый тестовый стимул предъявлялся десять раз, общее число комплексных стимулов равнялось 70. В качестве контрольных серий использовались серии низкочастотных и высокочастотных тестовых стимулов без адаптации. Каждую из десяти серий испытуемые прослушивали дважды. Задача испытуемых состояла в оценке направления движения тестовых стимулов: "приближается или удаляется". В качестве интегральной характеристики восприятия использовали суммарный по всем тестовым стимулам процент ответов испытуемых "звуковой образ удаляется" в сериях с приближающимися, удаляющимися адаптирующими стимулами и контрольных сериях без адаптации. Величину эффекта оценивали по разнице суммарных процентов ответов в контроле и при адаптации к движению. Статистическая обработка проводилась при помощи программы В^Ияйка 6.1 с использованием непараметрического парного критерия Вилкоксона.

Результаты опытов представлены в таблице. Для контрольных серий достоверных различий не было выявлено, средние по группе из восьми испытуемых значения суммарных процентов ответов составили 46% для высоко- и низкочастотных стимулов. Эти суммарные показатели достоверно не отличались от полученного ранее показателя для широкополосных тестовых стимулов, равного 50% [7]. Когда адаптирующий и тестовый стимулы были высокочастотными, средние суммарные проценты ответов "звуковой стимул удаляется" на тестовые стимулы составили 55 и 38% при воздействии приближающихся и удаляющихся адаптирующих стимулов соответственно (рисунок). Сравнение с контрольным показателем (46%) выявило разнонаправленное и достоверное их различие при адаптации как к приближению (р < 0.001), так и к удалению звуковых стимулов (р < 0.001). Прослушивание низкочастотных тестовых стимулов по-

0

СЛУХОВОЕ ПОСЛЕДЕЙСТВИЕ ДВИЖЕНИЯ

135

Суммарный процент ответов "удаляется" на серию тестовых стимулов при разных условиях прослушивания. Индивидуальные данные для восьми испытуемых

Суммарный процент ответов

Высокочастотные тестовые стимулы Низкочастотные тестовые стимулы

Испытуемый Номер опыта Контроль в тишине Адаптация к приближению источника звука Адаптация к удалению источника звука Контроль в тишине Адаптация к приближению источника звука Адаптация к удалению источника звука

В Н В Н В Н В Н

1 1 49 60 53 34 51 47 49 60 39 40

2 49 60 59 34 54 44 53 57 47 40

2 1 51 61 46 37 41 47 51 59 46 39

2 46 60 47 43 43 43 41 57 40 41

3 1 44 60 50 39 49 47 31 54 50 44

2 47 46 41 34 40 50 36 47 40 53

4 1 49 56 54 34 47 44 47 57 40 44

2 43 47 56 36 48 40 46 58 40 47

5 1 43 46 40 29 47 50 43 39 39 37

2 47 50 43 41 50 50 40 50 41 51

6 1 53 61 61 39 54 61 51 59 59 53

2 46 53 60 46 52 49 51 56 59 55

7 1 50 50 47 41 54 44 53 53 39 53

2 56 59 57 46 44 44 44 57 50 53

8 1 49 60 53

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.

Показать целиком