Слуховая система - Альтман Я.А.
Скачать (прямая ссылка):
Таким образом, временная теория высоты не может дать удовлетворительного объяснения аномалий высот чистого тона, а теория места эти явления объясняет. Однако временная теория во многих других отношениях хорошо согласуется с результатами психоакустических и нейрофизиологических экспериментов, о чем пойдет речь ниже при рассмотрении высоты сложных звуков и моделей высоты.
С другой стороны, даже для чистых тонов наблюдаются явления, не объяснимые с позиций теории места. Так, при прослушивании чистого тона с частотой /т вместе с шумом при малых отношениях сигнал/шум возникает высота, соответствующая частотам субгармо-пик /т/™, где т—2, 3, 4. Например, если/т=1000 Гц, то частоты субгармоник могут равняться 500 Гц (т=2), 330 Гц (т=3), 250 Гц (т=4) и т. д. (Houtgast, 1976). Такой результат трудно объяснить с позиций теории места, поскольку никаких максимумов колебаний на частотах субгармоник нет, Хаутгаст (Houtgast, 1976) считает, что высоты субгармоник возникают и при больших отношениях сигнал/помеха, и при действии тонов, состоящих из многих гармоник (сложных тонов). Но в этом случае высота субгармоники, будучи слабо выраженной, не привлекает достаточного внимания испытуемого, тогда как основная частота сложного тона, независимо от того, присутствует она физически в сложном тоне или нет, выражена гораздо отчетливее. Данный результат свидетельствует также о возможном влиянии громкости звука на весовые коэффициенты, характеризующие высоты основной гармоники и субгармоник: снижение громкости тона повышает веса субгармоник и понижает вес основной частоты. Более полно вопрос о роли субгармоник в восприятии высоты сложных звуков будет рассмотрен ниже.
Количественно высоту звука характеризуют двумя способами: либо частотой тона, имеющего высоту, совпадающую, по оценкам слушателей, с высотой оцениваемого звука, либо методами психофизического шкалирования (Luce, Galanter, 1963; Галунов, 1970). При применении одного из таких методов — метода «деления пополам» (Stevens, Volkman, 1937) — слушателям предъявляли тон фиксированной и переменной частоты и просили их подобрать такую частоту, чтобы высота одного из стимулов оказалась вдвое ниже, 4 чем высота тона с фиксированной частотой. Единицу высоты назвали
Рис. 23. Шкала высоты (по: Zwislocki, 1965).
По оси абсцисс — частота тона, кГц; по оси ординат — высота Р (/), тысячи мел. Сплошная линия и точки получены методом «прямого численного шкалирования», прерывистая линия рассчитана по дифференциальным порогам по высоте.
«мел», причем тону 1000 Гц с уровнем 40 дБ над порогом слышимости приписали высоту 1000 мел.
Шкалы высот для чистых тонов были получены и другими методами (Галунов, 1970). Например, слушателей просили приписать высоте определенное число (прямое численное шкалирование). При надлежащем определении точки отсчета такие оценки оказываются совместимыми с оценками шкалы высот по методу «деления пополам» (Stevens, Volkman, 1937).
Вид функции высоты Р (/) (рис. 23) зависит от многих факторов: применяемой методики измерений — «деление пополам», «прямое численное шкалирование», «уравнивание высотных интервалов» (Harris, 1960), наличия дополнительного тона, отмечающего «нуль» высотной шкалы (Stevens, Volkman, 1937). Почти логарифмический характер частотной зависимости высоты Р (/) можно объяснить на основе теории места.
1.3.3. ТОНАЛЬНОСТЬ ЗВУКА
Кроме приведенного выше определения высоты, которое ставит в соответствие звуку только одно число — высоту в. мелах (одномерная шкала Стивенса), имеется и другое определение, по которому тон должен характеризоваться, кроме собственно высоты,
еще и хроматичностью, или музыкальной тональностью (двумерная шкала). Тональность проявляется, в частности, в субъективном сходстве тонов, отличающихся на одну или несколько октав (Теплов, 1947). Тональность характерна для периодических звуков, тогда как шумовые звуки не имеют этого качества.
Существуют две конкурирующие гипотезы о причинах слухового сходства тонов, отличающихся, например, на октаву (Filling, 1958; Shepard, 1964; Moore, 1972; Pollack, 1978a; Demany, Armand, 1984). В соответствии с первой гипотезой чувство гармоничности музыкального интервала является внутренним генетически обусловленным
Логарифм частоты Рис. 24. Демонстрация цикличности высоты.
А — стандартный (сплошные линии) и тестовый (прерывистые линии) звукоряды из 10 гармонии (по: Shepard, 1964) и аудиограмма человека; Б — один из вариантов звукорядов с постоянными амплитудами гармоник (по: Pollack, 1978а); В — два звукоряда по 6 гармоник в каждом с двумя близко расположенными гармониками (по: Ritsma, 1970).
свойством слуховой системы. По второй гипотезе чувство гармонии музыкальных интервалов приобретается человеком под влиянием «акустической» среды, особенно звуков музыки и гласных звуков речи. В настоящее время психофизические данные говорят в пользу второй гипотезы, однако полной ясности в этом вопросе еще нет. Так, опыты с 3-месячными детьми (Demany, Armand, 1984) показали, что хотя у них имеется различение высоты звуков, отличающихся на октаву, тем не менее чувствительность к частотным сдвигам на октаву была заметно ниже, чем к сдвигам на большие или меньшие интервалы.
