Восприятие акустических сигналов

ВОСПРИЯТИЕ АКУСТИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ [c.23]

Справочник по акустике содержит основные сведения и материалы по звуковым колебаниям, восприятию звука, акустическим сигналам и их обработке, электроакустической аппаратуре, звукоусилению и озвучению, записи и воспроизведению звука, акустике помещений, включая радио- и телестудии, акустическим измерениям, звукопоглощающим и звукоизоляционным материалам и конструкциям. Приведены формулы, графики, таблицы и примеры расчета. [c.2]

Акустические сигналы, распространяющиеся во внешней среде, воспринимаются мозгом в результате ряда преобразований производимых на различных уровнях слуховой системы. Характерным для этого процесса является то, что входной акустический сигнал вначале разлагается на некоторые спектрально-временные компоненты, кодируется в виде многоканальных импульсных последовательностей, и такое описание, получаемое на уровне волокон слухового нерва, затем используется в дальнейших описаниях сигналов высшими центрами слуховой системы в процессе восприятия. [c.156]

Избирательность поведения при восприятии животным акустических сигналов предусматривает определение их смысла как конечной цели процесса распознавания. [c.593]

Применительно к анализу сложных акустических сигналов, представляющих собой последовательности определенных элементов, необходимо отметить следующее. При восприятии слушающий на основании своего опыта строит гипотезы о вероятности тех или иных сигналов и производит сверку поступающей информации со своей гипотезой. Данный механизм позволяет осуществлять распознавание при недостатке информации. Очевидно, что недостаток информации является характерной особенностью прослушивания сигналов в шуме. Частным проявлением работы такого механизма можно считать способность восстановления целого по части, проявляющуюся, например, в так называемой иллюзии восстановления пропущенной фонемы, т. е. в возможности восприятия фонемы, отсутствующей в слове. Механизм вероятностного прогнозирования позволяет пропускать отдельные ступени обработки. Это способствует ускорению процесса обработки информации, который в помехах существенно замедляется. Прямое доказательство работы этого механизма в шу- [c.596]

В естественных условиях при восприятии акустических, особенно коммуникационных, сигналов решение проблемы помехоустойчивости в определенной степени достигается также благодаря использованию дублирующей информации по каналам связи других модальностей. Например, участие зрительного канала при восприятии сигнала в шуме увеличивается. Вклад зрительного канала при восприятии речи в шуме зависит от объема словаря предъявляемых слов и отношения сигнал/шум чем меньше словарь и отношение сигнал/ шум, тем больше этот вклад. [c.600]

Тон и тембр. Пространственная локализация звуковых колебаний различной частоты на разных участках основной мембраны внутреннего уха (см. рис. 2.3,а) предполагает независимость возбуждения одной ее точки от другой и возможность одновременного возбуждения акустическими сигналами различных частот. Гармоническое звуковое колебание некоторой частоты в восприятии характеризуется понятием тон. Разрешающая способность различения слухом соседних частот относительно друг друга в пределах слышимого диапазона частот (от 16. .. 20 Гц до 20 кГц) не- [c.23]

Система децибел широко применяется в подводных электроакустических измерениях. Это объясняется рядом причин. Они уходят своими корнями в традицию и историю акустики, в частности в область физиологии. Ухо человека приблизительно одинаково ощущает разницу в громкости звука как между 1 и 10 единицами, так и между 10 и 100 единицами. Это означает, что ухо является логарифмическим детектором. Следовательно, использование логарифмической шкалы или измерительной системы, подобной шкале децибел, весьма целесообразно. Слуховое восприятие человека и акустические явления вообще характеризуются чрезвычайно широкими пределами изменения амплитуды сигнала — порядка 10 . По этой причине логарифмическая шкала также является удобным масштабом измерений. Наконец, в подводных электроакустических измерениях и во многих других областях акустики и техники связи больший интерес представляют отношения сигналов, чем их абсолютные значения. Децибелы в этом случае являются удобной единицей измерения отношений. [c.18]

Подход к слуховой системе как к возникшему в процессе-эволюции специализированному приемнику и анализатору звуковых волн, конечная задача которых состоит в восприятии малых акустических энергий и в выделении биологически значимых сигналов (Вартанян, 1979 глава 8 настоящего руководства), позволяет рассмотреть основные компоненты системы акустической коммуникации с позиций биоакустики (рис. 228). При этом учитываются лишь основные черты слухового восприятия как специфического, активного процесса, направленного на опознание адекватного сигнала биологического происхождения — непременной основы приспособительного поведения животных (Вартанян, 1982, 1986). Особое внимание уделяется при таком подходе объективному изучению биоакустических сигналов как начального звена линии акустической связи (Вартанян, 1981) в сочетании с выявлением механизмов их генерации и связи этих механизмов со слуховым анализом биоакустических сигналов. [c.575]

Перейдем к наиболее сложно организованному способу коммуникации и выражения эмоциональных и мыслительных процессов — звуковой речи. В речи имеется несколько уровней признаков (акустический, фонемный, морфологический, смысловой), тесно взаимодействующих друг с другом в процессе восприятия. Внутри каждого уровня существует своя иерархия признаков, в соответствии с которой система может принимать решение о сигнале при выделении лишь одного признака, если этот признак является главным. Очевидно, что иерархия признаков должна способствовать обеспечению помехоустойчивости (Штерн, 1980, 1981). [c.596]

Несмотря на наличие самых разнообразных помех на всех уровнях системы обработки акустической информации, в реальных условиях организмы довольно успешно справляются с задачей выделения полезного сигнала, последующего его анализа и выбора адекватной формы поведения. Можно думать, что в процессе эволюции сформировался целый ряд процедур и механизмов, обеспечивающих восприятие биологически важных сигналов в помехах. [c.597]

Выделение наиболее информативных для слуховой системы человека компонент пространственно-временной структуры реальных музыкальных и речевых сигналов, минимизация искажений сигнала в АС до подпороговых уровней и создание на базе установленных порогов восприятия искажений критериев оценки объективных параметров акустических систем, коррелирующих с субъективно воспринимаемым качеством звучания. [c.161]

Восприятие неправильного следования иглы на слух выражается в изменении тембра в условиях порога неправильного следования, когда вышеупомянутые сигналы воспроизводятся акустической системой. [c.257]

Динамические диапазоны отдельных типов акустических музыкальных и речевых сигналов, измеренные с помощью приборов, показания которых соответствуют слуховому восприятию уровня громкости (при этом /и = 60 мс), составляют в среднем 60 дБ для симфонического оркестра 35 дБ для эстрадной музыки 20 дБ для джаз-оркестра 47 дБ для хора 35 дБ для солистов-вокалистов 25 дБ для речи диктора. При воспроизведении речи максимальный акустический уровень 80... 86 дБ, а при воспроизведении музыкальных сигналов доходит до 90... 100 дБ. Оркестр создает предельно большие звуковые давления (до 40 Па), но вероятность их возникновения и длительность непрерывного существования ничтожно малы. Среднее звуковое давление, создаваемое оркестром на расстоянии 4 м от эстрады, 0,5.. 0,7 Па а создаваемое оратором на расстоянии 1 м 0,1 Па. [c.50]

ПРИЕМНИКИ ЗВУКА — акустич. приборы д,1я восприятия звуковых сигналов и преобразования ах с целью измерения, передачи, воспроизведения, еа-писи или анализа. Наиболее распространены П. з., преобразующие акустич. сигналы в электрические (см. Электроакустические, преобразователи). К ним относятся применяемые в воздухе микрофоны, в воде — гидрофоны, в грунте — геофоны. Важнейшие характеристики таких П. 3. чувствительность, представляющая отношение электрич. сигнала (напряжения, тока) к акустическому (напр., звуковому давлению) частотная характеристика собственное электрнч. сопротивление. По условиям приема звука различают точечные П. з., приемники градиента, П. з. больших размеров и зонды акустические. [c.198]

У летучих мышей, как и у других млекопитающих, анализ направления прихода акустических сигналов основан на их бинаураль-яом восприятии. Однако конкретное значение последнего для пространственного слуха у разных видов различно и связано с особен- [c.460]

В связи с этим необходимо подчеркнуть, что если маскировка акустических сигналов обусловлена прежде всего процессами на периферии слуховой системы, то освобождение от маскировки, определяющее помехоустойчивость восприятия, преимущественно связано с центральными процессами. Именна в центральных отделах слуховой системы и различных структурах мозга реализуется бинауральное взаимодействие и латеральное торможение, производится выбор оптимальной стратегии обработки, осуществляется параллельная обработка сигналов различными способами, происходит обучение, формируется программа поведения организма в целом, направленная на выделение и последующее распознавание биологически важных сигналов. Эволюция системы акустической коммуникации, включающей системы звуковосприятия и звуковоспроизведения, в том числе и речь человека, в значительной степени определялась задачей обеспечения помехоустойчивости и происходила по трем путям усложнения структуры коммуникационных сигналов, развития процедур их обработки и оптимизации выбора программы реакции. [c.595]

Моторная деятельность, вызванная акустическим раздражением, будучи выражением принятия решения и одновременно положительным подкреплением в определенных условиях, может стать помехой восприятию. При рассмотрении восприятия звуковой речи такой постоянной помехой является воспроизведение речи одновременно с прослушиванием акустических сигналов, требующих обнаружения и идентификации. Механизмы настройки слуха и речи в процессе одновременного использования почти неизвестны. Особый случай представляет собой патология различных отделов слуховой системы — как дорецепторного, так и рецепторного аппаратов. Патология как модель сенсорной недостаточности является также вариантом помехи восприятия, требующей специальной коррекции. Некоторые виды патологии сопровождаются резким ухудшением восприятия сигнала в шуме и таким уменьшением соотношения сигнал/шум, что коррекция недостатка становится весьма затруднительной, а иногда и безуспешной. По-видимому, изучение помехоустойчивости слуха при разных формах патологии не только будет способствовать развитию методов протезирования, но и поможет вскрыть важнейшие физиологические причины и механизмы обеспечения помехоустойчивости. [c.600]

ПРИЕМНИКИ ЗВУКА, акустич. приборы для восприятия звуковых сигналов и преобразования их с целью измерения, передачи, воспроизведения, записи или анализа. Наиболее распространены П. з., преобразующие акустич. сигналы в электрические (см. Электроакустический преобразователь). К ним относятся применяемые в воздухе микрофоны, в воде гидрофоны, в грунте геофоны. Важнейшие хар-ки таких П. з. чувствительность — отношение электрич. сигнала к акустическому (напр., отношение амплитуды электрич. напряжения к амплитуде звукового давления) частотная хар-ка (зависимость чувствительности от частоты) собственное электрич. сопротивление направленность. [c.585]

Большую часть информации об окружающем мире (порядка 90%) человек получает с помощью трения. Сравнивая зрение с другими источниками информации, можно установить следуюгцее. Посредством слуха человек воспринимает акустическую (звуковую) информацию, однако скорость, с которой могут восприниматься звуковые сигналы, на много порядков меньше скорости восприятия света. Совсем низкой по сравнению со зрением и слухом является скорость восприятия информации посредством органов осязания и обоняния. Поэтому наш человеческий мозг упорядочивает информацию о вненгггем мире и в первую очередь при помощи зрительных представлений. Не случайно народная мудрость гласит лучше один раз увидеть, чем десять раз углы-тять [c.4]

Электроакустическая аппаратура, как правило, имеет неравномерные частотные характеристики с резкими пиками и провалами. Для правильной оценки слухового восприятия эти характеристики следует сглаживать. Далее, при измерениях в помещениях и даже в реверберационной камере вносится погрешность в результаты, вызываемая неравномерностью распределения плотности энергии в помещении и зависимостью плотности энергии от частоты. Во избежание этого при акустических измерениях применяют специальные сигналы, например, воющий тон и шумовой сигнал. Воющий тон представляет собой частотномодулированный сигнал. Обычные его параметры девиация — 50 Гц, частота изменений — 5—10 раз в секунду. Шумовой сигнал применяют только флуктуационного вида с различной формой спектра. Применяют белый шум (одинаковая плотность спектра во всем диапазоне измерений), розовый шум (плотность спектра уменьшается к высоким частотам с крутизной 3 дБ/окт) и речевой шум (плотность спектра в зависимости от частоты изменяется соответственно форме среднего спектра речи) (см. рис. 3.2). Для измерений с шумом пользуются или всем спектром или выделяют из него полосы, когда надо проводить измерения частотных зависимостей. Полосы берут шириной в треть октавы, полоктавы или октавные в зависимости от необходимой точности измерений. [c.246]

В связи с проблемой видоспецифического слухового восприятия необходимо отметить, что слуховая система каждого представителя животного мира, а особенно у птиц и млекопитающих, должна обеспечивать биологически целесообразное поведение в звуковой среде, акустические свойства которой значительно многообразнее, нежели акустические свойства биоакустических сигналов. С этой позиции понятны факты, свидетельствующие о том, что наряду со специализацией нейронов высших отделов наблюдается дублирование на каж- [c.559]

Не случайно, по-видимому, что даже соответствие опти-мумов диапазонов излучаемых и слышимых частот животными одного класса весьма приблизительное и является частным случаем более закономерного явления. Оно выражается в том, что диапазон частотного восприятия значительно шире, чем диапазон продуцируемых данным животным звуковых сигналов. Даже оптимальные частоты слышимости не всегда соответствуют энергетическим максимумам голоса. И чем выше стоит животное на филогенетической лестнице, тем ярче проявляется несоответствие частотных полос слуха и голоса, подтверждением чему служит соотношение слуха и голоса человека. Эта дискорреляция имеет, очевидно, большое биологическое значение, поскольку расширяет возможности акустической ориентации в окружаюш ей среде и соответственно выработку приспособительного поведения. Не исключено, что более широкий частотный диапазон аудиограммы по сравнению с частотным диапазоном голоса является именно тем запасом, на основе которого происходит обучение (Вартанян, 1986). [c.560]

Словарь целостных эталонов должен иметь ассоциативную организацию, базирующуюся на наличии ограниченных связей между сигналами. Эти связи устанавливаются по семантической близости, акустическому сходству, частоте сочетаемости и др. Поиск в словаре осуществляется на основе принципа вероятностного прогнозирования. Четкие правила обработки при этом отсутствуют. Целостный способ обработки при восприятии речи имеет определенные ограничения, связанные с ограничениями объема словаря целостных эталонов. Однако этот способ может быть очень эффективным при распознавании в потоке речи наиболее часто встречающихся слов в условиях шума, поскольку является более быстродействующим, чем в случае сложной иерархии при посегментном декодировании. Благодаря вероятностному прогнозированию наиболее высокочастотных слов сужается поле поиска не только целостных, но и сегментных эталонов при распознавании остальных элементов высказывания. Вопрос [c.599]

Чувство самолета и скорости полета не является каким-то особым свойством, присущим только отдельным людям. Это результат подсознательного анализа летчиком второстепенных сигналов о режиме полета, получаемых органами чувств. По этим сигналам он способен достаточно точно представить себе состояние самолета, не глядя на приборы. Такими сигналами могут служить акустический шум, вестибулярные ощущения в сочетании со зрительными, вибрации (например, аэродинамическая тряска при выходе на большие углы атаки), восприятие состояния самолета через рычаги управления и др. Роль сигналов в формировании у летчика чувства самолета различна. С этой точки зрения сигналы, несупи1е информацию, можно оценить в двух взаимосвязанных аспектах. Оди11 из них — позволяет ли данный сигнал дать летчику достоверную информацию о протекаемом процессе, а если позволяет, то насколько полно. Второй аспект — насколько точно данное ощущение способно сформировать у летчика представление о происходящем процессе. [c.399]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...