способность слуховой системы человека и других позвоночных локализовать положение источника звука в трех взаимно перпендикулярных плоскостях пространства — горизонтальной, вертикальной и радиальной. Различают пассивную и активную локализацию. В первом случае (основное количество видов позвоночных) локализуется звучащий источник звука. При активной локализации (эхолокации) животное излучает звуковые сигналы (обычно — частые звуковые импульсы); изменение акустических параметров импульсов при их взаимодействии с внешними объектами позволяет локализовать эти объекты. По некоторым данным, слепые люди обладают способностью к эхолокации из-за постоянной тренировки слуховой системы (например, постоянное постукивание палочкой при ходьбе у слепых).
Основные признаки звуковых сигналов, по которым происходит их локализация в горизонтальной плоскости, — это межушные различия стимуляции по времени (фазе тонального сигнала) и по интенсивности. Когда источник звука низкой частоты смещается от средней линии головы, образуется разность времени поступления звуковой волны в периферические отделы правой и левой половин слуховой системы. Эта разность определяется величиной межушного расстояния (интерауральной базой; у человека равной 21 см) и представляет собой признак стороны и степени смещения источника звука от средней линии головы.
Межушные различия стимуляции по времени (максимальная задержка у человека при смещении источника звука к одному уху составляет примерно 0,6 мс) возникают при действии тонов низкой частоты (до 1,5 кГц), при которых длина волны больше межушного расстояния. В этом случае звуковая волна без больших искажений огибает голову наблюдателя, оказывающую экранирующий эффект при более высоких частотах стимула («теневой эффект» головы), что приводит к появлению межушных различий стимуляции по интенсивности.
С. п. — способность воспринимать очень небольшие периоды при межушных различиях стимуляции по времени: порядка 10—20 мкс при стимуляции через два головных телефона (дихотическая стимуляция, отличающаяся от диотической: оба уха стимулируются идентичными звуковыми сигналами) или же это составляет доли градуса в переднем полупериметре головы человека в свободном звуковом поле. Межушные различия по интенсивности при дихотической стимуляции равны примерно 1 дБ.
Локализация источника звука в вертикальной плоскости совершается человеком с большими ошибками, если в звуковом сигнале отсутствуют частоты выше 7 кГц. При наличии таковых погрешность оказывается порядка 4° в вертикальном полупериметре. Установлено, что для локализации источников звука в вертикальной плоскости особенно важна ушная раковина, выполняющая роль акустического фильтра. Когда источник звука перемещается в этой плоскости, в уровне спектра многокомпонентного звукового сигнала возникают вырезки, неодинаково расположенные на частотной оси при разных уровнях колебания звукового источника.
Оценка в радиальной плоскости определяется интенсивностью звука, его тембром. При локализации движущихся звуковых источников выявлена определенная инерция слуховой системы. Время, необходимое для накопления сведений об их сигналах, — 100—150 мс, поэтому дифференциальные пороги по оценке скорости их движения также значительно больше, чем для неподвижного (единицы и десятки градусов).
Ряд феноменов характеризуют и помехоустойчивость слуховой системы при локализации источника звука. Эффект «предшествования» состоит в том, что при нахождении двух источников звука под одинаковыми углами к средней линии головы наблюдателя более ранний воспринимается как единственный при определенных временных интервалах между источниками (эффект «первой волны»), после чего начинают восприниматься два раздельных источника звука.
Благодаря вниманию С. п. позволяет выделить интересующий наблюдателя сигнал (например, голос) из числа множества присутствующих сигналов разной локализации (эффект «коктейльной партии»). При записи фонограммы с помощью нескольких (до 9) микрофонов, расположенных в разных участках звучащей акустической сцены, наблюдатель воспринимает один звуковой образ, имеющий объемное звучание, — это стереофоническое восприятие (см. Слуховая система).
Литература
Альтман Я. А. Локализация движущегося источника звука. Л., 1983.
Альтман Я. А., Бибиков Н. Г., Вартанян И. А. и др. Слуховая система. Л., 1990.