Эффект приоритета - Precedence effect
Эффект предшествования или закон первого волнового фронта - это бинауральный психоакустический эффект. Когда за звуком следует другой звук, разделенный достаточно короткой временной задержкой (ниже порога эха слушателя), слушатели воспринимают одно слуховое событие; его воспринимаемое пространственное положение определяется местоположением первого звука ( фронта первой волны ). Запаздывающий звук также влияет на воспринимаемое местоположение. Однако его эффект подавляется первым звуком.
Эффект Хааса был описан в 1949 году Хельмутом Хаасом в его докторской диссертации. Тезис. Его часто отождествляют с лежащим в основе эффектом приоритета.
История
«Закон первого волнового фронта» был описан и назван в 1948 году Лотаром Кремером .
«Эффект предшествования» был описан и назван в 1949 г. Wallach et al. Они показали, что, когда два идентичных звука представлены в непосредственной близости, они будут слышны как один слитный звук. В их экспериментах слияние происходило, когда задержка между двумя звуками составляла от 1 до 5 мс для щелчков и до 40 мс для более сложных звуков, таких как речь или фортепианная музыка. Когда задержка была больше, второй звук воспринимался как эхо.
Кроме того, Wallach et al. продемонстрировали, что, когда последовательные звуки, исходящие от источников в разных местах, слышались как слитные, видимое местоположение воспринимаемого звука определялось местоположением звука, который достиг ушей первым (т. е. волнового фронта, приходящего первым). Второй приходящий звук оказал лишь очень небольшое (хотя и измеримое) влияние на воспринимаемое местоположение слитого звука. Они обозначили это явление как эффект предшествования и отметили, что он объясняет, почему локализация звука возможна в типичной ситуации, когда звуки отражаются от стен, мебели и т.п., обеспечивая таким образом множественные последовательные стимулы. Они также отметили, что эффект приоритета является важным фактором в восприятии стереофонического звука.
Wallach et al. систематически не меняли интенсивность двух звуков, хотя они цитировали исследования Langmuir et al. что предполагает, что если второй поступающий звук по крайней мере на 15 дБ громче, чем первый, эффект приоритета исчезает.
«Эффект Хааса» заимствован из статьи Гельмута Хааса 1951 года. В 1951 году Хаас исследовал, как влияет на восприятие речи присутствие единственного когерентного звукового отражения . Для создания безэховых условий эксперимент проводился на крыше отдельно стоящего здания. Другой тест проводился в помещении с временем реверберации 1,6 мс. Тестовый сигнал (записанная речь) издавался двумя аналогичными громкоговорителями, расположенными под углом 45 ° влево и вправо на расстоянии 3 м от слушателя.
Хаас обнаружил, что люди локализуют источники звука в направлении первого приходящего звука, несмотря на наличие единственного отражения с другого направления. Воспринимается единичное слуховое событие . Отражение, приходящее позже, чем через 1 мс после прямого звука, увеличивает воспринимаемый уровень и объем (точнее воспринимаемую ширину источника звука). Одиночное отражение, приходящее в течение 5–30 мс, может быть на 10 дБ громче, чем прямой звук, не воспринимаясь как вторичное слуховое событие ( эхо ). Этот промежуток времени зависит от уровня отражения. Если прямой звук исходит с того же направления, к которому смотрит слушатель, направление отражения не оказывает существенного влияния на результаты. Отражение с ослабленными более высокими частотами увеличивает временной интервал, в течение которого действует подавление эха . Увеличенное время реверберации в помещении также увеличивает временной интервал подавления эха.
Внешность
Эффект приоритета появляется, если последующие волновые фронты прибывают между 2 мс и примерно на 50 мс позже, чем фронт первой волны. Этот диапазон зависит от сигнала. Для речи эффект приоритета исчезает для задержек более 50 мс, но для музыки эффект приоритета может также появляться для задержек около 100 мс.
В экспериментах с задержкой и опережением с двумя щелчками мыши эффекты локализации включают аспекты суммирования локализации , доминирования локализации и подавления дискриминации задержки . Последние два обычно считаются аспектами эффекта приоритета:
- Локализация суммирования: при задержках менее 2 мс слушатели воспринимают только один звук; его направление находится между местоположениями опережающего и запаздывающего звуков. Приложение для суммирования локализации - это интенсивная стереофония , когда два динамика излучают один и тот же сигнал с разными уровнями , что приводит к локализованному направлению звука между обоими динамиками. Локализованное направление зависит от разницы уровней между громкоговорителями.
- Доминирование локализации: при задержках от 2 до 5 мс слушатели также воспринимают один звук; его расположение определяется расположением ведущего звука.
- Подавление распознавания запаздывания: при коротких задержках слушатели менее способны различать местоположение запаздывающего звука.
При задержках более 50 мс (для речи) или около 100 мс (для музыки) задержанный звук воспринимается как эхо первого приходящего звука. Оба направления звука локализованы правильно. Время задержки для восприятия эхо-сигналов зависит от характеристик сигнала. Для сигналов с импульсными характеристиками эхо воспринимается при задержках более 50 мс. Для сигналов с почти постоянной амплитудой порог эхо-сигнала может быть увеличен до разницы во времени от 1 до 2 секунд.
Особым проявлением эффекта приоритета является эффект Хааса. Хаас показал, что эффект приоритета появляется даже в том случае, если уровень задержанного звука до 10 дБ выше уровня фронта первой волны. В этом случае диапазон задержек, в которых работает эффект приоритета, сокращается до задержек от 10 до 30 мс.
Приложения
Эффект приоритета важен для слуха в закрытых помещениях. С помощью этого эффекта остается возможным определить направление источника звука (например, направление динамика) даже при наличии отражений от стен .
Системы звукоусиления
Результаты Haas' может быть применен к звукоусилительной системы и общедоступный адрес системы. Сигнал для громкоговорителей, расположенных на удалении от сцены, может быть задержан электронным способом на величину, равную времени, которое требуется звуку, чтобы пройти по воздуху от сцены до удаленного места, плюс примерно 10-20 миллисекунд и воспроизводиться на уровне до На 10 дБ громче звука, исходящего от сцены. Первое появление звука от источника на сцене определяет воспринимаемую локализацию, тогда как немного более поздний звук из динамиков с задержкой просто увеличивает воспринимаемый уровень звука, не влияя отрицательно на локализацию. В этой конфигурации слушатель будет локализовать весь звук в направлении прямого звука, но он получит выгоду от более высокого уровня звука, который был усилен громкоговорителями.
Извлечение атмосферы
Эффект приоритета можно использовать для улучшения восприятия атмосферы во время воспроизведения стереозаписей. Если два динамика расположены слева и справа от слушателя (в дополнение к основным динамикам) и на них подается программный материал с задержкой на 10-20 миллисекунд, компоненты окружения со случайной фазой в звуке станут достаточно декоррелированными, чтобы они не может быть локализован. Это эффективно извлекает существующее окружение записи, оставляя при этом «прямые» звуки переднего плана, которые по-прежнему исходят спереди.
Многоканальное декодирование звука
Эффект был учтен и использован в психоакустике декодера Fosgate Tate 101A SQ, разработанного Джимом Фосгейтом в консультации с Питером Шейбером и Мартином Уиллкоксом , чтобы добиться гораздо лучшей пространственности и направленности в матричном декодировании 4-2-4 ( SQ квадрофонический ) аудио.
Кикер Haas
Многие старше Lede ( «живой конец, тупик») БСТЯТ конструкции признаков , так называемые «Haas трамплинов» - светоотражающие панели , размещенные на заднем создавать зеркальные отражения , которые думали , чтобы обеспечить более широкую зону стерео прослушивания или повысить разборчивость. Однако то, что полезно для одного типа звука, вредит другим, поэтому кикеры Haas, такие как компрессионные потолки , больше не часто встречаются в диспетчерских.
Смотрите также
Рекомендации
дальнейшее чтение
- Флойд Тул «Воспроизведение звука», Focal Press (25 июля 2008 г.), глава 6
- Блауэрт "Пространственный слух - переработанное издание: Психофизика локализации звука человека", MIT Press; Rev Sub edition (2 октября 1996 г.)
- Литовский и др. (1999), "Эффект предшествования" J. Acoustic. Soc. Am., Vol. 106, № 4