Бинауральный эффект


Бинауральным эффектом называют эф­фект слушания двумя ушами. Он выражается в виде стереоакустического (стереофоничес­кого) эффекта, аналогичного стереоскопичес­кому эффекту зрения, а также заключается в том, что вследствие такого слушания резко повышается точность определения направ­ления прихода звуковых воли.

В обычных условиях слушания человек определяет направление прихода звуковых волн в горизонтальной плоскости с точностью 3-4°.

Если к ушам приставить раструбы (рупоры) с большим расстоянием (базой) между отверстиями раструбов, то точность определения направления прихода звуковых волн повышается пропорционально увеличе­нию расстояния между отверстиями раструбов до тех пор, пока это расстояние не будет близко к половине длины принимаемой зву­ковой волны. Точность определения направле­ния прихода звуковых волн в вертикальной плоскости головы не превышает 20°, такая же точность определения получается при слуша­нии  одним  ухом.

Бинауральный эффект заключается   в  том, что   человек   «ощущает» поперечные размеры источника звука, а так­же его «глубину», то есть размеры источника звука по линии прихода звуковых волн к слушателю. Слушатель на слух легко опре­деляет местонахождение того или иного инструмента в оркестре, «его координаты», т. е. слушание двумя ушами создает акусти­ческую  перспективу.

Если человек слушает одну и ту же пере­дачу от двух одинаковых источников звука, расположенных на равных расстояниях от него, и расстояние между источниками звука значительно меньше расстояния от слушателя (по крайней мере, в 3 ... 5 раз), то при одина­ковом уровне звучания источников звука виртуальный1 источник звука находится на середине между источниками звука. При неодинаковых уровнях звучания виртуаль­ный источник звука смещается в сторону источника звука с более высоким уровнем звучания. Местонахождение виртуального источника звука можно определить по отно­шению интенсивностей, создаваемых источками звука (отношение интенсивностей при­мерно равно отношению расстояния виртуаль­ного источника звука от действительных ис­точников).

1 Виртуальным источником называют кажущийся источник звука, находящийся в направлении, по которому, как это кажется слушателю в отсутствие зрительного восприя­тия,   приходит   воспринимаемый   им   сигнал.

Если человек слушает одну и ту же пере­дачу от источников звука (например, громко­говорителей), находящихся перед ним на разных расстояниях от него (или находящих­ся на одинаковом расстоянии от него, но при этом один из источников воспроизводит сиг­нал с некоторой временной задержкой по отношению к другому источнику), то при равном уровне основного и задержанного сигналов виртуальный источник звука ощу­щается на месте источника звука, излучаю­щего опережающий сигнал, т. е. источник звука, излучающий задержанный сигнал, как бы не существует, хотя его добавление и ощущается в виде повышения гулкости звучания передачи. При временных задерж­ках свыше 50 мс   наличие    запаздывающего сигнала ощущается как появление помехи в виде эха, хотя местонахождение виртуаль­ного источника звука остается на прежнем месте.

Следовательно, опережающий сигнал при одинаковом уровне с задержанным пол­ностью подавляет последний. Если же повы­сить уровень запаздывающего сигнала, то можно добиться того, что оба источника звука будут восприниматься раздельно даже при за­паздывании менее 50 мс.

На рис. 1 дано не­обходимое повышение уровня запаздывающего сигнала в зависимости от временной задерж­ки. По оси ординат дана разность уровней задержанного и основного сигналов. При задержке 15 ... 20 мс задержанный сигнал должен быть повышен по уровню на 11 дБ, чтобы оба источника звука воспринимались раздельно. При временной задержке 50 см достаточна разница между ними в 6 дБ; при задержке свыше 50 мс запаздывающий сигнал ощущается как эхо; при задержке менее 5 мс наблюдается неустойчивый режим: виртуаль­ный источник звука совпадает то с основным источником, то с источником задержанного сигнала.

Рис.   1.   Влияние  запаздывающего  повторе­ния   сигнала    на    локализацию  виртуального источника сигнала

Рис.   1.   Влияние  запаздывающего  повторе­ния   сигнала    на    локализацию  виртуального источника сигнала

Если источники звука имеют резко разли­чающийся тембр, то они могут легче разли­чаться слушателем и возможен их раздель­ный прием даже при равных уровнях интен­сивности сигналов, приходящих от них к слушателю.

Эти свойства используют для создания стереоакустического эффекта и аку­тической перспективы при воспроизведении передач с помощью электроакустических устройств, то есть для стереофонических пере­дач.

© 2008 - 2017 Звук и Слух  Копирование материалов сайта запрещено. Все права на публикуемые материалы принадлежат их правообладателям.