"Dźwięk i jego percepcja"

Identyfikator Librowy: 201902

Spis treści

Przedmowa do drugiego wydania 14

Wstęp 16

Wprowadzenie 18

Wykaz symboli 22

Część pierwsza 28

FIZYCZNE PODSTAWY DŹWIĘKU 28

1. Ogólna charakterystyka dźwięku 30

1.1. Mechanizm powstawania dźwięku 31

1.2. Równanie fali akustycznej 33

1.3. Fala sinusoidalna 39

1.4. Natężenie fali akustycznej 44

1.5. Decybele, dodawanie sygnałów i ich poziomów 48

Literatura 56

2. Rozchodzenie się fali akustycznej 58

2.1. Impedancja 58

2.2. Odbicie, pochłanianie i ugięcie fal akustycznych 63

2.3. Drgania układu oraz zjawisko rezonansu 68

2.4. Rozchodzenie się fali akustycznej w rurze 71

2.5. Dudnienia 74

2.6. Modulacja amplitudy 80

2.7. Modulacja częstotliwości 85

2.7.1. Modulacja wąskopasmowa 87

2.7.2. Modulacja szerokopasmowa 88

2.8. Modulacja mieszana 91

2.9. Zniekształcenia nieliniowe 93

2.9.1. Zniekształcenia harmoniczne 93

2.9.2. Zniekształcenia intermodulacyjne 97

Literatura 99

3. Analiza widmowa dźwięku 100

3.1. Analiza widmowa sygnałów okresowych 101

3.1.1. Szereg Fouriera 101

3.1.2. Dyskretna postać szeregu Fouriera 104

3.1.3. Widmo amplitudy i mocy przebiegu okresowego 104

3.2. Analiza widmowa przebiegów nieokresowych 106

3.2.1. Przekształcenie (całka) Fouriera 106

3.2.2. Dyskretna postać przekształcenia Fouriera 108

3.2.3. Widmo gęstości amplitudy, energii i mocy przebiegu nieokresowego 109

3.3. Całka Fouriera w odniesieniu do sygnałów realnie istniejących 111

3.3.1. Widmo ewolucyjne, chwilowe i średnie 113

3.4. Stacjonarność i ergodyczność sygnału w sensie widmowym 116

3.5. Zasada nieoznaczoności 118

3.6. Szybkie przekształcenie Fouriera (metoda FFT) 120

3.7. Parametryczna analiza widmowa 124

Literatura 127

4. Filtrowanie i przetwarzanie sygnałów 130

4.1. Określenie częstotliwości dźwięku 130

4.2. Filtrowanie sygnału 134

4.2.1. Rodzaje filtrów elektrycznych i ich właściwości 135

4.2.2. Filtry pierwszego rzędu 137

4.2.3. Odpowiedź impulsowa filtru 139

4.2.4. Filtracja cyfrowa 142

4.3. Zasady przetwarzania cyfrowego sygnałów 146

4.3.1. Próbkowanie sygnału 150

4.3.2. Kwantowanie sygnału 155

Literatura 161

Część druga 164

PERCEPCJA DŹWIĘKU 164

5. Budowa i funkcjonowanie układu słuchowego 170

5.1. Ucho zewnętrzne, środkowe i wewnętrzne 171

5.1.1. Budowa i funkcja ucha zewnętrznego 172

5.1.2. Budowa i funkcja ucha środkowego 175

5.1.3. Budowa i funkcja ucha wewnętrznego 183

5.1.4. Drgania błony podstawnej 190

5.2. Układ nerwowy narządu słuchu 196

5.2.1. Komórka nerwowa i jej funkcja 196

5.2.2. Komórki słuchowe, ich połączenia i funkcje 211

5.2.3. Wyładowania neuronu w funkcji poziomu ciśnienia akustycznego 215

5.2.4. Synchroniczność fazowa 216

5.2.5. Supresja dwutonowa 218

5.3. Centralny słuchowy układ nerwowy 219

5.3.1. Drogi nerwowe wyższych pięter układu słuchowego 220

5.3.2. Czynność neuronów w polu słuchowym kory mózgu 226

5.3.3. Słuchowe potencjały wywołane 229

5.4. Poglądy dotyczące procesów słyszenia i kodowania dźwięku 234

5.5. Zniekształcenia nieliniowe układu słuchowego 238

5.6. Emisja otoakustyczna 243

5.6.1. Emisja otoakustyczna spontaniczna (SOAE) 244

5.6.2. Emisje otoakustyczne wywołane (EOAE) 248

5.6.3. Ślimakowe pochodzenie emisji otoakustycznej 255

5.6.4. Czynniki determinujące rejestrację emisji otoakustycznej 257

Literatura 261

6. Percepcja dźwięku w dziedzinie amplitudy 274

6.1. Próg słyszalności 274

6.2. Głośność dźwięku 279

6.2.1. Krzywe równej głośności 279

6.2.2. Skalowanie głośności 281

6.2.3. Wpływ parametrów widmowych i czasowych dźwięku na głośność 287

6.3. Dyskryminacja zmian natężenia dźwięku 290

6.3.1. Prawo Webera 290

6.3.2. Progi dyskryminacji zmian natężenia dźwięku 291

6.3.3. Dyskryminacja obwiedni widma 297

6.4. Maskowanie dźwięku 298

6.4.1. Rodzaje maskowania 298

6.4.2. Maskowanie równoczesne i nierównoczesne 302

6.4.3. Maskowanie dźwięku o zmiennej obwiedni 309

6.5. Pasmo krytyczne 314

6.6. Filtry słuchowe 318

6.6.1. Filtry słuchowe wyznaczane metodą Pattersona 320

6.6.2. Psychofizyczne krzywe strojenia 326

Literatura 327

7. Percepcja dźwięku w dziedzinie częstotliwości 336

7.1. Percepcja wysokości tonu 336

7.1.1. Wysokość tonu 336

7.1.2. Dyskryminacja częstotliwości tonów 341

7.1.3. Teorie percepcji wysokości tonów 345

7.2. Percepcja wysokości dźwięków złożonych 346

7.2.1. Wysokość rezydualna 347

7.2.2. Zależność wysokości rezydualnej od struktury widmowo-czasowej sygnału 350

7.2.3. Percepcja wysokości w przypadku dudnień 354

7.2.4. Modele percepcji wysokości rezydualnej 356

7.3. Percepcja wysokości dźwięków muzycznych 357

7.3.1. Wysokość, interwały oraz skale muzyczne 357

7.3.2. Słuch absolutny i relatywny 362

7.4. Percepcja barwy dźwięku 364

7.4.1. Czym jest barwa dźwięku? 364

7.4.2. Metody oceny barwy dźwięku 366

7.4.3. Inne cechy wrażenia słuchowego związane z barwą 368

Literatura 369

8. Percepcja dźwięku w dziedzinie czasu 376

8.1. Rozdzielczość czasowa układu słuchowego 376

8.1.1. Detekcja przerwy czasowej 377

8.1.2. Dyskryminacja kolejności czasowej sygnałów 381

8.1.3. Dyskryminacja czasu trwania sygnału 382

8.1.4. Detekcja asynchroniczności czasowej składowych spektralnych 384

8.1.5. Funkcja czasowa przeniesienia modulacji 384

8.1.6. Modele rozdzielczości czasowej 386

8.2. Sumowanie czasowe 388

8.2.1. Detekcja i dyskryminacja w aspekcie sumowania czasowego 389

8.2.2. Modele sumowania czasowego 391

Literatura 392

9. Percepcja binauralna (dwuuszna) 396

9.1. Lokalizacja źródła dźwięku 397

9.1.1. Lokalizacja w płaszczyźnie horyzontalnej (poziomej) 397

9.1.2. Lokalizacja w płaszczyźnie środkowej (pionowej) 403

9.1.3. Ocena słuchowa odległości od źródła 404

9.1.4. Lokalizacja źródła w przestrzeni zamkniętej 406

9.1.5. Percepcja ruchu źródła dźwięku 407

9.2. Lateralizacja dźwięku 410

9.2.1. Lateralizacja w zależności od międzyusznej różnicy czasu i natężenia dźwięku 410

9.2.2. Progi międzyusznej różnicy czasu i natężenia dźwięku 412

9.2.3. Fuzja i dudnienia binauralne 414

9.2.4. Adaptacja binauralna i rozmycie obrazu dźwiękowego 415

9.3. Binauralna różnica poziomu maskowania 417

9.4. Binauralna percepcja dźwięków zmodulowanych 421

9.4.1. Binauralna percepcja dźwięków AM 421

9.4.2. Binauralna percepcja dźwięków FM 423

9.5. Modele percepcji binauralnej 425

9.5.1. Modele związane z detekcją binauralną 426

9.5.2. Modele oparte na mechanizmie kroskorelacji 428

Literatura 432

10. Percepcja dźwięków mowy 440

10.1. Wytwarzanie dźwięków mowy i ich struktura widmowa 442

10.2. Specyfika percepcji dźwięków mowy 445

10.3. Znaczenie zmian częstotliwości i amplitudy 448

10.4. Percepcja kategorialna 449

10.5. Dychotyczna prezentacja i percepcja dźwięków mowy 450

10.6. Zagadnienie wyrazistości i zrozumiałości mowy 453

10.7. Modele percepcji dźwięków mowy 459

Literatura 461

11. Percepcja obiektów słuchowych 466

11.1. Identyfikacja i segregacja obiektów słuchowych 467

11.2. Percepcja sekwencji czasowej dźwięków 471

11.3. Zasady organizacji percepcji słuchowej 472

11.4. Interakcje zmysłu słuchu z innymi modalnościami sensorycznymi 474

Literatura 478

12. Percepcja dźwięku w przypadku zaburzeń słuchu 482

12.1. Zaburzenia słuchu związane z wpływem niektórych czynników 484

12.1.1. Patologiczne narastanie głośności 484

12.1.2. Rozdzielczość częstotliwościowa 485

12.1.3. Zaburzenia słuchu związane z działaniem hałasu 487

12.1.4. Zaburzenia słuchu związane z wiekiem 493

12.1.5. Zaburzenia słuchu spowodowane lekami 494

12.1.6. Martwe obszary ślimaka 496

12.1.7. Neuropatia słuchowa 496

12.1.8. Zaburzenia procesów przetwarzania słuchowego (APD) 498

12.1.9. Inne postacie zaburzeń słuchu 502

12.2. Szumy uszne 505

12.3. Metody badań zaburzeń słuchu 511

12.3.1. Wstępne metody badań 511

12.3.2. Metody audiometryczne 513

12.3.3. Metody obiektywne badania słuchu 532

12.3.4. Badania przesiewowe słuchu 541

12.4. Percepcja dźwięku wspomagana aparatem słuchowym 543

12.4.1. Budowa i rodzaje aparatów słuchowych 544

12.4.2. Miernictwo aparatów słuchowych 549

12.4.3. Stosowanie i dopasowanie aparatów słuchowych 550

12.5. Rola implantów słuchowych w percepcji dźwięku 555

12.5.1. Implanty ślimakowe 555

12.5.2. Implanty kostne i implanty ucha środkowego 560

Literatura 562

13. Metody badań psychoakustycznych 578

13.1. Próg percepcji 578

13.2. Metody klasyczne 579

13.2.1. Metoda stałych bodźców 580

13.2.2. Metoda granic 583

13.2.3. Metoda dostrajania 584

13.3. Teoria detekcji sygnału 585

13.4. Metody oparte na teorii detekcji sygnału 592

13.4.1. Metoda tak – nie 592

13.4.2. Metoda alternatywnego wymuszonego wyboru 593

13.5. Procedury adaptacyjne 594

13.6. Metody skalowania 600

13.7. Sygnały w eksperymentach psychoakustycznych 602

13.8. Błędy i niepewności pomiarowe 606

Literatura 616

14. Psychoakustyka w zastosowaniach 618

14.1. Psychoakustyka i audiologia 618

14.2. Psychoakustyka i elektroakustyka 621

14.3. Psychoakustyka i akustyka pomieszczeń 624

14.4. Psychoakustyka i przetwarzanie cyfrowe dźwięku 627

14.5. Psychoakustyka i akustyka muzyczna oraz mowy 630

14.6. Psychoakustyka i terapia dźwiękowa 632

14.7. Psychoakustyka, akustyka środowiska i ekologia 636

14.8. Inne zastosowania psychoakustyki 638

Literatura 643

Indeks rzeczowy 648

Summary (streszczenie w języku angielskim) 656

Contents (spis treści w języku angielskim) 658