"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