Кия спектра новая цена: KIA Spectra — обзор, цены, видео, технические характеристики КИА Спектра

Содержание

Ремонт киа Spectra цена

РаботаЦена
Снять двигатель / поставить двигательот 9700р.
Снять двигательот 4800р.
Заменить и поставить двигательот 6800р.
Ремонт двигателяот 14800р.
Переборка двигателяот 9700р.
Замена головки блока цилиндров (ГБЦ)от 4200р.
Замена прокладки ГБЦот 4200р.
Замена сальника распределительного валаот 1000р.
Замена прокладки клапанной крышкиот 300р.
Замена маслосъемных колпачков клапанов на снятой ГБЦот 2200р.
Замена клапановот 2700р.
Замена впускных клапановот 2300р.
Замена выпускных клапановот 2300р.
Замена направляющих клапановот 2700р.
Замена седла клапанаот 2700р.
Опрессовка ГБЦот 1000р.
Шлифовка плоскости головки блока цилиндровот 900р.
Замена переднего сальника коленчатого вала (кв)от 1000р.
Замена заднего сальника коленчатого вала (кв)от 600р.
Замена свечей зажигания бензинового двигателяот 600р.
Замена ремня ГРМот 3300р.
Замена приводного ремняот 700р.
Замена опоры двигателя (двс)от 1000р.
Замена прокладки впускного коллектораот 1000р.
Замена дроссельной заслонкиот 600р.
Замена прокладки выпускного коллектораот 1000р.
Замена турбины бензинового / дизельного двигателяот 2300р.
Замена маховикаот 4700р.
Замена двух массового маховикаот 6700р.
Замена водяной помпы системы охлаждения двигателяот 4300р.
Замена радиатора охлаждения двигателяот 1500р.
Диагностика двигателяот 600р.
Замена прокладки поддона двигателяот 2300р.
Замена поддона двигателяот 2300р.
Замена цепи ГРМ без снятия ДВСот 6800р.
Ремонт поддона картера двигателяот 1000р.
Замена дизельного двигателя — снять / поставить двигательот 9800р.
Замена дизельного двигателя — снять дизельный двигательот 5800р.
Замена дизельного двигателя — поставить дизельный двигательот 7700р.
Дизельный двигатель — снять / поставить двигательот 9800р.
Замена цепи ГРМ дизельного двигателя без снятия ДВСот 11800р.
Замена ремня ГРМ дизельного двигателя без снятия ДВСот 6900р.
Диагностика дизельного двигателяот 1100р.
Ремонт головки блока цилиндров гбц бензинового двигателяот 2400р.
Ремонт дизельного двигателяот 19500р.
Ремонт головки блока цилиндров гбц дизельного двигателяот 4850р.

АТМ Групп - корейские станки Hyundai WIA. Эксклюзивный представитель

Москва

МоскваСанкт-ПетербургЕкатеринбургТольятти

Головной офис:

141006, Московская область, г. Мытищи, Волковское шоссе, вл. 5А, строение 1

Тел.: +7 (498) 505-00-55

email: [email protected]

Офис:

195267, г. Санкт-Петербург, ул. Ушинского, д. 2, корпус 1, офис 17Н

Бычков Сергей Руфович

тел.: +7 (812) 456-70-47
моб.: +7 (921) 955-69-81

Офис:

620075, г. Екатеринбург, ул. Мамина-Сибиряка, д. 145, офис 391

Вяткин Сергей Юрьевич

тел/факс: +7 (343) 350-95-70
моб.: +7 (922) 0-345-002

Офис:

445057, Самарская обл., г. Тольятти, ул. Юбилейная, д. 40, офис 1805 (МТДЦ «Вега»)

Тюрин Леонид Валериевич

тел/факс: +7 (8482) 73-57-30
моб.: +7 (927) 268-90-33

Обратная связь

Замена и ремонт автостекол в Москве

Автомобильные стекла подвергаются интенсивному воздействию внешней среды в процессе эксплуатации. При движении на скорости попадание даже мелкого камня чревато образованием сколов или трещин. Это негативно сказывается на обзоре, уровне безопасности и функциональности автомобиля. Сеть установочных центров AG Experts выполняет ремонт и замену автомобильных стекол на моделях отечественного и иностранного производства, гарантируя заказчику лучшее качество по доступной цене.

Замена и ремонт автостекол

Замена автомобильных стекол одна из основных услуг в наших специализированных центрах. Обратившись к нам с целью осуществить вклейку лобового стекла, либо замену прочих автостекол, мы предоставим вам следующие преимущества:

  • Гарантия на автостекла до 3 лет.
  • Стекло всегда в наличии - возможна замена уже сегодня. Вы можете пользоваться автомобилем сразу после проведенных работ.
  • Закупаем стекло без посредников — качественная продукция от мировых производителей по разумной цене.
  • Установка по технологии производителя с использованием сверхпрочного клея-герметика PMA (используется на конвейерах автоконцернов). Выдерживает подушку безопасности и регламентные нагрузки.

Произвести ремонт лобового стекла с AG Experts можно оперативно и недорого. С помощью специального полимера восстанавливается любой поврежденный участок. В результате исключается вероятность возникновения трещин и последующей замены изделия. Ремонт производится за 30 минут, применяется только качественное американское оборудование и полимеры фирмы Delta Kits. 70% повреждений «исчезают» после ремонта, остальные становятся визуально менее заметны и не влияют на безопасность управления транспортным средством.

В случае если стекло не поддается ремонту, предлагаем оперативную замену на новое сертифицированное стекло. Устанавливаем продукцию проверенных производителей: AGC, Pilkington, Nordglass, XYG, Борский Стекольный завод, Guardian, Benson, Fuyao, Saint-Gobain Sekurit, Shatterprufe и другие.

Список дополнительных услуг

Замена автомобильных стекол – не единственная специализация компании. Мы не стоим на месте, внедряем передовые решения, расширяем перечень предоставляемых услуг. Обратившись в сеть установочных центров AG Experts, вы вправе рассчитывать на широкий спектр работ по обслуживанию автомобильных стекол:

  • выездной сервис;
  • удаленное урегулирование убытков;
  • нанесение гидрофобного покрытия «Антидождь»;
  • замена щеток стеклоочистителей.

Услуга «Мобильный сервис» предполагает оперативный выезд бригады на место проведения работ. Опытные мастера оценят повреждения, подберут оптимальный способ восстановления элемента, проведут работы профессионально и качественно. С помощью «мобильного сервиса» исключается простой транспорта и необходимость доставки его к месту ремонта.

Благодаря услуге «Удаленное урегулирование убытков» можно получить решение о замене автостекла у страховщика, не выезжая из установочного центра AG Experts. После предоставления соответствующей информации от страховой компании сотрудники колл-центра свяжутся с клиентом для записи на замену или ремонт.

Нанесение гидрофобного покрытия «Антидождь» обеспечивает надежную защиту автостекла от осадков, обледенения и грязи. В составе присутствует уникальное вещество: оно отталкивает капли воды, предотвращает образование мелких царапин, облегчает очистку дворниками.

Почему выбирают нас?

Установочные центры AG Experts предлагают клиентам следующие преимущества сотрудничества:

  • высокое качество стекла;
  • наличие единого call-центра;
  • применение новейших технологий;
  • 3-летнюю гарантию на все виды работ;
  • представительства в крупнейших городах России;
  • экспертный подход в решении задач любой сложности;
  • широкий ассортимент продукции ведущих производителей.

Стоимость ремонта стекла рассчитывается в индивидуальном порядке. Снижения прейскуранта на услуги удалось добиться за счет оптимизации штата, ликвидации посреднических цепочек в поставках, использования современного оборудования и технологий.

Нужен ремонт или замена автостекол в Москве и других городах России? Заказывайте сервис установочного центра AG Experts. С нами вы решите возникшую проблему быстро, удобно, выгодно.

(PDF) Вклад спектральных сигналов в локализацию человеческого звука

Хан, 1994; Watkins, 1978 兲, результаты из условия

1

2

-октава

не подтверждают, что такая узкая выемка была бы сигналом локализации

. Поскольку выемка, как правило, меньше

, чем

1

2

на октаву, она должна была быть сильно искажена,

, но локализация не была затронута в

1

2

-октаве условия.

Как указывалось ранее, это могло быть результатом того факта, что

могли использовать сигналы на других частотах, кроме искаженной полосы

. Другое объяснение, которое соответствовало бы строке

с исследованием Ракерда и Хартмана 1999 兲, состоит в том, что локальная

изация в средней плоскости опосредуется широко настроенными

характеристиками спектра. В конце концов, искажение такой метки

в условиях

1

2

-октавы приводит к широкому локальному минимуму

mum DTF на центральной частоте метки.

По той же причине маловероятно, что датчики наклона

共 для уклонов в пределах

1

2

октавы 兲, например, предложенные некоторыми авторами

共 Hebrank and Wright, 1974; Хан, 1994 兲, служат

реплик. Хебранк и Райт также предположили, что высокие уровни

кодируются пиком

1

4

октавы между 7 и 9 кГц.

Такой сигнал также был бы серьезно нарушен в условиях

средневысокого

1

2

-октавного состояния.Расхождение может составлять

из-за того, что Хебранк и Райт использовали ограниченные сигналы диапазона

, вводя серьезные искажения доступных сигналов

, тогда как в настоящем исследовании относительно умеренное искажение

доступных сигналов использовалось только при определенные частоты,

, оставляя доступные сигналы на других частотах нетронутыми.

Доказательства преобладания передних и задних сигналов в

высокой 1-октавной полосе были также предоставлены Bronkhorst

共 1995 兲, который показал, что процент слияния передних и задних

по отношению к широкополосным стимулам увеличилось существенно, когда частота среза нижних частот была уменьшена с

16 до 7 кГц, тогда как увеличение ошибок вверх-вниз было

относительно небольшим.Осмотр отдельных DTF наших

субъектов (см. Рис.11 для двух из них) выявил ярко выраженный пик

в высокой 1-октавной полосе для всех фронтальных позиций и меньший пик на

или его полное отсутствие в данном случае. тыловых позиций. Потенциальная важность этой особенности для

нации

уже была предложена Хебранком и Райтом 共 1974.

Анализ DTF показал, что наиболее заметные сигналы вверх-вниз и вперед-назад могут быть идентифицированы в

средних и высоких 1-октавных полосах, соответственно.Тем не менее, данные локальной

ization показывают, что удаление спектральных меток в средней 1-октавной полосе

не только нарушает дискриминацию вверх-вниз, но

также нарушает дискриминацию спереди и сзади. Точно так же удаление сигналов в

в высокочастотной 1-октавной полосе нарушает не только различие между передним и задним

, но также и дискриминацию вверх-вниз. Это может быть

, что при анализе DTF некоторые спектральные особенности были упущены из виду

, но более вероятно, что из-за того, что средние и

высокие 1-октавные полосы частично перекрываются, ошибки

в середине 1-октавное состояние и ошибки вверх-вниз в

в высоком 1-октавном состоянии были результатом искажения сигналов спереди -

назад и вверх-вниз, соответственно, в перекрывающемся диапазоне частот

共 i.е., 8–11,5 кГц 兲. В этом случае мы не согласны с выводом Хебранка и Райта (1974–

) о том, что заметный провал в средней 1-октавной полосе

может служить передней подсказкой.

В некоторых исследованиях 共 Blauert, 1969/1970; Асано и др., 1990,

, существование низкочастотных сигналов (ниже 4 кГц) было предложено

. Хотя в настоящем эксперименте

никакие такие реплики не обрабатывались, результаты, полученные для 2-октавного диапазона

, дают оценку максимального количества информации, присутствующей в частотной области ниже 4 кГц.Учитывая

, что производительность в этом состоянии была не намного выше вероятности

, можно сделать предварительный вывод, что низкочастотные сигналы

имеют лишь незначительный эффект.

Взаимодействие между условием и слушателем не было значительным

ни в отношении ошибки возвышения, ни в отношении ошибки

передняя-задняя, ​​но шаблоны ответов иногда

значительно варьировались между слушателями и условиями. Эти результаты

согласуются с тем, что было обнаружено в детальных исследованиях отдельных DTF

в настоящем исследовании, а именно, что первичная выемка

в средней 1-октавной полосе и фронтальный пик

в высокой 1-октавной полосе. октавная полоса существовала для всех слушателей, но точные частоты

этих сигналов и их специфическая спектральная форма 共 ширина и величина были разными для разных слушателей.

Были также вторичные пики и провалы, которые были разными

у разных слушателей. Эти результаты согласуются с результатами предыдущих

исследований локализации, в которых подчеркивались индивидуальные различия в признаках локализации

共 Shaw, 1982; Wenzel et al.,

,

, 1993; Миддлбрукс, 1999b 兲.

B. Процесс локализации

Большинство моделей, представленных в литературе, предполагают, что слуховая система

имеет некоторые сведения о направленной фильтрации наружного уха.Blauert (1969/1970), например,

предположил, что слуховая система определяет местоположение на конусе замешательства

из энергии сигнала в определенных частотных диапазонах

«направленных диапазонах» 兲. Хебранк и Райт

共 1974 兲, с другой стороны, утверждали, что крутые склоны HRTF

определяют местоположение звука. Однако, насколько нам известно

, эти концепции никогда не были реализованы в модели

, которая может использоваться для прогнозирования локализации широкополосных звуков

.Watkins 共 1978 представил модель, в которой местоположение источника звука

декодируется в процессе распознавания спектрального шаблона, в котором определяется наиболее подходящий шаблон гребенчатого фильтра

. Эта модель могла предсказать его собственную локализацию

данных для стимулов комбинированного фильтра и данные Хебранка и Райта

–1974 гг. Для стимулов с высокой, низкой и полосовой фильтрацией. Однако модель

не может различать переднюю и заднюю позиции

.

Миддлбрукс предположил, что слуховая система имеет

знаний о направленных фильтрах самих ушных раковин

и показала, что такая простая модель, в которой направление звука

определяется наиболее подходящим направленным фильтром,

может прогнозировать данные о локализации как широкополосных Мидл-

ручьев, 1999b 兲, так и узкополосных 共 Мидлбруксов, 1992 兲

стимулов для позиций вокруг слушателя. С тех пор

других исследований предложили аналогичные модели для

, предсказывающих локализацию одиночных источников звука 共 Hofman и

Van Opstal, 1998b; Янко и др., 1995; Chung et al., 2000

и множественные источники звука 共 Langendijk et al., 2001 на основе этого принципа

.

В настоящем исследовании ряд вариантов модели ручья Мидл-

был протестирован против фактических данных локализации

, и для измерения производительности модели

была использована процедура максимального правдоподобия. Преимущество использования этой процедуры

состоит в том, что она не накладывает никаких ограничений на форму распределения отклика

, которое может иметь несколько режимов, из которых

может быть узким или широким 兲.Например, в предыдущем исследовании

1594 J. Acoust. Soc. Am., Vol. 112, No. 4, October 2002 E. H. A. Langendijk и A. W. Bronkhorst: Вклад спектральных сигналов

% PDF-1.6 % 2 0 obj > эндобдж 64 0 объект > поток 2009-08-19T13: 45: 32-05: 002010-05-25T13: 11: 26-04: 002010-05-25T13: 11: 26-04: 00 Подключаемый модуль Adobe Acrobat 8.22 Paper Capture Application / pdfuuid: 0b4710c6-ebdc -e34e-b4e6-7dea710b6bc5uuid: 5df4c406-e278-4d4c-9e94-768c2111cb54 конечный поток эндобдж 60 0 объект > / Кодировка >>>>> эндобдж 3 0 obj > эндобдж 8 0 объект > / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB] >> / Type / Page >> эндобдж 12 0 объект > / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB] >> / Type / Page >> эндобдж 16 0 объект > / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB] >> / Type / Page >> эндобдж 20 0 объект > / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB] >> / Type / Page >> эндобдж 24 0 объект > / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB] >> / Type / Page >> эндобдж 28 0 объект > / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB] >> / Type / Page >> эндобдж 32 0 объект > / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB] >> / Type / Page >> эндобдж 36 0 объект > / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB] >> / Type / Page >> эндобдж 40 0 объект > / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB] >> / Type / Page >> эндобдж 44 0 объект > / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB] >> / Type / Page >> эндобдж 48 0 объект > / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB] >> / Type / Page >> эндобдж 52 0 объект > / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB] >> / Type / Page >> эндобдж 56 0 объект > / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB] >> / Type / Page >> эндобдж 215 0 объект > поток HWnF} C "/ 4_ my7NLBQ3Lro & d 쪮: uǕPzM Ᏹ mfzHW71QnW ן֫ k6dk) R4 r \ IG 7 ~? Xd ^ -kQ \ & paϫZnWJP ~ - ֻ vgjBoA

Tony Layne Stick Protectors # 29 Cue

Пользовательские реплики Kikel

Продано

Великолепное пурпурное сердце в черном дереве.Этот кий наполнен большим количеством натурального материала. Весь белый цвет на этом кии, за исключением колпачка для приклада, естественный, включая кольца и защиту суставов. Эта реплика была получена из большой частной коллекции и практически не нашла применения. Внимание Дэвида к своим древкам не имеет себе равных. Древесина его ствола имеет возраст не менее 10 лет, а процесс токарной обработки составляет около 2 лет, плюс-минус. Он не известен тем, что делает много реплик, обычно менее 30 в год. Это исключительное коллекционное изделие по отличной цене.Если вы искали KQ для своей коллекции, вот он. Мы поговорили с Дэвидом, и он больше не принимает заказы и собирается взять отпуск после выполнения заказов, которые у него есть. Он говорит, что не знает, выйдет ли он на пенсию, а скорее возьмет перерыв после 28 лет создания сигналов, чтобы расслабиться.

«Спасибо. Было приятно иметь дело с вами и вашей компанией ». Билл / Кингстон, Пенсильвания

Юго-Запад 319 - 12

Продано

Просто потрясающий кий на юго-запад.Мы стараемся хорошо сфотографировать все или реплики, но вам действительно нужно увидеть эту реплику лично, чтобы оценить, насколько она великолепна. Точечная работа и задняя часть рукава - Purple Heart, а нос - Goncalo Alves. Этот кий имеет большой игровой вес - 19,5 унций с любым валом. Валы идентичны по весу и размеру. Оба имеют манжеты LBM и все еще герметичны. Обертка выполнена из кожи испанского быка золотистого цвета, которая идеально сочетается с деревом Гонсало. Эта реплика безупречна. Приклад был проверен на токарном станке и абсолютно ровный.Если вы искали первозданное состояние на юго-западе, то это ваша реплика.

«Кий был доставлен сегодня, и моему мужу он очень понравился!» Дебби / Лонг-Айленд, Нью-Йорк

Пол Мотти Кью

Продано

Абсолютно великолепный кий. Пол Мотти сказал, что он сделал менее пяти киев, что делает его очень коллекционным кием от бывшего изготовителя киев. Павлины в остриях, с удлиненными гантелями и ромбами на ягодицах.У него новый монитор-ящерица с полной спинкой, который идеально подходит к этой реплике. Обертка пришла из магазина Джона Фонга в Сан-Франциско. Весь белый цвет на этом сигнале, за исключением одного наконечника, натуральный. Кольцо Bushka и приклад в стиле Hoppe. Фотографии действительно говорят об этом. Оба вала шелковисто-гладкие. Вес можно регулировать вверх или вниз.

«Я получил Mottey, он красивый, и все, что рекламировалось». Дэвид / Уинстон-Салем, Северная Каролина

Джо Каллалука

Продано

Великолепно выглядящий заказ с двумя валами от Джо Каллалуки.Рукав кокоболо прикладом и острие из клена Бирдай. Инкрустации из слоновой кости и бирюзы дополняют синий цвет кольца. Этот кий взят из большой коллекции поместья и никогда не играл. В последнее время число поклонников Джо растет, и это отличная возможность приобрести новый кий Callaluca по выгодной цене.

«Моя реплика появилась вчера и выглядит великолепно!» Даниэль / Оватонна, Миннесота,

Восстановление спектральных сигналов для локализации звука по ответам на рябь на шумовые стимулы

Abstract

Локализация человеческого звука в срединной сагиттальной плоскости (возвышении) основана на анализе идиосинкразических сигналов формы спектра, исходящих от головы и ушных раковин.Однако, поскольку фактический спектр стимула в свободном поле априори неизвестен слуховой системе, проблема извлечения угла места из сенсорного спектра некорректна. Здесь мы тестируем различные модели спектральной локализации, вызывая движения головы по направлению к широкополосным шумовым стимулам с волнистыми амплитудными спектрами произвольной формы, исходящими от динамика в фиксированном месте, при изменении ширины полосы пульсации от 1,5 до 5,0 циклов на октаву. В экспериментах участвовали шесть слушателей.По распределению реакций локализации на отдельные стимулы, мы оценили признаки формы спектра слушателей, лежащие в основе их восприятия высоты, путем применения оценки максимального правдоподобия. В результате реконструированные спектральные реплики оказались инвариантными к значительным вариациям в полосе пульсации, и для каждого слушателя они имели поразительное сходство с идиосинкратическими передаточными функциями, связанными с головой (HRTF). Эти результаты не согласуются ни с моделями, основанными на обнаружении единственного пика или выемки в амплитудном спектре, ни с локальным анализом спектральных производных первого и второго порядка.Вместо этого наши данные поддерживают модель, в которой слуховая система выполняет взаимную корреляцию между сенсорным входом на барабанной перепонке и слуховом нерве и сохраненными представлениями спектральных форм HRTF, чтобы извлечь воспринимаемый угол возвышения.

Образец цитирования: Van Opstal AJ, Vliegen J, Van Esch T. (2017) Реконструкция спектральных реплик для локализации звука по ответам на волнистые шумовые стимулы. PLoS ONE 12 (3): e0174185. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0174185

Редактор: Манабу Сакакибара, Токайский университет, ЯПОНИЯ

Поступила: 10.12.2016; Одобрена: 3 марта 2017 г .; Опубликован: 23 марта 2017 г.

Авторские права: © 2017 Van Opstal et al. Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора и источника.

Доступность данных: Все соответствующие данные находятся в документе.

Финансирование: Это исследование было поддержано Университетом Радбауд в Неймегене (TVE), Нидерландской организацией научных исследований (NWO - section Maatschappij en Geesteswetenschappen, MaGW, project nr. 410-20-301; JV; Web: www. nwo.nl) и Европейского Союза, Horizon-2020, ERC Advanced Grant 2016 (номер 693400, ORIENT, AJVO; Интернет: https://ec.europa.eu/research/participants/portal/desktop/en/opportunities / h3020 / звонки / erc-2016-adg.html). Финансирующие организации не играли никакой роли в дизайне исследования, сборе и анализе данных, принятии решения о публикации или подготовке рукописи.

Конкурирующие интересы: Авторы заявили, что никаких конкурирующих интересов не существует.

Введение

Направленный слух человека основан на обработке акустических сигналов, возникающих в результате взаимодействия звуковых волн с головой и ушными раковинами. Локализация звука в горизонтальной плоскости ( азимут ) использует бинауральные различия во времени и фазе прихода звука для частот примерно до 1.5 кГц, а по уровню звука для более высоких частот [1].

Для локализации в вертикальной плоскости ( отметка ) слуховая система использует тот факт, что звуковые волны (выше 3–4 кГц), приходящие в уши, отражаются и дифрагируют в асимметричной апертуре ушной раковины до того, как достигают барабанной перепонки, что приводит к зависимая от высоты модель усиления и ослабления амплитудного спектра в слуховом проходе [2], [3]. Эти шаблоны известны как функции передачи, связанные с головкой, или HRTF (например,грамм. [4]), а слуховая система должна извлекать угол возвышения источника звука из этих спектральных сигналов формы (см. Обзоры в [1] и [5]). Обычно предполагается, что система приобрела и сохранила знания о HRTF посредством обучения и взаимодействия с акустической средой. Действительно, исследования Hofman et al. [6] и Van Wanrooij и Van Opstal [7], в которых геометрия ушной раковины была изменена путем вставки небольшой формы в ушную раковину, показали, что слуховая система человека может выучить новые наборы HRTF в течение одной или нескольких недель.Слуховая система также адаптируется к медленному росту ушной раковины на протяжении всей нашей жизни [8]. Хотя движущая сила этого обучения еще не установлена, скорее всего, им будет руководствоваться обратная связь из окружающей среды, например путем комбинирования информации о собственном движении (движения головы и тела) и от зрительной системы с акустическим входом и связанными с ним ошибками локализации звука (например, [9]).

В этой статье мы изучаем механизмы, которые могут лежать в основе нейронного преобразования сигналов спектральной формы в оценку высоты звука.

Обратите внимание, что слуховая система сталкивается с фундаментальной проблемой при определении угла возвышения источника звука, ε s , как акустическое давление на барабанной перепонке, s ( t ; ε s ) (здесь обозначен как сенсорный сигнал ), возникает в результате свертки давления источника звука в свободном поле, x ( t ), зависящего от направления акустического фильтра головы и ушная раковина, h ушная раковина ( t ; ε s ), и (независимая от направления) фильтрация, обеспечиваемая слуховым проходом, h канал ( t ): (1) где обозначает свертку.Преобразование Фурье уравнения 1 с последующим логарифмом амплитудного спектра и частоты приводит к спектральному представлению сенсорного сигнала в том виде, в каком он, как считается, представлен в слуховой системе: (2) с ω частотой в октавах, S ( ω ; ε s ) сенсорным спектром, X ( ω ) спектром источника звука и H ( ω ; ε s ) комбинированная характеристика передачи головы, ушной раковины и слухового прохода (HRTF; [10]).

Как спектр источника звука, так и связанный с ним HRTF априори неизвестны слуховой системе, которая дает оценку высоты источника звука, ε s , на основе спектральной фильтрации некорректного проблема. Это влечет за собой, что бесконечно много комбинаций спектров источников звука и HTRF могут удовлетворять уравнению 1, и, как следствие, единственного решения не существует. Считается, что для решения этой фундаментальной проблемы слуховая система делает определенные предположения о спектре источника звука.В литературе предлагались различные механизмы для объяснения того, как угол возвышения может быть извлечен из сенсорных входных сигналов.

Модели для локализации высот. По сути, было предложено два типа моделей. В первом слуховая система ищет конкретную особенность в сенсорном спектре (например, спектральный пик или выемку), которая сравнивается с сохраненными знаниями о HRTF. Восприятие локализации затем определяется HRTF, содержащим эту особенность в своем амплитудном спектре.Во втором типе модели весь спектр анализируется и сравнивается со спектральными формами сохраненных HRTF.

Модель CPA. В своем поиске спектральных характеристик, лежащих в основе восприятия высоты, Musicant и Butler [11] обнаружили, что узкополосные шумы локализуются на основе их центральной частоты (CF), а не их фактического местоположения, и что CF соответствует важная область усиления в HRTF, которая связана с воспринимаемым местоположением.Это заставило Батлера и его коллег предположить, что пики сенсорного спектра служат естественным сигналом для локализации звука. Они ввели понятие области скрытого пика (CPA; [11], [12], [13], [14]), которая определяется как область в пространстве, из которой узкая полоса шума генерирует максимальный звук. уровень давления на входе в слуховой проход. Rogers and Butler [14] шумовые стимулы с полосовой фильтрацией должны содержать только частоты, связанные с конкретным CPA для «нижних» или «верхних» мест в вертикальной плоскости для конкретного слушателя.Суждения слушателя о монофоническом возвышении в целом совпадали с теорией CPA. Более того, Батлер и Мьюзикант [13] также обнаружили, что для широкополосных шумовых стимулов, в которых были ослаблены выбранные частотные сегменты, оценки бинауральной локализации были смещены от CPA, связанных с ослабленными частотными областями. Эти результаты показывают, что пики энергии в звуковом спектре имеют большое влияние на локализацию звука.

Модели взаимной корреляции. Модель второго типа была впервые сформулирована Миддлбруксом [15], который предположил, что для решения некорректно поставленной задачи слуховая система предполагает, что спектры естественных звуков являются широкополосными и плоскими ( X ( ω ) = постоянный).В этом случае в спектре барабанной перепонки полностью доминирует HRTF, связанный с направлением источника звука. В его модели слуховая система выполняет взаимную корреляцию между сенсорным спектром и библиотекой сохраненных широкополосных HRTF.

Однако предположение о плоском спектре источника может быть слишком строгим для адекватных характеристик локализации звука. Действительно, исследования локализации звука показывают, что существует значительный допуск в отношении формы амплитудного спектра.Например, Кулкарни и Колбурн [16] обнаружили, что спектральные детали могут не иметь большого значения для локализации звука; Допускается значительное сглаживание HRTF без влияния на воспринимаемую высоту. Таким образом, в своей расширенной формулировке модели взаимной корреляции Хофман и Ван Опсталь [10] математически продемонстрировали, что до тех пор, пока HRTF уникальны для каждого угла места, и при условии, что спектры источников не похожи ни на одну из HRTF слушателя (т. Е. корреляция между спектром источника и HRTF низкая), взаимная корреляция между сенсорным спектром и полным набором HRTF будет гарантированно достигать пика при HRTF фактического направления звука.Следовательно, если локализация будет основана на определении HRTF максимальной взаимной корреляции, она будет точной для широкого класса спектральных форм. Неправильная локализация произойдет только в том случае, если спектр источника действительно хорошо коррелирует с одним или несколькими HRTF. Поддержка этой идеи была предоставлена ​​Hofman et al. [6], а совсем недавно Ван Ванрой и Ван Опстал [7], а также Бремен и др. [17].

Локальные модели первой и второй производных. Альтернативная модель, которая анализирует всю спектральную форму сенсорного спектра и не ограничивается спектрами плоских источников, была предложена Закараускасом и Цинэйдером [18].Они предположили, что, поскольку амплитудные спектры, накладываемые HRTF, довольно крутые, слуховая система не должна иметь проблем с локализацией звуков, для которых либо спектр источника локально плоский, либо наклон спектра локально постоянен. Они разработали две вычислительные модели локализации спектральных сигналов, основанные на первой и второй производных сенсорного спектра. Их компьютерное моделирование показало, что система, предполагающая спектр источника с плоской второй производной, дает более точные и надежные результаты локализации, чем модель, основанная на плоской первой производной.

Тестирование разных моделей. В предыдущем исследовании Hofman и Van Opstal [19] провели эксперимент, в котором они использовали предсказание модели взаимной корреляции, согласно которому, если спектр источника звука будет напоминать любой из сохраненных HRTF, воспринимаемое возвышение будет неправильно локализовано. в направлении этого HRTF. Они представили слушателям большой набор широкополосных звуков с произвольным спектром амплитуд, исходящих из фиксированного динамика, расположенного прямо перед ними.Распределения по высоте реакции локализации движения глаз для всего набора шумовых стимулов были использованы для восстановления потенциальных спектральных характеристик, лежащих в основе локализации возвышения источника звука.

Реконструкция (подробности описаны ниже, см. Методы) была основана на линейном взвешивании всех используемых волновых спектров, в котором оценка максимального правдоподобия каждого стимула служила его весовым коэффициентом. Интересно, что полученные реконструированные спектральные формы, похоже, напоминали настоящие HRTF слушателей, и, таким образом, казалось, подтверждали гипотезу о том, что воспринимаемое возвышение источника звука может определяться всей спектральной формой HRTF, а не одной заметной спектральной особенностью.Однако эксперимент не был специально разработан для разделения различных моделей, описанных выше.

Это исследование. В данной статье мы расширили эту парадигму с целью проверить предсказания различных моделей. В частности, мы применяли разные наборы стимулов, в которых формы амплитудных спектров определялись разной шириной полосы пульсации. Если конкретная спектральная характеристика (например, CPA или выемка) будет определять восприятие высоты, реконструкция воспринимаемых спектральных характеристик должна дать эту конкретную характеристику, независимо от ширины полосы пульсации.С другой стороны, поскольку локальные спектральные производные первого и второго порядка волновых стимулов систематически менялись в зависимости от ширины полосы пульсаций, модель Закарускаса и Синадера [18] предсказывает, что пространственный диапазон неверных локализаций стимулов и ширина полосы пульсаций будут изменяться. Наконец, если реконструкции для различных наборов стимулов окажутся аналогичными спектральным формам HRTF слушателя и будут инвариантны к полосе пульсации, результаты будут поддерживать модель спектральной взаимной корреляции.

Наши данные показывают, что психофизические реконструкции спектральных характеристик дают аналогичные результаты для различных наборов стимулов, и что распределение локализационных ответов не зависит систематическим образом от ширины полосы пульсации. Поэтому мы предполагаем, что слуховая система полагается на взаимную корреляцию между фактическим сенсорным спектром и набором сохраненных представлений HRTF, а не на критерии, основанном на локальных производных спектра первого или второго порядка. Поскольку пространственный диапазон локализационных ответов сильно зависит от местоположения говорящего, наши результаты также показывают, что воспринимаемое возвышение не просто определяется местом максимальной взаимной корреляции.

Материалы и методы

Генерация широкополосных волновых шумовых стимулов

Подробная информация о генерации стимулов произвольной формы спектра представлена ​​в [19]. Вкратце, набор из 175 широкополосных стимулов был получен из длинного массива амплитуд с распределением по Гауссу («корневая последовательность»), который был отфильтрован нижними частотами с заданной полосой пропускания, здесь называемой полосой пульсации . Конкретный стимул был создан из этой отфильтрованной последовательности путем выбора окна из 100 выборок, представляющих спектр амплитуд случайной формы, который простирался на 3 октавы из 2.5–20,0 кГц. Последовательность стимулов с оконной обработкой, которая служила фильтром для создания фактического звука, была сглажена синусоидальными линейными изменениями на и смещения шириной 0,5 октавы. Впоследствии фильтр был расширен до более низких частот с плоской полосой 1,0–2,5 кГц. Результирующая функция, таким образом, представляла волновой спектр амплитуды стимула и впоследствии была применена к плоскому гауссовскому звуку белого шума с отсечкой между 1,0 и 20,0 кГц, чтобы сгенерировать фактическую волну звукового давления. Все стимулы были созданы с помощью программного обеспечения Matlab (The Mathworks, Natick, MA, версия 12a).

Чтобы создать следующий стимул в последовательности, окно было сдвинуто по корневой последовательности на 1/6 октавы. В исследовании Hofman и Van Opstal [19] фильтр нижних частот, примененный к корневой последовательности, имел крутой отсек на уровне 3,0 цикла / октаву (c / o). Таким образом, последующие стимулы в наборе имели похожую форму, смещенную на 1/6 октавы. На рис. 1 показаны три типичных примера последовательных спектров со случайной рябью, отфильтрованных при 3,0 c / o.

Рис. 1. Примеры пульсаций.

Три примера последовательных волновых спектров X ( ω ), взятых из набора стимулов 3 цикла на октаву (ч / н) для стимулов с номерами N50, N51 и N52 (черным, светло-серым и темным серый соответственно).Все три спектра плоские в диапазоне 1–2,5 кГц, а рябь (пик-пик амплитуды примерно до 25 дБ) находится в диапазоне 3,5–20 кГц. Обратите внимание на относительный сдвиг пиков и отметок между последующими рангами стимула.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0174185.g001

В настоящих экспериментах были сгенерированы три различных набора из 175 широкополосных (1,0–20 кГц) стимулов с шириной полосы пульсации, установленной на 1,5 c / o, 3.0 c / o и 5.0 c / o соответственно. Стимулы предъявлялись с интенсивностью 60 дБА SPL, измеренной в месте расположения головы слушателя, и имели длительность 250 мс с 5-мсеквадратичным синусоидальным линейным изменением и смещением.

Примеры репрезентативных амплитудных спектров для каждого из трех наборов стимулов показаны на рис. 2 вместе с типичной HRTF (взятой у слушателя S4, угол возвышения 0 °) для сравнения. Обратите внимание на то, что спектральная ширина вариаций амплитуды HRTF находится между таковой для стимулов 1,5 c / o и 3,0 c / o, но что изменения стимула 5 c / o явно намного быстрее.

Рис. 2. Примеры пропускной способности.

Три типичных примера волновых спектров с полосой пропускания 1.5, 3,0 и 5,0 циклов на октаву (ч / н; черные линии) вместе с DTF для угла возвышения 0 ° слушателя S4 (серая пунктирная линия), нарисованного на тех же панелях для сравнения. Масштаб DTF отображается справа. Эти три спектра заметно различаются по величине спектральных вариаций. Обратите внимание, что ширина вариаций амплитуды DTF, по-видимому, находится между значениями стимулов 1,5 c / o и 3,0 c / o, но рябь в спектре 5 c / o намного быстрее.

https: // doi.org / 10.1371 / journal.pone.0174185.g002

Участники

В экспериментах приняли участие шесть слушателей (S1 – S6): четыре самца и две самки. Их возраст колебался от 22 до 46 лет. Авторами были трое слушателей. Остальные слушатели были проинформированы о фактическом положении говорящего, но оставались наивными относительно цели экспериментов. Все слушатели имели нормальный слух (обе аудиограммы в пределах 20 дБА от аудиометрического нуля, более 0,25–11 кГц) и были испытаны в экспериментах по локализации звука, проводимых в лаборатории.

Заявление об этике

Все экспериментальные процедуры были одобрены местным этическим комитетом факультета социальных наук Университета Радбауд (ECSW, 2016), поскольку они касались неинвазивных наблюдательных экспериментов со здоровыми взрослыми людьми. Перед участием в экспериментах добровольцы дали письменное информированное согласие.

Экспериментальная установка

Эксперименты проводились в темном и звукоизолированном помещении размером 3 x 3 x 3 м 3 .Стены, пол, потолок и крупные объекты были покрыты акустической пеной, которая эффективно поглощала отражения с частотой выше 500 Гц. Уровень внешнего фона в помещении составлял 30 дБА SPL. слушатели удобно расположились на стуле в центре комнаты, лицом к акустически прозрачной тонкой проволочной передней полусфере с радиусом 0,85 м, центр которой был приблизительно совмещен с центром головы слушателя. На этой полусфере было установлено 85 красно-зеленых светодиодов (LED) с семью эксцентриситетами: E = [0, 2, 5, 9, 14, 20, 27, 35] ° относительно прямолинейного движения ([ E , Φ] = [0, 0] °) и в двенадцати направлениях, задаваемых формулой Φ = [0, 30,…, 330] °, где Φ = 0 ° направо, а Φ = 90 ° вверх.Эти светодиоды использовались для калибровки измерений с катушкой на голове и для обеспечения фиксации света в начале каждой попытки локализации.

Звуковые стимулы подавались через легкий динамик широкого диапазона (Philips AD-44725), установленный на двухзвенном роботе. Робот состоял из основания с двумя вложенными L-образными руками, каждая из которых приводилась в действие шаговым двигателем (Berger-Lahr VRDM5). Чтобы скрыть говорящего из поля зрения, полусфера из проволоки была покрыта тонким черным шелком.

Два компьютера контролировали эксперимент.Один компьютер PC-486 был оснащен оборудованием для сбора данных (Metrabyte DAS16), синхронизации стимулов (Data Translation DT2817) и цифрового управления светодиодами (Philips I2C). Другой PC-486 генерировал акустические стимулы при получении сигнала запуска от DT2817. Выходной сигнал этого ПК проходил через DA-преобразователь (Data Translation DT2821) с частотой дискретизации 50 кГц, подавался в полосовой фильтр (Krohn-Hite 3343) с плоской полосой пропускания от 0,2 до 20 кГц, усиливался (Luxman A-331), и передали в динамик.Эквалайзер (Behringer Ultra-Curve) сглаживает передаточную характеристику динамика в пределах 5 дБ в полосе пропускания.

Измерение воспринимаемого направления звука

Слушателям было сказано игнорировать свои знания о реальном физическом местонахождении говорящего, и их попросили указать предполагаемое направление источника звука, указывая головой как можно быстрее и точнее. Двумерная ориентация головы слушателя измерялась индукционным методом с помощью магнитной поисковой катушки [20].Два ортогональных набора катушек 3x3 м 2 , прикрепленные к стенам, полу и потолку комнаты, генерировали горизонтальное (30 кГц) и вертикальное (40 кГц) колеблющееся магнитное поле. Слушатели носили легкий шлем, состоящий из узкого ремня над ушами, который можно было отрегулировать, чтобы он подходил к голове, и второго ремня, который проходил через голову. На последней была установлена ​​небольшая катушка.

Гибкий алюминиевый стержень с тусклым красным светодиодом на конце был прикреплен к шлему на расстоянии около 0.40 м перед глазами слушателя таким образом, чтобы он был примерно выровнен с центральным светодиодом полушария с головой в удобном, прямолинейном положении. Слушатели были проинструктированы использовать этот стержневой светодиод в качестве указателя для обозначения воспринимаемого направления звука. Таким образом гарантировалось, что слушатели всегда направляют голову глазами в фиксированном, примерно прямолинейном направлении, в голове. Твердая подставка для шеи позволяла воспроизводить и стабильно исходную ориентацию головы слушателя в начале каждого испытания на протяжении всего сеанса.

Экспериментальная парадигма

Координаты целевых местоположений и конечных точек откликов локализации были описаны в двухполюсной системе координат азимута-возвышения, в которой начало координат совпадает с центром головы [21]. Азимутальный угол α определяется как угол в горизонтальной плоскости относительно вертикальной срединно-сагиттальной плоскости, тогда как угол места ε определяется как направление в вертикальной плоскости относительно горизонтальной плоскости через слушателя. уши.Связь между координатами [ α , ε ] и полярными координатами [ E , Φ], определяемыми полусферой светодиода (см. Выше), приведена в [10].

Каждый экспериментальный сеанс начинался с калибровочного прогона, в котором слушатель должен был выровнять стержневой светодиод с 36 периферийными светодиодами на полушарии, представленных в случайном порядке. Затем были проведены эксперименты с волновыми шумовыми стимулами. Стимулы с разной шириной полосы пульсации были представлены в отдельных сеансах записи.Все стимулы предъявлялись, когда говорящий находился прямо ([ α , ε ] = [0, 0] °).

Экспериментальная сессия состояла из двух прогонов, в которых каждый из 175 спектров стимула был представлен один раз в случайном порядке. Таким образом, каждый спектр стимулов предъявлялся дважды за один сеанс. Испытания всегда начинались с первоначального фиксирующего света под углом α = -14 ° или + 14 ° по азимуту (выбирается случайным образом) и при угле места 0 °. Затем, после рандомизированного периода между 0.Через 9 и 1,1 секунды светодиод фиксации был выключен и подавался звук. Положение головы измеряли в течение 3,0 с после появления пятна фиксации. Слушатели были проинструктированы как можно быстрее и точнее переориентировать голову в направлении кажущегося звука. Хотя слушатели знали о фиксированном динамике в прямом направлении, их поощряли реагировать на воспринимаемое кажущееся направление звука, а не на (запоминаемое) фактическое расположение динамика.

Все слушатели участвовали по крайней мере один раз во всех трех сеансах для стимулов с разной полосой пульсации.Слушатель S5 выполнял два сеанса со стимулами с полосой пропускания 3,0. Слушатель S3 участвовал в трех сеансах со стимулами с полосой пропускания 3,0 и в двух сеансах для обоих стимулов с полосой пропускания 1,5 и 5,0.

Слушатель S2 участвовал в четырех дополнительных сеансах, в которых говорящий располагался на [ α , ε ] = [0, 80] °, то есть над слушателем. Для этих экспериментов использовались только стимулы с полосой пульсации 3,0 c / o. В этом состоянии слушатель воспринимал некоторые раздражители в заднем полушарии.В этом случае он был проинструктирован указывать в направлении воспринимаемого звукового местоположения, отраженного по отношению к фронтальной плоскости (то есть во фронтальном полуполе). Например, если он воспринимал звук как находящийся на высоте 120 градусов (то есть на 30 градусов выше зенита), он должен указывать на место на 60 градусов вверх по отношению к прямой. Таким образом, эта задача наведения предотвратила необходимость механически почти невозможной двигательной реакции субъекта на воспринимаемую цель. Чтобы определить, в каких испытаниях в автономном режиме слушатель воспринимал стимулы сзади, ему также давали указание нажать кнопку, как только наведение было завершено.

Анализ данных

Необработанные сигналы положения головы (измеренные в вольтах) и соответствующие координаты светодиода (в градусах) из прогона визуальной калибровки были использованы для обучения двух трехуровневых нейронных сетей обратного распространения, которые отображали необработанные сигналы данных головы при наведении на светодиоды. в калиброванные сигналы положения головы по углам азимута-возвышения [10]. Каждая сеть имела два входных блока (измерения горизонтального и вертикального поля соответственно), четыре скрытых блока и один выходной блок (азимут или угол места).Сети исправляли небольшие неоднородности магнитных полей и небольшие перекрестные помехи между горизонтальными и вертикальными каналами, которые возникали из-за небольших отклонений от идеальной ортогональности полей, и обычно давали абсолютную точность в один градус или лучше для целей по фронтальной плоскости. гемифилд.

Специально разработанный сценарий Matlab [10] использовался для идентификации саккад в откалиброванных сигналах положения головы на основе предварительно установленных критериев скорости для начала и смещения саккады, соответственно.Конечная точка первой саккады после появления стимула определялась как позиция ответа. Все саккады были визуально проверены и при необходимости скорректированы. Саккады с задержкой менее 80 мс или более 800 мс были исключены из дальнейшего анализа. Более ранние ответы обычно носят прогнозирующий характер, тогда как более поздние ответы считаются вызванными невниманием. В случае обратных ответов сигнал немедленно сбрасывался на ноль в тот момент, когда слушатель нажимал кнопку. Возникновение таких сбросов было помечено, чтобы указать на восприятие в заднем полушарии.Для этих испытаний воспринимаемое возвышение в задней полусфере, ε r , было рассчитано путем добавления 180 ° к измеренному фронтальному возвышению, ε f (см. Выше).

Измерение передаточных функций головы (HRTF)

Передаточные функции, связанные с головой, были измерены для всех слушателей для 25 различных углов места ( ϵ = -60 °, -55 °,…, 55 °, 60 °) и при фиксированном азимуте α = 0 °.В качестве стимула использовался периодический сигнал фазы Шредера с плоским спектром (сигнал, подобный FM-развертке, [22]). Он состоял из 20 периодов по 20,5 мс, что в сумме дает общую длительность стимула 410 мс. Спектр был ровным в пределах 0,2–20 кГц, а уровень звука у головы слушателя составлял 65–70 дБ SPL.

Формы волны давления возле входа в ушной канал были измерены с помощью миниатюрного микрофона (Knowles EA1842), прикрепленного к тонкой трубке (диаметром 1,5 мм). Трубка удерживалась на месте тонким кольцом, прикрепленным к изготовленному на заказ тонкому металлическому стержню, который располагался сбоку от головы с помощью ленты для головы.Слушатель сидел на стуле в центре экспериментальной комнаты.

Сигнал микрофона усиливался измерительным усилителем (Bruël & Kjær 2610), затем подавался в полосовой фильтр (Krohn Hite 3343, полоса пропускания 0,2–20 кГц) и, наконец, дискретизировался на частоте 50 кГц платой сбора данных (Data Translation DT3818). ). Для периода 2-19 дискретизированных (периодических) сигналов был вычислен средний сигнал за период (содержащий 1024 отсчета) и преобразован в 512 спектральных элементов разрешения (разрешение 48.8 Гц) с помощью быстрого преобразования Фурье. Затем были вычислены направленные передаточные функции (DTF) путем вычитания среднего амплитудного спектра (в децибелах), вычисленного по всему набору.

Реконструкция спектральных форм, связанных с высотой

Данные экспериментов по локализации используются для восстановления формы спектра, зависящей от высоты, с применением метода, описанного в [19]. Короче говоря, плавное распределение реакции на данный волнистый стимул, X k ( ω ), здесь обозначено p ( ε | X k ( ω ) ), с k ∈ 1 ⋯ 175, были построены путем замены каждой реакции возвышения на этот стимул, ε ik , нормализованным гауссианом, центрированным по высоте отклика, с шириной в направлении возвышения равной σ ε = 2 градуса, и суммируя все гауссианы (обычно i ∈ [1, 2], см. E.грамм. Рис 6). Таким образом, p ( ε | X k ( ω )) можно интерпретировать как вероятность реакции на возвышение ε , когда стимул X k ( ω ) (так называемая функция правдоподобия в байесовской оценке). Обратите внимание, что важно, чтобы результирующие распределения вероятностей были унимодальными, что указывает на наличие уникальной взаимосвязи «стимул-реакция» (см. E.грамм. Рис 5 и 6).

В настоящем исследовании мы стремились оценить спектральные особенности, которые лежат в основе восприятия угла места ε , который мы здесь обозначим как P ( ω ; ε ). В качестве первого шага к этой оценке нам необходимо определить вероятность того, что стимул X k ( ω ) был представлен, с учетом конкретного повышения отклика, ε . Эта условная вероятность, описываемая формулой p ( X k ( ω ) | ε ), может быть вычислена по правилу Байеса в соответствии с: (3) в котором p ( X k ( ω )) - (ожидаемая) безусловная вероятность спектральной формы X k ( ω ), известная как до распределение.Коэффициент нормализации, p ( ε ), представляет собой общее распределение ответов по высоте независимо от спектра стимула и равен нормализованному распределению всех ответов по высоте (см., Например, рис. 3B). Обратите внимание, что в уравнении 3 как последнее распределение, так и условная вероятность p ( ε | X k ( ω )) могут быть извлечены из экспериментальных данных. Однако априорное, p ( X k ( ω )), в принципе неизвестно, так как оно может частично определяться (идиосинкразическими) ожиданиями относительно спектров стимулов, предыдущим опытом или другие скрытые факторы, которые нельзя было контролировать в эксперименте.Чтобы обойти проблему оценки априорного распределения, мы поэтому выбрали более прагматический подход, определив безусловную вероятность стимула X k ( ω ) из фактического распределения спектров применяемых стимулов. В наших экспериментах это распределение было принято равным однородным , поскольку возникновение каждого конкретного стимула было одинаково вероятным и полностью случайным. Таким образом, p ( X k ) ≡ 1/175 для всех k , и, как следствие, правило Байеса становится оценкой максимального правдоподобия (MLE): (4) Если MLE для p ( X k ( ω ) | ε ) велико, больше ответов на высоту ε выполняется для спектра стимула X k ( ω ), чем для других спектров, и, таким образом, стимул X k ( ω ) будет содержать спектральные особенности, которые вносят значительный вклад в воспринимаемый угол места ε .

Рис. 3. Примеры ответов.

A: Траектории движения головы слушателей S4 (слева) и S2 (справа) на два стимула (номера стимулов N4 и N31). F указывает на светодиоды фиксации, а T - положение динамика. Обратите внимание, что слушатели воспринимали стимулы на разной высоте и их ответы были последовательными. B: Разброс отклика на все стимулы для слушателей S4 и S2 вместе с распределением отклика по высоте. Данные для спектров с полосой пульсации 3 c / o.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0174185.g003

Как станет очевидно из данных, заданная высота обычно воспринимается для ряда волнистых спектральных форм. Это говорит о том, что разные спектры могут содержать либо общую спектральную характеристику, которая отвечает за восприятие (как ожидается от модели CPA или модели спектральной производной), либо ряд различных спектральных характеристик, которые все вносят вклад в один и тот же воспринимаемый угол места. .Таким образом, чтобы оценить фактические спектральные особенности, лежащие в основе воспринимаемого угла возвышения, P ( ω ; ε p ), все волновые спектры, которые привели к этому восприятию, должны каким-то образом быть включены. Если, например, ε p будет определяться одной спектральной характеристикой, скажем, CPA или выемкой (см. Введение), она должна появиться как общая черта во всех составляющих волновых спектрах. Таким образом, следуя процедуре [19], мы приняли линейную схему взвешивания для оценки P ( ω ; ε p ).

Из зависимых от отклика MLEs, p ( X k ( ω ) | ϵ ), извлеченных из данных для каждого волнового спектра с помощью уравнения 4, мы оценили зависимый от высоты спектральный функции, вызывающие воспринимаемый угол возвышения, ϵ p , путем взвешивания взвешенной суммы спектров волнистых стимулов X k ( ω ), которые способствовали этому воспринимаемому возвышению, и пусть MLE действуют как линейные веса [19]: (5) с N ε p количество стимулов, участвующих в восприятии ε p .

Обратите внимание, что в реальных экспериментах сенсорный спектр не был равен волновому спектру свободного поля X k ( ω ), потому что он определяется сверткой между спектром стимула свободного поля и HRTF, связанный с расположением прямого динамика при ε 0 = 0 градусов, H ( ω ; ε 0 ) (уравнение 1). Таким образом, сенсорный спектр стимула k следует оценивать по: В исследовании Hofman and Van Opstal [19] этот аспект не был включен в анализ.В настоящей статье мы учли эту разницу, чтобы оценить перцептивные спектральные характеристики на основе более точных представлений сенсорных входов. Таким образом, уравнение 5 модифицируется следующим образом: (6) в котором нижний индекс P 0 (⋅) указывает, что стимулы свободного поля были преобразованы в сенсорные спектры.

В нашем алгоритме реконструкции мы неявно предполагали, что реакция локализации зависит только от сенсорного спектра и не зависит от других неакустических факторов, таких как ориентация головы или ожидания.Более того, мы предположили, для простоты, что в случае, если стимул будет содержать особенности формы спектра, относящиеся к нескольким высотам, реакция слушателя не определялась усреднением по различным углам возвышения (см., Например, [17]).

Спектральная корреляция

Количественные сравнения профилей двух спектров звездных величин, A ( ω ) и B ( ω ), были выполнены путем вычисления спектрального коэффициента корреляции, C AB [8]: (7) со средним спектральным значением X ( ω ), определяемым как (8)

Мы взяли ω 1 = 4 кГц и ω 2 = 14 кГц.Амплитудный спектр A ( ω ) или B ( ω ) был задан в децибелах, а частота ω была дана в октавах. Можно интерпретировать C AB как индекс подобия, который находится в диапазоне [-1, +1]. Максимальное сходство соответствует C AB = +1 и возникает, когда A ( ω ) может быть выражено как A ( ω ) = pB ( ω ) + q (с константами p и q ).Никакого сходства не происходит, когда индекс C AB близок к нулю или становится отрицательным.

Результаты

Хотя динамик всегда располагался под углом [ α , ε ] = [0, 0] °, и слушатели знали об этом факте, реакции движения головы, тем не менее, распределялись по значительному диапазону возвышений для большинство слушателей. Обратите внимание, что предварительные знания о положении говорящего на самом деле являются недостатком для этих экспериментов, поскольку стимулы часто не исходят с этого направления, что может привести к путанице.Таким образом, слушателей поощряли указывать фактически воспринимаемое направление звука и игнорировать (запомненное) физическое положение говорящего. Однако эта задача не заставляла слушателей совершать случайные локализационные движения от [ α , ϵ ] = [0, 0] °, так как ответы на два предъявления стимулов в двух прогонах в течение одного сеанса, а также между сеансами, проведенными в разные дни, были очень последовательными. В качестве примера на рис. 3A показаны типичные ответы на повторное предъявление двух различных стимулов с пульсацией, каждый с полосой пульсации 3 c / o (номера стимула N4 и N31) для двух слушателей, S4 и S2.Обратите внимание на то, что слушатели реагируют на эти стимулы по-разному; S4 локализует N31 примерно на 5 градусов вверх от центра прямо впереди, а N4 примерно на 15 градусов вниз, тогда как S2 локализует N31 примерно на 7 градусов вниз, а N4 примерно на 15 градусов вверх.

Обратите также внимание на воспроизводимость ответов слушателей, поскольку траектории движения головы заканчиваются в одном и том же месте. Когда корреляция Пирсона вычисляется между составляющими возвышения первого и второго ответа на один и тот же стимул, данные от обоих слушателей дают высокую корреляцию: r = 0.82 для S4 и r = 0,86 для S2 (см. Ниже, рис. 5 и таблицу 2).

Однако, когда коэффициент корреляции был вычислен между ответами S4 и S2 на одни и те же стимулы, он был намного ниже ( r = 0,35), что указывает на то, что эти слушатели обычно воспринимали один и тот же стимул в совершенно разных местах.

На рис. 3В показано распределение данных ответа на 3 переключающих стимула обоих слушателей. У обоих был диапазон отклика от -25 ° до + 25 ° по углу места.По азимуту конечные точки отклика оставались близкими к средней линии при α = 0 °. В то время как большинство ответов слушателя S4 сгруппированы вокруг достоверного местоположения говорящего на высоте 0 °, ответы участника S2 в основном были направлены в сторону от этого местоположения, что привело к бимодальному распределению ответов по высоте, сгруппированных вокруг немного вверх (около 5 градусов). ) и немного вниз (-5 градусов) по высоте. Этот двухрежимный образец отклика, возможно, выдает стратегию этого слушателя по активному избеганию (известного) физического местоположения источника звука на нулевой отметке и нежелание перемещаться в это место.Несмотря на такое потенциальное смещение, ответы на различные спектры шума были очень согласованными и воспроизводимыми, также для этого объекта. Эта воспроизводимость гарантировала, что основной компонент саккадических ответов наших слушателей был обусловлен акустической, спектральной оценкой сенсорных входных сигналов, несмотря на то, что все были осведомлены о частых существенных несоответствиях между фактическим и воспринимаемым местоположением источника звука ( см. Обсуждение).

В таблице 1 представлены медианы и стандартные отклонения для ответов всех слушателей и всех трех наборов стимулов.Для слушателей S1, S4 и S6 ответы были распределены вокруг угла возвышения 0 °, тогда как ответы слушателей S3 и S5 были распределены вокруг углов возвышения, немного направленных вверх. Однако более важным является наблюдение, что нет систематической разницы между распределениями ответов для трех наборов стимулов: среднее значение, стандартное отклонение и диапазон ответа не зависят от полосы пульсации для каждого из слушателей. Этот важный момент проиллюстрирован на рис. 4, на котором показан диапазон отклика для всех испытуемых в зависимости от ширины полосы пульсации.Никакой систематической связи не выявлено, что указывает на нечувствительность распределений откликов к вариациям амплитудных спектров.

Рис. 4. Диапазоны срабатывания.

Диапазон отклика высоты в зависимости от полосы пропускания пульсаций для всех слушателей. Звездочка на 3 c / o указывает данные S2 с динамиком на [ α , ϵ ] = [0, 80] °. Нет никакой систематической связи между шириной полосы стимула и диапазоном ответа.

https://doi.org/10.1371 / journal.pone.0174185.g004

Не только слушатели реагировали на значительный диапазон возвышения, их ответы на два предъявления каждого стимула также были довольно последовательными. На рис. 5 показаны для трех слушателей два увеличения отклика для каждого стимула, сопоставленные друг с другом. Слушатели S2 и S4 ответили в большем диапазоне возвышений, чем слушатель S1, и их корреляции также были выше ( r = 0,83, 0,86 и 0,48 соответственно). Корреляции между ответами двух прогонов приведены в таблице 2 для всех слушателей и наборов стимулов.Корреляции обычно были высокими и всегда значительными. Слушатели S2 и S4, которые были наиболее опытными испытуемыми в экспериментальных процедурах локализации звука без обратной связи, дали корреляции между 0,82 и 0,92, но также слушатель S6, который не имел опыта в экспериментах такого типа, показал высокие корреляции. Для слушателей S3 и S5, которые выполнили несколько сеансов для одного или всех наборов стимулов, мы также рассчитали корреляцию между разными сеансами. Для слушателя S5 корреляция между двумя сеансами с 3 переключаемыми стимулами была равна 0.61. Для слушателя S3 корреляция между различными сеансами одного набора стимулов варьировалась от 0,50 до 0,61. Эти значения находятся в том же диапазоне, что и корреляции между двумя прогонами одного сеанса, что показывает, что даже в разных сеансах, в разные дни, слушатели постоянно приписывали определенное повышение определенному стимулу.

Рис. 5. Согласованность ответа.

Отклики высоты второго прогона по сравнению с откликом высоты первого прогона вместе с линией регрессии и корреляцией между двумя прогонами (указаны в правом нижнем углу).Данные слушателя S4 для стимулов 1,5 ч / н, слушателя S2 для стимулов 3,0 ч / н и слушателя S1 для стимулов 5,0 ч / н. И S4, и S2 ответили в значительном диапазоне и показывают высокую корреляцию между двумя представлениями одного стимула. Слушатель S1 ответил в более ограниченном диапазоне, и корреляция между двумя прогонами была ниже, хотя все еще очень значимой.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0174185.g005

Важным требованием для процедуры реконструкции является то, что вероятности условного ответа, p ( ε | X k ( ω )), описываются (почти) одномодальным распределением, что указывает на то, что данный стимул привел к уникальному восприятию высоты.Как описано в Методах, каждая конечная точка возвышения была заменена нормализованной гауссовой (ширина 2 градуса). Впоследствии были добавлены гауссианы отклика для одного и того же стимула, чтобы оценить распределение отклика по высоте для данного стимула. Чтобы проиллюстрировать эту процедуру, на рис. 6 показаны пятнадцать последовательных спектров стимулов и соответствующие им распределения ответов для слушателя S4 на 3 переключающих стимула. В соответствии с высокой корреляцией, наблюдаемой на рис. 5, большинство распределений ответов действительно были одномодальными.Как объяснено в Методиках, в спектрах стимула с последующими рангами окно, определяющее форму фильтра для создания стимула, было сдвинуто на 1/6 октавы по рифленой корневой последовательности. В результате спектральные особенности сдвигаются в сторону более низких частот на 1/6 октавы для последовательных рябьевых спектров. Этот аспект стимулов очевиден на левой панели рис. 6. Например, пик на 14 кГц в стимуле номер N127 расположен на 7 кГц в N133 и на 3,5 кГц в N139. Обратите внимание, что по мере того, как спектральные характеристики перемещаются от более высоких частот к более низким, распределения откликов имеют тенденцию систематически смещаться по высоте.

Рис. 6. Распределение ответов на отдельные стимулы.

Спектры последующих стимулов (слева, номер стимула указан справа) с их распределениями плотности вероятности для слушателя S4. Стимулы предъявлялись в случайном порядке. Обратите внимание, что определенные последовательности стимулов, например N = 127–129, 130–133, 134–138 и 139–141 дают систематический сдвиг в воспринимаемом возвышении. Также обратите внимание, что заданная высота, например На 5 градусов вверх воспринимается различными спектрами стимулов (здесь: номера стимулов, N = 127, 131, 134 и 139).

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0174185.g006

Распределение условных откликов, как показано на рис. 6, вместе с нормализованными безусловными распределениями откликов от высоты, показанными на гистограммах на рис. 3В, затем используется для вычисления MLE для каждого стимула, учитывая высоту отклика, p ( X k ( ω ) | ε ), применяя уравнение 4. Эти оценки MLE впоследствии использовались как линейные веса для каждого из соответствующих спектров стимула для построения зависимых от высоты спектральных форм, лежащих в основе восприятия данного угла возвышения, P ( ω ; ε p ) с помощью уравнения 5.На Рис. 7 мы показываем восстановленные спектральные характеристики восприятия для слушателя S4 в диапазоне 3–18 кГц для звуков с полосой пульсации 3 c / o в том же формате, что и в исследовании Хофмана и Ван Опсталя [9]. Абсцисса представляет собой воспринимаемое слушателем возвышение, ε p , в то время как амплитуда спектров (в дБ) закодирована в серой шкале: светлые оттенки соответствуют пику в спектре, а темные оттенки указывают спектральную вырезку. . Обратите внимание, что реконструированные перцепционные спектральные особенности имеют богатую структуру.Вместо одного пика или выемки в основе воспринимаемого слушателем направления возвышения, по-видимому, лежит сложная комбинация пиков и выемок. Таким образом, этот результат не поддерживает модели, которые объясняют извлечение отметки на основе CPA или единственной выемки (см. Введение).

Рис. 7. Байесовская спектральная реконструкция.

Реконструированные спектральные характеристики для стимулов 3 ч / н для слушателя S4, основанные на спектрах стимулов в свободном поле (уравнение 5). Абсцисса указывает воспринимаемый угол возвышения (в градусах), частоту ординат (логарифмическая шкала).Амплитуда (в дБ) кодируется в оттенках серого, где светлые оттенки обозначают пики, а темные оттенки обозначают выемки в спектре.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0174185.g007

Реконструированные перцепционные спектральные формы на рис. 7 основаны на спектрах стимулов в свободном поле, X k ( ω ) , а не на сенсорных спектрах, S k ( ω ), доставленный в барабанную перепонку.Как указано во введении и методах, последние больше подходят для слуховой системы. Чтобы оценить сенсорный спектр, вклад DTF для прямого расположения динамика был добавлен к спектру свободного поля (с весом γ = 1), а затем скорректированные характеристики восприятия были восстановлены с применением уравнения 6. Результаты показаны на рис. 8 для трех полос частот пульсации для слушателя S4 вместе с DTF слушателей для сравнения (нижняя панель).Обратите внимание на изменения в воспринимаемых спектральных формах по сравнению с нескорректированными данными на рис. 7. Но что еще более важно, три восстановленных спектра оказались удивительно похожими не только для разной ширины полосы пульсации, но и для DTF слушателя. Выдающиеся особенности в DTF, такие как вырез от примерно 5 кГц для нисходящих углов места до примерно 8 кГц для восходящих углов возвышения, четко видны на трех реконструированных спектральных формах восприятия. Но также диагональный пик от 10 кГц до 15 кГц, вторичный вырез около 10 кГц, пик около 5 кГц для восходящих возвышений и пик около 7 кГц для нисходящих местоположений были обнаружены в различных реконструкциях.Этот результат весьма примечателен, учитывая, что вся реконструкция основана только на двух (разомкнутых) реакциях движения головы на стимул, что сами наборы стимулов сильно различались (например, рис. 2), а лежащая в основе модель чрезвычайно проста ( линейное взвешивание спектров стимулов).

Рис. 8. Различная пропускная способность.

Реконструированные спектральные характеристики для трех различных амплитудно-спектральных диапазонов на основе сенсорных спектров вместе с DTF для слушателя S4.Тот же формат, что и на рис. 7. Обратите внимание, что три восстановленных спектра кажутся очень похожими, несмотря на значительные различия в лежащих в основе спектрах стимулов (например, на рис. 2). Обратите также внимание на замечательное сходство реконструированных паттернов с DTF этого слушателя. Например, диагональный вырез от 5 до 8 кГц и пик от 10 до 15 кГц можно увидеть как в восстановленных спектрах, так и в DTF.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0174185.g008

Для количественной оценки сходства между различными восстановленными образцами на рис. 9A показаны спектральные корреляции между тремя восстановленными спектрами слушателя S4 (см. Методы). Значения шкалы серого указывают на корреляцию от 0,5 до 1, при этом более темные оттенки серого соответствуют более высокой корреляции. На рис. 9B показаны корреляции между тремя восстановленными спектральными формами и DTF слушателя S4, при этом значения в градациях серого указывают на корреляции между 0,2 и 1.0. Чтобы построить эти последние графики, восстановленные спектры должны быть повторно дискретизированы, чтобы позволить сравнение. Для обоих сравнений корреляции наиболее высоки вокруг диагонали и уменьшаются для возвышений от диагонали, хотя результаты для стимулов 5 c / o были более вариабельными.

Рис. 9. Спектральные корреляции.

A: Мера сходства между различными реконструированными спектральными формами слушателя S4 дается корреляционной матрицей C ( ε 1 , ε 2 ).Значения шкалы серого указывают значения корреляции между 0,5 и 1, контурные линии имеют шаг 0,1, а значения шкалы серого - более темные для более высокой корреляции. B: Корреляционная матрица для трех восстановленных спектров и DTF слушателя S4. Значения шкалы серого указывают значения корреляции между 0,2 и 1. Матрица корреляции высока только для местоположений на главной диагонали или рядом с ней.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0174185.g009

Обратите внимание, что, несмотря на замечательное сходство, важное различие между восстановленными спектральными формами и измеренными DTF было обнаружено в диапазоне углов места (примерно, от -20 до +20 градусов для воспринимаемых высот, по сравнению сОт -60 до +60 градусов для DTF, см. Методы). Ясно, что заметная спектральная форма DTF, соответствующая расположению говорящего прямо перед собой, неизбежно добавлялась к случайным спектральным формам стимулов свободного поля, и поэтому на восприятие слушателем возвышения, вероятно, повлияло присутствие этого DTF в сенсорный спектр. Как объясняется в Методиках, реконструкция предполагает, что восприятие слушателя было определено уникальным углом возвышения и не было разработано, чтобы справиться с возможностью того, что система может фактически усреднить по различным потенциальным углам возвышения для определения воспринимаемого возвышения.Чтобы проиллюстрировать влияние DTF, вызванного расположением говорящего, на сенсорный спектр, мы провели серию из четырех экспериментов со стимулами 3,0 c / o со слушателем S2, в которых мы расположили говорящего в точке [ α , ε ] = [0, 80] ° (опять же, слушатель знал о фактическом местонахождении говорящего). DTF, соответствующие далеко направленным вверх направлениям, значительно более плоские, чем для фронтальных направлений (пространственное разрешение в верхнем пространстве также хуже [23]), и поэтому мы ожидали, что динамик под углом 80 градусов будет доминировать в сенсорном спектре в меньшей степени.

Действительно, в этих экспериментах отклики слушателя по высоте охватывали гораздо больший диапазон. На рис. 10А показаны ответы второго запуска по сравнению с ответами первого запуска для всех сеансов. Хотя большинство ответов приходилось на лобное полушарие ( ε p ∈ [−90, +90] °), путаница и перестановки между передним и обратным направлениями также имели место. Точки данных с ε 1,2 > 90 ° указывают на стимулы, для которых звук постоянно воспринимался в заднем месте (истинное заднее восприятие).Путаница спереди и сзади возникала, когда точки данных на рис. 10A заканчивались либо в верхнем левом, либо в правом нижнем углу этого графика. Обратите внимание, однако, что такая путаница спереди и сзади не была случайной; они имели тенденцию группироваться по диагонали с наклоном минус один, что указывало на то, что участник имел четкое восприятие высоты, но только передняя и задняя части могли быть неоднозначными. На рис. 10В мы показываем график корреляции, когда не были включены все обратные и запутанные ответы. Корреляции данных (здесь: r = 0.91) были очень похожи на эксперимент с динамиком при [ α , ε ] = [0, 0] ° ( r = 0,86; см. Таблицу 2), но распределялись по гораздо большему диапазону возвышений. .

Рис. 10. Расположение верхнего динамика.

Отклики высоты второго прогона по сравнению с откликами высоты первого прогона для эксперимента с говорящим на (0,80) ° для слушателя S2 (объединенные данные для всех четырех сеансов). Корреляции между двумя прогонами указаны в правом нижнем углу.Панель данных A показывает данные, включая ответы, воспринимаемые в заднем полушарии ( ε p > 90 °). Корреляция низкая, в основном из-за путаницы спереди и сзади (точки далеко не по диагонали). На панели B все ответы на задние и все путаницы спереди и сзади были опущены, что привело к существенно более высокой корреляции отклика в большем диапазоне возвышений, чем для прямого динамика (см. Рис. 5B).

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0174185.g010

По этим фронтальным ответам мы снова реконструировали перцепционные спектральные функции формы. Результаты показаны на рис.11, где сравниваются спектры для двух положений динамика (прямо вперед, рис. 11A, с поправкой на сенсорный спектр, здесь γ, = 0,5; вверх: рис. 11B, без поправки) с DTF слушателя (рис. 11C). Те же спектральные особенности можно увидеть в двух восстановленных спектрах и в DTF слушателя, например, вырез от 5 кГц для малых высот до примерно 8 кГц для больших высот и пик от 11 кГц до 14 кГц.Однако воспринимаемый диапазон возвышения увеличился с [-20, +20] ° до примерно [-30, +60] °, перемещая динамик на [ α , ε ] = [0, 80] °.

Рис. 11. Спектральные реконструкции.

Реконструкция спектральных характеристик для слушателя S2, основанная на реакции возвышения на 3 переключающих стимула из местоположения переднего динамика (панель A; скорректирована для прямого DTF, вес 0,5) и из местоположения верхнего динамика ( панель B; ответы только в лобное полушарие; без поправки на DTF динамика).Панель C показывает измеренные DTF слушателя S2. Опять же, существует большое сходство между двумя восстановленными спектрами и с DTF слушателя. Обратите внимание на различия в масштабе осей высот на разных панелях. Тот же формат, что и на рис. 7.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0174185.g011

Обсуждение

В этой статье мы показали, что случайные широкополосные спектры с разной степенью спектральной вариации систематически неправильно локализованы.Несмотря на то, что динамик всегда находился на [ α , ϵ ] = [0, 0] °, и слушатели знали об этом факте, они постоянно реагировали на широкий диапазон высот. Обратите внимание, что при генерации стимула мы не компенсировали HRTF положения говорящего в исходном спектре стимула, так что в сенсорном спектре барабанной перепонки, вероятно, в значительной степени преобладала HRTF при 0 ° (уравнение 6). . Это, вероятно, объясняет, почему для большинства слушателей многие ответы были сгруппированы вокруг отметки 0 °.Хотя тестировался только один из слушателей, диапазон отклика по высоте резко увеличился, когда динамик был расположен под [ α , ϵ ] = [0, 80] ° вместо [0, 0] °. HRTF под углом 80 ° намного более плоский, чем HRTF прямо вперед (и, следовательно, пространственное разрешение вокруг зенита относительно низкое [23]), и поэтому ожидается, что он будет иметь меньшее влияние на форму сенсорного спектра, чем HRTF для движения по прямой. Тем не менее, все слушатели довольно последовательно реагировали на различные представления данной спектральной формы, даже в разные дни, что указывает на то, что слушатели последовательно приписывали определенное повышение определенному спектру стимулов.

Примечательно, что мы не получили путаницы спереди и сзади в эксперименте с динамиком, расположенным на [ α , ϵ ] = [0, 0] °, несмотря на полную случайность спектральных форм в наших наборах стимулов. Хотя не совсем ясно, какие именно спектральные реплики имеют решающее значение для разрешения или возникновения путаницы спереди и сзади (например, [24]), спектральный отпечаток прямолинейного динамика, вероятно, доминировал в любой потенциальной путанице спереди и сзади из-за случайных спектров. Однако, когда динамик был перемещен на угол возвышения 80 °, для чего HRTF имеет гораздо более плоскую форму, случайные спектральные формы теперь могут доминировать в общем сенсорном спектре, что приводит к значительному увеличению количества искажений между передней и задней частью (рис. ).

На основе сенсорных спектров и распределений ответов мы реконструировали зависимые от высоты спектральные формы для всех слушателей и всех трех наборов стимулов. Для всех слушателей восстановленные спектры для трех наборов стимулов были очень похожи (рис. 9). Более того, в восстановленных спектрах также можно обнаружить отличительные особенности HRTF конкретного слушателя, хотя у последнего диапазон высот был более ограничен. Правдоподобное объяснение ограниченного диапазона отклика по высоте заключается в преобладании HRTF, направленного прямо вперед, в сенсорном спектре (уравнение 6), что приводит к усреднению слуховой системы между возвышением по прямой и спектральными характеристиками, указывающими на альтернативные углы возвышения. .Существование механизма усреднения звуков в средней сагиттальной плоскости убедительно продемонстрировано в синхронных экспериментах с двойным звуком [17].

Влияние пропускной способности

Широкополосные звуковые стимулы с плоскими спектрами, исходящие из одного места, обычно точно локализуются ([2], [10], [15], [25], [26]) с пространственным разрешением около 4–5 градусов. в вертикальной плоскости. Аналогичные точные характеристики можно ожидать и для широкополосных стимулов, спектральные изменения которых слишком быстры, чтобы их могла воспринимать слуховая система человека.Неизвестно, как на точность локализации влияют спектральные вариации между этими двумя крайностями. Кулькарни и Колберн [16] представили слушателям звуки, отфильтрованные с помощью HRTF с несколькими степенями спектральной детализации и с «настоящими» звуками. HRTF могут быть значительно сглажены в частотной области до того, как повлияют на воспринимаемое местоположение звукового стимула. Хофман и Ван Опсталь [19] сообщили, что случайные широкополосные спектры с полосой пульсации 3 c / o постоянно неправильно расположены по высоте.Обратите внимание, что спектральное изменение 3 c / o примерно соответствует одному циклу на критическую полосу.

В настоящих экспериментах мы использовали волновые спектры со спектральными вариациями различной ширины полосы при 1.5, 3.0 и 5.0 c / o соответственно. Хотя спектральные формы этих стимулов существенно различались (см. Рис. 2), распределение отклика по высоте, тем не менее, было довольно схожим. Поскольку спектры 1,5 c / o содержали значительно меньшие спектральные вариации внутри и между соседними слуховыми фильтрами, чем два других набора стимулов, эти стимулы могли быть локализованы более точно (т.е. больше ответов будет направлено в сторону достоверного местоположения говорящего под нулевым градусом). Однако мы не наблюдали никаких систематических различий в стандартных отклонениях распределений повышения ответа для трех наборов стимулов (см. Таблицу 1), что указывает на то, что для всех трех спектральных вариаций слушатели имели одинаково большие и последовательные неправильные локализации вдали от фактического положения говорящего на [ α , ϵ ] = [0, 0].

Эффект предварительного знания?

Хотя мы проинструктировали наших слушателей игнорировать известное истинное местоположение говорящего и реагировать на воспринимаемое местоположение, которое может существенно отличаться, можно задаться вопросом, могло ли это предварительное знание каким-либо образом повлиять на реакцию локализации, тем не менее.По нашему опыту, субъекты хорошо способны точно реагировать на воспринимаемые звуковые местоположения при отсутствии какой-либо визуальной, акустической или вербальной обратной связи (парадигмы реакции с разомкнутым контуром). Однако мы не можем исключить возможность когнитивного влияния в этих экспериментах с пространственной иллюзией, и есть намек на то, что это действительно могло сыграть небольшую роль в ответах слушателя S2 (рис. 3B). Например, неявное желание избежать (запомненного) местоположения прямо впереди могло вызвать небольшое отклонение реакции от этого местоположения.В результате, если звук воспринимался немного ниже / выше горизонта, ответы могли, таким образом, переоценить воспринимаемое местоположение. Такая стратегия привела бы к бимодальному распределению отклика, которое почти исключает прямолинейное местоположение. Это действительно наблюдалось в ответах S2, но ни у кого из других слушателей. Однако в любом случае такое использование предварительного знания оказало бы пагубное влияние на реконструкцию спектральной формы, поскольку прямолинейное местоположение на нулевой отметке стало бы недостаточно представленным.На рис. 11A это действительно может быть очевидно из небольшого зазора около нулевого угла места в реконструированной выемке (серая полоса от 5 до 8 кГц), которая не наблюдалась при реконструкции других слушателей (см., Например, результаты S4 на рис. 8A и 8B). Этот конкретный эффект предварительного знания, однако, привел к тому, что он был ограничен только местоположениями, близкими к прямой, поскольку восстановленные спектральные характеристики для других углов возвышения не подвергались систематическому воздействию ни в слушателе S2, ни в S4.Обратите внимание, что сила эффекта была уменьшена в наших реконструкциях, поскольку мы заменили каждый ответ гауссовым распределением вероятностей вокруг истинного ответа (методы). По этой причине нулевой угол возвышения содержал некоторую мощность в реконструкциях слушателя S2, хотя очень мало ответов было направлено именно в это место.

То, что все слушатели не могли игнорировать влияние прямого расположения говорящего, однако, лучше объясняется акустическим взвешенным усреднением, чем когнитивным влиянием предварительного знания (неспособность `` не отвечать на 0 по желанию '') .Действительно, было неизбежно, что говорящий запечатлел сильную HRTF с нулевого подъема в сенсорном спектре вместе со случайными спектральными характеристиками, вызванными стимулом. Bremen et al. [17] продемонстрировали, что когда два источника звука представлены синхронно по высоте, реакция локализации неизбежно представляет собой средневзвешенное значение двух воспринимаемых возвышений от одного источника, в которых относительные уровни звука служат весами. В текущих экспериментах мы не можем знать априори, сколько потенциальных источников возвышения могло (частично) присутствовать в сенсорном спектре, но мы ожидаем, что подобная схема взвешивания центра тяжести будет лежать в основе результирующего воспринимаемого возвышения.Такое взвешивание было бы основной причиной уменьшенного диапазона возвышения ответов, пока существует сильное влияние HRTF нулевой степени.

Мы утверждаем, что высокая корреляция между первым и вторым откликом на произвольно представленные спектральные формы может быть объяснена только с помощью механизма акустической обработки. Знают ли испытуемые о фактическом местонахождении звука, это не имеет качественного значения в их поведении при ответе. В худшем случае, если слушатель будет полностью неспособен подавить это предварительное знание, он будет реагировать только на известное прямое местоположение, что делает метод реконструкции, используемый в этой статье, совершенно бесполезным.Обнаружение того, что наши реконструкции дали хорошее сходство с измеренными DTF для всех субъектов, указывает на то, что потенциальное влияние когнитивных факторов на эти результаты было в лучшем случае незначительным.

Модели локализации звука

При локализации звуков на высоте слуховая система должна иметь дело с двумя неизвестными факторами: (i) вклад фактического спектра источника звука в сенсорный спектр и (ii) применяемый фактический фильтр, зависящий от направления. ушной раковиной.Миддлбрукс [15] сформулировал, что для решения этой некорректной проблемы слуховая система предполагает, что спектр источника является широкополосным и плоским, так что любая спектральная окраска может быть назначена HRTF направления источника. Однако это значительно ограничит типы звуков, которые можно точно локализовать.

Закараускас и Сайнадер [18] поэтому предложили более мягкое предположение, в котором либо спектр источника должен быть локально плоским, либо наклон спектра должен быть локально постоянным, чтобы гарантировать точную локализацию, поскольку спектральные изменения, вызываемые HRTF, являются довольно крутой.Для настоящих экспериментов это означало бы, что стимулы с полосой пропускания 1,5 c / o должны быть локализованы более точно (т. Е. Создавать больше пространственных иллюзий и в более широком диапазоне), чем стимулы с шириной полосы 5,0 c / o, Что касается первых стимулов, то спектры варьируются заметно меньше (например, рис. 2). Однако, вопреки этому прогнозу, стандартные отклонения ответов для трех наборов стимулов были сопоставимы (рис. 4).

Чтобы смоделировать локализацию возвышения звука, Батлер и его коллеги ввели концепцию скрытых пиков ([11], [12], [13], [14]): область в пространстве, для которой узкополосный звук усиливается больше всего.Они утверждали, что звуки локализуются на основе частотного сегмента с максимальным пиком в сенсорном спектре (скрытый пик). Это говорит о том, что только один пик на частотный сегмент имеет отношение к локализации возвышения. Если бы это было правдой, в наших восстановленных спектрах также должен был появиться только один пик на частотный сегмент, так как все остальные характеристики были бы исключены. На рис. 6 показано, что восстановленные перцепционные спектры показывают несколько пиков и выемок для каждого частотного сегмента и для каждого возвышения.

Хофман и Ван Опсталь [10] предложили модель спектральной взаимной корреляции, которая не делает априорных предположений о форме спектра источника. В их модели сенсорный спектр сравнивается с библиотекой нейронно сохраненных HRTF для всех направлений. В основе модели лежат два основных предположения: первое - что HRTF уникальны и не похожи друг на друга. Это можно легко проверить, сопоставив HRTF друг с другом. Такой анализ показывает, что HRTF действительно содержат уникальную информацию о высоте источника звука (см. E.грамм. [7], [10]). Второе предположение состоит в том, что (естественные) звуковые спектры в свободном поле не коррелируют ни с одним из HRTF в этом сохраненном представлении. Если это так, то можно легко показать, что корреляция между сенсорным спектром (результатом уравнения 2) и библиотекой сохраненных HRTF всегда будет достигать пика при достоверном угле возвышения источника звука. Таким образом, простейшей версией модели взаимной корреляции было бы нахождение пика взаимной корреляции и присвоение воспринимаемого возвышения местоположению этого пика.

Чтобы проверить эту идею в текущих экспериментах со случайными спектрами, мы вычислили спектральные корреляции между сенсорными спектрами всех стимулов (уравнение 6) и всеми измеренными DTF в полосе частот 4–14 кГц для каждого слушателя и каждого из три набора стимулов. В этом частотном диапазоне можно встретить наиболее заметные пики и выемки DTF, зависящие от направления первого порядка, для возвышений во фронтальном полуполе (местоположения пиков и выемок второго и более высокого порядка обычно более шумны, так как они больше зависят от точное расположение зонда микрофона в слуховом проходе).Затем мы определили высоту, для которой корреляция достигла максимального значения, и сравнили эту прогнозируемую высоту с фактическим откликом слушателя. Обратите внимание, что этот анализ не учитывает потенциально взвешенное усредняющее поведение слуховой системы в случае, если сенсорный спектр содержит несколько пиков (см. Также выше; [17]). На рис. 12A показаны измеренные значения высоты отклика в зависимости от прогнозируемого повышения отклика вместе с линией регрессии и корреляцией для слушателя S3 для 3.0 ч / н стимулы. Хотя наклон линий регрессии в целом был низким (среднее значение 0,17 для всех слушателей и наборов стимулов), все корреляции были очень значимыми ( p <0,01), варьируя от 0,32 до 0,64 (среднее значение: 0,50). Таким образом, модель хорошо справляется с объяснением вариаций наблюдаемого поведения.

Рис 12. Улучшенная модель.

A: Измеренные отклики высоты по сравнению с прогнозируемыми откликами от высоты в соответствии с моделью максимальной корреляции Хофмана и Ван Опсталя [10]).Корреляция указана в правом нижнем углу. Данные для стимулов 3.0 c / o слушателя S3. B: Те же данные, предсказанные отклики высоты в соответствии с взвешенной корреляционной моделью (см. Текст). C: Значения корреляции между измеренными и прогнозируемыми откликами на высоту для всех слушателей и всех наборов стимулов. Значения для модели взвешенной корреляции нанесены на график относительно значений для модели максимальной корреляции. Обратите внимание, что все точки данных находятся на линии единицы или выше нее. D: То же, что и в C, но для наклона линии регрессии через измеренные и предсказанные отклики высоты. Обратите внимание, что все точки данных находятся над линией единицы.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0174185.g012

Тем не менее, применяемый прогноз слишком прост, чтобы учесть наблюдаемые отклики, поскольку он явно не дает объяснения наблюдаемого разрешения (т. е. наклона). Есть как минимум два важных момента, не учитываемых этим простым алгоритмом: во-первых, волнистые амплитудные спектры, вероятно, дадут несколько пиков в кросс-корреляциях DTF.В наших экспериментах DTF, соответствующий положению говорящего прямо вперед, оказывал большое влияние на сенсорный спектр и, следовательно, всегда вызывал значительный пик взаимной корреляции. Наличие этого пика может объяснить, почему диапазон ответов слушателей был сжат в прямом направлении, но ни одна из моделей не предсказывает величину, на которую должно произойти такое сжатие. В исследовании Bremen et al. [17] четко указали, что слуховая система применяет пространственно-взвешенное среднее углов возвышения всякий раз, когда система сталкивается с синхронными источниками звука в разных местах в средней плоскости.Предположительно, реакции испытуемых на случайные формы спектра в наших экспериментах также определялись таким механизмом усреднения. Во-вторых, простая модель корреляции работает хорошо, если стимул не коррелирует с HRTF вообще , поскольку в этом случае пик взаимной корреляции будет иметь высоту, близкую к единице при истинном возвышении. Однако стимулы случайной формы спектра, примененные в этом исследовании, дали относительно низкие корреляции с DTF (обычно значения около 0.40 или меньше, не показано). Значение этой корреляции может указывать слуховой системе на надежность этого конкретного угла возвышения и, следовательно, может определять готовность аудиомоторной системы уйти от своего стандартного (предшествующего) горизонта (например, предустановленное смещение, как показано на медианные значения в ответных данных Таблицы 1).

В недавнем исследовании мы предположили, что значение этой корреляции вместе с другими источниками информации, такими как предварительное знание акустической среды, может частично определять усиление откликов высоты [27].Интересно, что несколько исследований показали, что систематическое изменение акустических параметров может привести к систематическому изменению наклона зависимости «стимул-реакция» от высоты. Например, уменьшение продолжительности шума систематически снижает усиление по высоте ([10] [27]). Изменения формы ушной раковины в результате экспериментальных манипуляций ([6] [7]) или посредством постепенного роста ушной раковины на протяжении всей жизни [8] вызывают сдвиги спектральных сигналов, к которым слуховая система учится адаптировать свое отношение «стимул-ответ».Кроме того, изменение уровня стимула для кратковременных стимулов приводит к изменению наклона отношения стимул-ответ ([27], [28], [29]). Также введение шумного фона для управления общим отношением сигнал / шум стимула систематически снижает усиление отклика по высоте ([30], [31]). Общим для этих акустических манипуляций является то, что все они влияют на надежность спектральных сигналов, хотя и по-разному: фоновый шум маскирует спектральные пики и выемки; громкие кратковременные щелчки могут привести к насыщению отклика улитки и, следовательно, к исчезновению спектральных деталей, а короткие короткие всплески шума могут лишить слуховую систему достаточного времени для интегрирования акустического входа для извлечения адекватных мелких спектральных деталей.

Таким образом, первое расширение исходной модели взаимной корреляции [8] должно включать механизм, который также взвешивает надежность оценки формы спектра для данной высоты, например, путем вычисления центра тяжести ( положительные) значения взаимной корреляции сенсорного спектра по нескольким DTF, а не просто выбор места максимальной корреляции: (9) где ρ n (ограничено ρ min > 0.3) представляет собой значение спектральной корреляции между сенсорным спектром и DTF для угла места ε n (уравнение 7).

Результат применения этого анализа к данным на фиг. 12A проиллюстрирован на фиг. 12B. Увеличились как корреляция между предсказанными и измеренными откликами на высоту, так и наклон линии регрессии; в то время как корреляция значительно улучшилась, значение наклона почти удвоилось. Этот результат был репрезентативным для всех слушателей: в среднем корреляция улучшилась с 0.От 50 до 0,54, тогда как средний наклон увеличился с 0,17 до 0,30. На рис. 12C и 12D корреляция и наклон этой взвешенной корреляционной модели нанесены на график относительно значений модели пиковой корреляции для всех слушателей и всех наборов стимулов. Обратите внимание, что практически все точки данных лежат выше линии единицы, что указывает на то, что это простое расширение уже улучшает прогнозы простой модели взаимной корреляции. Дальнейшее подтверждение влияния нескольких пиков возвышения на результаты взаимной корреляции последовало из нашего эксперимента по перемещению динамика к зениту, что оказало драматическое влияние на диапазон отклика по высоте слушателя (рис. 10).

. Заключение. Одна из возможных схем взвешивания может полагаться на взятие центра тяжести потенциальных возвышений, в которой корреляции между спектром стимула и DTF действуют как весовые коэффициенты.Поскольку в настоящем эксперименте DTF для прямого движения обычно дает наивысшую корреляцию для большинства стимулов, в результате будет уменьшен диапазон отклика по высоте, как это наблюдалось у наших испытуемых и [19].

Другие, более сложные модели могут быть основаны на истинном байесовском механизме в слуховой системе, в котором взвешивание может также зависеть от другого априорного распределения спектральной ряби, чем прямое однородное предположение в нашем текущем анализе (оценка максимального правдоподобия).На это предварительное значение может влиять прошлый опыт, предварительное знание положения говорящего и / или ожидания относительно распределения спектральных форм. Для изучения этих различных возможностей потребуется дальнейшая работа.

Благодарности

Мы благодарны Паулю Хофману за его превосходное программное обеспечение для генерации стимулов и анализа данных, а также Гюнтеру Виндау, Гер ван Лингену, Тону ван Дреумелю и Хансу Клейнену за их незаменимую техническую поддержку. Это исследование было поддержано Университетом Радбауд (TVE), Нидерландской организацией научных исследований (NWO - section Maatschappij en Geesteswetenschappen, MaGW, проект nr.410-20-301; JV) и Европейского Союза, Horizon-2020 ERC Advanced Grant (№ 693400, ORIENT, AJVO).

Вклад авторов

  1. Концептуализация: AJVO.
  2. Курация данных: СП TVE.
  3. Формальный анализ: СП ТВЭ.
  4. Получение финансирования: AJVO.
  5. Расследование: AJVO СП ТВЭ.
  6. Методология: AJVO СП ТВЭ.
  7. Администрация проекта: AJVO.
  8. Ресурсы: AJVO.
  9. Программное обеспечение: AJVO.
  10. Надзор: AJVO.
  11. Проверка: AJVO JV TVE.
  12. Визуализация: AJVO JV TVE.
  13. Написание - черновик: AJVO JV TVE.
  14. Написание - просмотр и редактирование: AJVO JV TVE.

Список литературы

  1. 1. Блауэрт Дж. (1997) «Пространственный слух. Психофизика локализации звуков человека », 2-е издание, Кембридж, Массачусетс: MIT Press
  2. 2.Миддлбрукс Дж. К. и Грин Д. М. (1991) «Локализация звука человеческими слушателями». Annu Rev Psychol 42: 135–159 pmid: 2018391
  3. 3. Takemoto H, Mokhtari P, Kato H, and Nishiura R (2012) «Механизм для создания пиков и выемок передаточных функций головы в средней плоскости», J Acoust Soc Am 132, 383–3841
  4. 4. Wightman FL и Kistler DJ (1989a) «Моделирование прослушивания в свободном поле через наушники. I: Синтез стимула », J Acoust Soc Am 85: 858–867
  5. 5.Ван Опсталь А.Дж. (2016) «Слуховая система и поведение человека при локализации звука», 1-е изд., Academic Press, Elsevier Publishers, Амстердам, NL
  6. 6. Hofman PM, Van Riswick JGA и Van Opstal AJ (1998) «Повторное изучение локализации звука с помощью новых ушей». Nat Neurosci 1: 417–421 pmid: 10196533
  7. 7. Ван Ванройдж М.М. и Ван Опсталь А.Дж. (2005) «Повторное изучение локализации звука с помощью нового уха». J Neuroscience , 25: 5413–5424 pmid: 15930391
  8. 8.Отте Р.Дж., Агтерберг М.Дж., Ван Ванрой М.М., Сник АФМ и Ван Опсталь А.Дж. (2013) «Возрастная потеря слуха и морфология уха влияют на вертикальную, но не горизонтальную локализацию звука». JARO , 14: 261–273 pmid: 23319012
  9. 9. Zwiers MP, Van Opstal AJ и Paige GD (2003) «Пластичность в локализации звука человека, вызванная сжатым пространственным зрением», Nat Neurosci 6: 175–181 pmid: 12524547
  10. 10. Hofman PM и Van Opstal JA (1998) «Спектро-временные факторы в двухмерной локализации звука человека», J Acoust Soc Am 103: 2634–2648 pmid: 9604358
  11. 11.Музыкант А.Д. и Батлер Р.А. (1984) «Психофизические основы монофизической локализации», Hear Res 14: 185–190 pmid: 6746432
  12. 12. Батлер Р.А. (1987) «Анализ монофонического смещения звука в пространстве», Percept Psychophys 41: 1–7 pmid: 3822738
  13. 13. Батлер Р.А. и Мьюзикант А.Д. (1993) «Бинауральная локализация: влияние частоты стимулов и связь с областями скрытых пиков», Hear Res 67: 220–229 pmid: 8340275
  14. 14.Роджерс М.Э. и Батлер Р.А. (1992) «Связь между частотой стимула и скрытыми площадями пиков, поскольку это относится к монофонической локализации», Percept Psychophys 52: 536–546 pmid: 1437486
  15. 15. Миддлбрукс Дж. К. (1992) «Узкополосная локализация звука, связанная с акустикой внешнего уха», J Acoust Soc Am 92: 2607–2624 pmid: 1479124
  16. 16. Кулкарни А. и Колберн Х. С. (1998) «Роль спектральных деталей в локализации источника звука», Nature 396: 747–749 pmid: 9874370
  17. 17.Бремен П., Ван Ванрой М.М. и Ван Опсталь А.Дж. (2010) «Сигналы Pinna определяют режимы ориентировочной реакции на синхронные звуки на высоте». J Neurosci 30: 194–204 pmid: 20053901
  18. 18. Закараускас П. и Сайнадер М.С. (1993) «Вычислительная теория спектральной локализации сигналов», J Acoust Soc Am 94: 1323–1331
  19. 19. Hofman PM и Van Opstal JA (2002) «Байесионная реконструкция сигналов локализации звука по ответам на случайные спектры», Biol Cybern 86: 305–316 pmid: 11956811
  20. 20.Коллевейн Х., Ван Дер Марк Ф., Янсен Т.К. (1975) «Точная запись движений человеческого глаза», Vision Res 15: 447–450 pmid: 1136166
  21. 21. Knudsen EI и Konishi M (1979) «Механизмы локализации звука у сипухи (Tyto alba)», J Comp Physiol 133: 13–21
  22. 22. Schroeder MR (1970) «Синтез сигналов с низким коэффициентом пика и двоичных последовательностей с низкой автокорреляцией», IEEE Trans Inf Theory 16: 85–89
  23. 23.Ван Барневельд DCPBM, Ван Гроотель Т.Дж., Альбертс Б. и Ван Опсталь А.Дж. (2011) «Влияние поворота головы на воспринимаемый слуховой зенит». Exp Brain Res 213: 235–243 pmid: 21643715
  24. 24. Альгази В.Р., Авендано С., Дуда Р.О. (2001) «Локализация возвышения и анализ передаточной функции головы на низких частотах», J Acoust Soc Am 109: 1110–1122 pmid: 11303925
  25. 25. Wightman FL и Kistler DJ (1989b) «Моделирование прослушивания в свободном поле через наушники.II: Психофизическая проверка », J Acoust Soc Am 85: 868–878
  26. 26. Макус Дж. К. и Миддлбрукс Дж. К. (1990) «Двумерная локализация звука человеческими слушателями», J Acoust Soc Am 87: 2188–2200 pmid: 2348023
  27. 27. Vliegen J, Van Opstal AJ (2004) Влияние продолжительности и уровня звука на локализацию человеческого звука », J Acoust Soc Am 115: 1705–1713 pmid: 15101649
  28. 28. Хартманн В.М. и Ракерд Б. (1993) «Слуховая спектральная дискриминация и локализация щелчков в сагиттальной плоскости», J Acoust Soc Am 94: 2083–2092 pmid: 8227750
  29. 29.Макферсон Э.А. и Миддлбрукс Дж. К. (2000) «Локализация коротких звуков: эффекты уровня и фонового шума», J Acoust Soc Am 108: 1834–1849 pmid: 11051510
  30. 30. Good MD и Gilkey RH (1996) «Локализация звука в шуме: влияние отношения сигнал / шум», J Acoust Soc Am 99: 1108–1117 pmid: 8609294
  31. 31. Zwiers MP, Van Opstal AJ и Cruysberg JRM (2001) «Пространственный дефицит слуха у людей с ранней слепотой», J Neurosci 21: RC142: 1–5 pmid: 11312316

социальных сигналов, которые могут быть упущены из-за аутизма

Расстройство аутистического спектра (РАС) диагностируется с помощью ряда различных симптомов, но немногие из них столь же узнаваемы или распространены, как симптомы РАС, связанные с социальной дисфункцией.Отмечается, что случаи легкого, а также тяжелого аутизма часто проявляются в той или иной форме социальной дисфункции, особенно в сфере тонкого невербального общения.

Когда другие дети или взрослые не могут сказать что-то «прямо» и пытаются передать смысл с помощью подтекста или определенных жестов, вполне вероятно, что пациент неправильно поймет или полностью упустит предполагаемый смысл.

Существует несколько теорий относительно того, почему это так, но важно подчеркнуть, что эта «проблема» принимает разные формы и формы, и что хотя некоторые из них могут справиться со своими проблемами и разработать средства распознавания и даже понимания многих сигналов, которые могли быть упущены ранее (особенно в более легких случаях аутизма или у тех, у кого ранее был диагностирован синдром Аспергера), многие не учатся интуитивно справляться с этой разницей в коммуникативных навыках и улучшаются только при раннем и повторном вмешательстве.

Чтобы лучше понять, почему ребенок с аутизмом может не улавливать социальные сигналы, это помогает понять, что они собой представляют и почему они важны.

Что считается «социальными сигналами»?

Социальные сигналы варьируются от подтекста в тоне голоса до неписаного и «очевидного» социального этикета, который наиболее отчетливо проявляется у подростков, которые формируют клики и социальную иерархию, основанные на демонстрации доминирования и общих интересов. Подобно тому, как большинство детей интуитивно знают, что не следует выбирать группу незнакомцев для внезапного разговора, нейротипичные дети естественным образом развивают средства улавливания тонких изменений в своем голосе или языке тела, чтобы уловить ложь, понять сарказм или понять, что это такое. сказанное должно быть секретом.

Социальные сигналы могут быть очень сложными для понимания, поскольку поведение, которое может быть уместным в очень конкретном контексте, может рассматриваться как совершенно неуместное в другом контексте. Для детей с РАС эти очень сложные правила часто совершенно невысказаны, неестественны и поначалу совершенно непонятны.

В целом, социальные сигналы можно отнести к любой невербальной коммуникации, которая ранее не кодифицировалась или не объяснялась, а также подразумеваемый этикет, связанный с определенными ситуациями.Возьмем, к примеру, общение с незнакомцами. В определенном контексте совершенно нормально присоединиться к группе незнакомцев и просто пообщаться с ними - например, на приглашенных вечеринках, в день ориентации в школе или в определенные часы в нерабочее время в баре. Но в другом контексте такое поведение можно было бы рассматривать как «странное» или «раздражающее».

Точно так же ребенок или молодой взрослый в спектре аутизма может не уловить тонких сигналов, чтобы прекратить говорить о чем-то, будь то что-то, что должно было храниться только в секрете, или это просто вопрос подробного разговора о чем-то тема, к которой все остальные потеряли интерес.

Дело не только в невербальном

Когда дело доходит до вербального общения, возникают аналогичные проблемы. Различные случаи аутизма демонстрируют совершенно разные проблемы, но общая черта - это непонимание прагматики (как использование языка меняется в зависимости от контекста, например, использование другого тона с учителем, чем с другом, или голос в помещении по сравнению с игровой голос) и просодия (темп и ритм речи, включая такие понятия, как интонация, ударение и варьирование высоты тона).Так же, как детям с аутизмом может быть трудно научиться правильно говорить, они часто упускают невербальные сигналы от других, которые говорят им, как им себя вести.

Это непростая проблема, и ее нельзя полностью обвинить в диагнозе аутизм. Хотя языковые проблемы и пропущенные сигналы могут расстраивать нейротипичных людей, и многие подсказки могут быть усвоены с достаточной практикой, в зависимости от тяжести состояния человека, можно сделать больше, чтобы помочь сверстникам аутичных детей научиться понимать и принимать различия своих сверстников. и, в свою очередь, помочь им лучше понять, чего от них ждут или чего хотят в данной ситуации.

Почему аутизм борется с социальными сигналами

Существуют разные теории, которые могут помочь объяснить, почему социальные сигналы, язык тела и невербальная коммуникация так сложны для детей с аутизмом, но эти объяснения мало что объясняют, почему аутизм часто борется с другими формами социального общения и сложностями языка. В общем, одна теория о природе пропущенных невербальных сигналов включает в себя естественную склонность детей с аутизмом избегать зрительного и лицевого контакта.

В то время как мы учим наших детей, что вежливо смотреть на другого человека, когда он разговаривает с вами, для детей аутизма это невероятно неудобно и кажется опасным. Исследования показывают, что дефицит способности распознавать выражения у пациентов с РАС может быть причиной повышенной реакции.

Хотя большинство людей учатся интуитивно читать по лицам и становятся «экспертами» в распознавании сигналов во время обычного разговора, люди с аутизмом избегают смотреть на лицо как на адаптивную стратегию из-за повышенной активности миндалевидного тела.Проще говоря, они с большей вероятностью будут возбуждены и испытывать чувство тревоги при зрительном контакте. Это связано с тем, что зрительный контакт воспринимается мозгом как угроза, и хотя у большинства людей это `` преодолевается '' в зависимости от контекста ситуации (зрительный контакт по-прежнему представляет собой социальную угрозу во многих ситуациях), люди с РАС имеют повышенную реакцию. для прямого зрительного контакта.

Предположительно, это каскадирует в длинную серию других проблем с отсутствием лицевых реплик, выражений и жестов, потому что наша способность естественным образом интуитивно интуитивно догадываться о том, что другой человек подразумевает невербально, часто полагается на полное изображение его лица.Есть также намеки на то, что это цикличная проблема, когда проблемы с распознаванием и обработкой лиц приводят к ухудшению социальных взаимодействий, что еще больше заставляет человека отворачиваться от социального взаимодействия и обработки лиц, усугубляя проблему.

Могут ли дети с аутизмом научиться распознавать социальные сигналы?

Методы обучения распознаванию лиц у людей с другими расстройствами существуют, но не применялись при лечении аутизма. Однако обучение детей с аутизмом пытаться установить зрительный контакт часто является частью прикладного анализа поведения (ABA), как части более широкой серии вмешательств, направленных на то, чтобы помочь людям с РАС развить навыки, позволяющие лучше улавливать социальные сигналы.В будущем может появиться место «фейс-тренинга» для детей и взрослых с РАС, у которых есть проблемы с социальным общением.

Однако ABA не является универсальным методом лечения. Некоторые дети реагируют лучше, чем другие, и скорость их успеваемости полностью субъективна. Исследования показывают, что более раннее вмешательство приводит к лучшему общему прогрессу и более длительному прогрессу.

Холатрон, система обжига с расширенным спектром, 32 выстрела

Позиция специального заказа.Этот товар обычно доставляется в течение 3-10 рабочих дней.

Двухмильный диапазон с использованием современного расширенного спектра с технологией скачкообразной перестройки частоты для обеспечения оптимальной безопасности и надежности.

Нет «скользящих кодов», которые могут рассинхронизироваться и привести к сбою срабатывания.

До 9999 сигналов могут запускаться случайным образом или последовательно с одного ручного передатчика, требуя нажатия одной кнопки для каждой сцены.

Последовательности стрельбы неограниченной продолжительности в автоматическом (пулеметном) режиме с выбираемой панелью скорострельности от 1 до 20 выстрелов в секунду.

Несколько приемников могут быть подчинены для одновременной стрельбы "фронтами".

Система

разработана специально для пиротехнических приложений и не является модифицированным устройством открывания гаражных ворот или автоматической системой безопасности. 80-битный код безопасности + исправление ошибок обеспечивает надежную стрельбу и невосприимчивость к помехам. Могут быть предоставлены собственные коды безопасности, уникальные для каждого отдельного клиента.

Характеристики:

  • Подтверждение срабатывания и отображение следующего номера метки на ручном передатчике.
  • Дистанционное включение и выключение приемника с помощью команды передатчика.
  • Состояние рычага приемника и мощность входного сигнала отображаются на панели передатчика.
  • Уровни заряда батарей приемника и передатчика отображаются на соответствующих панелях.
  • Автоматическая или ручная проверка целостности выходного сигнала приемника, инициированная передатчиком.
  • Результаты проверки целостности приемника отображаются на панели передатчика.
  • Передатчик включается и выключается с клавиатуры (аналогично мобильному телефону).
  • Автоматическое отключение питания передатчика после 43 минут бездействия для продления срока службы батареи и предотвращения ее утечки.
  • Дополнительные изолированные входы напряжения, тока и замыкания контактов доступны для удаленного срабатывания передатчика по сигналам компьютера, ручного замыкания переключателя или запускающих импульсов от других систем.
  • Диапазон меток приемника программируется непосредственно с клавиатуры передатчика. Никакого дополнительного модуля программирования или передатчика не требуется.
  • Настройки остаются в энергонезависимой памяти даже при отключенном питании приемника.Не требуется настраивать поворотные переключатели и не требуются инструменты для изменения настроек приемника.
  • Отдельно выбираемый диапазон сигналов для каждого приемника до 48 сигналов в диапазоне от 1 до 9999.

Клавиатура передатчика люминесцентная для использования в темноте, а рельефные клавиши обеспечивают хорошую тактильную обратную связь. Передатчик и приемник полностью герметичны для защиты от влаги.

Приемник положения

30/32/45/48 размещен в прочном корпусе из АБС-пластика с откидной водонепроницаемой крышкой. Приемник питается от автономной перезаряжаемой герметичной свинцово-кислотной батареи с использованием технологии Absorbent Glass Mat (AGM), обеспечивающей превосходные токи и плотность энергии.Выходы приемника опционально доступны через пружинные зажимы PyroMagic или через кабельные разъемы, которые соединяются с распределительными планками PyroMagic, FireOne или PyroMate.

Два резервных метода аварийного пожаротушения, включенные в приемник, для использования в случае отказа радиосвязи или другого электронного оборудования. Кроме того, приемник может запускаться непосредственно с дополнительного внешнего ручного спускового устройства (каталожный номер 10000XF), подключенного к разъему для зарядного устройства.

Зарядное устройство продается отдельно.

Размеры:

11 x 6 x 6 (ДШВ в дюймах)

МЫ НЕ ПРОДАЕМ ТОВАРЫ HOLATRON «ТОРГОВЛЯМ».

Для приобретения этого продукта необходимо быть лицензированным оператором.

Для этого продукта требуется подписанное соглашение Holatron от покупателей впервые.

»Скачать Соглашение о Холатроне

Выбор кия для пула: 10 лучших киев для пула и снукера и руководство по покупке

Если вы заранее изучите, купите кий для пула хорошего качества, соответствующий вашему стилю игры, росту и месту, где вы хотите играть, и сэкономите деньги. долгое время и выведите свою игру на новый уровень.При таком обилии терминологии, связанной с сигналами для пула и снукера, и множестве различных вариантов выбор правильного сигнала может сбивать с толку.

Мы создали простое руководство по покупке, чтобы помочь вам понять различные особенности кия и их значение, а также вопросы, которые нужно задать, прежде чем сделать свой выбор, чтобы вы получили кий правильного стиля и размер для вас.

Детали кия для пула и для чего они нужны

Наконечник кия

Возможно, самая важная часть всего кия, наконечник - это то, что ударяет по мячу, поэтому его размер и насколько он твердый имеет значение для получения плавного выстрела.Большинство наконечников кия сделаны из кожи и специально шероховаты, чтобы мел схватывался и не ошибался. Вы можете легко купить новые подсказки сами по себе, чтобы заменить старые, поэтому попробуйте несколько мягких подсказок, средних подсказок и жестких подсказок, пока не почувствуете, что у вас есть деньги. Просто избегайте пластиковых наконечников, если вы хотите единообразия в игре.

Феррула

Эту небольшую часть кия часто упускают из виду, наконечник соединяет наконечник кия с валом и действует как амортизатор. Если вы чувствуете нежелательную вибрацию кия при съемке, вероятно, наконечник не плотно прижат к наконечнику, и все, что вам нужно сделать, это затянуть его.

Кольцо

Кии для пула, которые имеют более высокое качество и более длинные, обычно содержат два кольца, хотя нередко бывает только одно кольцо в верхней части кия. Они предназначены для усиления прочности кия, поскольку чаще всего их делают из металла.

Обертка

Для некоторых игроков обертка может казаться важной частью кия, хотя стоит отметить, что не все кии для пула или снукера имеют такой кий. Он направлен к основанию кия и обеспечивает игроку дополнительный захват для последовательности выстрела.Если вы получаете слишком много влаги из рук и это мешает вашей игре, стоит купить кий с бинтом или покупать бинт отдельно, так как они могут продлить срок службы кия.

Материал вала

Кий бывает и бывает из разных материалов, поэтому стоит знать, из каких вариантов можно выбирать. Чаще всего вы увидите кии для бильярда, сделанные из древесины клена, и кии для снукера, сделанные из древесины ясеня, хотя все больше и больше делают и из стекловолокна. Цена может меняться в зависимости от качества материала, причем клен обычно является более дешевой альтернативой.Важно купить кий, гладкий на ощупь, без шероховатых или зазубренных краев и без видимого клея.

Выбор типа кия для пула

Только начинающий или опытный игрок

Если вы только начинаете и немного более регулярно привыкаете к игре в пул или снукер, можно выбрать более дешевый кий прежде чем определиться, какой у вас стиль игры и какой тип реплики вы можете предпочесть. Тем не менее, даже для новичков важно найти действительно прямой кий (так что обратите внимание на кий, ясень или стекловолокно), подходящего для вас веса и длины, а также изготовленный из качественного наконечника и наконечника кия без дребезжания. при ударе по мячу и не видно клея.

Дома или в клубах

Когда вы играете только дома, ваши варианты бильярдных киев немного шире, но если вы заинтересованы в том, чтобы приносить свой кий в клубы или играть в турнирах, убедитесь, что вы найдите кий из двух частей с футляром. Кии более высокого качества или более длинные, как правило, состоят из двух частей, соединенных металлическими винтами. Большинство этих соединений изготовлено из латуни, что также является хорошим показателем качества.

Выбор размера кия для пула

Кий какой длины я должен использовать?

Наиболее распространенные размеры кия - 48, 54 и 57 дюймов, хотя можно найти кия меньшего размера (часто для детей) или несколько промежуточных размеров.При выборе длины кия нужно учитывать две вещи: ваш рост и пространство, которое у вас есть. Если вы выше среднего, выбирайте 54 дюйма или даже 57 дюймов, а если ниже среднего - 54 дюйма. 48-дюймовые реплики отлично подходят для совместного использования с другими членами семьи или если места с обеих сторон вашего бильярдного стола мало. Посмотрите нашу таблицу размеров бильярдного стола и описание размеров комнаты, чтобы узнать, как размер кия влияет на необходимое пространство.

Кий какого веса мне следует использовать?

Вес кия для пула обычно выражается в унциях, и он колеблется от 18 унций до 21 унции.Выбор правильного веса кия зависит от ваших способностей и типа пула или снукера, в который вы играете. Для английского пула или если вы только начинаете, лучше придерживаться более легкого веса, от 18 до 19 унций.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *