Одновременное (моноауральное) маскирование звуков

Маскировка слуха (одновременная, центральная, временная, бинауральная).

Одним из самых важных свойств слуховой системы, широко используемым в современных технологиях цифровой звукозаписи, цифрового радиовещания и др., является эффект слуховой маскировки.

Эффект маскировки связан с процессом взаимодействия сигналов, благодаря которому происходит изменение слуховой чувствительности к одному сигналу (маскируемому — maskee) в присутствии другого (маскирующего — masker).

Это взаимодействие тонов постоянно присутствует в музыке и речи и приводит к тому, что восприятие громкости, тембра и других признаков одного сигнала в присутствии другого меняется вплоть до полного отсутствия его слышимости (например, речь на фоне проходящего поезда).

Эффекты слуховой маскировки проявляются по-разному в зависимости от вида сигнала и способа его воздействия и могут быть разделены на следующие основные группы:

— одновременное моноауральное маскирование;

— временное (неодновременное) маскирование (вперед и назад);

— центральное (бинауральное) маскирование;

— бинауральное демаскирование.

В практической работе звукорежиссера умение пользоваться этими свойствами слуха имеет очень большое значение при всех видах обработки звукового материала: многоканальной записи, монтаже, реставрации, введении различных эффектов и др.

Если на каждое ухо слушателя подавать основной тон с различной интенсивностью и частотой, то можно установить зависимость его порогов слышимости от частоты (рис. 3.2.1). Если теперь к этому основному тону добавить дополнительный тон определенной частоты и интенсивности, то в результате взаимодействия обоих тонов произойдет изменение порогов чувствительности к основному тону (действительно, на фоне шума приходится сильно повышать голос, чтобы можно было его услышать). Если менять частоту основного тона и на каждой частоте оценивать, на сколько децибел надо повысить его уровень, чтобы можно было слышать его на фоне дополнительного мешающего (маскирующего) тона, то можно количественно оценить степень маскировки.

Степень (уровень) маскировки есть разность в децибелах между уровнем порога слышимости данного тона в присутствии маскирующего тона и уровнем порога слышимости в тишине.

Анализ зависимостей этих сдвигов от частоты и интенсивности маскируемого и маскирующего тона, представленных на рис. 3.4.2, позволяет выявить ряд закономерностей:

— наиболее выраженная маскировка наблюдается, если частота маскируемого звука близка к частоте маскирующего звука, степень маскировки уменьшается по мере увеличения разницы между той и другой частотой;

— степень маскировки увеличивается по мере нарастания интенсивности маскирующего звука (уровень его интенсивности в дБ указан в виде цифр над кривыми);

— маскировка становится существенно несимметричной по мере нарастания интенсивности маскера и более выраженной по отношению к звукам высокой частоты;

— высокочастотные маскеры эффективно маскируют лишь звуки в относительно узком диапазоне частот, тогда как звуки низкой частоты являются эффективными маскерами для звуков в очень широком частотном диапазоне. Это явление связано со спецификой обработки звука в улитке (см. разд. 3.1): максимум возбуждения низкочастотных звуков находится у самой вершины базилярной мембраны, и низкочастотная огибающая бегущей волны имеет постепенно нарастающую амплитуду вдоль всей базилярной мембраны, достигая своего максимума у вершины с последующим крутым спадом. Таким образом, проходя вдоль всей базилярной мембраны, волна оказывает воздействие и на ее нижние отделы, где находятся максимумы высокочастотных звуков; в то же время высокочастотные звуки не проходят к вершине — и, следовательно, почти не оказывают влияния на низкочастотные звуки.

На низких частотах, примерно до 500 Гц, кривые (т. е. степень маскировки) от частоты практически не зависят, при дальнейшем увеличении частоты наблюдается четкая зависимость: при каждом удвоении частоты уровень порога слышимости повышается на 3дБ.