Роль огибающей в различении гребенчатых спектров у слушателей с разным уровнем слуховой чувствительности

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Звуковой сигнал с гребенчатым спектром имеет периодичность огибающей, которая отсутствует у сигнала со сплошным спектром. Исследована роль огибающей сигнала в задаче различения сигналов с гребенчатыми спектрами. В качестве тест-сигнала использовали шум с гребенчатым спектром со спектральной полосой шириной 2 окт. В качестве референтного сигнала использовали шум со сплошным спектром. В экспериментах принимали участие слушатели с разной чувствительностью слуха. Для оценки различения плотности спектральных рисунков применяли тест реверсии фазы гребней. Пороги различаемой плотности определяли в зависимости от ширины гребней спектра для двух типов сигнала: без дополнительной модуляции огибающей и с дополнительной модуляцией огибающей. Снижение слуховой чувствительности приводило к снижению различения плотности спектра при всех значениях ширины гребней спектра. Добавление амплитудной модуляции приводило к ухудшению различения у всех слушателей при всех значениях ширины гребней спектра, но не до порогов, определяемых спектральным механизмом. Предполагается, что в данной задаче различение гребенчатой структуры спектра определяется скрытой временной структурой звукового сигнала с гребенчатым спектром, а не периодичностью огибающей. При добавлении модуляции происходит снижение ощущения высоты повторения (repetition pitch).

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Д. И. Нечаев

Институт проблем экологии и эволюции Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: dm.nechaev@yandex.ru
Россия, Ленинский просп., 33, Москва, 119071

О. Н. Милехина

Институт проблем экологии и эволюции Российской академии наук

Email: dm.nechaev@yandex.ru
Россия, Ленинский просп., 33, Москва, 119071

М. С. Томозова

Институт проблем экологии и эволюции Российской академии наук

Email: dm.nechaev@yandex.ru
Россия, Ленинский просп., 33, Москва, 119071

А. Я. Супин

Институт проблем экологии и эволюции Российской академии наук

Email: dm.nechaev@yandex.ru
Россия, Ленинский просп., 33, Москва, 119071

Список литературы

  1. Aronoff J.M., Landsberger D.M. The development of a modified spectral ripple test. J. Acoust. Soc. Am. 2013. V. 134. EL217–EL222. doi: 10.1121/1.4813802.
  2. He N., Mills J.H., Ahlstrom J.B., Dubno J.R. Age-related differences in the temporal modulation transfer function with pure-tone carriers. J. Acoust. Soc. Am. 2008. V. 124. P. 3841–3849. doi: 10.1121/1.2998779.
  3. Henry B.A., Turner C.W., Behrens A. Spectral peak resolution and speech recognition in quit: Normal hearing, hearing impaired, and cochlear implant listeners. J.Acoust. Soc. Am. 2005. V. 118. P. 1111 – 1121. doi: 10.1121/1.1944567.
  4. Hopkins K., Moore B.C.J. The effects of age and cochlear hearing loss on temporal fine structure sensitivity, frequency selectivity, and speech reception in noise. J.Acoust. Soc. Am. 2011. V. 130. P. 334–349. doi: 10.1121/1.3585848.
  5. Horbach M., Verhey J.L., Hots J. On the pitch strength of bandpass noise in normal-hearing and hearing-im- paired listeners. Trends in Hearing. 2018. V. 22. P. 1–14. doi: 10.1177/2331216518787067.
  6. Litvak L.M., Spahr A.J., Saoji A.A., Fridman G.Y. Relationship between perception of spectral ripple and speech recognition in cochlear implant and vocoder listeners. J. Acoust. Soc. Am. 2007. V. 122. P. 982 – 991. doi: 10.1121/1.2749413.
  7. Leek M.R., Summer V. Pitch strength and pitch dominance of iterated rippled noises in hearing-impaired listeners. J. Acoust. Soc. Am. 2001. V. 109. P. 2944–2954. doi: 10.1121/1.1371761.
  8. Levitt H. Transformed up–down methods in psychoacoustics. J. Acoust. Soc. Am. 1971. V. 49. P. 467–477. doi: 10.1121/1.1912375.
  9. Lorenzi C., Gilbert G., Carn H., Garnier S., Moore B.C.J. Speech perception problems of the hearing impaired reflect inability to use temporal fine structure. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2006. V. 103. P. 18866 – 18869. doi: 10.1073/pnas.0607364103.
  10. Narne V.K., Sharma M., Van Dun B., Bansal S., Prabhu L., Moore B.C.J. Effects of spectral smearing on performance of the spectral ripple and spectro-temporal ripple tests. J. Acoust. Soc. Am. 2016. V. 140. P. 4298–4306. doi: 10.1121/1.4971419.
  11. Nechaev D.I., Milekhina O.N., Supin A.Ya. Estimates of ripple-density resolution based on the discrimination from rippled and nonrippled reference signals. Trends in hearing. 2019. V. 23. P. 1-9. doi: 10.1177/2331216518824435.
  12. Olusanya B.O., Davis A.C., Hoffman H.J. Hearing loss grades and the international classification of functioning, disability and health. Bull World Health Organ. 2019. V. 97. P. 725–728. doi: 10.2471/BLT.19.230367.
  13. Regev J., Relaño-Iborra H., Zaar J., Dau T. Disentangling the effects of hearing loss and age on amplitude modulation frequency selectivity. J. Acoust. Soc. Am. 2024. V. 155. P. 2589–2602. doi: 10.1121/10.0025541.
  14. Saoji A.A., Litvak L., Spahr A.J., Eddins D.A. Spectral modulation detection and vowel and consonant identifications in cochlear implant listeners. J. Acoust. Soc. Am. 2009. V. 126. P. 955 – 958. doi: 10.1121/1.3179670.
  15. Schlittenlacher J., Moore B.C.J. Discrimination of amplitude-modulation depth by subjects with normal and impaired hearing. J. Acoust. Soc. Am. 2016. V. 140. P. 3487–3495. doi: 10.1121/1.4966117.
  16. Sek A., Baer T., Crinnion W., Springgay A., Moore B.C.J. Modulation masking within and across carriers for subjects with normal and impaired hearing. J. Acoust. Soc. Am. 2015. V. 138. P. 1143–1153. doi: 10.1121/1.4928135.
  17. Stein A., Ewert S.D., Wiegrebe L. Perceptual interaction between carrier periodicity and amplitude modulation in broadband stimuli: A comparison of the autocorrela- tion and modulation-filterbank model. J. Acoust. Soc. Am. 2005. V. 118. P. 2470–2481. doi: 10.1121/1.2011427.
  18. Supin A.Y., Popov V.V., Milekhina O.N., Tarakanov M.B. Frequency resolving power measured by rippled noise. Hearing Research. 1997. V. 108. P. 17 – 27. doi: 10.1016/0378-5955(94)90041-8.
  19. Supin A.Y., Popov V.V., Milekhina O.N., Tarakanov M.B. Ripple depth and density resolution of rippled noise. J. Acoust. Soc. Am. 1999. V. 105. P. 2800 – 2804. doi: 10.1121/1.428105.
  20. Supin A.Y., Milekhina O.N., Nechaev D.I., Tomozova M.S. Ripple density resolution dependence on ripple width. PLoS ONE. 2022. V. 17. e0270296. doi: 10.1371/journal. pone.0270296.
  21. Won J.H., Drennan W.R., Rubinstain J.T. Spectral-ripple resolution correlated with speech reception in noise in cochlear implant users. J. Assoc. Res. Otolaryngol. 2007. V. 8. P. 384 – 392. doi: 10.1007/s10162-007-0085-8.
  22. Yost W.A. Pitch of iterated rippled noise. J. Acoust. Soc. Am. 1996. V. 100. P. 511 – 518. doi: 10.1121/1.415873.
  23. Yost W.A. Pitch strength of iterated rippled noise. J. Acoust. Soc. Am. 1996. V. 100. P. 3329 – 3335. doi: 10.1121/1.416973.
  24. Yost W.A., Patterson R., Sheft S. The role of the envelope in processing iteration rippled noise. J. Acoust. Soc. Am. 1998. V. 104. P. 2349–2361. DOI: 1121/1.423746.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Усредненные аудиограммы слушателей по категориям потери слуха. Планки погрешности – стандартное отклонение.

Скачать (39KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Пример гребенчатого спектра и его АКФ. А. Гребенчатый спектр с плотностью 5 цикл/окт и шириной гребней 37%. Б. АФК спектра из А. В. Гребенчатый спектр с плотностью 5 цикл/окт и шириной гребней 9%. Г. АФК спектра из В. Разным штрихом показаны спектры с противоположенной фазой гребней спектра.

Скачать (252KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Пример спектра тестового и референтного сигналов и спектров их огибающих. А. Гребенчатый спектр с плотностью 5 цикл/окт. Б. Спектр референтного сигнала. В. Спектр огибающей немодулированного сигнала с гребенчатым спектром. Г. Тоже для референтного сигнала. Д. Спектр огибающей модулированного сигнала с гребенчатым спектром, частота модуляции 0.283 кГц. Е. Тоже для референтного сигнала.

Скачать (106KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Зависимость различения плотности гребенчатого спектра от ширины гребней спектра для слушателей с разной степенью потери слуха в отсутствии амплитудной модуляции звукового сигнала. Планки погрешности – стандартное отклонение.

Скачать (62KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Зависимость различения плотности гребенчатого спектра от ширины гребней спектра для слушателей с разной степенью потери слуха в присутствии амплитудной модуляции звукового сигнала. Планки погрешности – стандартное отклонение.

Скачать (59KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Зависимость различения плотности гребенчатого спектра от среднего тонального порога для разной ширины гребней спектра. Каждый маркер – результат отдельного слушателя. Вертикальными пунктирными линиями отмечены границы между группами слушателей.

Скачать (127KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Зависимость интервала между гребнями спектра на пороге различения от ширины гребней спектра для разных групп слушателей.

Скачать (44KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Зависимость амплитуды первого компонента АФК на пороге различения плотности спектра от ширины гребней спектра для слушателей разных групп.

Скачать (66KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025