Sensorische cue

Een auditieve cue is een geluidssignaal dat een inkomend teken vertegenwoordigt dat via de oren wordt ontvangen, waardoor de hersenen gaan horen. De resultaten van het ontvangen en verwerken van deze cues staan gezamenlijk bekend als het gehoorzintuig en vormen het onderwerp van onderzoek binnen de vakgebieden psychologie, cognitiewetenschap en neurobiologie.

HoorsysteemEdit

Het auditieve systeem van mens en dier stelt individuen in staat informatie uit de omgeving, weergegeven als geluidsgolven, op te nemen. Geluidsgolven passeren eerst de oorschelpen en de gehoorgang, de delen van het oor die het buitenoor vormen. Vervolgens bereikt het geluid het trommelvlies in het middenoor (ook bekend als trommelvlies). Het trommelvlies brengt de malleus, de incus en de stapes in trilling. De stijgbeugel brengt deze trillingen over naar het binnenoor door te drukken op het membraan dat het ovale venster bedekt, dat het middenoor en het binnenoor scheidt. In het binnenoor bevindt zich het slakkenhuis, de met vloeistof gevulde structuur waarin zich de haarcellen bevinden. Deze cellen dienen om de binnenkomende trillingen om te zetten in elektrische signalen, die vervolgens naar de hersenen kunnen worden doorgegeven. De gehoorzenuw voert het door de haarcellen gegenereerde signaal weg van het binnenoor en naar het auditieve ontvangstgebied in de cortex. Het signaal gaat vervolgens via vezels naar verschillende subcorticale structuren en verder naar het primaire auditieve ontvangstgebied in de temporale kwab.

Cues voor het lokaliseren van geluidEdit

Mensen gebruiken verschillende cues om de locatie van een bepaalde stimuli te bepalen, voornamelijk door gebruik te maken van het tijdsverschil tussen oren. Deze signalen stellen mensen in staat om zowel de elevatie, de hoogte van de stimuli ten opzichte van het individu, als het azimut, of de hoek van het geluid ten opzichte van de richting waarin het individu kijkt, te identificeren.

Interaurale tijd- en niveauverschillenEdit

Tenzij een geluid zich direct voor of achter het individu bevindt, zullen de geluidsstimuli een enigszins verschillende afstand moeten afleggen om elk oor te bereiken. Dit verschil in afstand veroorzaakt een kleine vertraging in de tijd dat het signaal door elk oor wordt waargenomen. De grootte van het interaurale tijdsverschil is groter naarmate het signaal van de zijkant van het hoofd komt. Deze tijdvertraging stelt de mens dus in staat de plaats van inkomende geluidssignalen nauwkeurig te voorspellen. Interauraal niveauverschil wordt veroorzaakt door het verschil in geluidsdrukniveau dat de twee oren bereikt. Dit komt doordat het hoofd de geluidsgolven voor het andere oor blokkeert, waardoor minder intens geluid het oor bereikt. Dit niveauverschil tussen de twee oren stelt de mens in staat het azimut van een geluidssignaal nauwkeurig te voorspellen. Dit effect treedt alleen op bij geluiden die hoogfrequent zijn.

Spectrale cueEdit

Een spectrale cue is een monaurale (één oor) cue voor het lokaliseren van inkomende geluiden op basis van de verdeling van het inkomende signaal. De verschillen in verdeling (of spectrum) van de geluidsgolven worden veroorzaakt door interacties van de geluiden met het hoofd en het buitenoor voordat ze de gehoorgang binnenkomen.

Principes van auditieve cue groeperingEdit

Het auditieve systeem maakt gebruik van verschillende heuristieken om zin te geven aan inkomende cues, gebaseerd op de eigenschappen van auditieve stimuli die gewoonlijk in de omgeving voorkomen. Cue grouping verwijst naar de manier waarop mensen van nature inkomende stimuli waarnemen als georganiseerde patronen, gebaseerd op bepaalde regels.

Begin tijdEdit

Als twee geluiden op verschillende tijdstippen beginnen, zijn ze waarschijnlijk afkomstig van verschillende bronnen. Geluiden die gelijktijdig optreden, zijn waarschijnlijk afkomstig van dezelfde bron.

LocatieEdit

Geluiden die op dezelfde of langzaam veranderende posities ontstaan, hebben meestal dezelfde bron. Als twee geluiden in de ruimte van elkaar gescheiden zijn, helpt het lokalisatie-gegeven (zie: geluidslokalisatie) een individu om ze perceptueel te scheiden. Als een geluid beweegt, zal het voortdurend bewegen. Onregelmatig verspringend geluid is waarschijnlijk niet afkomstig van dezelfde bron.

Gelijkenis van timbreEdit

Timbre is de toonkwaliteit of het toonkarakter van een geluid, onafhankelijk van de toonhoogte. Dit helpt ons onderscheid te maken tussen muziekinstrumenten die dezelfde noten spelen. Wanneer we meerdere geluiden horen, zal de klankkleur van elk geluid onveranderlijk zijn (ongeacht de toonhoogte), en zo kunnen we onderscheid maken tussen geluiden van verschillende bronnen in de tijd.

Gelijkenis van toonhoogteEdit

Pitch verwijst naar de frequentie van de geluidsgolf die ons bereikt. Hoewel een enkel voorwerp in de loop der tijd verschillende toonhoogten kan produceren, is het waarschijnlijker dat het geluiden in een vergelijkbaar bereik produceert. Grillige veranderingen in toonhoogte worden eerder waargenomen als afkomstig van verschillende bronnen.

auditieve continuïteitEdit

Gelijk aan het Gestalt-principe van goede continuïteit (zie: principes van groepering), worden geluiden die vloeiend veranderen of constant blijven, vaak door dezelfde bron geproduceerd. Geluid met dezelfde frequentie, zelfs wanneer het door ander geluid wordt onderbroken, wordt als continu waargenomen. Zeer veranderlijk geluid dat wordt onderbroken, wordt als afzonderlijk waargenomen.

Factoren die van invloed zijn op de perceptie van auditieve cuesEdit

Het precedentie-effectEdit

Wanneer één geluid gedurende een lang interval wordt gepresenteerd vóór de introductie van een tweede geluid dat afkomstig is van een andere locatie, zullen individuen deze geluiden horen als twee afzonderlijke geluiden, elk afkomstig van de juiste locatie. Wanneer de vertraging tussen het eerste en het tweede geluid echter wordt verkort, zijn luisteraars niet in staat onderscheid te maken tussen de twee geluiden. In plaats daarvan nemen zij waar dat beide geluiden afkomstig zijn van de locatie van het eerste geluid. Dit effect gaat het kleine verschil in geluidsperceptie tegen dat wordt veroorzaakt door het verschil in afstand tussen elk oor en de bron van de auditieve stimuli.

De interactie tussen auditieve en visuele signalen

Er zijn sterke interacties tussen visuele en auditieve stimuli. Aangezien zowel auditieve als visuele signalen een nauwkeurige bron van informatie over de plaats van een voorwerp vormen, zal er meestal een minimale discrepantie tussen de twee zijn. Het is echter mogelijk dat de informatie die door de twee reeksen signalen wordt verstrekt, niet overeenstemt. Visuele gevangenneming, ook bekend als het buikspreekeffect, treedt op wanneer het visuele systeem van een individu de bron van een auditieve stimulus op een andere plaats lokaliseert dan waar het auditieve systeem hem lokaliseert. Wanneer dit gebeurt, zullen de visuele signalen de auditieve overstemmen. Het individu zal het geluid waarnemen als komend van de plaats waar het voorwerp wordt gezien. Het gehoor kan ook de visuele waarneming beïnvloeden. Onderzoek heeft dit effect aangetoond door twee objecten op een scherm te tonen, waarvan het ene diagonaal van rechtsboven naar linksonder beweegt en het andere van linksboven naar rechtsonder, en elkaar in het midden kruist. De paden van deze identieke voorwerpen hadden kunnen worden geïnterpreteerd als over elkaar heen kruisend, of als op elkaar stuiterend. Zonder enige auditieve aanwijzing zag een grote meerderheid van de proefpersonen dat de voorwerpen elkaar kruisten en hun oorspronkelijke traject vervolgden. Maar met de toevoeging van een klein “klik”-geluidje, zag een meerderheid van de proefpersonen de objecten als op elkaar stuiterend. In dit geval helpen auditieve signalen bij het interpreteren van visuele signalen.