Wskazówka sensoryczna

Podpowiedź słuchowa to sygnał dźwiękowy, który reprezentuje przychodzący znak odbierany przez uszy, powodujący słyszenie przez mózg. Wyniki odbierania i przetwarzania tych wskazówek są wspólnie znane jako zmysł słuchu i są przedmiotem badań w dziedzinie psychologii, kognitywistyki i neurobiologii.

Układ słuchowyEdit

Układ słuchowy ludzi i zwierząt umożliwia osobnikom przyswajanie informacji z otoczenia, reprezentowanych w postaci fal dźwiękowych. Fale dźwiękowe przechodzą najpierw przez małżowiny uszne i przewód słuchowy, czyli części ucha, które składają się na ucho zewnętrzne. Następnie dźwięk dociera do błony bębenkowej w uchu środkowym (zwanej również błoną bębenkową). Błona bębenkowa wprawia w drgania młoteczek, kosteczki słuchowe i paliczki. Strzemiączko przenosi te wibracje do ucha wewnętrznego, naciskając na błonę pokrywającą okienko owalne, które oddziela ucho środkowe od wewnętrznego. W uchu wewnętrznym znajduje się ślimak, wypełniona płynem struktura zawierająca komórki rzęsate. Komórki te służą do przekształcania przychodzących wibracji w sygnały elektryczne, które mogą być następnie przekazywane do mózgu. Nerw słuchowy przenosi sygnał generowany przez komórki włoskowate z ucha wewnętrznego w kierunku słuchowego obszaru odbiorczego w korze mózgowej. Sygnał następnie wędruje włóknami do kilku struktur podkorowych i dalej do głównego odbiorczego obszaru słuchowego w płacie skroniowym.

Wskazówki lokalizujące dźwiękEdit

Ludzie używają kilku wskazówek do określenia lokalizacji danego bodźca, głównie poprzez wykorzystanie różnicy czasowej między uszami. Te wskazówki pozwalają osobnikom zidentyfikować zarówno wysokość, czyli wysokość bodźca w stosunku do osoby, jak i azymut, czyli kąt dźwięku w stosunku do kierunku, w którym osoba jest zwrócona.

Wewnątrzuszna różnica czasu i poziomuEdit

Bez względu na to, że dźwięk znajduje się bezpośrednio przed lub za osobą, bodźce dźwiękowe będą miały nieco inną odległość do przebycia, aby dotrzeć do każdego ucha. Ta różnica w odległości powoduje niewielkie opóźnienie w czasie, w którym sygnał jest odbierany przez każde ucho. Wielkość międzyusznej różnicy czasowej jest tym większa, im bardziej sygnał pochodzi z boku głowy. Opóźnienie to pozwala człowiekowi na precyzyjne przewidywanie lokalizacji przychodzących sygnałów dźwiękowych. Międzyuszna różnica poziomów jest spowodowana różnicą w poziomie ciśnienia akustycznego docierającego do obu uszu. Dzieje się tak, ponieważ głowa blokuje fale dźwiękowe docierające do dalszego ucha, powodując, że dociera do niego dźwięk o mniejszym natężeniu. Ta różnica poziomów pomiędzy dwoma uszami pozwala człowiekowi dokładnie przewidzieć azymut sygnału słuchowego. Ten efekt występuje tylko dla dźwięków o wysokiej częstotliwości.

Podpowiedź spektralnaEdit

Podpowiedź spektralna jest monofoniczną (na jedno ucho) wskazówką do lokalizacji przychodzących dźwięków opartą na dystrybucji przychodzącego sygnału. Różnice w rozkładzie (lub widmie) fal dźwiękowych są spowodowane przez interakcje dźwięków z głową i uchem zewnętrznym przed wejściem do kanału słuchowego.

Zasady grupowania bodźców słuchowychEdit

System słuchowy używa kilku heurystyk, aby nadać sens przychodzącym wskazówkom, opartym na właściwościach bodźców słuchowych, które zazwyczaj występują w środowisku. Grupowanie wskazówek odnosi się do tego, jak ludzie naturalnie postrzegają przychodzące bodźce jako zorganizowane wzorce, oparte na pewnych zasadach.

Czas początkuEdit

Jeśli dwa dźwięki zaczynają się w różnym czasie, prawdopodobnie pochodzą z różnych źródeł. Dźwięki, które pojawiają się jednocześnie, prawdopodobnie pochodzą z tego samego źródła.

LokalizacjaEdit

Dźwięki pochodzące z tej samej lub powoli zmieniającej się pozycji zazwyczaj mają to samo źródło. Kiedy dwa dźwięki są oddzielone w przestrzeni, wskazówka lokalizacji (patrz: lokalizacja dźwięku) pomaga jednostce w ich percepcyjnym oddzieleniu. Jeśli dźwięk się porusza, będzie się poruszał w sposób ciągły. Jest mało prawdopodobne, że skaczący dźwięk pochodzi z tego samego źródła.

Podobieństwo barwy dźwięku

Tymbrem nazywamy jakość tonu lub charakter tonu dźwięku, niezależny od wysokości dźwięku. Pomaga nam to rozróżnić instrumenty muzyczne grające te same nuty. Kiedy słyszymy wiele dźwięków, barwa każdego z nich będzie niezmienna (niezależnie od wysokości dźwięku), dzięki czemu możemy rozróżnić dźwięki z różnych źródeł w czasie.

Podobieństwo wysokości dźwiękuEdit

Wysokość dźwięku odnosi się do częstotliwości fali dźwiękowej, która do nas dociera. Chociaż pojedynczy obiekt może wytwarzać różne wysokości dźwięku w czasie, bardziej prawdopodobne jest, że będzie on wytwarzał dźwięki w podobnym zakresie. Nieregularne zmiany wysokości dźwięku są bardziej prawdopodobne, aby być postrzegane jako pochodzące z różnych źródeł.

Ciągłość słuchowaEdit

Podobnie do gestaltowskiej zasady dobrej kontynuacji (zobacz: zasady grupowania), dźwięki, które zmieniają się płynnie lub pozostają stałe, są często produkowane przez to samo źródło. Dźwięk o tej samej częstotliwości, nawet jeśli jest zakłócany przez inne dźwięki, jest postrzegany jako ciągły.

Czynniki wpływające na percepcję bodźców słuchowychEdit

Efekt pierwszeństwaEdit

Gdy jeden dźwięk jest prezentowany w długim odstępie czasu przed wprowadzeniem drugiego, pochodzącego z innego miejsca, osoby będą je słyszeć jako dwa odrębne dźwięki, każdy pochodzący z właściwego miejsca. Jednakże, gdy opóźnienie pomiędzy pierwszym i drugim dźwiękiem jest skrócone, słuchacze nie są w stanie rozróżnić tych dwóch dźwięków. Zamiast tego, odbierają je jako oba pochodzące z lokalizacji dźwięku głównego. Efekt ten przeciwdziała niewielkim różnicom w percepcji dźwięku spowodowanym różnicą w odległości pomiędzy każdym uchem a źródłem bodźców słuchowych.

Interakcja pomiędzy bodźcami słuchowymi i wzrokowymiEdit

Między bodźcami wzrokowymi i słuchowymi zachodzą silne interakcje. Ponieważ zarówno bodźce słuchowe, jak i wzrokowe stanowią dokładne źródło informacji o położeniu obiektu, w większości przypadków rozbieżność między nimi będzie minimalna. Możliwe jest jednak wystąpienie rozbieżności w informacjach dostarczanych przez oba zestawy wskazówek. Wychwytywanie wizualne, znane również jako efekt brzuchomówstwa, występuje wtedy, gdy system wizualny jednostki lokalizuje źródło bodźca słuchowego w innym miejscu niż system słuchowy. W takiej sytuacji wskazówki wzrokowe przeważają nad słuchowymi. Osoba będzie postrzegała dźwięk jako pochodzący z miejsca, w którym widziany jest obiekt. Słuch może również wpływać na percepcję wzrokową. Badania wykazały ten efekt, pokazując dwa obiekty na ekranie, jeden poruszający się po przekątnej z góry na prawo do dołu na lewo, a drugi z góry na lewo do dołu na prawo, przecinające się w środku. Ścieżki tych identycznych obiektów mogły być interpretowane jako krzyżujące się lub odbijające się od siebie. Bez żadnej podpowiedzi dźwiękowej, zdecydowana większość badanych widziała, że obiekty przecinają się i kontynuują swoją pierwotną trajektorię. Jednak po dodaniu niewielkiego dźwięku „kliknięcia”, większość badanych postrzegała obiekty jako odbijające się od siebie. W tym przypadku, wskazówki słuchowe pomagają interpretować wskazówki wizualne.