Kuulohavainto ympäristössä

Transkriptio

1 Weber-Fechner Kivun gate control fys _ muutos hav _ muutos k fys _ taso Jos tyypillisessä sisätilavalaistuksessa (noin 100 cd/m2), voi havaita seinällä valotäplän, jonka kirkkaus on 101 cd/m2). Kuinka kirkas täplä voidaan havaita auringon valossa (noin cd/m2)? Yo. Kaavan mukaan hav_muutos=0.005, edelleen vastaavan hav_muutoksen aikaan saaminen cd/m2 fysikaalisella tasolla vaatii 100 cd/m2 lisäämisen , Eli tietynsuuruisen havaintomuutoksen aikaasaava fysikaalinen muutos suhteessa fysikaaliseen lähtötasoon on VAKIO. Muunteleva solu Reseptorit Aivot Välittävä solu -Välittävä solu on portti, muunteleva solu kontrolloi, mitä pääsee läpi. -Muuntelevaan soluun, ja sitä kautta aivoihin pääsevään signaaliin, vaikuttavat esim: sisäiset ja ulkoiset opioidit, aivotoiminta, (tunto)reseptorien stimulointi. Kuulohavainto ympäristössä Markku Kilpeläinen Käyttäytymistieteiden laitos, Helsingin yliopisto Page 1 of 18 Page 3 of 18 Aktiopotentiaali ROC käyrä ja d 1. Solukalvon kynnys ylittyy Natriumkanavat aukeavat 2. Positiivisesti varautunutta natriumia virtaa sisään Jännite kohoaa 3. Kaliumkanavat aukeavat 4. Positiivisesti varautunutta kaliumia virtaa ulos Jännite laskee Millä ROC käyrällä suoritustaso on: 1) lasketaan hits/signal ja false pos/ no signal 2) Otetaan z-muunnokset prosenteista. d' = Z(hit rate) - Z(false alarm rate). esim. jos sadassa trialissa, jossa puolet kerroista kissa on sohvalla, henkilö vastaa 35 kertaa oikein, että oli (hit) ja 10 kertaa että oli, vaikka ei ollut (false alarm): hits/signal=0.7, false pos/ no signal=0.2. d'=z(0.7)-z(0.2)=0.52-(-0.84)=1.36 Sama d tulisi esim. jos hit/signal olisi 0.85 ja false alarm/ no signal Äänen lähteen paikantaminen -Suunta -Etäisyys -Äänten ryhmittely -Äänen väri Osumat Page 2 of Väärät hälytykset Eli saadaan selivitettyä koehenkilön havaintoherkkyys, riippumatta tämän vastaustaipumuksesta tai päivästä. Page 4 of 18

2 Äänen lähteen paikantaminen: Ihmisen äänen lähteen paikantamiskyky on erinomainen, tarkkuus noin 2-3 astetta etupuolelta tuleviin ääniin ja 20 astetta takaa tuleviin ääniin. Korvien välinen saapumisaikaero (interaural time difference, ITD) Useimmista suunnista ääni saapuu korviin hieman eri aikaan, koska korvat ovat hieman eri etäisyydellä lähteestä. Äänen lähteen paikantaminen: Korvien välinen voimakkuusero (interaural level difference, ILD) Useimmista suunnista ääni saapuu hieman voimakkaampana lähempään korvaan, koska pää vaimentaa ääntä ennen kauempaa korvaa Koska pitkät ääniaallot taipuvat pään ympäri, vaimennusta ei synny ja vihjettä ei ole matalilla taajuuksilla. Page 5 of 18 Page 7 of 18 Korvien välinen aikaero on suurin kun äänet tulevat suoraan sivulta päin ja 0, kun äänet tulevat edestä tai takaa. Sekä ITD, että ILD käsitellään hyvin varhaisilla aivojen tasoilla, aivorungon superior olivary complexin eri tumakkeissa. Korvien välinen aikaero (ms) Oikeasta korvasta Vas. korvasta Edessä Äänen lähteen suunta Edessä Page 6 of 18 Page 8 of 18

3 Korvien välinen aikaero (ms) Cone of confusion Sekä ITD, että ILD antavat aina monitulkintaisen vastauksen On aina olemassa ympyrämäinen muodostelma eri suuntia, joista tulevat äänet tuottavat saman aika- ja voimakkuuseron. Pahin tilanne, kun ääni tulee edestä tai takaa, kun mitään eroa korvien välillä ei ole. Myös korvanlehti auttaa päästämällä läpi taajuuksia eri määrissä riippuen tulosuunnasta. Tärykalvolle pääsevä voimakkuus db Edessä suunta Äänen lähteen Edessä Page 9 of 18 Page 11 of 18 Cone of confusion Kun päätä kääntää hiemankin, ITD ja ILD muutuvat ja jäljelle jää vain yksi suunta, joka sopii sekä ensimmäisen, että toisen tilanteen kanssa. Koehenkilöiden korvalehden muotoa muutettiin vahamuotilla. Tilanteessa a) ITD ja ILD sopivat sekä siniseen, että vihreään sammakkoon, tilanteessa b) sekä siniseen, että punaiseen sammakkoon. Vain sininen sammakko voi olla äänen lähde molemmissa tilanteissa. Pysty-akseli Page 10 of 18 Page 12 of 18 Vaaka-akseli

4 Äänen lähteen etäisyyden havaitseminen: Äänen voimakkuus: Äänen voimakkuus heikkenee etäisyyden neliönä. Lepakot voivat ilmeisesti arvioida kohteen etäisyyden kaikujen perusteella muutaman millimetrin tarkkuudella. Entä ihminen? Sokeat koehenkilöt saivat käyttää mitä tahansa ääniä kahden vaneripalan suhteellisten etäisyyksien selvittämiseksi. 1,2 Äänen taajuusjakauma. Korkeat taajuudet heikkenevät nopeammin etäisyyden funktiona kuin matalat, joten mitä kauempaa ääni tulee, sitä suurempi painotus matalilla taajuuksilla. Suoran ja kaikuneen äänen suhde. Osuus vastauksista, että liikuteltava kauempana 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 Kellogg, Liikuteltavan vanerin sijainti Standardivanerin sijainti Page 13 of 18 Page 15 of 18 Äänen väri Kaukana olevasta äänilähteestä vain hyvin pieni osa tulee suoraan äänilähteestä korvaan, suurin osa tulee kaikuna eri suunnista. Läheltä tulevasta äänestä suurin osa tulee suoraan lähteestä korvaan. Se mikä erottaa kaksi ääntä, jolla on sama voimakkuus ja taajuus Suurelta osin ylä-äänien määrän ja suhteellisten voimakkuuksien määräämä. Lisäksi siihen, miltä ääni kuulostaa, vaikuttaa se, kuinka nopeasti ääni (ja eri ylä-äänet) syttyvät ja sammuvat Monien instrumenttien ääniä on huomattavasti vaikeampi erottaa toisistaan, jos syttymisvaihetta ei kuulla Kitara Symbaali (lautanen, pelti) Page 14 of 18 Page 16 of 18

5 Mitkä äänet kuuluvat yhteen? Ne jotka tulevat (edellä esiteltyjen vihjeiden perusteella) samasta paikasta. Sama (havaittu) äänenkorkeus sama lähde. Sama alkamishetki sama lähde. Sama äänen väri sama lähde. Taajuus Aika Page 17 of 18 Aika Kuulohavainnon korjausefekti Jos toinen ääni (esim. oven paukahdus) hetkellisesti peittää sen, jota kuunnellaan (esim. puhe), havainto usein korjautuu, niin että kuunneltu ääni havaitaan jatkuvana, rikkoutumattomana. Page 18 of 18