Słyszenie w środowisku

Podobne dokumenty
Słyszenie a słuchanie: klasyczne, ekologiczne i kognitywne podejście do słyszenia. III rok reżyserii dźwięku AM_1_2015

Nauka o słyszeniu. Wykład VII. Słyszenie a słuchanie : klasyczne i kognitywne podejście do słyszenia

Poznawcze znaczenie dźwięku

Wstęp do kognitywistyki

Fale akustyczne. Jako lokalne zaburzenie gęstości lub ciśnienia w ośrodkach posiadających gęstość i sprężystość. ciśnienie atmosferyczne

Nauka o słyszeniu Wykład I Słyszenie akustyczne

Nauka o słyszeniu Wykład IV Głośność dźwięku

Nauka o słyszeniu. Wykład I Dźwięk. Anna Preis,

Słuchanie w przestrzeni i czasie

Nauka o słyszeniu Wykład IV Wysokość dźwięku

1. Po upływie jakiego czasu ciało drgające ruchem harmonicznym o okresie T = 8 s przebędzie drogę równą: a) całej amplitudzie b) czterem amplitudom?

AKUSTYKA. Matura 2007

Teorie opisujące naturalne słyszenie przestrzenne

Nauka o słyszeniu. Wykład III +IV Wysokość+ Głośność dźwięku

Ponieważ zakres zmian ciśnień fal akustycznych odbieranych przez ucho ludzkie mieści się w przedziale od 2*10-5 Pa do 10 2 Pa,

Ruch falowy. Parametry: Długość Częstotliwość Prędkość. Częstotliwość i częstość kołowa MICHAŁ MARZANTOWICZ

ZASTOSOWANIE PSYCHOAKUSTYKI ORAZ AKUSTYKI ŚRODOWISKA W SYSTEMACH NAGŁOŚNIAJĄCYCH

Drgania i fale sprężyste. 1/24

Elementy kognitywistycznej koncepcji słyszenia

Percepcja dźwięku. Narząd słuchu

Rodzaje fal. 1. Fale mechaniczne. 2. Fale elektromagnetyczne. 3. Fale materii. dyfrakcja elektronów

Słuchanie w czasie i przestrzeni. III rok Reżyserii Dźwięku Anna Preis AM_6_2014

Dźwięk podstawowe wiadomości technik informatyk

autor: Włodzimierz Wolczyński rozwiązywał (a)... ARKUSIK 32 AKUSTYKA Rozwiązanie zadań należy zapisać w wyznaczonych miejscach pod treścią zadania

Wstęp do kognitywistyki

Projekt Inżynier mechanik zawód z przyszłością współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Akustyka Muzyczna. Wykład IV Analiza scen słuchowych. Anna Preis, AM_4_2014

Słyszenie w środowisku

Dźwięk. Cechy dźwięku, natura światła

Drania i fale. Przykład drgań. Drgająca linijka, ciało zawieszone na sprężynie, wahadło matematyczne.

Fal podłużna. Polaryzacja fali podłużnej

Nauka o słyszeniu Wykład II System słuchowy

Wyznaczanie prędkości dźwięku

36P5 POWTÓRKA FIKCYJNY EGZAMIN MATURALNYZ FIZYKI I ASTRONOMII - V POZIOM PODSTAWOWY

DZIAŁ TEMAT NaCoBeZu kryteria sukcesu w języku ucznia

POWTÓRKA PRZED KONKURSEM CZĘŚĆ C ZADANIA ZAMKNIĘTE

Fale dźwiękowe. Jak człowiek ocenia natężenie bodźców słuchowych? dr inż. Romuald Kędzierski

Zasady oceniania karta pracy

Przygotowała: prof. Bożena Kostek

Badanie efektu Dopplera metodą fali ultradźwiękowej

Akustyka muzyczna. Wykład 1 Wprowadzenie. O muzyce. Elementy muzyki. O dźwięku. dr inż. Przemysław Plaskota

Na wykresie przedstawiono zależność drogi od czasu trwania ruchu dla ciał A i B.

Podstawy Akustyki. Drgania normalne a fale stojące Składanie fal harmonicznych: Fale akustyczne w powietrzu Efekt Dopplera

LABORATORIUM ELEKTROAKUSTYKI. ĆWICZENIE NR 1 Drgania układów mechanicznych

Efekt Dopplera. dr inż. Romuald Kędzierski

Fizyka 1 Wróbel Wojciech. w poprzednim odcinku

KONKURS PRZEDMIOTOWY Z FIZYKI dla uczniów gimnazjów. Schemat punktowania zadań

ANALIZA HARMONICZNA DŹWIĘKU SKŁADANIE DRGAŃ AKUSTYCZNYCH DUDNIENIA.

Ruch drgający i falowy

Podstawowy problem mechaniki klasycznej punktu materialnego można sformułować w sposób następujący:

Ze względu na dużą rozpiętość mierzonych wartości ciśnienia (zakres ciśnień akustycznych obejmuje blisko siedem rzędów wartości: od 2x10 5 Pa do

ZBIÓR ZADAŃ STRUKTURALNYCH

Fale w przyrodzie - dźwięk

Powtórzenie wiadomości z klasy I. Temat: Ruchy prostoliniowe. Obliczenia

1. Określenie hałasu wentylatora

Wyznaczanie prędkości dźwięku w powietrzu

SCENARIUSZ LEKCJI FIZYKI W KLASIE 8 Z WYKORZYSTANIEM TIK

Korelacje wzrokowo-słuchowe

LABORATORIUM. Pomiar poziomu mocy akustycznej w komorze pogłosowej. Instrukcja do zajęć laboratoryjnych

Ma x licz ba pkt. Rodzaj/forma zadania

Wymagania edukacyjne Fizyka klasa II gimnazjum. Wymagania na ocenę dostateczną Uczeń:

Ruch. Kinematyka zajmuje się opisem ruchu różnych ciał bez wnikania w przyczyny, które ruch ciał spowodował.

Zadanie 2. Oceń prawdziwość poniższych zdań. Wybierz P, jeśli zdanie jest prawdziwe, lub F, jeśli zdanie jest fałszywe.

Zadania z fizyki. Promień rażenia ładunku wybuchowego wynosi 100 m. Pewien saper pokonuje taką odległość z. cm. s

Mechatronika i inteligentne systemy produkcyjne. Sensory (czujniki)

Badanie widma fali akustycznej

Dlaczego skrzypce nie są trąbką? o barwie dźwięku i dźwięków postrzeganiu

pobrano z serwisu Fizyka Dla Każdego - - zadania z fizyki, wzory fizyczne, fizyka matura

w diagnostyce medycznej III

Ćwiczenie: "Kinematyka"

Fale dźwiękowe wstęp. Wytworzenie fali dźwiękowej w cienkim metalowym pręcie.

Przykładowe poziomy natężenia dźwięków występujących w środowisku człowieka: 0 db - próg słyszalności 10 db - szept 35 db - cicha muzyka 45 db -

Test powtórzeniowy nr 1

Dźwięk, gitara PREZENTACJA ADAM DZIEŻYK

Wymagania edukacyjne Fizyka klasa II gimnazjum. Wymagania na ocenę dostateczną Uczeń:

SCALANIE MIĘDZYMODALNE

Instrukcja do laboratorium z Fizyki Budowli. Temat laboratorium: CZĘSTOTLIWOŚĆ

2LO 6 lu L 92, 93, 94 T3.5.2 Matematyczny opis zjawisk falowych cd. Na poprzednich lekcjach już było mamy to umieć 1. Ruch falowy 1.

I. KARTA PRZEDMIOTU FIZYKA

Aby nie uszkodzić głowicy dźwiękowej, nie wolno stosować amplitudy większej niż 2000 mv.

FIZYKA klasa 1 Liceum Ogólnokształcącego (4 letniego)

Protokół z wykonania pomiarów hałasu przy linii kolejowej nr 8 na odcinku Okęcie Czachówek.

Fizyka Podręcznik: Świat fizyki, cz.1 pod red. Barbary Sagnowskiej. 4. Jak opisujemy ruch? Lp Temat lekcji Wymagania konieczne i podstawowe Uczeń:

SŁYSZEĆ CZŁAPIĄCEGO GRUBASA

ZESTAW POWTÓRKOWY (1) KINEMATYKA POWTÓRKI PRZED EGZAMINEM ZADANIA WYKONUJ SAMODZIELNIE!

Percepcja, język, myślenie

Doświadczalne wyznaczanie współczynnika sztywności (sprężystości) sprężyny

DRGANIA MECHANICZNE. Poniższe materiały tylko dla studentów uczęszczających na zajęcia. Zakaz rozpowszechniania i powielania bez zgody autora.

FALE DŹWIĘKOWE. fale podłużne. Acos sin

Wykład 9: Fale cz. 2. dr inż. Zbigniew Szklarski

SPIS TREŚCI PRZEDMOWA... 11

WYZNACZANIE FILTRÓW SŁUCHOWYCH METODĄ SZUMU PRZESTRAJANEGO. Karolina Kluk,

Rodzaje zadań w nauczaniu fizyki

Z przedstawionych poniżej stwierdzeń dotyczących wartości pędów wybierz poprawne. Otocz kółkiem jedną z odpowiedzi (A, B, C, D lub E).

KONKURS PRZEDMIOTOWY Z FIZYKI dla uczniów gimnazjów. Schemat punktowania zadań

Określenie właściwości paneli akustycznych ekranów drogowych produkcji S. i A. Pietrucha Sp z o. o.

Fale dźwiękowe - ich właściwości i klasyfikacja ze względu na ich częstotliwość. dr inż. Romuald Kędzierski

DYNAMIKA dr Mikolaj Szopa

Symulacja akustyczna nagłośnienia sali wykładowej Polskiego Komitetu Normalizacyjnego

Transkrypt:

Słyszenie w środowisku Słyszenie źródeł dźwięków Anna Preis, email: apraton@amu.edu.pl 31.05.2017

PLAN WYSTĄPIENIA Badanie słyszenia dźwięku środowiskowego w podejściu: klasycznym ekologicznym kognitywistycznym Akustyka środowiska-podejście klasyczne, słyszymy dźwięki Akustyka środowiska w kognitywistycznym ujęciu-słyszymy źródła dźwięków

BADANIE SŁYSZENIA DŹWIĘKU ŚRODOWISKOWEGO Nadjeżdżający samochód w podejściu»klasycznym»ekologicznym»kognitywistycznym

PODEJŚCIE KLASYCZNE Osoba rozpoznaje zmiany w głośności, zmiany w wysokości W oparciu o nie wnioskuje że nadjeżdża samochód Rozpoznanie, że nadjeżdża samochód jest złożeniem dwóch procesów: percepcji słuchowej pozasłuchowego procesu wnioskowania Psychoakustyka percepcja słuchowa Proces wnioskowania nie ma wiele wspólnego ze słyszeniem

BADANIE SŁYSZENIA DŹWIĘKU ŚRODOWISKOWEGO 1979 Vanderveer grupowanie dźwięków 1979 Lederman chropowatość 1984 Warren, Verbrugge tłuczenie się przedmiotu, odbijanie się 1988 Gaver rozróżnianie rodzaju materiału i długości 1993 Gaver słyszenie muzyczne, słyszenie potoczne 2009 AŚ

BADANIE SŁYSZENIA DŹWIĘKU ŚRODOWISKOWEGO 1991 Li et al. percepcja kroków 1998 Carello at al. - drewniane pręty uderzające o twardą powierzchnię 2000 Cabe, Pittenger napełnianie, opróżnianie naczynia 2002 Houben prędkość toczących się kulek 2003 Rocchesso, Fontana pełny przegląd literatury http://www.soundobject.org/sobbook

PODEJŚCIE EKOLOGICZNE Osoba oddaje się słyszeniu potocznemu rozpoznaje wydarzenia akustyczne pochodzące od źródeł dźwięków znajdujących się w otoczeniu Wydarzenie akustyczne to np. zbliżanie się źródła dźwięku informacja o tym, a także o innych wydarzeniach akustycznych pochodzących od źródła, takich jak toczenie się, rytmiczna praca silnika itp. zawarta jest w strukturze akustycznej utożsamianej z układem cech złożonego sygnału akustycznego Słyszenie - ustalenie korelacji między strukturą akustyczną a zdarzeniem akustycznym

PODEJŚCIE KOGNITYWYSTYCZNE Kognitywistyczne badanie słyszenia polega na prezentowaniu słuchaczom dźwięków środowiskowych i pytaniu ich nie o cechy dźwięków, jakie słyszą, ale o cechy i zachowanie obiektów, które te dźwięki generują

PODEJŚCIE KOGNITYWYSTYCZNE Osoba słyszy nadjeżdżający samochód informacja o tym zawarta jest w sygnale dźwiękowym Ustalenie, że osoba słyszy wymaga wydobycie z sygnału akustycznego informacji o schematycznej strukturze strumienia słuchowego (słyszenie akustyczne) ta informacja służy następnie do ustalenia położenia i odległości źródła dźwięku (słyszenie przestrzeni) a te dane, wykorzystywane są do rozpoznania cech i sposobu zachowaniu się przedmiotu a więc czy i w jakim kierunku się porusza, jaki to jest rodzaj ruchu - jednostajny, przyspieszonya także czy jest to kroczenie, toczenie się czy suwanie (słuchanie przedmiotu)

PODEJŚCIE KOGNITYWYSTYCZNE Poziomy przetwarzania informacji wzrokowej według Marr'a Pierwotny szkic Poziomy przetwarzania informacji słuchowej Schematyczna struktura strumienia słuchowego Dwuipółwymiarowy szkic Trójwymiarowy model kształtu przedmiotu Położenie i odległość źródła dźwięku Ruchowa charakterystyka przedmiotu

STADIA PERCEPCJI SŁUCHOWEJ słuchanie akustyczne słuchanie przestrzeni słyszenie przedmiotu

SŁUCHANIE AKUSTYCZNE słuchanie elementarne identyfikowanie cech dźwięków m.in. takich jak głośność, wysokość, barwa słuchanie scen słuchowych porządkowanie dźwięków w struktury, tzw. strumienie

SŁUCHANIE PRZESTRZENI przestrzeń egocentryczna słuchowa percepcja odległości lokalizacja źródła dźwięku

SŁYSZENIE PRZEDMIOTU słyszenie podstawowych słuchowych cech przedmiotu, czyli rozpoznawanie ruchowej charakterystyki przedmiotu zbliżanie się, oddalanie, prędkość, przyspieszanie, zatrzymywanie itp.

SŁYSZENIE PRZEDMIOTU słyszenie dodatkowych cech przedmiotu rozpoznawanie zmian w przedmiocie: (napełnianie, opróżnianie, rozbijanie, rozpłaszczanie) rozpoznawanie trwałych cech przedmiotu: ciężar, kształt, wielkość, sprężystość, sztywność

PODEJŚCIE KOGNITYWYSTYCZNE Kognitywistyczne badanie słyszenia polega na prezentowaniu słuchaczom dźwięków środowiskowych i pytaniu ich nie o cechy dźwięków, jakie słyszą, ale o cechy i zachowanie obiektów, które te dźwięki generują

PODEJŚCIE KOGNITYWYSTYCZNE Charakterystyki źródła dźwięku odległość prędkość przyśpieszenie ciężar rozmiar Powinno się badać progi parametrów charakteryzujących źródło dźwięku takie jak progi prędkości, odległości

PROGI SPOSTRZEGANIA ZMIAN PARAMETRÓW ŹRÓDŁA DŹWIĘKU Progi odległości Progi prędkości i przyśpieszenia Progi masy

Percepcja słuchowa Psychoakustyka klasyczna słyszenie dźwięku środowiskowa słyszenie źródła dźwięku

Model poruszającego się źródła dźwięku X (t) 0 x R (t) d f (t) L a P

ITD [ms] Lp [db] f [%] f [Hz] Przebiegi czasowe symulowanych parametrów fali akustycznej 0.0-0.5-1.0-1.5-2.0-2.5-3.0-3.5-4.0-4.5-5.0 DL[dB] dl [db/s] Lp( t) 20 *log 1 M sin( f( t)) R( t) v = 10 m/s v = 13 m/s -0.5-0.3-0.1 0.1 0.3 0.5 czas [s] 500 400 300 200 100 0-100 -200-300 -400-500 2 v = 10 m/s 3a ITD( t) sin( f( t)) v = 13 m/s 2c DITD[ms] 104.0 103.0 102.0 101.0 100.0 99.0 98.0 97.0 96.0 Df [%] -0.5-0.3-0.1 0.1 0.3 0.5 czas [s] v = 10 m/s f( t v = 13 m/s -0.5-0.3-0.1 0.1 0.3 0.5 czas [s] ditd [ms/s] f df [%/s] t f 1 M sin( 1 0 ))

Tezy pracy W percepcji prędkości i przyspieszenia źródła dźwięku układ słuchowy wykorzystuje informacje wynikające z analizy szybkości zmian parametrów fali akustycznej. Stosując metodę eliminacji przesłanek zaproponowaną w niniejszej rozprawie możliwe jest ustalenie względnych wag poszczególnych przesłanek w procesie percepcji prędkości i przyspieszenia.

Percepcja prędkości Eksperymenty psychoakustyczne

Dyskryminacja prędkości zakres prędkości: 10 40 m/s - tor ruchu obu źródeł jest zawsze symetryczny względem azymutu 0 o

Dyskryminacja prędkości tor ruchu obu źródeł jest zawsze symetryczny względem azymutu 0 o różnice w parametrach fali akustycznej na krańcach przedziału obserwacji maleją wraz z prędkością Jeżeli różnice w parametrach fali akustycznej na krańcach przedziału obserwacji są istotnym czynnikiem w percepcji prędkości, progi dyskryminacji prędkości powinny rosnąć ze wzrostem prędkości odniesienia.

Eksperyment I dyskryminacja prędkości Bodźce: długość bodźca: 1sekunda widmo: sygnał sinusoidalny f = 200 Hz, odległość od toru ruchu: 5 m prędkości źródła: 10, 20, 30 i 40 m/s Procedura: 2AFC, wariant 2-tak 1-nie, 12 punktów zwrotnych, sesja treningowa, 4 powtórzenia Słuchacze: 8 słuchaczy studenci Akustyki Zadanie: Wskaż, które źródło w prezentowanej parze poruszało się z większą prędkością.

Eksperyment I wyniki dv = 3 m/s Wyniki ANOVA: słuchacze: F(7,128) = 40.4; p << 0.01 prędkość: F(3,128) = 1.7; p > 0.2

Eksperyment I wyniki: wartości przesłanek statycznych

Eksperyment I wyniki: wartości przesłanek dynamicznych

ITD [ms] Lp [db] f [%] f [Hz] 0.0-0.5-1.0-1.5-2.0-2.5-3.0-3.5-4.0-4.5-5.0 Eksperyment II względne wagi przesłanek w procesie dyskryminacji prędkości metoda wyznaczania względnych wag przesłanek: v = 10 m/s v = 13 m/s -0.5-0.3-0.1 0.1 0.3 0.5 czas [s] 500 400 300 200 100 0-100 -200-300 -400-500 v = 10 m/s v = 13 m/s 104.0 103.0 102.0 101.0 100.0 99.0 98.0 97.0 96.0-0.5-0.3-0.1 0.1 0.3 0.5 czas [s] v = 10 m/s v = 13 m/s -0.5-0.3-0.1 0.1 0.3 0.5 czas [s]

Eksperyment II względne wagi przesłanek w procesie dyskryminacji prędkości metoda wyznaczania względnych wag przesłanek: Progi dyskryminacji prędkości wyznaczane są w czterech warunkach eksperymentalnych: - wszystkie przesłanki dostępne (warunki referencyjne), - dostępne tylko zmiany poziomu ciśnienia akustycznego, - dostępne tylko zmiany częstotliwości, - dostępne tylko zmiany ITD wartość progu w danych warunkach eksperymentalnych jest odwrotnie proporcjonalna do względnej wagi aktualnie dostępnej przesłanki

Eksperyment II względne wagi przesłanek w procesie dyskryminacji prędkości Bodźce: długość bodźca: 2 sekundy widmo: sygnał poliharmoniczny f o = 43 Hz, f k = 1634 Hz odległość od toru ruchu: 5 m prędkości źródła: 20 m/s Procedura: 2AFC, wariant 2-tak 1-nie, 12 punktów zwrotnych, sesja treningowa, 4 powtórzenia Słuchacze: 9 słuchaczy studenci Akustyki Zadanie: Wskaż, które źródło w prezentowanej parze poruszało się z większą prędkością.

dv [m/s] Eksperyment II wyniki: progi dyskryminacji prędkości wszystkie dostępne tylko zmiany poziomu tylko zmiany częstotliwości tylko zmiany ITD 25 20 15 10 5 0 EJ GH HH MW SH DJ JK CJ JD słuchacz

Percepcja prędkości: wnioski progi dyskryminacji prędkości niezależne od prędkości dv = 1.5 do 4.6 m/s zależnie od słuchacza. w dyskryminacji prędkości układ słuchowy wykorzystuje szybkości zmian parametrów fali akustycznej. wagi przesłanek w percepcji prędkości Efekt Dopplera zmiany poziomu zmiany ITD

ITD [ms] Lp [db] f [%] f [Hz] Przebiegi czasowe symulowanych parametrów fali akustycznej 0.0-0.5-1.0-1.5-2.0-2.5-3.0-3.5-4.0-4.5-5.0 Lp( t) 20 *log 1 M sin( f( t)) R( t) v = 10 m/s v = 13 m/s -0.5-0.3-0.1 0.1 0.3 0.5 czas [s] 500 400 300 200 100 0-100 -200-300 -400-500 2 v = 10 m/s 3a ITD( t) sin( f( t)) v = 13 m/s 2c 104.0 103.0 102.0 101.0 100.0 99.0 98.0 97.0 96.0-0.5-0.3-0.1 0.1 0.3 0.5 czas [s] f t f 1 M sin( 1 v = 10 m/s f( t v = 13 m/s 0 )) -0.5-0.3-0.1 0.1 0.3 0.5 czas [s]

DODATEK Iluzja Dopplerowska faktyczna zmiana częstotliwości spostrzegana zmiana wysokości