1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Сенсорные системы
  4. T. 37, № 3, 2023

Сенсорные системы, 2023, T. 37, № 3, стр. 269-280

Различение гребенчатых спектров у испытуемых с ослабленным слухом при двух схемах эксперимента

Д. И. Нечаев 1, *, О. Н. Милехина 1, М. С. Томозова 1, А. Я. Супин 1

1 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН
119071 Москва, Ленинский проспект, д. 33, Россия

* E-mail: dm.nechaev@yandex.ru

Поступила в редакцию 22.05.2023
После доработки 19.06.2023
Принята к публикации 23.06.2023

Аннотация

У испытуемых в возрасте от 30 до 82 лет измеряли частотную разрешающую способность (ЧРС) слуха как предельную плотность (цикл/окт) гребней спектра, при которой сигнал с гребенчатым спектром отличался от сигнала с другим расположением гребней на частотной шкале либо от сигнала с “плоским” (без гребенчатого рисунка) спектром. Сигналы имели либо спектральную полосу шириной 2 окт, центрированную на частотах 1, 2 или 4 кГц, либо широкую спектральную полосу (6 окт, от 0.125 до 8 кГц). Испытуемые старше 60 лет обнаруживали значительное повышение порогов обнаружения тонов по сравнению с нормой (тугоухость). Наблюдали корреляцию ЧРС с порогами обнаружения тона: чем выше порог, тем ниже ЧРС, если задача испытуемого состояла в различении сигналов с разным расположением гребней на шкале частот. Зависимость была статистически достоверной и составляла от –0.04 до –0.07 (цикл/окт)/дБ как для 2-окт, так и для 6-окт сигналов. Предполагается, что в этом случае различение двух сигналов было обусловлено преимущественно спектральным механизмом и зависело от соотношения плотности гребней в спектре сигнала и остроты настройки слуховых фильтров. Если задача состояла в различении гребенчатого и плоского сигналов, для 2-октавных сигналов связь между ЧРС и порогами обнаружения тона не была статистически достоверной. Для широкополосных сигналов связь была статистически достоверной и составляла –1.23 (цикл/окт)/дБ. Предполагается, что различение между сигналами с гребенчатым и плоским спектром обусловлено преимущественно временным анализом и зависело от того, насколько широкий диапазон звуковых частот доступен для восприятия.

Ключевые слова: слух, тугоухость, гребенчатые спектры, спектральное различение, временной анализ

Список литературы

  1. Anderson E.S., Oxenham A.J., Nelson P.B., Nelson D.A. Assessing the role of spectral and intensity cues in spectral ripple detection and discrimination on cochlear-implant users. J. Acoust. Soc. Am. 2012. V. 132. P. 3925–3934. https://doi.org/10.1121/1.4763999

  2. Bernstein J.G.W., Golbarg M.G., Shamma S., Gallun F.J., Theodoroff S.M., Leek M.R. Spectrotemporal modulation sensitivity as a predictor of speech intelligibility for hearing-impaired listeners. J. Am. Acad. Audiol. 2013. V. 24. P. 293–306. https://doi.org/10.3766/jaaa.24.4.5

  3. Bilsen F.A., Ritsma R.J. (1970) Some parameters influencing the perceptibility of pitch. J. Acoust. Soc. Am. 1970. V. 47. P. 469–475. https://doi.org/10.1121/1.1911916

  4. Chi T., Gao Y., Guyton M.C., Ru P., Shamma S. (1999). Spectro-temporal modulation transfer functions and speech intelligibility. J. Acoust. Soc. Am., 1999. V. 106. P. 2719–2732. https://doi.org/10.1121/1.428100

  5. Davies-Venn E., Nelson P., Souza P. Comparing auditory filter bandwidths, spectral ripple modulation detection, spectral ripple discrimination, and speech recognition: Normal and impaired hearing. J. Acoust. Soc. Am. 2015. V. 138. P. 492–503. https://doi.org/10.1121/1.4922700

  6. Festen J.M., Plomp R. Relations between auditory functions in impaired hearing. J. Acoust. Soc. Am. 1983. V. 73. P. 652–662. https://doi.org/10.1121/1.388957

  7. Glasberg B.R., Moore B.C.J. Auditory filter shapes in subjects with unilateral and bilateral cochlear impairments. J. Acoust. Soc. Am. 1986. V. 79. P. 1020–1033. https://doi.org/10.1121/1.393374

  8. 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. https://doi.org/10.1121/1.2998779

  9. Henry B.A., Turner C.W., Behrens A. Spectral peak resolution and speech recognition in quiet: Normal hearing, hearing impaired, and cochlear implant listeners. J. Acoust. Soc. Am. 2005. V. 118. P. 1111–1121. https://doi.org/10.1121/1.1944567

  10. Hopkins K., Moore B.C.J. (2011) 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. https://doi.org/10.1121/1.3585848

  11. Horbach M., Verhey J.L., Hots J. On the pitch strength of bandpass noise in normal-hearing and hearing-impaired listeners. Trends in Hearing. 2018. V. 22. P. 1–14. https://doi.org/10.1177/2331216518787067

  12. Krumbholz K., Patterson R.D., Nobbe A. Asymmetry of masking between noise and iterated rippled noise: Evidence for time interval processing in the auditory system. J. Acoust. Soc. Am. 2001. V. 110. P. 2096–2107. https://doi.org/10.1121/1.1395583

  13. Leek M.R., Summers V. Auditory filter shapes of normal-hearing and hearing-impaired listeners in continuous broadband noise. J. Acoust. Soc. Am. 1993. V. 94. P. 3127–3137. https://doi.org/10.1121/1.407218

  14. 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. https://doi.org/10.1121/1.1371761

  15. Levitt H. Transformed up-down methods in psychoacoustics. J. Acoust. Soc. Am. 1971. V. 49. P. 467–477. https://doi.org/10.1121/1.1912375

  16. Litvak L.M., Spahr A.J., Saoji A.A., Fridman G.Y. Relationship between the perception of spectral ripple and speech recognition in cochlear implant and vocoder listeners. J. Acoust. Soc. Am. 2007. V. 122. P. 982–991. https://doi.org/10.1121/1.2749413

  17. Mehraei G., Gallun F.J., Leek M.R., Bernstein J.G. Spectrotemporal modulation sensitivity for hearing-impaired listeners: Dependence on carrier center frequency and the relationship to speech intelligibility. J. Acoust. Soc. Am. 2014. V. 136. P. 301–316. https://doi.org/10.1121/1.4881918

  18. Milekhina O.N., Nechaev D.I., Supin A.Y. Rippled-spectrum resolution dependence on frequency: Estimates obtained by discrimination from rippled and nonrippled reference signals. J. Acoust. Soc. Am. 2019. V. 146. P. 2231–2239. https://doi.org/10.1121/1.5127835

  19. Moore B.C.J., Vickers D.A., Plack C.J., Oxenham A.J. Inter-relationship between different psychoacoustic measures assumed to be related to the cochlear active mechanism. J. Acoust. Soc. Am. 1999. V. 106. P. 2761–2778. https://doi.org/10.1121/1.428133

  20. Nambi P.M.A., Sangamanatha A.V., Vikas M.D., Bhat J.S., Shama K. Perception of spectral ripples and speech perception in noise by older adults. Ageing International. 2016. V. 41. https://doi.org/10.1007/s12126-016-9248-4

  21. 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 test. J. Acoust. Soc. Am. 2016. V. 140. P. 4298–4306. https://doi.org/10.1121/1.4971419

  22. Nechaev D.I., Milekhina O.N., Supin A.Y. Estimates of ripple-density resolution based on the discrimination from rippled and nonrippled reference signals. Trends in Hearing. 2019. V. 23. https://doi.org/10.1177/2331216518824435

  23. Patterson R.D., Nimmo-Smith I., Weber D.L., Milory R. The deterioration of hearing with age: Frequency selectivity, the critical ratio, the audiogram, and speech threshold. J. Acoust. Soc. Am. 1982. V. 72. P. 1788–1803. https://doi.org/10.1121/1.388652

  24. Patterson R.D., Handel S., Yost W.A., Datta A.J. The relative strength of the tone and noise components in iterated rippled noise. J. Acoust. Soc. Am. 1996. V. 100. P. 3286–3294. https://doi.org/10.1121/1.417212

  25. Plomp R. Auditory handicap of hearing impairment and the limited benefit of hearing aids. J. Acoust. Soc. Am. 1978. V. 63. P. 533–549. https://doi.org/10.1121/1.381753

  26. Souza P.E., Boike K.T., Witherell K., Tremblay K.L. Prediction of speech recognition from audibility in older listeners with hearing loss: Effects of age, amplification, and background noise. J. Am. Acad. Audiol. 2007. V. 18. P. 54–65. https://doi.org/10.3766/jaaa.18.1.5

  27. Stein A., Ewert S.D., Wiegrebe L. Perceptual interaction between carrier periodicity and amplitude modulation in broadband stimuli: A comparison of the autocorrelation and modulation-filterbank model. J. Acoust. Soc. Am. 2005. V. 118. P. 2470–2481. https://doi.org/10.1121/1.2011427

  28. Supin A.Ya., Popov V.V., Milekhina O.N., Tarakanov M.B. Ripple depth and density resolution of rippled noise. J. Acoust. Soc. Am. 1999. V. 106. P. 2800–2804. https://doi.org/10.1121/1.428105

  29. Supin A.Ya., Milekhina O.N., Nechaev D., Tomozova M. Ripple density resolution dependence on ripple width. PLoS ONE. 2022. V. 17. e0270296. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0270296

  30. Yost W.A. The dominance region and ripple noise pitch: A test the peripheral weighting model. J. Acoust. Soc. Am. 1982. V. 72. P. 416–425. https://doi.org/10.1121/1.388094

  31. Yost W.A. Pitch strength of iterated rippled noise. J. Acoust. Soc. Am. 1996. V. 100. P. 3329–3335. https://doi.org/10.1121/1.416973

  32. Yost W.A., Patterson R.D., Sheft S. (1996). A time domain description for the pitch strength of iterated rippled noise. J. Acoust. Soc. Am. 1996. V. 99. P. 1066–1078. https://doi.org/10.1121/1.414593

  33. 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. https://doi.org/10.1121/1.423746

  34. Zwicker E. Masking and psychophysical excitation as consequences of the ear’s frequency analysis. Frequency analysis and periodicity detection in hearing. Eds. Plomp R., Smoorenburg G.F. Leiden, the Netherlands: Sijthoff, 1970. P. 376–394.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Сенсорные системы

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал