تحديد موقع الصوت

الموسوعة الحرة

تحديد موقع الصوت هو قدرة المستمع على تحديد موقع أو مصدر الصوت المكتشف من حيث الاتجاه والمسافة.

خضعت آليات تحديد موقع الصوت في الجهاز السمعي للثدييات لدراسات مستفيضة. يستخدم الجهاز السمعي عدة مؤشرات لتحديد موقع مصدر الصوت، بما في ذلك فرق التوقيت وفرق مستوى الصوت (أو فرق الشدة) بين الأذنين، والمعلومات الطيفية. تستخدم حيوانات أخرى، كالطيور والزواحف، هذه المؤشرات أيضاً، ولكن قد تستخدمها بطرق مختلفة، كما أن بعضها يمتلك مؤشرات تحديد موقع غير موجودة في الجهاز السمعي البشري، مثل تأثيرات حركات الأذن. تتمتع الحيوانات القادرة على تحديد موقع الصوت بميزة تطورية.

كيف يصل الصوت إلى الدماغ

الصوت هو النتيجة الحسية للاهتزازات الميكانيكية التي تنتقل عبر وسط ما، كالهواء أو الماء. تنتقل الموجات الصوتية عبر الهواء، من خلال آليتي الضغط والتخلخل، وترتد عن صيوان الأذن وصيوانها، ثم تدخل قناة الأذن. في الثدييات، تهتز طبلة الأذن بفعل الموجات الصوتية ، مما يؤدي إلى اهتزاز عظام الأذن الوسطى الثلاث ، والتي بدورها تنقل الطاقة عبر النافذة البيضاوية إلى القوقعة ، حيث تُحوّل إلى إشارة كيميائية بواسطة الخلايا الشعرية في عضو كورتي ، والتي تتشابك مع ألياف العقدة الحلزونية التي تنتقل عبر العصب القوقعي إلى الدماغ.

التفاعلات العصبية

في الفقاريات ، من المعروف أن الفروق الزمنية بين الأذنين تُحسب في النواة الزيتونية العلوية لجذع الدماغ . ووفقًا لجيفريس [ 1 ]، يعتمد هذا الحساب على خطوط التأخير : وهي خلايا عصبية في النواة الزيتونية العلوية تستقبل تعصيبًا من كل أذن بأطوال محاور عصبية مختلفة . بعض الخلايا متصلة بإحدى الأذنين بشكل مباشر أكثر من الأخرى، وبالتالي فهي متخصصة في فرق زمني معين بين الأذنين. هذه النظرية تُعادل الإجراء الرياضي للارتباط المتبادل . مع ذلك، ولأن نظرية جيفريس لا تستطيع تفسير تأثير الأسبقية ، حيث يُستخدم الصوت الأول فقط من بين عدة أصوات متطابقة لتحديد موقع الأصوات (وبالتالي تجنب التشويش الناتج عن الصدى)، فلا يمكن استخدامها بشكل كامل لتفسير الاستجابة. علاوة على ذلك، ألقت العديد من الملاحظات الفيزيولوجية الحديثة التي أُجريت على الدماغ المتوسط ​​وجذع الدماغ لدى الثدييات الصغيرة بظلال من الشك على صحة أفكار جيفريس الأصلية. [ 2 ]

يتم تحفيز الخلايا العصبية الحساسة لاختلافات مستوى الصوت بين الأذنين (ILDs) عن طريق تحفيز إحدى الأذنين وتثبيطها عن طريق تحفيز الأذن الأخرى، بحيث يعتمد حجم استجابة الخلية على القوة النسبية للمدخلين، والتي بدورها تعتمد على شدة الصوت في الأذنين.

في النواة السمعية للدماغ المتوسط، وتحديداً في التل السفلي (IC)، تتميز العديد من الخلايا العصبية الحساسة لفرق شدة الصوت بين الأذنين (ILD) بوظائف استجابة تتناقص بشكل حاد من الحد الأقصى إلى الصفر كدالة لفرق شدة الصوت بين الأذنين. ومع ذلك، توجد أيضاً العديد من الخلايا العصبية ذات وظائف استجابة أقل حدة بكثير، والتي لا تتناقص إلى الصفر.

الجهاز السمعي البشري

تحديد موقع الصوت هو عملية تحديد مكان مصدر الصوت . يستخدم الدماغ اختلافات دقيقة في شدة الصوت، وخصائصه الطيفية، وتوقيته لتحديد موقع مصادر الصوت. [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]

يمكن وصف تحديد الموقع من حيث الموقع ثلاثي الأبعاد: السمت أو الزاوية الأفقية، والارتفاع أو الزاوية الرأسية، والمسافة (للأصوات الثابتة) أو السرعة (للأصوات المتحركة). [ 6 ]

يتم تحديد سمت الصوت من خلال الفرق في أوقات الوصول بين الأذنين ، ومن خلال السعة النسبية للأصوات عالية التردد (تأثير الظل)، ومن خلال الانعكاسات الطيفية غير المتماثلة من أجزاء مختلفة من أجسامنا، بما في ذلك الجذع والكتفين والأذنين . [ 6 ]

تتمثل مؤشرات المسافة في فقدان السعة، وفقدان الترددات العالية، ونسبة الإشارة المباشرة إلى الإشارة المرتدة. [ 6 ]

بحسب موقع مصدر الصوت، يعمل رأسنا كحاجز لتغيير نبرة الصوت وشدته وخصائصه الطيفية ، مما يساعد الدماغ على تحديد مصدر الصوت. [ 5 ] تُعرف هذه الاختلافات الدقيقة بين الأذنين بالإشارات بين الأذنين. [ 5 ]

تؤدي الترددات المنخفضة، ذات الأطوال الموجية الأطول، إلى حيود الصوت حول الرأس، مما يجبر الدماغ على التركيز فقط على إشارات الطور من المصدر. [ 5 ]

اكتشف هيلموت هاس أنه بإمكاننا تمييز مصدر الصوت رغم وجود انعكاسات إضافية أعلى بمقدار 10 ديسيبل من الموجة الأصلية، وذلك باستخدام الموجة الأسرع وصولاً. [ 5 ] يُعرف هذا المبدأ بتأثير هاس ، وهو شكل محدد من تأثير الأسبقية . [ 5 ] وقد لاحظ هاس أن فرقًا زمنيًا يصل إلى 1 مللي ثانية بين الصوت الأصلي والصوت المنعكس يزيد من اتساع الصوت، مما يسمح للدماغ بتحديد الموقع الحقيقي للصوت الأصلي. يجمع الجهاز العصبي جميع الانعكاسات المبكرة في وحدة إدراكية واحدة، مما يسمح للدماغ بمعالجة أصوات متعددة مختلفة في آن واحد. [ 7 ] يجمع الجهاز العصبي الانعكاسات التي تقع ضمن نطاق 35 مللي ثانية تقريبًا من بعضها البعض والتي لها شدة متقاربة. [ 7 ]

نظرية الازدواج

لتحديد اتجاه الإدخال الجانبي (يسار، أمام، يمين)، يقوم الجهاز السمعي بتحليل معلومات إشارة الأذن التالية :

في عام ١٩٠٧، استخدم اللورد رايلي شوكات رنانة لتوليد إثارة أحادية الصوت، ودرس نظرية تحديد موقع الصوت الجانبي على نموذج لرأس بشري بدون صيوان الأذن. وقدّم لأول مرة نظرية تحديد موقع الصوت القائمة على فرق الإشارة بين الأذنين، والمعروفة بنظرية الازدواج. [ ٨ ] تقع أذنا الإنسان على جانبي الرأس، وبالتالي تختلف إحداثياتهما في الفضاء. وكما هو موضح في شكل نظرية الازدواج، ونظرًا لاختلاف المسافات بين مصدر الصوت والأذنين، يوجد فرق زمني وفرق في شدة الإشارة بين الأذنين. ونُطلق على هذين النوعين من الفروق اسم فرق التوقيت بين الأذنين (ITD) وفرق الشدة بين الأذنين (IID) على التوالي.

نظرية الازدواج
الفرق الزمني بين الأذنين (ITD) بين الأذن اليسرى (أعلى) والأذن اليمنى (أسفل).
[ مصدر الصوت : ضوضاء بيضاء مدتها 100 مللي ثانية من اليمين]
فرق مستوى الصوت بين الأذنين (ILD) بين الأذن اليسرى (يسار) والأذن اليمنى (يمين).
[ مصدر الصوت : مسح من اليمين]

من خلال شكل نظرية الازدواج، يمكننا أن نرى أنه بالنسبة للمصدر B1 أو المصدر B2، سيكون هناك تأخير في الانتشار بين الأذنين، مما سيؤدي إلى توليد فرق التوقيت بين الأذنين.في الوقت نفسه، قد يكون لرأس الإنسان وأذنيه تأثير تظليل على الإشارات عالية التردد، مما سيؤدي إلى توليد تداخلات مستقلة ومتطابقة.

  • فرق التوقيت بين الأذنين (ITD) - يصل الصوت من الجانب الأيمن إلى الأذن اليمنى قبل الأذن اليسرى. يقوم الجهاز السمعي بتقييم فروق التوقيت بين الأذنين من خلال: (أ) تأخيرات الطور عند الترددات المنخفضة و (ب) تأخيرات المجموعة عند الترددات العالية.
  • تُظهر النظرية والتجارب أن فرق التوقيت بين الأذنين (ITD) يرتبط بتردد الإشارة.و{\displaystyle f}لنفترض أن الموضع الزاوي للمصدر الصوتي هوθ{\displaystyle \theta }، نصف قطر الرأس هور{\displaystyle r}والسرعة الصوتية هيج{\displaystyle c}، يتم إعطاء وظيفة ITD بواسطة: [ 9 ]أناتيد={3×رج×الخطيئة⁡θ،لو و≤4000 هرتز 2×رج×الخطيئة⁡θ،لو و> 4000 هرتز{\displaystyle ITD={\begin{cases}3\times {\frac {r}{c}}\times \sin \theta ,&{\text{if }}f\leq {\text{4000Hz }}\\2\times {\frac {r}{c}}\times \sin \theta ,&{\text{if }}f>{\text{ 4000Hz}}\end{cases}}}في الصيغة المغلقة أعلاه، افترضنا أن درجة الصفر تقع في اليمين أمام الرأس وأن الاتجاه عكس عقارب الساعة موجب.
  • فرق شدة الصوت بين الأذنين (IID) أو فرق مستوى الصوت بين الأذنين (ILD) - يكون مستوى الصوت الصادر من الجانب الأيمن أعلى في الأذن اليمنى منه في الأذن اليسرى، لأن الرأس يحجب الأذن اليسرى. وتعتمد فروق المستوى هذه بشكل كبير على التردد، وتزداد مع ازدياد التردد. وقد أظهرت العديد من الدراسات النظرية أن فرق شدة الصوت بين الأذنين يرتبط بتردد الإشارة.و{\displaystyle f}والموقع الزاوي للمصدر الصوتيθ{\displaystyle \theta }. يتم إعطاء دالة IID بواسطة: [ 9 ]أناأناد=1.0+(و/1000)0.8×الخطيئة⁡θ{\displaystyle IID=1.0+(f/1000)^{0.8}\times \sin \theta }
  • بالنسبة للترددات الأقل من 1000  هرتز، يتم تقييم فرق التوقيت بين القنوات (ITD ) بشكل أساسي، أما بالنسبة للترددات الأعلى من 1500  هرتز، فيتم تقييم التداخل بين القنوات (IID) بشكل أساسي. يوجد نطاق انتقالي بين 1000  هرتز و1500  هرتز، حيث يلعب كلا الآليتين دورًا.
  • تبلغ دقة تحديد الموقع درجة واحدة للمصادر الموجودة أمام المستمع، و15 درجة للمصادر الموجودة على الجانبين. يستطيع البشر تمييز الفروق الزمنية بين الأذنين التي تبلغ 10 ميكروثانية أو أقل. [ 10 ] [ 11 ]

بالنسبة للترددات الأقل من 800  هرتز، تكون أبعاد الرأس (المسافة بين الأذنين 21.5  سم، ما يعادل تأخيرًا زمنيًا بين الأذنين قدره 626 ميكروثانية) أصغر من نصف طول الموجة الصوتية. لذا، يستطيع الجهاز السمعي تحديد فروق الطور بين الأذنين بدقة. تكون فروق مستوى الصوت بين الأذنين ضئيلة جدًا في هذا النطاق الترددي، خاصةً دون 200  هرتز تقريبًا، لذا يكاد يكون من المستحيل تحديد اتجاه الصوت بدقة بالاعتماد على فروق المستوى وحدها. وعندما ينخفض ​​التردد إلى أقل من 80  هرتز، يصبح من الصعب أو المستحيل استخدام فرق الزمن أو فرق المستوى لتحديد المصدر الجانبي للصوت، لأن فرق الطور بين الأذنين يصبح ضئيلًا جدًا بحيث لا يسمح بتحديد الاتجاه. [ 12 ]

بالنسبة للترددات التي تزيد عن 1600  هرتز، تكون أبعاد الرأس أكبر من طول الموجات الصوتية. لذا، لا يمكن تحديد اتجاه الصوت المدخل بدقة بالاعتماد على فرق الطور بين الأذنين فقط عند هذه الترددات. مع ذلك، تزداد فروق مستوى الصوت بين الأذنين، ويقوم الجهاز السمعي بتقييم هذه الفروق. كما يمكن رصد التأخيرات بين الأذنين من خلال مزيج من فروق الطور وتأخيرات المجموعة ، والتي تكون أكثر وضوحًا عند الترددات العالية؛ أي أنه في حال بدء الصوت، يمكن استخدام تأخير بدء هذا الصوت بين الأذنين لتحديد اتجاه مصدر الصوت المقابل. تكتسب هذه الآلية أهمية خاصة في البيئات ذات الصدى. فبعد بدء الصوت، توجد فترة زمنية قصيرة يصل خلالها الصوت المباشر إلى الأذنين، بينما لا يصل الصوت المنعكس بعد. يستخدم الجهاز السمعي هذه الفترة الزمنية القصيرة لتقييم اتجاه مصدر الصوت، ويحتفظ بهذا الاتجاه المكتشف طالما أن الانعكاسات والصدى تمنع تقدير الاتجاه بدقة. [ 13 ] لا يمكن استخدام الآليات المذكورة أعلاه للتمييز بين مصدر صوت أمام السامع أو خلفه؛ لذلك يجب تقييم إشارات إضافية. [ 14 ]

تأثير ترشيح صيوان الأذن

وظيفة نقل الرأس

تُظهر نظرية الازدواج أن فرق التوقيت بين الأذنين (ITD) وفرق التباعد بين الأذنين (IID) يلعبان دورًا هامًا في تحديد موقع الصوت، لكنهما لا يُعالجان سوى مشاكل التحديد الجانبي. على سبيل المثال، إذا وُضع مصدران صوتيان بشكل متناظر في مقدمة ومؤخرة الجانب الأيمن من رأس الإنسان، فإنهما سيُولدان فروق توقيت متساوية بين الأذنين وفرق تباعد متساوية بين الأذنين، فيما يُعرف بتأثير نموذج المخروط. ومع ذلك، تستطيع الأذن البشرية التمييز بين هذين المصدرين. إضافةً إلى ذلك، في حاسة السمع الطبيعية، تستطيع أذن واحدة فقط، دون أي فرق توقيت بين الأذنين أو فرق تباعد متساوية بين الأذنين، التمييز بينهما بدقة عالية. نظرًا لعيوب نظرية الازدواج، اقترح الباحثون نظرية تأثير ترشيح صيوان الأذن. [ 15 ] [ 16 ] يتميز صيوان الأذن البشري بشكله المقعر ذي الطيات المعقدة وغير المتناظر أفقيًا وعموديًا. تُولد الموجات المنعكسة والمباشرة طيفًا تردديًا على طبلة الأذن، يرتبط بالمصادر الصوتية. ثم تُحدد الأعصاب السمعية مواقع المصادر باستخدام هذا الطيف الترددي. [ 17 ]

توليف ثنائي الأذن بتقنية HRTF

يمكن تمثيل هذه الإشارات الطيفية الناتجة عن تأثير ترشيح صيوان الأذن بدالة نقل متعلقة بالرأس (HRTF). وتُسمى تعابير المجال الزمني المقابلة باستجابة النبضة المتعلقة بالرأس (HRIR). كما تُوصف دالة النقل المتعلقة بالرأس بأنها دالة النقل من المجال الحر إلى نقطة محددة في قناة الأذن. وتُعرف دوال النقل المتعلقة بالرأس عادةً بأنها أنظمة خطية ثابتة الزمن (LTI): [ 9 ]

حل=حل(ر،θ،φ،ω،α)=Pل(ر،θ،φ،ω،α)/P0(ر،ω){\displaystyle H_{L}=H_{L}(r,\theta ,\varphi ,\omega ,\alpha )=P_{L}(r,\theta ,\varphi ,\omega ,\alpha )/P_{0}(r,\omega )}حR=حR(ر،θ،φ،ω،α)=PR(ر،θ،φ،ω،α)/P0(ر،ω)،{\displaystyle H_{R}=H_{R}(r,\theta ,\varphi ,\omega ,\alpha )=P_{R}(r,\theta ,\varphi ,\omega ,\alpha )/P_{0}(r,\omega ),}

حيث يمثل الحرفان L و R الأذن اليسرى والأذن اليمنى على التوالي،Pل{\displaystyle P_{L}}وPR{\displaystyle P_{R}}تمثل هذه القيم سعة ضغط الصوت عند مداخل قناتي الأذن اليمنى واليسرى، وP0{\displaystyle P_{0}}هي سعة ضغط الصوت في مركز إحداثيات الرأس عندما لا يكون هناك مستمع. بشكل عام، وظيفة نقل الرأس (HRTF)حل{\displaystyle H_{L}}وحR{\displaystyle H_{R}}هي دوال لموضع الزاوية للمصدرθ{\displaystyle \theta }زاوية الارتفاعφ{\displaystyle \varphi }المسافة بين المصدر ومركز الرأسر{\displaystyle r}، السرعة الزاويةω{\displaystyle \omega }والبعد المكافئ للرأسα{\displaystyle \alpha }.

تشمل المعاهد الرئيسية التي تعمل حاليًا على قياس قاعدة بيانات وظائف نقل الرأس (HRTF) مختبر CIPIC الدولي [ 18 ] ، ومختبر الإعلام في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، وكلية الدراسات العليا في علم النفس الصوتي بجامعة أولدنبورغ، ومختبر علم وظائف الأعصاب بجامعة ويسكونسن-ماديسون، ومختبر أميس التابع لوكالة ناسا. وتتوفر قواعد بيانات استجابات النبضات الرأسية (HRIRs) من البشر ذوي السمع الطبيعي وضعاف السمع، ومن الحيوانات، للعموم.

مؤشرات أخرى

تشكل الأذن الخارجية للإنسان ، أي بنية صيوان الأذن وقناة الأذن الخارجية ، مرشحات انتقائية الاتجاه. وبحسب اتجاه الصوت الداخل، تنشط رنينات مرشحات مختلفة. تغرس هذه الرنينات أنماطًا محددة الاتجاه في استجابات تردد الأذنين، والتي يمكن للجهاز السمعي تقييمها لتحديد موقع الصوت. تشكل هذه الرنينات، جنبًا إلى جنب مع انعكاسات أخرى انتقائية الاتجاه عند الرأس والكتفين والجذع، وظائف نقل الصوت في الأذن الخارجية. وتختلف هذه الأنماط في استجابات تردد الأذن اختلافًا كبيرًا بين الأفراد، اعتمادًا على شكل وحجم الأذن الخارجية. إذا تم تقديم الصوت عبر سماعات رأس، وتم تسجيله عبر رأس آخر ذي أسطح أذن خارجية مختلفة الشكل، فإن الأنماط الاتجاهية تختلف عن أنماط المستمع، وستظهر مشاكل عند محاولة تقييم الاتجاهات في المستوى المتوسط ​​باستخدام هذه الأذنين الغريبتين. ونتيجة لذلك، قد تظهر تبديلات أمامية-خلفية أو تحديد موقع الصوت داخل الرأس عند الاستماع إلى تسجيلات رأس اصطناعي ، أو ما يُشار إليه أيضًا بالتسجيلات ثنائية الأذن. لقد ثبت أن البشر قادرون على تحديد موقع الصوت عالي التردد باستخدام أذن واحدة فقط، ولكن ليس الصوت منخفض التردد. مع ذلك، كان تحديد الموقع باستخدام كلتا الأذنين ممكنًا مع الترددات المنخفضة. يُعزى ذلك على الأرجح إلى صغر حجم صيوان الأذن، مما يجعله يتفاعل فقط مع الموجات الصوتية عالية التردد. [ 19 ] يبدو أن الناس لا يستطيعون تحديد موقع ارتفاع الأصوات المعقدة التي تتضمن ترددات أعلى من 7000  هرتز بدقة إلا بوجود صيوان الأذن. [ 20 ]

عندما يكون الرأس ثابتًا، لا تُقدّم الإشارات الثنائية لتحديد موقع الصوت الجانبي (فرق التوقيت بين الأذنين وفرق مستوى الصوت بينهما) معلوماتٍ عن موقع الصوت في المستوى المتوسط. يمكن أن تُنتج الأصوات على مستوى العين أو على أي ارتفاع فروقًا متطابقة في فرق التوقيت بين الأذنين وفرق مستوى الصوت بينهما، طالما أن الاتجاه الجانبي ثابت. مع ذلك، إذا دار الرأس، يتغير فرق التوقيت بين الأذنين وفرق مستوى الصوت بينهما ديناميكيًا، وتختلف هذه التغيرات باختلاف الارتفاعات. على سبيل المثال، إذا كان مصدر الصوت على مستوى العين مُوجّهًا للأمام مباشرةً، ثم دار الرأس إلى اليسار، يصبح الصوت أعلى (ويصل أسرع) إلى الأذن اليمنى منه إلى اليسرى. أما إذا كان مصدر الصوت فوق الرأس مباشرةً، فلن يطرأ أي تغيير على فرق التوقيت بين الأذنين وفرق مستوى الصوت بينهما عند دوران الرأس. تُنتج الارتفاعات المتوسطة درجاتٍ متوسطة من التغيير، وإذا عُكست الإشارات الثنائية المُقدّمة للأذنين أثناء حركة الرأس، فسيُسمع الصوت خلف المُستمع. [ 14 ] [ 21 ] قام هانز والاش [ 22 ] بتغيير الإشارات الثنائية للصوت بشكل مصطنع أثناء حركات الرأس. على الرغم من أن الصوت كان موضوعًا موضوعيًا على مستوى العين، إلا أن التغيرات الديناميكية في فرق التوقيت بين الأذنين (ITD) وفرق شدة الصوت بين الأذنين (ILD) أثناء دوران الرأس كانت هي نفسها التي كانت ستحدث لو تم رفع مصدر الصوت. في هذه الحالة، سُمع الصوت على الارتفاع المُصنّع. حقيقة أن مصادر الصوت ظلت موضوعيًا على مستوى العين منعت الإشارات الأحادية من تحديد الارتفاع، مما يدل على أن التغير الديناميكي في الإشارات الثنائية أثناء حركة الرأس هو الذي سمح بتحديد موقع الصوت بشكل صحيح في البعد الرأسي. لا يشترط أن تكون حركات الرأس نشطة؛ فقد حدث تحديد دقيق للموقع الرأسي في إعداد مماثل عندما تم إنتاج دوران الرأس بشكل سلبي، عن طريق جلوس الشخص معصوب العينين على كرسي دوار. طالما أن التغيرات الديناميكية في الإشارات الثنائية رافقت دورانًا مُدركًا للرأس، فقد تم إدراك الارتفاع المُصنّع. [ 14 ]

في ستينيات القرن العشرين، أظهر باتو أن صيوان الأذن يعزز أيضاً التحديد الأفقي للموقع. [ 23 ] [ 24 ]

مسافة مصدر الصوت

لا يملك الجهاز السمعي البشري سوى إمكانيات محدودة لتحديد بُعد مصدر الصوت. في نطاق الأصوات القريبة، توجد بعض المؤشرات لتحديد المسافة، مثل الفروق الشديدة في مستوى الصوت (كما هو الحال عند الهمس في إحدى الأذنين) أو رنين محدد في صيوان الأذن (الجزء المرئي من الأذن) في نطاق الأصوات القريبة.

يستخدم الجهاز السمعي هذه الدلائل لتقدير المسافة إلى مصدر الصوت:

  • نسبة الصوت المباشر إلى الصوت المنعكس: في الغرف المغلقة، يصل نوعان من الصوت إلى المستمع: الصوت المباشر الذي يصل إلى أذنيه دون أن ينعكس عن الجدار، والصوت المنعكس الذي ينعكس مرة واحدة على الأقل عن الجدار قبل وصوله إلى المستمع. ويمكن أن تعطي نسبة الصوت المباشر إلى الصوت المنعكس مؤشراً على بُعد مصدر الصوت.
  • شدة الصوت: تتميز مصادر الصوت البعيدة بشدة صوت أقل من مصادر الصوت القريبة. ويمكن تقييم هذا الجانب بشكل خاص بالنسبة لمصادر الصوت المعروفة.
  • طيف الصوت: تتلاشى الترددات العالية في الهواء بشكل أسرع من الترددات المنخفضة. لذلك، يبدو مصدر الصوت البعيد أكثر كتمًا من مصدر قريب، لأن الترددات العالية تضعف. بالنسبة للصوت ذي الطيف المعروف (مثل الكلام)، يمكن تقدير المسافة تقريبًا بالاستعانة بالصوت المسموع.
  • فجوة التأخير الزمني الأولي (ITDG): تصف هذه الفجوة الفرق الزمني بين وصول الموجة الصوتية المباشرة وأول انعكاس قوي لها إلى المستمع. تُحدث المصادر القريبة فجوة تأخير زمني أولي كبيرة نسبيًا، حيث تقطع الانعكاسات الأولى مسارًا أطول، قد يصل إلى أضعاف المسافة. أما عندما يكون المصدر بعيدًا، فإن الموجات الصوتية المباشرة والمنعكسة تتشابه في طول مسارها.
  • الحركة: على غرار النظام البصري، توجد أيضاً ظاهرة اختلاف المنظر الحركي في الإدراك الصوتي. فبالنسبة للمستمع المتحرك، تمر مصادر الصوت القريبة أسرع من مصادر الصوت البعيدة.
  • فرق المستوى: تتسبب مصادر الصوت القريبة جدًا في اختلاف مستوى الصوت بين الأذنين.

معالجة الإشارات

تتم معالجة الصوت في الجهاز السمعي البشري ضمن ما يُسمى بالنطاقات الحرجة . يُقسّم نطاق السمع إلى 24 نطاقًا حرجًا، يبلغ عرض كل منها 1 بارك أو 100 ميل . ولتحليل اتجاه الصوت، تُحلّل الإشارات داخل النطاق الحرج معًا.

يستطيع الجهاز السمعي استخلاص صوت مصدر الصوت المطلوب من بين الضوضاء المحيطة. وهذا يسمح للمستمع بالتركيز على متحدث واحد فقط إذا كان هناك متحدثون آخرون يتحدثون ( تأثير حفلة الكوكتيل ). وبفضل هذا التأثير، يُدرك الصوت القادم من الاتجاهات الأخرى أقل حدة مقارنةً بالصوت القادم من الاتجاه المطلوب. يستطيع الجهاز السمعي زيادة نسبة الإشارة إلى الضوضاء بما يصل إلى 15 ديسيبل ، مما يعني أن الصوت المحيط يُدرك على أنه أقل حدة إلى النصف (أو أقل) من شدته الحقيقية . 

في الغرف المغلقة، لا يصل إلى آذان المستمع الصوت المباشر من مصدر الصوت فحسب، بل يصل إليه أيضًا الصوت المنعكس عن الجدران. يحلل الجهاز السمعي الصوت المباشر فقط، [ 13 ] الذي يصل أولًا، لتحديد موقع الصوت، وليس الصوت المنعكس الذي يصل لاحقًا ( قانون الموجة الأولى ). لذا، يظل تحديد موقع الصوت ممكنًا حتى في بيئة صدى. يحدث إلغاء الصدى هذا في النواة الظهرية لللمنيسك الجانبي (DNLL). [ 25 ]

لتحديد الفترات الزمنية التي يسود فيها الصوت المباشر والتي يمكن استخدامها لتقييم الاتجاه، يحلل الجهاز السمعي تغيرات شدة الصوت في نطاقات ترددية حرجة مختلفة، بالإضافة إلى استقرار الاتجاه المُدرَك. إذا كان هناك ارتفاع حاد في شدة الصوت في عدة نطاقات ترددية حرجة، وكان الاتجاه المُدرَك مستقرًا، فمن المرجح أن يكون هذا الارتفاع ناتجًا عن الصوت المباشر لمصدر صوتي جديد أو يُغيّر خصائص إشارته. يستخدم الجهاز السمعي هذه الفترة الزمنية القصيرة لتحليل اتجاه وشدة هذا الصوت. عندما تصل الانعكاسات لاحقًا، فإنها لا تُعزز شدة الصوت داخل النطاقات الترددية الحرجة بنفس القوة، ولكن تصبح المؤشرات الاتجاهية غير مستقرة، نظرًا لوجود مزيج من أصوات انعكاسات من اتجاهات متعددة. ونتيجة لذلك، لا يُجري الجهاز السمعي أي تحليل اتجاهي جديد.

يُعتبر هذا الاتجاه الأول المُكتشف من الصوت المباشر هو اتجاه مصدر الصوت المُكتشف، إلى أن تُشير هجمات أخرى قوية من حيث شدة الصوت، بالإضافة إلى معلومات اتجاهية ثابتة، إلى إمكانية إجراء تحليل اتجاهي جديد. (انظر تأثير فرانسين )

تقنيات محددة ذات تطبيقات

نظام ستيريو لنقل الصوت

تُتيح لنا هذه التقنية لتحديد موقع الصوت إنشاء نظام ستيريو افتراضي حقيقي . [ 26 ] فهي تستخدم نماذج "ذكية"، مثل KEMAR، لاستخلاص الإشارات، أو تستخدم تقنيات معالجة الإشارات الرقمية لمحاكاة عملية الإرسال من المصادر إلى الأذنين. بعد التضخيم والتسجيل والإرسال، يتم إعادة إنتاج قناتي الإشارات المُستقبلة عبر سماعات الأذن أو مكبرات الصوت. يعتمد هذا النهج لتحديد الموقع على الأساليب الكهروصوتية للحصول على المعلومات المكانية لمجال الصوت الأصلي، وذلك بنقل جهاز السمع لدى المستمع إلى مجال الصوت الأصلي. ومن أهم مزايا هذه التقنية أن صورها الصوتية نابضة بالحياة وطبيعية. كما أنها لا تحتاج إلا إلى إشارتين مُرسلتين مستقلتين لإعادة إنتاج الصورة الصوتية لنظام ثلاثي الأبعاد.

تحديد موقع الصوت باستخدام دمية

نظام ستيريو ثلاثي الأبعاد شبه افتراضي

من أبرز أنظمة الصوت ثلاثية الأبعاد SRS Audio Sandbox وSpatializer Audio Lab و Qsound Qxpander. [ 26 ] تستخدم هذه الأنظمة تقنية HRTF لمحاكاة الإشارات الصوتية المستقبلة في الأذنين من اتجاهات مختلفة باستخدام إعادة إنتاج ستيريو ثنائي القنوات. وبالتالي، يمكنها محاكاة الموجات الصوتية المنعكسة وتحسين الإحساس الذاتي بالمكان والمحيط. وبما أنها أنظمة ستيريو شبه افتراضية، فإن هدفها الرئيسي هو محاكاة معلومات الصوت المجسم. تستخدم أنظمة الستيريو التقليدية مستشعرات تختلف تمامًا عن الأذن البشرية. فعلى الرغم من قدرة هذه المستشعرات على استقبال المعلومات الصوتية من اتجاهات مختلفة، إلا أنها لا تمتلك نفس استجابة التردد للجهاز السمعي البشري. لذلك، عند تطبيق وضع القنوات الثنائية، لا يزال الجهاز السمعي البشري غير قادر على إدراك مجال التأثير الصوتي ثلاثي الأبعاد. مع ذلك، يتغلب نظام الستيريو شبه الافتراضي ثلاثي الأبعاد على هذه العيوب. فهو يستخدم مبادئ HRTF لاستخلاص المعلومات الصوتية من مجال الصوت الأصلي، ثم ينتج مجالًا صوتيًا ثلاثي الأبعاد نابضًا بالحياة من خلال سماعات الأذن أو مكبرات الصوت العادية.

إعادة إنتاج افتراضية ستيريو متعددة القنوات

نظرًا لأن أنظمة الاستريو متعددة القنوات تتطلب العديد من قنوات إعادة الإنتاج، فقد اعتمد بعض الباحثين تقنيات محاكاة وظائف نقل الرأس (HRTF) لتقليل عدد هذه القنوات. [ 26 ] إذ يستخدمون مكبرَي صوت فقط لمحاكاة عدة مكبرات صوت في نظام متعدد القنوات. تُعرف هذه العملية بإعادة الإنتاج الافتراضي. ويعتمد هذا النهج أساسًا على مبدأ الفرق بين الأذنين ونظرية تأثير ترشيح صيوان الأذن. مع ذلك، لا يُمكن لهذا النهج أن يحل محل نظام الاستريو متعدد القنوات التقليدي تمامًا، مثل نظام الصوت المحيطي 5.1 أو 7.1 . وذلك لأنه عندما تكون منطقة الاستماع واسعة نسبيًا، قد تؤدي محاكاة إعادة الإنتاج باستخدام وظائف نقل الرأس (HRTF) إلى انعكاس الصور الصوتية في المواضع المتناظرة.

الحيوانات

بما أن معظم الحيوانات تمتلك أذنين، فإن العديد من تأثيرات الجهاز السمعي البشري موجودة أيضاً لدى حيوانات أخرى. لذا، تلعب الفروق الزمنية بين الأذنين (فروق الطور بين الأذنين) والفروق في مستوى الصوت بين الأذنين دوراً في سمع العديد من الحيوانات. إلا أن تأثير هذه الفروق على تحديد الموقع يعتمد على حجم الرأس، والمسافة بين الأذنين، وموقع الأذنين، واتجاههما. تستخدم الحيوانات الصغيرة، كالحشرات، تقنيات مختلفة نظراً لصغر المسافة بين أذنيها. [ 27 ] للاطلاع على عملية إصدار الحيوانات للصوت لتحسين تحديد الموقع، وهو شكل بيولوجي من السونار النشط ، انظر: تحديد الموقع بالصدى عند الحيوانات .

معلومات جانبية (يسار، أمام، يمين)

إذا كانت الأذنان تقعان على جانبي الرأس، فيمكن استخدام إشارات تحديد الموقع الجانبي المشابهة لتلك المستخدمة في الجهاز السمعي البشري. وهذا يعني: تقييم الفروق الزمنية بين الأذنين (فروق الطور بين الأذنين) للترددات المنخفضة، وتقييم الفروق في مستوى الصوت بين الأذنين للترددات العالية. يُعد تقييم فروق الطور بين الأذنين مفيدًا طالما أنه يُعطي نتائج واضحة. ويتحقق ذلك طالما أن المسافة بين الأذنين أقل من نصف طول الموجة الصوتية (بحد أقصى طول موجة واحدة). بالنسبة للحيوانات ذات الرأس الأكبر من البشر، ينزاح نطاق تقييم فروق الطور بين الأذنين نحو الترددات المنخفضة، بينما ينزاح هذا النطاق نحو الترددات العالية لدى الحيوانات ذات الرأس الأصغر.

يعتمد أدنى تردد يمكن تحديد موقعه على المسافة بين الأذنين. فالحيوانات ذات المسافة الأكبر بين الأذنين تستطيع تحديد ترددات أقل من تلك التي يستطيع البشر تحديدها. أما الحيوانات ذات المسافة الأصغر بين الأذنين، فيكون أدنى تردد يمكن تحديد موقعه أعلى من ذلك لدى البشر.

إذا كانت الأذنان على جانبي الرأس، تظهر فروق في مستوى الصوت بين الأذنين عند الترددات العالية، ويمكن تقييمها لتحديد الموقع. أما بالنسبة للحيوانات ذات الأذنين في أعلى الرأس، فلا يظهر أي تأثير للرأس، وبالتالي ستكون فروق مستوى الصوت بين الأذنين أقل بكثير، مما يقلل من إمكانية تقييمها. يستطيع العديد من هذه الحيوانات تحريك آذانها، ويمكن استخدام هذه الحركات كمؤشر جانبي لتحديد الموقع.

في المستوى المتوسط ​​(الأمام، الأعلى، الخلف، الأسفل)

توجد لدى العديد من الثدييات تراكيب بارزة في صيوان الأذن بالقرب من مدخل قناة الأذن. ونتيجة لذلك، قد تظهر رنينات تعتمد على الاتجاه، والتي يمكن استخدامها كإشارة تحديد موقع إضافية، على غرار تحديد الموقع في المستوى المتوسط ​​في الجهاز السمعي البشري. وهناك إشارات تحديد موقع إضافية تستخدمها الحيوانات أيضًا.

إمالة الرأس

لتحديد موقع الصوت في المستوى المتوسط ​​(ارتفاع الصوت)، يمكن استخدام كاشفين موضوعين على ارتفاعين مختلفين. أما في الحيوانات، فيُمكن الحصول على معلومات تقريبية عن الارتفاع بمجرد إمالة الرأس، شريطة أن يستمر الصوت لفترة كافية لإتمام الحركة. وهذا يُفسر السلوك الفطري المتمثل في إمالة الرأس إلى أحد الجانبين عند محاولة تحديد موقع الصوت بدقة. وللحصول على تحديد فوري للموقع في أكثر من بُعدين باستخدام إشارات فرق التوقيت أو فرق السعة، يلزم استخدام أكثر من كاشفين.

تحديد الموقع باستخدام آذان متصلة (ذباب)

أصبحت ذبابة أورميا أوكراسيا الطفيلية الصغيرة كائنًا نموذجيًا في تجارب تحديد موقع الصوت نظرًا لأذنها الفريدة . فرغم صغر حجمها، لا يمكن حساب فرق التوقيت بين وصول الصوت إلى الأذنين بالطريقة المعتادة، إلا أنها قادرة على تحديد اتجاه مصادر الصوت بدقة متناهية. ترتبط أغشية طبلة الأذنين المتقابلتين ميكانيكيًا بشكل مباشر، مما يسمح برصد فروق زمنية تصل إلى أجزاء من الميكروثانية [ 28 ] [ 29 ] ، ويتطلب ذلك استراتيجية ترميز عصبي جديدة [ 30 ] . وقد أظهر هو [ 31 ] أن نظام طبلة الأذن المزدوجة في الضفادع قادر على إنتاج تباينات متزايدة في الاهتزاز بين الأذنين حتى مع توفر فروق طفيفة في وقت وصول الصوت ومستوى الصوت إلى رأس الضفدع. وتُبذل جهود حاليًا لتطوير ميكروفونات اتجاهية تعتمد على بنية طبلة الأذن المزدوجة.

تحديد موقع الصوت ثنائي الإحداثيات (البوم)

معظم البوم طيور جارحة ليلية أو شفقية . ولأنها تصطاد ليلاً، فإنها تعتمد على حواس غير بصرية. وقد أظهرت تجارب روجر باين [ 32 ] أن البوم حساسة للأصوات التي تصدرها فرائسها، وليس للحرارة أو الرائحة. في الواقع، تُعد الإشارات الصوتية ضرورية وكافية لتحديد موقع الفئران من مكان بعيد حيث تجلس. ولكي ينجح ذلك، يجب أن يكون البوم قادرًا على تحديد كل من سمت وارتفاع مصدر الصوت بدقة.

الدلافين

تعتمد الدلافين (وغيرها من الحيتان المسننة ) على تحديد الموقع بالصدى للمساعدة في اكتشاف الفرائس وتحديد هويتها وتحديد موقعها واصطيادها. تُعد إشارات السونار لدى الدلافين مناسبة تمامًا لتحديد مواقع أهداف صغيرة متعددة في بيئة مائية ثلاثية الأبعاد، وذلك باستخدام نقرات عالية التوجيه (  عرض حزمة 3 ديسيبل يبلغ حوالي 10 درجات)، وواسعة النطاق (  عرض نطاق 3 ديسيبل يبلغ عادةً حوالي 40  كيلوهرتز؛ ترددات الذروة بين 40  كيلوهرتز و120  كيلوهرتز)، وقصيرة المدة (حوالي 40 ميكروثانية). تستطيع الدلافين تحديد مواقع الأصوات بشكل سلبي وفعال (تحديد الموقع بالصدى) بدقة تصل إلى درجة واحدة تقريبًا. يشير التوافق بين الحواس (بين الرؤية وتحديد الموقع بالصدى) إلى أن الدلافين تدرك البنية المكانية للأجسام المعقدة التي يتم فحصها من خلال تحديد الموقع بالصدى، وهو إنجاز يتطلب على الأرجح تحديد خصائص كل جسم على حدة مكانيًا ودمجها في تمثيل شامل لشكل الجسم. على الرغم من حساسية الدلافين للفروقات الطفيفة في شدة الصوت بين الأذنين وفي التوقيت، تشير أدلة متزايدة إلى أنها تستخدم إشارات طيفية تعتمد على الموقع، مستمدة من وظائف نقل متطورة متعلقة بالرأس، لتحديد موقع الصوت في المستويين الأفقي والرأسي. يسمح زمن التكامل الزمني القصير جدًا (264 ميكروثانية) بتحديد مواقع أهداف متعددة على مسافات متفاوتة. تشمل تكيفات تحديد الموقع عدم تناظر واضح في الجمجمة، والأكياس الأنفية، وبنى دهنية متخصصة في الجبهة والفكين، بالإضافة إلى عزل صوتي للأذن الوسطى والداخلية.

تاريخ

يشير مصطلح "ثنائي الأذن" حرفيًا إلى "السمع بالأذنين"، وقد استُخدم لأول مرة عام 1859 للدلالة على ممارسة الاستماع إلى الصوت نفسه من خلال كلتا الأذنين، أو إلى صوتين منفصلين، أحدهما من خلال كل أذن. ولم يُميّز الفيلسوف وعالم النفس الألماني كارل شتومبف (1848-1936) بين الاستماع الثنائي، الذي يشير إلى تحفيز كل أذن بمحفز مختلف ، والاستماع الثنائي، الذي يشير إلى التحفيز المتزامن للأذنين بنفس المحفز، إلا في عام 1916. [ 33 ]

لاحقًا، سيتضح أن السمع الثنائي، سواء كان سمعًا ثنائي الأذن أو سمعًا أحادي الأذن، هو الوسيلة التي يتم من خلالها تحديد موقع الصوت. [ 33 ] [ 34 ]

بدأ البحث العلمي في السمع الثنائي قبل أن يُطلق عليه هذا الاسم، وذلك من خلال تكهنات نشرها ويليام تشارلز ويلز (1757-1817) عام 1792 استنادًا إلى أبحاثه في الرؤية الثنائية . [ 35 ] أجرى جيوفاني باتيستا فينتوري (1746-1822) تجارب وصفها، حاول فيها الناس تحديد موقع الصوت باستخدام كلتا الأذنين، أو بتغطية إحدى الأذنين بإصبع. لم يُتابع هذا العمل، ولم يُكتشف إلا بعد أن توصل آخرون إلى كيفية عمل تحديد موقع الصوت لدى الإنسان. [ 33 ] [ 35 ] أجرى اللورد رايلي (1842-1919) هذه التجارب نفسها وتوصل إلى النتائج، دون أن يعلم أن فينتوري قد أجراها أولًا، وذلك بعد ما يقرب من خمسة وسبعين عامًا. [ 35 ]

أجرى تشارلز ويتستون (1802-1875) أبحاثًا في مجال البصريات ومزج الألوان، كما استكشف حاسة السمع. اخترع جهازًا أطلق عليه اسم "الميكروفون"، يتألف من صفيحة معدنية توضع فوق كل أذن، موصولة بقضبان معدنية؛ استخدم هذا الجهاز لتضخيم الصوت. كما أجرى تجاربًا بوضع شوكات رنانة على كلتا الأذنين في آنٍ واحد، أو بشكل منفصل، محاولًا فهم آلية عمل حاسة السمع، ونشر نتائج هذه التجارب عام 1827. [ 35 ] كما حاول كل من إرنست هاينريش ويبر (1795-1878) وأوغست سيبك (1805-1849) وويليام تشارلز ويلز مقارنة ما سيُعرف لاحقًا بالسمع الثنائي بمبادئ التكامل البصري بشكل عام. [ 35 ]

شهد فهم كيفية مساهمة الاختلافات في الإشارات الصوتية بين الأذنين في المعالجة السمعية، بما يُمكّن من تحديد موقع الصوت واتجاهه، تقدماً ملحوظاً بعد اختراع سماعة الأذن (stethophone) على يد سومرفيل سكوت أليسون عام 1859، الذي صاغ مصطلح "ثنائي الأذنين". وقد استند أليسون في اختراعه لسماعة الطبيب (stethophone) إلى سماعة الطبيب (stethoscope ) التي اخترعها رينيه تيوفيل هياسينت لاينك (1781-1826)؛ إذ احتوت سماعة الأذن على لاقطين منفصلين، مما سمح للمستخدم بسماع ومقارنة الأصوات الصادرة من موقعين منفصلين. [ 35 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ جيفريس، ل. أ. (1948). "نظرية مكانية لتحديد موقع الصوت". مجلة علم النفس المقارن والفسيولوجي . 41 (1): 35-39 . doi : 10.1037/h0061495 . PMID 18904764 . 
  2. ^ Schnupp J.، Nelken I & King AJ، 2011. علم الأعصاب السمعي، مطبعة معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، الفصل 5.
  3. ↑ كارليني، أليساندرو؛ بوردو، كاميل؛ أمبارد، ماكسيم (10 يوليو 2024). "تحديد موقع الصوت: مراجعة عملية شاملة" . مجلة فرونتيرز في علم النفس . 15 1408073. doi : 10.3389/fpsyg.2024.1408073 . ISSN 1664-1078 . PMC 11267622. PMID 39049946 .   
  4. ↑ بلاورت، ج.: السمع المكاني: علم النفس الفيزيائي لتحديد موقع الصوت البشري؛ مطبعة معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا؛ كامبريدج، ماساتشوستس (1983)
  5. 1 2 3 4 5 6 تومسون، دانيال م. فهم الصوت: تحقيق أقصى استفادة من مشروعك أو استوديو التسجيل الاحترافي. بوسطن، ماساتشوستس: بيركلي، 2005. مطبوع.
  6. 1 2 3 رودز، كورتيس. دليل تعليمي لموسيقى الكمبيوتر. كامبريدج، ماساتشوستس: معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، 2007. مطبوع.
  7. 1 2 بيناد، آرثر هـ. أساسيات الصوتيات الموسيقية. نيويورك: مطبعة جامعة أكسفورد، 1976. مطبوع.
  8. ↑ رايلي ل. الثاني عشر. حول إدراكنا لاتجاه الصوت[J]. مجلة لندن وإدنبرة ودبلن الفلسفية ومجلة العلوم، 1907، 13(74): 214-232.
  9. 1 2 3 Zhou X. تقنية الواقع الافتراضي [J]. علوم الاتصالات، 1996، 12(7): 46-–.
  10. ↑ إيان بيت. "الإدراك السمعي" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 10-04-2010.
  11. ↑ ديليانغ وانغ؛ غاي ج. براون (2006). تحليل المشهد السمعي الحاسوبي: المبادئ والخوارزميات والتطبيقات . وايلي إنترساينس. ISBN 9780471741091بالنسبة للإشارات الجيبية المعروضة على المستوى الأفقي، تكون الدقة المكانية في أعلى مستوياتها للأصوات القادمة من المستوى المتوسط ​​(مباشرة أمام المستمع) بحوالي درجة واحدة من MAA، وتتدهور بشكل ملحوظ عند تحريك المحفزات إلى الجانب - على سبيل المثال، تبلغ MAA حوالي 7 درجات للأصوات التي تنشأ بزاوية 75 درجة إلى الجانب .
  12. ↑ تحديد موقع الصوت - مقدمة، كلية كولومبيا، شيكاغو - قسم الفنون الصوتية والصوتيات، acousticslab.org/psychoacoustics ، تاريخ الوصول: 16 مايو 2021
  13. والاش ، هـ؛ نيومان، إي بي؛ روزنزويغ، إم آر (يوليو 1949). "تأثير الأسبقية في تحديد موقع الصوت". المجلة الأمريكية لعلم النفس . 62 (3): 315-336 . doi : 10.2307/1418275 . JSTOR 1418275. PMID 18134356 .  
  14. 1 2 3 والاش، هانز (أكتوبر 1940). "دور حركات الرأس والإشارات الدهليزية والبصرية في تحديد موقع الصوت". مجلة علم النفس التجريبي . 27 (4): 339-368 . doi : 10.1037/h0054629 .
  15. ↑ "علم الصوتيات: للأذنين الكلمة الفصل". نيوزويك . 1961-12-04. ص 80. 
  16. ↑ باتو دي دبليو. دور صيوان الأذن في تحديد الموقع البشري[J]. وقائع الجمعية الملكية في لندن ب: العلوم البيولوجية، 1967، 168(1011): 158-180.
  17. ↑ ميوزيكانت إيه دي، بتلر آر إيه. تأثير الإشارات الطيفية القائمة على صيوان الأذن على تحديد موقع الصوت[J]. مجلة الجمعية الصوتية الأمريكية، 1984، 75(4): 1195–1200.
  18. ↑ "قاعدة بيانات CIPIC HRTF" . مؤرشفة من الأصل بتاريخ 13-09-2013.
  19. ↑ روبرت أ. بتلر؛ ريتشارد أ. هيومانسكي (1992). "تحديد موقع الصوت في المستوى الرأسي مع وبدون إشارات طيفية عالية التردد" . الإدراك وعلم النفس الفيزيائي . 51 (2): 182-186 . doi : 10.3758/bf03212242 . PMID 1549436 . 
  20. ↑ روفلر سوزان ك.؛ بتلر روبرت أ. (1968). "العوامل المؤثرة في تحديد موقع الصوت في المستوى الرأسي" . مجلة الجمعية الصوتية الأمريكية . 43 (6): 1255-1259 . Bibcode : 1968ASAJ...43.1255R . doi : 10.1121/1.1910976 . PMID 5659493 . 
  21. ↑ Thurlow, WR "Audition" في Kling, JW & Riggs, LA, Experimental Psychology ، الطبعة الثالثة، Holt Rinehart & Winston، 1971، ص 267-268.
  22. ↑ والاش، هـ (1939). "حول تحديد موقع الصوت". مجلة الجمعية الصوتية الأمريكية . 10 (4): 270-274 . Bibcode : 1939ASAJ...10..270W . doi : 10.1121/1.1915985 .
  23. ↑ "الآذان تتحدث"، نيوزويك 1961-12-04، ص 80-81
  24. ↑ باتو، دوايت واين (يناير 1964). "دور صيوان الأذن في تحديد الموقع البشري" (ملف PDF) . وقائع الجمعية الملكية في لندن، العلوم البيولوجية ب . تاريخ الاسترجاع: 30 نوفمبر 2023 .
  25. ↑ كيد، شون أ.؛ كيلي، جاك ب. (15 نوفمبر 1996). "مساهمة النواة الظهرية لليمنيسكوس الجانبي في الاستجابات ثنائية الأذن في التل السفلي للفأر: التأخيرات الزمنية بين الأذنين" . مجلة علم الأعصاب . 16 (22): 7390-7397 . doi : 10.1523/JNEUROSCI.16-22-07390.1996 . ISSN 0270-6474 . PMC 6578946. PMID 8929445 .   
  26. 1 2 3 Zhao R. دراسة نظام تحديد موقع الصوت عن طريق النقل السمعي [D]، جامعة العلوم والتكنولوجيا في الصين، 2006.
  27. ↑ دياز-غارسيا، لارا؛ ريد، أندرو؛ جاكسون-كامارغو، جوزيف؛ ويندميل، جيمس إف سي (2022). "نحو مستشعر صوتي مستوحى من الطبيعة: أذن ضفدع أشرويا غريسيلا". مجلة IEEE للمستشعرات . 22 (18): 17746-17753 . Bibcode : 2022ISenJ..2217746D . doi : 10.1109/JSEN.2022.3197841 . ISSN 1558-1748 . S2CID 252223827 .  
  28. ↑ مايلز، آر. إن.، روبرت، دي.، هوي، آر. آر. (ديسمبر 1995). "آذان متصلة ميكانيكيًا للسمع الاتجاهي في ذبابة أورميا أوكراسيا الطفيلية". مجلة الجمعية الصوتية الأمريكية . 98 (6): 3059-3070 . Bibcode : 1995ASAJ...98.3059M . doi : 10.1121/1.413830 . PMID 8550933 . 
  29. ↑ روبرت د، مايلز ر.ن، هوي ر.ر (1996). "السمع الاتجاهي عن طريق الاقتران الميكانيكي في ذبابة أورميا أوكراسيا الطفيلية". مجلة علم وظائف الأعضاء المقارن أ . 179 (1): 29-44 . doi : 10.1007/BF00193432 . PMID 8965258. S2CID 21452506 .  
  30. ↑ ماسون إيه سي، أوشينسكي إم إل، هوي آر آر (أبريل 2001). "السمع الاتجاهي فائق الحدة في نظام سمعي دقيق". مجلة نيتشر . 410 (6829): 686-90 . رمز Bibcode : 2001Natur.410..686M . doi : 10.1038/35070564 . PMID 11287954. S2CID 4370356 .  
  31. ↑ هو سي سي، نارينز بي إم (أبريل 2006). "اتجاهية آذان استقبال فرق الضغط في ضفدع النمر الشمالي، رانا بيبينز بيبينز". مجلة علم وظائف الأعضاء المقارن أ . 192 (4): 417-29 . doi : 10.1007/s00359-005-0080-7 . PMID 16380842. S2CID 5881898 .  
  32. ↑ باين، روجر س.، 1962. كيف يحدد بومة الحظيرة موقع فريستها عن طريق السمع. الطائر الحي، العدد السنوي الأول لمختبر كورنيل لعلم الطيور ، 151-159
  33. 1 2 3 ويد، ن. ج.؛ أونو، هـ. (2005). "من الرؤية الثنائية إلى السمع الثنائي: مقارنات تاريخية بين الرؤية الثنائية والسمع الثنائي". الإدراك . 34 ( 6): 645-668 . doi : 10.1068/p5327 . PMID 16042189. S2CID 43674057 .  
  34. ↑ باير، روبرت ت. (1999). أصوات عصرنا : مئتا عام من علم الصوتيات . نيويورك: سبرينغر. ISBN  978-0-387-98435-3.
  35. 1 2 3 4 5 6 ويد، نيكولاس جيه؛ دويتش، ديانا (يوليو 2008). "السمع الثنائي - قبل وبعد استخدام سماعة الأذن" (ملف PDF) . مجلة الصوتيات اليوم . 4 (3): 16-27 . doi : 10.1121/1.2994724 .