Сколько АС для адекватного воссоздания пространства нужно собаке?

[Ortseam]

Посмотрел я, как слушает ризеншнауцер Аврора фортепьянную игру нашей дочери (она реально любит слушать пианино) и пришел мне в голову вопрос...

Вот у нас два уха. Чисто математически двух источников звука должно хватать для воссоздания полной пространственной картинки. И в некоторых практических случаях (бинауральное воспроизведение, компьютерно промоделированная коррекция для конкретного "свит-пойнта") это так и получается.

Но по большей части двух источников недостаточно, т. к. слух - хитрая система. Анализируя спектральные искажения в слуховых каналах и реверберацию помещения, он ломает пространственную иллюзию, поставляя нам правдивую информацию об азимуте реальных источников. Поэтому для для более-менее достоверной трехмерности человеку нужно хотя бы четыре источника.

И вот пришло мне на ум любопытное соображение.

При всей тонкости человеческого слуха, у нас есть один существенный недостаток перед большинством млекопитающих: неподвижные ушные раковины. Если задуматься о том, насколько это облегчает жизнь звукорежиссерам, поневоле проникаешься благодарностью к Создателю! Ибо пара вращающихся в трех измерениях "локаторов" наверняка делает пространсвенное восприятие КАЧЕСТВЕННО другим - "динамическим", "адаптивным" и на порядки более точным.

Предполагаю, что никаких "кажущихся источников" для собаки не будет вообще. Она выкупит, что звучат четыре АС по угам комнаты))

Вот интересно, проводились ли подобные эксперименты? Кто что слыхал (или просто думает) по теме?

 

[Stephan Vasylyshyn]

Обнаружение источника звука ещё ориентируется на отражения звуковой волны. Поэтому нам достаточно и статического положения ушей на "крутящейся голове", если нужны уточнения откуда звук.

 

[Ortseam]

@Stephan Vasylyshyn, крутящаяся голова - оно, конечно, да. Хотя это максимум две степени свободы. А у двух независимо шевелящихся раковин их в сумме не меньше 6-и. Плюс принудительно зафиксировать голову в одном положении для человека не составляет труда. А вот остановить "прядение ушами" - это, думаю, сродни фиксации взгляда в одной точке - утомительно и некомфортно. Так что для собак обычное стерео для создания минимальной пространственной картинки не прокатило бы, мне кажется. Хотя бы центральный канал дополнительно был бы необходим

 

[SergM/S]

Так что для собак обычное стерео для создания минимальной пространственной картинки не прокатило бы, мне кажется.

так и человек только притворяется, что верит )
Думаю, принципиальной разницы нет, кроме как в скорости реагирования (головой с такой скоростью не покрутишь) и умения сфокусировать слух.

 

[Alex Longard]

@Ortseam, проведите простой эксперимент:
завяжите с утра себе глаза так чтобы никакого света непроникало, и так весь день попробуйте походить ориентируясь на разные источники звука которые вас окружают.

PS: заодно узнаете на опыте как незрячий человек ориентируется в пространстве)))
Потом только незабудьте пожалуйста поделится впечатлениями.

 

[liqwidambr]

1. Поэтому для для более-менее достоверной трехмерности человеку нужно хотя бы четыре источника.

...
2. Вот интересно, проводились ли подобные эксперименты? Кто что слыхал (или просто думает) по теме?

1. Если все три объективных фактора пространственного слуха, сопровождающие любой акустический стимул "работают": HRTF (это ДН уха как антенны, кстати математически эквивалентен четырёх мерному частотному фильтру), пространственный разнос сенсоров- 2 уха, свободный пеленг на участок звукового события (инстинктивный или осмысленный), то для полной иллюзии необходимо, чтобы источник парциального от полного звукового стимула (как акустического поля) имел угловой размер, меньший минимального порогового ощущения локализации. Оно приблизительно равно телесному градусу (см. Й.Блауэрт. Пространственный слух . А в полном телесном углЕ (4pi) их чуток меньше, чем 42000 . Это если решать задачку "в лоб". Но можно и с экономить, где-то раз 10-20 (есть там нек. волновые свойства, позволяющие это сделать). Самое интересное, что наушники - совсем не упрощают положение дел: что бы восстановить "фактор пеленга" и учёт движения приёмников-ушей необходимо следить электронно за положением головы и соотв. менять сумму в обоих ушах всех этих 42000 каналов, "прописанных на носилете" (гипотетически, но таки обоснованно)

2. Для начала, если не читали, рекомендую ознакомиться с монографией живого классика физиологической и психо акустики Й. Блауэрта "Пространственный слух" (достаточно первого-второго издания в русском переводе, третье издание на сколько я знаю не переводилось.

@Ortseam,
///
PS: заодно узнаете на опыте как незрячий человек ориентируется в пространстве)))
Потом только незабудьте пожалуйста поделится впечатлениями.

С 94-го и в течении 10 лет, пока не нашёл причину. постоянно раз-два в год терял зрение на 90-95% на вде-три недели, до месяца (аутоиммунные дела, причина - злоупотребление обычным пищевым промышленным сахаром (тот что в магазине)!!!! природные/естественные совершенно безвредны для меня, вычислил сам, ни один офтальмолог не смог) . А так как "звуком" к тому времени я занимался во всю, то не смог не заметить как обостряется слух вообще, а пространственный тем более. Могу точно сказать (на собственной шкуре), что слепые стучат перед собой палочкой в основном не для тактильных ощущений пространственных преград, а для их локации по отражению от "звуковых вспышек" - стук палочки. Аналогично действует и шарканье ногами. Кто сказал. что человек не летучья мышь?

 

[Aleksandr Oleynik]

@Ortseam, когда должен был родиться мой младший сын, мы у его будующего старшего брата спросили - Денис, вот у тебя родиться младший брат - как мы его назовём?
И какой был его ответ? А он сказал - так когда он родиться, мы у него и спросим - мальчик, как тебя зовут?.....

О чём это я? Предлагаю спросить у ризеншнауцера!

 

[Ortseam]

@Alex_028, пока, увы, не могу себе позволить выделить на такое целый день... Но, как и все мы, полагаю, какие-то экперименты над собой по слуховому ориентированию я проводил. Например, хлопая в ладоши, можно много узнать об окружающей обстановке..

математически эквивалентен четырёх мерному частотному фильтру)

вероятно, все-таки четырехполюсному

ознакомиться с монографией живого классика физиологической и психо акустики Й. Блауэрта "Пространственный слух"

Спасибо за наводку. Даже если о собаках там ничего и не сказано ))

 

[Alex Longard]

@liqwidambr сказал(а): ↑
вычислил сам, ни один офтальмолог не смог) . А так как "звуком" к тому времени я занимался во всю, то не смог не заметить как обостряется слух вообще, а пространственный тем более. Могу точно сказать (на собственной шкуре), что слепые стучат перед собой палочкой в основном не для тактильных ощущений пространственных преград, а для их локации по отражению от "звуковых вспышек" - стук палочки. Аналогично действует и шарканье ногами.

Хм, стук палочки, шарканье - бред какой-то)))) Я 14 лет нихрена невижу, и палочка не для того предназначена чтобы ей стучать...
Обострение слуха у незрячих связано с тем что человек перестает полагатся на визуальное восприятие и слух приспосабливается воспринимать разные источники звука как ориентиры.

Это дофига расписывать надо.
Я выше уже один вариант предложил, который был успешно проверен на человеке со стопроцентным зрением в течении суток. Еще один опыт: разница восприятия звука днем при любом освещении и в полной темноте. (без магнитно-волновой физики, одни только ощущения).

 

[Aleksandr Oleynik]

@Ortseam, проведите простой эксперимент:
завяжите с утра себе глаза так чтобы никакого света непроникало, и так весь день попробуйте походить ориентируясь на разные источники звука которые вас окружают.

PS: заодно узнаете на опыте как незрячий человек ориентируется в пространстве)))
Потом только незабудьте пожалуйста поделится впечатлениями.

Лёша, врядли зрячий человек за сутки узнает как ориентируется в пространстве не зрячий.
Оно конечно понятно, что просто обостряется слух, мозг начинает анализировать то, что до этого не требовалось....
Но одно дело теория, и совсем другое дело практика, с которой живут каждый день не зрячие, о чём тебе известно лучше других.

 

[Alex Longard]

@Aleksandr Oleynik, я до своих выводов доходил несколько лет, так как есть еще разница с тем как человек невидит с рождения и когда зрение теряется со временем по каким-то причинам.
Я на эту тему общался с ушастым врачем, мне тогда целую лекцию прочитали как у человека в зависимости от ситуации меняется слух и восприятие определенных звуков.

@Ortseam, понаблюдайте за собакой как она поворачивает уши в сторону источника звука который ее заинтересовал, в любое другое время собака просто свободно держит уши без локализации направления. У человека почти та же ситуация. Когда нас заинтересует какой-то звук сначала ушами находится вектор по которому расположен источник звука а следом глазами разыскивается этот источник.

 

[liqwidambr]

///

Хм, стук палочки, шарканье - бред какой-то)))) Я 14 лет нихрена невижу, и палочка не для того предназначена чтобы ей стучать...
Обострение слуха у незрячих связано с тем что человек перестает полагатся на визуальное восприятие и слух приспосабливается воспринимать разные источники звука как ориентиры.

Это дофига расписывать надо.
Я выше уже один вариант предложил, который был успешно проверен на человеке со стопроцентным зрением в течении суток. Еще один опыт: разница восприятия звука днем при любом освещении и в полной темноте. (без магнитно-волновой физики, одни только ощущения).

нет не бред. если мне завязать глаза, то через неск. часов (чтобы тело и мозг вспомнили ) я именно по шарканью ног буду ориентироваться в помещениях (типа, слышу стены-потолки-полы). На улице в основном по звуку источников (и таки да, поворачиваю голову, туда, откуда достаточно "тревожный"звук, чтобы оценить расстояние до него более точно - хоть и почти инстинктивно, но всё "по Блауэрту", кстати). Но если тихо, то даже зелёную ограду слышно под "вспышки" собственных шагов. И математике с физикой и господу Богу это не противоречит. И Вам советую попробовать, сильно помогает.

 

[Alex Longard]

@liqwidambr, палочка предназначена чтобы пощупать что под ногами или существует ли какая-то преграда впереди. На открытом пространстве или по траве стука небудет слышно))))
У меня например дубинка с мягким шариком чтобы наоборот я неслышал постороннего стука. Как у других незрячих незнаю так как я с ними необщаюсь.
Все что писал выше это личные наблюдения и опыты которые проводились с несколькими друзьями. У нас когда то было много споров насчет того как у человека можно развить слух в нужную сторону.

 

[liqwidambr]

Так я и делюсь опытом и впитывал опыт друзей по несчастью, находясь по месяцу в "глазных отделениях"! Палочка-руки-ноги не отменяют тактильного контроля (я же написал выше!), но, извините, лично мне "на слух" по стуку палочки о ступеньки или шарканию ног об них виден конец лестничного пролёта, где поворот, плюс минус одна ступенька. Конечно, слепые от рождения в гораздо худшем положении (*). Однако, после этих моих глазных приключений вдруг обнаружил, что и до того не мог спокойно переходить улицу в шапке или капюшоне, и вообще ходить по тротуару с прохожими. Чисто материально - шапка изменяет HRTF словно полупрозрачная повязка на глазах. Но и к шапке через неск. часов адаптируешься великолепно (армия, мать её).

(*) P.S. В тот период у меня возник интереснейший вопрос (но т.к. я не "доктор" не решаюсь спросить об этом конкоретно причастных): как глухие от рождения воспринимают стихи через текст? Ведь мне воспринимать пространство через слух гораздо легче, т.к. в адаптации сильно помогает зрение. И слуховые человеческие интерпретации пространства очень близки к зрительным. Для геометрии без разницы оптическая она или акустическая

 

[liqwidambr]

@Alex_028,
вероятно, все-таки четырехполюсному

Нет, всё-таки четырёх мерному: четыре аргумента у полной HRTF (частотная диагр. направленности) для одного уха на теле. Для сферических координат (в скобках тут - не совсем точные определения, см. вику) - это радиус (расстояние до источника) , азимут (угол в горизонте), зенит ("подъём", угол в вертикали), частота (йот омега, jw - описывает сразу и фазу и амплитуду через преобр. Фурье процесса во времени). Для полной графической (визуальной, кстати) интерпретации необходимо (математически!) пятимерное пространство - четыре аргумента+ само давление как функция передачи, или четыре двумерные ("плоских") проекций этого давления на пространсвенно-частотные орты. Кстати, для объёмного зрения тоже нужно пятимерное пространство - мы видим яркость в цветах и в движении (т.е. во времени) по длине-высоте-глубине.

 

[Ortseam]

@liqwidambr, не любую функцию N аргументов есть смысл называть N-мерным пространством... Но не суть. Я вас понял.

 

[smack]

@Ortseam, а в чем посыл темы? Есть заказ на музыку для ризеншнауцеров? ))

 

[liqwidambr]

@Ortseam Это устоявшийся термин при рассмотрении функций (операторов) передачи как фильтров. Просто [пока] непривычно это для аудиотехники, однако там много мерность на каждом шагу. Например, двухканальное стерео уже просто так одним коэфф.передачи (в линейном аспекте) как усилитель со входом и выходом не опишешь. Поэтому ускользают от внимания определённые виды искажений . Особенно "не очевидны", например, нелинейные искажения когерентности в двухканальных системах: сигнал в каналах разный, разные продукты нелинейности, нарушаются исходные соотношения когерентности (обычно кросскорреляция), хотя каналы и по ЧХ и по "гармоникам" абсолютно одинаковы.

 

[Stephan Vasylyshyn]

И как быть с ушастниками охотничьими? Порода породе рознь, однако.

 

[Ortseam]

Есть заказ на музыку для ризеншнауцеров? ))

как быть с ушастниками охотничьими?

Представил себе комплект акустических систем с предустановленными режимами: "Ризеншнауцер"/"Лабрадор"/"Нем. овчарка"/"Ротвейлер" /"Доберман"/"Курцхар"/"Бассет-хаунд"/... Чем дороже система, тем больше режимов (причем "из коробки" прошиты только самые распространенные породы, а для более редких нужно докупать дополнения ).

Ну и весь "обвес", конечно другой. Собаки же еще и слышат минимум до 40 кГц. То есть усилители должны быть с полосой не ниже 100 кГц. И форматы записи 44,100 - 48 можно сразу отправить фтопку, используя частоту семплирования не меньше 96... Плюс специальные лежаки для прослушивания аудио с регулировкой высоты, чтобы собаку в свитпойнт поместить... Плюс специальные поилки, чтобы можно было тихонько попить воды во время прослушивания, не перебивая музыку звуком лакания из миски. В общем, маркетологи бы точно развернулись!!

Но все это еще дело будущего. А пока что самый надежный для нас путь - живая музыка. И потому Татьяна играет Авроре на ф-но и обе счасливы. Мож, и ну его нафик это будущее

 

[Andruha]

@Ortseam, у Ризена ухи купированны?

 

[Ortseam]

@Andruha, да Зрите в корень!

 

[Aleksandr Oleynik]

@Ortseam, у Ризена ухи купированны?

О! Ещё одна опция.

 

[Stephan Vasylyshyn]

@Ortseam, а как же быть, когда животные чувствуют колебания земной коры в инфразвуках? Значит им нужен сабвуфер.

 

[Aleksandr Oleynik]

Астанавитесь.....

 

[Skipper]

Мне более интересно, а что собаки в музыке находят привлекательного? У меня небольшенький пёс 7кг, "Australian Silky Terrier". Если я играю на фано, приходит, залазит мне на колени и будет лежать пока не закончу.

 

[Alex Longard]

@liqwidambr, шапка или капюшон срабатывают как нч-фильтр, у нас формирование звуковой картины происходит засчет всех слышимиых частот, а если ухо прикрыть даже ладонью появляется временный дискомфорт, так как мозгу нужно время чтобы адаптироваться к ситуации.
Вчера долго думал над нашим разговором и наблюдал за распространением звука по улице. Чувство слышимого пространства строится из ранних отражений от любых предметов, хоть от зданий, хоть от листочков на деревьях. Вот только доплеровский эффект работает в горизонтали - x, y. По вертикали z меньшие потери в слышимом диапазоне, но я пока пытаюсь понять что именно меняется.
Как-то телефон с включеной музыкой запускать в полет для опытов нехочется)))

 

[Ortseam]

доплеровский эффект работает в горизонтали - x, y

во-первых, какое отношение эффект Допплера имеет к теме пространственного слухового лоцирования ЧЕЛОВЕКОМ?
во-вторых, почему это вдруг при перемещеии по высоте его нет?

ЗЫ: а на закуску вопрос знатокам: какая музыкальная "примочка" построена на эффекте Допплера?

 

[Alex Longard]

@Ortseam, немного не так написал...
Доплеровский эффект как раз влияет на восприятие расположения движущихся объектов в пространстве или статических если от них есть минимально слышимая реверберация.
Из vst знаю Waves dopler и Noise makers tape delay на которых можно подобное проверить.

 

[Vovanych]

Ну давайте начнем с того, что ушами шевелят (в смысле направляют в сторону источника звука) только породы со стоячими ушами - овчарки, колли, лайки, хаски, ризены и прочие шнауцеры)). Кстати, у ризенов уши "поставлены" искусственно. Обратите внимание, что из перечисленных только лайки являются охотничьей породой, да и то условно, так как лайка на самом деле так называемая "универсальная" порода. Так вот, охотничьи породы слышат на порядок лучше, чем служебные и декоративные. А уши у них висячие... и шевелятся весьма условно - вполне схоже с человеческими. Охотничья собака всегда поворачивает голову в сторону источника звука (точно так же как и человек). Так что принципиальной разницы между восприятием пространственных составляющих звука человеком и собакой нет.
Ну а как же неохотничьи породы, которые все-таки направляют уши в сторону источника? У охотничьих пород размеры ушной раковины раза в 3-5 больше чем у неохотничьих, вот первые и вынуждены компенсировать недостаток размера вращением. Кстати, тому же ризену уши ставят после их купирования... а то бы совсем мало слышал)))
Для улучшения восприятия пространственных характеристик (положение источника, расстояние до него и его окружение) важны в первую очередь (конечно после бинауральности)) размеры ушной раковины, если есть возможность движения - это плюс, но слишком большие уши нереально поставить и вращать - это у животного не голова будет, а ж..па, мышцы помощнее ягодичных потребуются))) В живой природе вырабатывается оптимум - либо размер больше, либо меньше но с возможностью вращения.
В природе я что-то не припомню квадро системы восприятия звука, так что стерео очевидно достаточно...

Мне более интересно, а что собаки в музыке находят привлекательного? У меня небольшенький пёс 7кг, "Australian Silky Terrier". Если я играю на фано, приходит, залазит мне на колени и будет лежать пока не закончу.

У меня курцхар и русская гончая. Гончая - это не та что борзая (многие путают), а именно гончая, которая идет по следу и оповещает охотника лаем - но лаем это назвать трудно, это скорее "пение" с переливами изменением тона и тд. по пению можно определить кого гонит. Так что собаки (по крайней мере гончие) очень даже музыкальны.
Мой и дома поет под музыку - под классику и хороший рок, а вот когда електронщина или рэп - уходит)))