อ่าน 4 นาที
ผลกระทบจากลำดับความสำคัญ
ปรากฏการณ์ ลำดับความสำคัญ หรือ กฎของคลื่นเสียงแรก เป็น ปรากฏการณ์ ทางจิตวิทยาการ ได้ยินแบบสอง หูที่เกี่ยวข้องกับ การสะท้อนของเสียง และ การรับรู้ เสียง สะท้อน...
ผลกระทบจากลำดับความสำคัญ
ปรากฏการณ์ลำดับความสำคัญหรือกฎของคลื่นเสียงแรกเป็น ปรากฏการณ์ ทางจิตวิทยาการได้ยินแบบสอง หูที่เกี่ยวข้องกับการสะท้อนของเสียงและการรับรู้เสียงสะท้อนเมื่อเสียงเดียวกันสองเวอร์ชันถูกนำเสนอโดยมีช่วงเวลาหน่วงสั้นพอ (ต่ำกว่าเกณฑ์การได้ยินเสียงสะท้อนของผู้ฟัง) ผู้ฟังจะรับรู้เหตุการณ์การได้ยินเพียงครั้งเดียว ตำแหน่งเชิงพื้นที่ที่รับรู้ได้นั้นถูกกำหนดโดยตำแหน่งของเสียงที่มาถึงก่อน ( คลื่นเสียง แรก ) เสียงที่มาถึงช้ากว่าก็มีผลต่อตำแหน่งที่รับรู้ได้เช่นกัน อย่างไรก็ตาม ผลกระทบของมันส่วนใหญ่จะถูกบดบังด้วยเสียงที่มาถึงก่อน
ปรากฏการณ์Haasได้รับการอธิบายในปี พ.ศ. 2492 โดยHelmut Haasในวิทยานิพนธ์ปริญญาเอกของเขา[ 1 ]คำว่า "ปรากฏการณ์ Haas" มักถูกตีความอย่างหลวมๆ ว่ารวมถึงปรากฏการณ์ precedence effect ซึ่งเป็นพื้นฐานของปรากฏการณ์นี้ด้วย
ประวัติศาสตร์
โจเซฟ เฮนรี ตีพิมพ์ "เกี่ยวกับขีดจำกัดของการรับรู้เสียงโดยตรงและเสียงสะท้อน" ในปี พ.ศ. 2394 [ 2 ]
“กฎของหน้าคลื่นแรก” ได้รับการอธิบายและตั้งชื่อในปี พ.ศ. 2491 โดยLothar Cremer [ 3 ]
"ปรากฏการณ์ลำดับความสำคัญ" ได้รับการอธิบายและตั้งชื่อในปี พ.ศ. 2492 โดยWallach และคณะ[ 4 ]พวกเขาแสดงให้เห็นว่าเมื่อเสียงที่เหมือนกันสองเสียงถูกนำเสนอในเวลาใกล้เคียงกัน เสียงเหล่านั้นจะถูกได้ยินเป็นเสียงเดียวที่รวมกัน ในการทดลองของพวกเขา การรวมเสียงเกิดขึ้นเมื่อความล่าช้าระหว่างเสียงทั้งสองอยู่ในช่วง 1 ถึง 5 มิลลิวินาทีสำหรับเสียงคลิก และมากถึง 40 มิลลิวินาทีสำหรับเสียงที่ซับซ้อนกว่า เช่น เสียงพูดหรือดนตรีเปียโน เมื่อความล่าช้านานกว่านั้น เสียงที่สองจะถูกได้ยินเป็นเสียงสะท้อน
นอกจากนี้ Wallach และคณะยังแสดงให้เห็นว่า เมื่อได้ยินเสียงที่มาจากแหล่งกำเนิดเสียงต่างกันหลายเสียงรวมกัน ตำแหน่งที่รับรู้ได้ของเสียงนั้นจะถูกกำหนดโดยตำแหน่งของเสียงที่มาถึงหูเป็นอันดับแรก (กล่าวคือ คลื่นเสียงที่มาถึงก่อน) เสียงที่มาถึงเป็นอันดับสองจะมีผลกระทบต่อตำแหน่งที่รับรู้ได้ของเสียงที่รวมกันเพียงเล็กน้อย (แม้ว่าจะวัดได้ก็ตาม) พวกเขาเรียกปรากฏการณ์นี้ว่า ปรากฏการณ์ลำดับความสำคัญ (precedence effect ) และกล่าวว่าปรากฏการณ์นี้อธิบายได้ว่าทำไมการระบุตำแหน่งของเสียงจึงเป็นไปได้ในสถานการณ์ทั่วไปที่เสียงสะท้อนจากผนัง เฟอร์นิเจอร์ และสิ่งอื่นๆ ซึ่งทำให้เกิดสิ่งเร้าหลายอย่างต่อเนื่องกัน พวกเขายังตั้งข้อสังเกตอีกว่า ปรากฏการณ์ลำดับความสำคัญเป็นปัจจัยสำคัญในการรับรู้เสียงสเตอริโอ
Wallach และคณะไม่ได้ทำการเปลี่ยนแปลงความเข้มของเสียงทั้งสองอย่างเป็นระบบ แม้ว่าพวกเขาจะอ้างถึงงานวิจัยของ Langmuir และคณะ[ 5 ]ซึ่งแนะนำว่าหากเสียงที่มาถึงเป็นอันดับสองดังกว่าเสียงแรกอย่างน้อย 15 dB ผลกระทบจากลำดับความสำคัญก็จะหมดไป
"ปรากฏการณ์ฮาส" มาจากบทความของเฮลมุต ฮาสในปี 1951 [ 6 ] ในปี 1951 ฮาสได้ตรวจสอบว่าการรับรู้คำพูดได้รับผลกระทบอย่างไรเมื่อมีเสียงสะท้อนที่สอดคล้องกันเพียงครั้งเดียว[ 7 ]เพื่อสร้าง สภาวะ ไร้เสียงสะท้อนการทดลองจึงดำเนินการบนดาดฟ้าของอาคารเดี่ยว การทดสอบอีกครั้งหนึ่งดำเนินการในห้องที่มีเวลาสะท้อนเสียง 1.6 วินาที สัญญาณทดสอบ (คำพูดที่บันทึกไว้) ถูกปล่อยออกมาจากลำโพงสองตัวที่คล้ายกันในตำแหน่ง 45° ไปทางซ้ายและขวาในระยะ 3 เมตรจากผู้ฟัง
Haas พบว่ามนุษย์ ระบุตำแหน่งแหล่งกำเนิดเสียงในทิศทางของเสียงแรกที่มาถึง แม้จะมีเสียงสะท้อนเพียงครั้งเดียวจากทิศทางอื่น และในกรณีเช่นนี้จะรับรู้ได้เพียงเหตุการณ์การได้ยิน เพียงครั้งเดียว เสียงสะท้อนที่มาถึงช้ากว่า 1 มิลลิวินาทีหลังจากเสียงโดยตรงจะเพิ่มระดับและความกว้างของเสียงที่รับรู้ได้ (กล่าวคือ ความกว้างของแหล่งกำเนิดเสียงที่รับรู้ได้) เสียงสะท้อนเพียงครั้งเดียวที่มาถึงโดยมีความล่าช้าระหว่าง 5 ถึง 30 มิลลิวินาที อาจดังกว่าเสียงโดยตรงได้ถึง 10 dB โดยไม่ถูกรับรู้ว่าเป็นเหตุการณ์การได้ยินรอง (กล่าวคือ ไม่ได้ฟังดูเหมือนเสียงสะท้อน) ช่วงเวลานี้จะแตกต่างกันไปตามระดับของเสียงสะท้อน หากเสียงโดยตรงมาจากทิศทางเดียวกับที่ผู้ฟังหันหน้าไป ทิศทางของเสียงสะท้อนจะไม่มีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อผลลัพธ์ หากความถี่สูงของเสียงสะท้อนลดลงการระงับเสียงสะท้อนจะยังคงเกิดขึ้นแม้ว่าความล่าช้าระหว่างเสียงจะนานขึ้นเล็กน้อย เวลาการสะท้อนของห้องที่เพิ่มขึ้นยังขยายช่วงเวลาที่มีอยู่สำหรับการระงับเสียงสะท้อนอีกด้วย[ 8 ]
เงื่อนไขสำหรับการเกิดขึ้น
ปรากฏการณ์ลำดับความสำคัญจะเกิดขึ้นหากคลื่นหน้าถัดไปมาถึงช้ากว่าคลื่นหน้าแรกประมาณ 2 มิลลิวินาทีถึง 50 มิลลิวินาที ช่วงนี้ขึ้นอยู่กับสัญญาณ สำหรับเสียงพูด ปรากฏการณ์ลำดับความสำคัญจะหายไปเมื่อความล่าช้าเกิน 50 มิลลิวินาที แต่สำหรับดนตรี ปรากฏการณ์ลำดับความสำคัญยังคงเกิดขึ้นได้แม้ความล่าช้าจะเข้าใกล้ 100 มิลลิวินาที[ 9 ]
ในการทดลองนำ-ตามสองคลิก ผลกระทบของการกำหนดตำแหน่งรวมถึงแง่มุมของการรวมการกำหนดตำแหน่งการครอบงำการกำหนดตำแหน่งและการระงับการแยกแยะความล่าช้าโดยทั่วไปแล้วสองประการหลังถือเป็นแง่มุมของผลกระทบก่อน: [ 10 ]
- การระบุตำแหน่งแบบรวมเสียง: สำหรับความล่าช้าของเวลาที่ต่ำกว่า 2 มิลลิวินาที ผู้ฟังจะรับรู้ได้เพียงเสียงเดียว โดยทิศทางของเสียงจะอยู่ระหว่างตำแหน่งของเสียงนำและเสียงตาม การประยุกต์ใช้การระบุตำแหน่งแบบรวมเสียงคือระบบเสียงสเตอริโอแบบความเข้มเสียงซึ่งลำโพงสองตัวปล่อยสัญญาณเดียวกันแต่มีระดับ เสียงต่างกัน ส่งผลให้ทิศทางของเสียงที่ระบุตำแหน่งได้อยู่ระหว่างลำโพงทั้งสองตัว ทิศทางที่ระบุตำแหน่งได้นั้นขึ้นอยู่กับความแตกต่างของระดับเสียงระหว่างลำโพง
- ความเด่นของการระบุตำแหน่ง: สำหรับความล่าช้าระหว่าง 2 ถึง 5 มิลลิวินาที ผู้ฟังจะรับรู้เสียงหนึ่งเสียงเช่นกัน โดยตำแหน่งของเสียงนั้นจะถูกกำหนดโดยตำแหน่งของเสียงนำหน้า
- การลดความสามารถในการแยกแยะเสียงที่ล่าช้า: สำหรับช่วงเวลาหน่วงสั้นๆ ผู้ฟังจะมีความสามารถในการแยกแยะตำแหน่งของเสียงที่ล่าช้าได้น้อยลง
สำหรับความล่าช้าของเวลาที่มากกว่า 50 มิลลิวินาที (สำหรับเสียงพูด) หรือประมาณ 100 มิลลิวินาที (สำหรับดนตรี) เสียงที่ล่าช้าจะถูกรับรู้ว่าเป็นเสียงสะท้อนของเสียงที่มาถึงก่อน และแต่ละทิศทางของเสียงจะถูกระบุแยกกันและถูกต้อง ความล่าช้าของเวลาในการรับรู้เสียงสะท้อนขึ้นอยู่กับลักษณะของสัญญาณ สำหรับสัญญาณที่มีลักษณะเป็นพัลส์ เสียงสะท้อนจะถูกรับรู้เมื่อความล่าช้ามากกว่า 50 มิลลิวินาที สำหรับสัญญาณที่มีแอมพลิจูดเกือบคงที่ เกณฑ์ก่อนที่จะรับรู้เสียงสะท้อนสามารถเพิ่มขึ้นได้ถึงความแตกต่างของเวลา 1 ถึง 2 วินาที
ปรากฏการณ์พิเศษอย่างหนึ่งของผลกระทบจากลำดับความสำคัญคือปรากฏการณ์ฮาส (Haas effect) ฮาสแสดงให้เห็นว่าผลกระทบจากลำดับความสำคัญจะปรากฏขึ้นแม้ว่าระดับเสียงที่ล่าช้าจะสูงกว่าระดับเสียงของคลื่นลูกแรกถึง 10 เดซิเบลก็ตาม ในกรณีนี้ ผลกระทบจากลำดับความสำคัญจะเกิดขึ้นเฉพาะกับความล่าช้าระหว่าง 10 ถึง 30 มิลลิวินาทีเท่านั้น
แอปพลิเคชัน
ปรากฏการณ์ลำดับความสำคัญมีความสำคัญต่อการได้ยินในพื้นที่ปิด ด้วยความช่วยเหลือของปรากฏการณ์นี้ ทำให้ยังคงสามารถระบุทิศทางของแหล่งกำเนิดเสียง (เช่น ทิศทางของลำโพง) ได้ แม้จะมีเสียงสะท้อนจากผนังก็ตาม
ระบบเสริมเสียง
ผลการค้นพบของ Haas สามารถนำไปใช้กับระบบเสริมเสียงและ ระบบ กระจายเสียงสาธารณะได้ สัญญาณสำหรับลำโพงที่วางไว้ในตำแหน่งที่ห่างไกลจากเวทีอาจถูกหน่วงเวลาทางอิเล็กทรอนิกส์เป็นจำนวนเท่ากับเวลาที่เสียงใช้ในการเดินทางผ่านอากาศจากเวทีไปยังตำแหน่งที่ห่างไกล บวกประมาณ 10 ถึง 20 มิลลิวินาที และเล่นในระดับที่ดังกว่าเสียงที่มาถึงตำแหน่งนี้โดยตรงจากเวทีถึง 10 dB การมาถึงของเสียงครั้งแรกจากแหล่งกำเนิดเสียงบนเวทีจะเป็นตัวกำหนดตำแหน่งที่รับรู้ได้ ในขณะที่เสียงที่มาถึงช้ากว่าเล็กน้อยจากลำโพงที่หน่วงเวลาจะเพิ่มระดับเสียงที่รับรู้ได้โดยไม่ส่งผลเสียต่อตำแหน่ง ในการกำหนดค่านี้ ผู้ฟังจะระบุตำแหน่งของเสียงทั้งหมดจากทิศทางของเสียงโดยตรง แต่พวกเขาจะได้รับประโยชน์จากระดับเสียงที่สูงขึ้น ซึ่งได้รับการเสริมด้วยลำโพง[ 11 ]
การสกัดบรรยากาศ
เอฟเฟกต์ลำดับความสำคัญสามารถนำมาใช้เพื่อเพิ่มการรับรู้บรรยากาศระหว่างการเล่นบันทึกเสียงสเตอริโอได้[ 12 ]หากวางลำโพงเพิ่มอีกสองตัวไว้ทางซ้ายและขวาของผู้ฟัง (นอกเหนือจากลำโพงหลักสองตัว) และป้อนเนื้อหาโปรแกรมเดียวกันแต่หน่วงเวลา 10 ถึง 20 มิลลิวินาที ส่วนประกอบบรรยากาศเฟสสุ่มของเสียงจะลดความสัมพันธ์กันจนไม่สามารถระบุตำแหน่งได้ ซึ่งจะแยกบรรยากาศที่มีอยู่ของการบันทึกออกมาอย่างมีประสิทธิภาพ ในขณะที่เสียง "ตรง" ด้านหน้ายังคงปรากฏว่ามาจากด้านหน้า[ 13 ] [ 14 ]
การถอดรหัสเสียงหลายช่องสัญญาณ
ผลกระทบดังกล่าวได้รับการพิจารณาและนำไปใช้ประโยชน์ในด้านจิตวิทยาการได้ยินของตัวถอดรหัส Fosgate Tate 101A SQ ซึ่งพัฒนาโดยJim FosgateโดยปรึกษาหารือกับPeter ScheiberและMartin Willcocksเพื่อสร้างมิติเสียงและทิศทางที่ดีขึ้นมากในการถอดรหัสเมทริกซ์ของเสียง 4-2-4 ( SQ quadraphonic )
ฮาส คิกเกอร์
การออกแบบ ห้องควบคุม LEDE ("live end, dead end") รุ่นเก่าจำนวนมากมีแผงสะท้อนแสงที่เรียกว่า "Haas kickers" ซึ่งวางไว้ด้านหลังเพื่อสร้างการสะท้อนแบบสเปคิวลาร์ ซึ่งเชื่อกันว่าจะให้พื้นที่การฟังแบบสเตอริโอที่กว้างขึ้นหรือเพิ่มความชัดเจน[ 15 ]อย่างไรก็ตาม สิ่งที่เป็นประโยชน์สำหรับเสียงประเภทหนึ่งอาจเป็นอันตรายต่อเสียงประเภทอื่น ดังนั้น Haas kickers เช่นเดียวกับเพดานบีบอัดจึงไม่ค่อยพบเห็นในห้องควบคุมอีกต่อไป[ 16 ]
ดูเพิ่มเติม
อ่านเพิ่มเติม
- ฟลอยด์ ทูล "การสร้างเสียงขึ้นใหม่" สำนักพิมพ์โฟคัลเพรส (25 กรกฎาคม 2551) บทที่ 6
- Blauert "การได้ยินเชิงพื้นที่ - ฉบับปรับปรุง: จิตวิทยาการรับรู้ตำแหน่งเสียงของมนุษย์" สำนักพิมพ์ MIT; ฉบับปรับปรุงย่อย (2 ตุลาคม 1996)
- Litovsky et al. (1999), "The precedence effect" J. Acoustic. Soc. Am., Vol. 106, No. 4
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ผลกระทบจากลำดับความสำคัญ
ปรากฏการณ์ ลำดับความสำคัญ หรือ กฎของคลื่นเสียงแรก เป็น ปรากฏการณ์ ทางจิตวิทยาการ ได้ยินแบบสอง หูที่เกี่ยวข้องกับ การสะท้อนของเสียง และ การรับรู้ เสียง สะท้อน...
ประวัติศาสตร์
โจเซฟ เฮนรี ตีพิมพ์ "เกี่ยวกับขีดจำกัดของการรับรู้เสียงโดยตรงและเสียงสะท้อน" ในปี พ.ศ. 2394 [ 2 ]
เงื่อนไขสำหรับการเกิดขึ้น
ปรากฏการณ์ลำดับความสำคัญจะเกิดขึ้นหากคลื่นหน้าถัดไปมาถึงช้ากว่าคลื่นหน้าแรกประมาณ 2 มิลลิวินาทีถึง 50 มิลลิวินาที ช่วงนี้ขึ้นอยู่กับสัญญาณ สำหรับเสียงพูด ปรากฏการณ์ลำดับความสำคัญจะหายไปเมื่อความล่าช้าเกิน 50 มิลลิวินาที แต่สำหรับดนตรี...
แอปพลิเคชัน
ปรากฏการณ์ลำดับความสำคัญมีความสำคัญต่อการได้ยินในพื้นที่ปิด ด้วยความช่วยเหลือของปรากฏการณ์นี้ ทำให้ยังคงสามารถระบุทิศทางของแหล่งกำเนิดเสียง (เช่น ทิศทางของลำโพง) ได้ แม้จะมีเสียงสะท้อนจากผนังก็ตาม