Sensory SystemsSensory SystemsСенсорные системы0235-00923034-5936The Russian Academy of Sciences67577010.31857/S0235009224040048ADFOZSСЛУХОВАЯ СИСТЕМАResearch ArticleLocalization of a sound signal in the vertical plane under masking conditionsЛокализация звукового сигнала в условиях маскировки в вертикальной плоскостиAgaevaM. Yu.АгаеваМ. Ю.
Russian Federation
agamu_1@mail.ruI.P. Pavlov Institute of Physiology RASИнститут физиологии им. И.П. Павлова РАН12122024384384828022025Copyright ©; 2024, Russian Academy of SciencesCopyright ©; 2024, Российская академия наук2024Russian Academy of SciencesРоссийская академия наукhttps://journals.eco-vector.com/0235-0092/article/view/675770

The effect of masker on the localization of a sound source in vertical sagittal plane was investigated in simultaneous masking conditions and in the precedence effect paradigm. In the first case, the stationary signal and the masker were presented simultaneously while in the second case the signal onset was delayed relative to the masker onset. The delay was 2, 4, 8, 20, 40, 80 and 200 ms. The signal and the masker were created from two different uncorrelated noise bursts with a bandwidth of 5 to 18 kHz. Duration of noise bursts were 1 s. The masker was placed above the listeners head at an angle of 90 deg and the signal was placed in front of the listener at an angle of 7.5 deg. Perceived positions of signals under masking conditions were compared with those single of the signal or masker presented separately. It is shown that under the masking conditions the probability of detecting a signal decreased. Listeners could localize the signal at the delay of 80 ms and higher. The probability of detecting the signal at 80 ms delay was 92%. The perceived position of signal in masking condition did not significantly differ from the perceived position of single signal. At delays ranging from 0 to 40 ms, listeners mainly showed a perceived masker position that was shifted toward the signal. The shifted position was significantly different from the perceived position of a single masker.

Исследовано влияние маскера на локализацию звукового сигнала в вертикальной сагиттальной плоскости в условиях маскировки: одновременной и в парадигме эффекта предшествования. В первом случае неподвижные сигнал и маскер предъявлялись одновременно, во втором – начало сигнала сдвигалось относительно начала маскера. Величина сдвига (задержка) составляла 2, 4, 8, 20, 40, 80 и 200 мс. В качестве сигнала и маскера были использованы некоррелированные шумовые посылки с шириной полосы от 5 до 18 кГц. Длительность шумовых посылок – 1 с. Маскер всегда предъявлялся под углом 90° элевации (над головой слушателя), а сигнал из положения 7.5° элевации (перед слушателем относительно межушной линии). Воспринимаемое угловое положение сигнала в условиях маскировки сравнивалось с пространственными оценками того же сигнала при его изолированном предъявлении (без маскера), аналогично локализация маскера в условиях маскировки сравнивалась с воспринимаемым положением изолированного маскера (без сигнала). Показано, что под действием маскировки вероятность обнаружения сигнала уменьшалась. При задержках от 0 до 40 мс слушатели в основном показывали воспринимаемое положение маскера, которое было смещено в сторону сигнала независимо от величины задержки и достоверно отличалось от воспринимаемого положения одиночного маскера. Вероятность локализазации сигнала при этих задержках составляла не больше 8%. При задержках от 80 мс и выше вероятность локализации сигнала увеличивалась и составляла 92% и выше. Воспринимаемое положение сигнала не зависело от величины задержки и достоверно не отличалось от положения одиночного сигнала.

vertical planesound signal localizationmaskingвертикальная плоскостьлокализация звукового сигналамаскировкаПравительство Российской ФедерацииGovernment of the Russian Federation1021062411653–4–3.1.8Agaeva M. Ju., Al'tman Ja. A. Porogi obnaruzhenija jeha dlja serii shumovyh posylok v vertikal'noj sagittal'noj ploskosti [Echo Threshold Value for Series of Noise Bursts in Vertical Plane]. Sensornye sistemy [Sensory systems]. 2009. V. 23(3). P. 181–185. (in Russian).Агаева М. Ю., Альтман Я. А. Пороги обнаружения эха для серии шумовых посылок в вертикальной сагиттальной плоскости. Сенсорные системы. 2009. Т. 23. № 3 С. 181–185.Agaeva M. Yu., Petropavlovskaia E. A. Localization of Correlated and Uncorrelated Audio Signals in the Horizontal Plane under Masking Conditions. Human Physiology. 2023. V. 49. № 1. P. 44–54. DOI: 10.1134/S0362119722100012Агаева М. Ю., Петропавловская Е. А. Локализация в горизонтальной плоскости коррелированных и некоррелированных звуковых сигналов в условиях маскировки. Физиология человека. 2023. Т. 49. № 1. С 52–63. DOI: 10.31857/S0131164622700138Baumgartner R., Majdak P. Laback B. Modeling sound-source localization in sagittal planes for human listeners. J Acoust Soc Am. 2014. V. 136. P. 791–802. DOI 10.1121/1.4887447.Van Bentum G. C., Van Opstal A. J., Van Aartrijk C. M. M., Van Wanrooij M. M. Level-weighted averaging in elevation to synchronous amplitude-modulated sounds. J Acoust Soc Am. 2017. V. 142. P. 3094–3103. DOI: 10.1121/1.5011182Van Bentum G. C., Van Opstal A. J., Van Aartrijk C. M. M., Van Wanrooij M. M. Level-weighted averaging in elevation to synchronous amplitude-modulated sounds. J Acoust Soc Am. 2017. V.142. P. 3094–3103. DOI: 10.1121/1.5011182Best V., van Schaik A., Carlile S. Separation of concurrent broadband sound sources by human listeners. J Acoust Soc Am. 2004. V. 115. P. 324–336. DOI: 10.1121/1.1632484Blauert J. Spatial hearing: the psychophysics of human sound localization. Harvard, MA: MIT Рress., 1997. 504 p.Blauert J. Spatial hearing: the psychophysics of human sound localization. Harvard, MA: MIT Press, 1997 504 p.Bregman A. S. Auditory Scene Analysis: The Perceptual Organization of Sound. Cambridge, MA: MIT Press.; 1990. 792 p.Bregman A. S. Auditory Scene Analysis: The Perceptual Organization of Sound. Cambridge, MA: MIT Press, 1990. 792 p.Bremen P., Van Wanrooij M. M., Van Opstal A. J. Pinna cues determine orienting response modes to synchronous sounds in elevation. J. Neurosci. 2010. V. 30. P. 194–204. DOI: 10.1523/JNEUROSCI.2982–09.2010Brown A. D., Stecker G. C., Tollin D. J. The precedence effect in sound localisation. J Assoc Res Otolaryngol. 2015. V. 16. P. 1–28. DOI: 10.1007/s10162–014–0496–2Dizon R. M., Litovsky R. Y. Localisation dominance in the median-sagittal plane: effect of stimulus duration. J. Acoust. Soc. Am. 2004. V. 115. P. 3142–3155. DOI: 10.1121/1.1738687Ege R., van Opstal A. J., Bremen P., van Wanrooij M. M. Testing the Precedence Effect in the Median Plane Reveals Backward Spatial Masking of Sound. Sci Rep. 2018. V. 8:8670. P. 1–10. DOI:10.1038/s41598–018–26834–2Johnson О. S., O’Connor K.N., Sutter M. Segregating two simultaneous sounds in elevation using temporal envelope: Human psychophysics and a physiological model. J. Acoust. Soc. Am. 2015. V. 138. № 1. P 33–43. DOI: 10.1121/1.4922224Lee A. K., Deane-Pratt A., Shinn-Cunningham B. G. Localization interference between components in an auditory scene. J. Acoust. Soc. Am. 2009. V. 126. P. 2543–2555. DOI: 10.1121/1.3238240Litovsky R. Y., Colburn H. S., Yost W. A. Guzman S. J. The precedence effect. J. Acoust. Soc. Am. 1999. V. 106. P. 1633–1654. DOI: 10.1121/1.427914Van Opstal A. J., Vliegen J. Van Esch T. Reconstructing spectral cues for sound localisation from responses to rippled noise stimuli. Plos One. 2017. V. 12. № 3. Р. e0174185. DOI: 10.1371/journal.pone.0174185Vliegen J., Van Opstal A. J. The influence of duration and level on human sound localisation. J. Acoust. Soc. Am. 2004. V. 115. P. 1705–1713. DOI: 10.1121/1.1687423Yao D., Li J.; Xia R., Yan Y. The role of spectral cues in vertical plane elevation perception. Acoust. Sci. & Tech.2020. V. 41. № 1. P. 435–438. DOI: 10.1250/ast.41.435Yao D., Li J., Xia R., Yan Y. The role of spectral cues in vertical plane elevation perception. Acoust. Sci. & Tech.2020. V. 41. № 1. P. 435–438. DOI: 10.1250/ast.41.435Yost W. A., Pastore M. T., Dorman M. F. Sound source localization is a multisystem process. Acoust Sci Technol. 2020. V. 41. P. 113. DOI: 10.1250/ast.41.113