द्विकर्णीय श्रवण और ध्वनि स्थानीयकरण

दो कानों से सुनने से श्रोता अंतरिक्ष में ध्वनियों का पता लगा सकते हैं और प्रतिस्पर्धी ध्वनियों से एक लक्ष्य वक्ता को अलग कर सकते हैं। द्विकर्णीय श्रवण दोनों कानों पर संकेतों के बीच छोटे अंतरों का उपयोग करता है, मुख्य रूप से आगमन समय और स्तर में, साथ ही सिर और बाहरी कानों द्वारा लगाए गए वर्णक्रमीय आकार के साथ। यह विषय ध्वनि की दिशा के संकेतों, दोनों कानों की तुलना करने वाले तंत्रों और शोर में सुनने के लिए द्विकर्णीय श्रवण के लाभों को शामिल करता है।

Definition

द्विकर्णीय श्रवण ध्वनि को संसाधित करने के लिए दोनों कानों का एक साथ उपयोग है, और ध्वनि स्थानीयकरण श्रोता द्वारा ध्वनिक संकेतों से ध्वनि स्रोत की दिशा और दूरी का निर्धारण है, मुख्य रूप से प्रत्येक कान तक पहुंचने वाले संकेतों के बीच के अंतर।

Scope

यह विषय अंतराकर्णीय समय और स्तर के अंतर, ऊंचाई और आगे-पीछे के विभेदन के लिए वर्णक्रमीय (पिन्ना) संकेतों, स्थानीयकरण की तीक्ष्णता, दोनों कानों को संयोजित करने वाली द्विकर्णीय प्रसंस्करण, और शोर में भाषण को समझने के लिए द्विकर्णीय श्रवण के लाभों को शामिल करता है। यह स्थानिक श्रवण पर संदर्भ और शैक्षिक सामग्री है, न कि नैदानिक मार्गदर्शन।

Core questions

• कौन से ध्वनिक संकेत श्रोता को बताते हैं कि ध्वनि कहाँ से आ रही है?
• श्रवण प्रणाली दोनों कानों पर समय और स्तर की तुलना कैसे करती है?
• आगे बनाम पीछे या ऊंचाई जैसी अस्पष्टताओं को क्या हल करता है?
• दो कानों से सुनना शोर वाले वातावरण में कैसे मदद करता है?

Key concepts

• अंतराकर्णीय समय अंतर
• अंतराकर्णीय स्तर अंतर
• डुप्लेक्स सिद्धांत
• सिर-संबंधित स्थानांतरण कार्य और पिन्ना संकेत
• न्यूनतम श्रव्य कोण
• भ्रम का शंकु और आगे-पीछे की अस्पष्टता
• द्विकर्णीय स्क्वेलच और मास्किंग से स्थानिक मुक्ति
• कॉकटेल-पार्टी समस्या

Key theories

स्थानीयकरण का डुप्लेक्स सिद्धांत

क्षैतिज स्थानीयकरण दो पूरक संकेतों पर निर्भर करता है: अंतराकर्णीय समय के अंतर कम आवृत्तियों पर हावी होते हैं, जहाँ सिर कम ध्वनिक छाया डालता है, और अंतराकर्णीय स्तर के अंतर उच्च आवृत्तियों पर हावी होते हैं, जहाँ सिर दूर के कान को छाया देता है।

अंतराकर्णीय समय का संयोग-पहचान (स्थान) मॉडल

जेफ्रेस ने प्रस्तावित किया कि अंतराकर्णीय समय के अंतर को न्यूरॉन्स द्वारा एन्कोड किया जाता है जो देरी लाइनों के साथ संयोग डिटेक्टरों के रूप में कार्य करते हैं, ताकि अधिकतम तंत्रिका प्रतिक्रिया का स्थान एक विशेष अंतराकर्णीय देरी और इस प्रकार एक दिशा का प्रतिनिधित्व करता है।

Mechanisms

एक तरफ की ध्वनि निकटवर्ती कान तक थोड़ी पहले और, उच्च आवृत्तियों पर, अधिक तीव्रता से पहुँचती है, जिससे अंतराकर्णीय समय और स्तर के अंतर उत्पन्न होते हैं जिनकी मस्तिष्क स्टेम तुलना करता है; मेडियल सुपीरियर ऑलिव अंतराकर्णीय समय के प्रति संवेदनशील होता है और लेटरल सुपीरियर ऑलिव अंतराकर्णीय स्तर के प्रति संवेदनशील होता है। पिन्ना की तहें ध्वनि को दिशा-निर्भर तरीके से फ़िल्टर करती हैं, वर्णक्रमीय संकेत जोड़ती हैं जो ऊंचाई और आगे-पीछे की अस्पष्टताओं को हल करती हैं जिन्हें केवल अंतराकर्णीय संकेत अनसुलझा छोड़ देते हैं। दोनों कानों की तुलना करके, श्रवण प्रणाली शोर में एक लक्ष्य का पता लगाने और समझने की क्षमता में भी सुधार करती है, एक लाभ जिसे मास्किंग से स्थानिक मुक्ति के रूप में जाना जाता है।

Clinical relevance

असममित या एकतरफा श्रवण हानि स्थानीयकरण और शोर से भाषण को अलग करने के लिए आवश्यक अंतराकर्णीय संकेतों को कम करती है, यही एक कारण है कि ऐसे नुकसान वाले श्रोता शोर वाले वातावरण में कठिनाई की रिपोर्ट करते हैं, भले ही एक कान अच्छी तरह से सुनता हो। दोनों कानों में संतुलित इनपुट बहाल करना कई पुनर्वास दृष्टिकोणों का एक लक्ष्य है। यह सामग्री द्विकर्णीय कार्य का वर्णन करती है और व्यक्तिगत निदान या उपकरण सिफारिशों का आधार नहीं है।

Evidence & guidelines

स्थानीयकरण की तीक्ष्णता को मिल्स (1958) द्वारा न्यूनतम श्रव्य कोण के माध्यम से निर्धारित किया गया था, और अंतराकर्णीय समय का तंत्रिका आधार जेफ्रेस (1948) द्वारा तैयार किया गया था। प्रतिस्पर्धी ध्वनि से भाषण को अलग करने में द्विकर्णीय श्रवण की भूमिका को चेरी (1953) ने अपनी कॉकटेल-पार्टी समस्या के विवरण में उजागर किया था, और इस क्षेत्र को ब्लौर्ट (1997) में संश्लेषित किया गया है।

History

बीसवीं सदी के मोड़ पर लॉर्ड रेले के डुप्लेक्स सिद्धांत ने प्रस्तावित किया कि समय और स्तर के अंतर विभिन्न आवृत्ति श्रेणियों की सेवा करते हैं। जेफ्रेस के 1948 के संयोग-पहचान मॉडल ने एक प्रभावशाली विवरण दिया कि अंतराकर्णीय समय के अंतर को तंत्रिका रूप से कैसे एन्कोड किया जा सकता है, और मिल्स के 1958 के मापों ने मानव स्थानीयकरण की सटीकता स्थापित की। चयनात्मक ध्यान पर चेरी के काम ने कॉकटेल-पार्टी समस्या को पेश किया, और बाद के शोध ने सिर-संबंधित स्थानांतरण कार्यों और द्विकर्णीय अनमास्किंग का विस्तृत विवरण दिया।

Debates

क्या मनुष्यों में अंतराकर्णीय समय को जेफ्रेस-शैली के स्थान मानचित्र द्वारा एन्कोड किया जाता है?

संयोग-पहचान मॉडल कुछ प्रजातियों के लिए अच्छी तरह से फिट बैठता है, लेकिन स्तनधारियों में साक्ष्य बताते हैं कि अंतराकर्णीय समय के अंतर को एक महीन स्थान मानचित्र के बजाय गोलार्धों के बीच दर के अंतर से आंशिक रूप से एन्कोड किया जा सकता है, और मानव तंत्र पर अभी भी बहस जारी है।

Key figures

• Lloyd Jeffress
• A. W. Mills
• Colin Cherry
• Jens Blauert
• John William Strutt (Lord Rayleigh)

Seminal works

• jeffress-1948
• mills-1958
• cherry-1953

Frequently asked questions

अंतराकर्णीय समय और स्तर के अंतर क्या हैं?

वे दोनों कानों पर संकेतों के बीच के अंतर हैं। एक अंतराकर्णीय समय अंतर एक तरफ की ध्वनि के लिए आगमन समय में छोटा अंतर है, और एक अंतराकर्णीय स्तर अंतर सिर द्वारा दूर के कान को छाया देने के कारण तीव्रता में अंतर है। साथ में वे मुख्य क्षैतिज स्थानीयकरण संकेत हैं।

एक कान से शोर में सुनना दो कानों की तुलना में कठिन क्यों है?

दो कान श्रवण प्रणाली को संकेतों की तुलना करने और एक लक्ष्य और पृष्ठभूमि के बीच स्थानिक अलगाव का फायदा उठाने देते हैं, एक लाभ जिसे मास्किंग से स्थानिक मुक्ति कहा जाता है। केवल एक उपयोग योग्य कान के साथ ये द्विकर्णीय संकेत खो जाते हैं, जिससे शोर से भाषण को अलग करना कठिन हो जाता है।