Podstawowym zadaniem układu słuchowego jest umożliwienie prawidłowej oceny rzeczywistości akustycznej. Na ocenę tę patrzeć możemy w dwóch planach. Pierwszy to przekazanie informacji o parametrach fizycznych dźwięku poprzez przetworzenie ich w adekwatne atrybuty wrażenia słuchowego. Z tego zadania układ słuchowy wywiązuje się przez zdolność do transformacji, map. intensywności dźwięku w jego głośność, a częstotliwości w wysokość.
Drugi plan jest bardziej ogólny i uwzględnia skomplikowaną strukturę całości środowiska akustycznego, którego cechą zasadniczą jest równoczesne występowanie wielu dźwięków, z których tylko niektóre, lub wręcz jeden, skupiają naszą uwagę, ponieważ niosą istotną informację. Na to wyzwanie układ słuchowy odpowiada zdolnością do słyszenia selektywnego, czyli słyszenia wybranego dźwięku na tle innych, które stają się tłem akustycznym.
Układ słuchowy musi zatem operować równocześnie na obu planach.
Informacja o parametrach fizycznych dźwięku przekazywana jest do centralnego układu nerwowego w języku neuralnym, w postaci potencjałów czynnościowych włókien nerwu słuchowego. Pierwszą stacją drogi słuchowej, na której dokonuje się konwersja cech fizycznych dźwięku na ich postać neuralną jest peryferyjny układ słuchowy. Jego anatomia i fizjologia oraz procesy fizyczne decydują o tym, że obróbka ma charakter filtracji. Błona podstawna ślimaka oraz ściśle z nią skorelowane neurony nerwu słuchowego stają się analizatorami fourierowskimi i działają jak system filtrów słuchowych.
Do tej filtracji fizjologicznej dołączyć musi obróbka percepcyjna, która pozwoli wysłyszeć w mieszaninie dźwięków tylko te, które nas interesują. Okazuje się, że ta obróbka to także filtrowanie. Wydaje się, że pracę układu słuchowego, zarówno w wymiarze fizjologii, jak i percepcji, najprecyzyjniej opisuje właśnie mechanizm filtracji.
Najwyższą formą selektywności jest nie tylko samo słyszenie danego dźwięku na tle innych, ale rozpoznanie źródła. Wtedy dopiero rzeczywistość akustyczna zostaje rozszyfrowana. Tę formę selektywności opisać można przez grupowanie percepcyjne, czyli filtrację wyższego rzędu, dla której tworzywem są impulsy neuralne powstałe w pierwszym etapie obróbki dźwięku.
Organizacja procesu słyszenia decyduje zatem o tym, że selektywność układu słuchowego staje się podstawową charakterystyką pracy układu. Nie oznacza to absolutnie, że zdolność percepcji poszczególnych atrybutów wrażenia słuchowego nie jest ważna, ale właśnie w selektywności znajduje ona swój pełny obraz. Podejmując decyzję o identyfikacji źródła dźwięku, posługujemy się bowiem różnymi kryteriami, raz czyniąc to na podstawie np. oceny wysokości dźwięku, innym razem - oceny barwy, a często, spożytkowując wiele wskazówek równocześnie. Nie jest więc sprawą obojętną, jakie prawa regulują percepcję poszczególnych cech wrażenia słuchowego.
Prezentowana praca opisuje różne oblicza selektywności układu słuchowego i zawiera propozycję oceny mechanizmów, które selektywność umożliwiają. Jest to równocześnie przegląd tego, co należy już do kanonu wiadomości o procesie słyszenia i tego, co ciągle stanowi przedmiot badań i dyskusji.
Modelowanie selektywnej pracy układu słuchowego opiera się na prawach rządzących maskowaniem sygnałów akustycznych. Stąd im bardziej precyzyjna jest znajomość tych praw, tym pełniej potrafimy odtworzyć filtrację dźwięku. I tu wyjaśnia się rola efektów funkcjonujących w literaturze w postaci akronimów CMR i MDI (rys. 30 i 31). Ich interpretacja stała się możliwa przy założeniu, że strategia pracy układu słuchowego musi się opierać na monitorowaniu wielu filtrów słuchowych równocześnie, a nie na prostej, jednofiltrowej, obróbce. Konsekwencją przejścia od obróbki jedno- do wielofiltrowej jest włączenie do słyszenia procesów kognitywnych, czyli centralnych. CMR i MDI można zatem umieścić na styku między procesami peryferyjnymi a centralnymi.
Zasadniczą cechą obu wspomnianych efektów jest przeciwstawność wpływu maskerów na detekcję lub dyskryminację sygnału. Pomoc w spostrzegalności sygnału lub jej utrudnienie może się ujawniać już przy bardzo nieznacznej zmianie warunków eksperymentalnych. Stąd pierwszym impulsem do podjęcia badań tych efektów była dla mnie chęć wyjaśnienia, czy można wyróżnić warunki, których spełnienie na pewno prowadzi do CMR lub MDI. Decyzja o równoczesnym badaniu obu efektów - jakkolwiek kryła pewne niebezpieczeństwo natrafienia na obszar okołoprogowy, gdzie żadne zjawisko nie ujawni się dostatecznie ostro - dawała szansę przyjrzenia się subtelnej strukturze obu mechanizmów. Miało to ponadto zawsze atrakcyjny walor nowości. Nikt po prostu nie badał w ten sposób maskowania w warunkach dynamicznych.
Ponadto eksperymenty spełnić miały jeszcze jedno zadanie. Biorąc pod uwagę bezpośredni związek między tym, co wiemy o maskowaniu a selektywnością układu słuchowego, zależało mi na uzyskaniu odpowiedzi, czy dane eksperymentalne usprawiedliwiać będą wpisanie CMR i MDI w mechanizm kierujący ruchami na scenie akustycznej, jak Brekman (1990) nazwał identyfikację źródeł dźwięku.

Spis treści:

Przedmowa

ROZDZIAŁ 1. Anatomiczno-fizjologiczne podstawy selektywności częstotliwościowej układu słuchowego
Wprowadzenie
1.1. Ucho wewnętrzne, czyli ślimak
1.1.1. Budowa ślimaka
1.1.2. Makromechanika ślimaka: Akt pierwszy analizy dźwięku - błona podstawna
1.1.3. Mikromechanika ślimaka: Akt drugi analizy dźwięku - komórki słuchowe
1.1.4. Akt trzeci analizy dźwięku - nerw ślimakowy
1.2. Patologiczne zmiany funkcjonowania ślimaka
Podsumowanie

ROZDZIAŁ 2. Selektywność częstotliwościowa układu słuchowego. Maskowanie
Wprowadzenie
2.1. Wstęgi krytyczne
2.2. Filtry słuchowe
2.3. Wzorce maskowania i wzorce pobudzenia
2.3.1. Mechanizm spostrzegania zmian parametrów sygnału na podstawie modeli pobudzenia
2.4. Selektywność częstotliwościowa a dyskryminacja częstotliwości w układzie słuchowym
2.5. Selektywność częstotliwościowa w przypadku zmian patologicznych układu słuchowego
Podsumowanie

ROZDZIAŁ 3. Wielofiltrowa obróbka dźwięku
Wprowadzenie
3.1. Zdolność układu słuchowego do śledzenia zmian sygnału w czasie. Komodulacja
3.2. Zmiana efektywności maskowania
3.2.1. Zmniejszenie efektywności maskowania. Wzrost szansy detekcji sygnału: Efekt CMR
3.2.2. Wzrost efektywności maskowania. Pogorszenie detekcji (dyskryminacji) modulacji: Efekt MDI
Podsumowanie

ROZDZIAŁ 4. Ogólna postać selektywności układu słuchowego. Grupowanie percepcyjne
Wprowadzenie
4.1. Organizacja percepcji słuchowej
4.2. Grupowanie percepcyjne a eksperymenty psychoakustyczne
4.3. Grupowanie percepcyjne a obróbka wielofiltrowa
4.4. Wpływ patologii słuchu na percepcyjną organizację dźwięku
Podsumowanie

ROZDZIAŁ 5. Maskowanie w warunkach dynamicznych a selektywność układu słuchowego

Wprowadzenie
5.1. Makrostruktura maskowania. Czynniki decydujące o zmianie skuteczności maskowania
5.1.1. CMR i MDI w świetle grupowania percepcyjnego
5.2. Mikrostruktura maskowania. Udział obróbki peryferyjnej i centralnej w efektach CMR i MDI
5.2.1. Addytywność percepcyjna w detekcji modulacji
5.2.2. Wpływ komodulacji bodźców na zmiany efektywności maskowania
Podsumowanie

Zakończenie
Aneks 1. Wyższe piętra układu słuchowego
Aneks 2. Podstawowe wiadomości o sygnałach wykorzystywanych w eksperymentach psychoakustycznych
Bibliografia
Słownik podstawowych terminów medycznych
Selectivity of the auditory system
Skorowidz