言語聴覚士のための音響学


第13回

さまざまな音の現象・マスキング

今日のポイント
マスキングとは?
周波数マスキング
時間マスキング
様々なマスキング
両耳聴による効果
復習テスト


1.マスキング(masking)とは?

【ここがポイント!】
マスキングってなあに?

他の音の存在によって、ある音の聴覚閾値(最小可聴値)が上昇する現象だよ。

→つまり、他の音によってよく聴こえなくなること!

マスクする音を「マスカー(masker)」

マスクされる音を
「マスキー(maskee)」と呼びます。

マスキングが起こる時の聴覚閾値の上昇量
「マスキング量」といいます。

マスキング量が大きくなる→聴こえにくくなる

2.周波数マスキング

周波数マスキングって?

ある音と高さのあまり変らない少し低い音があった場合、低い音のせいで高い音が聴こえ
なくなる現象。

→蝸牛の「基底膜の振動の位置」による

  入り口の方は高い周波数に反応
  先端は低い周波数に反応



←入り口

つまり「周波数マスキング」は。。。

同時マスキング(simultaneous masking)です


マスキングする音とされる音が同時提示。
複数の音があって、ある音によってある音が聞こえなくなること。

【マスキングされやすい音とは?】

小野測器のHPの以下のところに詳しい説明があります。音質評価とは?

5.ラウドネス計算の基となる考え方

周波数マスキング


純音Aを純音Bまたは、バンドノイズでマスキングする場合

@音圧レベルが…A=Bの時にマスキングされる

Aマスキングする音(マスカー)と同じ周波数帯
域の音がマスキングされやすい。

2音の周波数成分が近い時はマスキング量が大
きくなる。(図の重なりの部分がマスキング量)


ただし、純音同士の場合は、周波数が近すぎると
「唸り」が起こって、よけいに聴こえてしまう。

→バンドノイズは起こらない
B2音の周波数成分が離れるとマスキング量は
小さくなる。
Cマスカーより高い音はマスカーより低い音より
マスキングされやすい。(高い方が裾野が広がっ
ている)


蝸牛の基底膜における振動は、1点ではなくある
程度範囲がある。蝸牛の入り口に近いほうが高い
周波数の音に反応するので、すでに振動してしま
っている高い周波数の部分は別の音が来ても揺
れが残っていてマスキングされてしまう。


また、音が大きいほど裾野は広がる。

【ここがポイント!】
臨界帯域ってなあに? とっても大切!絶対覚えて!

純音AをバンドノイズBでマスキングする場合

純音Aの周波数を中心として一定の周波数範囲(帯域)内の成分だけがマスキングに役立つ。

【考え方】

1)純音Aに対して、純音Aの周波数を中心にしたバンドノイズBによるマスキングを行います。

2)バンドノイズBの幅を徐々に広げていくと。。。

  →マスキング量が増加していくよ。

3)しかし、「ある帯域幅においてマスキング量が変化しなくなる点」がある。

4)
この帯域幅を「臨界帯域幅」といいます。




ここがポイント!


【臨界帯域幅の変化】

@300Hz(500Hz)くらいまでは、臨界帯域幅は常に100Hz

Aそれより上の周波数では1/3から1/4オクターブの割合で増加する

3.時間マスキング(temporal masking)=経(継)時マスキング・非同時マスキング

小野測器さんのHP
時間マスキング

時間(継時)マスキングって?
順向性(前行性)マスキング(forward masking)
先行音が後続音のマスキングをする場合 【2つのマスキングの特徴】


先行したマスキング音の神経活動がおさまらないうちに、後続の音の神経活動が起こる。
順行性マスキングのほうが
時間的に離れた音にもマス
キングが起こる
逆向性(後行性)マスキング(backward masking)
後続音が先行音のマスキングをする場合


神経の持つ潜時(刺激から神経発火までの時間)が強い音ほど短い

弱い音のあとに強い音がくると2音の区別がつかなくなる
マスキング音のすぐ近くで
は逆向性マスキングのほう
がマスキング量が多い

4.様々なマスキング

同耳マスキング(ipsilateral masking)
→上記の例はすべてこれ
同じ耳に2つの音が入りマスキングが起こる場合
両耳間マスキング(contralateral masking)

骨導により
約50〜60dB減衰して対側耳のマスキングをする場合
ただし、最終的には骨を伝わって「同耳マスキング」となる




聴覚検査で、どんな時にマスキングが必要かまとめてみよう!

中枢性マスキング(central masking)


5.両耳聴による効果


方向感覚

(音源からの距離・音の強さ・位相)

【音源からの距離が違う場合】


低い音で重要な手がかり
(頭を回折して回り込む)


小野測器さんのHP
音の回折


左右同時に聴こえる
→正面から聴こえる
左耳の方が、ピンクの分
だけ少し遅れて聴こえる
→やや右から聴こえる
左耳の方が、より遅れて聴こえる
→右の真横から聴こえる
【音の強さが違う場合】

高い音で重要な手がかり
(頭を回折せずに反射するので)

→低い音では強さの差は僅か

方向と強さが違う2つの音がある
時、弱い音より、強い音のほうか
ら聴こえるような気がする


回折
波長の長い音(低い音)は反対
側の耳に回り込める

波長の短い音(高い音)は反対
側の耳に回り込めない
両耳加算効果
雑音と言語音の分離 雑音が両耳聴で相殺される

→補聴器も両耳装用のほうがいい?

九州リオンさんのHP

MLD (Masking level difference)

ここがポイント!

マスカーとマスキーが同じ方向 マスキング量大
マスカーとマスキーが違う方向 マスキング量小
両耳から同じ信号と雑音を
聴かせた場合
雑音は同じだが、信号の位相が違う場合
片耳に信号と雑音を聴かせた場合
片耳に信号と雑音、もう一方には雑音のみ
の場合
→ムーア「聴覚心理学概論」参照


【ちょっと国試に挑戦】
第1回午前83
マスキングについて正しいのはどれか。
1. マスキングする音と同じ周波数帯城の音がマスキングされやすい。
2. マスキングする音より低い周波数の音は高い周波数の音よりマスキングされやすい。
3. 純音を最小限の強さでマスキングできるのは白色雑音である。
4. 臨界帯城幅は周波数によらず一定である。
5. マスキングする音とされる音とを同時に聴取したときだけ起こる。
第2回午前83
両耳で聞いても片耳で聞いても変わらないのはどれか。
1. 聴覚閾値
2. 音の心理的高さ
3. 音源定位の正確さ
4. カクテルパーティー効果
5. 騒音下の聞き取り
第3回午前78
雑音下での音声知覚について誤っているのはどれか。
1. 単音節は単語より明瞭度が高い。
2. 高頻度語は低頻度語より了解度が高い。
3. 有意味語は無意味語より明瞭度が高い。
4. 親密度の高い語は低い語より了解度が高い。
5. 文脈に即した語はそうでない語より了解度が高い。
第5回午前83
音源に対する水平方向の弁別で正しいのはどれか。
1. 距離弁別は正面に対して左右45度の方向が最も悪い。
2. 距離弁別は正面方向が最も悪い。
3. 距離弁別は正面に対して左右90度の方向が最も悪い。
4. 方向弁別は正面方向が最も悪い。
5. 方向弁別は正面に対して左右90度の方向が最も良い。
全部できたかな?


.復習テスト

それでは、まとめのテストです!
名前

メールアドレス

学籍番号


1.マスクされる音はどっち?
マスキー マスカー

2.バンドノイズによってマスキングされやすいのは?
周波数の近い音 周波数の離れている音

3.マスキングされやすいのは、マスカーより…
高い音 低い音

4.200Hzの純音に対する臨界帯域幅は?
1/3オクターブ 100Hz

5.時間的に離れていてもマスキングされやすいのは?
順行性マスキング 逆行性マスキング

6.マスキング音と時間的に離れていない場合マスキングされやすいのは?
順行性マスキング 逆行性マスキング

7.今日の授業の進度はどうでしたか?
もっと速くてもいい ちょうどいい速すぎた

8.今日の授業のコンピュータ操作はどうでしたか?
簡単だった 大体大丈夫大変だった

9.授業への希望・今後、扱って欲しい内容など