116
基 礎 心 理 学 研 究 第 15巻 第 2号音
の空
間定 位
にお け
る順
応
柏
野
牧
夫
1）NTT 基礎 研究所
Adaptation
in
Sound
Localization
Makio
KAsHINo
ハη
TT
Basic
Research
Labor
αtories＊This
paper
describes two types of auditory aftereffects concerning sound localization．
The
first type involves the shifts in apparent location of a test sound with a given interaural timedifference（ITD ）following presentation of an adapting sound
having
adifferent
ITD ．
The
second
type
involves
changesin
ITD
discrimination
thresholdsfollowing
adaptation．
The
aftereffects can
be
simulatedby
theinteraural
cross・
correlation model with gain control，
These
results are consistent with the idea that the gain of ITD−
selective units，
located afterbinaural
interaction
but
before
across幽
frequency
integration，
changes accordingto
recentinput
．
Key words ： sound localization
，
binaural processing，
adaptation，
aftereffect，
interaural cross−
corre 且ation，
gain contro1持 続 的な刺 激によっ て知覚が変容する順応 現象は， 聴 覚 研 究で はこれ まであ ま り重 要 視されてこな かっ た
．
報 告さ れて い る順 応 現 象の種 類は，
視 覚に比べ る と格 段に 少ない．
また，
知 覚 系の処 理チ ャ ンネル の特 性 を 分析す るための心 理 物 理 学 的 手 法 と して も，
聴覚で はもっ ぱら マ ス キン グ が用い られ，
順 応はほ とん ど使わ れて い な い．
しか し本 来聴覚こ そ，
刺 激の時 間的変 化お よ び そ れ に応じ た処 理 系の時 間 的 変 化が特に重 要 性 を持っ モ ダ リ テ ィ で ある．
筆 者 らは，
順 応 現 象が，
環境の 変化に応じ た効 率 的な聴 覚情報処理の機 構を探る有効な手が かりに な ると考え，一
連の研 究 を行っ て き た．
本稿で は， 音の 空間定位に関する2 種類の 順応 現象を紹 介し，
その機 構 と機 能を考察する．
本題に入る前に， 音の空 間定位に関 する知 見 を簡 単に整理する．
定 位の手 が かり 音源の空 間的位置は， 鼓膜の 振動パ ター
ン の中には直 ＊NTT
Basic
Research Laboratories，
3−
1，
Morinos−
ato Wakamiya
，
Atsugi，
Kanagawa 243−
Oll） 貴 重 なコ メ ン トを 頂いた
Richard
M ．
Warren ，
Willard
R ．
Thurlow ，
Brian
C．
J
．
Moore，
Eric
W ．
Healy，
西田眞也，
植 松 尚，
平 原 達也の各 氏お よび研 究を支 援して頂いた石 井 健
一
郎 氏に感 謝しま す．
接表現されない ため， 両耳に到達する音の時 間差 （両耳 間 時 間 差
interaural
time
difference
；ITD
）や強度差（interaural tevel difference； ILD ＞
，
頭部や耳介によ るスペ クトル の変 形な どの情報か ら， 複雑な計算を経て推定 しなけ ればな ら な い
．
水平 面上の方 向定 位に お いて は， ITD とILD が主要な手が か り と な る が，
頭の 大き さ と 音の波長との関係か ら， そ れ ぞ れの有 効 範 囲は異なっ
て い る．
ヒ トの場 合， 約1．
5kHz
を境に， そ れ より低い周 波数 帯 域で はITD ，
高い 周波数 帯域で はILD
が 主 な手 が か りと な る．
た だ し，
高 周 波 数 帯 域で も，
振 幅 包 絡のITD
は検 出さ れ う る （知 覚 現 象に関 する総 説と して はGrantham ，
1995；Wightman ＆ Kistler，
1993 等がある）
．
定位の機 構 鼓膜に到 達し た音波は，
内耳で周波数帯域ご とに分解 さ れ，
機 械 振 動が神 経 信 号に変 換さ れ る．
こ の際，
聴 神 経の発火が波 形 （高い周 波 数で は振 幅 包 絡 ）の特 定 位 相 に同期するこ とによっ て，
位相情 報が符 号 化さ れる．
こ の位 相 情 報が，
脳 幹の上オ リー
ブ複 合 体 （哺乳 類 ）や層 状 核 （鳥 類 ）におい て左 右 耳 問で周 波 数 帯 域ご とに比 較 さ れ，
ITD が検 出される．一
方，
聴 神 経の発 火率に よ っ て符 号 化 さ れ た音の強 度の情 報は，
上オ リー
ブ複 合 体 あフ ォ
ー
ラム ：音と心理： その 多 面 的な理 解 をめざ して 117 る い は層 状 核の別 部 位におい て左 右 耳 間で比 較 さ れ，
ILD
が検 出 される．
こ の ように，
両 耳 か らの経 路が融合 し た初 期の段 階で は，
ITD とILD は別々 の部 位で，
そ れ ぞ れ周 波 数 帯 域ご とに検 出さ れ るが， 後 述す る よ う に， 個々 の局 所 的 情 報は，
音 源の位 置 を特定 する に は不十分 である，
よ り上 位の段 階で，
局 所 的 情 報が統 合さ れて，
聴 空 間の表 現が形 成さ れて い く （生理学 的知 見に関しては Konishi
，
1993；Yin ＆ Chan，
1988 を参照さ れ たい）．
工TD の検 出 機 構と して最 も有力 なの は
，
遅 延一一
致回 路である （Jeffress
，
1948）．
左右の耳か らの信号は， そ れ ぞれ あ る時 間の遅 延 を経て一
致検 出器へ 到達する．一
致 検 出器は，
左 右の耳か らの信号 が 同 時 に 到着し た と きに 発 火 する．
し た が っ て， あ る一
致検 出器が発 火し た とい うこ とは，
その一
致 検 出 器へ の両耳か らの遅 延がITD
を 相 殺 した とい うこ とで あ る．
左 右 か らの 遅 延 量 が わ ず かずっ異な る一
致検 出器が多数あ れ ば， どの一
致 検 出器 が 発 火 したかに よっ てITD
が符 号化で き る．
フ クロ ウ で は，
層状 核へ の線維が 遅 延線と して働き，
層 状 核の細 胞が一
致検 出器と して 働く．
こ の遅 延一一
致 検出の過程は，
数学 的には両 耳 間 相互 相関の計 算と等 価で あ る，
時 刻 t，
周 波 数 ∫にお ける，
左 右の耳の末梢 系か らの 信号を Xt（f
，
t），
x，（f
，
のとする と，
短時間両耳間相互相関φ（f
，
t，
τ）は，
φ（f
ち・肩乞
．
。
蝋f
，
・）礁 ・一
・）w （t一
α）d
α （1） と表せ る，
こ こ で，
τは遅延線に よ る遅 延 時 間，
w（t）は時 間 窓であ る．
Figure1
は，
ITD ；
500 μs の広 帯 域 雑 音に 対す るip
（f
，
t，
τ）の例で あ る．
こ こ で注 意 すべ きなの は，
周波数が高く な る につ れて，
相 関の ピー
ク が た くさ ん現 れ る よ うにな る とい うことである．
ヒ トの場 合，
実 際に 起こりう るITD
は高々 ±700
μs （正の値 は右，
負の値は 左が進んで いること を表 す ）で あ る が，
その範 囲に 1つ 以上ピー
クが あ る と， ど れ が真の ITD かは，
そ の周 波 数 2900 06 17 64 69
4
（
N 工）
》 O匚
⊃
σ Φ」
乢 204−
1000−
500 0 500 1000tnternal delay（miCrosec ）
Figure 1
，
Multi・
channel cross−
correlationfunc−
tion for a
broadband
noise stimulus （ITD ＝
500 μs），
Brightness
corresponds to the magnitude of cross−
correlation．
だ けで は決定で きない
．
これ を位 相 多 義 性と呼ぶ．
位 相多義性を解決す る た め に は
，
周波数間で相互相関 関 数を比較す る 必要が あ る
．
1
っ の方 法は，
相 関の ピー
クが周 波数間で一
致 して い るものを真のITD
と見なすことであ る （
Stern，
Zeiberg，
＆Trahiotis
，1988
；Shackleton，
Meddis，
＆Hewitt，
1992）．
今日 の ほ とん どの定 位モデ ルが両耳間 相 互 相 関を基 礎に据えてお り，
広 範な知 覚 デー
タ が説 明で き る （計 算モデ ル に関 して はStern
＆ Trahiotis，
1995；Colburn，
1995 に解 説されて い る）．
定 位 研 究の問 題 点 空 間定位の機 構に関して，
今 後 解 明 すべ き 問 題は，
大 き く分けて次の2
点が挙げ ら れる．
第 1は， 局 所的情 報 が どのよ うに検 出・
表 現 さ れ，
それ らがいかに統 合され て最 終 的な空 間表 現が成 立 するか とい う問 題である，
これには
，
上述の ITD の周 波 数 間統 合に加え，
ITD とILDおよびス ペ ク トル情 報の統 合
，
聴 覚 情 報 と視 覚 情 報や体 性感覚 情 報の統 合な ど，
各 種の統 合が含 ま れる．
第 2 は，
定 位 機 構の動 特 性の問 題で ある．
近 年，
変 化 を 伴っ た音に対 す る定 位の研 究 が増 加 してきたが，
定 位 機 構そ の もの の変 化の方は，
まだほとん ど考 慮されて いない．
し か し，
視 覚にお ける多 くの処 理 機構か ら類 推する ま で もなく，
刺 激や状 況に応 じて，
定 位 機 構の特性が適 応 的 に変 化 することは十 分 考 え られ る．
知 覚 系にお ける効 率 的な情 報 処 理 原 理の解 明の ためには， その検討が不可 欠 で ある．
順 応 研 究の射 程 こ の よ う な問 題に対して，
順応 現象は， 重要な手が か りの 1っ とな り うる，
第 1に ， 順応の選択 性を利 用し て，
局 所 的な処 理チ ャ ン ネルの特 性 を 測 定し た り，
統 合 の機序 を分析し た り す るこ と が可能で あ る．
そ も そ も， 上 述の ような定 位 機 構は動 物の生理実 験と計 算モデル と に基づいており，
ヒ ト につ い ては，
局 所 的 過 程で さ え直 接 的な証拠があるわ けで はな い．
第 2 に， 順応現象そ れ 自体 が，
定 位 機 構の特 性 変 化 を表して いる．
そこ で我々 は，
ま ずITD の検 出機構につ い て，
順応によ る検討を始 めた．
これまで に， 順応に よっ て， 定位 判断に2 種類の 変 化 （残 効 ）が生じ るこ とを明ら かに し た．
1
っ め は， 定 位のず れで あり，
2つ め は，
定 位弁別閾の変化で あ る．
次に，
そ れぞれの 現象を概観す る．
順応によ る定 位のず れ ある空間定位を持っ 音を しばら く聞き続け る と ， 後続 の音の定 位が， そ れを単独で聞い た と き よりも， 順応音 か ら遠 ざか る方 向にず れ る場 合が あ る．
この現象 自体 は， 古く は 1920 年代か ら報告さ れて いた が， その後ほ118 基 礎 心 理 学 研 究 第
15
巻 第 2号とん ど忘れ去 られた に等しく
，
現代的な手法で測 定された こ とも， 定 位 機 構 との関 連において論じ ら れ たこ とも
な かっ た （Flttgel
，
1920−
1921；Bartlett
＆Mark
，1922−
1923；
James，
1936；von B壱k6sy，1960
；Thurlow
＆Jack
，1973
）．
この残 効は，
順 応 音がITD
のみ を持っ てい る場 合で も
，
ILD のみ を 持 っ て い る場 合で も生じ る（Thurlow ＆
Jack，
1973），
我々 は，
ITD のみ を操作し た場 合の残 効につ いて
，
周 波 数 選 択 性とITD
選択性を測 定し た （Kashino
＆ Nishida．
1996
）．
周波 数 選 択性 刺 激と し て， ヘ ッ ドホ ンで提 示された 200〜800Hz
の正弦波を用い，
順 応 音 （最 初は60s ，2
回 目以降5s
） と検査音 （0．
25s
）の周 波 数 を様々 に変え て，
残効量を測 定 し た （順 応音， 検査音の持続時 間は以 降の全 実 験で共 通 ）．
こ の周波数 帯域で は，
波 形の ITD が定 位の主 要な 手が かりと な る．
測定に は恒 常 法を用い た．
中央（ITD ＝ 0）を挟んで5
種類のITD
を持っ検 査 音の そ れぞれに対 し，
「中心より右に知覚される」 と答 え た率プロ ッ トし，
累 積正規 分 布 曲 線を最尤 推定で当て は め た心理測定関数 が 50％ を横 切る点を知覚的な中 心 点 と した．
順 応があ る場 合と ない場合の知覚的中心 点の差 を 残 効 量 と した．
残 効 量は，
順応音と検 査音の 周波 数が同一
の とき最 大 で，
両 者 が1
／20ctave
離れ る と ほ ぼ0
とな っ た （Figure 2）．
ITD 選 択 性 400Hz の 正 弦 波を刺 激 と して， 順応音と検査音の ITD の組み合わせ を±625 μsの範囲で様々 に変えて残 効量を測定 した．
被 験 者は，
知覚さ れ た検 査 音の位 置 を，
半 円 形の解 答 用 紙の 円弧 上の任 意の点に記 入 し た．
その 位 置の 中央か らの角 度を測 定し （正の値は中央よ り右， 負の値は中央よ り左を表 す ），
各 順応音 条件 と 順応 音な しの場 合 との差 を残 効 量と し た．
Figure 3 は
，
順 応 音ITD−
0 の と きの残効量で ある．
璽
＝ 150 呂董
1・。書
、。 5 招 ゜ 羣 ‘−
50 評 200 4GO 800 ＝ Adapter freque冗oy （Hz｝Figure 2
．
Magnitude of thelocalization
after−
effect as a function of the adapter and test
frequencies
（the
average of thefour
sublects ）
。
Error
bars indicate the standarderror of the mean
．
1
。1
：
數
：
言
一
2。Test■TD （ps｝
Figure
3．
Mean lateralizationjudgments
（a−
dapter ITD＝
0｝relative to the no−
adaptercondition as a function of the test ITD （the
average of
the
five
subjects ）．
Errorbars
indicate
the standard error of the mean．
残効の大 き さには被 験 者 間でか なりの差が見ら れ る が
，
全体的な傾向は似 通っ て いた．
第1
に，
残 効 量 は検 査 音 と順応音の ITD が等 しい 場 合に は ほ ぼ 0で， 両 者が250
μs程 度 離 れて い るときに最 大と なっ た．
第2
に， 残 効は， 順応音と検 査 音の定 位の差を強 調す る方 向に働い た．
同様の結果は，
順 応 音の ITD が0
以 外の 場合に も観 測さ れ た．
順 応によ る定位弁別の変化 順応は，
通常検 出 閾の上 昇 とい う形で捉え ら れ，一
見 情 報 処理 上不 利な現象で あ るように見え る．
し か し，
閾 上刺激の弁別につ いて は，
順 応によっ て向 上 する場 合が あ ること が視 覚や触 覚において報 告 さ れて い る （Green・
lee＆Heitger，
1988；Regan ＆ Beverly，
1983；Regan ＆Beverly
，1985
；Goble
＆ Hollins，
1993；Dele皿 os ＆HOIIins
，
1996）．
こ の問題は，
符 号 化の方 式 や，
順応の情 報 処 理 的 意 義 を考え る上で重要である．
我々 は，
ITD に 基づ く定 位 弁 別におい て も， 順応に よっ て弁 別 閾が変 化 する こと を見 出し た （Kashino，
1996）．
ITI〕選 択 性 ）1va
応 音と検 査 音のITD
の組み合わ せを様々 に変 えて，
順 応なしの状 態と順 応し た状態とで，
ヘ ッ ド ホン提 示 さ れ た400Hz の正 弦 波に対 するITD
の弁 別 閾を 比 較 し た，
弁 別 閾 は，
継 時 的に提 示 さ れ た1
対の検 査 音の う ち，
どち らが よ り右で あるかの二肢 強制選 択 をさせ，
変 形上下法 （3−
down 1−
up）で求め た．
順応 音の ITD が0の場 合の弁 別 閾を， 順応な しの場 合の 弁 別 閾で割っ た値 を
，
Figure 4 に示す．
値が 1より 小さ い場合は順 応に よっ て弁 別 閾が低 下 （弁別力が向 上），1
よ り大 きい場 合は弁 別 閾が上 昇 （弁 別 力が低下） し たこ と を表す．
順 応 音の ITD 付 近で弁別力が向上 し，
そこか ら300
μs程度 離 れたところで最 も弁 別 力が低 下 し た．
同様の 結果は，
他の順 応 音ITD
条件で も見ら れフ ォ
ー
ラム：音と心理： そ の多 面 的な 理解を め ざ して119
梧 冊 師 ＝ 昌 O ℃一
〇 ‘ O」
ρ FAdapヒer
ITD
：
Ops．
一
600−
400−
200 0 200 400 600 Test ITD （ps〕Figure 4
．
Changes in discrimination thresh−
olds following adaptation as a
function
of
the
adapter andtest
ITDs
（the
average ofthe nve subjects ）
．
Error bars indicate thestandard error of the mean
．
02
．
09
霆1
．
5 暮套
1n塗
β。，
5 eoAdapter 「req 凵ency ｛Hz｝
Figure 5
．
Changes in discrimination thresh−
olds
following
adaptation as a function ofthe adapter and test
frequencies
（theaverage of the four subjects ）
．
Error barsindicate
the standard error of the mean．
た
．
周 波 数選択 性 正 弦 波の 順 応 音 と 検 査 音の周 波 数の 組み合 わ せ を 200〜
800Hz の範 囲で変 化 さ せ，
順 応の 有 無に よ る ITD 弁別閾の変 化を測定した．
ITD は， 順応音・
検査音 ともに0
と した．
順 応 音 と検 査 音の周 波 数 が 同 じ場 合に は，
順 応に よっ て ITD 弁別 閾が 向上 した が， 両 者の 周波数が 1／2 0ctave 離れ ると逆に悪 化 した（Figure 5）．
順応の機構 以 上の よ うな残効は， 音の定位を決定するシステム の 中の，
どの よ う な段 階で，
どの ように して生じ るの で あ ろ う か．
こ こで紹介し た実 験で は， 定 位に影響するよう な単 耳の手が か り はな く，ITD
の みを 操 作 し てい るの で，
残効は両耳情報の融合 後に生 じ たもので あ る と考え ら れ る．
ま た， 定位のず れ も弁別閾の変化も強い周波数 選択性を示すので， 異な る周波数帯域の情 報が統合さ れ る以前の段 階に起 因すると考え られる．
さらに，
残効の 量 お よ び方 向が順応 音と検査 音の ITD の 関係に依存す るの で， その根底に はITD
選択 的な機 構が関与して い る と考え ら れ る．
現 在の生 理学的 知 見や計 算モ デル を 考 慮 す る と，
残 効の起源 と して最 も 可能 性が高い の は，
周 波数ごと にITD を検 出する一
致検 出器群の段階で ある．
視 覚で は，
順応は あ る特定の神経細胞群が長時 間 刺 激 さ れ ることによっ て一
時 的に感 度が低 ドす ることで あ る と考え ら れ るこ と が多い，
その よ うな感 度 低 下は，
活 性 化さ れ たニ ュー
ロ ンの疲労 （Sutherland，
1961；Colt−
heart，1971
）か， あ るいは 近傍の ニ ュー
ロ ンか らの側 抑制の持 続 （
Blakemore，
Carpenter，
＆Georgeson，
1970；Barlow，1990
）によっ て生じ る と さ れて い る．
この よう な考えによ る と，
音の定 位機 構に おい て は，…
致 検 出器 群の感 度 変 化が残 効の基 礎と な っ て いる可 能性が あ る．
こ の考え を検証す る た めに，
我々 は順応の モ デル を 作 り，
計 算 機シ ミ＝ レー
シ ョ ンを行 っ た．
利 得 制 御 付 き 相 互 相 関モ デ ル 我々の モデル は， 基本 的には広 く用い ら れてい る両耳間相互相 関に基づ いてい るが，
順応 を考 慮してい る ところ だ け が既 存の モデル と は大 き く異なっ て いる．
左 右の耳に入 力さ れ た音響信号 は，
聴 覚フ ィル タ群で周 波 数 分 析さ れ （Moore
＆Glas−
berg，
1986），
音 響一
神 経 変 換を行う内 有毛細 胞の 応答を 近 似 した半 波 整 流 を 受 ける．
その 出力は， 遅 延一一
致検 出 回 路に入 力さ れ，
式 （1
）の ような短 時 間 両 耳 間 相互相 関が計 算さ れる．
こ こ で，
順 応に よ る感 度 変 化を模 擬す るた めに，
自動 利 得 制 御 を 導 入 する．
以 降で は，
簡 単の た め，
順 応 音・
検 査 音ともに定 常 音と し，
時 間tを省い て考え る，
各一
致 検 出 器の出 力 ψ（f
，
T）は，
g（f，
T）を利 得，
φ伍 τ）を短 時 間 両 耳 間 相 互 相 関 （一
定 時 間 内の一
致の数 を，
0〜
1の範 囲に正 規 化 したもの）とする と ψ（f
，
τ）＝gr
丿「，
τ）・
φ（f
，
τ） （2） と表せ る。
利 得は順 応が進 むに連 れて減 少 する と想 定さ れるが，
その変 化の仕 方は未 知である、
こ こ で は，
順応 が安 定し た後の利 得が 1 （3
＞ 9（f
τ）＝ 1＋k・
di
。
d。Pt（f．
τ） とな る と仮定 する．
ただ し，
φ。
d。
Pt は順 応 音の両 耳 間 相 彑 相 関である （Figure
6
），
le
は順 応の深さを 制 御 するパ ラ メー
タで，
h；
Oだと順 応なしと なり，
大 き くなる ほど利 得が下が る．
定 位は，
各 周波 数 帯 域ご との一
致 検 出 器 群 の出力 を単純に加算し て s（τ）；
Σ ψ［f
（i
），
τ］ （4
＞ i＝
1 （n は聴覚フ ィル タの チ ャ ンネル数 ），
s の ピー
ク に対 応 するτを求め ることによっ て 決 定 す る．
順応に よ る定位のずれの予測 定位のず れの残 効は，
順応前（g＝
・
1）と順応 後の s の ピー
クの移 動 分に対 応 す る．
シ ミュ レー
シ ョ ンで は，
ITD 選 択 性の実 験の刺 激 条120
基 礎 心 理 学 研 究 第15
巻 第2
号 1、
O 0．
5 OOO − 0．
5 0．
0Adap宦er TeSt ITD；
一
1QOO−
50Q O 500 1000■n電erna■由 1置yτ〔ys，
Figure
6．
Behavior
of the gain control modelwithin a
frequency
channel．
Before
adap−
tation
，
the gainfunction
g（f
，
τ）is
unity．
As
a consequence，
the outputs of the coinci−
dence detectors， ψ（
f
， τ｝， is equal to thecross
−
correlation of the signal from the twoears
，
φ（f
，
τ），
The
peak of ψ（f
，
τ＞for
atest
sound
having
anITD
of375
μsis
located
atthe internal delay of 375 μs
．
Afterlong
enough adaptation to an adapter having
zero
ITD ，
the
gaing
（f
，
τ）changes （dottedline）
，
resulting in the shift of the peaklocation of the coincidence outputs
，
ψ（f
，
τ）．
The
shift of the peak after across−fre−
quency
summation corresponds to thelocalization afterenect
．
件 を 踏 襲 し，
々の 値は，
被 験 者 MK の順 応 音 400 Hz，
ITD＝0
μs の デー
タ に対し て誤 差が最 小とな るよ う に求 め た．
このk
を用いてMK
のITD
選択性の実験に お け る別の 順 応条件の 結 果 を 予 測 してみ ると，
予 測 値は知覚 実験結果の重要な性質を よ く再現 し た．
す な わ ち，
残 効 は反 発的で， 順応 音のITD
で0
と な り，300
μs 程度 離 れ た ところで最大と なっ た （Figure
7
＞．
さ ら に，
周 波 数 選 択性につ い て も，
順 応 音 か ら1
／20ctave
離れ る と残 効が消失す ること や， 各 条件に お け る残効 量とい っ た知 覚 実験結 果を予 測で き た （Figure
8
）．
こ こ で は，一
致検 出器が非 常に細かい τ の ステ ッ プで多 数並 んで お り， 定 位は一
致 検 出器 群の 出力の ピー
ク位 置で決 定さ れ る と仮 定 し た が，
これは残効の予 測にあ たっ て必要不 可欠なこ とで はない．
例え ば，
色 覚の よ うに，
少 数の重 なり合っ たチ ャンネル の出 力 比 （あるい は セ ン トロ イ ド）で も同 様の結 果が得ら れる．
順 応に よる定 位 弁 別 閾の変 化の予 測 順 応による定 位 弁 別 閾の変 化に関 して も，
こ の モ デ ル である程 度 まで説 2010O OO
O
O
O
O
O
O
O 1 22 ー ー 22 1
〔
沼 o」
3
で ＝ 02 も」
晝30
暑 5一
冠 評 ＝ o一
10一
20−
6QD−
40Q−
2QO O 200 400 6QO−
600−
400−
200 0 2DD 400 600 Test ITD（PS）Figure 7
．
The predicted localization aftereffect（solid lines）and Subject MK
’
s data （closedcircles）as a function of the test ITD in
five
adapter ITD conditions
．
The vertical dotted
lines
represent the adapterITDs．
Adap宦8rlTD
』
● OμS ● ● ●6
● ● ●Adapte‘ITD
；
Adapt巳r ITD：’
375μsi ． ・ ●一
125μs ● ● ■ ● 9．
．
、
，．
．
O「
…’
o 璽、
．
・ ● ●’
δ ●Adapter ITD； Adapter ITD；
125μs 375μS ●
’
6’
』
● ●．
戛．
、
● ●．
● ● ●’
●6
● ■ ■ ● 0 0 0 0 5 0 5（
豊｝
ぢ £2
ε30
。 ヨ 著 O 垂 Tes量traqllency 2B3 Hz 400 Hz 566Hz 200 400 800 AdaptertrequenCV ‘Hz）Figure 8
．
The predictedlocalization
aftereffectas a function of the adapter and test frequencies
．
明で き る．
定 位の弁 別が，
2つの検 査 音に対 する一
致 検 出器群の興 奮パ ター
ンの ピー
ク位 置の差が一
定 値 以 上で あ れ ば可 能 とな ると仮 定 する と，
順 応により，
順 応 音 付 近で は その両 側の音に対 するピー
ク位 置が外 側にずれる のであるか ら，
弁 別 閾 がF
がることに なる．一
方，
定 位 の ずれの残 効が最 大 となる値 を超 え た あたりで は，
順 応 に よっ て検査 音 対に対す るピー
ク位 置が むし ろ接 近 する ことにな り， 弁別 閾が上昇する．
こ の考 え方で予 測 さ れ る弁別閾変 化はFigure
9
の通りで ある．
全 体 的な曲 線 の 形状は実 際の知覚デー
タ と似て い るもの の，
定 量 的な 精 度には改善の余地が あ る．
弁別の基礎と な る過程に はこれ以 外にもい ろいろ な可 能 性が あ る．
例え ば，2
っ の検査音に対 する一
致 検 出器 群の興 奮パ ター
ンが， τ軸上の ど こ か である一
定 値 以 上フォ
ー
ラム ：音と心理：その多 面 的な 理解をめざ して 121 1．
5 ＆ 量 唇 コ 1、
O £夐
β 0．
5−
↑OOO．
500 0 500 10GO Tes量ITD（ps｝Figure 9
．
The predicted discrimination thresh−
old change as a function of
the
adapter andtest ITDs
．
異な ること や，
興奮パ ター
ンのセ ン トロ イ ドの位 置の差 が一
定 値を超え ること な ど が考え ら れ る．
わ ず かに位 置 の異な る2っ の検 査 音に対 する一
致 検 出 器の 出 力の差 が最 大と な るの は，
そ れ らに同 調し た一
致 検 出器で は な く，
む しろ離れ た，
同調 曲 線の傾 斜が最も 急 と な る一
致 検 出 器であ る．
我々 の モ デルによ る と，
検 査 音 付 近に順 応 音がある場 合，
そこ に同 調し た一
致 検出器の 出力は大 き く低 ドする．
そ の一
致 検 出 器は検 査 音の弁 別に は あ ま り貢 献 しない ので，
その出 力が低 下 することは，
離調 し た検 出 器の，
弁 別へ の寄 与を相 対 的に高め るこ とに な る．
そ の結 果，
弁 別 力が向上する と考え ら れる．
こ の モデルが困 難に直 面 する の は弁 別 変 化の周 波 数 選 択 性の 予 測であ る．
こ の モ デ ル で は，
順 応 音と検 査音の 周波数が 1／20ctave 離れる と，
順 応の効 果は消 失す る．
し か し実 際に は，
順 応が ない ときより もさ らに弁 別 力が 悪 くな る．
こ の事 実は，
定 位のずれ と弁 別 閾の変 化が，
完 全に同一
の過 程に媒 介されて い る の で はない可 能 性を 示唆 してい る．
弁別の機 構 と，
周 波 数 間の相 互 作 用とい う2つ の問題にっ い て は，
今 後 さ らな る検 討が必 要であ る．
以 上，
利 得 制 御 付 き相 互 相 関モ デルは，
順 応による定 位 変 化の大 部 分 と，
弁別 変 化の一
部 を説 明 すること がで きた．
こ の こ と は， ヒ ト に も周 波 数 帯 域ご とに両 耳 間相 互 相 関 を 検 出 するユ ニ ッ ト群 が 存 在 し，
順 応はそ れ らの 感 度 （利 得 ） 変 化 を もた らす とい う考 え を 支 持 す る，
順 応の機能 順 応に よ り，
継 時 的な音の定 位の差が強 調さ れ，
順 応 音付 近の空 間 分 解 能が向 上 する こと が明らか になっ た．
これ らの事 実は，
従 来 固 定 的なもの と さ れて きたITD 検 出機 構が，
直 前の入 力の状 態によっ て動 作 点を変 化さ せ るよ う な適 応 的なもの である ことを 示 唆して い る．
こ れ に よ っ て，
目下 経 験 中の事 象の詳 細 な 分 析 や，
新 しい 事象の 検 出が促 進され うる．
こ の よ うな適 応 符 号 化は，
音
の定位に限らず， 音の そ の他の属 性や，
ある い は他の 感覚モ ダリテ ィで も共 通に見 ら れる ような効 率 的情 報 処 理の方 略 か も しれ ない．
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gffi5iNesIits
})
6NagesdeA
Ei
b6
"
o-ne
defuv<j<\
ra
Audiovisual
SpeechPerception
andIts
Differences
KaoruSEKIYAMA
KanazawaUlrtiversity*
Inter-language
The McGurk effect
(McGurk
&
MacDonald, 1976)isan audievisual illusionwhichdemon-strates
that
visual articulatoryinformation
is
integrated
with auditoryinformation
during
speech perception,This
paperdescribes
whatkind
of cues visible speech conveys andhow
visual
information
is
integrated with auditory information depending on one's nativelan-guage
(or
culture) and proficiency of asecondlanguage.
In
lipreading,
Japanese
subjects couldcategorize visual consonants intolabialsand nonlabials with accuracy equivalent toAmerican subjects reported in the literature.Compared with native speakers of American English, native speakers of
Japanese
andChinese
wereless
susceptibleto
the
McGurk
effect,indicating
a manneT of processingof heavy weighting on auditory information. Exarnining the data of
the
Chinese
subjects who were residingin
Japan,
theMcGurk
effect got stronger as thesubjects
lived
in
Japan
longer,
suggesting thatacquisition of a secondlanguage
promotes theuse of visual cues.
Key
words: audiovisual speech perception,theMcGurk
inter-language
differences,
secondlanguage
acquisitioneffect,auditory-visual
