luminous skrev:petersteindl skrev:luminous skrev:Piotr skrev:luminous skrev:Olinjär fas är ett symptom på att vissa frekvensområden är mer fördröjda än andra, och fördröjning har vi ju inga problem att höra på höga frekvenser.
Hur har du kommit fram till det?
Om man delar till diskanten vid 3.5kHz och fördröjer med 20 minuter är jag säker på att 99% av jordens befolkning kan höra det.
Frågan som är mer intressant är om man hör den fördröjning som en typisk fasvridning från ett delningsfilter ger. Menar du att det utan problem går att höra detta?
/Peter
Nu handlade mitt inlägg inte om huruvida det faktiskt går att detektera den olinjära fasvridningen som en typisk högtalare ger. Jag påpekade bara att resonemanget ovan om att nervimpulserna i örat saknar förmåga att faslåsa till en periodisk vågform på höga frekvenser är inte belägg för att olinjär fas inte går att detektera på höga frekvenser, jag tog frekvensberoende fördröjning som ett exempel på något som intuitivt kan vara hörbart även om det uppenbarligen handlar om relativt små fördröjningar i vanliga högtalare som troligen inte är speciellt perceptionellt signifikanta.
Luminous, det finns inget som ens kan kallas för fas vid höga frekvenser i nervkanalerna och speciellt inte ju högre upp mot hjärnan man kommer. Bara detta faktum vittnar om att hjärnan (centrala nervsystemet, däggdjur, människan) inte vill ha fasläget kvar i de kanaler som representerar högre frekvenser. För lägre frekvenser är det tvärtom d v s fasläget blir tydligare ju högre upp i hjärnan nervkanalerna kommer. Oberoende av vilket fasläge ljudvågens höga frekvenser har vid trumhinnan så är fasläget vid dessa höga frekvenser alltid slumpvis fördelat i nervkanalerna högre upp i nervsystemet. Det är inget resonemang som jag hittat på, om du nu skulle tro det. Det är fakta baserat på undersökningar med mätningar gjorda i nervkanalerna. Det är idag tillräckligt underbyggt för att anses vara helt bevisat. Du kan läsa om detta i de böcker som jag refererar till. De kräver dock en hel del förkunskaper. I dessa böcker finns dessutom ytterligare ett hundratal referenser till på just detta område.
Det är bara inom hifi-kretsar som man har kvar vaneföreställningar om hur man tycker hörseln borde fungera.
Jag väljer i alla fall att acceptera de fakta som man kommer fram till vid vetenskapliga undersökningar och som både kan och har genomgått kritisk granskning.
Jag kan dessutom avsluta med att säga att om det vore så att hörseln fungerade annorlunda än vad den gör, så skulle även vår uppfattning om tonhöjd vara annorlunda än vad den är och därmed skulle vår uppfattning om musik vara väsentligen annorlunda. Allt hänger samman och man kan inte ändra en parameters inflytande inom ett område utan att allt annat också förändras.
MvH
Peter
Peter, jag håller med dig i det du skriver. Jag tror inte att du hittar på detta, jag har själv läst en del psykoakustik i mina master-studier.
Men det verkar föreligga lite förvirring här. Jag håller med om att om man exciterar trumhinnan med en sinuston så är begreppet fas irrelevent för "signalen" i nervkanalerna.
Jag skulle vilja säga att begreppet fas är irrelevant för musiksignaler också, begreppet fas är egentligen bara väldefinerat för periodiska sinusfunktioner.
En högtalares frekvenssvar ges som bekant av det stationära amplitud- och fassvaret som funktion av frekvensen hos en sinusformad insignal. Med denna informationen, fas och amplitud som funktion av frekvens, så kan man via Fourier-transformen exakt beräkna högtalarens impulssvar förutsatt att högtalaren är linjär.
Eftersom faskurvans derivata kan tolkas som en fördröjning, så skulle det skulle teoretiskt sett vara fullt möjligt att ha två högtalare med identiska amplitudsvar men en fasgång som skiljer sig på höga frekvenser så att t.ex. registret mellan 5-10kHz var fördröjt 20 minuter som Piotr drog till med ovan. Det är garanterat hörbart, och då kan man ju säga att örat kan "detektera fas" på höga frekvenser även om "detektera fas" kan tolkas rätt så olika, i detta fallet detektionen av en högtalares avvikelse från linjärt fassvar.
Så i min mening så handlar frågan om man kan detektera en högtalares avvikelse från linjär fas mycket om hur stora fördröjningar som vi kan tolerera i olika frekvensregister.
Luminous, du läste nog inte mitt andra inlägg.
petersteindl skrev:luminous skrev:petersteindl skrev:Över 3,5 kHz detekterar hörseln ingen fas.
MvH
Peter
Inte på sinustoner kanske, men det utesluter inte att det kan finnas fördelar med faslinjära högtalare över 3.5kHz. Olinjär fas är ett symptom på att vissa frekvensområden är mer fördröjda än andra, och fördröjning har vi ju inga problem att höra på höga frekvenser. Det här vet du säkert men jag bara påpekar det så ingen tror att faslinjära högtalare bara är meningsfullt på låga frekvenser.
Nej Luminous, hörseln är inte känslig för temporal fördröjning på höga frekvenser. Höga frekvenser går in i sina specifika nervkanaler med sin karakteristiska frekvens och i dessa nervkanaler sker nervimpulserna stokastiskt i tiden d v s slumpmässigt och det är därför som fas vid höga frekvenser inte kan detekteras. Detta gäller oavsett om det är sinuston, bredbandigt brus eller annan komplex insignal. Däremot kan höga frekvenser faslåsas till amplitudmodulerade lägre frekvenser, men det innebär ingen större skillnad för diskanttonernas fasläge i nervkanalerna i förhållande till deras fasläge vid trumhinnorna eftersom det i sådana fall ändå inte är exakt temporalt i nervkanalerna vid de höga frekvenserna. Det är ju den lågfrekventa enveloppen som bestämmer du höga frekvensernas fasläge d v s tid.
Däremot kan det finnas andra parametrar som förändras då man förändrar tid eller fas. Frekvensgång t.ex. Svante tar ju upp detta i sitt inlägg. Som jag ser det är det tämligen meningslös sysselsättning att göra faslinjära högtalare över 3,5 kHz, men det ser snyggt ut på pappret.
Då man pratar fas måste man ha i minnet att någonstans i tiden har varje frekvens 360 graders fasvridning och det sker vid varje hel våglängd.
MvH
Peter
Frågeställningen som jag ser det gäller om hörseln detekterar fas vid frekvenser ovan 4-4,5 kHz eller inte. Det gör inte hörseln.
Sedan säger jag att då man diskuterar fas måste man ha i minnet att någonstans i tiden har varje frekvens 360 graders fasvridning och det sker vid varje hel våglängd och det motsvarar en hel cykel. Frågeställningen är om hörseln kan detektera fasläget någonstans under en hel cykel?
I olika delar av hjärnan så består det centrala nervsystemet av olika typer av nervceller. De har lite olika uppbyggnad var och en med en särskild och specifik funktion för dess ändamål.
Det man vill ta reda på är hur faslåsningen ser ut i den del av hjärnan som heter MSO; Medial Superior Olive. Det är i MSO som signalen från de båda öronen först konvergerar. MSO utgör en del av den del i hjärnan som heter Superior Olivary Complex.
Det man också vill ta reda på är hur det ser ut på vägen dit.
Det som är allmänt känt är att lågfrekventa komponenter med de temporala kännetecken som den akustiska ljudvågen ger i form av stimuli finns bevarade med det mönster av urladdningar i hörselnervens fibrer i form av faslåst nervimpulsaktivitet.
CF betyder Characteristic Frequency. Den karakteristiska frekvensen CF från varje fiber är den frekvens där dess tröskelvärde är som lägst.
R är Vektorstyrkan eller den så kallade Synkroniseringskoefficienten. Den varierar mellan värdena 0 och 1,0. Detta uttryck används normalt vid mätning av faslåsning. En perfekt faslåst fiber ger en respons vid en och endast en specifik fasvinkel från tonen. Det motsvarar R=1,0. Om fibrerna inte har preferens till någon fasvinkel så kommer histogrammet att vara plant med lika mycket nervimpulser längs med hela perioden.
Synkronisering är en tidsmässig överrensstämmelse och den undersöks inom intervallet 0-360 grader av frekvensens våglängd som i diagrammet kallas fascykel. Existerar ingen synkronisering i detta intervall så är inte hörseln faskänslig. Hörseln kan då inte detektera fas. Denna koefficient avtar över 1 kHz.
Så här ser det ut vid mätningar i de olika nervkanalerna för olika frekvensband med olika frekvensstimuli som input.
X-axeln representerar 1 fascykel av stimulus. Graden av faslåsning representeras av hur mycket R toppar. Dess värde avläses på Y-axeln.
A. Auditory Nerve fibers:
De består av två sorters fibrer varav den ena innerverar d v s förser varje enskild inre hårcell i organet Corti med nerver och den andra innerverar de yttre hårcellerna i organet corti. De inre hårcellernas nerver kallas Afferenta och de ger information som går upp till hjärnan. De yttre hårcellernas nerver kallas Efferenta och de får signal från hjärnan. Alla mätningar är från de inre hårcellerna i Afferenta nervbanor. Det man vill ha fram är om nervimpulserna är synkrona gentemot insignal. Det man funnit är att högfrekventa Auditory Nerve Fibers även innehåller svansar av de lägre frekvenserna från stimuli och därmed kan nervimpulserna faslåsas till dessa lägre frekvenser d v s det blir de lägre frekvenserna som då bestämmer de högre frekvensernas fasläge.
Man studerar just Bushy cells eftersom det är dessa celler som reagerar på själva Onset på stimuli. Det är Onset som kan ge upphov till faslåsning. Det är specifikt denna typ av celler som således kan ge noggrann temporal information. Det är alltså denna exakta temporala information som behövs för lokalisering av ljudkällor och hörselns tröskelvärde på tidsdifferenser mellan öronen vid lokalisering av ljudkällor är i storleksordning några få mikrosekunder. Där kan man prata om exakt faslåsning och att hålla den exakt tills stimuli från båda öronen konvergerar.
B. Spherical Bushy Cells.
Dessa finns i den del av hjärnan som kallas MSO; Medial Superior Olive. Den är gemensam för båda öronen och ligger i ena hjärnhalvan.
Sedan finns det:
C. Globular Bushy Cells.
Sådana celler finns I respektive AVCN; Anteroventral Cochlear Nucleus. Det är de nerver som är strax utanför respektive inneröra.
Från AVCN till MSO har det skett synapsövergångar som också tar viss tid.
Ok, nu kan vi se hur synkroniseringskoefficienten varierar med frekvens. Det har gjorts åtskilliga liknande mätningar med samma resultat. Jag visar ett av många exempel. Det man mätt fram är gränsvärde på faslåsning mellan 4-4,5 kHz. Det försämras redan över 1,5-2 kHz. En konsekvens av detta är att input av stimuli mot trumhinnorna temporalt vid högre frekvenser inte motsvaras av output d v s av de nervimpulser som finns högre upp i hjärnan och blir till varseblivet ljud. Men det finns fler diskrepanser mellan input och output. Om det har jag tänkt återkomma.
Jag tror i och för sig inte att vi kommer så mycket längre. Du får fortsätta att tro att hörseln detekterar fas över 4-4,5 kHz. Jag tror dock att du pratar helt andra saker än hörselns faskänslighet. Vad som händer 20 minuter efter signalen har inget med hörselns förmåga att detektera fas vid höga frekvenser att göra.
MvH
Peter
