RogerJoensson skrev:Appropå faslinjäritet. -Var anser du att gränsen går för fasvridning i den "högra" änden av spektrat för att det ska bli hörbart?
Egna tester för många år sedan visade att åtminstone jag är väldigt okänslig. Sjukt okänslig om man tittar med oscilloskåpet, vad som händer ... Jag kopplade flera allpass, som vred fasen uppe i diskanten, efter varandra...
Hur viktigt är det egentligen att filtret fs/2-filtret är faslinjärt? Jag misstänker att jag inte skulle höra skillnad på ett IIR eller FIR-filter om de hade tillräcklig rakhet/dämpning. Jag vet inte för jag har aldrig provat att göra ett så brant IIR-fiter. Kanske borde jag göra det...
Nu har IÖ redan gett ett bra svar, men jag vill ändå fylla i med det jag gärna vill kalla neural bevisföring för våra sinnens upplevelse. Beviset är således att söka i nervsystemet och hur hörseln faktiskt fungerar på nervnivå d v s neuronal nivå. Är hörselns fasdetektion frekvensberoende där fasdetektion minskar eller rent av upphör vid högre frekvens? Så upplever jag din fråga.
Då blir mitt svar detta:
Hörseln kan inte detektera fas vid frekvenser ovan 4-4,5 kHz. Från 1 kHz avtar fasdetektionen. Vid ungefär 3,5 kHz går en slags gräns där det blir individuellt och man är i gränsområdet.
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 kan då skrivas, kan hörseln detektera fasläget någonstans under en hel cykel?
I olika delar av hjärnan 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 horisontellt plant med lika mycket nervimpulser längs med hela perioden.
Synkronisering är en tidsmässig (temporal) 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 hörseln inte faskänslig. Hörseln kan då inte detektera fas. Denna koefficient avtar över 1 kHz.
Så här ser det ut vid mätningar i olika nervkanaler 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 kan innehålla 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. Det är inte så att de högre frekvenserna kan faslåsas i sig gentemot dess input! De låses gentemot låga frekvenser. Det blir envelopen hos låga frekvenser som i så fall bestämmer de höga 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 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. Det finns även fler diskrepanser mellan denna definierade input och output. Om detta har jag vid tillfälle tänkt återkomma...
Jag vill påpeka att detta inlägg med viss justering av ord är från ett inlägg jag tidigare skrivit.
MvH
Peter
VD Bremen Production AB + Ortho-Reality AB; Grundare av Ljudbutiken AB; Fd import av hifi; Konstruktör av LICENCE No1 D/A, Bremen No1 D/A, Forsell D/A, SMS FrameSound, Bremen 3D8 m.fl.
