När hör man skillnad? Distorsion

[Bill50x]

Då blir slutsatsen att all inspelad musik , jmf med live, när den spelas upp distar . Så svar på frågan när hör du dist= alltid.

Nu börjar diskussionen bli filosofisk snarare än teknisk.
Man kan ju också ha ståndpunkten att allt ljud skapas i hjärnan, utan dennes bearbetning finns inte ljudet. Och i så fall borde man kunna producera någon form av anti-sist så det vi hör är helt utan.

/ B

[Baffel]

Helt rätt . Det blir filosofi av det då. Hörbar filosofi.

[Baffel]

I lyssningstest kalibrera ljudstyrkan på relevanta frekvenser till samma upplevda ljudstyrka som tex 1000 Hz kan en upplevd rak tonkurva skapas. Hänsyn till isophonkurvors frekvensberoende ljudnivå måste till. Tids och tålamods krävande. Enklare än att stoppa in en mikrofon invid trumhinnan. Ju Trumhinnan är extremt smärtkänslig och skör. Försök inte peta in en mikrofon.

JM

Den kalibreringsmetoden fungerar tyvärr riktigt illa, oavsett vid vilken ljudtrycksnivå man utför den.

Har du någon studie som testat mikrofon invid trumhinnan och den här gamla metoden.
Men jag skulle kunna tänka mig att själv placera en mikrofon i örat på några frivilliga och jämföra metoderna.

JM

Måste ju redan testat . Hur utformar man hörselapparater?

Där har vi verkligen något som har riktig vettig betydelse gällande distorsionsnivåer. Vad vi med normal hörsel kan tycka och uppfatta när vi kräset lyssnar på fina hifi system / anläggningar och tycker oss detektera distorsion är ju en fis i rymden jämfört med behovet av bra hörapparater med låg dist. Den som har hörselapparat kanske måste ha den på hela tiden.

Hum, tycker faktiskt jag är en så pass intressant fråga att den är värd en egen tråd. Drar igång en på tekniksidan.

[I-or]

Nu tänkte jag på distorsion i apparater eller media inte på högtalardistorsion. Hörselns känslighetsmaximum för förvrängningar ligger under 85 dB. Vilket gör att tonkurvekorrigerade lurar är känsligare än högtalare. I hörselnerven finns fler nerver för låga ljudtryck. Endast ett fåtal av alla 30000 nerver i hörselnerven skickar information vid höga ljudtryck (över 85 dB). Sannolikt evolutionärt. Möjligen viktigare att tidigt höra ett smygande lejon än än en bullrig elefant.
Toole o Olive testar sina försökspersoner med medelnivå kring 80 dB.
Min erfarenhet är att distorderade högtalare låter ibland bättre vid höga ljudtryck pga maskering av förvrängningar. Med ökande ljudtrycksnivå ökar vanligen högtalarens distorsion men även maskeringen.
Köper inte dina påståenden. Har du studier som stödjer dina påståenden.

JM

Jag är ingen bibliotekarie, men googla gärna om du är intresserad. Som en sammanfattning kan man dock påstå att i princip alla studier som har utförts inom området visar att majoriteten av lyssnare inte med säkerhet reagerar på THD förrän denna överstiger 3 %*. För att detta ska bli fallet behöver man vanligtvis komma upp i ljudtrycksnivåer över 100 dB. Hörselns egendistorsion ökar, men högtalardistorsionen ökar snabbare och når inte sällan en THD om 10-30 % här.

Huruvida högtalaren låter relativt sett bättre vid höga ljudtrycksnivåer beror framförallt på hur distorsionens beroende av ljudtrycksnivån ser ut. Speciellt fram till 80-talet eller så hade många högtalare en lavindistorsionsgräns som låg ganska lågt i nivå medan bl.a. hornhögtalare hade en hög men välkontrollerad distorsion dominerad av andraton, vilket gjorde att de lät relativt bättre (eller egentligen bara mindre illa än direktstrålande konstruktioner) vid höga ljudtrycksnivåer.


*Detta är skälet till att man historiskt har satt typiska THD-gränser i olika sammanhang till just 3%.

[JM]

Nu tänkte jag på distorsion i apparater eller media inte på högtalardistorsion. Hörselns känslighetsmaximum för förvrängningar ligger under 85 dB. Vilket gör att tonkurvekorrigerade lurar är känsligare än högtalare i rum.

Förklara hur sista meningen kopplar till den andra meningen.

Delvis förklarat ovan annat inlägg. Alla hörbara reflexer ger påverkan/maskering av direktljudet från högtalare i vanliga lyssningsrum.

1 Maskeringen av reflexer sker enligt principen "the winner takes it all". Effekten ökar med ljudtrycket. Relativa maskeringen sker ffa uppåt i frekvens men även i tidsplanet samtidigt, bakåt och framåt.

2 Reflexer kräver intakt förmåga att särskilja ord/"ljudenheter". Detta har inget med maskering att göra. Den åldrade/lätt skadade hörseln har svårt att särskilja orden i snabbt tal eller har försämrad taluppfattning i miljö med starka reflexer. Att höja rösten snarast försämrar taluppfattningen. Att tala långsammare hjälper. Problemen sitter i hjärnstammen och inte i örat eller frontalloberna. Dvs inte en kognitv funktionsnedsättning.

3 Dessutom finns en relativ förstärkning av signalen till hörselnerven med hjälp av yttre hårcellerna på upp till 40 dB av frekvensen med den högsta amplituden relativt omgivande frekvenser. Detta gör att IMD komponenter som ej är maskerade har denna relativa förstärkning i sin relativa kontext vilken minskar vid normalt åldrande och/eller lindrig hörselskada med normalt audiogram. Dvs "coqtail" effekten minskar.

Hörlurslyssnande med upplevd rak tonkurva påverkas inte av störande reflexer.

Min erfarenhet är att distorderade högtalare låter ibland bättre vid höga ljudtryck pga maskering av förvrängningar. Med ökande ljudtrycksnivå ökar vanligen högtalarens distorsion men även maskeringen.

Vad har du för stöd för dina påståenden?

THD påverkas allt mer av klassisk maskering vid ökande ljudstyrka.
IMD är jag mer osäker på. IMD frekvensmässigt långt från maskerande frekvens är det oklart hur mycket som påverkas av maskeringen. Finns inga bra studier.
Yttre hårcellernas relativa förstärkning på upp till 40 dB är möjligen den komponent som kan förklara varför viss distorderade musik, även med IMD, låter mindre förvrängt med ökande ljudstyrka. Har här praktiska erfarenheter men saknar angående yttre hårcellernas roll bra studier.

För övrigt finns stödjande referenser i mina tidigare inlägg.

JM

[I-or]

När det gäller hörselns maskeringskurvor, så är den lågfrekventa flanken nästan helt oberoende av ljudtrycksnivån. Detta betyder att en stor del av den potentiella IMD-detekteringsförmågan är opåverkad av ljudtrycksnivån i det här avseendet. Däremot medför de asymmetriska mekaniska egenskaperna för trumhinnan och hörselbenen att den egengenererade distorsionen ökar med ljudtrycksnivån, vilket jag har varit inne på ovan.

Maskering i tidsplanet har svagare verkan via sin intermittenta natur och s.k. baklängesmaskering (d.v.s. att ett starkt ljud kan maskera ett tidigare svagt ljud) är en ganska kontroversiell fråga som uppvisar tveksam reproducerbarhet.

Det viktiga är dock att man vid högre ljudtrycksnivåer får en snabbare ökning av högtalardistorsionen än egengenererad distorsion i hörseln och ökade maskeringseffekter. Att det förhåller sig på det här sättet är självklart eftersom vi aldrig skulle kunna detektera lavindistorsion annars.

En konstant frekvensgång (subjektiv sådan vid hörlurslyssning) är avgörande vid alla distorsionsutredningar eftersom en dal/topp om exempelvis 10 dB minskar/ökar graden av maskering i motsvarande mån. Dessutom blir förstås alla mätresultat felaktiga vid icke-representativa frekvensgångsvariationer om grundtonerna eller övertonerna förstärks/försvagas av den akustiska överföringsfunktionen. Försöker man t.ex. mäta distorsion för högtalare i rum eller i närfält ger överföringsfunktionen mellan högtalare och mikrofon upphov till massor av problem av den här typen.

Att kalibrera vid hörlurslyssning enligt den metod som angivits ovan leder inte till konstant subjektiv frekvensgång. Den enda mätmetod som kan utnyttjas här innebär att man mäter frekvensgången för försökspersonen vid DRP (Drum Reference Point) och kalibrerar den mot ERP (Ear Reference Point) (eller möjligen att man utför hela mätningen med HATS om man nöjer sig med en hygglig överensstämmelse), annars återstår endast subjektiv korrektion av frekvensgången via jämförande lyssning mot högtalare med konstant frekvensgång.

Cocktaileffekten i sig har ingenting att göra med den neurologiska förstärkningen i innerörat, vilken fungerar likadant oavsett om det är nyttosignal eller störning som förstärks. Denna typ av selektivt hörande handlar om signalprocessningsegenskaper i hjärnans hörselcentrum tillsammans med högre ordningens hjärnfunktioner. Hjärnan fyller i information som saknas via språkförståelse och logik och gör begåvade gissningar som korrigeras i realtid. Däremot kan förstås en högre hörseltröskel leda till att en svag konversation inte kan uppfattas alls, men detta är en helt annan sak.

[I-or]

Om man utgår efter denna definitionen av distorsion:
Definition
1. a change that makes something no longer true or accurate
2. a change in the way something looks, sounds or behaves so that it becomes strange or difficult to recognize

https://www.macmillandictionaryblog.com/distortion

Plus det som framkommer i denna tråd :
viewtopic.php?f=9&t=71293

Då blir slutsatsen att all inspelad musik , jmf med live, när den spelas upp distar . Så svar på frågan när hör du dist= alltid.

Man brukar skilja mellan linjär distorsion (frekvenssvarsavvikelser, impulssvarsavvikelser m.m.) och olinjär distorsion (THD, IMD m.m.). Utanför den akademiska världen menar man alltid olinjär distorsion när man diskuterar ämnet.

[jansch]

Nu går det relativt enkelt att korrigera kurvan med gammaldags lyssningsjämförelse med 1000 Hz och med bra lurar. Då framträder distorsionen tydligt.

JM

I lyssningstest kalibrera ljudstyrkan på relevanta frekvenser till samma upplevda ljudstyrka som tex 1000 Hz kan en upplevd rak tonkurva skapas. Hänsyn till isophonkurvors frekvensberoende ljudnivå måste till. Tids och tålamods krävande. Enklare än att stoppa in en mikrofon invid trumhinnan. Trumhinnan är extremt smärtkänslig och skör. Försök inte peta in en mikrofon.

JM

Att "stoppa in en mikrofon i örat" är verkligen inte så enkelt som det låter oavsett smärtkänsigheten.
Den kavitet och "resonanspipa" som hörselgången bildar störs lätt. En1/8 tums mick, 3,175mm i diameter,(finns det mindre kalibrerade mic:ar?) är ju gigantisk i detta sammanhang....som en eländig vaxpropp
Därför används probe, helt enkelt ett plast- eller stålrör, som ljudledning och som är ansluten till mikrofonen utanför ytterörat/öronmusslan. Då kan man komma ner i ca 1mm diameter. Dock det "kostar" och stora avvikelser i frekvensgång som måste kompenseras. En bra mic är plötsligt en riktigt dålig mick trots att röret kanske bara är ca 5cm långt.
Till saken hör ju också att individers hörselgångar är lika olika som deras fingeravtryck.

[distad]

Jag är nog ett unikum då jag gillar många olika högtalare och det finns säkerligen flera av dem som har högtalardistorsion.

[JM]

Nu går det relativt enkelt att korrigera kurvan med gammaldags lyssningsjämförelse med 1000 Hz och med bra lurar. Då framträder distorsionen tydligt.

JM

I lyssningstest kalibrera ljudstyrkan på relevanta frekvenser till samma upplevda ljudstyrka som tex 1000 Hz kan en upplevd rak tonkurva skapas. Hänsyn till isophonkurvors frekvensberoende ljudnivå måste till. Tids och tålamods krävande. Enklare än att stoppa in en mikrofon invid trumhinnan. Trumhinnan är extremt smärtkänslig och skör. Försök inte peta in en mikrofon.

JM

Att "stoppa in en mikrofon i örat" är verkligen inte så enkelt som det låter oavsett smärtkänsigheten.
Den kavitet och "resonanspipa" som hörselgången bildar störs lätt. En1/8 tums mick, 3,175mm i diameter,(finns det mindre kalibrerade mic:ar?) är ju gigantisk i detta sammanhang....som en eländig vaxpropp
Därför används probe, helt enkelt ett plast- eller stålrör, som ljudledning och som är ansluten till mikrofonen utanför ytterörat/öronmusslan. Då kan man komma ner i ca 1mm diameter. Dock det "kostar" och stora avvikelser i frekvensgång som måste kompenseras. En bra mic är plötsligt en riktigt dålig mick trots att röret kanske bara är ca 5cm långt.
Till saken hör ju också att individers hörselgångar är lika olika som deras fingeravtryck.

Griesinger har på sin hemsida flera exempel på hur ljudmätning vid örat kan ske och hur olika tonkurvorna är i praktiken. +/- 10 dB
http://www.davidgriesinger.com/ välj PP - Individual headphone Equalization at the eardrum

Avhandling Finland i ämnet: http://lib.tkk.fi/Dipl/2008/urn012834.pdf

JM

[I-or]

Ja, Griesinger gör-det-själv-tillverkade just en sådan probmikrofon som jansch beskriver ovan och mätte frekvensgången vid sina egna trumhinnor redan 1980. Att detta var obehagligt tror jag att de flesta förstår. Det finns dock elegantare mätmetoder att ta till än denna ganska brutala lösning, men detta är ett helt ämne i sig. Griesinger nämner minst +/- 10 dB, men frekvensgången varierar snarare +/- 20 dB vid trumhinnan för olika individer sett i smalband, vilket jag har tagit upp åtskilliga gånger i andra trådar.

Hiipakkas avhandling är en del av ett examensarbete som jag blev upplyst om av utvecklingsingenjörer på Nokia redan 2008 när den publicerades eftersom arbetet betalades av just Nokia. Som examensarbete betraktat håller denna en ovanligt hög nivå, men handlar om helt andra saker än Griesingers presentation. Detta gäller huvudsakligen experimentell modellering av hörselgången och hur den modellerade frekvensgången vid trumhinnan ser ut när hörselgångens öppning sätts igen av en in-ear-hörlur.

[JM]

Hur i praktiken skall rak tonkurva erhållas vid lyssning på med lurar?
Anatomin gör att rekommenderade lurar bara är ok för den som rekommenderar? I synnerhet som du menar att variationen är +/- 20 dB.
Eller testa alla lurar som finns o hoppas ngn är ok?

JM

[I-or]

I smalband handlar det om ca +/- 20 dB i skillnad ERP-DRP mellan olika individer, huvudsakligen beroende på var resonanserna i hörselgången hamnar. Som tur är så uppfattar vi det inte riktigt så eftersom smalbandiga avvikelser kan vara svåra att detektera och dessutom förvillas vi av att musiklyssning i hörlurar helt enkelt alltid låter totalfel i ett återgivningsperspektiv även om frekvensgången är under kontroll.

Värre är dock de bredbandiga effekter man får p.g.a. individberoende för hörselgångens volym, som uppgår till ca 6 dB för ca 2-20 kHz för in-ear-hörlurar.
Kvinnor får generellt betydligt mer diskant än män eftersom de har mindre hörselgångar. Detta alltså utöver en hejdlöst felaktig generell frekvensgång som beror på att man sätter igen hörselgången och därmed totalt ändrar de akustiska förutsättningarna.

En lösning för att reducera de individberoende skillnaderna är att utnyttja drivers med låg akustisk impedans, d.v.s. låg massa och stor area eftersom de via hygglig impedansanpassning leder till en utjämning här. Over-ear-hörlurar är ett bra exempel på detta. In-ear-hörlurar är motsatsen i detta sammanhang och fungerar som brutala bestar med konstant volymflödesgenerering oavsett akustisk last. Resultatet blir förstås katastrof frekvensgångsmässigt för olika individer och det är med denna bakgrund ganska underhållande att läsa vad diverse ljudrecensenter skriver i sina alla annat än kunniga artiklar om in-ears. Man recenserar glatt musikåtergivning i kaskader av litterära termer med frekvensgångsavvikelser om +/- 10 dB, vilka dessutom varierar minst lika mycket till för olika individer.

Det går dock som tur är att ekvalisera alla former av hörlurar till en subjektivt konstant frekvensgång.

[JM]

I smalband handlar det om ca +/- 20 dB i skillnad ERP-DRP mellan olika individer, huvudsakligen beroende på var resonanserna i hörselgången hamnar. Som tur är så uppfattar vi det inte riktigt så eftersom smalbandiga avvikelser kan vara svåra att detektera och dessutom förvillas vi av att musiklyssning i hörlurar helt enkelt alltid låter totalfel i ett återgivningsperspektiv även om frekvensgången är under kontroll.

Värre är dock de bredbandiga effekter man får p.g.a. individberoende för hörselgångens volym, som uppgår till ca 6 dB för ca 2-20 kHz för in-ear-hörlurar.
Kvinnor får generellt betydligt mer diskant än män eftersom de har mindre hörselgångar. Detta alltså utöver en hejdlöst felaktig generell frekvensgång som beror på att man sätter igen hörselgången och därmed totalt ändrar de akustiska förutsättningarna.

En lösning för att reducera de individberoende skillnaderna är att utnyttja drivers med låg akustisk impedans, d.v.s. låg massa och stor area eftersom de via hygglig impedansanpassning leder till en utjämning här. Over-ear-hörlurar är ett bra exempel på detta. In-ear-hörlurar är motsatsen i detta sammanhang och fungerar som brutala bestar med konstant volymflödesgenerering oavsett akustisk last. Resultatet blir förstås katastrof frekvensgångsmässigt för olika individer och det är med denna bakgrund ganska underhållande att läsa vad diverse ljudrecensenter skriver i sina alla annat än kunniga artiklar om in-ears. Man recenserar glatt musikåtergivning i kaskader av litterära termer med frekvensgångsavvikelser om +/- 10 dB, vilka dessutom varierar minst lika mycket till för olika individer.

Det går dock som tur är att ekvalisera alla former av hörlurar till en subjektivt konstant frekvensgång.

Individvariationen är helt avgörande för att förstå varför guldörat/mätexperten före slår en viss lur som i mina öron låter helt förskräckligt. Finner det svårt att "på fri hand "ekvalisera till rak tonkurva. Har du några tips?

JM

[DQ-20]

Jag satt vid datorn och gick över från lyssning med lågdistorderande hörlurar (Audio-Technica MSR7)...// -snip-

/ Både hörlurar och högtalare är ekvaliserade till konstant frekvensgång (i hörlursfallet en subjektiv sådan för just mina öron)....// -snip-

Detta är intressant. MSR7 är ju en av få lurar för rimliga pengar men riktigt låg distortion. Men den ser ut att behöva lite EQ. Kör du EQ i datorn eller separat? Jag funderar på hur man skulle göra en stand-alone lösning för hörlurar men det blir ju ganska dyrt om man vill köra miniDSP nanoDIGI+DAC+förstärkare. Men låg dist skulle det bli.

Undrar,

DQ-20

[I-or]

Ja, MSR7 valdes av just denna anledning. Mycket låg distorsion och hygglig frekvensgång till ett rimligt pris. Ekvaliseringen för MSR7 (som är datorlurarna) sker via dator med en global equalizer (Equalizer APO). Jag ekvaliserar mina in-ears för mobilt bruk också, men detta kräver tyvärr en speciell musikspelare (Neutron Player) eftersom inga globala lösningar existerar här.

[Morello]

Jag föreslår härmed att moderator förser Isidor med epitetet "Herr Ekvalisator".

[I-or]

Individvariationen är helt avgörande för att förstå varför guldörat/mätexperten före slår en viss lur som i mina öron låter helt förskräckligt. Finner det svårt att "på fri hand "ekvalisera till rak tonkurva. Har du några tips?

JM

En hel del av de dåliga råden beror tyvärr mest på att personerna bakom dem är hopplöst usla lyssnare, men från ca 2 kHz och uppåt gör dessutom individuella öronvariationer stor skillnad.

Ja, det är jobbigt att gå igenom subjektiv hörlursekvalisering och man balanserar hela tiden på gränsen till audiofili nervosa, men det finns i dagsläget tyvärr inget alternativ utan omfattande mätningar. Man kan dock försöka leta upp HATS-mätningar på nätet för sina hörlurar och jämföra dessa med Harmans target curve (som stämmer sådär) och sedan utgå ifrån en ekvalisering för denna skillnad. Själv har jag dock gjort detta helt och hållet "the hard way" från grunden (omväxlande hörlurs/högtalarlyssning kombinerat med ett bra ljudminne för referensinspelningarna).