However, there are remarkable perceptual differences between halls having the same objective measures.
Engaging concert hall acoustics is made up of temporal envelope preserving reflections.
The Journal of the Acoustical Society of America 129, EL223 (2011); https://doi.org/10.1121/1.3579145
Tapio Lokkia), Jukka Pätynen, Sakari Tervo, Samuel Siltanen, and Lauri Savioja, 2011
Viktigt att klart skilja ut psykologiska variabler från mätbara fysiskaliska variabler för att korrekt förstå hur vi hör i olika rum.
Slutsatser från vissa studier i konsertsalar kan extrapoleras till det lilla rummet med beaktande av att det är samma hjärna som lyssnar. Stimuli och kontexten måste vara relevanta.
Återigen en mycket bra artikel av Lokkia där han visar på betydelsen av att precedence effekten bör vara intakt för att skapa spatial "närhet" i ljudet av musik (inte korta klickljud). Musik har längre tidsfönster under vilken precedence effekter är intakt.
Kommer reflexerna för tidigt/är för dominerande/frekvensolikt/fasolikt/felriktat minskar precedence effekten och direktljudet maskeras delvis av reflexerna. Reflexerna maskerar det enda ljudet vi identifierar - direktljudet. Minst destruktiv maskering av direktljudet sker vid ca 20 ms fördröjning av tal o gles musik. Mer kompakt musik har optimal precedens effekt vid längre fördröjning => 50 -100 ms.
Har erfarenheterna från dessa konserthalls simuleringar med högtalare någon betydelse för det upplevda ljudet i det lilla rummet?
Till viss del är det så. Hjärnans perception av fenomenen precedence och maskering är lika men utifrån olika referensramar som talar till lilla rummets nackdel. Lilla rummet har betydligt flera svåra maskerande reflexer.
Slutsatsen utifrån denna studie är som jag ser det att icke dominerande sidoreflexer (minst svagare -6 dB relativt direktljudet) o har liknande tonkurva mm med direktljudet där precedence effekten bibehålls utan dominerande maskerande reflexer ger ett spatiellt nära ljud.
Kan vi skapa detta i det lilla rummet. Sannolikt till viss del men det blir svårt.
En slutsats blir att dipoler har bättre förutsättningar än monopoler att bibehålla mer av precedence effekten och minska TED-reflexer pga laterala destruktiva av interferenser.
Missa inte att lyssna i hörlurar på Lokkis konserthalls simuleringar där många av reflextyperna påvisas.
Lokki video med liknande tema.
Video http://dx.doi.org/10.1121/1.3579145.1
-----
Lokki visar att huvudsakligen vissa laterala reflexer bidrar med något positivt i ljudupplevelsen.
https://asa.scitation.org/doi/10.1121/1.3579145#v1
Övriga reflexer minskar precedens effekten och uppfattas av hjärnan som väsensskilda ljud och maskerar direktljudet i olika grad.
Väggen bakom bör vara ca 5 m bakom högtalaren - då har reflexerna minskat med ca 30 dB och är ohörbara.
https://www.sciencedirect.com/science/a ... 5508001561
Eller väggnära som Peter S, föreslår med beaktande av baslyftet och att ingen spatial precedenseffekt skapas från bakvägen. Sannolikt skapas i ett vanligt litet lyssningsrum för starka o för tidiga reflexer från ffa sidoväggar och till viss del tak. Dessa för tidiga och för starka reflexer upplevs som ett annat ljud än direktljudet och maskerar direktljudet till viss del. Endast partiell precedenseffakt skapas.
Ljudtrycket hos de laterala reflexerna kan dämpas med absorbanter men skapar frekvensolika reflexer. Frekvensolikheten och tidsproblemet kvarstår. Reflexerna upplevs delvis som ett separat ljud och maskerar dierktljudet till viss del. Endast partiell precedenseffakt skapas.
Dvs vanligen sämre direktljud i litet rum pga maskerande reflexer än i ett stort rum.
...
Intressant artikel map undre hörbara gränser för reflexer.
The data presented here can be used, for many applications, to form a “rule of thumb” that states that early reflections will be inaudible when less than 21 dB below the direct sound at 3 ms, and less than 30 dB below the direct sound at 15-30 ms. Listeners are 5-8 dB less sensitive to speech compared to tone burst stimuli. A small amount of reverberation added to anechoic speech stimuli (reverberant-direct ratio of –20 dB) increases thresholds by up to 10 dB. As found previously in [3], reflections are more audible when they originate from directions other than the direct sound. Across all stimuli types and conditions, the lowest thresholds corresponded to stimuli with the maximum lateral difference between the direct sound and reflection.
EARLY REFLECTION THRESHOLDS FOR VIRTUAL SOUND SOURCES
http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.23.5007&rep=rep1&type=pdf
-----
Ospecifikt buller och ljudreflexer upplevs som mer störande vid hörselnedsättning. Även lindrig hörselnedsättning ger nedsatt och ofta utebliven precedenseffekt map lokalisation och förstärkt störande maskeringseffekt.
Vid hörselnedsättning minskar den selektiva förstärkningen, normalt på max 40 dB, från de yttre hårcellerna och samtidigt ökar maskeringseffekterna av reflexer och andra ljud. Även tiden till identifiering av ett ljud förlängs markant.
Således bör högtalarna var närmare den hörselnedsatte för att minska maskeringseffekterna och öka precedence effekten. Sannolikt minskar spatiala upplevelsen men upplevda tydligheten ökar.
S Likwitz sannolikt med åldersrelaterad hörselnedsättning har noterat att högtalare nära lyssnaren ger bättre ljud. Han nämner inte att hörselnedsättningen i texten.
WATSON - Stereo Enhancement Loudspeakers http://www.linkwitzlab.com/Watson/watson.htm
Perceptual integration between target speech and target-speech reflection reduces masking for target-speech recognition in younger adults and older adults.
The age-related reduction of the ITI range for releasing speech from speech masking may be one of the causes for the speech-recognition difficulties experienced by older listeners in such adverse environments.
YingHuangQiangHuang Hearing Research Volume 244, Issues 1–2, October 2008, Pages 51-65
https://www.sciencedirect.com/science/a ... 5508001561
-----
Precedens effekten, Haas effekten, första våg effekten mfl är specialfall av hur hjärnan upplever ljudreflexer relativt direktljudet vilket varierar beroende på lyssanaren/kontexten/rummet/stimuli. Moore beskriver detta mer generellt.
Toole: Sound Reproduction: The Acoustics and Psychoacoustics of Loudspeakers and Rooms (Audio Engineering Society Presents) läs andra o tredje upplagan då de är komplementära
Barron, M. (1971). “The Subjective Effects of First Reflections in Concert Halls—The Need for Lateral Reflections,” J. Sound Vib., 15, pp. 475–494.
Moores bok, An Introduction to the Psychology of Hearing: Sixth Edition, är som jag ser det bästa introduktionen till att förklara hur vi hör i akustikens fysik. Lite svårsmält men ge Moore lite tid så skingras dimman. https://www.amazon.com/Introduction-Psy ... 9004252428
Räcker inte detta bör du läsa denna metastudie angående precedence effekten:
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4310855/
-----
Blauerts uppställning har inget med verkliga ljudreflexer att göra. Bägge ljudkällorna har samma ljudstyrka. Det är bara tiden som varierar.
I verklighetens lyssningsrum är aldrig reflexljudet lika starkt som direktljudet. Reflexljudet är alltid svagare än direktljudet.
Antag att lyssnaren och högtalarna befinner sig i var sitt hörn i en liksidig triangel med sidan 3.5 m och att ljudet i högtalarna är lika starkt och kommer utan fördröjning likt i Blauerts testuppställning i ett ekofritt rum. Lyssnaren kommer då att uppleva att ljudet kommer mittemellan högtalarna på samma sätt som i Blauerts testsituation.
Om lyssnaren förflyttar sig mer än 60 cm åt sidan, parallellt med en linje dragen mellan högtalarna och ljudet i högtalarna är oförändrat, kommer upplevda ljudet att förflytta sig till närmste högtalaren. Faktiska tidsskillnaden mellan ljudkällorna överstiger då 1 ms.
Blauerts forskning i detta exempel visar:
1. Lyssningspositionen vid lyssnande på stereohögtlare är ytterst begränsad. Dvs sweetspot är bara ca +/- 60 cm i detta fall.
2. Stereoupplevelsen av ljud är vanligen inte skapad av tidsvariationer utan av ljudtrycksskillnader i högtalarna.
Många upplever att sweetspot är större och detta är korrekt för icke transienta och icke prominenta ljud. Precedence effekten gäller inte för diffusa ljud. (Litorvski el al 1999)
----
Reflexers maskering av direktljudet är den bakomliggande variabeln till hur spatiala komponenten av ljud upplevs i rum. Inga reflexer typ i ekofrittrum ger ingen spatial upplevelse. Precedens effekten, Haas effekten, första vågfronten mm är bara specialfall av upplevd maskering och upplevd aktivt undertryckande av reflexer.
Maskeringen sker på flera ställen i hjärnan. Hos individer vid vissa kroniska sjukdomar (viss schitzofreni/autism) och vid skadad hörsel är maskeringen mer framträdande och störande dvs precedence effekten är sänkt. Maskering sker i innerörat via yttre hårcellerna, i hjärnstammen, i frontalloberna mfl ställen.
Maskeringen har två sidor - en ljudoptimerande sida och en ljudförstörande sida. I hjärnan dominerar den första och i små rum dominerar den senare.
Tyvärr har många audiofiler redan skadad hörsel (bla hyperakusi - ökad känslighet för vissa frekvenser med normalt audiogram, fokala ljudkänslighetsdippar typ hör inte de högsta frekvenserna mm) och maskeringen blir aldrig optimal.
I verklighetens rum är maskeringen av direktljudet flytande från dominerande till mindre dominerande. I vanliga rum sker alltid olika grader av maskering. Konsten är att kunna minimera ljudförstörande maskering i varje enskilt rum och framhäva ljudförbättrande maskering för optimal spatial upplevelse.
Läs Barrons originalartikel. Den har sina begränsningar men är som jag ser det genialisk i sin uppställning.
Vore kul om någon hittar begränsningarna/felaktigher i uppställningen. Begränsningarna gör att figuren borde se ut på ett annat sätt.
Image shift kan grovt förklaras med det område där maskeringen är klart ljudförstörande.
https://www.researchgate.net/publicatio ... eflections
Barron tar upp hur detta kan sammanfattas i nedanstående figur:
- Skärmklipp 2019-09-26 19.47.56.png (1.08 MiB) Visad 4880 gånger
-----
I princip ger alla reflexer maskering lite olika varifrån de kommer och hur.
Alla reflexer av tal o gles musik starkare -6 dB och inom 10 ms o bortom 50 ms har ljudförstörande effekt på direktljudet i varierande grad enligt Barron.
Mer kompakt och diffus musik utan tydliga upplevda luckor i musiken ger mindre framträdande maskering och ekoeffekter senare i tiden.
I princip bör endast laterala reflexer kring 20 ms finnas ett optimalt lyssningsrum. Blir ganska stort rum.
-----
Maskering finns även av direktljudet i sig på andra sätt än av reflexer. Mest framträdande är lågfrekvent ljud med hög ljudstyrka. Högre frekvenser i närområdet blir ohörbara.
Jag brukar ibland ta bort basen för att höra nyanser som annars inte är hörbara.
Tidigare i mitt liv var jag basmissbrukare. Gamla skivor nu uppspelade utan alltför mycket bas har nu exponerat helt nya detaljer.
På samma sätt kan SPL sänkning av selektiva frekvenser högre upp i frekvensbandet (med EQ) lyfta fram detaljer som annars är maskerade av frekvenser med relativt hög ljudstyrka. Se bild.
Inget jag gör permanent men kan vid speciella tillfällen vara intressant att ta fram annars dold information.
Observera att perceptuella maskeringen både sker ffa över men även under maskeringens frekvens och att maskeringen är ljudnivåberoende.
Kryddar du med volymratten får du med ökande SPL ökande upplevd frekvensmaskering.
Således en form av SPL relaterad psykologiskt upplevd distorsion ej mätbar i fysikdimensionen.
i) I ett rum med vanliga stereolådhögtalare lyssnar person A och B i samma lyssningsplats på samma musik. Ljudet/fysiken/stimuli är identisk.
Person A hör musiken som optimal map lokalisation, stereobreddning, klarhet, närhet mm.
Person B hör musiken som svårbedömd och suboptimal map lokalisation, stereobreddning, klarhet, närhet mm.
Upprepas lyssningstestet i ett ekofritt rum upplever både A och B ljudet lika map lokalisation, stereobreddning, klarhet, närhet mm.
Person A har normal hörsel medans person B har normalt lätt åldersförändrat hörande.
Neurofysiologiskt saknar B något som A har. A kan aktivt inom ms sannolikt redan i hjärnstammen identifiera reflexerna som relaterade till direktljudet. Neuropsykologiskt kan B inte aktivt positivt undertrycka reflexljudet från direktljudet på samma sätt som normalhörande A kan. Reflexerna maskerar direktljudet när B lyssnar dvs ger ett förvrängt hörande.
ii) Reflexerna kan även i ett litet vanligt lyssningsrum negativt maskera stora delar av identiskt uppmätt direktljud som i exemplet ovan även hos en normalhörande om de är relativt starka, har avvikande frekvenskurva, eller kommer vid fel tidpunkt. Ljudet upplevs som förvrängt.
Reflexerna skapar i de två senarierna en temporal maskering av direktljudet dvs en förvrängning av hörandet.
Således två exempel på psykologiskt upplevd distorsion.
- Skärmklipp 2019-09-21 10.04.57.png (96.53 KiB) Visad 4880 gånger
....
Våra öron är mycket lika shimpansens. Även våra förfäder levde i träden utan tak men med viss inte helt ofarlig vistelse på marken (golv) likt andra däggdjur. Lokki et at har visat att även takreflexen maskerar direktljudet negativt se tidigare referens i denna tråd.
Min personliga skattade rangordning av olika reflexers betydelse på negativ spatial upplevelse vilka når lyssningspositionen men en tonkurva liknade direktljudets efter ca 20 ms blir - väggreflex bakom fronthögtalarna - väggreflex bakom lyssningspositionen - takreflex - latral reflex - golvreflex.
Vid MBL demostrationen på senaste mässan i Stockholm kom väggreflexerna ca 20 ms till en bra lyssningsposition. Takreflexen dämpades av taket och högtalarnas utformning men kom för tidigt. Vi var många som gillade ljudet enligt tidigare tråd här på faktiskt.io.
----
- 20190923_071659.jpeg (736.68 KiB) Visad 4880 gånger
Moore
I!!! CTD-ICLD kurva +-1 ms 15 dB.png
I!!! CTD-ICLD kurva +-1 ms 15 dB.png (107.68 KiB) Visad 135 gånger
https://arxiv.org/pdf/1907.11425.pdf
Results show that intensity methods achieve a slightly lower localization uncertainty for a listener positionedexactly in the center of the sweet spot. As soon as the listener moves away from that position, the situation reverses, withtime-intensity methods achieving a lower localization uncertainty
Stereolyssnande i ett av hörnen i en liksidig triangel på tex 3 m, dvs i sweetspot, ger minsta osäkerhets lokalisation med intensitets metoden. Tidslokalisations metoden verkar vara bättre utanför sweetspot. Men redan vid 60 cm förflyttning utanför sweetspot upphör stereo-illusionen när ljudet förflyttas till närmaste högtalare. Att lyssna utanför +/- 60 cm är inte att rekommendera. Detta gäller inte under 80 Hz eller för rumsresonanser.
Moore - Psychology of hearing. uppl 6 - s 270.
- I!!! CTD-ICLD kurva +-1 ms 15 dB.png (107.68 KiB) Visad 4880 gånger
Franssen effekten:
När du hör omätbart ljud och samtidigt inte hör mätbart ljud.
There are two speakers to the left and right of the listener. Each is about 1 meter in distance from the listener, at approximately 45° angles.
The Franssen effect is obtained with two loudspeakers in a room. If a sine tone is abruptly turned on at the left loudspeaker, then slowly faded off while the right loudspeaker is slowly faded on, a listener will judge that the tone continues to come from the left loudspeaker, even though the left loudspeaker is not sounding at all.
https://asa.scitation.org/doi/10.1121/1.2026485
Inside a room (auditorium) there are two loudspeakers at different positions. At the beginning of the presentation, loudspeaker 1 emits a sinusoidal signal with a steep attacking slope. Subsequently the power of this loudspeaker remains constant. The listeners can localize this loudspeaker easily. During the stationary part of the envelope the signal is very smoothly faded over from loudspeaker 1 to loudspeaker 2. Although loudspeaker 2 emits all the sound at the end, the listener's auditory events remain at the position of loudspeaker 1. This mislocalization remains, even if the test supervisor plugs off the cables of loudspeaker 1 demonstratively.
https://en.wikipedia.org/wiki/Franssen_effect'
Häromdagen fick jag en annan effekt demonstrerad för mig. Den hade ett namn som jag inte kommer ihåg. Det var en ton på 1200Hz (ganska viktigt) som startade omedelbart i ena kanalen, men som dämpades helt med en ramp under de första 500 millisekuderna. I den andra kanalen rampade det upp under samma 500 ms till full volym. Därefter fortsatte tonen enbart i den andra kanalen. När man lyssnade på ljudet var det helt övertygande att det kom ljud från båda högtalarna även efter 500 ms. Man blir ganska häpen när demonstratören drar ur sladden på den första högtalaren och det fortfarande låter från mitten.
Svante
viewtopic.php?f=9&t=4533&p=78356&hilit=franssen#p78356
Även andra ryggradsljud uppvisar samma effekt. Sannolikt evolutionellt viktig effekt att kunna bibehålla initial lokalisationen på plötsligt ljud i en kontext med andra efterföljande frekvensmässigt lika ljud. Franssen effekten fungerar inte i ett ekofritt rum eller med avvikande frekvenser från ljudkällorna.
Således påvisar precedence effekten över tiden upplevd låsbar lokalisation av plötsligt ljud och att precedence effekten under denna tid maskerar andra ljud så länge det finns reflexer och bägge ljudkällorna har samma frekvens.
Detta specialfall av precedence effekten påvisar tydligt hur avgörande reflexernas är för ljudperceptionen med avseende på frekvens i relation till direktljudet.
----------
Summationslokalisation sker redan i hjärnstammen ffa i nedre fyrhögsplattorna genom hämning ej utsläckning av kontralaterala örats aktionspotentialer. Sannolikt exat lokalisering av ljudkällan mha av nyansering av synapssvaret i nedre collikeln genom stimmulering från örat närmast ljudkällan och hämning från andra örat. Precedenseffekten initieras här.
Speech intelligibility är mer beroende av högre hjärnfunktioner likt Franzen effekten.
Functional role of the human inferior colliculus in binaural hearing a b Ruth Y. Litovsky.
Summing localization occurs when two or more coherent sound waves arrive within a limited time interval and only one sound sensation is perceived. If the time variations are smaller than 1 ms, the time and level variations of all sound sources contribute to the direction of the perceived sound. The resulting auditory event is called a phantom source.
Summing localization is the basis of stereophony.
https://en.wikipedia.org/wiki/Summing_localization
The precedence effect appears if the subsequent wave fronts arrive between 2 ms and about 50 ms later than the first wave front. This range is signal dependent. For speech the precedence effect disappears for delays above 50 ms, but for music the precedence effect can also appear for delays of some 100 ms.[8]
https://en.wikipedia.org/wiki/Precedence_effect
Observera att det absolut avgörande här att särskilja på vad som är upplevt direktljud och vad som är fysikaliskt direktljud.
Upplevt direktljud sampals med ca 1 ms intervall. Klickljud med ca 2 ms intervall upplevs som två ljud. Ljud 2 upplevs som eko.Tal upplevs som ekon med ca 50 ms fördröjning. Komplex musik upplevs som ekon över ca 200 ms.
Vid lyssning på stereoljud under optimala förhållanden sker i fysikalisk mening lyssning på 2 mätbara direktljudkällor med multipla associerade mätbara reflexer.
Vid lyssning på stereoljud under optimala förhållanden sker i neuropsykologisk mening lyssning på ett upplevt ljud. Detta enda ljud är en integration fysikens två direktljud samt alla mätbara reflexer till ett enda upplevt ljud.
I neurofysiologisk mening sker en integration av fysikens alla ovannämnda ljud i hjärnstammen (bägge inferiora colliculi) till ett neurofysiologiskt mätbart svar. Detta svar skickas via bägge hörselcentra i temporalloberna till frontalloberna där det sker en medvetenhet/kognitiv reaktion. Allt detta är mätbart med fMRI/PET/fNIRS/med flera andra metoder.
https://bhsl.waisman.wisc.edu/wp-conten ... search.pdf
Således kommer vi inom en inte för avlägsen framtid kunna objektivt mäta hur bra vi upplever tex högtalare i absoluta tal och inte som nu med psykologiska tests relativa tal.
Den mest lovande neurofysiologiska metoden för stunden bygger likt fMRI på att i realtid mäta syreförbrukningen i små relevanta områden i hjärnan mha av ljus - Functional near-infrared spectroscopy (fNIRS)
Metoden kräver inte fMRIs multimiljon apparater. I princip kan LTS göra objektiva neurofysiologiska mätningar, utan komplicerade psykologiska uppställningar, för att objektivt avgöra i realtid viken tex förstärkare är bäst. Apparater går idag att köpa från bla Japan. Men det behövs bla betydande neuroanatomiska/neurofysiologiska kunskaper för att realisera mätningarna.
Frestande tanke att några miljoner i fickan, några FNIRS-apparater och med mina neurofysiologiska/neuroanatomiska kunskaper sätta upp en objektiv mätstation av hifi-apparater.
https://handwiki.org/wiki/Biology:Funct ... ectroscopy
Glöm subjektiva dubbel blindstudier. Går ej att göra kontrollerat utan att undvika systematisk bias om du inte har massor med pengar och tid.
1 Objektiva distorsionsmätningar över hela hörbara frekvensområdet vid olika ljudnivåer samt uppmätta tonkurvor är enklare och har stort värde.
Personligen menar jag att distorsionsmätningarna är helt avgörande efter levt med lågdistorderande Quad-dipoler i många år.
Det är för mig helt omöjligt att gå till baka att åter lyssna på högtalare med högre distorsion vid normala lyssningsnivåer.
- Ljudet hos högtalare med mer distorsion än jag är van vid upplevs som beslöjat och viktiga detaljer i musiken saknas.
2 Därefter är ljudspridningsmönstret i rummet den näst viktigaste variabeln. Här spelar dipolen i en helt annan division än lådhögtalaren. Här duger simpel analys av skattade tider, frekvensfördelning och ljudstyrka för olika reflexers ankomst till lyssningspositionen. Uppmätta "rumskurvor" (typ Toole) i lyssningspositionen har här inget värde pga hörseln registrerar inte reflexerna typ en mikrofon.
- Ljudet utan adekvata reflexer upplevs som artificiellt och utan spatiala komponenter.
3 Med dessa två variabler underkontroll kan subjektiva icke dubbel blindlyssningar med PEQ fixad rak tonkurva hos direktljudet i en lyssningsposition vara av värde.
Tidigare var jag för mycket fixerad vid raka tonkurvor, djup bas och högtalaren förmåga att återge höga ljudnivåer utan större distorsion. Viktningen av dessa variabler har visat sig vara en kraftig felbedömning. I åratal har jag pga bristande kunskap om vad som är viktigt vid lyssnandet på högtalare missat viktiga detaljer i musiken.
- Det är en njutning att plocka fram en äldre CD/LP och upptäcka nyanser i musiken jag missat i årtionden.
Således finner jag objektiva distorsionsfaktorn uppmätt över hela hörbara frekvensområdet vid olika ljudnivåer vara den enskilt viktigaste variabeln för utvärdering av högtalare.
JM
"
det stämmer väl med egna erfarenheter.