Pinging JM m fl

Generell diskussion om hifi och områden runt hifi.

Moderator: Redaktörer

Användarvisningsbild
Thomas_A
Mätdoktorn
 
Inlägg: 7328
Blev medlem: 2003-06-14
Ort: Uppsala

Pinging JM m fl

Inläggav Thomas_A » 2022-01-11 11:41

Är i en diskussion på ASR angående ljudnivå och skador på hörseln. Den specifika frågan rör om skadorna kan relateras till att spela basfrekvenser. Även om hörselns känslighet för bas är lägre än för högre frekvenser så påstår några att det finns väldigt få studier för att höga basnivåer skulle vara mildare för hörseln avseende skador än för högre frekvenser (ex 3-4 kHz).

Vad finns det för litteratur publicerat? Jag hittade en studie där frivilliga försökspersoner utsattes för 120 dBSPL (80 dBA) 30 Hz statisk signal under 90s, och där man kunde mäta vissa effekter men inga evidens för skador. Med tanke på att musiksignaler är dynamiska och har en generellt fallande spektral fördelning så undrar jag vad som finns publicerat.

https://royalsocietypublishing.org/doi/ ... sos.140166
Marantz NR1506, Rotel RB971 Mk2, Cambridge Azur 640C, Panasonic Blue-Ray, Apple-TV, Panasonic P65VT60, NG8, NG8B/LFE, NG8 surround, Linn Axis/Moerch UP4/Shure V15Vx/SAS JICO, Muffsy RIAA.

JM
 
Inlägg: 4830
Blev medlem: 2011-08-13

Re: Pinging JM m fl

Inläggav JM » 2022-01-11 13:34

Nasa gjorde en hel del studier inför månfärderna. Saturnus V raketen skapade upp till 220 dB vid start. Frekvensfördelningen finns i nedanstående artikel. Måste gräva lite i dåtiden.
https://ntrs.nasa.gov/api/citations/196 ... 012477.pdf
Publicera ASR länken.

JM
Neuroscientist. Emotional Beauty is in the Ear of the Listener. "Kill your darlings" => scientific evolution.

jansch
 
Inlägg: 3689
Blev medlem: 2009-05-01

Re: Pinging JM m fl

Inläggav jansch » 2022-01-11 14:21

JM skrev:Nasa gjorde en hel del studier inför månfärderna. Saturnus V raketen skapade upp till 220 dB vid start. Frekvensfördelningen finns i nedanstående artikel. Måste gräva lite i dåtiden.
https://ntrs.nasa.gov/api/citations/196 ... 012477.pdf

JM


Det där är lite kul!
Vid 191dB(SPL) är det dynamiska trycket +/- 1atmosfär (peak to peak) och "peakar" alltså vid 194dB. Vi kan ju inte skapa mer än vaccum och därför anses 191dB(SPL) vara max möjligt ljudtryck.

För att skapa 220dB måste "ljudsignalen" vara enormt asymmetrisk d v s mellan ungefär +20 atmosfärs tryck och - 1 atmosfärs tryck.
Frågan är då om man kan kalla det för ljud eller om det är en tryckvåg/chockvåg.

Användarvisningsbild
pLudio
 
Inlägg: 2399
Blev medlem: 2003-06-17
Ort: Stockholm

Re: Pinging JM m fl

Inläggav pLudio » 2022-01-11 15:14

JM skrev:Nasa gjorde en hel del studier inför månfärderna. Saturnus V raketen skapade upp till 220 dB vid start. Frekvensfördelningen finns i nedanstående artikel. Måste gräva lite i dåtiden.
https://ntrs.nasa.gov/api/citations/196 ... 012477.pdf

Var hittar du 220 dB?
Caveat auditor. If bass was "faster" it would be "treble."

Användarvisningsbild
I-or
Herr Ekvalisator
 
Inlägg: 6255
Blev medlem: 2020-08-30

Re: Pinging JM m fl

Inläggav I-or » 2022-01-11 15:59

Det blir alltid lite märkligt när man diskuterar ljudtrycksnivåer utan att ange var dessa har mätts upp. Nära, eller t.o.m. i, källan kan förstås ljudtrycken bli enorma vid kraftiga tryckfluktuationer.
Även på insidan av högtalarlådor (vilket kan ses som i källan) kan ljudtrycken bli ganska imponerande höga.

NASA gör akustiska tester för sina rymdfarkoster med ljudtrycksnivåer om ca 160 dB med speciella kvävedrivna horn: https://en.wikipedia.org/wiki/Space_Power_Facility.


Vad gäller trådens egentliga ämne har det fastslagits i mängder av rapporter att hörselskador härrörande från höga ljudtrycksnivåer yttrar sig nästan enbart för höga frekvenser (speciellt runt 3-4 kHz, där den akustiska förstärkningen är som högst). Detta beror på hur basilarmembranet är utformat med den lågfrekvenskänsliga delen längst in, där amplituderna för hårcellerna (stereocilier) blir lägre och därmed risken för skador mindre: http://www.cochlea.eu/en/cochlea/function.

Vid hörselskador överbelastas dessa hårceller så att de neurokemiska processerna slutar att fungera korrekt och håren kan i extrema fall t.o.m. böjas så mycket att de går av.

Det är ingen slump att den gräns som används för att avgöra om ljudtrycksnivåer är skadliga är satt i dBA, vilket gör att man tillåter mycket höga ovägda ljudtrycksnivåer vid låga frekvenser. Denna metodik för att avgöra risken för hörselskador är mycket väl inarbetad sedan lång tid tillbaka och är i stort sett helt vattentät, varför det kan anses vara bevisat att höga ljudtrycksnivåer vid låga frekvenser inte leder till hörselskador.

Däremot kan man naturligtvis erhålla hörselnedsättningar/-skador av andra skäl (sjukdom, ålder m.m.) även för låga frekvenser.
Teknisk konsult inom akustik och audioteknik

Användarvisningsbild
petersteindl
Der Eiermann
 
Inlägg: 39779
Blev medlem: 2007-04-17
Ort: Härnösand

Re: Pinging JM m fl

Inläggav petersteindl » 2022-01-11 16:08

I vågekvationen förekommer densitet som variabel. Tryckförändring är proportionellt mot densitetsförändring. Är mediet luft, så är det luftens densitet.

Vid statiskt atmosfärstryck så kan man räkna på densitetsvariation hos luften då en överlagrad ljudvåg appliceras. Finns då ingen luftmolekyl kvar i ett område i en volym så har vacuum i det området uppnåtts. De luftmolekyler som då har trängts undan i området för vacuum finns då istället någon annanstans i volymen.

Densitetsskillnaden kan beskrivas som tryckförändring. Om man skyfflar en mängd luftmolekyler från flera olika ställen i volymen till området så blir densiteten på luft där större än det statiska atmosfärstrycket och likaså inträffar detta om man inuti volymen skulle ha en högtrycksbehållare med komprimerad luft eller annan gas och öppnar en ventil. Då sker en tryckutjämning mellan områdena genom att gas strömmar i en och endast en riktning och densiteten ökar i området i volymen till över statiska atmosfärstrycket i just det området.

Nu är jag ingen expert på raketmotorer men nånting gör ju att raketen flyttar på sig. Mängden bränsle i behållarna minskar explosionsartat och någon form av molekyler slussas in i området och eftersom raketen förflyttar sig med viss hastighet så bör gasen från behållarna i princip få ett konstant flöde åt ett och samma håll d v s det är inte en ljudvågrörelse i gängse mening. Det blir som att fylla på luft i däcken. Det sker genom ett konstant luftflöde i en riktning.

Bakom en raket bör det rimligtvis skapas ett rejält övertryck för att raketen skall kunna röra på sig, ungefär som en champagnekork kanske man kan likna det. Hög densitet av gas i flaskan. Plopp och korken flyger iväg och passar man sig inte, så även champagnen, och tryckutjämning sker mellan flaskvolymen och rummet utanför flaskan.

I öronen finns skyddsmekanismer som inträder vid stora tryckförändringar vid trumhinnan, d v s mellan dess baksida och framsida. De har viss tidskonstant och funkar vid lägre frekvens.

Att skyffla luftmolekyler från en plats till en annan och således öka den statiska densiteten sker med konstant luftflöde åt ett håll och går mot att höja en DC-komponent. Det är ett förlopp med mycket låga frekvens och en kvarts våglängd därav. Men ett sådant system har för länge sedan övergått från att vara linjärt till att bli högst olinjärt. Då funkar varken Laplace eller Fouriertransform från tidsdomän till frekvensdomän.

Till saken, öronen och hörseln har en tryckutjämningsfunktion med inbyggd tidskonstant vilket medför att funktionen funkar sämre mot högre frekvens.

Hur det ter sig i praktiken med ljudvågor vid låga frekvenser har jag inte studerat.

Men om man ser på ett fält med vete som har vuxit upp till full storlek och det blåser, så böjer sig dessa med vinden. Blåser det för starkt så knäcks stråna. Går förloppet för fort så knäcks de också. Är förloppet långsamt så hinner de böja sig. Kanske fungerar håren i hårcellerna likartat? Hårcellerna finns i en vätska och vågen blir då snarast som sjögräs i vatten. Tippar att det är svårare att knäcka sjögräs under vattenytan. Här kommer nog elastisk deformation in kontra plastisk deformation kontra knäckning med brottyta.

Lite funderingar i ämnet. Ser att I-or han emellan med ett inlägg.

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.

Användarvisningsbild
pLudio
 
Inlägg: 2399
Blev medlem: 2003-06-17
Ort: Stockholm

Re: Pinging JM m fl

Inläggav pLudio » 2022-01-11 16:10

I-or skrev:NASA gör akustiska tester för sina rymdfarkoster med ljudtrycksnivåer om ca 160 dB med speciella kvävedrivna horn: https://en.wikipedia.org/wiki/Space_Power_Facility.

Reverberant Acoustic Test Facility kallar jag subbas. https://ntrs.nasa.gov/api/citations/201 ... 009932.pdf
Caveat auditor. If bass was "faster" it would be "treble."

Användarvisningsbild
Thomas_A
Mätdoktorn
 
Inlägg: 7328
Blev medlem: 2003-06-14
Ort: Uppsala

Re: Pinging JM m fl

Inläggav Thomas_A » 2022-01-11 16:14

I-or skrev:Det blir alltid lite märkligt när man diskuterar ljudtrycksnivåer utan att ange var dessa har mätts upp. Nära, eller t.o.m. i, källan kan förstås ljudtrycken bli enorma vid kraftiga tryckfluktuationer.
Även på insidan av högtalarlådor (vilket kan ses som i källan) kan ljudtrycken bli ganska imponerande höga.

NASA gör akustiska tester för sina rymdfarkoster med ljudtrycksnivåer om ca 160 dB med speciella kvävedrivna horn: https://en.wikipedia.org/wiki/Space_Power_Facility.


Vad gäller trådens egentliga ämne har det fastslagits i mängder av rapporter att hörselskador härrörande från höga ljudtrycksnivåer yttrar sig nästan enbart för höga frekvenser (speciellt runt 3-4 kHz, där den akustiska förstärkningen är som högst). Detta beror på hur basilarmembranet är utformat med den lågfrekvenskänsliga delen längst in, där amplituderna för hårcellerna (stereocilier) blir lägre och därmed risken för skador mindre: http://www.cochlea.eu/en/cochlea/function.

Vid hörselskador överbelastas dessa hårceller så att de neurokemiska processerna slutar att fungera korrekt och håren kan i extrema fall t.o.m. böjas så mycket att de går av.

Det är ingen slump att den gräns som används för att avgöra om ljudtrycksnivåer är skadliga är satt i dBA, vilket gör att man tillåter mycket höga ovägda ljudtrycksnivåer vid låga frekvenser. Denna metodik för att avgöra risken för hörselskador är mycket väl inarbetad sedan lång tid tillbaka och är i stort sett helt vattentät, varför det kan anses vara bevisat att höga ljudtrycksnivåer vid låga frekvenser inte leder till hörselskador.

Däremot kan man naturligtvis erhålla hörselnedsättningar/-skador av andra skäl (sjukdom, ålder m.m.) även för låga frekvenser.



Hur har man dokumenterat att hörselskadorna härrör från höga frekvenser och uteslutit att de kommer från låga frekvenser, rent experimentellt? Gärna referenser. Jag förstår fysiologin och dBA relationen, men var är den faktiska datan från fältstudier - och finns den överhuvudtaget?
Marantz NR1506, Rotel RB971 Mk2, Cambridge Azur 640C, Panasonic Blue-Ray, Apple-TV, Panasonic P65VT60, NG8, NG8B/LFE, NG8 surround, Linn Axis/Moerch UP4/Shure V15Vx/SAS JICO, Muffsy RIAA.

Användarvisningsbild
pLudio
 
Inlägg: 2399
Blev medlem: 2003-06-17
Ort: Stockholm

Re: Pinging JM m fl

Inläggav pLudio » 2022-01-11 16:18

petersteindl skrev:Nu är jag ingen expert på raketmotorer men nånting gör ju att raketen flyttar på sig.

Men du kan bli!
https://www.goodreads.com/book/show/677285.Ignition_#
https://library.sciencemadness.org/libr ... nition.pdf
Caveat auditor. If bass was "faster" it would be "treble."

Användarvisningsbild
Belker
 
Inlägg: 5352
Blev medlem: 2003-07-16
Ort: Hill St. Pct

Re: Pinging JM m fl

Inläggav Belker » 2022-01-11 16:56

JM skrev:Nasa gjorde en hel del studier inför månfärderna. Saturnus V raketen skapade upp till 220 dB vid start. Frekvensfördelningen finns i nedanstående artikel. Måste gräva lite i dåtiden.
https://ntrs.nasa.gov/api/citations/196 ... 012477.pdf
Publicera ASR länken.

JM

Vatten används för att mildra effekten av höga ljudtryck, som kan förstöra instrument mm.
https://en.wikipedia.org/wiki/Sound_suppression_system

Användarvisningsbild
petersteindl
Der Eiermann
 
Inlägg: 39779
Blev medlem: 2007-04-17
Ort: Härnösand

Re: Pinging JM m fl

Inläggav petersteindl » 2022-01-11 16:58

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.

Användarvisningsbild
I-or
Herr Ekvalisator
 
Inlägg: 6255
Blev medlem: 2020-08-30

Re: Pinging JM m fl

Inläggav I-or » 2022-01-11 17:24

Thomas_A skrev:
Hur har man dokumenterat att hörselskadorna härrör från höga frekvenser och uteslutit att de kommer från låga frekvenser, rent experimentellt? Gärna referenser. Jag förstår fysiologin och dBA relationen, men var är den faktiska datan från fältstudier - och finns den överhuvudtaget?


Om man har en hörselnedsättning vid t.ex. 4 kHz är det förstås ganska otroligt att denna har uppkommit vid excitering med 20 Hz utan att man har erhållit en skada där också. Så pass knepiga/olinjära system handlar det inte om.

Fältstudierna står att finna i ett halvsekel med hundratals utvärderingar av frekvensspektra för ljudtrycksnivåer och korrelation med hörselskador. Få frågor överhuvudtaget är så genomarbetade som denna eftersom det oftast handlar om arbetsskador. Detta är helt enkelt inte direkt raketvetenskap (sällsynt passande uttryck med tanke på diskussionen ovan), korrelationen är fastställd och det finns en fysikaliskt/medicinskt väletablerad förklaring.

Det finns för övrigt resultat som visar hur skadebilden ser ut från en del djurförsök för den som orkar leta (vilket jag inte gör).
Teknisk konsult inom akustik och audioteknik

Användarvisningsbild
petersteindl
Der Eiermann
 
Inlägg: 39779
Blev medlem: 2007-04-17
Ort: Härnösand

Re: Pinging JM m fl

Inläggav petersteindl » 2022-01-11 18:08

I-or skrev:
Thomas_A skrev:
Hur har man dokumenterat att hörselskadorna härrör från höga frekvenser och uteslutit att de kommer från låga frekvenser, rent experimentellt? Gärna referenser. Jag förstår fysiologin och dBA relationen, men var är den faktiska datan från fältstudier - och finns den överhuvudtaget?


Om man har en hörselnedsättning vid t.ex. 4 kHz är det förstås ganska otroligt att denna har uppkommit vid excitering med 20 Hz utan att man har erhållit en skada där också. Så pass knepiga/olinjära system handlar det inte om.

Fältstudierna står att finna i ett halvsekel med hundratals utvärderingar av frekvensspektra för ljudtrycksnivåer och korrelation med hörselskador. Få frågor överhuvudtaget är så genomarbetade som denna eftersom det oftast handlar om arbetsskador. Detta är helt enkelt inte direkt raketvetenskap (sällsynt passande uttryck med tanke på diskussionen ovan), korrelationen är fastställd och det finns en fysikaliskt/medicinskt väletablerad förklaring.

Det finns för övrigt resultat som visar hur skadebilden ser ut från en del djurförsök för den som orkar leta (vilket jag inte gör).


Fast, har man fått en skada vid 4 kHz så skulle man kunna ta 2 olika fall.

1.) Ett ljud med mycket starkt ljudtryck vid 4 kHz har exciterat trumhinnorna som resulterat i permanent hörselskada, eller försvagat håren något med kortare livslängd som följd.

2.) Låt säga att detta ljud enligt punkt 1 även hade innehållit en något starkare frekvenskomponent vid 20 Hz.
2a.) Hade den permanenta skadan i så fall blivit ännu värre?
2b.) Hade den permanenta skadan i så fall blivit lindrigare eller kanske inte ens uppstått eftersom 20 Hz frekvensen i så fall gjort att det blivit elastisk deformation på håren i stället för plastisk deformation eller avbrott?

Det lilla jag för en massa år sedan läst att det faktiskt kan vara som punkt i 2b.

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.

Användarvisningsbild
Thomas_A
Mätdoktorn
 
Inlägg: 7328
Blev medlem: 2003-06-14
Ort: Uppsala

Re: Pinging JM m fl

Inläggav Thomas_A » 2022-01-11 18:21

petersteindl skrev:
I-or skrev:
Thomas_A skrev:
Hur har man dokumenterat att hörselskadorna härrör från höga frekvenser och uteslutit att de kommer från låga frekvenser, rent experimentellt? Gärna referenser. Jag förstår fysiologin och dBA relationen, men var är den faktiska datan från fältstudier - och finns den överhuvudtaget?


Om man har en hörselnedsättning vid t.ex. 4 kHz är det förstås ganska otroligt att denna har uppkommit vid excitering med 20 Hz utan att man har erhållit en skada där också. Så pass knepiga/olinjära system handlar det inte om.

Fältstudierna står att finna i ett halvsekel med hundratals utvärderingar av frekvensspektra för ljudtrycksnivåer och korrelation med hörselskador. Få frågor överhuvudtaget är så genomarbetade som denna eftersom det oftast handlar om arbetsskador. Detta är helt enkelt inte direkt raketvetenskap (sällsynt passande uttryck med tanke på diskussionen ovan), korrelationen är fastställd och det finns en fysikaliskt/medicinskt väletablerad förklaring.

Det finns för övrigt resultat som visar hur skadebilden ser ut från en del djurförsök för den som orkar leta (vilket jag inte gör).


Fast, har man fått en skada vid 4 kHz så skulle man kunna ta 2 olika fall.

1.) Ett ljud med mycket starkt ljudtryck vid 4 kHz har exciterat trumhinnorna som resulterat i permanent hörselskada, eller försvagat håren något med kortare livslängd som följd.

2.) Låt säga att detta ljud enligt punkt 1 även hade innehållit en något starkare frekvenskomponent vid 20 Hz.
2a.) Hade den permanenta skadan i så fall blivit ännu värre?
2b.) Hade den permanenta skadan i så fall blivit lindrigare eller kanske inte ens uppstått eftersom 20 Hz frekvensen i så fall gjort att det blivit elastisk deformation på håren i stället för plastisk deformation eller avbrott?

Det lilla jag för en massa år sedan läst att det faktiskt kan vara som punkt i 2b.

MvH
Peter


Frågan är om de relevanta hörselhåren ens påverkas av starkt lågfrekvent ljud givet att hörselskador vanligen drabbar vid 2-6 kHz. Det kanske är fysikaliskt omöjligt?
Marantz NR1506, Rotel RB971 Mk2, Cambridge Azur 640C, Panasonic Blue-Ray, Apple-TV, Panasonic P65VT60, NG8, NG8B/LFE, NG8 surround, Linn Axis/Moerch UP4/Shure V15Vx/SAS JICO, Muffsy RIAA.

Användarvisningsbild
petersteindl
Der Eiermann
 
Inlägg: 39779
Blev medlem: 2007-04-17
Ort: Härnösand

Re: Pinging JM m fl

Inläggav petersteindl » 2022-01-11 18:46

Thomas_A skrev:
petersteindl skrev:
I-or skrev:
Om man har en hörselnedsättning vid t.ex. 4 kHz är det förstås ganska otroligt att denna har uppkommit vid excitering med 20 Hz utan att man har erhållit en skada där också. Så pass knepiga/olinjära system handlar det inte om.

Fältstudierna står att finna i ett halvsekel med hundratals utvärderingar av frekvensspektra för ljudtrycksnivåer och korrelation med hörselskador. Få frågor överhuvudtaget är så genomarbetade som denna eftersom det oftast handlar om arbetsskador. Detta är helt enkelt inte direkt raketvetenskap (sällsynt passande uttryck med tanke på diskussionen ovan), korrelationen är fastställd och det finns en fysikaliskt/medicinskt väletablerad förklaring.

Det finns för övrigt resultat som visar hur skadebilden ser ut från en del djurförsök för den som orkar leta (vilket jag inte gör).


Fast, har man fått en skada vid 4 kHz så skulle man kunna ta 2 olika fall.

1.) Ett ljud med mycket starkt ljudtryck vid 4 kHz har exciterat trumhinnorna som resulterat i permanent hörselskada, eller försvagat håren något med kortare livslängd som följd.

2.) Låt säga att detta ljud enligt punkt 1 även hade innehållit en något starkare frekvenskomponent vid 20 Hz.
2a.) Hade den permanenta skadan i så fall blivit ännu värre?
2b.) Hade den permanenta skadan i så fall blivit lindrigare eller kanske inte ens uppstått eftersom 20 Hz frekvensen i så fall gjort att det blivit elastisk deformation på håren i stället för plastisk deformation eller avbrott?

Det lilla jag för en massa år sedan läst att det faktiskt kan vara som punkt i 2b.

MvH
Peter


Frågan är om de relevanta hörselhåren ens påverkas av starkt lågfrekvent ljud givet att hörselskador vanligen drabbar vid 2-6 kHz. Det kanske är fysikaliskt omöjligt?


Fysikaliskt omöjligt tror jag inte det är. Själva böjningen av trådarna sker från ett ursprungsläge till ett maxläge. Om 20 Hz finns med och medför att håren redan långsamt börjat röra på sig innan 4 kHz kommer, så har nog mycket vunnits.
Detta kan faktiskt vara en anledning till att håren för basen ligger sist och högst upp i cochlea medans håren för höga frekvenser ligger närmare ovala fönstret. Basen måste således alltid passera diskantens hårceller.
förenklad bild.jpg
förenklad bild.jpg (293.87 KiB) Visad 1203 gånger

Det får duga som förenklad principskiss i tidsdomän.

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.

Användarvisningsbild
I-or
Herr Ekvalisator
 
Inlägg: 6255
Blev medlem: 2020-08-30

Re: Pinging JM m fl

Inläggav I-or » 2022-01-11 19:03

Tja, man kan alltid spekulera, men detta är en alltför långsökt förklaring för att den ska bli en del av de regelverk som endast föreskriver Leq om maximalt 85 dBA (i vissa sammanhang 80 dBA av s.k. försiktighetsskäl).

För övrigt har den förklaringsmodell som du beskriver en väldigt låg sannolikhet om man ser den ur ett rent hållfasthetsperspektiv. Vid utmattningsskador tittar man på spänningsamplituder och antal lastväxlingar och eftersom 4 kHz medför 200 ggr fler lastväxlingar per tidsenhet än 20 Hz, så måste spänningsamplituderna vid 20 Hz vara enormt mycket större än vid 4 kHz för att detta ska ha någon praktisk betydelse. Nu är så inte fallet eftersom basilarmembranet är avstämt på ett sådant sätt att 20 Hz-komponenten av signalen ger en mycket låg excitering där 4 kHz-hårcellerna är placerade.

Tittar man på det hela lite mer noggrant med hållfasthetsglasögonen på, vilket man naturligtvis alltid ska göra, inser man att man måste närma sig smärtgränsen vid excitering vid 20 Hz för att kunna påverka en hörselskada vid 4 kHz. Detta beror på att den mekaniska mobiliteten (vilken vanligtvis brukar användas för att bedöma risken för utmattningsskador vid böjspänningar) ungefärligen motsvarar hörselkänslighetskurvorna som i sin tur ligger ca 40 dB lägre vid 4 kHz än 20 kHz för ljudtrycksnivåer runt skadegränsen 85 dBA (Leq).

Detta medför naturligtvis att skadan i det hypotetiska fallet istället uppkommer i 20 Hz-området, vilket man heller inte kan notera vid fältstudier eftersom ljudtrycksnivåerna naturligtvis inte närmar sig smärtgränsen (ingen stannar någon längre tid med oskyddade öron när det handlar om ljudtrycksnivåer runt 140 dB vid 20 Hz).

Det är således strukturdynamiskt omöjligt att man skulle kunna skapa eller förvärra en hörselskada vid 4 kHz med 20 Hz-excitering utan att långt tidigare göra försökspersonen totaldöv runt 20 Hz.

Hela diskussionen liknar den som alltid uppkommer när man tittar på s.k. akustiska vapen för att hantera upploppsituationer och liknande. Slutsatsen där är att det går att inkapacitera folk med ljud, men i princip inte förrän man har vållat dem omfattande hörselskador. 8O
Teknisk konsult inom akustik och audioteknik

jansch
 
Inlägg: 3689
Blev medlem: 2009-05-01

Re: Pinging JM m fl

Inläggav jansch » 2022-01-11 19:19

Vi tål ju rejält med "lågfrekvent ljud"/tryckvåg t.ex när vi sväljer, tryckutjämnar, stänger bildörrar osv.
Utan att veta.... men det vore ju inte direkt omöjligt att vi skulle kunna skapa +2 atm när vi sväljer eller tryckutjämnar med svullen örontrumpet.

Användarvisningsbild
idea
 
Inlägg: 772
Blev medlem: 2010-12-14
Ort: Gbg

Re: Pinging JM m fl

Inläggav idea » 2022-01-11 19:32

För att förstå hur lågfrekvent buller på verkar innerörat så behöver man titta på hur ljudvågorna exciterar basilarmembranet. Ljudet leds in i innerörat från mellanörebenen (hammaren- städet-stigbygeln) via ovala fönstret. Innerörat är en spiralformad "gång" där basilarmembranet är uppspänt i mitten längs hela gången. Ljudet forplantar sig som en vandringsvåg på basilarmebranet från ovala fönstret till basilarmembranets spets. Basilarmembranet fungerar i princip som en frekvensanalysator där de högsta frekvenserna analyseras vid ovala fönstret och lägsta vid spetsen. De låga frekvenserna måste då "passera" början på basilarmembranet för att vandra ut och nå sitt maximum nära spetsen. Därmed kan en låg frekvens påverka högfrekvenskänsligheten. Vad gäller hörselnedsättningar så finns ju (av etiska skäl) inga studier som tittat på vilka ljud som ger vilka skador utan all forskning har tittat på personers hörsel och sedan försökt uppskatta vad för ljudexponering de utsatts för fram till undersökningstillfället.
Forskningen tog fart under andra världskriget när många blev hörselskadade av vapen och maskinbuller och fortsatte framförallt under 60-70-talet när hörselskador och andra arbetsmiljöfrågor började uppmärksammas i industrin.
Från detta har man kommit fram till att enstaka impulsljud över 140 dB SPL riskerar att ge hörselskador och att kontinuerligt buller över 85 dBA vid tillräckligt lång exponering (8 timmar/dag 5 dagar i veckan under tillräckligt många år) ger hörselskador. Nu finns ingen säker exakt gräns utan det finns känsliga individer som redan vid 75 dBA riskerar hörselskador därför skall man enligt svenska arbetsmiljönormer vidta åtgärder för att komma ner under 80 dBA. Sedan är det också så att om man minskar exponeringstiden så kan man öka bullernivån. 88 dBA i 4 timmar motsvarar 85 dBA i 8 osv upp tills dess man halverat ner tiden till 5 minuter kontinuerlig exponering sedan tar tar impulskriteriet vid. A-vägningskurvan motsvarar örats känslighet vid låga nivåer och är det filter som bäst korrelerat till hörselskador trots att ljudnivån måste vara hög för att påverka hörseln. Men å andra sidan så är det örats förmåga att höra svaga ljud som påverkas när man blir hörselskadad (förutom tinnitus som är ett annat kapitel). Intressant är också att det var först när man började mäta hörseln vid 6 kHz som man verkligen fångade upp begynnande bullerskador. Innan hade man bara mätt oktaverna 0.25, 0.5, 1, 2, 4 och 8 kHz och missat varför många upplevde hörselproblem men inte uppvisade någon nämnvärt nedsatt hörsel. Så i princip oavsett hur bullerexponeringsspektrat sett ut så är det runt 6 kHz man tappar hörsel. Finns många teorier om detta men den mest accepterade är den jag nämnt ovan en annan att det i huvudsak är impulsbuller som orsakar hörselskador, tex snickare har mer hörselskador än förväntat, och att det kontinuerliga inte är lika problematiskt. Nu är det 30 år sedan jag jobbade som Teknisk Audiolog så en del har nog hänt sedan dess men vad jag följt med inom fältet så stämmer det jag skrivit fortfarande (arbetsmiljö, buller och vibrationer har jag dock hållt på med till o från sedan dess).
Idea what a great ID

Användarvisningsbild
I-or
Herr Ekvalisator
 
Inlägg: 6255
Blev medlem: 2020-08-30

Re: Pinging JM m fl

Inläggav I-or » 2022-01-11 21:41

Att en lägre frekvens även i mindre grad påverkar högre frekvenser beror förstås endast på att Q-värdena för resonanserna i basilarmembranet är ändliga. Påverkan på vibrationshastigheten vid 4 kHz från excitationsfrekvensen 20 Hz blir i hållfasthetsmässiga termer låg för alla någorlunda rimliga ljudtryck och om man dessutom tar hänsyn till det låga antalet lastväxlingar handlar det om försumbara effekter.
Teknisk konsult inom akustik och audioteknik


Återgå till Generellt om hifi


Vilka är online

Användare som besöker denna kategori: Inga registrerade användare och 23 gäster