Holistiskt ljudenergi tänk relativt mikrofon akustik tänk.

Generell diskussion om hifi och områden runt hifi.

Moderator: Redaktörer

JM
 
Inlägg: 5147
Blev medlem: 2011-08-13

Holistiskt ljudenergi tänk relativt mikrofon akustik tänk.

Inläggav JM » 2020-11-02 09:33

Kan förståelsen av ljudutbredningen i små rum öka med ett tydligare fokus på hela ljudets energiutbredning i rummet över tiden?
Kan uppdelningen vandrande ljud kontra stationärt ljud öka förståelsen var högtalarna och även lyssningspositionen skall placeras i rummet?

JM
Annihilerar antimateria. Beauty is in the Brain of the Listener. We are standing on the shoulders of giants.
"Kill your Darlings" => Scientific Progress.

Användarvisningsbild
Nattlorden
Pumpkin/Redaktör
 
Inlägg: 58293
Blev medlem: 2003-10-28
Ort: Grå Hamnarna

Re: Holistiskt ljudenergi tänk relativt mikrofon akustik tän

Inläggav Nattlorden » 2020-11-02 09:41

Stationärt ljud är en dålig term, hitta en bättre.
It's all fun and games until Darth Vader comes.

JM
 
Inlägg: 5147
Blev medlem: 2011-08-13

Re: Holistiskt ljudenergi tänk relativt mikrofon akustik tän

Inläggav JM » 2020-11-02 09:53

Nattlorden skrev:Stationärt ljud är en dålig term, hitta en bättre.

Över tiden är ljudet från en stående våg stationärt i rummet. Ljudet är stationärt lokaliserat i volymen. Energin varierar i det stationära ljudet i hela volymen. Ingen mätbar riktning finns hos ljudet över tiden. "Ljudet" hos en stående våg i rummet har ingen resultant vektor i varje given punkt i volymen.
Den stående vågen bygger upp ett gardientfält i rummet vilket är viktigt att förhålla sig till vid placering av lyssningspositionen och högtalarna.
Ljudet från en stående våg upplevs som stationärt då ingen riktning kan detekteras vid lyssnandet. Ljudintensiteten varierar i volymen men vandrar ej.
Således finns stationärt ljud mätmässigt med mikrofon och upplevelsemässigt.
https://en.wikipedia.org/wiki/Standing_wave

JM
Annihilerar antimateria. Beauty is in the Brain of the Listener. We are standing on the shoulders of giants.
"Kill your Darlings" => Scientific Progress.

Användarvisningsbild
Nattlorden
Pumpkin/Redaktör
 
Inlägg: 58293
Blev medlem: 2003-10-28
Ort: Grå Hamnarna

Re: Holistiskt ljudenergi tänk relativt mikrofon akustik tän

Inläggav Nattlorden » 2020-11-02 13:25

JM skrev:
Nattlorden skrev:Stationärt ljud är en dålig term, hitta en bättre.

Över tiden är ljudet från en stående våg stationärt i rummet. Ljudet är stationärt lokaliserat i volymen. Energin varierar i det stationära ljudet i hela volymen. Ingen mätbar riktning finns hos ljudet över tiden. "Ljudet" hos en stående våg i rummet har ingen resultant vektor i varje given punkt i volymen.
Den stående vågen bygger upp ett gardientfält i rummet vilket är viktigt att förhålla sig till vid placering av lyssningspositionen och högtalarna.
Ljudet från en stående våg upplevs som stationärt då ingen riktning kan detekteras vid lyssnandet. Ljudintensiteten varierar i volymen men vandrar ej.
Således finns stationärt ljud mätmässigt med mikrofon och upplevelsemässigt.
https://en.wikipedia.org/wiki/Standing_wave


Ljudet är den energin som mikrofonen "stjäl". Eller ditt öra. Ljud blir det dessutom inte utan en svängning och en svängning kan aldrig vara stationär över 0Hz - vilket tveksamt kan betraktas som ett ljud.

Som sagt - kalla det för något annat - det blir bättre och väsentligt mindre löjeväckande.
It's all fun and games until Darth Vader comes.

Användarvisningsbild
I-or
Herr Ekvalisator
 
Inlägg: 7903
Blev medlem: 2020-08-30

Re: Holistiskt ljudenergi tänk relativt mikrofon akustik tän

Inläggav I-or » 2020-11-02 14:05

Man bör inte snubbla omkring på det här sättet när det gäller de akustiska storheterna. Tryck är en skalär storhet och ljudtrycket är det enda som våra sensorer, trumhinnorna, förmår att reagera på. Ljudtryckets variationer i tid och frekvens är är vad som bestämmer vår upplevelse av ljud.

Ljudintensitet (ljudtryck gånger partikelhastighet) är en matematisk hjälpstorhet som inte har någon inverkan på vad vi hör.
Teknisk konsult inom akustik och audioteknik

jansch
 
Inlägg: 4047
Blev medlem: 2009-05-01

Re: Holistiskt ljudenergi tänk relativt mikrofon akustik tän

Inläggav jansch » 2020-11-02 14:27

Förstår inte riktigt hur du menar.....

Så fort du inte lägre endast har direktljud kommer "stationära" noder och bukar att byggas upp i rummet oavsett frekvens*. Detta genom superponering av direktljud samt alla reflexer från avgränsningsytor.

Detta kan enklast demonstreras genom att spela sinustoner och sakta gå runt i rummet, eller vid högre toner bara vrida/vicka på huvudet. Man hör då tydligt bukar/noder.
Orkar man inte koppla in någon sinusgenerator räcker det att trycka igång inbrottslarmet eller brandlarmet.

Detta är också ett ypperligt bevis på hur viktig första vågfront är för riktingsbestämmande. Att lokalisera ett brandlarm är inte lätt......

* När våglängden är väsentligt mindre än rumsmåtten kommer ljudfältet att övergå från "frifält" (inkl reflektioner från avgränsningsytor) till "pressure field".
D v s i princip samma dynamiska tryck oavsett position i rummet.
(Vet inte om man skall översätta pressure field med "tryckfält"......tryckkammarfält kanske....låter konstigt....)

Användarvisningsbild
idea
 
Inlägg: 845
Blev medlem: 2010-12-14
Ort: Gbg

Re: Holistiskt ljudenergi tänk relativt mikrofon akustik tän

Inläggav idea » 2020-11-02 14:49

I-or skrev:Man bör inte snubbla omkring på det här sättet när det gäller de akustiska storheterna. Tryck är en skalär storhet och ljudtrycket är det enda som våra sensorer, trumhinnorna, förmår att reagera på. Ljudtryckets variationer i tid och frekvens är är vad som bestämmer vår upplevelse av ljud.

Ljudintensitet (ljudtryck gånger partikelhastighet) är en matematisk hjälpstorhet som inte har någon inverkan på vad vi hör.


Är det verkligen så? Hur skall vi då kunna förklara riktningshörandet och HRTFer om vi bara skall använda skalära storheter och utesluta vektorstorheter? Dessutom blir rumsakustik svårbegriplig utan vektorstorheter eftersom ljudutbredning i ett rum är en vektorstorhet.
Idea what a great ID

Användarvisningsbild
I-or
Herr Ekvalisator
 
Inlägg: 7903
Blev medlem: 2020-08-30

Re: Holistiskt ljudenergi tänk relativt mikrofon akustik tän

Inläggav I-or » 2020-11-02 15:00

idea skrev:
I-or skrev:Man bör inte snubbla omkring på det här sättet när det gäller de akustiska storheterna. Tryck är en skalär storhet och ljudtrycket är det enda som våra sensorer, trumhinnorna, förmår att reagera på. Ljudtryckets variationer i tid och frekvens är är vad som bestämmer vår upplevelse av ljud.

Ljudintensitet (ljudtryck gånger partikelhastighet) är en matematisk hjälpstorhet som inte har någon inverkan på vad vi hör.


Är det verkligen så? Hur skall vi då kunna förklara riktningshörandet och HRTFer om vi bara skall använda skalära storheter och utesluta vektorstorheter? Dessutom blir rumsakustik svårbegriplig utan vektorstorheter eftersom ljudutbredning i ett rum är en vektorstorhet.


Vad visar en HRTF om inte just överföringsfunktionens variationer (amplitud och fas) med frekvensen? För trumhinnornas del har detta ingenting med någon vektoriell storhet att göra eftersom de (naturligtvis) är rent tryckkänsliga element. Att hörseln sedan har en signalbehandlingsförmåga som tolkar ljudtryckvariationerna (tid och frekvens) till att innehålla rumsinformation är en helt annan sak.
Teknisk konsult inom akustik och audioteknik

Användarvisningsbild
I-or
Herr Ekvalisator
 
Inlägg: 7903
Blev medlem: 2020-08-30

Re: Holistiskt ljudenergi tänk relativt mikrofon akustik tän

Inläggav I-or » 2020-11-02 15:19

jansch skrev:* När våglängden är väsentligt mindre än rumsmåtten kommer ljudfältet att övergå från "frifält" (inkl reflektioner från avgränsningsytor) till "pressure field".
D v s i princip samma dynamiska tryck oavsett position i rummet.
(Vet inte om man skall översätta pressure field med "tryckfält"......tryckkammarfält kanske....låter konstigt....)


Du menade nog att skriva "när våglängden är väsentligt större än rumsmåtten" här.
Teknisk konsult inom akustik och audioteknik

JM
 
Inlägg: 5147
Blev medlem: 2011-08-13

Re: Holistiskt ljudenergi tänk relativt mikrofon akustik tän

Inläggav JM » 2020-11-02 16:00

I-or skrev:Man bör inte snubbla omkring på det här sättet när det gäller de akustiska storheterna. Tryck är en skalär storhet och ljudtrycket är det enda som våra sensorer, trumhinnorna, förmår att reagera på. Ljudtryckets variationer i tid och frekvens är är vad som bestämmer vår upplevelse av ljud.

Ljudintensitet (ljudtryck gånger partikelhastighet) är en matematisk hjälpstorhet som inte har någon inverkan på vad vi hör.

Visst är trumhinnorna tryckkänsliga och inte känsliga för partikelrörelser.
Jag menar att energitänkandet kan vara användbart map ffa stående vågor i rummet men även vid vandrande vågor.
Är reflexernas vandrande vågor dominerande över direktljudets energi innehåll blir det hörbara ljudet suboptimalt. Bäst är att med naturlig dämpning ljudet genom reflexernas vandrande vågor avverkar ett avstånd lateralt på ca 7 m, vid lyssningsposition ca 3 m från stereohögtalare, innan de når lyssningspositionen. (Alla andra reflexer är absorberade och ohörbara. Energin från dessa är noll.) Då har energiinnehållet minskat lagom mycket och ljudtrycket bör vara drygt 6 dB lägre än direktljudet. Frekvensmässigt bör den vandrande vågen likna direktljudet ca 20 ms tidigare.
Vid stående vågor kan det vara smart att sätta subbasarna i tryckmax lokalisationer, typ hörnen, för att minska energikravet till högtalare/förstärkare för ett givet tryck värde i lyssningspositionen. Minskat energibehöv och minskad distorsionen.
Lyssningsposition invid väggen motsatt fronthögtalarna är inte ovanligt. Dvs lyssningspositionen befinner sig i ett energimax, här lika med ett tryckmax dvs ett partikelrörelse minimum, för alla frekvenser där basen kommer upplevelsemässigt kommer att dominera. Utmaningen är hitta en lyssningsposition där tonkurvan är rak. Sannolikt minst 1/4 vägglängd från närmaste vägg vid en subas i varje hörn.

JM
Annihilerar antimateria. Beauty is in the Brain of the Listener. We are standing on the shoulders of giants.
"Kill your Darlings" => Scientific Progress.

Användarvisningsbild
E
 
Inlägg: 22602
Blev medlem: 2005-05-02
Ort: <hist.> ä. vikt

Re: Holistiskt ljudenergi tänk relativt mikrofon akustik tän

Inläggav E » 2020-11-02 16:02

Jag har ett holistiskt bindestreck-tänk.

Mvh E*
Faktiskt.io – ingenting obekvämt!

jansch
 
Inlägg: 4047
Blev medlem: 2009-05-01

Re: Holistiskt ljudenergi tänk relativt mikrofon akustik tän

Inläggav jansch » 2020-11-02 16:12

I-or skrev:
jansch skrev:* När våglängden är väsentligt mindre än rumsmåtten kommer ljudfältet att övergå från "frifält" (inkl reflektioner från avgränsningsytor) till "pressure field".
D v s i princip samma dynamiska tryck oavsett position i rummet.
(Vet inte om man skall översätta pressure field med "tryckfält"......tryckkammarfält kanske....låter konstigt....)


Du menade nog att skriva "när våglängden är väsentligt större än rumsmåtten" här.


Javisst..... fort och fel ...... Hade en kissnödig hund som inte ville vänta...

jansch
 
Inlägg: 4047
Blev medlem: 2009-05-01

Re: Holistiskt ljudenergi tänk relativt mikrofon akustik tän

Inläggav jansch » 2020-11-02 16:48

I-or skrev:
idea skrev:
I-or skrev:Man bör inte snubbla omkring på det här sättet när det gäller de akustiska storheterna. Tryck är en skalär storhet och ljudtrycket är det enda som våra sensorer, trumhinnorna, förmår att reagera på. Ljudtryckets variationer i tid och frekvens är är vad som bestämmer vår upplevelse av ljud.

Ljudintensitet (ljudtryck gånger partikelhastighet) är en matematisk hjälpstorhet som inte har någon inverkan på vad vi hör.


Är det verkligen så? Hur skall vi då kunna förklara riktningshörandet och HRTFer om vi bara skall använda skalära storheter och utesluta vektorstorheter? Dessutom blir rumsakustik svårbegriplig utan vektorstorheter eftersom ljudutbredning i ett rum är en vektorstorhet.


Vad visar en HRTF om inte just överföringsfunktionens variationer (amplitud och fas) med frekvensen? För trumhinnornas del har detta ingenting med någon vektoriell storhet att göra eftersom de (naturligtvis) är rent tryckkänsliga element. Att hörseln sedan har en signalbehandlingsförmåga som tolkar ljudtryckvariationerna (tid och frekvens) till att innehålla rumsinformation är en helt annan sak.


Diskussionen blir lite konstig....
Vad ingår i hörseln? (öppen fråga)

- ingår allt, från trumhinnorna till hörselsinnet? Eller...
- ingår allt, från ytteröronen till hörselsinnet. Eller.....
- ingår allt, från människokroppen till hörselsinnet. Eller....
- ingår allt, från människokroppen till alla sinnen...

Personligen tycker jag nog att vi reagerar på ljudintensitet (alltså vektor) men väl framme (eller på väg i hörselgångarna) vid trumhinnorna är det ljudtryck dvs skalärt

Användarvisningsbild
I-or
Herr Ekvalisator
 
Inlägg: 7903
Blev medlem: 2020-08-30

Re: Holistiskt ljudenergi tänk relativt mikrofon akustik tän

Inläggav I-or » 2020-11-02 18:27

jansch skrev:
I-or skrev:
idea skrev:
Är det verkligen så? Hur skall vi då kunna förklara riktningshörandet och HRTFer om vi bara skall använda skalära storheter och utesluta vektorstorheter? Dessutom blir rumsakustik svårbegriplig utan vektorstorheter eftersom ljudutbredning i ett rum är en vektorstorhet.


Vad visar en HRTF om inte just överföringsfunktionens variationer (amplitud och fas) med frekvensen? För trumhinnornas del har detta ingenting med någon vektoriell storhet att göra eftersom de (naturligtvis) är rent tryckkänsliga element. Att hörseln sedan har en signalbehandlingsförmåga som tolkar ljudtryckvariationerna (tid och frekvens) till att innehålla rumsinformation är en helt annan sak.


Diskussionen blir lite konstig....
Vad ingår i hörseln? (öppen fråga)

- ingår allt, från trumhinnorna till hörselsinnet? Eller...
- ingår allt, från ytteröronen till hörselsinnet. Eller.....
- ingår allt, från människokroppen till hörselsinnet. Eller....
- ingår allt, från människokroppen till alla sinnen...

Personligen tycker jag nog att vi reagerar på ljudintensitet (alltså vektor) men väl framme (eller på väg i hörselgångarna) vid trumhinnorna är det ljudtryck dvs skalärt


Ja, detta kan tyckas snudda vid ett hårklyveri, men riktningen för ljudintensiteten i en viss position i rummet kan vara densamma vid t.ex. 1 kHz och 50 Hz. I det ena fallet hör vi riktning och i det andra inte. Man kan också konstruera exempel där vi via precedenseffekten upplever en annan riktning än den som ljudintensitetsvektorn borde ge upphov till.

Hörselns riktningsbestämning kommer från tidsskillnader, nivåskillnader och frekvensgångsskillnader, vilka har väldigt lite med ljudintensitet att göra. Med andra ord finns det ingen anledning att krångla till psykoakustiken med detta begrepp.

Dessutom är hela begreppet ljudintensitet ett matematiskt, teoretiskt, begrepp som är användbart vid beräkningar, men som har minimal koppling till den fysikaliska verkligheten. Inte ens ljudintensitetsprober mäter i grunden annat än ljudtryck (man räknar fram partikelhastigheten ur tryckgradienten (matematikspråk för skillnad genom avstånd) mellan två mikrofoner).
Teknisk konsult inom akustik och audioteknik

JM
 
Inlägg: 5147
Blev medlem: 2011-08-13

Re: Holistiskt ljudenergi tänk relativt mikrofon akustik tän

Inläggav JM » 2020-11-02 21:00

I-or skrev:
jansch skrev:
I-or skrev:
Vad visar en HRTF om inte just överföringsfunktionens variationer (amplitud och fas) med frekvensen? För trumhinnornas del har detta ingenting med någon vektoriell storhet att göra eftersom de (naturligtvis) är rent tryckkänsliga element. Att hörseln sedan har en signalbehandlingsförmåga som tolkar ljudtryckvariationerna (tid och frekvens) till att innehålla rumsinformation är en helt annan sak.


Diskussionen blir lite konstig....
Vad ingår i hörseln? (öppen fråga)

- ingår allt, från trumhinnorna till hörselsinnet? Eller...
- ingår allt, från ytteröronen till hörselsinnet. Eller.....
- ingår allt, från människokroppen till hörselsinnet. Eller....
- ingår allt, från människokroppen till alla sinnen...

Personligen tycker jag nog att vi reagerar på ljudintensitet (alltså vektor) men väl framme (eller på väg i hörselgångarna) vid trumhinnorna är det ljudtryck dvs skalärt


Ja, detta kan tyckas snudda vid ett hårklyveri, men riktningen för ljudintensiteten i en viss position i rummet kan vara densamma vid t.ex. 1 kHz och 50 Hz. I det ena fallet hör vi riktning och i det andra inte. Man kan också konstruera exempel där vi via precedenseffekten upplever en annan riktning än den som ljudintensitetsvektorn borde ge upphov till.

Hörselns riktningsbestämning kommer från tidsskillnader, nivåskillnader och frekvensgångsskillnader, vilka har väldigt lite med ljudintensitet att göra. Med andra ord finns det ingen anledning att krångla till psykoakustiken med detta begrepp.

Dessutom är hela begreppet ljudintensitet ett matematiskt, teoretiskt, begrepp som är användbart vid beräkningar, men som har minimal koppling till den fysikaliska verkligheten. Inte ens ljudintensitetsprober mäter i grunden annat än ljudtryck (man räknar fram partikelhastigheten ur tryckgradienten (matematikspråk för skillnad genom avstånd) mellan två mikrofoner).


Jag vill påstå att neuropsykologiskt/fysiologiskt är loikalisationen av ljud inte simpelt eller fullständigt kartlagt.
Franssen effekten är att exempel på att initial lokalisation av ljud kvarstår trots att ljudkällan förflyttas.

Franssen effekten:
När du hör omätbart ljud och samtidigt inte hör mätbart ljud.

Plötsligt högt kontinuerligt sinusoidalt direktljud från högtalare Höger ger lokalisation tydligt enligt precedence effekten och upplevda ljudlokalisationen kvarstår även när inget mätbart direktljud kommer från högtalare Höger även när allt ljud kommer från högtalare Vänster i en kontext med reflexer.

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
viewtopic.php?f=9&t=68369&p=2021443&hilit=franssen#p2021443

Även andra ryggradsljud uppvisar samma effekt. Sannolikt evolutionellt viktig effekt att kunna bibehålla initial lokalisationen av 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.

jansch
Allt som påverkar hörselupplevelserna ingår i hörsel även synen. Tex McGurk effekten.
https://www.youtube.com/watch?v=2k8fHR9jKVM

JM
Annihilerar antimateria. Beauty is in the Brain of the Listener. We are standing on the shoulders of giants.
"Kill your Darlings" => Scientific Progress.

Användarvisningsbild
idea
 
Inlägg: 845
Blev medlem: 2010-12-14
Ort: Gbg

Re: Holistiskt ljudenergi tänk relativt mikrofon akustik tän

Inläggav idea » 2020-11-02 21:21

I-or skrev:
jansch skrev:
I-or skrev:
Vad visar en HRTF om inte just överföringsfunktionens variationer (amplitud och fas) med frekvensen? För trumhinnornas del har detta ingenting med någon vektoriell storhet att göra eftersom de (naturligtvis) är rent tryckkänsliga element. Att hörseln sedan har en signalbehandlingsförmåga som tolkar ljudtryckvariationerna (tid och frekvens) till att innehålla rumsinformation är en helt annan sak.


Diskussionen blir lite konstig....
Vad ingår i hörseln? (öppen fråga)

- ingår allt, från trumhinnorna till hörselsinnet? Eller...
- ingår allt, från ytteröronen till hörselsinnet. Eller.....
- ingår allt, från människokroppen till hörselsinnet. Eller....
- ingår allt, från människokroppen till alla sinnen...

Personligen tycker jag nog att vi reagerar på ljudintensitet (alltså vektor) men väl framme (eller på väg i hörselgångarna) vid trumhinnorna är det ljudtryck dvs skalärt


Ja, detta kan tyckas snudda vid ett hårklyveri, men riktningen för ljudintensiteten i en viss position i rummet kan vara densamma vid t.ex. 1 kHz och 50 Hz. I det ena fallet hör vi riktning och i det andra inte. Man kan också konstruera exempel där vi via precedenseffekten upplever en annan riktning än den som ljudintensitetsvektorn borde ge upphov till.

Hörselns riktningsbestämning kommer från tidsskillnader, nivåskillnader och frekvensgångsskillnader, vilka har väldigt lite med ljudintensitet att göra. Med andra ord finns det ingen anledning att krångla till psykoakustiken med detta begrepp.

Dessutom är hela begreppet ljudintensitet ett matematiskt, teoretiskt, begrepp som är användbart vid beräkningar, men som har minimal koppling till den fysikaliska verkligheten. Inte ens ljudintensitetsprober mäter i grunden annat än ljudtryck (man räknar fram partikelhastigheten ur tryckgradienten (matematikspråk för skillnad genom avstånd) mellan två mikrofoner).


Det finns intensitetsprober som mäter vektorfältet även om de inte är lika vanligt förekommande som två-mikrofonprober, tex Microflown.
Men ljudlokalisation skulle inte kunna vara möjligt om inte hörseln kunde detektera vektoriellt. Sen att vardera öra inte kan uppfatta annat än ljudtryck är ju en annan historia. Det är ju detta som skiljer mikrofoner från öron - signalprocessingen som ingår i hörseln men som saknas i mikrofoner.
Idea what a great ID

Användarvisningsbild
I-or
Herr Ekvalisator
 
Inlägg: 7903
Blev medlem: 2020-08-30

Re: Holistiskt ljudenergi tänk relativt mikrofon akustik tän

Inläggav I-or » 2020-11-02 22:40

Visst, men hur räknar man då fram partikelhastighetsvektorfältet i tre dimensioner? Jo, med en kombination av dubbla mikrofoner monterade i tre mot varandra räta vinklar. Man kan fortfarande inte mäta ljudintensiteten direkt utan får gå omvägen via ljudtryck.

Anledningen till att nästan alla normala ljudintensitetsprober endast utnyttjar två mikrofoner, vilket möjliggör beräkning av partikelhastigheten i en dimension, är att man vill mäta upp ljudeffekten* (källstyrkan) från en bullerkälla. Här räcker det med att ur en tänkt sfär eller cylinder kring källan svepa eller punktmäta ljudintensiteten, vilket multiplicerat med arean motsvarar avstrålad ljudeffekt. Ur denna ljudeffekt (och riktverkan) kan man sedan beräkna ljudtrycket på olika avstånd och i olika riktningar.

Återigen, det är självklart att hörseln kan detektera riktning. Lika självklart är att denna detektering av riktning i praktiken inte har något med ljudintensitet att göra. Som jag nämnde ovan är det lätt att visa att hörselintryck och
ljudintensitet inte alls sammanfaller i många situationer.


*Alla har nog någon gång sett t.ex. en tvättmaskin, ett trädgårdsredskap eller kanske t.o.m. en industrifläkt märkt med källstyrkan i form av ljudeffektnivå i LwA. Så långt som möjligt mäter man dock av praktiska skäl diverse maskiner i efterklangsrum istället för med ljudintensitetsprober, men ibland är antingen maskinerna för stora, riktverkan viktig, eller så är maskinen redan sedan länge monterad t.ex. på taket till en byggnad och då är ljudintensitetsmätning det bästa sättet att beskriva källans egenskaper akustiskt. Den sista metoden man kan använda är direkt ljudtrycksmätning i fjärrfältet och då utgår man helt enkelt ifrån att ljudtrycksnivån motsvarar ljudintensitetsnivån eftersom man har planvågsförhållanden.
Senast redigerad av I-or 2020-11-02 23:01, redigerad totalt 2 gånger.
Teknisk konsult inom akustik och audioteknik

Användarvisningsbild
I-or
Herr Ekvalisator
 
Inlägg: 7903
Blev medlem: 2020-08-30

Re: Holistiskt ljudenergi tänk relativt mikrofon akustik tän

Inläggav I-or » 2020-11-02 22:47

JM skrev:
Jag vill påstå att neuropsykologiskt/fysiologiskt är loikalisationen av ljud inte simpelt eller fullständigt kartlagt.
...

JM


Neuropsykologiska/fysiologiska effekter, som förvisso kan vara mycket intressanta i sig, har ingenting att göra med vilka delar av insignalen som hörseln använder för riktningsbestämning.
Teknisk konsult inom akustik och audioteknik

jansch
 
Inlägg: 4047
Blev medlem: 2009-05-01

Re: Holistiskt ljudenergi tänk relativt mikrofon akustik tän

Inläggav jansch » 2020-11-02 23:07

JM skrev:
I-or skrev:
jansch skrev:
Diskussionen blir lite konstig....
Vad ingår i hörseln? (öppen fråga)

- ingår allt, från trumhinnorna till hörselsinnet? Eller...
- ingår allt, från ytteröronen till hörselsinnet. Eller.....
- ingår allt, från människokroppen till hörselsinnet. Eller....
- ingår allt, från människokroppen till alla sinnen...

Personligen tycker jag nog att vi reagerar på ljudintensitet (alltså vektor) men väl framme (eller på väg i hörselgångarna) vid trumhinnorna är det ljudtryck dvs skalärt


Ja, detta kan tyckas snudda vid ett hårklyveri, men riktningen för ljudintensiteten i en viss position i rummet kan vara densamma vid t.ex. 1 kHz och 50 Hz. I det ena fallet hör vi riktning och i det andra inte. Man kan också konstruera exempel där vi via precedenseffekten upplever en annan riktning än den som ljudintensitetsvektorn borde ge upphov till.

Hörselns riktningsbestämning kommer från tidsskillnader, nivåskillnader och frekvensgångsskillnader, vilka har väldigt lite med ljudintensitet att göra. Med andra ord finns det ingen anledning att krångla till psykoakustiken med detta begrepp.

Dessutom är hela begreppet ljudintensitet ett matematiskt, teoretiskt, begrepp som är användbart vid beräkningar, men som har minimal koppling till den fysikaliska verkligheten. Inte ens ljudintensitetsprober mäter i grunden annat än ljudtryck (man räknar fram partikelhastigheten ur tryckgradienten (matematikspråk för skillnad genom avstånd) mellan två mikrofoner).


Jag vill påstå att neuropsykologiskt/fysiologiskt är loikalisationen av ljud inte simpelt eller fullständigt kartlagt.
Franssen effekten är att exempel på att initial lokalisation av ljud kvarstår trots att ljudkällan förflyttas.

Franssen effekten:
När du hör omätbart ljud och samtidigt inte hör mätbart ljud.

Plötsligt högt kontinuerligt sinusoidalt direktljud från högtalare Höger ger lokalisation tydligt enligt precedence effekten och upplevda ljudlokalisationen kvarstår även när inget mätbart direktljud kommer från högtalare Höger även när allt ljud kommer från högtalare Vänster i en kontext med reflexer.

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
viewtopic.php?f=9&t=68369&p=2021443&hilit=franssen#p2021443

Även andra ryggradsljud uppvisar samma effekt. Sannolikt evolutionellt viktig effekt att kunna bibehålla initial lokalisationen av 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.

jansch
Allt som påverkar hörselupplevelserna ingår i hörsel även synen. Tex McGurk effekten.
https://www.youtube.com/watch?v=2k8fHR9jKVM

JM


- I-or, finns det något enklare/bättre sätt att att bestämma riktning till en ljudkälla? Visserligen är ljudintensitetsprober "bökiga" och kräver optimerat membranavstånd beroende på frekvensband men hur ska man annars kunna mäta riktning?
Intressant att jämföra hörselns förmåga/egenskaper för att detektera riktning vid vissa frekvenser och ljudintensitetsprobar.


- Ja, Franssen effekten beskrivs alltid så ...... att den är beroende av rumsreflektioner. Vid lägre frekvenser är det dock inte så i ett frifältsrum.

- Jovisst är det så att både "kropp och själ" (och andra sinnen på verkar upplevelsen) därav min "fråga" vad som ingår i hörseln. När det gäller "kropp" kan man t.ex öppna munnen i ett frifältsrum och konstatera att det inte bara ytteröronen som är "input" för ljudupplevelser.
Vidare är det ju tur att det sitter ett huvud mellan öronen som inte är symmetriskt och som dessutom rör på sig vid perception.

JM
 
Inlägg: 5147
Blev medlem: 2011-08-13

Re: Holistiskt ljudenergi tänk relativt mikrofon akustik tän

Inläggav JM » 2020-11-02 23:24

I-or skrev:
JM skrev:
Jag vill påstå att neuropsykologiskt/fysiologiskt är loikalisationen av ljud inte simpelt eller fullständigt kartlagt.
...

JM


Neuropsykologiska/fysiologiska effekter, som förvisso kan vara mycket intressanta i sig, har ingenting att göra med vilka delar av insignalen som hörseln använder för riktningsbestämning.

I hjärnstammen i/invid n collicus inferior sitter nervceller vilka på ett komplext sätt avgör ljudets riktning utifrån nervsignaler från båda öronen bla utifrån olika tidsskillnader/tonkurvor. Intressant i sammanhanget är att nervimpulsen från örat längs i från ljudkällan i horisontalplanet har en hämmande funktion. Sannolikt sker lokaliseringen på synapsnivå med input från både höger och vänster öra.
Skada selektivt i n colliculus inferior på motsatta sidan mot ljudkällan ger kraftigt nedsatt lokalisationsförmåga. Audiogrammet är normalt och lokalisationsförmågan på skadade sidan är normal. Ingen påverkan på högre kognitiva funktioner som "speech intelligibility".
https://bhsl.waisman.wisc.edu/wp-conten ... search.pdf

JM
Annihilerar antimateria. Beauty is in the Brain of the Listener. We are standing on the shoulders of giants.
"Kill your Darlings" => Scientific Progress.

Användarvisningsbild
I-or
Herr Ekvalisator
 
Inlägg: 7903
Blev medlem: 2020-08-30

Re: Holistiskt ljudenergi tänk relativt mikrofon akustik tän

Inläggav I-or » 2020-11-03 00:12

jansch skrev:- I-or, finns det något enklare/bättre sätt att att bestämma riktning till en ljudkälla? Visserligen är ljudintensitetsprober "bökiga" och kräver optimerat membranavstånd beroende på frekvensband men hur ska man annars kunna mäta riktning?
Intressant att jämföra hörselns förmåga/egenskaper för att detektera riktning vid vissa frekvenser och ljudintensitetsprobar.


Ja, att böka med ljudintensitetsprober är inte alltid så kul, speciellt eftersom de förlitar sig på pyttesmå fasskillnader och ständigt måste kalibreras (vilket man dock kan göra i fält med en enkel kalibrator).

Det enklaste är kanske det självklara alternativet att bara peka med en riktad mikrofon i olika riktningar för att se var man hittar maximum i ett givet frekvensområde, men det är ganska osäkert och förutsätter förstås en stationär signal eller repetition av signalen. Annars är det nog s.k. acoustic cameras (matrissystem med massor av mikrofoner, kanaler och datakraft) som måste till. Jag är dock rädd att ingen vill betala de priserna. Hörseln är fantastiskt bra på riktningsbestämning, speciellt under ekofria förhållanden, och det blir nog alltid komplicerat och dyrt att få till något mätmässigt som är bättre eller lika bra.
Teknisk konsult inom akustik och audioteknik

Användarvisningsbild
idea
 
Inlägg: 845
Blev medlem: 2010-12-14
Ort: Gbg

Re: Holistiskt ljudenergi tänk relativt mikrofon akustik tän

Inläggav idea » 2020-11-03 00:42

I-or skrev:Visst, men hur räknar man då fram partikelhastighetsvektorfältet i tre dimensioner? Jo, med en kombination av dubbla mikrofoner monterade i tre mot varandra räta vinklar. Man kan fortfarande inte mäta ljudintensiteten direkt utan får gå omvägen via ljudtryck.

Anledningen till att nästan alla normala ljudintensitetsprober endast utnyttjar två mikrofoner, vilket möjliggör beräkning av partikelhastigheten i en dimension, är att man vill mäta upp ljudeffekten* (källstyrkan) från en bullerkälla. Här räcker det med att ur en tänkt sfär eller cylinder kring källan svepa eller punktmäta ljudintensiteten, vilket multiplicerat med arean motsvarar avstrålad ljudeffekt. Ur denna ljudeffekt (och riktverkan) kan man sedan beräkna ljudtrycket på olika avstånd och i olika riktningar.

Återigen, det är självklart att hörseln kan detektera riktning. Lika självklart är att denna detektering av riktning i praktiken inte har något med ljudintensitet att göra. Som jag nämnde ovan är det lätt att visa att hörselintryck och
ljudintensitet inte alls sammanfaller i många situationer.


*Alla har nog någon gång sett t.ex. en tvättmaskin, ett trädgårdsredskap eller kanske t.o.m. en industrifläkt märkt med källstyrkan i form av ljudeffektnivå i LwA. Så långt som möjligt mäter man dock av praktiska skäl diverse maskiner i efterklangsrum istället för med ljudintensitetsprober, men ibland är antingen maskinerna för stora, riktverkan viktig, eller så är maskinen redan sedan länge monterad t.ex. på taket till en byggnad och då är ljudintensitetsmätning det bästa sättet att beskriva källans egenskaper akustiskt. Den sista metoden man kan använda är direkt ljudtrycksmätning i fjärrfältet och då utgår man helt enkelt ifrån att ljudtrycksnivån motsvarar ljudintensitetsnivån eftersom man har planvågsförhållanden.


Man mäter det tex med en https://www.microflown.com/products/standard-probes/usp-regular 3D AVS - ACOUSTIC VECTOR SENSOR, 3D SOUND INTENSITY PROBE. Ett annat sätt är att använda Akustisk Holografi där man mäter i ett plan och kan räkna fram ljudfältet i valfritt plan framför sin mikrofonarray. Kräver dock en grid på några hundra mikrofoner för att få bra upplösning på mätningen.
Finns mycket intressant med ljudintensitets och ljudeffektsmätning, dessutom en hel radda med ISO-standards för mätmetoder. Vad gäller ljudlokalisationsmätningar och visualisation så finns ju även där en hel del kul typ Akustisk Kamera och Holografi mm.
Idea what a great ID


Återgå till Generellt om hifi


Vilka är online

Användare som besöker denna kategori: Inga registrerade användare och 27 gäster