|
Enkele relevante cijfers over de auditieve uitrusting bij
de mens
- Bereik van het horen is van 20 Hz tot 20 kHz met een gevoeligheidspiek tussen 2 en 4
kHz.
- Het dynamisch bereik is realistisch gezien ( zachste tot luidste geluid) 96 dB
- De menselijk stem heeft een bereik van 100 tot 2000 Hz
De Maskeerfenomenen ontmaskerd
 | Experiment 1 : Hoe gevoelig is het menselijk oor ?
|
Consulteer hiervoor de cursussite http://wwwtw.vub.ac.be/werk/luidheid/N_luid_freq_1.htm
of doe het volgende experiment
- Start de fouriertoolkit
op
- Zet een goede koptelefoon op verbonden met uw geluidskaart
- Zet alle geluid zoveel mogelijk uit in de ruimte waarin u zich bevindt.
- Zet de grondtoon op 500 Hz in de toolkit.
- Verhoog nu de 3000 Hz boventoon tot wanneer u hem hoort.De sterkte hiervan stellen wij
gelijk aan 0 dB.
- Doe vervolgens hetzelfde met 500 ,1000,1500,2000,2500,3500, 4000 ... Hz , bepaal telkens
het niveau waarom deze harmonischen net worden gehoord.
- Teken deze drempelwaarden over in grafiek. De volgende vorm van grafiek
zou moeten bekomen worden als u de niveau's ijkt in relatieve decibels tenopzichte van de
gedefinieerde 0 dB als referentie. Wij bekomen dus de gehoordrempelcurve ( threshold in
quiet)
| Experiment 2 : Frequentiemaskering (simultane maskering)
|
- Zet de grondtoon op 100 Hz en speel een toon van 1000 Hz met een vaste luidheid van
bijboorbeeld 60 dB dit is de maskeerder. Zet dan simultaan een toon van 1.1 kHz aan en
verhoog zijn niveau tot het hoorbaar wordt , noteer dit niveau.
- Doe hetzelfde met frequenties nog hoger en lager dan deze van de maskeerder en noteer
telkens de drempelwaarde. Voor ver afgelegen frequenties zullen deze samenvallen met de
gehoordrempel die u in vorig experiment hebt vastgelegd.
- Doe daarna het experiment over met een andere maskeerder ( vb 250 Hz en 4000 Hz ) maar
ook met een ander niveau van de maskeerder.
Teken de drempelwaarden over op grafiek .Het resultaat voor 1 kHz maskeerder zou
volgende vorm moeten hebben:
Voor de andere maskeerders bekomt men de volgende drempelcurven
Tijdsmaskering
Naast de simultane- of frequentie maskering is er ook een tijdsmaskering .Ons
gehoor gebruikt zowel bij luide als bij zachte signalen een herstelperiode. Slechts na
afloop van deze periodes horen wij weer normaal. De duur van deze herstelperiode waarin
geluiden minder te horen zijn hangt af van de frequentie en het vermogen van het
maskeersignaal.U kunt dit voor uzelf ondervinden en uittesten met de volgende demo http://www.lte.e-technik.uni-erlangen.de/-spo/Audio/AES97Munich.html.
Indien u beschikt over een doede wav-editor zoals bijvoorbeeld cooledit dan kunt
u ook het volgende experiment uitvoeren
| Speel 1 kHz als maskeerder bij 60 dB tesamen met een toon van 1.1 kHz van 40 dB. Doe dit
door het fft spectrum van het signaal in te geven .De laatste toon is niet te
horen , hij wordt gemaskeerd ! |
| Plaats nu in het tijdsvenster ( en niet in het frequentiespectrumvenster) het tweede
signaal enkele sampelpunten verder in de tijd en speel af . Hoort u nu de tweede toon ?
Neen , verschuif hem dan verder tot u duidelijk twee signalen na elkaar hoort. |
| Bereken dit noodzakelijk tijdsverschil in millieseconden . Indien het tijdsverschil
tussen de twee signalen kleiner is dan deze delay-tijd wordt de tweede door het eerste
signaal in tijd gemaskeerd. Dit is temporale maskering |
| Herneem dit voor verschillende niveau's van de maskeerder en maak een grafiek van
dit niveau als functie van deze vastgestelde delay-tijden zie volgende figuur. |
| U kunt ook vervolgens dezelfde experimenten doen met een andere maskeerder , zie figuur
hieronder voor een grafische afbeelding van de meetresultaten. |
Ook van dit fenomeen wordt gebruikt gemaakt om een reductie in data te verwezenlijken
bijvoorbeeld in mp3 coderingen.
Evaluatie van het psychoakoestisch model
De evaluatie van de compressie en dus van het psychoakoestisch model word altijd
voltrokken door een uitgebreide luistertest uitgevoerd door en met een schare
van experten . Dit uiteraard geeft zekerheid over de kwaliteit van de coder maar is
een zeer omstandige werkwijze. Men gaat tegenwoordig ter evaluatie van
het ontwikkelde codeersysteem een 'luister-evaluatie' uitvoeren
door een zogenaamde NMR ( Noise-to-Mask Ratio ) meting uit te voeren.
Deze is gebaseerd op een verschil-analyse van twee signalen . Elk testsignaal wordt hier
vergeleken met een referentie signaal en dit laat toe een analyse te maken van
verschillende aspecten van het audiocodeersysteem dat onder test is .Voorbeelden van
verschilanalyses zijn :
- Signaalverschil analyse
- Spectraalverschil analyse
- NMR psychoakoestische analyse
|
|
