HET AUDITIEF SYSTEEM – LES 1
1. GELUID
Geluid = drukwisselingen, heel kleine verplaatsingen van luchtdeeltjes in het medium waar
we ons in bevinden elke dag
Bij de mens frequentiebereik: 20-20.000Hz
Bovengrens komt naar beneden met het verouderen
à Presbyacusis: ouderdomsslechthorigheid
à Bovengrens op ongeveer 15.000Hz
Wisselingen moet ook bepaalde intensiteit hebben om als geluid hoorbaar te zijn
à Minimaal 10-11 m (heel kleine, atomaire afstanden)
à Bovengrens: pijngrens: 10-5 m
Intensiteit uitgedrukt in dB (geen eenheid, maar verhouding van drukken)
Demensieloze eenheid die logaritmisch is uitgedrukt
!"#$%&'&($)
Aantal decibels (dB) = 20. log10 . (("*"("+,%"&($))
Referentiedruk: 2. 10-5 N/m2
à Dit is ongeveer de gemiddelde menselijke gehoordrempel op 1KHz
= dB SPL (Sound Pressure Level)
Geluid met geluidsdruk van 2. 10-5 N/m2 à dB = 0
vb. Geluidsdruk x2 ~ + 6 dB (=20log2)
x 10 ~ + 20 dB (=20log10)
x 100 ~ + 40 dB (=20log102)
x 1000000 ~ + 120 dB (=20log106)
Pijngrens ligt op ongeveer 120dB
Grens voor beschadiging van het gehoor ligt op ongeveer 100dB
Kleinere dieren hebben hoger frequentiebereik dan de mens
Grotere dieren hebben nog lager frequentiebereik dan de mens
Pascal = N/m2
Onderste lijn is absolute gehoordrempel bij jonge,
normaal horende mensen
We zijn het meeste gevoelig bij 4kHZ
Bij gewoon gesprek = 60dB
2019-2020 Inne Verhoeven 1
,Hoe verder van horizontale lijn, hoe slechter de
gehoordrempel.
Bij toenemende veroudering, de gehoordrempel op
hogere frequenties verslechterd
à Inkrimpen in bovengrens van het gehoor
Gehoorbeschadiging afh van welk soort geluid
Maakt verschil in exacte ligging van gehoordrempel
In geluid: verschillende perceptuele dimensies
- Toonhoogte (pitch)
o Heel belangrijk voor communicatie als je ≠ sprekers hebt
- Luidheid (hangt samen met intensiteit)
- Klankleur (timbre)
- Localisatie (waaruit in de ruimte het komt)
A. Golfstructuur
Valt binnen menselijke dimensies van ruimte & tijd
Lage frequenties, hun periode, ligt binnen tijdsbereik van auditief ZS
à Akoestische golfvorm temporeel doorgeven
Bv. Toontje van 100Hz
- Heeft periode van 10ms
- Duur van AP: 1ms
- Periode van 100Hz is redelijk lang tov duur AP
- Dus die golfvorm kunnen we temporeel
doorgeven
- Tijdsvorm wordt gebruikt door het ZS
Golflengte heeft dimensies die overeenkomen met fysische objecten in onze omgeving/ons
eigen lichaam
à Diffractie: geluid neemt hoeken
à Moeilijk te blokkeren
Bv. Gemiddeld heeft geluid van 1kHz een golflengte van 30cm
- Indien golf met object in aanraking komt, gaat die golf bepaalde fenomenen
vertonen als de golflengte overeenkomt met dimensies van het object
- Bv. Diffractie:
o Geluid gaat bochten nemen, afbuigen golf langs ondoordringbaar obstakel
o Bv. doorheen een deur kan je nog een
gesprek voeren, geluid gaat gewoon hoeken
maken
- Geluid is dus moeilijk te blokkeren
Gehoor heeft belangrijke waarschuwingsfunctie, je kan je
oren niet sluiten, het systeem is altijd actief
Zelfs als je slaapt
2019-2020 Inne Verhoeven 2
,Visueel systeem: 1 bron van licht (zon)
Auditief systeem: geluid aangemaakt door ≠ objecten (biologische, fysiologische…)
Objecten zelf maken geluid aan, we hebben niet 1 algemene geluidsbron
B. Golfvorm beschrijven
Frequentiedomein:
Hier is drukgolf gemeten in aorta van een hond
Onderaan rechts: drukschaal in mmHg
Elke golfvorm kunnen we opsplitsen in som van cosinussen en sinussen.
Fourier-analyse
Eender welke complexe golf-vorm kan je beschrijven door een optelsom van sinussen en
cosinussen
Sinussen en cosinussen gaan we variëren in frequentie en amplitude en in fase
- Drukgolf kan ik een gemiddelde aan toekennen
o Gemiddelde druk van ongeveer 75mmHg
o Dit is sinus met frequentie 0 = DC-component
- Drukverloop is periodiek (hangt af met hartslag)
- Eerste sinus geeft ongeveer aan hoe vaak die druk fluctueert
- Componenten blijven toedienen met bepaalde fase en amplitude
- Als je al die golfjes nu samen optelt, dan kom je iets wat lijkt op de oorspronkelijke
golf, maar als je er maar 2 neemt, lijkt die er niet echt op
De cochlea gaat geluid ontbinden in elementaire componenten.
Gaat geluid opsplitsen in aantal basiscomponenten
Tijdscomponent is ook belangrijk
Nadeel van frequentiedomein: we zijn tijdsinformatie kwijt
Tijdsdomein:
Zuivere toon: geluid dat in natuur bijna nooit voorkomt, zuivere
sinus
Natuurlijke geluiden bestaan altijd uit vele componenten
Witte ruis: willekeurige golfvorm: hierin zitten alle frequentie
2019-2020 Inne Verhoeven 3
, 10
0
Aan de golfvorm is niets bijzonder te zien (tijdsdomein)
-10
0 200 400 600 800 1000
Tijd(ms)
40
Frequentiedomein toont dat het geluid is opgebouwd uit
Power
20 collectie van 13 tonen
0
100 200 300 400 500
Frekwentie (Hz)
5
0
Golfvorm niet te onderscheiden van ruis
-5
0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1
40 Time (s)
Spectrum toont dat een toon van 1500Hz verborgen zit in
Power
20
de ruis
0
0 1000 2000 3000
Frequency (Hz)
1 Hier heb je een stukje spraak
0
Aantal groepjes van frequentiedomeinen.
Hier weet je niet waar die verschillende componenten
-1
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 optreden.
5 Time (s) Hier zijn beide domeinen belangrijk
Power
0
0 200 400 600 800 1000
Frequency (Hz)
Ons slakkenhuis maakt een soort van lopende Fourier-analyse, ontbinding van verschillende
componenten voortdurend.
2. BUITENOOR, MIDDENOOR
Buitenoor:
Gehoorgang is blinde buis, afgesloten door het
trommelvlies
Gaat resonanties veroorzaken, afh van lengte
van de buis (3-4kHz)
Versterking van 15-20dB
2019-2020 Inne Verhoeven 4
1. GELUID
Geluid = drukwisselingen, heel kleine verplaatsingen van luchtdeeltjes in het medium waar
we ons in bevinden elke dag
Bij de mens frequentiebereik: 20-20.000Hz
Bovengrens komt naar beneden met het verouderen
à Presbyacusis: ouderdomsslechthorigheid
à Bovengrens op ongeveer 15.000Hz
Wisselingen moet ook bepaalde intensiteit hebben om als geluid hoorbaar te zijn
à Minimaal 10-11 m (heel kleine, atomaire afstanden)
à Bovengrens: pijngrens: 10-5 m
Intensiteit uitgedrukt in dB (geen eenheid, maar verhouding van drukken)
Demensieloze eenheid die logaritmisch is uitgedrukt
!"#$%&'&($)
Aantal decibels (dB) = 20. log10 . (("*"("+,%"&($))
Referentiedruk: 2. 10-5 N/m2
à Dit is ongeveer de gemiddelde menselijke gehoordrempel op 1KHz
= dB SPL (Sound Pressure Level)
Geluid met geluidsdruk van 2. 10-5 N/m2 à dB = 0
vb. Geluidsdruk x2 ~ + 6 dB (=20log2)
x 10 ~ + 20 dB (=20log10)
x 100 ~ + 40 dB (=20log102)
x 1000000 ~ + 120 dB (=20log106)
Pijngrens ligt op ongeveer 120dB
Grens voor beschadiging van het gehoor ligt op ongeveer 100dB
Kleinere dieren hebben hoger frequentiebereik dan de mens
Grotere dieren hebben nog lager frequentiebereik dan de mens
Pascal = N/m2
Onderste lijn is absolute gehoordrempel bij jonge,
normaal horende mensen
We zijn het meeste gevoelig bij 4kHZ
Bij gewoon gesprek = 60dB
2019-2020 Inne Verhoeven 1
,Hoe verder van horizontale lijn, hoe slechter de
gehoordrempel.
Bij toenemende veroudering, de gehoordrempel op
hogere frequenties verslechterd
à Inkrimpen in bovengrens van het gehoor
Gehoorbeschadiging afh van welk soort geluid
Maakt verschil in exacte ligging van gehoordrempel
In geluid: verschillende perceptuele dimensies
- Toonhoogte (pitch)
o Heel belangrijk voor communicatie als je ≠ sprekers hebt
- Luidheid (hangt samen met intensiteit)
- Klankleur (timbre)
- Localisatie (waaruit in de ruimte het komt)
A. Golfstructuur
Valt binnen menselijke dimensies van ruimte & tijd
Lage frequenties, hun periode, ligt binnen tijdsbereik van auditief ZS
à Akoestische golfvorm temporeel doorgeven
Bv. Toontje van 100Hz
- Heeft periode van 10ms
- Duur van AP: 1ms
- Periode van 100Hz is redelijk lang tov duur AP
- Dus die golfvorm kunnen we temporeel
doorgeven
- Tijdsvorm wordt gebruikt door het ZS
Golflengte heeft dimensies die overeenkomen met fysische objecten in onze omgeving/ons
eigen lichaam
à Diffractie: geluid neemt hoeken
à Moeilijk te blokkeren
Bv. Gemiddeld heeft geluid van 1kHz een golflengte van 30cm
- Indien golf met object in aanraking komt, gaat die golf bepaalde fenomenen
vertonen als de golflengte overeenkomt met dimensies van het object
- Bv. Diffractie:
o Geluid gaat bochten nemen, afbuigen golf langs ondoordringbaar obstakel
o Bv. doorheen een deur kan je nog een
gesprek voeren, geluid gaat gewoon hoeken
maken
- Geluid is dus moeilijk te blokkeren
Gehoor heeft belangrijke waarschuwingsfunctie, je kan je
oren niet sluiten, het systeem is altijd actief
Zelfs als je slaapt
2019-2020 Inne Verhoeven 2
,Visueel systeem: 1 bron van licht (zon)
Auditief systeem: geluid aangemaakt door ≠ objecten (biologische, fysiologische…)
Objecten zelf maken geluid aan, we hebben niet 1 algemene geluidsbron
B. Golfvorm beschrijven
Frequentiedomein:
Hier is drukgolf gemeten in aorta van een hond
Onderaan rechts: drukschaal in mmHg
Elke golfvorm kunnen we opsplitsen in som van cosinussen en sinussen.
Fourier-analyse
Eender welke complexe golf-vorm kan je beschrijven door een optelsom van sinussen en
cosinussen
Sinussen en cosinussen gaan we variëren in frequentie en amplitude en in fase
- Drukgolf kan ik een gemiddelde aan toekennen
o Gemiddelde druk van ongeveer 75mmHg
o Dit is sinus met frequentie 0 = DC-component
- Drukverloop is periodiek (hangt af met hartslag)
- Eerste sinus geeft ongeveer aan hoe vaak die druk fluctueert
- Componenten blijven toedienen met bepaalde fase en amplitude
- Als je al die golfjes nu samen optelt, dan kom je iets wat lijkt op de oorspronkelijke
golf, maar als je er maar 2 neemt, lijkt die er niet echt op
De cochlea gaat geluid ontbinden in elementaire componenten.
Gaat geluid opsplitsen in aantal basiscomponenten
Tijdscomponent is ook belangrijk
Nadeel van frequentiedomein: we zijn tijdsinformatie kwijt
Tijdsdomein:
Zuivere toon: geluid dat in natuur bijna nooit voorkomt, zuivere
sinus
Natuurlijke geluiden bestaan altijd uit vele componenten
Witte ruis: willekeurige golfvorm: hierin zitten alle frequentie
2019-2020 Inne Verhoeven 3
, 10
0
Aan de golfvorm is niets bijzonder te zien (tijdsdomein)
-10
0 200 400 600 800 1000
Tijd(ms)
40
Frequentiedomein toont dat het geluid is opgebouwd uit
Power
20 collectie van 13 tonen
0
100 200 300 400 500
Frekwentie (Hz)
5
0
Golfvorm niet te onderscheiden van ruis
-5
0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1
40 Time (s)
Spectrum toont dat een toon van 1500Hz verborgen zit in
Power
20
de ruis
0
0 1000 2000 3000
Frequency (Hz)
1 Hier heb je een stukje spraak
0
Aantal groepjes van frequentiedomeinen.
Hier weet je niet waar die verschillende componenten
-1
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 optreden.
5 Time (s) Hier zijn beide domeinen belangrijk
Power
0
0 200 400 600 800 1000
Frequency (Hz)
Ons slakkenhuis maakt een soort van lopende Fourier-analyse, ontbinding van verschillende
componenten voortdurend.
2. BUITENOOR, MIDDENOOR
Buitenoor:
Gehoorgang is blinde buis, afgesloten door het
trommelvlies
Gaat resonanties veroorzaken, afh van lengte
van de buis (3-4kHz)
Versterking van 15-20dB
2019-2020 Inne Verhoeven 4
