Talperception 2 Något lite om psykoakustik

Psykoakustik Psykoakustiken är en gren av psykofysiken. Det låter kanske konstigt och svårt, men är egentligen något ganska grundläggande. Psykofysik handlar helt enkelt om hur vi bedömer intensiteten (storlek, ljudstyrka, ljusstyrka, värme etc) hos de stimuli vi uppfattar med våra sinnen och psykoakustiken är då den gren som handlar om hur vi uppfattar ljudens fysiska egenskaper, dvs deras tonhöjd, ljudstyrka, duration osv.

Psykoakustik Den här delen ska inte handla om några avancerade aspekter på psykoakustik utan bara ge en första inblick i hur det fungerar och fram för allt pröva på några perceptionsexperiment som ger oss en bättre känsla för hur ljudperceptionen fungerar på sin mest grundläggande nivå.

Psykofysiken handlar om fyra grundläggande problem som rör hur vi uppfattar stimuli 1)Detektering Var går gränsen för det uppfattbara 2) Diskriminering Hur små skillnader kan vi urskilja 3) Identifikation Hur många stimulustyper kan vi klassificera 4) Skalering Hur bedömer vi stimulus intensitet (storlek, styrka etc) Psykoakustik

Metoder som används  Verbal estimation  Production  Reproduction  Comparison

Verbal estimation Låt oss genast kasta oss över vårt första experiment. Här ska vi försöka fastställa förhållande mellan uppfattad ljudstyrka och fysisk ljudstyrka. Alltså en subjektiv skala för ljudstyrka av den typ som visas i diagrammet till höger.

Verbal estimation Jag har tagit alla exemplen från en amerikansk testskiva avsedd för sådana här demonstrationer och därför är de muntliga instruktionerna på engelska. Det här experimentet är det som kallas Demo 7 på era svarsblad.

Man brukar oftast räkna med att ljud är hörbara inom ett område som ungefär motsvarar 20 Hz till Hz. Detta område kan dock utsträckas om mycket höga ljudnivåer används. Man kan uppfatta svängningar som ljud ända ner till 2 Hz om ljudstyrkan höjs till ungefär 140 dB. Därunder uppfattas svängningen som vibrationer snarare än ljud. På samma sätt kan det uppfattbara området utsträckas uppåt till närmare Hz vid motsvarande ljudnivå (140 dB). Detection

Hörseltröskeln, dvs det svagaste ljud vi kan upptäcka varierar kraftigt med frekvensen. Även detta är förstås individuellt, men för personer med någorlunda intakt hörsel är inte variationen så stor. Nästa experiment går ut att fastställa hur hörseltröskeln varierar med frekvensen. På ert svarsformulär heter det Demo 6. Detection

Hörselytan

Duration och ljudstyrka Hörseltröskeln för ett ljud med en viss frekvens påverkas inte av durationen i någon högre grad om durationen överstiger ungefär 0.3 s. För kortare durationer höjs däremot tröskelvärdet successivt med minskande duration. Nästa experiment är avsett att illustrera detta. På era svarsformulär kallas experimentet Demo 8.

Temporal integration Fenomenet kallas ”temporal integration”. Diagrammet här är hämtat från en artikel i psykofysik.

Virtual pitch Om man högpassfiltrerar tal så att grundtonen försvinner tycker man sig ändå höra den. Variationen i grundton hörs t.ex. tydligt. Den uppfattade grundtonen tycks vara densamma som skillnaden mellan övertonerna i spektrum. Samma fenomen kan uppstå om man låter ett antal sinustoner med lika avstånd (i Hz) mellan tonerna ljuda. Om man t.ex. spelar tonerna 400 Hz, 600 Hz och 800 Hz samtidigt tycker man sig höra en ton med 200 Hz pitch. Enligt platsteorin borde detta inte vara möjligt. Demo 20

Virtual pitch Ett praktiskt exempel på ”virtual pitch” upplevelse är när man talar i telefon. En telefon kapar, fysiskt set, bort frekvenser under 300 Hz. Eftersom detta ligger över normal grundtonsfrekvens för både män och kvinnor borde grundtonen inte höras. Men det gör den ju som vi alla vet.

Högpassfiltrerat tal Original HP150Hz HP300Hz HP450Hz HP600Hz Här har jag högpassfiltrerat mitt eget tal när jag uttalar den minimala paret ´anden – `anden. Eftersom distinktionen bygger på en tonal rörelse och min grundton ligger runt 100 Hz borde toninformationen vara helt borta i de högpassfiltrerade exemplen. Virtual pitch

Time separation pitch Samma effekt som vid periodicity pitch kan uppstå med pulserande ljud. Om t.ex. en sekvens av klickljud presenteras så att klicken kommer parvis med ett visst tidsmellanrum, säg T sekunder tycker man sig höra en ton med frekvensen 1/T. Demo 26