Ljud och hörsel

VARFÖR LJUD OCH HÖRSEL?

VARFÖR LJUD OCH HÖRSEL?

VARFÖR LJUD OCH HÖRSEL?

•  Interaktionsdesign ligger flera decennier bakom filmindustrin

•  George Lucas (1977): ”Ljudet är halva upplevelsen”

VARFÖR LJUD OCH HÖRSEL?

VAD ÄR LJUD?

• Ljud är kombinationen mellan vågrörelserna i mediet (luft) som utgör ljudtryckvågen och det som örat uppfattar.

HÖRSEL •  Lufttrycksvariationer ger

mekaniska vibrationer i trumhinnan

•  Hörselbenen dämpar trumhinnans utslag

•  Hårceller ger elektriska signaler till hjärnans hörselcentrum

SNÄCKAN OCH BASILARMEMBRANET

http://www.hearingaidscentral.com/howtheearworks.asp

LJUD Önskvärt (oftast) •  Tal

•  Varningssignaler

•  Musik

•  Naturljud

•  Ljud från arbetsprocess

Icke önskvärt = buller

•  Industribuller

•  Trafikbuller

•  Dagisbuller

•  Kontorsbuller

•  osv

Sammanställt av: Lars-Göran Swensson

SVÅRT ATT BESKRIVA EFFEKTER AV BULLER!

Psykologiska effekter •  Fysiska egenskaper •  Karaktär •  Informationsinnehåll •  Regleringsmöjligheter •  Meningsfullhet •  Uppkomst •  mm

Fysiologiska effekter •  Fysiska egenskaper

HUR KAN VI BESKRIVA LJUD?

LJUDETS FREKVENS • Hörbart ljud 22 – 18 000 Hz

•  Infraljud <22Hz • Ultraljud >18 000 Hz • Tal ca 500 – 4 000 Hz

TALETS FREKVENSOMFÅNG • Vilket är frekvensomfånget? • Vilka språkljud är högfrekventa resp.

lågfrekventa?

LJUDETS STYRKA Tryckvariation 0,00002 – 100 Pa

=> Ljudtrycksnivå

Lp = 20lg (p/p0) •  För att få en mer

praktisk skala!

EXEMPEL PÅ LJUDKÄLLORS FREKVENS OCH OLIKA HÖROMRÅDEN

EXEMPEL PÅ LJUDTRYCKSNIVÅER dB(A)

LÅGFREKVENT LJUD HÖGFREKVENT LJUD

Varningssignaler bör därför vara < 1000 Hz!

HÖRNIVÅ

•  Man har skapat begreppet hörnivå i ett försök att efterlikna hörselsinnets sätt att väga samman ljudstyrka och frekvenskänslighet.

•  Hörnivå mäts i phon •  Hörnivån för en ton är lika med ljudtrycksnivån i dB hos

en ren ton med frekvensen 1000 Hz som hörs lika stark som denna ton.

Hörtröskeln

10 phon 20 phon

HÖRNIVÅ (LOUDNESS)

VAD GÖR EGENTLIGEN LOUDNESSKNAPPEN?

LOUDNESS COMPENSATION

•  Vanligast på 70,80-och 90-talet •  Kompenserar för örats bristande förmåga att uppfatta

höga och låga frekvenser vid låg volym

EKVIVALENT LJUDNIVÅ Ljudnivå dB(A) Exponeringstid T 82 16 tim 85 8 tim 88 4 tim 91 2 tim 94 1 tim 97 30 min 100 15 min 103 7,5 min 106 3,8 min 109 1,9 min 112 Ca 1 min 115 Ca 0,5 min

För samma ekvivalenta ljudnivå (samma hörsel-skaderisk) motsvarar en ökning resp. sänkning med 3 dB en halvering resp. fördubbling av exponeringstiden

HÖRSELNEDSÄTTNING

BULLERS INVERKAN PÅ MÄNNISKAN •  Hörselnedsättning (24 tim) – hörselskada - tinnitus

•  Maskering av samtal och varningssignaler

•  Fysiologiska reaktioner – stress

•  Störningar och beteendereaktioner

Stigbygelmuskeln = ”hörselskydd”

SNÄCKAN OCH BASILARMEMBRANET

http://www.hearingaidscentral.com/howtheearworks.asp

HÖRSELSKADOR

Skador på de små håren inuti snäckan gör att man inte kan höra vissa frekvenser

APPLE OM LJUD OCH LYSSNANDE

http://www.apple.com/se/sound

MAXIMAL VOLYMGRÄNSEN

HÖRSELNEDSÄTTNING

MASKERING

MASKERING AV SAMTAL OCH VARNINGSSIGNALER

•  Buller kan maskera önskvärt ljud som till exempel samtal och varningssignaler.

•  Vid utformning av varningssignaler och annan kritisk ljudinformation måste man ta hänsyn till maskeringseffekter

•  Praktiska lyssningsprov bör genomföras

HUR KAN LJUDET TILL EN BÄLTESVARNARE UTFORMAS?

FYSIOLOGISKA REAKTIONER

FYSIOLOGISKA REAKTIONER • Hur reagerar kroppen på höga ljud?

STRESS – PÅVERKANDE FAKTORER • Nivå, frekvens, varaktighet (som för

hörselskador och maskering) • Förändringar i ljudmiljön • Möjligheter att förutsäga förändringar •  Informationsinnehåll

STRESS – OMEDELBARA REAKTIONER • Orienteringsreaktioner (övergående reaktioner

”habituering”) • Försvarsreaktioner (mycket höga nivåer) •  (Störd nattsömn >40 dB(A))

– > Ökad olycksrisk i arbete / aktivitet

ORIENTERINGSREAKTIONER

• Hjärnan aktiveras - ökad uppmärksamhetsgrad

• Blodtrycket sänks • Blodflödet påverkas • Svettningsaktivitet • Pupillen utvidgas

FÖRSVARSREAKTIONER • Man rycker till och blinkar • Pulsen ökar

STRESS – EFTER EXPONERING, IHÅLLANDE Reaktioner efter exponering •  Huvudvärk och sömnstörningar

Ihållande reaktioner •  Förhöjt blodtryck (ev. permanent) •  Utsöndring av stresshormon •  Ökad muskelanspänning

SUBJEKTIVA STÖRNINGAR

STÖRNINGSKÄLLOR I KONTORSMILJÖ SAMTAL DISTRAHERAR - INFORMATION!

SUBJEKTIVA STÖRNINGAR OCH BETEENDEREAKTIONER

Påverkande faktorer •  Som för hörselskador,

maskering och fysiologiska effekter

samt

•  Möjlighet att styra

•  Maskeringseffekter

•  Meningsfullhet, inställningen

•  Individuell bullerkänslighet (varierar mer med tillstånd än mellan individer)

Arbetsprestation •  Komplexa arbetsuppgifter

försvåras •  Enkla och monotona

arbetsuppgifter påverkas i ringa grad

Eftereffekter •  Mental trötthet

•  Minskad arbetsmotivation

ÖPPNA KONTORSLANDSKAP?

ÖPPNA KONTORSLANDSKAP?

•  Ny forskning visar entydigt att kontorslandskap har en negativ påverkan på prestation och välmående pga buller/oönskat ljud

PRESTATIONSFÖRMÅGAN I SVAGT BULLER!

KORT SAGT: BULLER KAN PÅVERKA VÅR PRESTATIONSFÖRMÅGA NÄR VI ANVÄNDER ETT ANVÄNDARGRÄNSSNITT!

LOKALISERING AV LJUD

LOKALISERING AV LJUD • Hur kommer det sig att vi kan höra var ett ljud

kommer ifrån?

LJUDLOKALISERING

•  Interaural intensity difference (IID) •  Interaural time difference (ITD) •  Head-related transfer functions (HRTF)

•  Huvudrörelser

INTERAURAL INTENSITY DIFFERENCE (IID)

•  Ljudet från en ljudkälla som når respektive öra har olika intensitet

•  Används för högfrekventa ljud (> 4 kHz)

INTERAURAL TIME DIFFERENCE (ITD) •  Ljudet från en ljudkälla når respektive öra vid

olika tidpunkter •  Används för lågfrekventa ljud

“CONE OF CONFUSION”

“CONE OF CONFUSION”

•  IID och ITD kan inte hjälpa till att avgöra om ett ljud kommer

–  framifrån eller bakifrån

–  uppifrån eller nedifrån

•  Hjärnan behöver flera “cues” för att lokalisera ett ljud!

HEAD RELATED TRANSFER FUNCTIONS (HRTF)

•  Inkommande ljud reflekteras mot huvudet, axlarna och ytterörat

•  Detta ger upphov till en slags filtrering

HEAD RELATED TRANSFER FUNCTIONS (HRTF)

•  Med denna information kan hjärnan även bestämma om ett ljud kommer

–  framifrån/bakifrån

–  uppifrån/nerifrån

BINAURAL-INSPELNING: ”THE INTERROGATION CHAMBER”

NÅGRA ANDRA ROLIGA BINAURAL-INSPELNINGAR

•  https://www.youtube.com/watch?v=3FwDa7TWHHc •  https://www.youtube.com/watch?v=HprNPCRyP40

– Använd hörlurar!

HUVUDRÖRELSER

•  Ibland kan det vara svårt att uppfatta om ett ljud kommer framifrån eller bakifrån

•  Vi gör då omedvetet små rörelser med huvudet som genererar information till hjärnan

•  Hjärnan kan då lösa ”speglingsproblemet”

SPELINDUSTRIN

•  Realistiskt ljud => –  hög immersion/presence => fler sålda spel –  bättre förmåga att lokalisera hot i FPS-spel

•  7.1 surround sound

TILL ER HJÄLP

RIKTLINJER TELSCAN •  Riktlinjer vid design av

transportsystem •  Äldre personer och personer

med funktionshinder •  ftp://ftp.cordis.europa.eu/pub/

telematics/docs/tap_transport/telscan_d5.1.pdf

APP(AR) FÖR BULLERMÄTNING

AUDACITY

•  Gratis ljud-editor •  http://audacity.sourceforge.net/