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
Icke önskvärt =
buller
• Varningssignaler
• Industribuller
• Musik
• Trafikbuller
• Naturljud
• Dagisbuller
• Ljud från arbetsprocess
• Kontorsbuller
• osv
Sammanställt av:
Lars-Göran
SVÅRT ATT
BULLER!
BESKRIVA EFFEKTER AV
Psykologiska effekter
Fysiologiska effekter
• Fysiska egenskaper
• Fysiska egenskaper
• Karaktär
• Informationsinnehåll
• Regleringsmöjligheter
• Meningsfullhet
• Uppkomst
• mm
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.
HÖRNIVÅ (LOUDNESS)
20 phon
10 phon
Hörtröskeln
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 hörselskaderisk) 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
SAMTAL
DISTRAHERAR
-
I KONTORSMILJÖ
INFORMATION!
SUBJEKTIVA
STÖRNINGAR OCH
BETEENDEREAKTIONER
Påverkande faktorer
Arbetsprestation
• Som för hörselskador,
maskering och fysiologiska
effekter
• Komplexa arbetsuppgifter
försvåras
samt
• Möjlighet att styra
• Maskeringseffekter
• Meningsfullhet, inställningen
• Individuell bullerkänslighet
(varierar mer med tillstånd än
mellan individer)
• 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
BULLER!
I SVAGT
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
(HRTF)
TRANSFER FUNCTIONS
• Inkommande ljud reflekteras mot huvudet, axlarna och
ytterörat
• Detta ger upphov till en slags filtrering
HEAD RELATED
(HRTF)
TRANSFER FUNCTIONS
• Med denna information kan hjärnan även bestämma om
ett ljud kommer
– framifrån/bakifrån
– uppifrån/nerifrån
BINAURAL-INSPELNING:
”THE INTERROGATION CHAMBER”
NÅGRA
ANDRA ROLIGA BINAURALINSPELNINGAR
• 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/
