Deel via
Filters
  • Artikel
  •  

Video versie (Engels)-> 

 

Er is veel gespeculeerd over het belang van informatie boven 20 kHz voor ons gehoor. Hoewel nog steeds niet wetenschappelijk aangetoond, lijkt het er meer en meer op dat informatie boven 20 kHz als zodanig totaal niet relevant is voor ons mensen. Dat betekent echter niet dat hogere bemonsteringsfrequenties geen zin hebben. Kiezen voor een hogere bemonsteringsfrequentie vergroot niet alleen het frequentiebereik, het verhoogt ook de resolutie in tijd. Bij 44,1 kHz wordt elke 22,7 microseconde (µs) een monster genomen. Op 96 kHz is dit 10,4 µs en op 192 kHz is dat 5,2 µs. Zoals we hebben gezien is ons gehoor - de combinatie van onze oren, hersenen en een deel van ons zenuwstelsel - verre van lineair. Het is zelfs niet zuiver logaritmisch. Om dit te kunnen begrijpen moeten we onderscheid maken tussen geluidsgolven en geluid. Dat lijkt gek, we hebben immers geleerd dat onze oren geluidsgolven registreren. En dat is ook zo. Maar wat onze hersenen ons vertellen wat we horen is een interpretatie van die geluidsgolven. Frequenties worden toonhoogten en die zijn niet hetzelfde. Amplitude wordt luidheid en die zijn ook niet hetzelfde. Frequentie en amplitude zijn natuurkundig, dus prima meetbaar en beheersbaar binnen hun logaritmische wetmatigheden. Toonhoogte en luidheid zijn dat niet. Luidheid kan zelfs de toonhoogte beïnvloeden: speel een toon en varieer de amplitude en we horen in sommige gevallen niet alleen het geluid harder worden maar ook de toonhoogte veranderen. Er zijn zelfs filosofen die stellen dat als er in een ruimte geluidsgolven zijn maar er is niemand om ze te horen, dat er dan geen geluid is. Maar laten we daar de filosofen zich maar mee bezig houden, ik focus me liever op recent onderzoek van psycho-akoestici en neurowetenschappers. 

 

Ons gehoor

 

Laten we eens kijken hoe ons gehoor werkt. Het eerste deel is relatief eenvoudig: de oorschelp reflecteert geluid naar het gehoorkanaal waarbij het een richtingsafhankelijke kleuring veroorzaakt. Door zijn vorm versterkt het gehoorkanaal het middengebied, het deel van het geluidsspectrum dat het meest belangrijk is voor spraak. Als het geluid bij het trommelvlies aankomt, wordt dit in beweging gezet. Aan de andere kant van het trommelvlies geleiden drie kleine botjes - hamer, aambeeld en stijgbeugel - de trillingen naar het ovale venster in het slakkenhuis. Het verschil in afmeting van het trommelvlies en het ovale venster en de constructie van de drie kleine botjes zorgen voor een versterking van de trillingen van meer dan 20 keer. Kleine spiertjes die de botjes op hun plaats houden werken als een soort van automatische volumeregeling. Het ovale venster zit aan het begin van een taps toelopende, opgerold buisje met vloeistof waarin haarcellen zich kunnen bewegen als zeeanemonen.  De bewegingen van het ovale venster veroorzaken drukgolven in dit buisje die overeenkomen met de vibraties van het stijgbeugelbotje. Afhankelijk van de golflengte, en dus van de frequentie, veroorzaken ze drukgebieden dichtbij of verder weg van het ovale venster. Hoge frequenties veroorzaken drukgebieden dichterbij en lage frequenties verder weg. Ik heb een en ander wat vereenvoudigd, maar ook in werkelijkheid is het allemaal eenvoudig te begrijpen. We zouden er zelfs een model van kunnen maken. Het zal ook duidelijk zijn dat de mechanische constructie de bandbreedte van ons gehoor beperkt. Maar vanaf hier wordt het allemaal onduidelijker.

 

Het oor

 

De drukvariaties worden waargenomen door de haarcellen die deze informatie via zenuwbanen

doorsturen naar onze hersenen. In het gehoorcentrum worden deze zenuwsignalen geïnterpreteerd en dat gebeurt allesbehalve lineair. Evolutionair gezien is ons gehoor een belangrijk waarschuwingssysteem om te overleven. Als we een takje horen breken dan zet de opgaande flank van dat geluid ons gehoorcentrum meteen aan het werk om vast te stellen waar het geluid vandaan komt, hoe dichtbij het is en of het van vriend of vijand komt. Dat gebeurt met een ongekende snelheid. De tijdsresolutie ligt ergens tussen vijf en tien miljoenste van een seconde, 5 tot 10 microseconde (µs). Ongeveer 7 µs wordt het meest ondersteund in de literatuur die ik heb gezien. Zoals we eerder hebben vastgesteld geeft een bemonsteringsfrequentie van 44,1 kHz een tijdresolutie van 22,7 µs, eenderde van wat ons gehoor heeft. En zelfs op 96 kHz komen we te kort met een tijdresolutie van 10,4 µs. Alleen 192 kHz bemonstering, met een tijdresolutie van 5,2 µs, biedt voldoende tijdresolutie voor ons gehoor.

 

Video versie (Engels)->  

Vorige pagina

Volgende pagina