Schijnbare bronverplaatsing bij hoofdtelefoon weergave
Citation for published version (APA):van Bussel, A. (1983). Schijnbare bronverplaatsing bij hoofdtelefoon weergave. (IPO-Rapport; Vol. 441). Instituut voor Perceptie Onderzoek (IPO).
Document status and date: Gepubliceerd: 01/01/1983
Document Version:
Uitgevers PDF, ook bekend als Version of Record
Please check the document version of this publication:
• A submitted manuscript is the version of the article upon submission and before peer-review. There can be important differences between the submitted version and the official published version of record. People interested in the research are advised to contact the author for the final version of the publication, or visit the DOI to the publisher's website.
• The final author version and the galley proof are versions of the publication after peer review.
• The final published version features the final layout of the paper including the volume, issue and page numbers.
Link to publication
General rights
Copyright and moral rights for the publications made accessible in the public portal are retained by the authors and/or other copyright owners and it is a condition of accessing publications that users recognise and abide by the legal requirements associated with these rights. • Users may download and print one copy of any publication from the public portal for the purpose of private study or research. • You may not further distribute the material or use it for any profit-making activity or commercial gain
• You may freely distribute the URL identifying the publication in the public portal.
If the publication is distributed under the terms of Article 25fa of the Dutch Copyright Act, indicated by the “Taverne” license above, please follow below link for the End User Agreement:
www.tue.nl/taverne Take down policy
If you believe that this document breaches copyright please contact us at: openaccess@tue.nl
providing details and we will investigate your claim.
Rapport no. 441
Schijnbare bronverplaatsing bij hoofdtelefoon weergave
/
SCHIJNBARE
D
B
TI
B
GD
fil
\Jr
D~ DB
[lD
IJ~
11l~
~
t
n
~
~
[I fil
G
~
BIJ HOOFDTELEFOON
\NEERGAVE
-
__ .
5?i:.
-_
~
-
--
~
~
-
-.
"~z~~
l
tr
~
·
c
l
!:TI
COOR
l~
o
\J~u
B
TI
J~~
D~IJ6
INHOUD 2 VOORWOORD 3 INLEIDING 4 1 LITERATUURONDERZOEK 4 a Intensiteit 5 b Tva 6 c Fase 6 d Andere effecten 6 e Bronbepaling 6 f Literatuur 7 2 HET EXPERIMENT
7 a Beschrijving van het experiment
12 b Het volledige experiment
12 c Proefpersoon C
18 d Voordelen van een verschilmeting 18 e Conclusies uit de metingen
19 3 VAN EXPERIMENT NAAR TEST 19 a De equalizer 19 b De computersturing 23 C De computersturing via 23 d De data getallen 21 e Programma voorwaarden 28 4 DE TESTS 28 a de tests 29 b Het computerprogramma 33 c Test uitvoering 34 d Test resultaten 35 e Het cassette deck 35 f Conclusies
37 GEBRUIKTE APPARATUUR
de MIOS kast
VOORWOORD
Alle beschreven experimenten en tests werden gedaan op het Instituut voor Perceptie Onderzoek (IPO) in Eind-hoven.
Voor hun hulp wil ik alle medewerkers van het IPO har-telijk bedanken, in het bijzonder Dr AJM Houtsma voor zijn voortdurende begeleiding en Ing ThA de Jong voor zijn hulp aan equalizer en computer.
INLEIDING
Dit werkstuk "Schijnbare bronverplaatsing bij hoofdtele-foon weergave" is het resultaat van een aantal experimen-tjes en tests die ik heb gedaan op het IPO te Eindhoven. Het einddoel was om een geluidsopname zodanig te veran-deren van karakteristiek dat bij beluistering via een hoofdtelefoon het geluid niet van achter uit het hoofd lijkt te komen maar uit een bron voor of opzij van de luisteraar.
Dit doel is niet helemaal gehaald. Toch is het onderzoek niet voor niets gedaan. Ik had hiermee de mogelijkheid om apparatuur te gebruiken waarmee ik zelden of nooit mee had gewerkt. Ook de inhoud van het onderwerp was mij ver-der vreemd.
Ik ben er van overtuigd dat dit werkstuk ook kan dienen als uitgangspunt voor vervolgonderzoek.
AvB
n
LITERATUURONDERZOEKIn de volgende bladzijden zullen we het hebben over de volgende situatie- Een waarnemer bevindt zich in een ruimte waar één of twee luidsprekers (of geluidsbron-nen) zijn opgesteld. De waarnemer bevindt zich ergens voor die bronnen.
Geluid wat via de luidsprekers tot de waarnemer komt blijken we te kunnen ontleden in een aantal kenmerken. Deze zijn a) de intensiteit, b) de tijd van aankomst
(tva) en 3) de fase. Als we te maken hebben met een erg complex samengesteld geluid, dan komt daar nog een vier-de faktor bij: vier-de samenstelling van vier-de geluidsgolven. Als we te maken hebben met een nonnale situatie (de
waarnemer luistert naar muziek bijvoorbeeld) dan zul-len alle kenmerken die hierboven zijn genoemd optreden. In een proefsituatie is het echter mogelijk om de af-zonderlijke kenmerken stuk voor stuk te onderzoeken. Samengevat blijkt dat het volgende op te leveren: a) (Stereo) Intensiteit
We veronderstellen de volgende situatie: de bron staat recht voor de waarnemer. Dit is onder een hoek van
o
0 • Geven we de bron een kleine afwijking van die positie, dan wordt een van de oren als het ware bevooroordeeld. Dat oor bevindt zich dan het dichts{bij de bron. Het geluid afkomstig van de bron legt een kortere weg af naar het bevooroordeelde oor. We ervaren dat als "de bron staat niet recht voor ons, maar iets verschoven". Er komt nog een belangrijke faktor bij. Als de bronschuin genoeg voor ons staat, ligt één oor a.h.w. "in de schaduw" van het hoofd.
In de praktijk blijkt de rol die stereointensiteit op het horen speelt klein te zijn. Als de bron namelijk niet al te dicht bij staat, is het weglengte verschil van bron naar bevooroordeelde oor en van bron naar het oor in de hoofdschaduw erg klein.
Wel blijkt dat het verschijnsel stereointensiteit golf-lengte afhankelijk is: hoe kleiner de golfgolf-lengte, hoe groter het obstakel (het hoofd) dus hoe meer afscher-ming.
b) tva
We sturen beide oren aan met korte klikken. De klik in
. e'-r~ ei'
het ene oor komt bovendien zo'n 30 microseconde aan als de klik in het andere oor. We nemen dan echter één en-kele klik waar die a.h.w. afkomstig is van een positie die verschoven ligt t.o.v. de middenpositie. In fig 1
is dat uitgebeeld.
schijnbare plaats van de bron
fig 1: Schijnbare verplaatsing van een geluidsbron. Het rechter oor wordt aangestuurd op het moment t=t
0 , het
linker oor op het moment t=t
0 +30 ps.
Naarmate het tijdsverschil tussen de twee klikken groter wordt, zal de (schijnbare) zijdelingse verplaatsing
gro-ter worden. Pas als het tijdsverschil groter wordt als 630 microseconde, horen we weer twee afzonderlijke klik-ken. Het genoemde experiment staat bekend als het Horn-borstel en Wertheimer experiment. Het laat zien dat de o~en een zekere traagheid bezitten maar dat we dan te maken moeten hebben met gelijke geluiden links en rechts die bovendien maar een erg korte tijd na elkaar aan mogen komen.
Het zal duidelijk ziJn dat we geen schijnbare verplaatsing van de bron krijgen bij een aangehouden geluid. In dat ge-val moeten we het hebben van de veranderingen.
c) Fase
Als we te maken hebben met geluid van een niet al te ho-ge frequentie (maximaal zo'n 2 kHz), is het belangrijk om te bekijken hoe de fase van de geluiden die ons be-reiken zich verhouden.
Optredende effecten t.g.v. faseverschillen zijn o.a. dat het geluid zich in een cirkel rondom het hoofd blijkt te
,,
bewegen en dat het geluid uit meer als een bron afkomstig lijkt te zijn.verschillende onderzoekers hebben experimenten opgezet om na te gaan bij welke frequentie nog net effecten optreden t.g.v. faseverschillen. Rayleigh vond 640 Hz, Lane kwam tot 1 kHz en Wever kwam (onder bepaalde omstandigheden) tot 3 kHz.
d) Andere effecten
Tot nu toe heb ik het alleen nog maar gehad over kenmer-ken die optreden als het geluid de weg gaat vanaf de bron tot het oor. Ook dan nog vinden we veranderingen. Zo be-paalt het oorkanaal een belangrijk deel van het uiteinde-lijke geluidsbeeld wat onze hersenen bereikt. Echter de oorschelpen spelen ook een belangrijke rol. In de rest van dit werkstuk zullen we het voornamelijk over deze
factor hebben. e) Bronbepaling
Hoe bepalen we nu waar zich een geluidsbron bevindt? Allereerst zijn we gewend om oren en ogen te laten sa-menwerken. Bovendien als we verwachten dat een geluids-bron zich ergens bevindt, zijn we geneigd om die geluids-bron ook inderdaad op die plaats te zoeken. Bovendien blijkt dat we bij het bepalen van (geluids)richting ons hoofd steeds een heel klein beetje op en neer bewegen.
f) Literatuurlijst
Carterette & Friedman "Hand.book of perception-vol IV/ ch 10"
Jens Blauert "Raumliches hören"
Ernest Glen Wever "Theory of Hearing"
en verder diverse artikelen in JASA vooral JASA 46 blz 1527 door Villchur.
_ _ _ _ _
~
HET EXPERIMENTNaar aanleiding van hoofdstuk l besloot ik om een ex-periment op te zetten waarbij de faseverschillen kon-den workon-den verwaarloosd. Dat wil zeggen dat we alleen werken met geluiden boven zo'n 2 kHz.
We hadden al genoemd dat er een verband bestaat tussen de waarneming van geluid en de oorschelp. Dit verband heb ik in een experiment onderzocht.
Om uit te sluiten dat er beinvloeding van het experi-ment plaats zou vinden door de oorkanalen sluiten we deze met oordopjes af. Deze dopjes zijn gemaakt van een zodanig zacht materiaal dat er geen reflectie op plaats vind.
a) Beschrijving van het experiment
Een proefpersoon neemt plaats in de stille kamer. Hij gaat zo zitten dat zijn nek in de hoofdsteun komt te zitten. Het is belangrijk dat gedurende het experiment het hoofd niet beweegt. Hierop kom ik nog terug. De oren worden afgesloten met de oordopjes. Recht voor de
proefpersoon staat de luidspreker. De microfoon wordt
op het hoofd van de proefpersoon vastgemaakt (zie fig 2). De probe (het gebogen, holle buisje) zit net voor het oorkanaal maar binnen de oorschelp.
fig 2: Het hoofd van de waarnemer in de steun, o
or-propjes in de oren en de probe in het oor.
Door de luidspreker sturen we een "sweep" van 0-20 k.Hz. De Level-Recorder registree~t het geluid afkomstig van de microfoon (nadat dat signaal versterkt is). In fig
3 staat schematisch aangegeven hoe het experiment is
opgezet.
, - - - f ' •
1 1 t
1
: versterk.er
~-- ---- ... LS
i---:
STILLE KAJvIER
1 1
BFO
ANALYZER LEVEL RECORDER
fig 3: Schematische t~k.e~ing ~an de proefopstelling met
W=waarnemer, LS=luidsprek.er. dB +20 +10 0 -10 -?0 ûB
Voor link.er en rechter oor worden zo voor elke
proef-persoon drie "plaatjes" gemaakt. Dit is gedaan om te
bek.ijk.en of de onderlinge verschillen erg groot waren.
Op deze manier kon een gemiddelde gevonden worden die
nooit erg veel van de :,·ceciese wae.:-d-=n af zal wijk.en .
In fig 4 is voor proefpersoon B afgebeeld hoe die drie
grafiek.en zullen lopen (fig 4a voor het link.er oor,
fig 4b voor het rechter oor).
/1
;/
II
... \ . i__,_ __ \;i'J-
20 ~ .-r~·\ '::"'-J"\ _ .. L ________________ ___ _ -- __ :----~ 1 1 1-
-
--
----
--
- -
-
--
··
r
·
• · ----
-__ i _ _ _ _ _______ , _______________ _ _ fig 4a
dB +20 ---
-
-
---
-
-
--
---- ---·---·· --.... -- ---. - -- .. ·- · -. i . -··r ·I -lo'· ---- ·- ---··-·---- - - -
-
.11--
· ._
._
_
·
_
--
.
-.
-.
---
··_-·
-
-_
--_
-
=---
-
· .
·
-
. _
:-:·-
·
__
·
_·
--
_
-
-
..
.
-
·
-
. ·
-
.-
_·
- ..
-
-
..
1 L 1 - 2 0 ~---·dB
I
fig 4bl
...., OP 1102 1Vervolgens herhalen we het voorafgaande met dat verschil dat we nu de probe net buiten de oorschelp laten komen. De oorschelp zelf sluiten we af met een stuk karton, om-dat om-dat niet reflecteert. In fig 5 zien we het resultaat. Ook nu weer is elke meting drie keer gedaan. In fig 5a
staan de resultaten voor het linker oor, in fig 5b de
resultaten voor het rechter oor.
-···- -·---- --·-- --·-···--- _[_ --·--·
--
-
- -
--
-
-··-
·
-
_:_:_::
·
·:
.-
::
.
:.:: ___
-:-:-_+~~
-
:::-
: _
___ :_.
---
:
·
-
_·
· -
_
·
-
:·
-.
- -
.
-
-
·
--·
•
.
·.
:±
.·-
-
--
-
-
·
--
·-
-_- _
_
--·
•-
·-
·
~-=
--
·
:=.:..:-::.=:::-.::::.
·
·
-=-
:~
-:
-~
:
.
.
+l l. - --- .--··
·
-
-
-
-
--··
-
-
---
,
-
---
·
·
---=~
----
~·=
.-
::.
·
-::
-
-::-...:.:..
-:::
=·--=
=--
·:
_
:
·
:
-
-·--- -____ .. __ ______ __ --- L --- --------------- - --- - .. --- ---· ••·•··- . - . --- ---·---- - - -•--- ---- ---···---- -·--- --- -.. ·-·· ---- -·•-- · ·---r·---- -·- -···· -..,_--·--- -···--- -.. .. . . . -- -- · ·-- ·-1 . - . - - - . ·- -·-:-.--: :-. .- --_ ··.:-_· -: ~-. ·_- - .. -f ~~---. :- .- --
--
-
t
·
·
-:
:
~
;
/
..
t
~~
~
-
r~4-~~
~-~
-~-
-
~
~~~
-
~~
~~
-
--- ... - .. 1.. .. - .... - ···- - --- ··· -····-··--- . . .. -1 -.. ---·. -.. --.. ~ -- . --- ·-- .... ,__
-·. ·-·---,- - -· - -·· --· . ., __ · --- 2 0 -· -- - ·--·-- -~- · _. ---·---..-_-.:. .i--l . -__:.._ -... _ -. . ---- --- ~:_~_-_-_-:_~~-=--· _· -- --- ----. -' dBj fig 5a 9t
·
·;é
•
.
--
è
:c.
-=
-
t
'/':"~:C'::°c'~
:
~~=~2~:
IL
_
_
,
-
-
-- --
-
r
-
--
-
-
:
:
-_
__,_,_-____
-_-_---_-_-_-_--_--_-__
_
__
___
_
___
_
_
_
--- ... 1 1.·
:
-
-
_
>
-:
~
~
+ 101-:--
__
- - -
-
--- - - -
-
-
+
-0 ---+--.f-_...,...---+---1-+-_-_-__ -__ - -__ - __ -_-
_
-
_
-
_
---~-=---""
-20 dBI
·
-- ~---_ - ~ ---_ -:-·-: :.· -··:t-~ 14i-z - -- - - --- ---- -- ---t--·- --- --- - --- --- --:. .. 1 -fig 5bIn figuur 5 zien we hoeveel geluid er voor een bepaal-de frequentie bij het oor komt. In figuur 4 zagen we
hoeveel geluid er voor een bepaalde frequentie binnen in het oor komt. De enige verandering tussen beide
situaties is de oorschelp. Als we steeds de verschillen tussen 4 en 5 bekijken, dan hebben we precies de in-vloed van de oorschelp te pakken.
In figuur 6 zien we nog eens de gemiddelden van figuur
4 en 5 getekend. In figuur 6a is dat voor het linker
oor gedaan, in figuur 6b voor het rechteroor.
In figuur 7 ten slotte staan de verschil-grafieken tussen de meting in de oorschelp en de meting buiten
de oorschelp (de zgn. vrije veld meting).
Wat we nu hebben gevonden is datgene wat de oorschelp met geluid doet.
fig 6a
r
! 1 ·t ! ... -··•· --L. ! 0 fO 1. 1 . !. i
:
!
.
+·-···
·
·
~
--
-
.
.
.
..
".JBl: 1 i. 1 1 1··
-
··f-·+--
-
·
•
.
..
.
·
:
·
-
·t .: . ; t· . j_ _ _ ; __ J _ .. 1 L.-
L---
l
·
:
-
,
.
~
:
-~- .
1
·
•
·
.J.!
i -.J . 1 1~r-fi
·i fig 6b -- ~r--~ - ~ - - ~ -,~i
.
.
,
7·---+--+~t-+--+--+-!---+---+--+-t----+--t--+---lt----+--i 1- .-j
1. ! . 1 . 1 ·.--·
i
--
-t
_..,__
.,___,
,,
...
,
' . ,. 1i
.
1 ' ' __ ;_ ' 1 i 1 i 1 '·!
1'44--,.l--+--l+~+---+-- +- '--+--+--+---lf--- - 1- l - - - - + ----+4.-4---11---+ - - i.
--+
---+---+--1..!.
1.
.
.
' ' 1 1 ' ' f 1 1. 1 ·· I ! 1 i -+--+-..._-+--+--+---+--+- t ---~--i
1i
1. . 1 -+---"--+- 1 - - -+ -+·
+
-
·
-+-R
.
·•
l
·
1 1 1 '!
i
-
-
-+-
-,--! 1l
1 i _L_ 1 1. 1 ! ! . Hob) Het volledige experiment
Onder a) heb ik beschreven hoe het experiment wordt op-gezet en uitgevoerd. De volgende stap is om de hoek die
luidspreker en proefpersoon met elkaar maken te gaan
ver-anderen. Ook nu weer worden er steeds drie 11sweeps11
ge-maakt voor de vrije veld meting en drie "sweeps" voor de meting in de oorschelp. Het resultaat is dan ook weer een soortgelijk plaatje als fig 4 en fig 5 geeft. Om het geheel niet te onoverzichtelijk te maken, heb ik alleen de resultaten afgebeeld dus het gemiddelde van de vrije veld meting en het gemiddelde van de meting in de oor-schelp. Natuurlijk is ook aangegeven het verschil tussen de oorschelp meting en de vrije veld meting. We krijgen dan de volgende verdeling:
fig 8; proefp B, hoek 45°, gemiddelde vrije veld meting en gemiddelde oorschelp meting,
fig 9; proefp B, hoek 45°, verschilmeting,
fig 10; proefp B, hoek 90°, gemiddelde vrije veld meting en gemiddelde oorschelp meting,
fig 11; proefp B, hoek 90°, verschilmeting. c) Proefpersoon C
Om een vergelijking te hebben tussen verschillende per-sonen, heb ik het gehele experiment nog eens herhaald
voor proefpersoon
c.
Ook nu werden steeds drie "sweeps"gemaakt maar staan alleen de gemiddelden afgebeeld. De volgende verdeling is het resultaat:
fig 12; proefp C, hoek
o
0, gemiddelde vrije veld meting
fig 13; fig 14;
fig 15; fig 16;
en gemiddelde oorschelp meting,
proefp C, hoek
o
0 , verschilmeting,proefp C, hoek 45°, gemiddelde vrije veld meting en gemiddelde oorschelp meting,
proefp C, hoek 45°, verschilmeting,
proefp C, hoek 90°, gemiddelde vrije veld meting
en gemiddelde oorschelp meting,
fig 17; proefp C, hoek 90°, verschilmeting.
(NB In de a-grafieken hebben we de resultaten van het
fig 8a ::: .!:I :' --~ ~~ ~·~ :-;:: .:r:· :· --•• , t• . "" .,., . ' . ' ._' .. ,.:._ "~ ,. ,, ' i i : l J t1 :i.' 1 1i 1, il'! 11
-l
-~
1 1 i!
1· 1-
-
:•...
.
1 1-
; '
· ·
r
,
··
·
1 ---··· 1 · --it
~
.
·
---
-~
~:::
~
--
-
::;
:~
::
---
-
-
-·
-t-
+
-•
+1'---l---'-i--1-'-+_:---+-_;__;..i.._;__;..i...---4-_·_ +--! ---4---1----'--I ' -l----'--+-1----'---l---l----l----11-·-,_ 1 - - , ~ , - - . j ~ ~- . ...:.+I -: . -+-:-+I -. -!--1---1---+--+--+---+---+-~- ~- -<- ,___,;.,....·
---t
-+
·
-
-l--·-i-1_···-l:e--l-
:
'
-
:
+--4---1---li
_
-
_
·
1-
·
-
--
-I-
!
-+
·
_
:
--+
·1
-l
-
,
,
l-
-+-- -+!---+-l- 1--+--+--+--+--+-·-··+-··_--+·-···-+-· --+---, •. 1-. -+--+--+-·-•·-4· _··-1··1---~---.
·
l
· -
· -
1 1i
,
!
1 - 1 1 --- -- ---· ·- .. -· · ;_,
,
-
-
~
~
~
-
1
1l
1 1 '. iI
i
:
i
i
i .!·
,. ,, . , ..:·
-
.
/,' --- ··-· ... 1 .. J .... .1►
1 1t·
y!
1.!
.
: ' ' ...___,.-i
L
1 1 . 1 ·· : ' . . .. .... .. ·· 11 !I · 1, __ .. t~ .. 11 ·~.. . 1 1 j -l·i
1i
.
..
.
..
...
.
..
.
1 J !i
.1. i ! . ... ... ··--- •··· .i
.
·Il ,· ... ,, 1 1:
.
r
·
·
,;
1 •~
.=l\r
• 1 • . • . •-,
-. . . ·- -... ·•..
..
....
..
,.,_ . .-
·.
'
, .... _: _ . '.
.
· ... . :;: . " .... ' .. ... . ::~:~ :--t--:-~-~:.:: --:-~ :----.. -;-..:;·--
:t ~
-
-
·
·••
-
-
...
.
.
.
.. , ... :....:... 1: .. __ :_; ..:.:...1---~ --~-.. _ _._ , ___ . 1 f g 1[3'b _ 1 .1.. • _,_;j_ __ -__ ..;_ .... :·· -01
+(()
d) Voordelen van een verschilmeting
Om de grafieken te vinden die aangeven wat de oorschelp
met geluid doet, hebben we steeds de resultaten van de
metingen in het vrije veld afgetrokken van de
resulta-ten van de metingen in de oorschelp. Zo1n verschilm
e-ting heeft enkele belangrijke pluspunten. Zo worden am-plitude verschillen die zouden kunnen ontstaan door
re-flecties tegen de wanden of door het feit dat de
fre-quentie/amplitude verhouding van de luidspreker niet
helemaal vlak is, uitgeschakeld omdat die waardes een-voudig van elkaar worden afgetrokken. Een tweede
belang-rijk voordeel is dat het niet nodig is om de apparatuur
te calibreren. Dit natuurlijk wel onder de voorwaarde
dat we tijdens de metingen alle instelbare punten
on-veranderlijk laten.
e) Conclusies uit de metingen
Per proefpersoon hebben we nu zes grafieken gevonden die aangeven wat de oorschelp onder bepaalde voorwaarden met
de geluidsamplitude doet.
Als we de zes gevonden grafieken van proefpersoon Bon-derling vergelijken, dan zien we dat geen van de zes aan elkaar gelijk is. Datzelfde is ook zo voor proefpersoon
c.
Ook onderlinge vergelijking van de resultaten van pro
ef-persoon B met de resultaten van proefpersoon C levert
geen overeenkomst op.
De conclusie die we uit het experiment kunnen trekken is
dat we te maken hebben met onderling verschillenàe
resul-taten. Dat is iets waarvan we in het volgende stuk
_____
gB
VAN EXPERIMENT NAAR TESTAls we een opname beluisteren via een hoofdtelefoon,
dan krijgen we het geluid uit de luidsprekers vrijwel direkt in de oorkanalen. Wat we dan ervaren is een ge-luidsbron die zich ergens achter in ons hoofd lijkt te bevinden.
Wat ik me heb afgevraagd is of het niet mogelijk is om
de karakteristiek van het geluid wat ons bereikt, zo
te veranderen dat het net is alsof dat geluid van een andere plaats afkomstig is.
In hoofdstuk 2 zijn de karakteristieken weergegeven
zo-als die door onze oorschelpen worden gemaakt. Wat ik wil gaan proberen is om een geluidsopname zo te bewer-ken dat de karakteristiek lijkt op die karakteristie-ken uit hoofdstuk 2. In feite wil dat zeggen dat op be-paalde plaatsen het geluid versterkt moet worden en op andere plaatsen moet worden verzwakt.
a) De equalizer
Zo'n verandering kan worden bereikt door het geluid wat
afkomstig is van de geluidsbron (of in dit geval de
op-name) door een equalizer te sturen.
De normaal voor huiskamer bestemde equalizers hebben echter één groot nadeel: ze zijn op ongeveer vijf
plaat-sen per kanaal (links/rechts) instelbaar. Omdat wij
wer-ken in het frequentiegebied van 2 tot 20 kHz resten er dan nog maar drie instelbare plaatsen per kanaal. Het zal duidelijk zijn dat dat veel te weinig is om een goed gelijkende nabootsing te krijgen.
Via het Philips Natuurkunde Laboratorium was voor een
paar weken een meer geschikt apparaat te leen. Het
be-stond uit twee White 4000 equalizers (een voor het
rech-ter en een voor het linker kanaal) met daarachrech-ter een computersturing. De equalizers zijn elk instelbaar op
27 frequenties. In het door ons gewenste
frequentiege-bied resten er dan nog 10 à ll.
Elk van de genoemde 27 plaatsen is op twee manieren in-stelbaar: 1) met een potmeter voor op het apparaat en
2) via de computer. De maximale verandering bedraagt
10 dB naar boven (+10 dB) tot 10 dB naar beneden (-10 dB).
Alle tussenliggende waarden zijn in principe mogelijk.
Gezien de aard van de experimenten en hun reproduceer-baarheid, heb ik gekozen voor de computersturing. b) De computersturing
Schematisch zou de computersturing er als volgt uitzien
(fig 18):
I MIOS
computer II
equalizers
fig 18: Schema van de computersturing met I:
50-ka-naalsuitgang no 1 en II: 50-ka50-ka-naalsuitgang no 2.
De bedoeling is om op uitgang I en op uitgang II
hetzelf-de signaal te zetten. Op hetzelf-de MIOS kast wordt met behulp
van lampjes aangegeven welk kanaal spanning voert. Op
deze manier is het mogelijk om de MIOS kast als monitor
te gebruiken .
De MIOS kast heeft 2 x 16 lampjes. Om de equalizers te
sturen hebben we 15 kanalen nodig (hierop kom ik nog
te-rug) zodat de capaciteit van de MIOS kast dus ruim
vol-doende zou zijn.
zoals gezegd hebben we 15 kanalen nodig om de equalizers
aan te sturen. De verdeling daarvan is als volgt: 5
wil-len aansturen, 1 bit om aan te geven of we met het lin-ker of met het rechter kanaal te maken hebben, 8 bits om de instelling door te geven (de 11data11
) en 1 bit om door te geven dat de instelling zoals die is kan worden door-gegeven aan de equalizers (het zgn 11clock--bit11
) . In feite is
zeggen voor
0 1
het 2 , 2 ,
het hele systeem binair opgezet. Dat wil de data-bits:
2 3 4 5 6 7
2 , 2 , 2 , 2 , 2 en 2 bit. Met deze bits kunnen we in feite gewone analoge getallen doorsturen. Daarbij heeft het 27 bit nog een speciale functie. Het is namelijk dit bit dat moet aangeven of we met een verster-kend signaal dan wel met een verzwakverster-kend signaal te maken hebben. In gewone taal: of de data negatief of positief is. De 5 bits die aangeven welk filter we aansturen (de adres-bits) zijn soortgelijk verdeeld:
2 O , 2 1 , 2 2 , 2 3 en 2 4 .
In fig 19 is schematisch opgezet hoe de sturing te werk zou kunnen gaan:
bit 1 ezet
bit 2 t/m 6 (filter nwmner) ezet bit 7 t/m 14 (data van het filter
nummer) gezet
bit 15 (de instelling wordt door-estuurd) ezet
fig 19: schema van de sturingsvolgorde
Het zal duidelijk zijn dat het adres getal alle waardes van O tot 31 (alle bits uit respectievelijk aan) kan aannemen. Voor alle duidelijkheid: de filters zijn ge-nummerd van O t/m 26.
Evenzo zal het adres getal alle waardes aan kunnen ne-men tussen Oen 255. Met dit laatste is nog iets bijzon-ders aan de hand. Normaal wordt een verzwakking aangege-ven door een 11
- 11 teken voor het getal (bijvoorbeeld -3 dB) en een versterking door een 11
+11 teken. Nu heeft men het volgende daarop gevonden. Ergens tussen O en 255 ligt het zogenaamde draaigetal. Vertaald wil dat zeggen: O dB.
Dat getal blijkt 55 te zijn.
Nu is het niet zo dat het data getal Ode maximale ver-zwakking en 255 de maximale versterking is. Om de ana-loge getallen 0 t/m 255 te gebruiken is er nog een om-zetting nodig.
De getallen 0 t/m 55 worden in het computerprogramma om-gezet als 55 - het ingevoerde getal.
De getallen groter als 55 worden 73 groter.
Als alle filters dezelfde waarde krijgen, krijgen we het plaatje wat in fig 20 is getekend. Om alle filters dezelfde waarde te geven maken we gebruik van een zgn "DO-loop" die alle filters zowel links als rechts één voor één afgaat en ze daarbij zet in de stand die we wensen. Co'4.Ji ·, , ,
..
.
..
.'0 - - - -....
,
-SD.' ' ' . -· ·---·--- ---·,.
--. - -· -·--. ---. . ----•-·--- - ·--- ----
--
-
-. ' . . .. . . •· -10 - . ---·-·-·· --- --- ---·---· ···-
-
----.. - --- ----fig 20: versterking uitgezet als functie van de data getallen die alle filters hebben.
Duidelijk is de invloed die een bepaalde filterstand heeft op andere filters te zien. De maximale versterking is im-mers maar 10 dB terwijl 125 al een versterking oplevert van 11 dB.
c) De computersturing via de MIOS kast
Als we het programma maken en afdraaien volgens de re-gels die we eerder hebben gegeven, blijken de equalizers zich niet te zetten. De oorzaak daarvan blijkt te liggen in het feit dat de computer uitgangen welliswaar het juiste uitgangssignaal geven maar dat dat signaal te weinig vermogen heeft. In fig 21 staat een oplossing ge-geven. Hierbij wordt de MIOS kast zowel gebruikt als een soort versterker als als monitor.
MIOS computer
equalizers
fig 21: Schema van de computerbesturing met de MIOS kast als versterker en als monitor.
Behalve deze twee functies heeft de kast nog een doel. Hierop kom ik later nog terug.
d) De data getallen
Om een nabootsing te krijgen van de oorschelp karakteris-tieken die we in hoofdstuk 2 hadden gevonden moeten alle filters in een bepaalde stand worden gezet. Dat levert dus een serie getallen (data) op die aan de filters moe-ten worden toegevoegd.
Deze serie getallen zijn voor het gemak weggeschreven in het computergeheugen zodat ze indien nodig (in het pro-gramma) kunnen worden opgeroepen.
In fig 22 staan de karakteristieken zoals we die dan krij-gen (de benaderinkrij-gen). Tevens staat vermeld in welk
putergeheugen deze serie getallen staan. -t-·,.. ·- . --- - -.. _,.. __
,
---·- ·---· --- --~--- ---··;.o_f-... ·.·:~---- -- -··--·. .. - --·-- ----+ ~ ··- -· --- --... __--_ ~ ..,_-__ . --- ----,.---~--- -- ... --- --·--- .. -- --- --- --- ---. ---
--- ---···--·-1---- .._... --····--- ··-···- ·-- - --- ---·--•·- - -·- · -· -·5. -
-
r
J;
-
_
/t
.
\~f-
-
~-
:
~;=:">~~(r
--
-
~;
:~:.-
:
"~~
·
-
~:
Nagebootste karakteristiek voor proefpersoon B voor het linker oor onder 90°. Getallense-rie staat in FILl.
~ -, -·""-·· ·-··.z. ---·-· ······-__ -·- ----. ·-. ·-.- - -...... .
··
""'
•~"'
. ---- . ~~ ~ - --- --- . --- ---- -r -- -r . -1 ·- -t-- - -L.. ..•fig 22b: Nagebootste karakteristiek voo
6
proefpersoon B voor het linker oor onder 45 . Getallense-rie staat in FIL2.-
-
- - - -
·
- - -
-
-
- -
--
-
-·· -- -··- --- ·---fig 22c: Nagebootste karakteristiek vogr proefpersoon B voor het linker oor onder 0 . Getallense-rie staat in FIL3.
•· ·---··--- -- -- -- --- -fig 22d: --- ---- -- - --- --- -- -. ---. ··-···-- ·- ·- --- - - -- - --·- -- -- - - - ---' - ' - --- ---
-
-
--- ---- --- - -- --- --- - --- --- - . ---- --- --- -- - --- -- ---- --Nagebootste karakteristiek voor proefpersoon B voor het rechter oor onder 90°. Getallense -rie staat in FIL4.
-...
fig 22e: Nagebootste karakteristiek voor proefpersoon B voor het rechter oor onder 45°. Getallense-rie staat in FIL5.
_· -·:··-:r:_- -····-·- . ··---.. ·\ · . --.... ---. ··- - -·- ·-- -·
·
·
-
-·
·,
._.
-:-:-::
.
.
=
-
=
-
=
-
=-==:
.
.
:-::::
.
.
===~~-~=
-
=
-
==
-
=-
-
.
:--::-
_
=
-
-=-==
---
·
-
-· -
-- - -·- -·---· --- ---·- -···· - --- --. --- - ·---·---·· --- ·--- -- ---
---
-. -- --•. - ---·--- --- - --- - -- --- --- - - - --- ---·· fig 22f: ...,_ /'
-/ ~ . / L .7 fig 22g: fig 22h:
Nagebootste karakteristiek voor proefpersoon
B voor het rechter oor onder
o
0•
Getallense-rie staat in FIL6.
.,, ' \ \ \ \ \ ' ...
-'-Nagebootste karakteristiek voo5 proefpersoon
C voor het linker oor onder 90 .
Getallense-rie staat in FILlO.
Nagebootste karkateristiek voor proefpersoon
C voor het linker oor onder 45°.
Getallense-rie staat in FILll.
==·
-25
-·--··· ·- ·- -·---·· --· ·•-- - - - -- ·---·--·-. --·· - -- ---
-
·-·-· --- --- . -·-···-.. ·-····--·-·-·--
--- - ·-. ·--- --- --- --- -. > - - - ---··--- -·· . ;_.,:f;:;:;t_:·_-~.::_-~:-:: ---- ---
-
---
=--
~
-=--=-~~
-
=-
-
-
~~=-~..:_~
-
-
·
--
·
··
--1-- . .. --- - ---- -- -- - -- --- - -- -- ---- --- -- . ---- --- .. -· ·--- ...
f
-
~E~~~~~~
-
;
-
~i~~;½
___ -
-
~~~~~:~~
;,-/~:~~
- .. _J /..____. _ - ---- ---. - - ------- - - ------·----··--------·--- - ·----- _ _ ,... - - - -_ _ _ _ _ _ _ _ · -·--·--··- ·- -- ·--·-·-··· -···· ---- ···-- -~·. -
-+
--
. -
-. - -t-·· . -. ··-- ----·--- ·----·· ---·
---fig 22i: fig 22j:- - - -
-
-
-
-
-
-
--
-- -- --·---
'• ·- · ... ·- · -·- --Nagebootste karkateristiek voor proefpersoon C voor het linker oor onder
o
0•
Getallense-rie staat in FIL12.
- - - -
---
-
-
--
-- ----
.. - -- ---··----Nagebootste karakteristiek voor proefpersoon
0
C voor het rechter oor onder 90 .
Getallense-rie staat in FIL7.
-· ---- --·-- - -·- ---·- - - ---
-- -- -- --- -
--fig 22k: Nagebootste karakteristiek voor
0proefpersoon
C voor het rechter oor onder 45 .
Getallense-rie staat in FU,S
---- . --- - ---- - --- ---· - --- - - - --- ---- --- ---
---~-
- ---- --- - - - - -- + -- -- -- -- ---_-_-_·-_-
=---
-
--
-
-
-- -
-
....
-
.;.::.::::::::::::::::::::~;:---
-
-
--- --- --- - --- --- -...
?---~ ---- - ---· --- - ---- -·--- ----·--fig 221: Nagebootste karakteristiek voor proefpersoon
C voor het rechter oor onder
o
0•
e) Programma voorwaarden
In dit hoofdstuk hebben we een aantal belangrijke voor-waarden genoemd, waaraan het computerprogramma aan zal moeten voldoen.
- Karakteristiek gegevens zitten in de diverse FIL's. - Voor de data getallen geldt een omzetting.
- De schakeling van de equalizers moet via de MIOS kast. In het volgende hoofdstuk zal ik beschrijven welke tests er zijn uitgevoerd en welk computerprogramma daar bij hoort.
____ ifi
DE TESTSa) De tests
In dit hoofdstuk zal ik een aantal tests beschrijven zoals die door de proefpersonen werden uitgevoerd.
(1) De ruistest - Hierbij wordt aan de proefpersoon via de hoofdtelefoon ruis aangeboden waarbij steeds de karakteristiek van die ruis veranderd. In fig 23 is uit-gezet hoe het verloop van deze test is. De proefpersonen moeten proberen of ze de aangeboden ruis kunnen on-derscheiden en benoemen met 1, 2 of 3 waarbij deze cijfers overeenkomen met
hoeken van respectievelijk
o
0, 45° en
90°. In het eerste deel van de ruis-test wordt het geluid via een filter van 2 kHz gestuurd (de frequenties be-neden 2 kHz vervallen dus). In het twee-de getwee-deelte wordt het gehele ruisge~ied aangeboden. START referentie signaal= no 1 gedurende 1, 5 s fig 23 pauze 0,25 s signaal 1, 2 of 3 gedurende 5 s antwoord tijd 3 s EINDE neen
(2) Muziek tests - Hierbij maken we gebruik van een kunst-hoofdopname. Dit is een muziekband die opgenomen is via een kunsthoofd met kunstoren, waarbij twee microfoons in de oren zijn geplaatst.
We onderscheiden vier test series. De eerste serie is op een zelfde manier opgebouwd als getekend in fig 23. Bij de tweede serie zijn de tijden veran-derd: i.p.v. een referentiesignaal van 1,5 sec nu een referentiesignaal van 0,5 sec terwijl het aangeboden sig-naal nu niet 5 sec maar 2,5 sec duurt. In de derde en vierde serie gebruiken we het referentiesignaal helemaal niet.
In de derde serie duurt het aangeboden signaal 5 sec, in de vierde serie nog 2,5 sec. In alle series blijft de ant-woordtijd 3 sec.
(3) Muziek/richting test - We gebruiken dezelfde kunst-hoofdopname maar we draaien nu stukjes van 30 sec af.
b) Het computerprogramma
De antwoordtijd blijft 3 sec. De proefpersonen moeten aan deze test een richting toe-kennen waarbij 1 overeenkomt
0 0
met O, 2 met 45 en 3 met
90°.
Omdat we te doen hebben met soortgelijke tests, waarbij alleen maar een aantal gegevens veranderen geven we één
van de programma I s die we gebruiken om de equalizers te
zetten.
Dit hoofdprogramma heet EQEXP. In het hoofdprogramma wor-den behalve FILl t/m FIL12 het hulpprogramma TAS4 opge-roepen.
·.: (105 · .. ''.'.l.' . .-' () t) ~-2 '.) 1)021 0031 Oü32. 0033 003,f ,)()3~":j 30 ()036 003'7 0039 0040 00-41 "+(j 0043 t.)01+1+ 00-41:j
oo,
.
ó
r)C,4 ·7 50 ,)053 •\ - · 1· ·I ... • 1 . _;_ ') ,.. . . ' ~, ·-•" ., . ' . ., i . . . , . ._ . ... - · .- • 1 ' , .. ·- .,. · -i-· -'J ., .• · 1·,, __ . ' . '· ._, ... , , ., .). 1 i-. , .1 • . -.... , ... . '-
... • , • • 1. , • . , , ___ -~-~ • H CJ1LL "'1r-:1Iïl._ (~()Ci1 C1.·\I. .. :_ <::-wl (•.:; Y 1 > C: î-~-, L L ~ ... t C::-1 Ir
!. .. ·: .:.: ~5 ,:> ': ;-:; .... . .... , -, ~ ,.J• ...-~
-
, ... ..,,....
.
..
.
'! :., . .:) 1 ,··t IJ tl 'P ,·•• •y• ,. T • !r •• -: .• ' '""' 1 •EI~D CGMPAR. STIM.
i 1:=-1, _r R (1
r~ •
f [! .. -~) !~j C T D ::. ()lF'lPAN.E0.2) GO TO ~0
IF lIPAN.EQ. 1)00 TO ~0
CAL~ ASG (l0,"FIL10 ~, ISTAT;
C .~ I._ L r-'t 1; t~i ( .l. .!. , ' F T L "7 :• 1 T S T H T ,
CALL Tr1S•f
CAL:_ DDSM6 ( 0, l ) C AI_L Dm.iM6 ( ·) , '.2 1
GD TO 5()
CALL ASG (10,'FIL11 ' , I3TAT)
CM_L f':lSG 1:11,'Fil_8 ',I~rr,;n
CALL T(.,SA
C(.,L!_ ItDSM-~i U) r l )
Cr~LL [10SM6 ( 0, 2)
GIJ TO '."jü
CALL ASG (10,'FIL12 ",ISTAT)
CALL ASG(l1 •' FIL9 CALL î"AS4 c~;LL '.rlt1 l T: ... ,; l 00) C:';U. (i~-'l 1, 1 •
l
:
C f~ L_ L W.(; I T ! ... < l O O O;, 1:: ,~1 L L ~~ !-~ I ( 0 ~· 1. · ..Ci:iLL ~-!(-1ITL .. <30C•C·)
C~1L.:_ DI:;H/!(I1.-:-t"l)
}: (11·~S ,; l r1UM+ l ·1 :::· I (.:,
... , ... .-1111 / • .. . 1 •. (:. ::--=: L. ;___ :·1 :; ,.J -~ .:. -~: , ·, ). r.; ~~-:: :: :-~-' i~J ·'.-· <:: J :::--,. " ~-:· __ , (,; " ·•· , ... ..,... ., ·r . L ::; E :~~ ; ,.-2 -_'1; ::.i --1. ~= ::: T ~ F? F ~; < --.-_'. > rscc~,~~J )=JAN~'Ji [! Ci -~-· <~- : ~: ! . .1 T 'f ••.• :. : ; .. \ 1 ,' I ;::· '. : r: F: E ~- ( ·:: : " ::: ~~~ .. ::: t, r--: ~::: ~ ::: ; .,. ,., ___ .•. , ·-·:3TDP Cl< [r·W 1. \., ··•· ,1 • • ï .._ ,., .. -. .. ,,... ,--,-- ,~--·---· ·-} ;·, ;-: :::. '"~ '
-
-
Il " •••• .• ·l ' I l , , ., 1'""1 r, 'f 1 · ~:,; • .L / .· , _ _, •---' , ·-(hoofdprogramma EQEXP - vervolg)
Dit programma is opgezet om eerst een referentiesignaal van 500 ms (regel 0022), dan een pauze van 250 ms (regel 0024) en vervolgens gedurende 1000 s (regel 0049) signaal 1, 2 of 3 uit te zenden. Vervolgens wordt 3000 ms (regel 0051) gewacht alvorens het programma wordt vervolgd. De-ze genoemde tijden (in de WAITL( ) ) worden steeds veranderd tijdens de verschillende tests. Het programma is bedoeld voor proefpersoon C wat o.a. te zien is aan de nummering van de FIL's. De keuze om signaal 1, 2 of 3 uit te zenden wordt volkomen willekeurig bepaald door I.RAN (uit regel 0012) die op zijn beurt weer afgeleid is uit de RANDOM-functie, die een willekeurig getal tussen
0 en 1 voorstelt. De aanduiding SWI( , ) (bijvoorbeeld
in regel 0021) stelt een schakelaar (switch) voor die in de randapparatuur is ingebouwd. Alle DOSM en DISM1s stellen de MIOS kast voor. In regel 0052 wordt het door de proefpersoon gegeven antwoord ingelezen. Dit wordt be-waard in IANS. Bovendien wordt als het antwoord goed is
(dwz overeenkomt met het nummer van het uitgegeven sig-naal) opgespaard, waarna aan het einde van het programma het goede percentage wordt uitgerekend (0071) en weerge-geven (0072).
·, ., 1 .> (.1 .'.~ 3 C•o·:2.,f t __ iu.;::.:::., 1_,,/ .:)\: .:, ... '••' .. ,-, .. ''. -· ·- _ _, ··-· 1 • : .. · ~--.:-,-· ::.-,••, _ .. --· :!.
!
:
~
~
:::
:
:L ;. -~ ~-.~ P1 =--:: /·1 ü P .1.. ·: .:. I·'.: ~-:: ·y : _ _; !~' r-.: :::N.Ci (hulpprogramma TAS4) , _·, l • ... ' ,· • • ~ • ... • 1 -•.• , ' 1_,, -.•. •· ..• • 1In TAS4 worden steeds twee omzettingen gemaakt:
onze analoge data waarde (die liep van 0 - 135), wordt
omgezet in een voor de equalizers begrijpelijke
digi-tale waarde. (in 0006 en 0007) en er wordt voor gezorgd
dat de filter nummering voor ons van 1 t/m 27 loopt
c) Test uitvoering
In fig 24 is getekend welke opstelling we bij de tests
zullen gebruiken. ompute Á. ios '===t::::;lc:=1,equal. proef-persoon erst. cassett deck fig 24: Testopstelling. filter ruis gener. tape deck
(1) Het signaal (-+-- is afkomstig van de ruis
genera-tor of van het tape deck. Via het filter wordt het
naar de equalizers gestuurd. Daarna gaat het naar een versterker. Via de versterker wordt een opname
gemaakt om een reserve mogelijkheid te hebben
(hier-op kom ik nog terug). Tevens gaat het signaal (wat
intussen wél van karakteristiek is veranderd naar de hoofdtelefoon die de proefpersoon opheeft.
(2) Het start/antwoord signaal t-·-· ►·-·). Om de test te
starten gebruikt de proefpersoon de MIOS kast. Dit
zijn de regels 0008 t/m 0011. In de antwoordtijd
kan de proefpersoon op de MIOS kast knop 15 (= 1),
knop 16 (= 2) of knop 15 en 16 (= 3) indrukken.
Op deze manier kan hij antwoord geven op van te vo-ren gestelde vragen (bijv. geef aan uit welke
rich-ting het geluid lijkt te komen). Dit antwoord wordt
in regel 0052 ingelezen en onthouden.
(3) Het signaal om de equalizers te zetten ( ... ..,_ wordt
door de computer uitgezonden en versterkt door de
MIOS kast.
Proefpersoon B neemt plaats achter de MIOS kast met de hoofdtelefoon op.
Het programma EQEXP wordt nu klaargezet zo dat de juiste FIL1s zijn ingevuld. Tevens wordt het gedeelte waarin we het referentiesignaal uit sturen al dan niet geveegd. Als het programma gereed is en we tikken 11
RUN11 op het beeldscherm in, volgt de vraag HOEVEEL TRIALS? Deze
keu-ze wordt door de proefleider gemaakt. Als dit cijfer is ingetikt, ziet de proefpersoon op de MIOS kast één lamp-je aangaan. Hij kan nu het programma starten door knop 15 van de MIOS kast in te drukken. Het programma loopt dan door totdat het gewenste aantal trials was bereikt. Daarna wordt het percentage wat correct was afgedrukt. d) Test resultaten
Zoals onder a genoemd hebben we verschillende tests uit-gevoerd:
(1) De ruistest - Boven 2 kHz - Beide proefpersonen wis-ten na enige oefening hierin maximaal te scoren. De ruistest - Alle frequenties - Beide proefpersonen vonden dit gedeelte van de test moeilijker als de
ruistest met frequenties boven 2 kHz. Toch viel de score hier ook nog mee: allebei de proefpersonen kwa-men tot hijna 70% (67% en 68%) .
(2) Muziektests - Met referentiesignaal - Scores proef-persoon B 52%, proefproef-persoon C 68%. Gaan we de tijd die het referentiesignaal duurt verkorten, dan zakt de score al snel naar 30 à 40% en dat is zo ongeveer het percentage wat met zuiver gokken ook wordt be-reikt.
Muziektests - Zonder referentiesignaal - Ook hierbij liggen de scores in de buurt van het gok percentage. (3) Muziek/richting test - Hierbij werd gevraagd of de
proefpersonen een richting aan het hun aangeboden geluid konden toekennen. Hun antwoord moest weer be-staan uit 1, 2 of 3 die weer overeen kwamen met de drie test hoeken. Scores 40% bij proefpersoon Ben 30% bij proefpersoon
c.
e) Het cassette deck
Tijdens de metingen kwamen we in tijdsmoeilijkheden: de datum tot waarover we konden beschikken over de appara-tuur lag maar net na de datum die de proefpersonen konden vrijmaken om de tests te draaien. Om eventueel toch de tests te kunnen uitvoeren, heb ik een cassette opgenomen met daarop steeds 20 trials van alle uit te voeren test
(dus met ruis, muziek). f) Conclusies
Als de tests worden uitgevoerd op de hierboven beschre-ven manier, dan is het wel mogelijk om de onderlinge ver-schillen te horen tussen de verver-schillende trials. Bij de ruistests was dit het beste mogelijk, omdat de intensiteits-verschillen in de diverse frequenties heel willekeurig
zijn. Bij de muziek gedeeltes is dat natuurlijk niet zo. Het feit dat de erg korte muziektests niet van elkaar te onderscheiden waren, kan komen door de ongeoefendheid van de proefpersonen. Uit de meeste luistertests zoals die in de literatuur zijn beschreven, kan de conclusie worden ge-trokken dat een grotere geoefendheid ook een groter per-centage van correcte antwoorden oplevert. Soms moet die oefentijd zo'n 6 uur bedragen. Deze tijd ontbrak de proef-personen.
Het feit dat ook de laatste test een mager scoringsresul-taat geeft kan ook aan de volgende beperking liggen: ge-durende het gehele experiment worden foutjes in de meting-en gemaakt. Zo is het beter om in emeting-en dode-kamer te wer-ken in plaats van de door mij gebruikte stille-kamer. In een dode-kamer hebben we immers niet te maken met reflec-ties. Bij de benadering van de experimenteel gevonden oor-schelp karakteristieken hebben we afrondingen gebruikt, omdat de equalizers nog maar op een beperkt aantal plaat-sen instelbaar zijn. De grootste fout die we echter ge-maakt hebben ligt bij de bandopname met het kunsthoofd. Beter was het geweest als we gebruik hadden gemaakt van een eigen opname, gemaakt in een dode-kamer via een
kunst-hoofd zonder oorschelpen. Bovendien hadden we dan als
bron dezelfde apparatuur moeten gebruiken als die we
bruikten bij het maken van de oorschelp karakteristieken. Het maken van zo'n band als hierboven beschreven, bleek in de praktijk op enkele praktische bezwaren te stuiten.
Hierop heb ik gekozen voor de op een na beste oplossing
met het eerder beschreven resultaat.
Toch geloof ik dat het interessant zou zijn om de resul-taten van een experiment in een meer ideale situatie te bekijken.
GEBRUIKTE APPARATUUR 1. Geluiddichte kamer.
Deze kamer met afmetingen van 2x2x2 meter bestaat uit
twee ruimtes waarvan de binnenste vrij is opgehangen in de buitenste ruimte. De ruimte tussen de wanden is op-gevuld met geluidsisolerend materiaal. De wanden van de binnenste kamer bestaan uit qeperforeerd plaatstaal.
2. Microfoon (zie foto).
Als microfoon werd gebruikt een B&K 1/2 inch microfoon waarop een "probe" is geschroefd.
Y,• .. ~., -. ;~· t!.~
.. -
--
~
,
,
:·,;~\ : ~
De B&K microfoon.
3. Hoofdsteun (zie foto).
' s
Doel hiervan is; het hoofd zo goed mogelijk in dezelfde
positie te houden tijdens de verschillende metingen.
JJL
4. Hoofdband.
Doel hiervan is; de microfoon zo goed mogelijk op het
hoofd vast te maken zodat deze niet kan gaan schuiven
tijdens de experimenten én niet hinderlijk in de baan
van het geluid zit. 5. Oordopjes.
Doel hiervan is; de oorkanalen af te sluiten zodat geen
extra trillingen e.d. kunnen optreden.
6. Luidsprekerbox.
Philips MFB 541.
7. neterodyne analyzer (zie foto)
B&K Heterodyne Analyzer. Dit is een apparaat met o.a.
de volgende mogelijkheden:
a) BFO (Beat Frequency Oscillator); een toongenerator
met een regelbare uitgangsspanning en met een
re-gelbare toonhoogte van 0-2000 Hz of van 0-20000 Hz
(afhankelijk van het gekozen bereik).
b) Filter instelbaar op verschillende bandbreedtes.
c) Versterker.
B
B&K Heterodyne Analyzer (rechtopstaande
gedeel-te) en B&K Level Recorder (liggende gedeelte)
8. Level Recorder (zie foto).
Met de B&K Level Recorder kunnen grafieken worden
ge-maakt, waarin de amplitude kan worden afgezet tegen de
In dit laatste geval worden de Analyzer en de Recorder op elkaar aangesloten. De Analyzer kan dan automatisch bediend worden vanaf de Recorder zodanig dat precies
een keer het gewenste frequentie gedeelte wordt
door-lopen. Een zo'n rondje heet een "sweep".
De Level Recorder heeft verder nog de volgende mogelijk -heden:
a) Instelbare schrijfsnelheid: als deze hoog is worden
zelfs de kleinste amplitude verschillen opgetekend. Is deze laag dan worden kleine amplitude verschillen als het ware "afgevlakt".
b) Instelbare papiersnelheid; om het mogelijk te maken dat een "sweep" sneller of minder snel wordt door-lopen.
c) Uitwisselbare potentiometer om de keuze te hebben
tussen een lineaire en een logaritmise amplitude.
In ons geval gebruiken we de log. potentiometer om-dat we werken met dB wat immers een logaritmise een-heid is.
9. Equalizers (zie foto).
Elke equalizer kan op 27 plaatsen worden ingesteld van
+10 tot -10 dB. We gebruiken twee van zulke equalizers (één voor het linker kanaal en één voor het rechter ka -naal). Van de 27 filters gebruiken we alleen de hoogste 10. De instelling van deze meters kan zowel met de hand als met een computer gebeuren .
•••
.
.
Equalizers met voedingsapparaat.
10. Computer (zie foto).
Philips 857M Minicomputer.
Philips minicompu-ter met toetsenbord en beeldscherm.
ll. Besturingskast (zie foto).
MIOS besturingskast wordt aangestuurd door de computer. Bovendien heeft de kast 12V uitgangen. Op de kast zijn lampjes aangebracht waarop we kunnen zien wat er via de computer in de kast wordt gestuurd.
Als de MIOS kast als antwoordapparaat wordt gebruikt geven de lampjes aan welk antwoord gegeven is en dus ingelezen wordt door de computer.
12. & 13. Tapedeck en cassettedeck (zie foto).
Voor het afspelen van de proefband en het maken van een testcassette.
TEAC tapedeck en Luxman cassettedeck
14. Kunsthoofdopname.
Bandopname van een concert. De opname wer~ gemaakt in de grote concertzaal van de SFB met een IRT-kunsthoofd met oorschelpen.
15. Ruisgenerator.
Generator die witte ruis in het gehele door ons
ge-bruikte frequentiegebied produceert.
16. Randapparatuur.
Om de schakeling na de computer te voltooien gebrui
-ken we wat schakelapparatuur. Deze is niet in de
diverse schema's ingetekend.
17. Filter.
Gebruikt om frequentie gebieden boven een bepaalde
frequentie (in ons geval 2 kHz) door te laten en alle
onderliggende frequenties tegen te houden.
