Een bijzonder zintuig
Inhoud
Nu is het doel van dit artikel niet direct het vergelijken van oren en ogen. Al is het wel interessant om deze zintuigen eens naast elkaar te zetten omdat de mens zo ontzettend leunt op zicht. En dat terwijl onze oren zo ongekend nauwkeurig kunnen registreren. Ook is het gehoor in zekere zin nog steeds een groot mysterie voor de wetenschap.
Bijvoorbeeld: we weten dat we geluidsbronnen kunnen lokaliseren door een verschil in timing tussen het linker en rechteroor (ITD: interaural timing difference) . Stel: er zit een timingverschil van 600 microseconden tussen het linker- en rechteroor. (We kunnen timingverschillen tot 10 microseconden waarnemen). Intuïtief weten we dan dat het geluid links zit en draaien we zonder moeite het hoofd naar de bron toe. Dat kunnen we met de ogen gesloten. Niets bijzonders aan, toch?
Nou, jawel. Want volgens de wetenschap duurt het ongeveer tot een milliseconde voordat het signaal de hersenen heeft bereikt. En aangezien onze hersenen in feite voor ons ‘horen’ (de oren en het systeem erachter geven alleen het signaal door… de hersenen verwerken dit), zou dit niet mogelijk moeten zijn. Laat staan met een verschil van slechts 10 microseconden! Ook de wetenschap vindt dit nog steeds iets bijzonders en weet nog niet precies hoe dit zit.
Het feit dat we zo ongekend nauwkeurig kunnen lokaliseren – fasegevoeligheid dus – verklaart wel waarom speakerplaatsing, timing en fasecorrectheid in een hifisysteem zo ontzettend belangrijk is!Â
Dan nog een bijzonder fenomeen: het ervaren van geluid zonder dat we het horen. Er was in 2003 een proef gedaan bij een Londens concert waarbij wetenschappers 17 Hz infrasoon geluid mengden bij een paar nummers. Achteraf is gevraagd aan het publiek wat ze ervaren. Ongeveer 22 procent van de ondervraagden melden een gevoel van ongemak, angst en andere vreemde gevoelens. Dus hoewel we het niet ‘direct’ horen, merken we het wel. Overigens is dit fenomeen nu algemeen bekend. Mensen reageren vaak niet goed op ifrasoon geluid: we worden er doorgaans ongemakkelijk van.
Als we de andere kant opgaan, komen we bij ultrasound. Het menselijk gehoor gaat tot 20 kHz. Waarom produceren fabrikanten dan luidsprekers met een bereik ver daarboven? Dat heeft vooral met vervorming – ringing – te maken. Echter zijn er ook supertweeters die vanaf zo’n 15 KHz spelen en ook veel hoger kunnen dan 20 KHz. En veel liefhebbers geven aan dat het effect zeer goed hoorbaar is. Wij hebben dit ook ervaren. Wellicht speelt hier ook het feit dat we het niet direct horen, maar wel merken. (Bone conduction?)
Wat ook is bijgebleven na het lezen van wat literatuur, is dat het oor met het grootste gemak complexe signalen kan ontrafelen. Gaat u maar eens na: we herkennen met het grootste gemak de stem van bekenden. Of de klankkleur van een instrument. En we kunnen dat ook in rumoerige omgevingen waarbij de trommelvliezen worden gebombardeerd met talloze andere vibraties. Denk aan een restaurant, drukke weg of tijdens een concert.
Het onderscheiden van instrumenten bijvoorbeeld doen we met behulp van het herkennen Рof analyseren met het brein Рvan de talloze harmonischen die een instrument meegeeft. Als een gitaar of viool beide ̩̩n toon van 400 Hz zouden spelen, is het heel lastig om een onderscheid te maken. Maar door de talloze harmonischen (800 Hz, 1200 Hz, 1600 Hz, et cetera) die deze instrumenten meegeven krijgt die 400 Hz toon body, lucht en karakter mee ̩n kunnen wij mensen horen wat voor instrument het is (elk instrument doet dat anders). En wellicht zelfs het merk en type (materiaal, vorm en grootte spelen een rol).
Het vertalen van een tijdsresolutie van 10 microseconden naar een minimaal benodigde samplingrate van 96 KHz is beslist onjuist.
Sterker nog: er is zelfs geen verband tussen de samplingrate en de tijdsresolutie.
Ik weet niet of ik hier links mag plaatsen, maar googlen op ‘Time Resolution in Digital Audio’ geeft een leerzaam artikel hierover op de site ‘science-of-sound’ en op de site troll-audio.com wordt een en ander nog eens netjes met formules gedemonstreerd.
Leuk om dit te lezen en eindelijk worden hoortoestellen eens genoemd. Ik heb ze ook, helaas want voor mij een noodzakelijk kwaad. Sinds ik Amplifon heb – heel goed instelbaar via app – ben ik ‘gered’ want het scheelde niet veel dat ik mijn complete hifi set te koop had gezet hoewel dit nog steeds actueel is, maar dat is een 24/7 tinnitus verhaal.
Ik heb hier wel eens geschreven over mijn AVM mono voor en eind versterkers, incl. Martin Logans enz. Heb alles ge-upgradet met fijne interlinks/powerchords en vraag me nog steeds wel eens af: waarom draai ik nog. In mijn hart blijf ik een audiogek (eens het virus altijd dit virus) De anatomische uiteenzetting van Jaap is mooi, dank daarvoor. Toen ik het zag moest ik aan mijn lieve vrouw denken, zij hoort met 2 CI’s (implantaten) en mist de muziek in huis als ik weken lang niets heb gedraaid. Voor Hermann en Toon, ik ben ook een oudere jongere, wordt 70 volgend jaar, of is het oudere jongere? Blijf genieten mensen, een dag geen muziek is geen complete dag.
Ik geloof er heilig in dat ‘een hulpmiddel’ bij het horen geen belemmering hoeft te zijn voor het genieten van muziek. Er speelt véél meer dan alleen maar frequentierespons. Timing – zoals gemeld in het verheel – én de hersenen doen veel meer. Kortom: ouderdom maakt helemaal niet uit. Tenzij je gewoon niets meer hebt met muziek natuurlijk. Maar dat is een ander verhaal!
Dag Jaap,
Wat een interessant artikel. Ben heel blij met de feiten en kennis die je deelt.
Ik word dit jaar 70 en ik liep inderdaad rond met de vraag of en hoelang investeren in mijn hobby nog zinvol was.
Uit jouw artikel begrijp ik dat die ruimte er gelukkig nog is. Natuurlijk verschilt dat van persoon tot persoon en van de omstandigheden.
Maar nogmaals dank.
Hermann Jaeger ( genieter van muziek, maar ook een beetje van apparatuur)
Hermann
De hobby blijft zinvol.
Een demonstratie van een luidsprekerfilter IsoAcoustics was voor mij de eye(oor)-opener.
Een volgende demo in november in Tilburg in een minder geschikte ruimte gaf mij de mogelijkheid om mijn nieuwe hoorapparaten te testen. Zouden die dingen de zaak niet verpesten?
Ook hier kon ik -met moeite weliswaar- ook de verbetering waarnemen.
Het gehoor is -samen met de hersenen!- in staat bijzondere afwijkingen te horen.
Plotselinge afwijkingen pikt het gehoor niet. Zeker niet als het gehoor (+de hersenen) getraind wordt door regelmatig naar muziek -in real time- te luisteren.
Ik ben veel ouder dan U en geniet nog steeds van de ‘ontdekkingsreizen’ die ik maak bij het luisteren.
groet Toon
Dag Toon,
Dank voor deze positieve aanvulling op basis van uw ervaringen in de praktijk.
Hermann
Ik ben dan 77 jaartjes oud, en ook in het bezit van een paar hele beste Phonaks, tenslotte wel investeren in een beter dit of dat, dan moet dat net zo goed een keuze bewust genomen worden, en daar voor een goede gaan. Ik heb nu net een nieuwe DAC met de PURE DSD techniek, en ben verbaast over de verbeteringen, en was toch al wel gewend aan een top niveau, maar het kan op je 77e nog steeds. 🙂
Tuurlijk kan dat! Geniet van je mooie nieuwe dac!
Hoi Hannes, welke pure dsd dac is het geworden als ik vragen mag?
Ik ben ook wel benieuwd!
Hallo Jaap, bij de beleving van muziek hoort eigenlijk ook het visuele deel meegenomen te worden. Tijdens live optredens, waarbij het geluid door de geluidsman op een goeie manier is behandeld of liever, wanneer er helemaal niets versterkt is, weet je precies aan te wijzen waar alles vandaan komt en wie wat speelt. Elk detail valt op. Om dat thuis na te bootsen moet volgens mij de muziekinstallatie bijna nog beter zijn dan wat er eigenlijk mogelijk is omdat het visuele aspect ontbreekt. Dus ik denk dat de thuis installatie altijd al met een achterstand begint maar met een goeie set, een goeie opname en een goed voorstellingsvermogen is het thuis luisteren naar muziek toch wel een fijne en aangename bezigheid en is er met de huidige techniek veel mogelijk en kan het bijna de perfectie benaderen.
Zelf luister ik liever thuis naar muziek dan dat ik naar een live concert ga. Je hebt dan geen last van kuchende en of pratende mensen of van een geluidsman die de zaak vakkundig om zeep heeft geholpen door het geluid te hard af te regelen of door een slechte zaal akoestiek. Hier vind je wat en daar laat je wat.
Gehoor en zicht werkt zeker samen. Het brein voegt dat veelal samen. Daarom is hifi zo gek; we horen iemand voor onze neus, maar zien het niet. Training zorgt ervoor dat je eraan went en je het wel kan inbeelden.
Hi Jaap, interessant artikel ! Wel een vraag. Je schrijft ‘Wij gokken dat we best een eind zijn gekomen, maar we zijn er nog niet. Het probleem zit niet zozeer in de ruisvloer, het vermogen of detaillering. Het zit – mening van uw auteur – in timing. Door de complexiteit van digitale audio gaat een deel van de natuurlijke timing verloren. Zowel aan de opnamekant als de afspeelkant.’
Hoe komt het dat de complexiteit van digitale audio juist de timing impacteert. Je zou verwachten dat met goede clock-functionaliteit in het digitale domein de natuurlijke timing behouden zou moeten blijven ?
Het zijn de filters in de dacs en ad-converters die het probleem vormen. Niet de clocking.
Dat snap ik niet Jaap. Waarom dan investeren in reclockers e.d. Als de clocking geen probleem vormt. Ik hoor ook duidelijk verschil als ik een een externe clock gebruik
Ja. Dat klopt. Een betere clock verbetert de weergave. Maar dat heeft niet direct met timing in de muziek te maken. Een betere klok voorkomt onder andere amplitudevervorming. Het kán ook de timing verbeteren… Maar het is slechts een onderdeel.
Lijkt mij een mooi onderwerp omdat eens in een training (course )verder uit te diepen. Ik heb begrepen dat de clock er vooral voor zorgt dat zo precies mogelijk de juiste waarde van het digitale signaal wordt uitgelezen.
Ik kan er wel een stukje over tikken. Geen probleem.
Jaap
De fase is erg belangrijk.
De gegevens van een apparaat gaan altijd over het amplitude bereik*.
Indien iets in de HiFi-keten maar ‘gaat’ tot 20 kHz, dan zul je zien dat de fase van een signaal van 20 kHz al ernstig is aangetast.
Hetzelfde voor de ondergrens, goed tot 40Hz betekent dat een signaal van 40 Hz al in fase aangetast wordt.
Aldus zou je inderdaad mogen concluderen/wensen dat alles een octaaf verder zou moeten liggen.
Dus van 20 Hz tot 40 kHz.
groet Toon
*zelfs dat is meestal niet bekend +/- 3 dB !
Hoi Jaap
Wat een leuk, en ook hoopgevend artikel voor mensen met misschien niet meer het beste gehoor, zeker als je wat ouder wordt of bent.
Ik heb heel slim, mijn vrouw heel langzaam van wat eerst mijn hobby nu ook gedeeltelijk tot haar hobby gemaakt.
Soms denken we heel verschillend, maar aan het eind van een luistersessie delen we vaak de zelfde mening, en dat is altijd erg leuk.
Dag Lotte! Dank je wel voor je aardige woorden. En fijn dat we je hoop hebben kunnen geven! Geniet samen van deze mooie hobby.
Hoi Jaap
Geen nood hoor, ik ben zeker niet wanhopig, integendeel, ik geniet bijna dagelijks van onze mooie muziek installatie
Interessant artikel en een goede rechtvaardiging om te investeren in HiFi. Mijn wederhelft snapt het nu helemaal en de dagelijkse pakketjes met snoertjes en andere, in haar ogen, onzin, zijn geen probleem meer!
Kijk! Dat is goed om te horen!