Embed Size (px)
Citation preview
Ljud & 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?
Hörsel
• Lufttrycksvariationer ger mekaniska vibrationer i trumhinnan
• Hörselbenen dämpar trumhinnans utslag
• Hårceller ger elektriska signaler till hjärnans hörselcentrum
LjudÖnskvärt (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
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!
Finns det någon storhet som tar hänsyn till ljudets frekvens?
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 loudness-knappen?
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
Bullers inverkan på människan
• Hörselnedsättning (24 tim) – hörselskada - tinnitus• Maskering av samtal och varningssignaler• Fysiologiska reaktioner – stress• Störningar och beteendereaktioner
Stigbygelmuskeln = ”hörselskydd”
Hörselnedsättning
Maximala volymgränsen iPhone
Hörselnedsättning p.g.a. kön och ålder
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 - stress
Påverkande faktorer• Nivå, frekvens, varaktighet
(som för hörselskador och maskering)
samt
• Förändringar i ljudmiljön
• Möjligheter att förutsäga förändringar
• Informationsinnehåll
Omedelbara reaktioner• Orienteringsreaktioner (övergående
reaktioner ”habituering”)
• Försvarsreaktioner (mycket höga nivåer)
• Störd nattsömn >40 dB(A)
Reaktioner efter exponering• Huvudvärk och sömnstörningar
Ihållande reaktioner• Förhöjt blodtryck (ev. permanent)
• Utsöndring av stresshormon
• Ökad muskelanspänning
Orienteringsreaktioner
• Hjärnan aktiveras - ökad uppmärksamheten
• Blodtrycket sänks
• Blodflödet påverkas
• Svettningsaktivitet
• Pupillen utvidgas
Försvarsreaktioner
• Man rycker till och blinkar
• Pulsen ökar
=> Felhandling -olycksrisk!
Subjektiva störningar
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
Störningskällor i kontorsmiljö
Samtal distraherar - information!
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
“Cues” för 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 örahar 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 omett ljud kommer
– framifrån eller bakifrån
– uppifrån eller nedifrån
• Hjärnan behöver flera “cues” för att lokaliseraett 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 ävenbestämma 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
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 för bullermätning
