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
Ljud Önskvärt (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 L p = 20lg (p/p 0 ) 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.
Hörnivå (loudness) 20 phon 10 phon Hörtröskeln
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 För samma ekvivalenta ljudnivå (samma hörselskaderisk) motsvarar en ökning resp. sänkning med 3 db en halvering resp. fördubbling av exponeringstiden 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
Bullers inverkan på människan Hörselnedsättning (24 tim) hörselskada - tinnitus Maskering av samtal och varningssignaler Fysiologiska reaktioner stress Störningar och beteendereaktioner Stigbygelmuskeln = hörselskydd
Hörselnedsättning
Apple om ljud och lyssnande http://www.apple.com/se/sound
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 samt (som för hörselskador och maskering) 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 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 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 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=3fwda7t WHHc https://www.youtube.com/watch?v=hprnpcr yp40
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.europ a.eu/pub/telematics/ docs/tap_transport/t elscan_d5.1.pdf
App för bullermätning
Audacity Gratis ljud-editor http://audacity.sourceforge.net/