Hoe horen wij?

Akoestische informatie

Onze beide oren zijn geweldige instrumenten, de verwerkingseenheid erachter, onze hersenen zo mogelijk nóg indrukwekkender. Om meetresultaten van akoestiek goed te kunnen interpreteren is het belangrijk om te weten hoe wij mensen geluid registreren en verwerken.

Oor

Geluiden komen van de buitenwereld naar onze hersenen via de volgende onderdelen:

Oorschelp: dient voor hoogte en richtingbepaling van het geluid

Gehoorgang: versterkt de spraakfrequenties rond 4000Hz

Trommelvlies: sluit het middenoor af voor vocht, luchtdrukvereffening (druk op de oren) wordt vereffend via de buis van eusthachius die de buitenlucht via de neusholte haalt

Hamer-Aambeeld-Stijgbeugel: botjes die via de stapedius spier het geluid overdragen naar het binnenoor of slakkenhuis. Deze spier kan slapper staan om ons binnenoor te beschermen. Na een popconcert of luide verjaardag ervaren we dat als een dof geluid en oorsuizingen die na een goede nachtrust (als het goed is) weer weg zijn.

Binnenoor of slakkenhuis: Via de vloeistof in het slakkenhuis, die ook ons evenwichtsorgaan is, worden de geluidstrillingen via het basilair membraan overgedragen aan de trilhaartjes die in verbinding staan met de gehoorzenuw. Voor elk frequentiegebied (een zg barkband) is er een groepje trilharen verantwoordelijk. Vallen trilhaartjes om door te luid geluid of ouderdom dan heb je permanente gehoorschade

Het oor is niet lineair. Afhankelijk van de luidheid van het geluid worden de verschillende toonhoogten op een verschillend niveau doorgegeven:

Hoehorenwij

Wat zijn A-B en C wegingen in een geluidsmeting?
Afhankelijk van het geluidsniveau is ons oor minder gevoelig voor lage en hoge frequenties. Deze gevoeligheid wordt weergegeven met de isophone curven, de lijnen geven de niveau’s aan die we als even luid ervaren:
Om een geluidsmeting uit te voeren die hiermee in overeenstemming is nodig te meetwaarden te ‘wegen’. Dit gebeurt door een filter in te schakelen:

Het A-filter verzwakt alle frequenties onder de 1000Hz en is representatief voor geluidsdrukniveau’s tot 55dB. Het C-filter moet worden gebruikt bij geluidsdrukken vanaf 100dB. Tussen 55 en 100dB is ook nog een B-filter gemaakt, dat wordt in de praktijk echter nooit gebruikt. De A-weging blijkt voldoende goed te werken voor dit gebied.

Hoehorenwij3

Bovenstaande isophone curves geven aan hoe wij alle tonen even luid ervaren. De stippellijn is de gehoorgrens. Daaronder horen we dus niets. Het verschil tussen een toontje van 4000Hz en 20Hz (midden/hoge toon en een bastoon) is zo 75dB!

Het is dus belangrijk bij geluidsmetingen waar we niveaus meten de resultaten te wegen met een filter (A-B-C).

Geluiden in de ene (bark)band kunnen die in de aangrenzende band maskeren. Dat betekent dat we onder invloed van geluid bepaalde andere geluiden niet meer kunnen horen. Denk maar aan het voeren van een gesprek op een station. Als er een trein voorbij komt is het gesprek onverstaanbaar. Maskering kunnen we echter ook nuttig gebruiken als het in een gebouw te stil is. Vooral laag frequent ruis kan daar goede diensten bewijzen.

Maskering in het oor is asymmetrisch, lage frequenties maskeren meer dan hoge wat schematisch hieronder wordt weergegeven.

We bepalen de richting van een geluid op drie manieren:
1-door de luidheidsverschillen tussen de oren te bepalen,
2-door de klankkleur van het geluid te bepalen, van invloed is de oorschelp en het hoofd
3-door de tijdsverschillen tussen de twee oren te bepalen.

Omdat dit een overlevingsmiddel is: we moeten immers weten waar het gevaar vandaan komt, is dit deel van ons waarnemingssysteem zeer goed ontwikkeld.

Patroonherkenning:
Zoals we snel uit een primitieve vorm kunnen herkennen wat het is, we vergelijken dat wat we zien met opgeslagen beelden in ons geheugen) kunnen we in slechte akoestische omstandigheden met veel galm en/of lawaai heel lang iemand blijven verstaan omdat we de klank van iemands stem herkennen en de woorden die we maar half horen kunnen interpreteren. Het zal niemand verbazen dat zoiets veel energie kost.

In dit filmpje legt Julian Treasure waarom we meer moeten ontwerpen voor onze oren. Architecten en ontwerpers leggen vooral de nadruk op wat we kunnen zien, terwijl geluid ons sterk beïnvloedt. Door meer te ontwerpen voor geluid, kunnen we onze gezondheid, sociaal gedrag en productiviteit verbeteren.