Aalborg Universitet
Hørestyrke af infralyd (in Danish)
Møller, Henrik; Kirk, Bjarne; Reid, Bruce
Published in:
Proceedings of Meeting of Nordic Acoustical Society, NAS '82, Stockholm, August 16-18, 1982
Publication date:
1982
Link to publication from Aalborg University
Citation for published version (APA):
Møller, H., Kirk, B., & Reid, B. (1982). Hørestyrke af infralyd (in Danish). I Proceedings of Meeting of Nordic Acoustical Society, NAS '82, Stockholm, August 16-18, 1982 (s. 213-216)
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 -
Take down policy
If you believe that this document breaches copyright please contact us at vbn@aub.aau.dk providing details, and we will remove access to the work immediately and investigate your claim.
Downloaded from vbn.aau.dk on: March 24, 2022
J.2 H0RESTYRKE AF INFRALYD
Henrik M¢ller, Bjarne Kirk, Bruce Reid, Institut·for Elektroniske Systemer, Aalborg Universitetscenter.
INTRODUKTION
J 2
I de senere ar har eventuelle fysiologiske og psykologiske virknin- ger af infralyd V,Eret genstand for adskillige unders¢gelser. Resul- taterne er ikke overenssternmende, og der er nogen uenighed om, hvorvidt der overhovedet er virkninger ved de infralydniveauer, som findes i dagligdagen.
Det har i nogen grad V,Eret glemt, at disse niveauer ofte ligger o- ver t,Erskelv,Erdien, hvorfor infralyden kan h¢res og herigennem V,E- re subjektivt generende og eventuelt forarsage indirekte fysiolo- giske virkninger og virkninger pa arbejdspr,Estationer. Flere un- ders¢gelser tyder p!, at infralyd ikke skal v,Ere ret langt over t,Erskelv,Erdien, f¢r den bed¢mmes kraftigt generende.
Forl¢bet af t,Erskelv,Erdikurven i infralydomradet har v~ret genstand for adskillige unders¢gelser [l, 2, 3]. Derimod er h¢restyrkefunkti- onen kun sparsomt unders¢gt i dette frekvensomrade. Kuni en enkelt unders¢gelse er malt kurver for sarnme h¢restyrke [3]. I denne blev dog benyttet en referencefrekvens pa 50 Hz og ikke som standarden
[4] foreskriver 1 kHz,
I n~rv,Erende unders¢gelse er 1 kHz anvendt som referencefrekvens, og der er malt punkter ved oktavfrekvenserne i omradet 2-63 Hz.
PSYKOMETRISK METODE
Ved besternmelse af punkter med samme h¢restyrke foretages en sammen- ligning mellem en referencetone pa 1 kHz og en tone, hvis lydstyrke kan varieres. Opgaven gar ud pa at finde det niveau af den variable tone, hvor en fors¢gsperson opfatter de to toner som V,Erende lige kraftige.
Der er som regel ikke tale om en helt bestemt v~rdi, men snarere et omrade pa flere dB, hvor de to toner bed¢mmes nogenlunde lige kraf- tige. Derfor benyttes middelv,Erdien fra den sakaldte psykometriske funktion, og deter n¢dvehdigt med adskillige to-tonesammenligninger f¢r et punkt pa en persons phonkurve er bestemt. Der findes talrige mader at g¢re dette pa (5, 6]. En s~rlig effektiv made at organisere
sammenligningerne pa udnyttes i Method of Maximum Likelihood [7]. Dette er en iterativ metode, hvor en fors¢gspersons allerede afgivne svar l¢bende udnyttes t i l beregning af den psykometriske funktion og ved fastl~ggelsen af de n~ste stimuli, se figur 1. Beregningerne blev i denne unders¢gelse udf¢rt af en minidatamat, som samtidig styrede fors¢gsafviklingen.
APPARATUR
Pa'grund af den store kvalitative forskel pa 1 kHz tonen og infralyd tonerne foretoges sammenligningerne ikke direkte, mender indlagdes et st¢ttepunkt ved 63 Hz. F¢rst foretoges sammenligninger mellem 1 kHz og 63 Hz i et lydd¢dt rum. Derefter blev de malte punkter ved 63 Hz benyttet som reference for malinger ved frekvenserne 2 - 31,5 Hz.
Disse malinger blev udf¢rt i et speciel t infralydrum, hvor lyden ge- nereres af 16 elektrodynamiske h¢jtalere.
213
(
START'
.r
IPr~sentation af reference og variabel
!
Indhentning af svar fra for- s¢gsperson
!
Estimering af psykometrisk funktion
!
Udregning af nyt niveau for variabel
f
figur l. Princippet i P.n iterativ psykometrisk metode.
Sk~rm- terminal
Data- maskine
Gene- rator
Gene- rator
Attenu- ator
Attenu- ator
Fiqur 2. Blokdiagram for maleopstillingen.
214
ON/
OFF
ON/
OFF
Forst,Erl:er
Svarpanel
0 0
I.
I figur 2 er vist et blokdiagram over det anvendte udstyr. For re- ference og variabelkanalerne findes en sinusgenerator, en digitalt styret attenuator (0 til -120 dBi 1 dB trin) og en klikfri switch (stige- og faldtider pa 0,5 sek.). Effektforst~rkere og h¢jttalere er f~lles for de to kanaler. Styring af attenuatorer og switche samt indhentning af svar fra fors¢gspersonen foretages af datama- ten (HP21MX). Fors¢gslederen kan overv!ge fors¢get p! en datask~rm. Kalibrering af systemet blev foretaget ved maling af lydtrykket p!
fors¢gspersonens plads, men uden fors¢gsperson.
FORS0GSPERSONER
25 studenter (8 kvinder og 17 m~nd) mellem 18 og 25 ar deltog i fors¢gene. Fors¢gspersonernes t~rskelv~rdier var normale indenfor
±15 dBi frekvensomradet 125 Hz til 8 kHz.
RESULTATER
20, 40, 60, 80 og 100 phonkurverne blev malt ved oktavfrekvenserne i omradet 2-63 Hz (for 11 personer dog 90 phon i stedet for 100 phon). Middelv~rdierne er vist i figur 3. Som det fremgar af figu- ren, har det pa grund af begr~nsninger i systemets dynamikomrade ikke v~ret muligt at male alle phonv~rdierne ved alle frekvenser.
Det har heller ikke v~ret muligt at male alle de viste punkter for alle fors¢gspersoner. I flere tilf~lde har fors¢gspersonens h¢re- styrke ligget over gengivesystemets dynamikomrade (124 dB). For ikke at pavirke udregningen af middelv~rdien systematisk er der i disse tilf~lde fjernet et antal data fra "den lave ende", svarende t i l antallet af manglende malinger, inden middelv~rdien udregnes.
KONKLUSION
Der er i denne unders¢gelse foretaget en forel¢big kortl~gning af phonkurvernes forl¢b i infralydomradet. Kurverne forl¢ber paral- lelt,' men v~sentligt t~ttere end i middelfrekvensomradet. For ek- sempel er afstanden mellem 20 og 80 phonkurverne skrumpet ind fra 60 dB ved 1 kHz t i l ca. 18 dB ved 8 Hz.
Resultaterne bekr~fter altsa den antagelse, at h¢restyrken af in- fralyd stiger meget stejlt, saledes at infralyd kun fa dB over t~r- skelv~rdien bed¢mmes·kra~tig og dermed eventuelt generende. Samti- dig er det muligt at forklare, hvorfor en relativ lille ~ndring i et st¢jsignals infralyddel kan ~ndre genevirkningcn betydeligt. Dct- te har v~ret udtrykt saledes, at spektrets h~ldning skulle v~re af betydning [8).
Der arbejd~s i ¢jeblikket pa at udvide antallet af fors¢gspersoner og at for¢ge gengivesystemets dynamikomrade, sa flerc punkter kan males. I et senere arbejde vil sammenh~ngen mellem h¢restyrke og genevirkning blive unders¢gt.
REFERENCEF
1. G. von Bekesy: Ober die horschwelle und Fuhlgrcnze langsamer sinusformigcr Luftdruckschwankungcn. Annalen dcr Prysik, 5. fol.ge, Bernd 26, 554-566, l 936.
2. N. S. Yeowart: Threshold of hearing and loudness for very" low frequencies. In
w.
Tempest: Infrasound and Low Frequency Vibration. Academic Press, London, 1976.J. s. J. Collins, D.
w.
Robinson, L. o. Whittle: The audibility of low frequency sounds. Journal of Sound and Vibration, vol. 21, no. 4, 431-448, 1972.215
..
D
i;l >
... .., ...
~§
L
i ..
4. ISO Reconunendation 226: Normal Equal-Loudness contours for pure tones and nor- mal threshold of hearing under free field listening conditions.
S. J. P. Guilford: Psychometric Methods. McGraw-Hill Book Company, New York, 1954 6. J. C. Baird & E. Noma: F"l.lndamentals of Scaling and Psychophysics. J. Wiley &
sons, New York, 1978.
7. P. E. Lyregard & O. Juhl Pedersen: Loudness level of impulsive noise. The Acoustics Laboratory, Technical University of Denmark, Report no. 6, 1974.
Volume 1.
8. M. E. Bryan: Low frequency noise annoyance. In
w.
Tempest: Infrasound and Low Frequency Vibration. Academic Press, London, 1976.140
120
100
80
80
40
20
,B•
101 10•,11EQUENCY I HI l Figur 3. Phonkurver baseret pa fors¢g med 25 personer.
216
100 l'HON 90 l'HON
80 l'HON
60 l'HON
•o
l'HCN10•
