Frage:
Können Menschen Geräusche über 20 kHz wahrnehmen?
landroni
2015-01-21 17:34:42 UTC
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In der unendlichen Debatte in der audiophilen Community über die Klangqualität und darüber, was Menschen hören können oder nicht, ist es sehr sehr sehr sehr unglaublich oft zitiert, dass die Obergrenze des hörbaren Bereichs des menschlichen Gehörs 20 kHz beträgt, geben oder nehmen. Einige geben an, dass dies eine konservative Schätzung ist und dass die tatsächliche Obergrenze tatsächlich niedriger ist als diese (~ 18 kHz). Während andere darauf hinweisen, dass Töne bis zu etwa 25 kHz bis 30 kHz gehört oder auf andere Weise wahrgenommen werden könnten:

Abtastraten von mehr als etwa 50 kHz bis 60 kHz können nicht mehr liefern Verwendbare Informationen für menschliche Zuhörer.

Und einige andere weisen darauf hin, dass zwischen Personen um die Obergrenze erhebliche Unterschiede bestehen:

Der menschliche Bereich wird üblicherweise mit 20 bis 20.000 Hz angegeben, obwohl es zwischen Individuen erhebliche Unterschiede gibt, insbesondere bei hohen Frequenzen.

Gibt es also irgendwelche biologischen Beweise dafür junge, gesunde Menschen können Schallwellen über 20 kHz hören oder auf andere Weise wahrnehmen (oder spüren)? Und was wäre eine konservative Schätzung der absoluten Obergrenze des hörbaren Spektrums für Menschen (d. H. Verwendbare Schallinformationen für menschliche Ohren und Sinne)?

Ja. Ich persönlich habe bei 22-23 kHz nachgefüllt.
@Joshua Ich bin neugierig: Wie wurde das gemessen?
Digitaler Frequenzgenerator bei konstanter Lautstärke. Ich habe die Frequenz erhöht, bis ich sie nicht mehr hören konnte. Der Generator wurde für 32 kHz ausgelegt.
Das letzte Mal, als ich es zum Laufen brachte, war ich ungefähr 16. Diese Hardware ist defekt und der Ersatz konnte nicht hoch genug sein, um den Test zu wiederholen.
@Joshua Interessant. Zu diesem Zeitpunkt 16 Jahre alt zu sein (junger Teenager, KEIN Erwachsener), könnte erklären, warum Sie sich im Aufenthaltsort von 22 kHz befanden. Hier ist ein Online-Test [Hochfrequenzbereichstest (8-22 kHz)] (http://www.audiocheck.net/audiotests_frequencycheckhigh.php).
Ich darf keine Antwort posten, aber ja, vielleicht können 10% der Menschen bis zu 28 kHz hören, wenn es laut genug ist. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/17927307/ Viele Leute, die glauben, mehr als 20 kHz gehört zu haben, hören tatsächlich Intermodulationsprodukte oder Aliasing in Audiosystemen mit schlechter Qualität. Das verlinkte Papier bestätigte jedoch, dass keine Subharmonik vorhanden war, sodass 28 kHz eine echte Grenze darstellt. Dies hat jedoch keinen Einfluss auf Ihren Musikgenuss mit 44,1 kHz.
Drei antworten:
#1
+46
AliceD
2015-01-21 18:23:12 UTC
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Ja, wir können . Durch Knochenleitung können wir bis zu 50 kHz hören, und bei jungen Menschen wurden Werte bis zu 150 kHz berichtet ( Pumphrey, 1950). Es besteht jedoch allgemein Einigkeit darüber, dass 20 kHz die obere akustische Hörgrenze durch Luftleitung ist. Der Grund dafür wird diskutiert, aber die Übertragungsfunktion der Gehörknöchelchenkette im Mittelohr ist ein vermuteter Schuldiger bei der Festlegung der oberen Frequenzgrenze auf 20 kHz ( Hemila et al., 1995 ).

Daher ist die Verwendung normaler Lautsprecher oder Kopfhörer 20 kHz eine sehr vernünftige absolute Obergrenze . Beachten Sie, dass das Nyquist-Kriterium höhere Abtastraten (mindestens 40 kHz) erfordert, sodass Ihre Aussage zur Verwendung von 50k-60k-Soundkarten korrekt ist. Wenn Sie sich für die Verwendung von Knochenleitungshilfen entscheiden, könnten Sie darüber nachdenken, noch höhere Abtastraten zu verwenden.

Hier ist ein Beispiel für ein im Handel erhältliches Knochenleitungskopfset ( AfterShockz). :

enter image description here

Diese Geräte haben das Potenzial, die Obergrenze zu erhöhen, da sie das Mittelohr umgehen und damit die begrenzende Übertragungsfunktion des Mittelohr. Sie induzieren Vibrationen auf den Schläfenknochen, die über den Knochen direkt zum Innenohr gelangen. Siehe das folgende Bild von The High Tech Society:

enter image description here

Als Randnotiz: Wenn Sie älter werden, sind die Hörempfindlichkeiten bei hohen Frequenzen stark reduziert, und sogar der 6-kHz-Bereich ist bei älteren Menschen stark beeinträchtigt (Bild von John Perrs Website):

HFHL

Haftungsausschluss: Ich habe die Möglichkeiten hinsichtlich der oberen Frequenzgrenzen von Knochenleitungskopfsätzen nicht untersucht. Ich spreche nur von theoretischen Grenzen. sub>

Referenzen
- Pumphrey, Nature 1950; 166 : 571
- Hemila et al., Hear Res 1995; 85 : 31-44 sub>

Höhere Obergrenzen bei jungen Menschen wären für mich sinnvoll, da sie erklären würden, wie sehr kleine Kinder (bis zu 7-8 Jahren) Geräusche, die nicht in ihrer Muttersprache vorhanden sind, leicht hören und reproduzieren können. Über "Knochenleitung" ... Funktioniert dies beispielsweise auch beim Hören von Audio über Kopfhörer? Und wäre der ungefähre Mechanismus?
Ich habe die Antwort bearbeitet - Sie benötigen Knochenleitungshilfen.
Vielen Dank! Ich bin gespannt, was Sie damit meinen: * "Die maximalen akustischen Frequenzen sind bei 50 kHz ziemlich dramatisch unterabgetastet" *. [Diese Quelle] (http://people.xiph.org/~xiphmont/demo/neil-young.html) argumentiert solide, dass die analoge Schallwelle technisch bis zur Hälfte der Abtastrate perfekt nachgebildet wird (gemäß Nyquist) Theorie). Wenn Sie also mit 96 kHz abtasten (normalerweise), können Sie bis zu 48 kHz perfekt nachbilden. Meinen Sie damit, dass einige Dinge wie Harmonische möglicherweise übersehen werden?
Ja, ich verstehe Ihren Standpunkt, und das habe ich auch gedacht. Aber dieser Typ scheint ein ernstes [Argument] zu machen (http://xiph.org/video/vid2.shtml). Nach meinem Verständnis seiner Argumente, ob Sie 44,1 kHz oder 192 kHz verwenden, reichen die Daten immer aus, um die exakte ursprüngliche Sinuswelle (bis zur Bandbreitengrenze, hier ~ 22 kHz) gemäß der Theorie perfekt wiederherzustellen. In jedem Fall gibt es nur ein bandbegrenztes Signal, das durch jeden Abtastpunkt läuft, und es ist eine einzigartige Lösung (siehe Minuten 5-8 des Videos).
Ich habe den Teil entfernt, der sich mit Stichprobenbeschränkungen befasst. Vielen Dank.
Ein weiteres bisschen ... Verstehe ich richtig, dass die gemeldete "erhebliche Variation zwischen Individuen" impliziert, dass Erwachsene sehr oft eine effektive Obergrenze * niedriger * haben als die allgemein vereinbarten 20 kHz?
Richtig. Die Empfindlichkeit von 16 kHz nimmt beispielsweise bei jungen Erwachsenen ab
Beachten Sie, dass die Nyquist-Abtastgrenze die minimale Abtastrate ist, die erforderlich ist, um das Eingangssignal wiedergeben zu können, bevor das Signal nicht mehr reproduzierbar ist. Bei 2 * f ist das wiedergegebene Signal möglicherweise verzerrt. Dies funktioniert gut, wenn Sie sich nicht um Amplitudenverzerrungen kümmern, sondern nur um die relativen Phasen des Signals (z. B. für digitale Rechtecksignale), aber nur sehr schlecht in der Lage sind, vollständige analoge Signale genau zu erfassen. Für andere Anwendungen als Audio (wie Netzwerke, Imaging usw.) gilt als Faustregel die 1,5- oder 2-fache Nyquist-Frequenz. Mit anderen Worten f * 3 oder f * 4.
#2
+8
supercat
2015-01-21 23:16:39 UTC
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Wenn alle Prozesse, durch die ein Signal läuft, linear sind, ist es sinnvoll, von einer maximalen Frequenz für nützliche Inhalte zu sprechen. Wenn ein Signal nichtlineare Stufen durchläuft, ist es jedoch möglich, dass Frequenzinhalte, die an und für sich über dem Hörbereich liegen würden, mit anderen Frequenzinhalten, die ebenfalls über diesem Bereich liegen, auf eine Weise interagieren, wie sie erzeugt werden Artefakte, die sich gut im Hörbereich befinden.

Ein ziemlich ärgerliches Beispiel dafür kann beobachtet werden, wenn sich ein GSM -Handy in der Nähe von Audiogeräten befindet. Der gesamte vom Telefon übertragene Frequenzinhalt überschreitet die Obergrenze des menschlichen Gehörs um mehrere Größenordnungen, und das störende Summen, das von den Audiogeräten aufgenommen wird, ist dies eindeutig nicht.

Was passiert, ist, dass der Frequenzinhalt der Übertragungen des Mobiltelefons zahlreiche Frequenzen enthält, die durch zehn oder Hunderte von Hertz getrennt sind, und viele Verstärkerstufen den Hochfrequenzinhalt nicht vollständig herausfiltern, sondern sind nicht in der Lage, es ohne Verzerrung zu verarbeiten. Diese Verzerrung bewirkt, dass der Verstärker Summen- und Differenzfrequenzen ausgibt, von denen einige sehr stark im hörbaren Bereich liegen.

Viele Arten von Objekten und Materialien reflektieren Schallwellen auf eine Weise, die nichtlinear mit variiert Die Geräusche werden reflektiert. Wenn eine Membran, die in einer Richtung mehr Bewegungsfreiheit als in der anderen hatte, mit einer Mischung aus Tönen von 100.000 Hz und 100.100 Hz getroffen würde, würde sie bei 100 Hz "summen", wohingegen dies nicht der Fall wäre, wenn sie von einem der Töne allein getroffen würde; Ferner würde eine herkömmliche Aufzeichnung der kombinierten Töne durch ein hochwertiges Mikrofon nichts erkennen, so dass eine Wiedergabe in Gegenwart des Diaphragmas kein Summen ergeben würde

Es ist selten, dass ästhetisch ansprechende Audioinhalte Frequenzinhalte über 20 kHz aufweisen, was wesentlich zu seinen ästhetischen Aspekten beitrug. Es wäre jedoch sicherlich möglich, Frequenzinhalte über 20 kHz zu konstruieren, die in vielen gängigen Umgebungen zu hören sind und deren wahrgenommener Schall auf eine Weise variieren würde, die nur mit Frequenzen unter 20 kHz nicht möglich wäre und nicht Es ist unplausibel, dass einige Arten von Musikinstrumenten (z. B. Handbells) Mischungen von Hochfrequenzinhalten erzeugen, die für verschiedene Personen, die sie als angenehm empfanden, auf eine Weise unterschiedlich klingen, die nicht nur mit direkt hörbaren Frequenzen nachgeahmt werden kann.

Es kann möglich sein, dass ein Audiotechniker, der mit einem funktionellen MRT -Team zusammenarbeitet, für eine Person einen vom Original nicht zu unterscheidenden Klang erzeugt, für eine andere Person jedoch, für den ein neu erstellter Klang möglicherweise nicht klingt das Original.

Sehr interessant ... Aber wie würde das im Zusammenhang mit Audioaufnahme und -wiedergabe funktionieren? Angenommen, eine Handglocke hat eine Mischung aus Hochfrequenzinhalten erzeugt, die irgendwie in das hörbare Spektrum gelangt wäre. Was würde die Aufnahme aufnehmen? Der Ultraschall oder sein Einfluss auf das hörbare Spektrum? Und was würde den Hörer bei der Wiedergabe zum Kitzeln bringen: das aufgenommene hörbare Spektrum oder den Ultraschall, der das hörbare Spektrum dynamisch stören würde? Ist es unbedingt erforderlich, den hochfrequenten Inhalt zu reproduzieren, um sicherzustellen, dass die eigentümlichen Klingelgeräusche nicht verloren gehen?
@landroni: Ich habe weder die Werkzeuge noch das Fachwissen, um festzustellen, inwieweit Frequenzaliasing, das durch Intermodulation des Ultraschallfrequenzgehalts verursacht wird, die Wahrnehmung in nicht erfundenen Fällen beeinflusst. Ich würde erwarten, dass das Trommelfell aufgrund seiner asymmetrischen Belastung eine gewisse Verzerrung hervorruft und dass die Details von einer Person zur nächsten variieren, aber ich kenne das Ausmaß des Effekts oder seine Variation nicht. Ich weiß, dass sich das Hörerlebnis beim Hören eines Handbell-Konzerts von dem beim Hören einer Aufnahme unterscheidet, aber ich habe keine Ahnung, ob der Unterschied ...
... stammt aus 20-kHz-Inhalten, 30-kHz-Inhalten, 40-kHz-Inhalten oder etwas ganz anderem. Eine Aufnahme mit einer Abtastrate von 44 kHz darf * nichts * über 22 kHz aufnehmen. Wenn jedoch die Raumakustik oder das Mikrofon eine Kombination von höherfrequenten Tönen zur Erzeugung eines niederfrequenten Tons verursacht, würde die Aufnahme diese niedrigere Frequenz erfassen. Mein Hauptpunkt ist, dass es durchaus * plausibel * ist, dass das Aufnehmen von Inhalten mit höheren Frequenzen zumindest in einigen Fällen den Klang einer Aufnahme verbessern kann, selbst wenn der Inhalt selbst nicht * direkt * wahrnehmbar wäre.
Also verstehe ich das richtig: Stellen Sie sich vor, dass ein Handbell-Konzert mit 192 kHz Sampling aufgenommen wurde. Bei einer Wiedergabe mit 192 kHz (ohne Downsampling) wäre es dann möglich, dass der höhere Frequenzinhalt im 20-96-kHz-Band so kombiniert wird, dass ein niederfrequenter Ton erzeugt wird, der dann vom Hörer hörbar wäre ... Richtig? Und würde die Wiedergabe in diesem Fall diesen Inhalt mit niedrigerer Frequenz zweimal enthalten: einmal aus der Aufnahme und einmal aus der Wiedergabe mit den hochfrequenten Sounds, die sich erneut zu Wellen mit niedriger Frequenz verbinden würden? Ich bin hier etwas verwirrt ...
Oder ist es stattdessen so, dass wenn der Hi-Freq-Inhalt (20-96 kHz) in der Live-Performance kombiniert wird und das 192-kHz-Aufnahmegerät diesen Ton mit niedrigerer Frequenz (0-20 kHz) erfasst und wenn Sie die Aufnahme von 192 kHz heruntergesampelt haben auf 44,1 kHz und spielte es ab, dass selbst dann der Low-Freq-Inhalt (verursacht durch die Hi-Freq-Kombination) für den Hörer noch hörbar wäre? In diesem Fall wäre die hochauflösende 192-kHz-Aufzeichnung für Wiedergabezwecke für Menschen redundant und würde sicher verworfen, während nur die heruntergesampelte 44,1-kHz-Version beibehalten wird ...
Ich denke, der ultimative Zweck meiner Frage besteht darin, festzustellen, ob die * Wiedergabe * von 192-kHz-Aufnahmen völlig unnötig ist, da alle Inhalte, die wir möglicherweise hören (unter mehr oder weniger 20 kHz), bereits innerhalb der 44,1-kHz-Samples liegen (einschließlich niedriger Frequenzen) Töne, die von hochfrequenten Wellen erzeugt werden) ... Und ob alle aufgezeichneten Informationen über 44,1 kHz Sampling für Wiedergabezwecke einfach irrelevant sind ...
Ich vermute, dass die wichtigste Art der Intermodulationsverzerrung vom Standpunkt der menschlichen Wahrnehmung aus in den Ohren jedes einzelnen Zuhörers auftreten würde. Ein Hörer könnte eine Kombination aus 60 kHz und 55 kHz gleicher Stärke als 5-kHz-Ton wahrnehmen, dessen Stärke 20 dB niedriger ist. Eine andere Person könnte die Kombination als 5-kHz-Ton wahrnehmen, dessen Stärke 25 dB niedriger ist. Für den ersten Hörer wäre eine Aufnahme, bei der die höheren Frequenzen durch einen 5-kHz-Ton ersetzt wurden, der um 20 dB gedämpft wurde, nicht vom Original zu unterscheiden, aber der zweite Hörer könnte ...
... eine solche Aufnahme ist ein bisschen schriller als das Original (für ihn hätte eine richtige Aufnahme um 25 dB gedämpft). Ich würde erwarten, dass die Unterschiede in jedem Fall generell subtil sind.
... aber so oder so, wenn bei 192-kHz-Abtastung aufgenommen, würden sowohl die 60-kHz- als auch die 55-kHz-Welle den 5-kHz-Ton bei der Wiedergabe nicht wiederherstellen, richtig? Soweit ich weiß, wäre der 5-kHz-Ton ein Produkt sowohl der Hochfrequenzen als auch der Akustik des Veranstaltungsortes und würde bereits in den 44,1-kHz-Samples aufgenommen ... Bei der Wiedergabe der Aufnahme hörte der Mensch nur das, was aufgenommen wurde unter 22 kHz, während all diese hochfrequenten Wellen nicht mehr den gleichen Effekt haben würden wie am Veranstaltungsort ...
Wenn das * Ohr * des Hörers bei einer bestimmten Amplitude von 60 kHz und 55 kHz ein 5-kHz-Signal mit einer niedrigeren Amplitude erzeugen würde, würde das Erfassen und Wiedergeben beider Frequenzen bei einer 192-kHz-Aufnahme ein ähnliches Ergebnis erzielen. Jemand mit einem guten Computermodell des Ohrs eines bestimmten Hörers könnte in der Lage sein, eine 44,1-kHz-Aufnahme zu produzieren, die * diese Person * von der höherwertigen nicht zu unterscheiden wäre, aber andere Leute könnten die beiden Aufnahmen als unterschiedlich empfinden.
* Wenn Sie beide Frequenzen auf einer 192-kHz-Aufnahme aufnehmen und wiedergeben, erhalten Sie ein ähnliches Ergebnis. * Sehr unterhaltsam! Vielen Dank für all diese Erklärungen. Dies würde also bedeuten, dass in einigen Fällen das Erfassen und Wiedergeben von Frequenzen> 20 kHz unter 20 kHz etwas anderes erzeugen könnte, was für einige Ohren einzigartig ist ... Welche anderen Musikinstrumente könnten, abgesehen vom Beispiel der Handglocken, solche außer Kontrolle geratenen Hochfrequenzen hervorrufen? Flöten? Und würden sich solche Effekte auf klassische Musik beschränken oder könnten auch andere Genres wie Jazz von solchen Phänomenen betroffen sein?
@landroni: Eine C4-Handglocke ertönt eine Grundwelle von ungefähr 262 Hz. Ein C5 ist eine Oktave höher, C6 ist zwei Oktaven höher usw. Mallmark verkauft Handglocken bis zu C9 (ca. 8 kHz). Ich kann mir keine anderen Instrumente als Pfeifenorgeln oder elektronische Synthesizer vorstellen, mit denen ein Musiker Noten mit einem so hohen Grundton spielen kann. Da der harmonische Reichtum eines Rohrs von seinem Verhältnis von Höhe zu Breite abhängt und Rohre mit hoher Steigung sehr kurz sind, bin ich mir nicht sicher, wie viel vorhersehbaren Gehalt an Ultraschall-Oberschwingungen die Rohre mit der höchsten Steigung haben.
Interessant ... und ein damit verbundenes Follow-up. Wie im OP erwähnt, sagt Wikipedia, dass * "Abtastraten von mehr als etwa 50 kHz bis 60 kHz keine brauchbareren Informationen für menschliche Zuhörer liefern können *, was impliziert, dass die Wiedergabe von Frequenzen von nur bis zu 25 kHz - 30 kHz für die nützlich sein könnte Hörerfahrung ... Und ich vermute über den Mechanismus, den Sie vorschlagen: Hochfrequenzwellen, die kombiniert werden, um einen hörbaren Niederfrequenzton zu erzeugen. Ihrer Meinung nach gibt es also eine vernünftige Obergrenze für solche Hochfrequenzen, die sich verschwören könnten ästhetisch ansprechender Low-Freq-Inhalt? Ich versuche zu verstehen ...
... ob zur Erfassung * der * nützlichsten "Fälle der Intermodulation des Ultraschallfrequenzgehalts die häufig verwendete Abtastrate von 96 kHz ausreicht, um solche Fälle abzudecken (Erfassung von Frequenzen bis zu 48 kHz, weit über den von Wikipedia vorgeschlagenen 30) kHz obere Begrenzung); oder ob eine Abtastrate von 192 kHz (bis zu 96 kHz Frequenzen) erforderlich ist. Müsste man also 96-kHz- oder 192-kHz-Samples wiedergeben, um möglicherweise diese höherfrequent erzeugten und ästhetisch ansprechenden niedrigfrequenten Inhalte abzudecken? Meine Intuition ist, dass 96-kHz-Abtastung ausreichend ist, um die meisten dieser Fälle abzudecken ...
Ich würde vorschlagen, dass es bei einer 96-kHz-Aufnahme möglich sein sollte, eine 44-kHz-Aufnahme zu erzeugen, die ästhetisch nicht vom Original zu unterscheiden ist, indem vor der Abwärtskonvertierung eine geringe Verzerrung oder eine andere Verarbeitung angewendet wird. Die für die besten Ergebnisse erforderliche Verarbeitung kann jedoch variieren abhängig von der Art des Originaltons. Wenn eine Person ein 96-kHz-Original als ästhetisch überlegen gegenüber einer "geraden" 44-kHz-Konvertierung wahrnehmen würde, würde eine Kombination von Verarbeitungsparametern wahrscheinlich eine 44-kHz-Datei ergeben, die die Person als noch besser erachten würde.
Wenn man im Voraus genau wüsste, wie man das Mikrofon und die Aufnahme konfiguriert, wäre es nicht notwendig, mit 96 kHz aufzunehmen. Der Vorteil der Aufnahme bei 96 kHz würde sich aus der Tatsache ergeben, dass man mit Parametern in der Postproduktion experimentieren und dann ein Ergebnis erzielen könnte, das im Wesentlichen der Aufnahme bei 44 kHz mit genau den richtigen Parametern entspricht.
Wir beschäftigen uns jedoch viel mehr mit Musik- / Aufnahmeproblemen als mit Biologie.
Absolut. Vielen Dank für all die wunderbaren Erklärungen! Um zur Biologie zurückzukehren, so lautet das Fazit, dass erwachsene Menschen nicht über 20 kHz hören. Es ist jedoch durchaus vorstellbar, dass Ultraschallwellen interagieren, um hörbare Inhalte (unter 20 kHz) zu erzeugen. Dies ist wahrscheinlich sehr subtil und variiert von Individuum zu Individuum. Dies ist eine unglaubliche Erkenntnis, die möglicherweise die Notwendigkeit bestätigt, mit höheren Abtastauflösungen (z. B. 96 kHz) aufzunehmen und wiederzugeben.
#3
+2
landroni
2015-01-22 01:27:26 UTC
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Entnommen aus "24/192 Musikdownloads ... und warum sie keinen Sinn ergeben":

Abtastrate und hörbares Spektrum

Ich bin sicher, Sie haben das schon viele Male gehört: Der menschliche Hörbereich reicht von 20 Hz bis 20 kHz. Es ist wichtig zu wissen, wie Forscher zu diesen spezifischen Zahlen gelangen.

Zunächst messen wir für eine Gruppe von Hörern die „absolute Hörschwelle“ über den gesamten Audiobereich. Dies gibt uns eine Kurve, die den leisesten Klang darstellt, den das menschliche Ohr für eine bestimmte Frequenz wahrnehmen kann, gemessen unter idealen Umständen an gesunden Ohren. Eine schalltote Umgebung, präzise kalibrierte Wiedergabegeräte und eine strenge statistische Analyse sind der einfache Teil. Ohren und Hörkonzentration ermüden schnell, daher müssen Tests durchgeführt werden, wenn ein Zuhörer frisch ist. Das bedeutet viele Pausen und Pausen. Das Testen dauert je nach Methodik zwischen vielen Stunden und vielen Tagen.

Dann sammeln wir Daten für das entgegengesetzte Extrem, die „Schmerzschwelle“. Dies ist der Punkt, an dem die Audioamplitude so hoch ist, dass die physische und neuronale Hardware des Ohrs nicht nur vollständig von der Eingabe überfordert ist, sondern auch physische Schmerzen erfährt. Das Sammeln dieser Daten ist schwieriger. Sie möchten dabei das Gehör von niemandem dauerhaft schädigen.

Die Obergrenze des menschlichen Audiobereichs ist so definiert, dass die absolute Schwelle der Hörkurve die Schwelle des Schmerzes überschreitet. Um das Audio an diesem Punkt (oder darüber hinaus) auch nur schwach wahrzunehmen, muss es gleichzeitig unerträglich laut sein.

Bei niedrigen Frequenzen arbeitet die Cochlea wie ein Bassreflexgehäuse. Das Helikotrema ist eine Öffnung an der Spitze der Basilarmembran, die als Port fungiert, der je nach Person auf einen Wert zwischen 40 Hz und 65 Hz eingestellt ist. Die Antwort rollt steil unterhalb dieser Frequenz ab.

Somit sind 20 Hz - 20 kHz ein großzügiger Bereich. Es deckt das hörbare Spektrum gründlich ab, eine Behauptung, die auf fast einem Jahrhundert experimenteller Daten beruht.

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Oben: Ungefähre gleiche Lautheitskurven, abgeleitet von Fletcher und Munson (1933) plus moderne Quellen für Frequenzen > 16 kHz. Die absolute Hörschwelle und die Schmerzschwellenkurve sind rot markiert. Nachfolgende Forscher verfeinerten diese Messwerte und gipfelten in der Phon-Skala und den ISO 226-Standardkurven für gleiche Lautstärke. Moderne Daten zeigen, dass das Ohr gegenüber niedrigen Frequenzen deutlich weniger empfindlich ist als die Ergebnisse von Fletcher und Munson.


Dies scheint darauf hinzudeuten, dass es höchst unwahrscheinlich ist, dass etwas über 20 kHz möglich ist vom menschlichen Ohr gehört werden, und dass unter den realistischsten Bedingungen sogar diese Schwelle niemals erreicht werden würde. Ich bin gespannt, ob andere, die mehr wissen, dies bestätigen oder widersprechen können ...



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