Boven de gehoorgrens  < in bewerking >                                                                        <laatst bijgewerkt:  2014-12-18>
In het kort:  
Mensen kunnen frequenties boven pakweg 20 kHz niet horen. Niettemin worden systemen die frequenties boven 20 kHz doorgeven nogaleens als "beter" ervaren.
Dat komt niet door die hogere frequenties, maar door de andere tijdresponsie van zulke systemen.

Verwante onderwerpen:  
SACD     Fourier transformatie    Niet-causale filters    Dirac-puls

Frequenties boven de gehoorgrens

Het menselijk gehoor kan frequenties tot ca. 20 kHz waarnemen. Naar mate we ouder worden gaat die grens omlaag. Bij de een gaat dat harder dan bij de ander, maar verbaas je niet als je op je 60-ste nog maar net aan 10 kHz komt.

Frequenties boven deze grens worden niet waargenomen, en ook verschil tonen (intermodulatie) tussen zulke boven-audio frequenties worden -voor zover mij bekend- niet waargenomen.

 

Ondanks het feit dat we frequenties boven 20 kHz niet kunnen horen, en we ook geen verschiltonen tussen zulke supersonen waarnemen is er gebleken dat frequenties boven de gehoorgrens wel degelijk een bijdrage kunnen geven aan de klank indruk. Het gaat dan niet om indrukwekkende verschillen waardoor je van je stoel valt, maar om details in het hoog die de klank van bijv. sommige slag-of tokkel-instrumenten net even geloofwaardiger maken.

Het mechanisme van deze invloeden is nog betrekkelijk onbekend, en voor onderzoekers van het gehoor ligt er nog een flinke taak.

Het vermoeden bestaat dat niet zozeer de boven-audio frequenties verantwoordelijk zijn, maar dat het tijd-gedrag dat gepaard gaat met een breed-bandige weergave een betere indruk veroorzaakt. Bedenk dat het CD-systeem een zeer steile filtering inhoudt bij ca. 20 kHz. Dat heeft vergaande repercussies al bij veel lagere frequenties.

Daar komt bij dat die filtering steevast uitgevoerd wordt met non-causale filters. In de werkelijke wereld van muziekinstrumenten en concertzalen komen die niet voor. 

De SACD en (soms) de vinylplaat kan frequenties tot ruim boven 20 kHz weergeven. 

 

Over deze materie heb ik twee artikelen van Hans van Maanen (lid AES) mogen herpubliceren.  

Kanttekeningen (pdf, 747 kB)  is in 1981 verschenen in het tijdschrift Elektronica, en het engelstalige artikel Temporal Decay (pdf, 215 kB) is gepubliceerd door de AES.


Een ander artikel beschrijft een luistertest waarbij de deelnemers muziekfragmenten met- en zonder bover-audio frequenties te horen kregen. Resultaat: geen verschil. Maar: in dit experiment werd voor het hoorbare deel van de audiofrequenties steeds een met steile filters afgebakend frequentiegebied gebruikt, ook als de boven-audio frequenties ook gepresenteerd werden. In alle gevallen was er in deze test dus sprake van steile filters voor het hoorbare gebied. 
Als er voor het "totaal signaal" gekozen was voor het oorspronkelijke ongefilterde materiaal was er wellicht wel een verschil te horen geweest.

Andere interresante informatie komt van dhr. Milind N. Kunchur (USA)
Deze man heeft vastgesteld dat mensen, zelfs die met een aanzienlijke gehoorbeperking, in staat zijn tijdverschillen waar te nemen die flink korter zijn dan de periodetijd van een 20 kHz signaal. samenvatting uitwerken