Varför ljudvågor är viktiga

Varför ljudvågor är viktiga

Wade Bray, även känd som "Gandalf", inom akustisk mätning sammanfattar i ett briljant nötskal för vår vetenskapliga hörna idag vad dessa osynliga ljudvågor är som kan få oss att rycka till, skratta högt eller irritera oss till distraktion, lär dig av en fantastisk evangelist om mänskliga relationer om ljudets under och bestörtningar.

av WADE BRAY | 2024

Ljud + Människor + Kontext = Ljudlandskap

Dessa tre kan inte separeras i mänskligt liv. Varje människa är en data-/metadatabehandlare, hela tiden. Det är magiskt och överlag förvånansvärt underbart, även om det naturligtvis kan ha sina negativa stunder…

Ljud är datan. Vårt aktiva mänskliga system, med de otroliga hörselorganen och den mänskliga hjärnans superdator med 86 miljarder neuroner, är metadataprocessorn (data om datan) som integrerar ljuden och metadata om dem till Upplevelse och Mening.

Information som din hjärna känner till och använder om din relation till ljuden i det ögonblicket och på den platsen är oskiljaktig från ljuden, i skapandet av din upplevelse – oavsett om den är bra, dålig eller neutral.

”Hörsel” handlar inte bara om ljud, utan också om syn, kunskap, lämplighet, var du är, varför… och mycket mer. Din hjärna tillhandahåller en komplett uppfattning om din relation till och förståelse av ljudet. Du kan inte höra utan ljudlandskapsbildning, du kan inte stänga av din signalbehandlande hjärna eller koppla bort andra sinnen.

Ovan: Soundscape Triplet av Wade Bray

Men vad är själva ljuden, informationen?

Ljud är mycket, mycket små variationer, med en hastighet mellan cirka 20 Hz och 20 000 Hz (cykler per sekund), av det konstanta atmosfärstrycket. Ljud utstrålar från källor som expanderande sfäriska skal av små sammanpressningar eller utdragningar av de åtskilda luftmolekylerna, i själva verket växelströmmar överlagrade på en mycket större direkt (stabil) bärvåg, atmosfärstrycket.

Hur litet varierande tryck örat kan uppfatta som ljud är anmärkningsvärt: något mindre än 2 x 10 upphöjt till minus tiondel av atmosfärstrycket vid havsnivå (hörtröskeln vid 0,00002 Pascal tryckförändring, atmosfärstrycket vid havsnivå är 101 325 Pascal).

Lufttrycksförändringen även vid ett mycket högt ljud (20 Pascal, smärttröskeln) är en mycket liten bråkdel av det konstanta atmosfärstrycket. Ändå anpassar vi oss till att vandra från havsnivå till 2000 meter, till att flyga med flygplan, till att ta hissar till de övre våningarna i 100-våningshus, allt utan fysisk olycka för våra öron på grund av den långsamma förändringstakten över ett ganska stort lufttrycksområde.

Om du hade en mikrofon på en pinne och kunde röra den upp och ner 1000 gånger per sekund (för att skapa en ton på 1000 Hz), över en sträcka på bara 60 cm, skulle den alternerande atmosfäriska tryckförändringen över den lilla höjdskillnaden skapa ett ljud på 105 dB ljudtrycksnivå, ett högt ljud!

Ljudvågsströmförsörjning – ett detaljerat exempel på en longitudinell våg som färdas genom ett materialmedium. Denna våg är en kontinuerlig sinusvåg, med kompressionsområden (där partiklarna pressas tätare mot varandra) som alternerar med förtunningsområden (där partiklarna är spridda längre ifrån varandra). Röda prickar (och pilar) visar att enskilda partiklar helt enkelt oscillerar fram och tillbaka kring sina jämviktspositioner medan vågstörningen fortplantar sig genom mediet. Dr. Daniel Russell, Pennsylvania State University

Vår mottagning av ljud: vad händer sedan

Tänk hur ljud uppstår vid olika frekvenser och tidpunkter, kommer från olika riktningar och källstorlekar, omger dig eller "kommer därifrån", har "komplikationer" som förmedlar Mozart, Beatles, musikaliska känslor, skogsbäcken, tryckluftshammaren utanför, det mjuka ljudet av en tyst hushållsapparat, familjens och vännernas röster. Vi lever i en glittrande halvklot av ljud, vissa riktningar "ljusa" vid vissa frekvenser medan andra är "mörkare" vid andra frekvenser ... magi.

Vi tar emot allt, och spatialt; våra hjärnor omvandlar allt detta till ljudlandskap och betydelser.

Den mänskliga mekanismen är särskilt känslig för tysta ljud (egentligen mer än högfrekventa ljud, och även i närvaro av högre ljud), såsom den sista delen av musikalisk efterklang som avtar även under igång musik, och tidiga reflektioner från olika riktningar – tyvärr av samma anledning som vi är utomordentligt känsliga för små oönskade ljud och pyttesmå mönster som surr, tickande ljud och fluktuerande ljud.

Låter olämpligt för oss att komma och gå kan vara mer irriterande än stadiga och kontinuerliga sådana.

Vi är levande, dynamiska, ultrakomplexa ljudupplevare. ”Se” inåt på dina upplevelser medan de sker eller senare, och förundras.

Om Wade

Wade Bray har mer än 40 års erfarenhet av ljudkvalitet inom fordonsindustrin och informationsteknik, akustik för musikinstrument, akustik för kyrkor och scenkonstlokaler, design av ljudsystem för teater och elektroakustiska förstärkningssystem samt akustik för högtalare och telekonferenser. Han är aktiv i Society of Automotive Engineers Noise and Vibration General Committee och organiserar sessionerna om instrumentationsrapporter, workshopen om ljudkvalitet och deltar i expertmötena på SAE Noise and Vibration Conferences.

Sedan 1987 har han varit aktiv i den nordamerikanska verksamheten inom HEAD acoustics GmbH, där han var vice vd för det tidigare Sonic Perceptions, Inc. och dess efterträdare, HEAD acoustics, Inc., där han som teknisk chef tillhandahåller kundutbildning och support.

Innan dess var han seniorkonsult på Jaffe Acoustics, Inc. i Norwalk, Connecticut, med inriktning på elektroniska variabla akustiska system för scenkonst och dolda audiokonferenssystem med full duplexfunktion. Som organist arbetade han även på Jaffe som intern konsult inom piporgelakustik.

På Kimball International, Inc. i slutet av 1970-talet och början av 1980-talet var Wade aktiv inom forskning om pianoakustik, försäljningschef för inspelning och sändning för Bösendorfer-pianon och designade högtalarsystem och signalbehandlingstekniker relevanta för rumslig hörsel för elektroniska orglar. Han tjänstgjorde också på Kimball som intern akustik- och belysningskonsult för kontorsmöbelavdelningarna, med fokus på öppna kontorslandskapssystem och applikationer.

Wade tog en kandidatexamen i engelska och en kandidatexamen i fysik vid Arizona State University, med ytterligare studier i psykologi, musik och akustik. Han är medlem i Acoustical Society of America, Society of Automotive Engineers och Institute of Noise Control Engineering (INCE).

Nyligen genomförda aktiviteter inkluderar att leda Centenary Sound Labs akustiska mätningsprojekt (5 Aachen HEADs och avancerade psykoakustiska analyser) på Detroit Orchestra Hall för Detroit Symphony Orchestra som firar hallens hundraårsjubileum och det internationella ljudåret (2019), och att fungera som akustiker för den nya Carr Center Performance Studio i den klassiska Park Shelton-byggnaden på Kirby and Woodward i Detroit, som öppnade med positiva recensioner i oktober 2022.