Spørg Scientariet: Hvorfor kan nogle mennesker ikke høre, om stereolyd er i fase eller modfase?

Vores læser Seersuk Ranek har spurgt:

Hvorfor kan nogle mennesker ikke høre, om stereolyd er i fase eller i modfase? Jeg har mødt flere, der ikke kan?

Dorte Hammershøi, akustikprofessor på Aalborg Universitet, svarer:

Lydtransmissionen i en traditionel stereoopstilling har fire transmissionsveje; fra højre højttaler til højre øre, fra højre højttaler til venstre øre og tilsvarende for venstre højttaler. Vores ører modtager derfor summen af disse bidrag, og det er dette, som er input til vores hørelse.

Stereosignalet er ’født med’ nogle bestemte egenskaber med hensyn til amplitude og tidsforskelle, så de enkelte instrumenter placerer sig rigtigt i lydbilledet, når de opfattes af lytteren.

Hvis man får vendt terminalerne forkert på den ene højttaler, vil den udsende et signal, som er 180 graders fasevendt ift. det ønskede. For de laveste frekvenser vil det betyde, at de to bidrag fra de to højttalere ikke summerer i fase, som de normalt ville, når lytteren modtager dem.

For højere frekvenser er der flere perioders løbelængde fra højttaler til lytterens øre, så man vil kun have samme effekt i perfekt symmetriske opstillinger.

Selv i en sådan opstilling vil vi have svært ved at høre forskellen, da vores hørelse ikke kan skelne løbetider/faseforskelle ved høje frekvenser. De forskelle, man hører ved forkert tilslutning af en højttaler, vil derfor primært være en forkert lyd (farvning og/eller dæmpning) ved lave frekvenser.

Hvis fasefejlen ikke er en ren ombytning af kanalerne (180 grader fasevending), kan forskellen have en anden karakter og kan f.eks. forskyde lydbilledet (den tilsyneladende position af fantomkilden i stereogengivelsen).

Hvorvidt en person kan høre faseforskellen eller ej, vil derfor afhænge af mange forhold i den praktiske opstilling. Desuden har mange i dag stereoanlæg med en enkelt subwoofer, så de lave frekvenser produceres af en enhed og ikke som summen af to stereohøjttalere.

En utilsigtet faseforskel mellem kanalerne vil derfor ikke have samme konsekvens, og problemstillingen er derfor anderledes i et anlæg med sub-woofer.

Endelig er der forskel på forskellige lytteres opmærksomhed på forskellige ’kvaliteter’ ved lyden, og der er derfor en reel forskel på, hvad vi hver især kan høre mht. faseforskel (og andre forskelle).

Mads Klokker, overlæge og klinikchef på Rigshospitalets øre-, næse- og halskirurgiske klinik, supplerer:

Det er rigtigt, at man skal huske at sætte den sorte ledning til den sorte terminal og den røde ledning til den røde terminal. Ved ombytning vil de to højttalermembraner bulne modsat hinanden, og dermed vil lyden, som højttalermembranerne skaber, være ude af fase med hinanden.

En opmærksom eller musiktrænet person vil kunne høre, at bassen er forsvundet. Eller – hvis man mest hører klassisk musik – at instrumenterne lyder, som om de er placeret upræcist og ikke står ’de rigtige steder’ i orkestergraven. Desuden gælder, at jo bedre højttalere, desto lettere er det at afgøre, om højttalerne er i modfase med hinanden.

Jeg har selv venner, som ikke har opdaget, at deres højttalere er ude af fase, fordi de ikke har været opmærksomme på det. Selv kan jeg høre forkert tilsluttede højttalere med det samme, hvilket kan være stærkt ubehageligt.

En tredje faktor ud over højttalerkvalitet og opmærksomhed kan simpelthen ligge i, at man har nedsat hørelse på det ene øre og derfor ikke kan retningsbestemme lyden. Det kræver nemlig to normalthørende ører at kunne registrere faseforskydninger i lyd og dermed retningsbestemme, hvorfra lyd kommer.

Det handler derfor om opmærksomhed, et par relativt gode højttalere og god hørelse på begge ører at kunne bedømme, om lyden er i fase eller modfase.

Spørg fagfolket

Du kan spørge om alt inden for teknologi og naturvidenskab. Redaktionen udvælger indsendte spørgsmål og finder den bedste ekspert til at svare – eller sender spørgsmålet videre til vores kloge læsere. Klik her for at stille dit spørgsmål til fagfolket.

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Nu har jeg nedsat hørelse i forskellig grad på hvert øre. Mit højre var så slemt at jeg havde svært ved at retningsbestemme. Nu er det blevet opereret og er næsten normalt, hvor det venstre stadig er hæmmet. Lige efter operationen hørte jeg alt komme fra højre. Jeg fløj f.eks. med min drone, og kunne se den hænge i luften foran mig, og tydeligt tydeligt høre den 10 meter til højre for dens egentlige position. Over nogle måneder flyttede min hørte opfattelse af dronens position sig mere og mere mod den faktiske. Nu er den helt præcis. Og det er til trods for at min venstre øre ikke er så godt.

Det kræver altså ikke normal hørelse på begge ører at bestemme retning. Det kræver bare tilstrækkelig hørelse til at man tydeligt kan høre lydkilden med begge ører. Derefter justerer hjernen.

mvh

  • 8
  • 0

Mon spørgeren i virkeligheden mener om begge højttalere spiller i korrekt eller modsat fase, og altså ikke, om den ene spiller i korrekt fase, mens den anden spiller i modfase. (Som er det der svares på).

Jeg tror de fleste kan høre hvis der er tale om at de to højttalere spiller i forskellige fase i forhold til hinanden så at sige. Bassen forsvinder, og perspektivet bliver underligt, især stemmer, så det er svært at høre hvor stemmen kommer fra. På rigtig gode højttalere kan man ligefrem fornemme at lydbilledet står i et S ud foran centeret på højttalerne, men det er ikke alle højttalere der kan gengive den effekt, kun de allerbedste. (Så gode højttalere har jeg desværre ikke selv). Jeg kan nævne Herlev Hifi klubs hjemmebyggede højttalere som et godt eksempel, de er ret specielle, bygget af en af medlemmerne, Steen Duelund, som ikke er blandt os længere, men hans navn er kendt over hele verden. Jeg har en gang hørt dem spille i modfase, og det S formede lydbillede var så tydeligt at man næsten blev søsyg af at høre på det. Det lød helt forkert.. Da fasen blev rettet, var det en anden snak, der lød det helt fantastisk.

Lidt sværere er det straks at høre om begge højttalere spiller i absolut fase eller modfase. I sidstnævnte tilfælde vil membranen bevæge sig indad, når den egentlig skulle bevæge sig ud, på begge højttalere altså. Det vil for de fleste mennesker lyde fint, men igen kommer perspektivet til hjælp. Mine egne erfaringer er, at i tilfælde af modfase vil orkestret typisk virke til at stå lidt bagved højttalerne, mens korrekt fase typisk medfører at orkestret står foran. Bassen virker også en lille smule mere potent med korrekt fase. Men forskellen er ikke særligt tydelig.

  • 0
  • 0

Jeg tror spørgeren mener når fasen i den ene højtaler er modsat i forhold til den anden. Man kan ikke umiddelbart formode at bassen bliver lavere ved modfase. Det afhænger fuldstændig af afstanden mellem højtalerne og rummet de står i. Jeg er ikke enig i at subwoofere skulle ændre ved om man kan høre om signalet er i modfase. Mennesker er ualmindelig dårlige til at retningsbestemmme bastoner. Det er derfor man kan nøjes med én subwoofer. Den nemmeste metode til at høre om højtalerne er i fase er at afspille tale f.eks. nyhederne. Sæt forstærkeren i mono hvis muligt. Kommer talen fra et punkt midt mellem højtaleren er de i fase. Kom talen fra et udefinerbart punkt (nogen gange lyder det som lyden fra fra oven) så er de i modfase. Jeg tror ikke på den med at man kan høre om begge højtalere er i modfase. I forhold til hvad? Hvordan kan man vide om de er i modfase med den originale lyd? Den originale fase kan jo være vendt i produktion eller i afspilningsudstyret. Jeg tror ikke det er realistisk at forvente at man kan forvente at få lydkilder der er "faseoriginale" og slet ikke høre om de er det.

  • 3
  • 0

Stereolyd - jo men fra hvad?

Er det en ideel Hi-Fi opstilling der står frit på gulvet hvor man er placeret i midten, eller et alm. anlæg med ofte spøjst placerede højttalere af estetiske årsager i hjørnerne, i reolen etc. Ved de høje frekvenser er det irrelevant at tale om egentlig fase, al den stund signalet har vendt op og ned mange gange inden det når øret i alm. lytteposition. Spørgeren mener nemt at kunne høre modfasen, men det kommer sandelig an på de praktiske omstændigheder i lokalet og placeringerne.

Først fra godt 150 Hz og ned blir det tydeligt, og igen som nævnt i svaret - er det fra 2 fuldtonekabinetter, eller som nu mere med en enkel subkasse, ofte placeret i en af siderne?

Er det to alm. Hi-Fi kasser, er der en nem og sikker test: Placer de to HT på gulvet helt tæt mod hinanden. Sæt noget musik med lidt bas på. Er signalet i fase, kan der nu kun høres nogle bastoner fra kabinetterne. Er signalet i modfase - holder de kæft :-)

mvh "den gamle tonemester"

  • 1
  • 0

Den gode gamle DR- stereotest brugte både rosa støj og Mogens Bänckes malmfulde røst. Det var udmærkede eksempler, ud over de musikalske. Hvad angår stereooptagelser er det jo ingen selvfølge at der kun anvendes intensitetsstereofoni, altså at lokalisationen udelukkende opnås ved intensitetsforskel mellem de to kanaler. Indrømmet det mest almindelige, men løbetidsstereofoni anvendes også lejlighedsvis, og kan give et udmærket resultat i "puristklassen." Anvendes 2 mikrofoner med kuglekarakteristik, ophængt "i passende afstand" fra hinanden, opnås stereovirkningen alene ved den tidsforskel lyden kommer før ud af den ene højttaler i forhold til den anden. Hass-affekten tilsiger så, at man bedømmer lyden som kommende fra den side hvorfra man hører lyden først. Her vil den lyttemæssige forskel på et korrekt og forkert faset højttalersystemer være ganske ringe, og de 2 kanaler vil også lyde meget ens, lyttet hver for sig. Med hensyn til evnen til at bedømme relativ og absolut fase, kunne det være godt hvis "nogen" kunne referere til egentlige tests, der indikerer det er muligt. Mon Lars Clausen ville turde stille op til den EBU-certificerede "Double blind, Triple stimulus, Hidden referende"- test? Det ville så skulle forgå således: Testpersonen kan udpege stereosystem og lyd/musikeksempler efter eget valg. Personen vil da blive anbragt bag et panel med 3 knapper (heraf betegnelsen "Triple Stimulus) hvor knap C er den af forsøgspersonen valgte fasekonfiguration (referencen) - hvor man ganske vist ikke kan vide om den er rigtig eller ej, men testen går også ud på at afgøre, om der kan høres forskel - ikke hvad der "lyder godt" eller er "korrekt." De 2 øvrige knapper (A og B) vil repræsentere dels det samme som knap C, dels den omvendte konfiguration (altså fasen vendt på begge højttalere.) Forsøgspersonen ved bare ikke hvilken der er hvad, (hidden reference) og som forsøget skrider frem, skifter A og B (måske) hele tiden funktion. Forsøgspersonen skal så i mindst 80-90% af tilfældene kunne udpege referencen korrekt. Ligger resultatet tæt på 50% er det rent gætteri - og konklusionen er, at der altså ikke høres forskel. Hvem stiller op til forsøget? Og hvem har kapacitet til at stille forsøget op? (Vi kan jo teste noget hhv. højre- og venstresnoet højttalerkabel ved samme lejlighed...)

  • 2
  • 0

Hej Marcel, til den med forskelligt fasede højttalere, jo ikke noget problem. Men som sagt så er den anden noget mere tricky. Jeg tror bare det at der skal hænges et panel op foran højttalerne ødelægger muligheden for at høre nogen forskel, da der jo som sagt er meget lille forskel. Jeg mener at man lige akkurat kan ane forskellen, men det kan jo være subjektivt.

  • 0
  • 0

Jeg må have fået udtrykt mig klodset :-) Der skal ikke hænges noget op foran højttalerne. Det omtalte panel er et simpelt trykknappanel man f. eks. kan have i skødet. Præcis som ved enhver anden test, hvor man skal sammenligne dit med dat. Den nævnte metode her er udviklet til brug for specifikationerne for MPEG-kodningen til DAB, men kan jo bruges til hvad som helst, hvor formålet er at bedømme noget i forhold til en reference.

  • 1
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten