Akustiske størrelser, del 2: Frekvensveiing

Akustiske størrelser, del 2: Frekvensveiing

I forrige del av denne serien diskuterte vi hva desibel er. Kort sagt kan vi måle på en lyd, finne et representativt lydtrykk for den, og putte inn dette lydtrykket i en logaritmisk formel – og vips, så har vi et lydtrykknivå i desibel. Men det er ikke slik at vi mennesker kan høre alle lyder like godt. I utgangspunktet tar ikke utregningen av lydtrykknivå hensyn til dette, slik at det finnes lyder vi knapt kan høre som har samme fysiske lydtrykknivå som lyder vi hører godt. Derfor har det kommet en rekke teknikker, som A-veiing og C-veiing (også kjent som A-vekting og C-vekting), for at vi skal kunne regne ut lydtrykknivå som passer bedre med hørselen vår.

I denne delen skal vi diskutere hvordan lyd består av forskjellige frekvenser, hvordan vi hører disse frekvensene med ulik styrke, og hvordan vi kan ta hensyn til dette når vi skal regne ut lydtrykknivå.

Read more…

Akustiske størrelser, del 1: Hva er desibel?

Akustiske størrelser, del 1: Hva er desibel?

Vi har tidligere skrevet her om hva lufttrykk er. Lyd er, kort sagt, raske svingninger i dette lufttrykket – lufta blir litt tettere, så litt tynnere, tettere, tynnere, og så videre. Trykksvingningene starter ved lydkilder, for eksempel høyttalere, og brer seg ut som bølger. Ved en «bølgetopp» har lydbølgen fortettet lufta på sitt meste, og ved en «bølgebunn» har lydbølgen fortynnet lufta på sitt meste.

Når disse lydbølgene treffer ørene våre, blir de oversatt av hørselssystemet vårt til noe som vi kan oppfatte bevisst – vi hører at lyden er der. Det er likevel vanskelig å beskrive, sammenligne og behandle slike subjektive opplevelser. For eksempel, vil du og jeg være enige om at den lyden er kraftigere enn den lyden? Og i så fall, hvor mye kraftigere?

For å gjøre lyd til noe som vi kan måle, beskrive, sammenligne og behandle, har det blitt innført mange forskjellige akustiske målestørrelser. Disse brukes til å gjøre lyd til noe vi kan snakke om mer konkret og objektivt. De påvirker oss alle, ikke minst fordi de brukes i støyreguleringer som bestemmer hvor mye lyd for eksempel flyplasser, veier og konserter har lov å lage. I denne artikkelserien skal vi derfor gå gjennom de viktigste akustiske størrelsene. I denne delen begynner vi med å diskutere hva desibel (eller decibel, på engelsk) er. Dette er en grunnleggende målestørrelse som vi finner igjen overalt der det snakkes om lyd.

Read more…

MobileEars: An app-based hearing aid

MobileEars: An app-based hearing aid

A lot of people could use some help with their hearing, but getting a hearing aid has traditionally been a big, time-consuming, and expensive step. As we reported earlier, the Oslo-based company Listen have therefore been developing an app in collaboration with SINTEF that turns your iPhone into a hearing aid.

Their first app, MobileEars, was released this week, and is now available for free download from the App Store. You can see a promotional video for the app below the break.

Read more…

Speech enhancement with Deep Learning

Speech enhancement with Deep Learning

Using deep learning to improve the intelligibility of noise-corrupted speech signals

Speech is key to our ability to communicate. We already use recorded speech to communicate remotely with other humans and we will get more and more used to machines that simply ‘listen’ to us. However, we want our phones, laptops, hearing aids, voice controlled and/or Internet of Things (IoT) devices to work in every environment — the majority of environments being noisy.

This creates the need for speech enhancement techniques that remove noise from recorded speech signals. Yet, as of today, there are no noise-filtering strategies that significantly help people understand single-channel noisy speech, and even state-of-the-art voice assistants fail miserably in noisy environments. Some recent publications on speech enhancement show that deep learning, a machine learning subfield based on deep neural networks (DNNs), will become a game-changer in the field of speech enhancement. See for example reference [1] below.

In this blog post we will go through a relatively simple implementation of Deep Learning to speech enhancement. Scroll down to the end of this post if you just want to know what the resulting enhanced samples can sound like.

Read more…

Project: I Hear You! A new hearing service in Tanzania

Sharleen, is an African girl, 9 years old, from a family of farmers. She is quite smart, but no longer goes to school.

Why? 

Sharleen has a hearing impairment, and couldn’t understand what the teacher was saying. Her father thought he needed her at home to look after the goats. Unfortunately, Sharleen is just one among many children lacking help.

WHO has estimated that over 5% of the world population – 360 million people – has a hearing impairment (328 million adult and 32 million children), and the majority of children with hearing impairment live in low-income countries. In contrast, less than 2% of the hearing aids produced in 2005 went to low income countries.

Traditional hearing devices are advanced equipment; expensive, fragile and not developed for the Third World. Specialised personnel and complex infrastructure in the individual fitting process is needed, reducing the usefulness of such complex hearing aids to a minimum in low-income countries, where trained people and specialists are scarce.

With funding from Norwegian Research Council, SINTEF’s project «I Hear You», starting early 2017 aims to help children like Sharleen by ensuring access to education for the hearing impaired.

Read more…

Horn simulation using mode-matching

Horn simulation using mode-matching

Horns are used in many fields, including musical wind instruments and loudspeakers. The physics in the two cases is of course the same: sound propagation in a flaring duct open at one end. Therefore we can in principle use the same simulation methods for both cases. But what we want to obtain from the simulation can be very different.

A very important requirement for horn loudspeakers is directivity control. This entails directing sound into a specific region in front of the horn, giving the same frequency response inside that region and little sound outside it. Any simulation method for horn speakers must be capable of predicting directivity. Horn speakers should not be resonant, but should present a constant and smooth acoustic load to the driving unit, so this is also an important, but somewhat less critical, factor in the design.

For wind instruments, we are usually interested in the resonance frequencies. This is important for the tone, intonation and playability, and it is useful if we can predict this when designing the instrument. Any simulation method must therefore be able to predict these frequencies accurately. Or we may have an old valuable instrument and want to find the internal shape without cutting it into pieces. Then we can use an optimization algorithm to solve the inverse problem of finding the internal shape from measured resonance frequencies. For this, the simulation method must be fast.

Read more…

App basert på lydteknologi fra SINTEF kan gi bedre hørsel

App basert på lydteknologi fra SINTEF kan gi bedre hørsel

De tre norske gründerne Snorre Vevstad, Ralph Bernstein og Jørgen Myrland i Listen AS er i ferd med å lansere en ny hørselsapp. Appen er laget av SINTEF Akustikk og basert på vår erfaring innen hørselsteknologi og høreapparater.

I dag koster det mange tusen kroner å få et høreapparat, og det kan ta 6-18 måneder å få et godt tilpasset apparat gjennom det offentlige systemet. Listen AS ønsker å snu opp ned på dette markedet, med raskere og billigere tilgang til hørselshjelpemidler. På verdensbasis er det kun 10 % av de som trenger et høreapparat som har tilgang til det.

Appen har tre hovedkomponenter:

  • Hørselstest
  • Sanntidsprosessering av lydsignalet basert på resultater av hørselstesten
  • Fjernhjelptjeneste

Les hele artikkelen på digi.no.

Project: Next Step

Project: Next Step

Noise induced hearing loss (NIHL) is one of the most common occupational diseases. This is a fact even if most countries have legislations specifying how much sound employees can be exposed to. Therefore new models for NIHL seem to be necessary to reduce the risk of developing hearing disorders.

In the Norwegian petroleum industry much attention has been paid to occupational noise and hearing damage in the last decade. Statoil ASA has, in collaboration with Honeywell, been involved in several projects at SINTEF with this in mind. The current ongoing project is called Next Step (Noise Exposure Tackled Safely Through Ear Protection).

Read more…