ММ & МС

[Stan Marsh]

Ну, первобытный человек ультразвук слышал, это было важно, вот, например, по звукам летучих мышей он мог понять, в пещере ли саблезубый кто-то или нет. Вероятно, навык за ненужностью утих, но возможность чувствовать всё-таки осталась. С эХпериментами всё не так однозначно, есть подтверждения того, что бездумное расширение полосы вверх звуку не на пользу. 

[Ollleg]

25 минут назад, Ollleg сказал:

Недоказуемо.

Читаем:

• Опубликовано: 10 декабря 2020 г.

Высокочастотные звуковые компоненты аудио высокого разрешения не сохраняются в слуховой сенсорной памяти

• Хироси Ниттоно 

Спойлер

• Статья
• Открытый доступ
• Опубликовано: 10 декабря 2020 г.

Высокочастотные звуковые компоненты аудио высокого разрешения не сохраняются в слуховой сенсорной памяти

• Хироси Ниттоно 

том 10Scientific Reports, номер статьи: 21740 (2020) Цитируйте эту статью

• 7046 Обращений

• 7 Цитаты

• 5 Альтметрика

• Детали показателей

Абстрактный

Считается, что цифровой звук высокого разрешения обеспечивает более высокое качество прослушивания по сравнению со стандартным звуком, например на компакт-дисках (CD) и цифровых универсальных дисках (DVD). Одно из распространённых убеждений заключается в том, что цифровой звук высокого разрешения превосходит обычный звук из-за более высокой частоты (> 22 кГц) его звуковых компонентов, что является уникальной характеристикой такого звука. В этом исследовании изучалось, по-разному ли обрабатываются в слуховой коре звуки с высокочастотными компонентами и аналогичные звуки без таких компонентов. Негативность несоответствия (MMN), электрокортикальный показатель обнаружения слуховых отклонений в сенсорной памяти, был зарегистрирован у молодых людей с нормальным слухом (N = 38) с использованием двух типов всплесков белого шума: исходного звука и звука с цифровой фильтрацией, из которого были удалены высокочастотные компоненты. Эти два звука не вызывали никакой реакции MMN и не могли быть различимы с точки зрения поведения. В заключение, даже если звук высокого разрешения превосходит стандартный формат, разница, по-видимому, не обнаруживается на уровне коры головного мозга.

Похожие материалы просматривают другие пользователи

Аудиовизуальные структурные связи у музыкантов и немузыкантов: исследование толщины коры головного мозга и диффузионно-тензорной визуализации

Статья Открытый доступ22 февраля 2021 г.

Масштабное диффузионно-визуализационное исследование шума в ушах и потери слуха

Статья Открытый доступ03 декабря 2021 г.

Низкочастотный ультразвук вызывает у мышей обширные реакции в коре головного мозга, которые подавляются кетамином

Статья Открытый доступ27 августа 2024 г.

Введение

Аудио высокого разрешения — это собирательный термин для обозначения цифровых аудиоформатов и систем, которые могут обрабатывать более информативный контент, чем традиционные цифровые аудиоформаты, такие как компакт-диски (CD) и цифровые универсальные диски (DVD). Частота дискретизации и глубина квантования аудио высокого разрешения превышают 44,1 или 48 кГц и 16 бит соответственно¹. С конца 1980-х годов аудио высокого разрешения претерпело множество технологических изменений и сейчас стремительно набирает популярность благодаря распространению контента в электронном виде в Интернете (в виде загрузок или потоковой передачи)². С технической точки зрения он может записывать и воспроизводить аналоговые источники звука более точно, чем обычный формат. Однако вопрос о том, обеспечивает ли аудио высокого разрешения лучшее качество звука, чем аудио стандартного качества, остаётся спорным, поскольку стандартный формат также охватывает весь спектр слышимого человеком диапазона (примерно 20–20 000 Гц). На самом деле не всегда легко отличить эти два формата звука друг от друга. Метаанализ 17 исследований, опубликованных в период с 1980 по 2016 год, показал, что эффективность распознавания лишь немного превышает случайную вероятность (M = 52,3 % с 95 % доверительным интервалом 50,6–54,0 %)³. Участники, прошедшие подробный инструктаж, как правило, набирали больше баллов, но так и не смогли выполнить упражнение идеально.

Более высокая, чем обычно, частота дискретизации аудио высокого разрешения позволяет воспроизводить высокочастотные звуки, которые превышают порог слышимости человека, поскольку цифровой сигнал может передавать частотные компоненты, составляющие до половины частоты дискретизации. Оохаси и его коллеги (2000) провели серию экспериментов и сообщили, что при прослушивании музыкальных отрывков, насыщенных высокочастотными звуковыми компонентами (например, гамелана — ансамблевой музыки в Индонезии, состоящей в основном из металлических ударных инструментов), на электроэнцефалограмме (ЭЭГ) слушателя наблюдалась более высокая мощность альфа-ритма (8–13 Гц), когда звук воспроизводился через полнодиапазонную систему, чем когда тот же звук воспроизводился без высокочастотных компонентов⁴. Они назвали это открытие «гиперзвуковым эффектом»^4,5,6,7,8. Простое воспроизведение высокочастотных звуков не давало никаких эффектов⁴. Кроме того, комфортный уровень громкости, к которому слушатель подстраивал интенсивность звука, был выше для звуков полного диапазона, чем для звуков с высоким уровнем отсечения^5,6. Эти эффекты достигали пика, когда интенсивность высокочастотных компонентов увеличивалась на 6 дБ⁶. Другая исследовательская группа воспроизвела это открытие на другом типе музыки (музыка для клавесина Иоганна Себастьяна Баха). При прослушивании музыкальных отрывков, насыщенных высокочастотными компонентами, в полном диапазоне альфа-ритма ЭЭГ была выше, чем при прослушивании тех же отрывков без высокочастотных компонентов^9,10. Последние исследования показали, что два отрывка с высокочастотными компонентами и без них не вызывали существенных различий в субъективных звуковых впечатлениях или других психофизиологических показателях, таких как частота сердечных сокращений, вариабельность сердечного ритма, уровень проводимости кожи и электромиограммы надбровной дуги и большой скуловой мышцы.

Механизм воздействия неслышимых звуков на ЭЭГ слушателя остается неясным. Исследование с использованием магнитоэнцефалограмм показало, что чистый тональный сигнал (длительностью 70 мс) не вызывал заметных реакций мозга на частотах 20 000 Гц и выше¹¹. Оохаси и др. (2006) сообщили, что высокочастотные звуковые компоненты не влияли на мощность ЭЭГ, когда воспроизводились через наушники, а не через громкоговорители⁷. Основываясь на этом открытии, они предположили, что за этот эффект отвечает какой-то неизвестный информационный канал для вибрации (нейронный или не нейронный), а не слуховая система, работающая по принципу воздушной проводимости. Известно, что ультразвуковые колебания с частотой 100 кГц и выше, воздействующие непосредственно на череп (например, на сосцевидный отросток), вызывают слуховые ощущения за счёт костной проводимости и резонанса¹². Они ощущаются не как вибрация или тепло, а как обычные звуки с более низкой частотой¹³. Подобно слуховой стимуляции, они вызывают вызванные мозгом реакции¹⁴ и реакции обнаружения несоответствия при изменении частоты¹⁵ и отсутствии стимула¹⁶, что позволяет предположить, что для восприятия ультразвука, проводимого через кость, и обычных звуков, проводимых через воздух, используется общий слуховой путь. Однако этот механизм костной проводимости не может полностью объяснить гиперзвуковой эффект, поскольку высокочастотные звуковые компоненты сами по себе не воспринимаются.

Другим возможным механизмом, ответственным за различия между полнодиапазонными и высокочастотными звуковыми материалами, является искажение акустической информации, присущее цифровой обработке звука. Цифровой аудиоформат представляет данные дискретно, с использованием звуковых компонентов, частота которых не превышает половины частоты дискретизации (т. е. частоты Найквиста). При снижении частоты дискретизации применяется фильтр сглаживания для удаления высокочастотных компонентов, частота которых превышает частоту Найквиста¹⁷. В результате слуховой сигнал также модулируется во времени. В частности, когда сигнал содержит мгновенное нарастание или спад, начало или окончание сигнала размыто во времени (так называемое временное размытие) и может влиять на слуховое восприятие¹⁸.

В любом случае механизм, с помощью которого мозг распознаёт различия в звуках, остаётся неизвестным. На основе эксперимента с использованием позитронно-эмиссионной томографии Оохаси и др. (2000) предположили, что подкорковые структуры играют роль в восприятии звуковых материалов, богатых высокочастотными компонентами. Ствол головного мозга и таламус были более активны при восприятии звуков с высокочастотными компонентами, чем при восприятии звуков без них⁴. Трудности с осознанным восприятием^3,9,10 также говорят о том, что высокочастотные звуковые компоненты не распознаются в коре головного мозга.

В этом исследовании для изучения того, по-разному ли обрабатываются на кортикальном уровне звуки с высокочастотными компонентами и без них, использовалась негативность рассогласования (НРС) ¹⁹ — широко применяемый показатель обнаружения слуховых отклонений в сенсорной памяти, измеряемый с помощью ЭЭГ. НРС возникает при перцептивном несоответствии предшествующему контексту стимула в различных аспектах, таких как частота, длительность, интенсивность и местоположение ²⁰. Чтобы охватить широкий частотный диапазон, в качестве стимулирующих сигналов использовались всплески белого шума, содержащие все частоты с постоянной интенсивностью ²¹. Учитывая два возможных механизма, упомянутых выше, эксперимент проводился с использованием громкоговорителей высокого разрешения и звуков, сглаженных цифровыми фильтрами сглаживания. Стандартному стимулу соответствовал полнодиапазонный всплеск белого шума с более высокой общей звуковой энергией, а девиантному стимулу — всплеск белого шума с более высокой частотой и меньшей энергией. Такое сочетание упростило интерпретацию различий между отклоняющимися и стандартными стимулами: любое наблюдаемое различие отражает реакцию на обнаружение несоответствия в слуховой сенсорной памяти, а не экзогенный потенциал, вызванный афферентной стимуляцией²². Если кора головного мозга способна улавливать характеристики звука с высоким разрешением (то есть с большим количеством высокочастотных компонентов и/или резким началом и окончанием), то можно ожидать, что редкое появление высокочастотных звуков в последовательности звуков полного диапазона вызовет ММР. Для сравнения был проведён аналогичный тест с использованием высокочастотного белого шума, из которого были удалены не только неслышимые, но и слышимые высокочастотные компоненты. В последнем случае ожидалась явная реакция ММР. Согласно стандартной процедуре, МН регистрировалась, когда участники смотрели немой фильм и не обращали внимания на всплески белого шума. После записи ЭЭГ был проведён стандартный поведенческий тест на различение, называемый тестом ABX, для оценки способности участников слышать разницу³. И ЭЭГ, и поведенческие тесты проводились в двойном слепом режиме.

Результаты

Все участники сообщили, что в прошлом у них не было проблем со слухом. Их высокочастотные слуховые пороги находились в диапазоне от 14 000 до 19 000 Гц (M = 17 316 Гц). На рисунке 1A показаны усреднённые формы потенциалов, связанных с событиями (ПСС), у 38 студентов университета. MMN возникала в ответ на высокочастотные импульсы белого шума с частотой 11 кГц, из которых были удалены как слышимые, так и неслышимые высокочастотные компоненты, но не возникала в ответ на высокочастотные импульсы белого шума с частотой 22 кГц, из которых были удалены только неслышимые высокочастотные компоненты. На рисунках 1B, C показана топография MMN в период 120–160 мс и её средние амплитуды в лобно-центральной области (среднее значение для Fz, FC1, FC2 и Cz). Дисперсионный анализ повторных измерений по схеме «Условие (высокая частота среза 11 кГц против высокой частоты среза 22 кГц) × Стимул (отклоняющийся от нормы против стандартного)» выявил значимое взаимодействие, F(1, 37) = 40,12, p < 0,001, η_p² = 0,52. Отдельные t тесты показали, что MMN вызывается звуком с частотой среза 11 кГц, t(37) = 8,28, односторонний p < 0,001, dz = 1,34, но не звуком с частотой среза 22 кГц, t(37) = 1,34, односторонний p = 0,094, dz = 0,22. Для последнего случая байесовский парный выборочный t-критерий показал коэффициент Байеса, равный 0.718, что подтверждает нулевую гипотезу (т. е. отсутствие вызванных потенциалов) в сравнении с альтернативной гипотезой (т. е. наличие вызванных потенциалов). Напротив, байесовский фактор превысил 3 × 10⁷ для звука с частотой среза 11 кГц, что убедительно подтверждает наличие вызванных потенциалов. Поисковый анализ с использованием всех электродов на коже головы для выявления разностных потенциалов показал, что формы волн ERP при отклонении от нормы и при норме не различались ни в одной точке времени для звука с высоким срезом на частоте 22 кГц, в то время как для звука с высоким срезом на частоте 11 кГц были обнаружены значительные различия в периодах 80–181, 201–285 и 418–500 мс (см. дополнительный рисунок S1).

Рисунок 1

 

Результаты реакции негативности рассогласования (ННР) и поведенческой дискриминации. (A) Средние формы волн связанного с событием потенциала мозга в ответ на всплески белого шума (N = 38). (B) Топографические карты реакции ННР. (C) Амплитуда в диапазоне задержки ННР (120–160 мс). (D) Точность теста на слуховую дискриминацию ABX. Таким образом, вспышка белого шума вызывала реакцию в виде М-помех и могла быть распознана по поведению только в том случае, если в ней отсутствовали слышимые звуковые компоненты.

Изображение в натуральную величину

На рисунке 1D показаны результаты теста на распознавание ABX. В то время как звук с высоким срезом на частоте 11 кГц можно было отличить от исходного звука (M = 99,3 %, диапазон = 88–100 %), звук с высоким срезом на частоте 22 кГц различить не удалось (M = 52,6 %, диапазон = 25–81 %). Согласно биномиальному распределению, 12 или более правильных ответов из 16 попыток (> 75 %) считались превышающими случайный уровень (p < 0,05, одностороннее распределение). Четыре из 38 участников (10,5 %) превысили случайный уровень в условиях воспроизведения высокочастотного звука с частотой 22 кГц. Однако их средняя амплитуда МН составила −0,07 мкВ, что ниже среднего показателя для всех участников (−0,19 мкВ). В целом, правильная частота обнаружения достоверно не коррелировала с амплитудой MMN, rs (36) = − 0,07 и 0,05 для высоких звуковых условий 11 и 22 кГц соответственно, ps > 0,10, или со слуховым порогом, rs (36) = 0,25 и 0,13 для высоких звуковых условий 11 и 22 кГц соответственно, ps > 0,10.

Обсуждение

Настоящее исследование показало, что звук, из которого с помощью цифровой фильтрации были удалены неслышимые высокочастотные компоненты, не распознавался на сенсорном уровне коры головного мозга и не различался на поведенческом уровне. Поскольку использовались громкоговорители (а не наушники), высокочастотная звуковая энергия должна была достигать тела и мозга слушателя через неизвестный информационный канал вибрации, если таковой существовал⁷. Более того, высокочастотные звуки, рассмотренные в этом исследовании, содержали временное искажение (т. е. размытые начало и конец), которое могло быть обнаружено в обычном слуховом тракте. Отсутствие соответствующих электрокортикальных реакций говорит о том, что слуховая сенсорная память не может зарегистрировать характеристики звука высокого разрешения (как высокочастотные компоненты, так и резкое начало и окончание) и что преимущество звука высокого разрешения, если оно есть, должно проявляться на подкорковом уровне и вне сознания. Этот вывод подтверждается тем, что разница в ПСС не была обнаружена не только в диапазоне латентности MMN, но и во всей форме сигнала.

В этом исследовании реакция MMN использовалась в качестве электрофизиологического показателя сенсорной памяти и обнаружения отклонений на уровне коры головного мозга. Согласно другой гипотезе, MMN отражает не отдельную функциональную единицу под названием «сенсорная память», а привыкание к обработке афферентных сигналов²³. Даже если это так, MMN можно рассматривать как показатель, отражающий обнаружение слуховой системой существенных изменений во внешних характеристиках стимула²⁴. Полученные данные свидетельствуют о том, что временное размытие мгновенных звуковых сигналов, вызванное антиалиасинговым фильтром, не было зафиксировано в коре головного мозга.

В обычной речи преимущество аудио высокого разрешения часто связывают с большим объёмом информации. Однако цифровое звуковое содержимое становится слышимым только после преобразования звука в аналоговые сигналы. Следует учитывать весь процесс цифро-аналогового преобразования (ЦАП) в физические колебания воздуха, воспроизводимые динамиками или наушниками¹⁸. Можно как свести на нет преимущества цифрового формата высокого разрешения, используя некачественное устройство воспроизведения, так и компенсировать потери стандартного аудиоформата, используя высококачественную систему рендеринга. Одним из потенциальных преимуществ звука высокого разрешения по сравнению со стандартным звуком является более высокое качество воспроизведения на различных устройствах. Цифровой звуковой материал необходимо интерполировать между последовательными точками дискретизации, прежде чем его можно будет воспроизвести. Чем ниже частота дискретизации, тем выше восприимчивость результирующего аналогового сигнала к характеристикам ЦАП в различных системах воспроизведения. Аудиоформаты высокого разрешения лучше обычных аудиоформатов, поскольку они обеспечивают более точный контроль над качеством аналогового сигнала.

Строго говоря, в данном исследовании не рассматривалась разница между звуком высокого разрешения и стандартным звуком, поскольку оборудование, использованное в исследовании, было высокого разрешения, а оба звуковых материала были созданы в формате высокого разрешения (192 кГц/24 бита), за исключением того, что в одном из них не было высокочастотных компонентов. Более того, полученные результаты не опровергают существование аудиофилов, способных различать оригинальный звук и отфильтрованный и размытый звук без высокочастотных компонентов. Тем не менее, по крайней мере для людей с нормальным слухом, широкая полоса воспроизведения звука высокого разрешения не даёт никаких преимуществ по сравнению с традиционной полосой воспроизведения стандартного звука на сознательном уровне, хотя первый вариант не причиняет вреда (кроме затрат). Другая характерная особенность звука высокого разрешения, а именно глубина квантования или точность аналого-цифрового преобразования, в этом исследовании не учитывалась. Механизм, с помощью которого она влияет на восприятие слушателей, станет предметом будущих исследований.

Методы

Это исследование проводилось с использованием заранее зарегистрированного плана (https://osf.io/y5qfv/) и в двойном слепом режиме. Ни экспериментаторы, ни участники не знали содержания аудиофайлов и экспериментальных гипотез. Было внесено несколько незначительных изменений в зарегистрированный протокол, но ни одно из них не было критическим. Во-первых, был изменён критерий исключения данных о вызванных потенциалах, поскольку надёжность волновых форм вызванных потенциалов была низкой (см. ниже). Во-вторых, с помощью осциллографа была повторно откалибрована задержка между стимулом и началом звучания, которая составила 4 мс. В-третьих, была повторно измерена интенсивность звука, которая составила 62 дБ (A).

В исследовании приняли участие 44 студента университета. Они дали письменное информированное согласие и получили денежный ваучер в качестве вознаграждения. Из-за технических неполадок и низкой надёжности сигналов ERP данные шести участников были исключены, а остальные данные (N = 38, 18 мужчин и 20 женщин, 19–23 года, M = 21,6) были использованы для проверки гипотезы. Этот размер выборки (36 или более) был определен для обеспечения обнаружения наименьшего представляющего интерес эффекта (dz = 0,3) с помощью одностороннего t теста (т. е. Амплитуда разницы между отклоняющимися и стандартными стимулами была отрицательнее нуля). Этот эффект считался достаточно небольшим, поскольку 61,8% участников показали бы разницу в ожидаемом направлении. С другой стороны, при таком размере выборки можно выявить эффект размером 0,50 с мощностью 0,90 или эффект размером 0,56 с мощностью 0,95 (подробный расчёт см. в предыдущем исследовании²⁵). Протокол был одобрен Комитетом по этике поведенческих исследований Школы гуманитарных наук Университета Осаки, Япония. Эксперимент проводился в соответствии с действующими нормами и правилами, в том числе с Кодексом этики и поведения Японской психологической ассоциации.

Стимулы и устройство

На рисунках 2A и B показаны свойства слуховых стимулов, использованных в этом исследовании. Вспышка белого шума длительностью 50 мс (частота дискретизации 192 кГц, 24-битное разрешение, монофонический звук) была создана в Adobe Audition CC (Adobe Systems Incorporated, Калифорния). До и после вспышки были добавлены периоды тишины длительностью 225 мс, в результате чего получился звуковой файл WAV длительностью 500 мс (несжатый формат PCM). Звук был понижен до частоты дискретизации 44 100 или 22 050 Гц, а затем снова повышен до исходной частоты дискретизации 192 кГц с помощью функции sinc по умолчанию в Adobe Audition. Для снижения уровня шума использовалось квантование без сглаживания. Импульсные характеристики антиэлайзинговых фильтров, используемых для передискретизации, показаны на дополнительном рисунке S2. В результате этой процедуры были получены два всплеска белого шума, не содержащие высокочастотных компонентов выше 22 или 11 кГц соответственно. Для удобства они называются «звук с высоким срезом на 22 кГц» и «звук с высоким срезом на 11 кГц» соответственно. В этом исследовании исходный всплеск шума использовался в качестве стандартного (часто встречающегося) стимула, а звуки с высоким срезом на 22 и 11 кГц использовались в качестве отклоняющегося (редкого) стимула в отдельных блоках. Это было сделано для того, чтобы убедиться, что реакция MMN на аномальные стимулы вызывается несоответствием восприятия в слуховой сенсорной памяти, а не более высокой звуковой энергией стимула.

Рисунок 2

 

В данном исследовании использовались стимулы в виде всплесков белого шума. (A) Цифровые данные и записанные звуковые сигналы трёх типов всплесков белого шума. Амплитуды указаны в условных единицах. Звуки были записаны электронным конденсаторным микрофоном (Sony ECM-100U, Япония; частота = 20–50 000 Гц) и аналого-цифровым преобразователем (Roland Rubix24, Япония) в формате 192 кГц/24 бита. (B) Частотные характеристики звуков. Записанные звуки не в точности воспроизводили цифровые данные из-за окружающего шума и особенностей устройств воспроизведения и записи. Тем не менее три типа звуков заметно отличались друг от друга по высокочастотным компонентам. (C) Пример последовательности стимулов. Перед отклонённым звуком предъявлялись как минимум два стандартных звука. Сплошными треугольниками обозначены стимулы, включённые в анализ: стандартные и отклонённые звуки, которым предшествовали как минимум два стандартных звука. В условиях с высоким уровнем звука на частотах 11 и 22 кГц использовалась идентичная последовательность. Порядок условий был сбалансирован между участниками.

Изображение в натуральную величину

Файлы WAV (доступны по адресу https://osf.io/y5qfv/) воспроизводились программным аудиоплеером (foobar2000, https://www.foobar2000.org/) на ноутбуке с Windows. Использовались цифро-аналоговый преобразователь USB (Meridian Ultra, Великобритания), предусилитель (Yamaha A-U671, Япония) и два динамика (Yamaha NS-BP401, Япония). Все аудиооборудование было предназначено для воспроизведения звука высокого разрешения.

Процедура

Реакция MMN была записана с использованием стандартного протокола в соответствии с опубликованными рекомендациями²⁶. На рисунке 2C показан пример последовательности стимулов. Стимулы предъявлялись в случайном порядке (стандартные p = 0,8 и отклоняющиеся p = 0,2) с условием, что перед каждым отклоняющимся стимулом предъявлялись как минимум два стандартных. Интервал между предъявлениями стимулов составлял 500 мс. Для записи ПСС в каждом из условий с высокочастотным звуком с частотой 11 и 22 кГц было представлено в общей сложности 1000 стимулов (800 стандартных и 200 девиантных). Звуки воспроизводились через два динамика, расположенных на расстоянии 1,2 м от участников, с интенсивностью 62 дБ (A). Задержка между подачей стимула (StimTrak, Brain Products, Германия) и началом звучания на уровне уха составляла 4 мс. Это было измерено с помощью микрофона и осциллографа. Участникам было предложено смотреть немой мультфильм и не обращать внимания на звуки. Порядок подачи звуков с частотой 11 и 22 кГц был случайным. Эти два условия выполнялись без перерыва.

Для анализа использовались ЭЭГ с 34 участков кожи головы, а также с левой и правой сосцевидных долей, при этом кончик носа служил референтным электродом. Также регистрировались горизонтальная и вертикальная электроокулограммы. Данные были собраны с помощью QuickAmp (Brain Products, Германия) и проанализированы с помощью Brain Vision Analyzer (Brain Products, Германия). Частота дискретизации при записи составляла 1000 Гц. Применялись онлайн-фильтры в диапазоне от постоянного тока до 200 Гц и офлайн-цифровые фильтры в диапазоне от 1 до 30 Гц. Неисправные электроды были интерполированы. Окулярные артефакты были скорректированы с помощью метода, предложенного Грэттоном и др.²⁷.

Для оценки способности к перцептивному различению были проведены два теста ABX с использованием компонента ABX компаратора программного аудиоплеера (https://www.foobar2000.org/components/view/foo_abx). Для каждого из сравнений между исходным звуком и звуком с частотой среза 11 кГц и между исходным звуком и звуком с частотой среза 22 кГц было проведено по 16 испытаний. В каждом испытании было четыре варианта воспроизведения (A, B, X и Y). Звуки A и B были неизменными, а звуки X и Y менялись случайным образом. Участникам нужно было выбрать, что верно: «X — это A, а Y — это B» или «Y — это A, а X — это B». Они могли повторять звуки столько раз, сколько хотели.

Наконец, был проведён тест на определение слухового порога. Чистые тона (начиная с 10 кГц и с шагом в 500 Гц) воспроизводились с помощью тех же устройств, что и в основном эксперименте. Участников просили навести курсор на самую высокую частоту тона, которую они могли услышать.

Анализ

Для MMN анализировались только стандартные и отклоняющиеся стимулы, которые следовали как минимум за двумя последовательными стандартными стимулами. Задержка в 4 мс между подачей стимула и началом звука была скорректирована. Периоды от 100 мс до и 500 мс после начала звука усреднялись отдельно для каждого типа всплеска белого шума. Периоды, в которых напряжение превышало ± 60 мкВ, были исключены из анализа ПСС. Из-за технических неполадок данные трёх участников были исключены из анализа. Данные остальных 41 участника были подвергнуты анализу надёжности с помощью набора инструментов для анализа надёжности ERP (англ. Event-Related Potential) ²⁸. Однако оценки зависимости не достигли заданного уровня (т. е. 0,80). Такая ситуация часто возникает при работе со стабильным сигналом с низкой межперсональной дисперсией ²⁹. Поэтому вместо этого был применён критерий включения, описанный в опубликованных рекомендациях по использованию ERP ²⁶: для каждого отклонения усреднялось не менее 150 испытаний. Согласно этому критерию, данные 38 участников были сохранены, а данные 3 участников были удалены.

Реакцию MMN оценивали в кластере лобно-центральных электродов (Fz, FC1, FC2 и Cz). Для определения диапазона задержек при измерении амплитуды MMN использовался метод локализатора с коллапсом³⁰. Были рассчитаны усреднённые формы сигналов с учётом двух условий. Было установлено, что пик находится в диапазоне от 110 до 230 мс на усреднённой форме сигнала разницы между отклоняющимся и стандартным условиями. Затем для количественной оценки реакции MMN использовалась средняя амплитуда за 40-миллисекундный период, центрированный вокруг наблюдаемой пиковой задержки (т. е. 120–160 мс). Для проверки наличия реакции MMN использовался односторонний t тест (т. е. разница была меньше нуля, p < 0,05). Кроме того, с помощью JASP31 был проведён байесовский парный выборочный ^t-критерий для расчёта байесовского фактора и оценки доказательств в пользу нулевой гипотезы (т. е. отсутствия вызванных потенциалов в моторной коре).

В качестве предварительного анализа для изучения возможных различий между отклоняющимися и стандартными волнами ПСС была рассчитана поточная t-статистика для всех волновых форм. Периоды со значительными различиями были сопоставлены с критическим значением, полученным с помощью перестановочных тестов, скорректированных на инфляцию ошибки первого рода³². Расчёт был выполнен с помощью дополнительной функции программного обеспечения для стандартизированной электромагнитной томографии мозга с низким разрешением (sLORETA) (http://www.uzh.ch/keyinst/loreta.htm). Количество рандомизаций составило 10 000.

В тесте ABX 12 или более правильных ответов из 16 попыток считались более вероятными, чем случайный выбор (p < 0,05, односторонний критерий). Для количества правильных ответов в каждом условии были рассчитаны среднее значение и 95-процентный доверительный интервал. Были рассчитаны коэффициенты корреляции Пирсона между амплитудой ММС и количеством правильных ответов в условиях с частотой звука 11 и 22 кГц соответственно, а также между амплитудой ММС и верхним порогом слышимости. Скрипичные графики были построены с помощью бесплатного программного обеспечения HAD (https://norimune.net/had).

Ссылки

1. Японская ассоциация электронной промышленности и информационных технологий. Объявление: о присвоении статуса аудио высокого разрешения. 25JEITA-CP № 42 https://home.jeita.or.jp/page_file/20140328095728_rhsiN0Pz8x.pdf (2014).

2. Мельхиор, В. Р. Аудио высокого разрешения: история и перспективы. J. Audio Eng. Soc. 67, 246–257 (2019).

 

 

https://translated.turbopages.org/proxy_u/en-ru.ru.d4420626-69789190-f4ecea92-74722d776562/https/www.nature.com/articles/s41598-020-78889-9?error=cookies_not_supported&code=c84451fe-ae3a-4520-ade5-a9f6db831417

[Ollleg]

5 минут назад, Stan Marsh сказал:

Ну, первобытный человек ультразвук слышал, это было важно, вот, например, по звукам летучих мышей он мог понять, в пещере ли саблезубый кто-то или нет. Вероятно, навык за ненужностью утих, но возможность чувствовать всё-таки осталась. С эХпериментами всё не так однозначно, есть подтверждения того, что бездумное расширение полосы вверх звуку не на пользу. 

Ну вот выше хорошая статья (научная), длинно, но интересно. 

[Xрюн222]

Если с понятными и наглядными примерами? Например, классика - SPU-G....o?, ибо ценовая категория далеко не заоблачная. Хотя и не сказать, что "копеечная".

[lewis]

Пять копеек про полосу. В теме о тестовых пластинках выкладывал ссылку на тестовую запись от Ортофон (под спойлером). Пластинка 1978г, т.е. можно сказать периода расцвета формата. При записи использовались два микрофона с диапазоном 2,5-40000 Гц. Диапазон частот на пластинке 15-26000 Гц. Впечатления от звука... - сожаления, что не все пластинки записаны так)

Спойлер

 

[Ollleg]

11 минут назад, lewis сказал:

В теме о тестовых пластинках выкладывал ссылку на тестовую запись от Ортофон.

Можно и в эту тему продублировать, очень к месту придётся.

[Сергей А]

Ну так если в таком широком пишут, то можно ожидать, что в значимом ( медицинском или собственными замерами ) диапазоне искажений меньше , что уже на пользу. :) и это все. Слух от этого острее не становится. 

[lewis]

Только что, Ollleg сказал:

Можно и в эту тему продублировать,

Добавил картинку под спойлер

Только что, Сергей А сказал:

Слух от этого острее не становится. 

Да, но речь о субъективном восприятии качества записи.

[Ollleg]

44 минуты назад, Xрюн222 сказал:

классика - SPU-G....o

Тяжеловаты они, 30гр в среднем, не на каждый тонарм их поставишь.

Напомним, что для установки картриджей SPU подходят SME-тонармы, оснащенные соответствующим торцевым разъемом. Но, кроме этого, тонарм должен отвечать целому ряду технических требований для полной совместимости с конкретным картриджем, в частности, по весу (SPU-картриджи тяжелее обычных).

Звукосниматели Ortofon SPU – элита MC-моделей

https://www.overton.ru/publications/vinil/zvukosnimateli-ortofon-spu-elita-mc-modeley/?ysclid=mkwj084c1z158265077

На авито:

https://www.avito.ru/mozhaysk/audio_i_video?q=ortofon+spu

 

15 минут назад, Сергей А сказал:

Слух от этого острее не становится. 

Мы вообще не знаем, что становится, а что нет. Уже писал ранее, спрашивал у глухонемых на дискотеке, как они могут танцевать, не слыша музыки? К груди руку прикладывают и отвечает переводчик - они её чувствуют. А Вы всё про остроту слуха......

[Михаил SM]

2 часа назад, Xрюн222 сказал:

А это, скорее, не вопрос - ММ или МС - а вопрос конкретных типов составляющих того или иного комплекта и "способа  приготовления"....

Для себя не вижу никаких противопоказаний ни для ММ, ни для МС, ни для МI, использую и то и то и то, по мере наличия и обстоятельств и с учётом особенностей имеющегося .

Вся тема выбора ММ и МС в реальности , наблюдая со своей колокольни .., всегда индивидуальный выбор -  через возможности аудиосистем , ограничений финансов , ограничений по линии аудиосознаний. Аудиосознание редко бывает свободным (тогда это ""великие"" аудиоэксперты) , чаще своё и доказать что-то уже бывает практически невозможно.  Помнится лорд , Роман Пашарин (по памяти ) из АМ , который описывал сравнение двух картриджей Динавектор -  предтоп какой-то и флагман - Te Kaitora  https://nota.ru/catalog/cartridges/Dynavector_Te_Kaitora_Rua/?srsltid=AfmBOooLh68oNN6B5fenEGs2ZWhWg6r1PcjhqNngy82ot6csASVdg_bu , тогда она стоила (в 90-е) около 2800 долл.  Я её сам у себя слушал , слушал и флагманскую Луру , ЕМТ и много чего . На Кеоторе Гелеспи (с описания лорда..) в образе КИЗ ""материлизовался"" , эффект иллюзии абсолютно живого звука , которую сумела застартапить эта выдающиеся виниловая головка. Послушав флагманы ( Динавектор, Лиру ) ,  сравнив со своими недорогими Аудитехникой 31е , Голдринг 1042 , шур 75 , осознал , что планка действительно винилового потенциала настолько высока , увы , малодоступная , но и понятно почему хотят много денег за флагманские модели МС картриджей . Из ММ много музыкальных картриджей , таж е Нагаока 500 -я , флагманская модель , но проблема (не у меня) , что ММ покупают как правило люди с ограниченным бюджетом , и у таковых наличие серьёзного корректора , как и проигрывателя , скорее исключение , чем правило. Поэтому возникают известные закономерности . Но как только ограничения сняты , ММ -картриджи уходят на покой или для проигрывания пластинок ""похуже"". 

 

[sova]

23 минуты назад, Ollleg сказал:

Тяжеловаты они, 30гр в среднем, не на каждый тонарм их поставишь.

Напомним, что для установки картриджей SPU подходят SME-тонармы, оснащенные соответствующим торцевым разъемом. Но, кроме этого, тонарм должен отвечать целому ряду технических требований для полной совместимости с конкретным картриджем, в частности, по весу (SPU-картриджи тяжелее обычных).

Вроде это  шелл ортофоновский а саму  голову можно и на другой шелл или тонарм поставить

[Ollleg]

29 минут назад, sova сказал:

Вроде это  шелл ортофоновский а саму  голову можно и на другой шелл или тонарм поставить

Да. Голова с шеллом 30 гр, обычно шелл 6...12 гр, головы 3.5....9 грамм, вот и получается в 2 раза тяжелее.

Ну а можно голову выдернуть, или нельзя, что бы на другой шелл поставить, не знаю. Да и зачем? Когда сама податливость головы именно под этот шелл и , видимо, для тяжёлых тонармов предназначена ( в быту больше средние и лёгкие) 

[Ollleg]

53 минуты назад, Михаил SM сказал:

но проблема (не у меня) , что ММ покупают как правило люди с ограниченным бюджетом , и у таковых наличие серьёзного корректора , как и проигрывателя , скорее исключение , чем правило. Поэтому возникают известные закономерности . Но как только ограничения сняты , ММ -картриджи уходят на покой или для проигрывания пластинок ""похуже"". 

На сегодня нет проблем, достаточно иметь хорошую акустику, усилитель и цап, скачав оцифровки от более-менее известных оцифровшиков (а свой тракт для оцифровки они всегда указывают, голова, вертушка, карта, прога и т.д. ) и сравнить звучание  разных рипов. Пусть это будет не 100% звук самого винила, но при хорошей оцифровке на студийных картах 90% вполне достаточно для представления, что и как звучит. Ну соответственно, если у тебя аппаратура не сопоставима по цене с двумя квартирами, в которой ты живёшь, а укладывается хотя бы в пол цены твоего авто, стоит оценить звук этих рипов и решить, нужна ли тебе флагманская голова МС за 1.5 ляма и что ты с ней будешь делать (слушать), или ограничится хорошей головой ММ или МС за вменяемые деньги и соответствующей твоей аудиоаппаратуре...... Если разницы не слышишь, значит остановись на том, что тебе по карману и наслаждайся звуком. Все призывы к "улучшайзерам", начиная от кондёров в цену твоей хаты и т.д. от Лукавого, красивые слова, оставь это дело евро-миллионерам-аудиоманам, которым некуда бабло девать (если , конечно, ты сам не делаешь сии девайсы, что бы слить их таким аудиоманам - миллионерам, сдобрив красивыми высокопарными призывами к "эталону", "вершине Олимпа") , всегда помни, сколько ты зарабатываешь и сколько готов потратить на своё хобби , это не рулетка Лас Вегаса, здесь мозгами нужно понимать , насколько будет выигрыш в звучании и чего он этого будет стоить.....

[Михаил SM]

У  всех запросы и стандарты могут разниться . Но если ты (не я ) аудиосталкер , где у тебя типа выделенной тебе аудиозоны (фильм Сталкер... в аналогии ) , тебе дали возможность , и к тебе на зону (форум ) могут приходить со своими запросами или даже амбициями (привет профессору..) разные аудиолюди .   Ко мне , касаемо аудио , это меня всегда удивляло, приходят за помощью -начиная от престарелых инвалидов , живущих на пенсию и кончая уровнем членов правительства Российской Федерации ... .  И каждый получает то , чего достоин . Работаю даже не я , я только пластинки меняю ..(и не только) , с каждым из нас работает аудиоэгрегор .  Это серьёзнее , чем иные могут себе вообразить (даже) . В моём случае , диапазон опыта наблюдений за рождением сотен аудиосистем , и ничего сверхестественного . Часто система у человека простая , а звучит до слёз .., и иная -  миллионы , и берёт оторопь -  за что человеку такое наказание.... . Не смею тревожить.

[Ollleg]

У каждого своя среда обитания, как и на нашем форуме, на котором возможно и есть пара миллионеров, но я их не наблюдаю. А вот из того , что народ пишет, вполне понимаю, что многие на пенсию прожить не могут и стараются работать ещё, что бы не чувствовать себя окончательно нищими. И когда здесь, на этом форуме, начинаются высокопарные речи о том, как замечательно будет звучать аппарат с головой в 100 твоих пенсий и вх. трансом в 50, а если в корректор ещё пару лямов воткнуть на проверенные брендовые радиодетальки, тогда вообще пальчики оближешь , невольно задаёшься вопросом - для кого сия писанина? Так как кроме раздражения никаких эмоций не вызывает. Не знаю, это сугубо моё личное мнение, может и не прав, но как по мне, нужно быть ближе к тому сообществу, в котором обитаешь, а для потенциальных покупателей миллионеров заводить свой отдельный блог и там пиарить уже что угодно, хоть дорогущие машины, взятые на прокат, что бы сфоткаться за её рулём и потом написать в блоге - Желаю и вам всем так жить! Если что, спрашивайте, я расскажу ,что вам для наслаждения жизнью всенепременно нужно купить ......

[Ollleg]

п.с. Так же хорошо знаю, что Станислав со друзьями собирает на заказ дорогущие системы (пару раз фото выкладывал) , людям, у которых в доме целые залы для прослушивания музыки и они, эти люди, могут себе это позволить, как и дорогущую аппаратуру. Но ни разу не читал от него пиара про подобные изделия, хотя "сам Бог велел", чего бы не попиарить, будучи админом... Просто он хорошо понимает, где находится и с кем общается, поэтому предлагает собирать аппараты хорошо звучащие за вменяемые деньги по комплектующим. Может опять я не прав, но что вижу, как это воспринимаю прочитав, так и отписываю собственное мнение.....

[Михаил SM]

Это известный парадокс , типа , если к тебе в гости ( и я их даже не зову ..) пришли нищие ( в номинациях -  нищие духом , нищие душой или нищие материально ) , то какой едой , дорогой (полезной) или пиццой из Дидо , накормишь ( проекия в аудио доступна , надеюсь ) ? Подумайте как нибудь , вопрос почти философский. Ответ есть и он уже открыт даже в моём ответе. 

Не судим по себе , это очень не дальновидно...

Но Станиславу может Бог и не велел .., всё познаётся, как известно, в сравнении -от Бога сие или от сатаны. Такова реальность - по плодам познаётся и дерево .

[Normann]

22 часа назад, Valery_ сказал:

не было у меня MI (в деревянном корпусе помоему от градо). 

Руки в свое время чесались, но остановился на МС. 

Мнения по поводу MI настолько противоречивы (сочный звук, по плохая детализация) и не было возможности потестировать, что я не рискнул покупать. Может зря.

У MI есть преимущество обоих ММ и МС картриджей, но есть также и недостатки  дрвгих типов. Сказать ничего определенного не могу

У меня долгие годы были в пользовании различные головки Градо Референс серии, в основном в деревянных корпусах. Это MI конечно. Мнение благоприятное и крайне уважительное.

Сейчас тоже слушаю MI, наверное лет 15 уже, но другого производителя - Декка. Впечатление крайне благоприятное, если не сказать - боготворю, но не все модели, а только парочку! Есть ещё Пикеринг 361/371, которые тоже можно назвать MI...

Нужны ли мне головки МС в данный момент? Наверное нет. Нужны ли мне головки ММ в данный момент? Также нет. Последний раз слушал ММ сколько то лет назад. Это была моя Файр СМ1. Она звучит очень круто и музыкально, но Декка - другая Вселенная! 

[Михаил SM]

29 минут назад, Normann сказал:

У меня долгие годы были в пользовании различные головки Градо Референс серии, в основном в деревянных корпусах. Это MI конечно. Мнение благоприятное и крайне уважительное.

Сейчас тоже слушаю MI, наверное лет 15 уже, но другого производителя - Декка. Впечатление крайне благоприятное, если не сказать - боготворю, но не все модели, а только парочку! Есть ещё Пикеринг 361/371, которые тоже можно назвать MI...

Нужны ли мне головки МС в данный момент? Наверное нет. Нужны ли мне головки ММ в данный момент? Также нет. Последний раз слушал ММ сколько то лет назад. Это была моя Файр СМ1. Она звучит очень круто и музыкально, но Декка - другая Вселенная! 

Схожие наблюдения , и это уже не только у нас . Отличительная черта концепта MI , Ортофон ли , Градо -  их бюджетный тот же флагман Голд 3 ( 30 т.р.) -  явно не ММ - ограничения по разрешению (звук воспринимается более нюансированно и открыто) , всегда музыкально , не всегда полновесно , касаемо Градо на НЧ - диапазоне.     МС -  ультимативная , часто ""гордая "" в реализации аудиоамбиция -  уже не она для тебя (твоя ""баба"" ) , а ты ей обязан (иначе ...) подключить и крутоватый -трехкаскадный корректор , и МС -трансы , кабели , в хижине скромного аудиофила жить она не хочет , давай и  апартаменты (аудиосистему) соответствующую.    ММ -  всегда ностальгия звука достатка , имхо, СССР , мы бумеры, мы можем это констатировать. Поэтому у меня тоже есть выбор среди картриджей , основной - МС элиптикал Ортофон , аналоговый , фирменный его (ортофон) звук -всегда в теле , в образе , в подаче.    Ставил ММ ГЗМ -105  на Микросейку DD100.  , напился коньяка ... с ностальгии , убрал в коробочку. Вселенная бесконечна .