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T121 Klang messen -3- Psychoakustik — Transcript

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0:00[Musik]
0:08neues Thema Psychoakustik Schalle kann
0:12man messen aber hört man das auch alles
0:14was man in den messdiagrammen sieht
0:17nicht
0:18unbedingt zum Thema Psychoakustik habe
0:21ich früher ganz tägige Workshops
0:23gehalten 6 Stunden
0:26Vorträge auch da muss ich mich kurz
0:28fassen auch da kann ich nur einige
0:31wenige Informationen liefern bei
0:35psychoakustischen versuchen geht's um
0:37die Frage was kann das Gehör und was
0:39kann es nicht und diese Frage kann man
0:41nur beantworten wenn man versuche mit
0:44Menschen macht das geht nur im
0:47kontrollierten Schallfeld sehr häufig
0:51mit Kopfhörer wobei das ein spezieller
0:54Kopfhörer sein muss mit einem
0:56definierten
0:58übertragungsfrequenzgang der im Fall der
1:00Münchner tu auch noch mit einem
1:03Entzerrer korrigiert werden
1:05musste bei den früheren Psychoakustik
1:08Workshops habe ich viele Schalle
1:10demonstriert immer mit dem Hinweis über
1:13Lautsprecher im Raum geht vieles nicht
1:16so richtig denn im Raum gibt es jede
1:19Menge Resonanzen es gibt Nachhall da
1:22werden die Schalle die man anbieten
1:25möchte
1:27verändert für die paar Versuche die ich
1:29jetzt jetzt im Folgenden darbiete sollte
1:32ein guter Kopfhörer verwendet werden
1:35wenn man das mit dem Lautsprecher anhört
1:38kann sein dass der Effekt sich nicht
1:40einstellen will und dann sollte man
1:42nicht sagen das geht ja nicht ist ja
1:44alles Quatsch dann liegt es wohl an der
1:48Wiedergabe psychoakustische Versuche
1:51wurden über Jahrzehnte weltweit
1:54durchgeführt die Ergebnisse die
1:57veröffentlicht wurden sind schon tragbar
1:59aber man muss eben wenn man die
2:01nachmachen will geeignetes
2:03Instrumentarium verwenden nicht
2:06unbedingt diesen
2:08dt48s inzwischen gibt's andere gut
2:11geeignete Hörer man muss aber wissen
2:14dass jeder Kopfhörer einen speziellen
2:16Frequenzgang hat und ja nicht für
2:20psychoakustiktest entwickelt wurde
2:22sondern um Musik
2:24wiederzugeben Musik mit einer speziellen
2:27Klangfarbe vielleicht mit onders
2:30übertriebenen bessen deswegen nicht
2:33jeder Kopfhörer eignet sich für diese
2:37Versuche es gibt Literatur ich kann hier
2:40nur einige wenige
2:43anführen es gibt inzwischen eine
2:45Vielzahl an Büchern und auch viele
2:48Wissenschaftler die sich mit dem Thema
2:50beschäftigen das ist hier nur eine ganz
2:52kurze Auswahl es sind unzähige wenn
2:55nicht mehr t Psychoakustik ist
2:59Psychologie und und Akustik wenn man es
3:00kurz fasst der Mensch bewertet einen
3:03Schall am besten ein einohriger Mensch
3:06dann kann man leichter messen das was
3:08hier kommt nennt sich Schallereignis das
3:10ist der Reiz der wird mit Objektiven
3:13Größen beschrieben mit physikalischen
3:15Größen also z.B Schalleistung Frequenz
3:18Spektrum Zeit oder was es da eben geben
3:20mag dieses
3:22Schallereignis löst beim Mensch
3:25Empfindungen Wahrnehmungen aus und die
3:28werden jetzt mit subjektiven Größen
3:32beschrieben die Psychologen Lächeln
3:34immer drüber wenn sie dann in den
3:36Büchern der Techniker lesen das sind
3:39jetzt wahrnehmungsgrößen oder
3:40empfindungsgrößen da will ich gar nicht
3:42einsteigen Lautstärke Tonhöhe Klangfarbe
3:46Timing mit oft sehr seltsamen Namen dann
3:49steht nicht mehr Lautstärke dort sondern
3:51Lautheit und tonheit und ähnliche Dinge
3:55auf ver paar Details gehe ich noch ein
3:58bei hör suchen wichtig die Darbietung
4:02das hatte ich gerade schon erwähnt wie
4:05macht man das stellt man die Menschen an
4:08eine Straße und fragt wie laut ist es
4:10hier das ist ein denkbarer Versuch
4:13bietet man Schalle über Lautsprecher
4:16oder über Kopfhörer welche Probanden
4:18verwendet man leihen Experten wie wertet
4:24man aus in der Regel mit Statistik in
4:27zunehmenden Umfang also auch da sollte
4:30man etwas Erfahrung haben viel Erfahrung
4:35Darbietung originalschallfeld
4:38Lautsprecher Kopfhörer hatten wir gerade
4:41die
4:42Versuchspersonen nimmt man ungeübte
4:45Hörer wenn man z.B sagt der Lärm eines
4:51Staubsaugers soll ja nicht nur von den
4:53Technikern und Technikerinnen im
4:56Akustiklabor bewertet werden mit so
4:59einem im Staubsauger arbeiten später ja
5:01auch Leute ohne Technik
5:04Ausbildung also vielleicht lieber geübte
5:07Hörer die auch genau wissen worauf sie
5:09hören müssen aber vielleicht ganz andere
5:12Ergebnisse bringen im Falle der Musik
5:16nimmt man Musiker Musikerinnen die
5:18dieses Instrument spielen oder welche
5:21die andere Instrumente spielen oder
5:24nimmt man leihen und leihenen ach Gott
5:29schon gut dass der bayerische
5:31Ministerpräsident des Gendern verboten
5:34hat und dann die Auswertung man wird es
5:38mit Streuungen zu tun haben
5:41interindividuelle intraindividuelle
5:43Streuungen man muss folglich Mitteln man
5:47sollte bei der mitellung dann aber
5:49angeben wie wurde gemittelt wie stark
5:52streut die mitellung z.B
5:55perzentilwertangaben auf all das gehe
5:57ich jetzt nicht näher ein nur als
6:01Hinweis in der Psychoakustik können
6:04verschiedene Werte gemessen werden am
6:06einfachsten sind absolut Schwellen hörst
6:09du einen Ton ja nein das sollten alle
6:14beantworten können unterschiedsschwellen
6:17j& just noticeable difference gerade
6:20wahrnehmbarer
6:23Unterschied es werden zwei Schalle
6:25Angeboten ab ab ab um wie viel muss man
6:30die physikalischen Parameter ändern z.B
6:33den Pegel um wie viel DB muss man ih
6:36ändern dass die Leute sagen jetzt höre
6:39ich gerade einen
6:41Unterschied etwas einfacher wäre die
6:43Frage sind die beiden Schalle gleich
6:45oder ungleich und besonders schwierig
6:48wird's hier wenn es um die Frage geht um
6:51wie viel ist es denn mehr um wie viel
6:53lauter ist denn der zweite Schall ist
6:57der mehr als doppelt so laut oder wen
6:59iger als doppelt so laut da könnte auch
7:02die Frage reinkommen um wie viel Euro
7:05würdest du mehr ausgeben wenn die
7:08Gitarre nicht so sondern so
7:12klingt bei den Messverfahren gibt es
7:16eine reizstufe und eine
7:18empfindungsstufe der Reiz ist z.B der
7:22Pegel der in Stufen erhöht werden muss
7:26damit die Versuchsperson sagt ja jetzt
7:30höre ich gerade einen Unterschied diese
7:34empfindungsstufe ist der Wert der hier
7:37oben als j& bezeichnet wurde just
7:40noticeable
7:42differen man kann beim Messverfahren
7:46abfragen die Versuchsperson bekommt
7:48einfach Schalle geboten und muss drauf
7:50antworten man kann der Versuchsperson
7:53aber auch einen Knopf einen Schalter in
7:56die Hand geben s dass sie selber etwas
7:58ein stellt ein kleiner Versuch eine
8:03Lautstärke
8:05Bewertung die Halbierung der laueit mit
8:09dieser Nachsilbe heit kennzeichnet man
8:12spezielle Größen der Psychoakustik will
8:15sich da von der allgemeinen Sprache
8:17unterscheiden sagt also nicht Lautstärke
8:20sondern sagt Lautheit und meint damit
8:22eine bestimmte nach Regeln definierte
8:25Lautstärke Empfindung SPR ist
8:28schmalbandrauschen mit einer
8:29Mittenfrequenz von 2
8:32kHz der ankerschall hat 65 dB Pegel das
8:36hängt natürlich jetzt wieder von der
8:38Wiedergabe ab vom Kopfhörer von der
8:41verstärkereinstellung sollte wenn man es
8:43anhört eine mäßige Lautstärke sein und
8:48dann werden Schalle mit
8:50unterschiedlichen Pegel dargeboten und
8:52die Frage ist wann hat die
8:55Versuchsperson das Gefühl dass dieser
8:57vergleichsschall im Vergleich zum Anker
9:00halb so laut ist anhören
10:09sollte nur als Beispiel interpretiert
10:12werden für einen
10:14psychoakustikversuch wäre hier ein etwas
10:17größerer Aufwand
10:19nötig ein paar Zahlen die gehe ich jetzt
10:24gar nicht alle im Detail durch auch das
10:26ist natürlich unvollständig da gibt
10:29wieder unendlich viele was ganz
10:32interessantes ein paar Zeilen lese ich
10:35vor
10:36Geisteskrankheiten sind gehirnrankheiten
10:401845 in der Antike konnte man durchaus
10:43der Meinung sein der Geist sitzt im
10:46Herz er sitzt im
10:50Gehirn
10:521879 soangee ist es noch nicht her
10:55erstes experimentelles Labor für
10:57Psychologie
11:011955 SS
11:04Stevens lautnis also Lautstärke
11:08Definitionen
11:09größenschätzung Begründung der neuen
11:13Psychophysik ganz früher gab schon mal
11:15Weber feächner aber man sagt so ab da
11:18geht's dann richtig
11:20los mit verschiedenen Leuten die ihr
11:24Leben lang am Ohr als
11:26nachrichtenempfänger gearbeitet haben
11:29das ist das Ohr in Kürze Außenohr
11:34Mittelohr
11:36Innenohr Gehörgang Trommelfell
11:40üblicherweise ist das Trommelfell dicht
11:43hier im mittelor in der Paukenhöhle ist
11:46Luft wenn eine Schallwelle hier
11:48reinkommt schwingt das Trommelfeld die
11:50Schwingung wird über Knöchelchen ein
11:53Hebelwerk übertragen ins Innenohr in die
11:57kochleer die Hörschnecke da innen drin
12:00sind Flüssigkeiten zwei verschiedene
12:02Lymphe ist so Art
12:04Kochsalzlösung sodass aus der
12:06mechanischen Bewegung eine
12:09flüssigkeitsdruckwelle wird das ist das
12:12Gleichgewichtsorgan mit dem haben wir im
12:14Moment nichts zu tun da geht's über
12:16Hörnerv zum Gehirn die
12:18ustachische Röhre die im Mund landet ist
12:21normalerweise zu muss aber für
12:24Druckausgleich geöffnet werden das
12:27passiert z.B beim Schluck
12:30denn sonst würde sich das Trommelfell
12:32verbeulen wenn sich der Luftdruck ändert
12:35wetterbedingt oder wenn man auf dem
12:37Bergen auf geht der Luftdruck nimmt ab
12:39dann würde das Trommelfell
12:42rausgehen die Bewegungen sind ja winzig
12:45das was vom Luftschall angeregt wird ist
12:49im Vergleich zum Luftdruck ja eine
12:52winzige winzige winzige
12:55Größe wenn wir normall laute Sprache
12:58nehmen der Schalldruck der dabei
13:00entsteht entspricht einer Höhenänderung
13:03von ungefähr 20 cm echt der Luftdruck
13:08nimmt ab je höher man drauf geht und
13:10wenn man 20 cm höher ist hat man eine
13:14Luftdruckänderung die in etwa dem
13:16schaldruck von Sprache entspricht als
13:20wechselgröße also Schall mechanische
13:24Bewegung innenuhr
13:26Hörnerv kleine elektrische Impulse
13:29die über Synapsen über
13:32verarbeitungsstellen zum Gehirn
13:34laufen hier drin in der kochleher
13:38passiert bereits die erste
13:40Signalverarbeitung die Spektralanalyse
13:43ich habe schon gesagt die Zeitfunktion
13:45wird nicht direkt
13:48ausgewertet schneidet man in Gedanken
13:51natürlich durch die kochlea sieht man
13:54hier den Schnitt da unten geht der
13:55hörnerf raus das sind die Schneck
13:59Windungen aufgeteilt in drei Gänge die
14:03man hier nicht als Bogengang bezeichnen
14:05sollte Bogengänge sind hier im
14:08Gleichgewichtsorgan drei
14:10schneckengänge die heißen Skala tympon
14:13Skala Media Skala vestibuli hier sitzt
14:16der Sensor das ist die
14:18Basilarmembran die bei Beschallung auf
14:21und abschwingt und dieses schwingen
14:24verbiegt winzige Härchen die dann
14:27Nervenimpulse zum Gehirn
14:29abgeben auf der
14:32basyarmembran findet eine Trennung in
14:35verschiedene Frequenzbereiche statt das
14:38ovale Fenster hier kommt der Schall
14:40sozusagen rein und dann sieht man eine
14:44Wellenbewegung zum
14:48helikodrema das helikodrema ist hier
14:51oben der apikale Bereich unten ist der
14:54basale
14:56Bereich diese Wellenbewegung
14:59zeigt Maxima je nachdem bei welcher
15:01Frequenz angeregt wird hohe Frequenzen
15:06erregen die basillarmembran
15:08hauptsächlich im Eingangsbereich nennen
15:11wir es mal so tiefe Frequenzen oben an
15:14der
15:16Schneckenspitze von dieser
15:18Schwingungsform sind hier zwei
15:20verschiedene Zustände zwei verschiedene
15:22Phasenlagen gezeigt es sieht so aus es
15:26würde da eine Welle durchlaufen und in
15:29meinem Studium an der TI München wurde
15:31auch gesagt da läuft eine
15:34Wanderwelle vom ovalen Fenster also vom
15:37Eingang zum
15:40helikodrema was nicht dazu gesagt wurde
15:43einer der großen Forscher der einzige
15:46Nobelpreisträger in der Akustik vom
15:49bekische hat bei der
15:51baselamembran bei präparierten Ohren mal
15:55ein Schnitt gemacht und hat festgestellt
15:57das ändert nicht viel die Welle läuft
16:02sozusagen über den Schnitt drüber man
16:05müsste eher sagen die Analyse Bandbreite
16:10mit der das Gehör Schwingungen
16:12analysiert ist in diesem Bereich
16:16schmäller da braucht das Filter einfach
16:19länger um
16:20einzuschwingen hier ist die
16:22analysebandbreite relativ groß da
16:24schwingt die baselarmembran schnell ein
16:26hier hinten schwingt sie langsamer ein
16:29und deswegen entsteht der Eindruck es
16:31würde da eine Welle entlanglufen kann
16:33man natürlich auch sagen ein Beispiel
16:37einfach animiert
16:43ovales Fenster
16:52elicodrema diesen Schnitt hier oben
16:54überspringe ich jetzt mal
16:56Zeitsparen das sind die
16:59Rezeptoren drei Reihen äußere Haarzellen
17:03eine Reihe innere
17:04Haarzellen die genaue Funktion hat man
17:07erst relativ spät entdeckt dass es da
17:10Rückkopplungen gibt
17:12neuromotorische Rückkopplungen das
17:14machen wir jetzt kurz die
17:17Hörfläche die Frequenz 1 kiloherz die
17:22ruheerschwelle diesen Pegel muss ein Ton
17:25mindestens haben um gehört zu werden bei
17:2950 Herz mindestens etwa 40 dB
17:32Schallpegel sound pressure level
17:35schallddruckpegel bezogen auf 20
17:37mikropascal
17:40Effektivwert in dem Bereich ist es Gehör
17:42am
17:43empfindlichsten da reicht ein sehr
17:45kleiner Schallpegel gibt's negative
17:48Pegel ja natürlich ist ja alles relativ
17:52skaliert h herüben werden noch andere
17:55Größen Watt pro
17:57quadratmer die
18:00Schallintensität die ruheherschwelle ab
18:0410 kHz braucht man bereits sehr hohe
18:07Pegel um überhaupt noch eine
18:08höherwahrnehmung
18:10hervorzurufen und deswegen ist für die
18:12Psychoakustik klar oberhalb von 20 kHz
18:16hört praktisch niemand mehr was wenn man
18:19vernünftige Schallpegel verwendet man
18:22sollte jetzt nicht sagen aber mit 160 DP
18:25geht vielleicht doch noch was da
18:27riskiert man dass das Gehör kaputt geht
18:30limit of damage risk ab da wird's fürs
18:34Gehör gefährlich insbesondere wenn mit
18:37derartigen Pegel lange Zeit beschalt
18:39wird da oben ist die
18:42Schmerzschwelle in dem schffierten
18:45Bereich in etwa findet man Musik hier
18:48findet man Sprache nun ja heute ist es
18:50bei der Musik so man kann auch noch
18:52tiefer runtergehen und noch höher rauf
18:55das sind etwas ältere Daten
19:00wie misst man se eine ruhehörschwelle
19:03z.B mit pendelndem einregeln die
19:06Versuchsperson bekommt einen Knopf in
19:08die Hand der Schallpegel nimmt zu
19:11irgendwann stellt die Versuchsperson
19:13fest jetzt höre ich was drückt auf den
19:15Knopf dann nimmt der Schallpegel wieder
19:17ab dann hört's nichts mehr dann lasst
19:19den Knopf wieder los und so pendelt der
19:22schallpedel hin und her und gleichzeitig
19:25erhöht sich langsam die Frequenz und
19:27damit bekommt man so eine Kurve und das
19:30sind schon mal Streuungen von gut 10 dB
19:32zu erwarten dann wird hinterher
19:35gemittelt dass das nicht rein zufällig
19:38ist zeigt diese Linie da wurde ein
19:41zweites mal gemessen bis hierher und man
19:44sieht das ist mehr oder weniger dieselbe
19:46Kurve wenn man mittelt aber man muss
19:49wissen bei allen psychoakustikmessungen
19:52gibt es Streuungen die manchmal ganz
19:55schön groß sein können hier oben Kurven
19:59gleicher Lautstärke oder wenn man diese
20:01Größe nehmen gleicher Lautstärke Pegel
20:04in von das ist jetzt diese sogenannte
20:07Lautheit in der Einheit son Sonare die
20:12ruhehörschwelle Null
20:14son Lautheit Null heißt es ist nichts zu
20:18hören die ruherschwelle geht bei 1000
20:21Herz durch
20:223dB der vonwert wird vom 1000Hz tonpegel
20:27weggenommen alles nur in Kürze würde den
20:30Rahmen sprengen das jetzt genau zu
20:32erklären was man sieht bei kleinen
20:36Pegeln hat das Gehör doch eine stark
20:39frequenzabhängige
20:41Empfindlichkeit hier braucht wir viel
20:43größere Pegel um die gleiche Lautstärke
20:46zu erzeugen wie hier zu hohen Pegeln hin
20:50flacht sich die Kurve dann etwas ab
20:53Resonanzen im höheren
20:55Frequenzbereich sind auf Resonanzen im
20:58äußeren Gehörgang zurückzuführen auch da
21:01wurde etwas
21:02gemittelt die Frequenzabhängigkeit der
21:05gehörempfindung wurde durch Filter
21:08nachgebildet da gibt's eine ganze Reihe
21:11verschiedener Filter und das zeigt schon
21:13mit reiner Filterung kann man die
21:16gehöreigenschaften nicht
21:18nachbilden nun eine sehr wichtige
21:21Eigenschaft die spektrale
21:23Verdeckung wenn man in der Gegend von
21:26ein Kilohertz ein schmalbandiges
21:29Geräusch aufs Gehör gibt
21:32schmalbandgeräusche haben Vorteile wenn
21:34man dann nicht so sehr mit Resonanzen
21:36kämpfen muss also ein schmalband
21:38Rauschen und man bietet gleichzeitig
21:41einen Testton mit einer höheren Frequenz
21:45von sagen wir mal 2
21:47KZ das schmalbandgeräusch hat ein
21:50Schallpegel von 80 dB dann stellt wir
21:53fest dieser 2 kohz Ton wäde zwar über
21:57der ruhechwelle in dem pegelbereich
21:59hörbar er wird aber von dem 1 kohz
22:02schmalbandgeräusch verdeckt man muss den
22:05Pegel bis hierher erhöhen damit der Ton
22:08hörbar wird hat der Testton eine höhere
22:12Frequenz dann geht die Kurve runter und
22:14erreicht jetzt erst hier bei 10 kHz die
22:18ruheherchwelle wäre dieses 1 KZ
22:21schmalwangeräusch nicht vorhanden dann
22:23wären wir mit dem teston bei der
22:26ruheherschwelle das bedeutet der
22:29nicht alles was in einem Spektrum zu
22:31sehen ist ist auch hörbar das solche
22:34Verdeckungen passieren liegt an der
22:38Membranbewegung im Innenohr an der
22:40Bewegung der
22:42Basilarmembran und den damit
22:45einhergehenden
22:47rückkopplungsprozessen die nicht linear
22:50sind ein Beispiel ein roter Ton jetzt
22:54mal als Sinuston gedacht wie gesagt
22:57sinustis speziell über raumdarbietung
22:59würde das gar nicht gehen bei Kopfhörer
23:02kann man solche Versuche machen da
23:04gibt's dann nur schwebungseffekte aber
23:06für diesen Versuch würde auch ein
23:08Sinuston gehen 80 dB schon gut
23:12hörbar zusätzlich der grüne
23:16Ton unhörbar weil unter der
23:20mithörschwelle heißt diese Kurve her
23:23alleine da geboten wäre hörbar weil über
23:25der ruheerchwelle aber sobald man den
23:28rot Ton einschaltet ist der grüne
23:30unhörbar wir müssen den Pegel erhöhen so
23:33dass er da drüber kommt dann wird der
23:37grüne Ton hörbar erzeugt nun seinerseits
23:40eine verdeckungskurve der blaue Ton ist
23:44jetzt unhörbar wenn der grüne dazu
23:47geschaltet ist wäre nur der rote Ton wä
23:51der blaue Ton hörbar weil er über der
23:53roten mithörschwelle ist er ist aber
23:56relativ leise weil er teilweise verdeckt
24:00wird auch dieser grüne Ton wird wenn er
24:03hier rauskommt zunächst mal sehr leise
24:05sein weil seine Lautheit von dem roten
24:09Ton verdeckt
24:11ist auch dazu ein Versuch der auch geht
24:15mit einem guten
24:18Kopfhörer es wird ein Störgeräusch bei
24:211000 Herz aneboten und dazu Töne mit
24:25verschiedenen
24:26Pegel Töne hier bei gut 80 dB und
24:32unterschiedliche Frequenz 600 800 000
24:35etc Herz dann dasselbe mit etwas
24:38kleinerem Pegel dann mit noch kleinerem
24:41Pegel diese Töne sollte man alle hören
24:44weil sie über der roten mithchwelle sind
24:47im kalibrierten psychoakustikversuch
24:51würde man den Ton nicht mehr hören und
24:54hier unten würde man wohl nur noch diese
24:57bei Töne hören alle anderen werden
25:00verdeckt wenn das zu Hause nicht geht
25:03weil man es über ein kleinen
25:05Computermonitor oder über irgendein
25:07tragbares
25:09mobilkommunikationsgerät anhört dann
25:12liegt's nicht daran dass die
25:13Psychoakustik Unsinn ist sondern dass
25:16die Wiedergabe eben nicht den strengen
25:19Anforderungen an solche Versuche genügt
25:25[Musik]
25:56[Musik]
26:16neben der spektralen Verdeckung gibt's
26:18auch die zeitliche Verdeckung ein
26:20maskierer ein nennen wir störton wird
26:24eingeschaltet abgeschaltet und danach
26:27wird ein kurzer Ton
26:30erzeugt ein kurzer Sinuston und da
26:33stellt sich jetzt raus das Gehör ist
26:36sozusagen noch eine Zeitl mit diesem
26:38maskierer beschäftigt eine Art
26:41Nachwirkung die dafür sorgt dass dieser
26:44kleine Ton erst dann gehört wird wenn er
26:48über diese sogenannte nachhörschwelle
26:50drüber
26:51geht man spricht hier von Zeitbereich
26:53von ein 200
26:55Millisekunden je näher der Ton hier
26:58erfolgt desto größer muss sein Pegel
27:01sein dass er gehört wird das eben auch
27:05wichtig wenn man zeitanalysen macht und
27:07sagt der eine Ton war doch hier zu Ende
27:09dann müsste ich den doch hören nicht
27:12unbedingt es gibt die nachverdeckung
27:14kurioserweise gibt es auch eine
27:17vorverdeckung die jetzt nicht bedeutet
27:19dass wir es hier mit einem akausalen
27:21System zu tun haben die
27:24Verarbeitungszeiten für teston und
27:26maskierer sind hier B unterschiedlich es
27:29ist schon kausal auch das nur in
27:32Kürze ein Beispiel für so einen Versuch
27:36ein maskierer Dauer 0,5 Sekunden dann
27:41ein kleiner Abstand und hier ein kurzer
27:45testt das alles wie anfangs schon gesagt
27:49sind Ergebnisse aus fastel Zwicker
27:54psychoacustics der störton weißes
27:57Rauschen mit 0 60 40 dB hier die
28:02Verzögerungszeit TD das sieht man alle
28:06drei Kurven sind bei ungefähr 200
28:09Millisekunden Verzögerung wieder unten
28:13angekommen handelt sich hier also nicht
28:16um ein System das man mit demem Filter
28:19erster Ordnung beschreiben kann das sind
28:22nicht lineare Prozesse hier unten der
28:25Versuch mit unterschiedlichen maskier
28:28ier dauern auch das geht in die Daten
28:30ein wie lange dauert dieses störrauschen
28:35umn Uniform masking Neise gleichmäßig
28:39verdeckendes Rauschen ein speziell
28:42gefiltertes Rauschen ganz grob als
28:44Näherung rosarauschen vergleichbar aber
28:47nicht genau selbe ist ein besonderes
28:49Rauschen mehr in den Psychoakustik
28:51Büchern da sieht man dass diese
28:54nachverdeckung natürlich vom Pegel des
28:56maskierers abhängt aber eben auch von
28:59der Dauer des maskierers der dauert
29:02entweder 200 Millisekunden oder nur 5
29:07Millisekunden dementsprechend gibt es
29:10unterschiedliche
29:11Kurven ein sehr spezieller Versuch das
29:14miherschwellen periodenmuster ein
29:17tierequenter Ton zwischen rein gefragt
29:21warum braucht man das eigentlich alles
29:24um Verständnis zu bekommen von der
29:27Funktion des
29:28Gehörs nicht alle diese Versuche ergeben
29:32nun für Musiker sofort verwertbare
29:35Hinweise das ist aus der Forschung was
29:38kann das Gehör was kann es nicht wie
29:40funktioniert es also noch mal ein
29:43tieffrequenter Ton mit hohem Pegel und
29:47in dessen Periode nun zu bestimmten
29:50Zeiten ein kleiner
29:53Testton maskierer bei dieser Frequenz
29:57z.B oder noch tiefer das ist der
30:00maskierer und hier oben bei z.B gut 2
30:04kHz ein Testton und der wird nun
30:07innerhalb dieser Periode des maskierers
30:10hin und her geschoben um die Frage zu
30:13klären wenn dieser teston hier vorne
30:16sitzt in dem Minimum wird er dann gleich
30:18stark maskiert wie wenn er beim
30:21Nulldurchgang oder im Maximum sitzt und
30:25da erkennt man zumindest solange man
30:27nicht sehr hohe Pegel nimmt bei so einer
30:29Kurve dass das Gehör die Maskierung
30:32offensichtlich phasenabhängig
30:35macht in dem Bereich braucht man Höhe am
30:40Pegel dass der teston gehört wird in dem
30:42Bereich einen Nieren Pegel und es liegt
30:45daran dass die Härchen der Rezeptoren im
30:48innenurr in der kochleher im kortischen
30:51Organ für Auslenkung in eine bestimmte
30:55Richtung empfindlich sind in die
30:57Gegenrichtung sind sie
30:59unempfindlich das ist fast so eine Art
31:03Einweggleichrichtung ein masker der
31:06unterbrochen wird der masker ist wieder
31:09dieses gleichmäßig verdeckende Rauschen
31:13Uniform masking
31:14neus das wird rechteckförmig
31:18amplitudenmoduliert also eingeschaltet
31:21ausgeschaltet eingeschaltet was passiert
31:24in der Pause hier das wird mit einem
31:27Test Ton untersucht der Testton ist ein
31:30Sinus Burst bei 3 kHz 3 Millisekunden
31:34Dauer und die Modulationsfrequenz 5 Herz
31:3820 100 Hz die bestimmt die Periode hier
31:42der Testton wird verdeckt braucht einen
31:46relativ hohen Pegel jetzt wird
31:49abgeschaltet und dann merkt man jetzt
31:51kann man hier reinhören der testurpegel
31:55kann hier kleiner sein
31:58dann wird wieder eingeschaltet jetzt
32:00muss der testumpegel wieder größer
32:02werden dieses reinhören in die Lücke
32:06hängt aber davon ab wie lange diese
32:08Lücke dauert und wenn man jetzt mit 100
32:11Hz Amplituden moduliert mit 100 Hz ein
32:14ausschaltet dann kann das Gehör in die
32:17Lücke nicht mehr so gut reinhören das
32:20sind zeiteffekte der
32:22Verdeckung die
32:25frequenzgruppenbreite ist die Bandbreite
32:27mit der das Gehör Schalle analysiert die
32:31darf aber nicht mit der
32:33tonhöhenunterschiedsschwelle verwechselt
32:35werden die tonhöhenunterschiedsschwelle
32:37sagt aus um wie viel Herz oder Prozent
32:41sich zwei Sinustöne unterscheiden müssen
32:44damit man sie in ihrer Tonhöhe
32:46unterscheiden
32:47kann die frequenzgruppe sagt aus welcher
32:52Bandbereich vom Gehör gemeinsam
32:56zusammengefasst verarbeitet wird und die
32:59wird z.B gemessen indem man einen
33:01Sinuston nimmt diesem Beispiel bei 2 kHz
33:05neben dran zwei rauschsignale und jetzt
33:09ändert man den Abstand dieser
33:12rauschsignale und schaut wann ist dieser
33:15Sinuston hörbar hier braucht er diesen
33:17Pegel und sobald der Abstand größer wird
33:21als eine
33:22Grenzfrequenz nimmt der Pegel der nötig
33:25ist um den Ton zu hören ab weil dann die
33:28frequenzgruppe überschritten wird dann
33:31ist in dieser frequenzgruppe sozusagen
33:34nur noch der Ton und das Rauschen hat
33:36keinen Einfluss mehr geht man nahe ran
33:39dann beeinflusst das Rauschen noch die
33:41Wahrnehmung von dem Ton das kann man
33:44auch umdrehen kann hier Rauschen nehmen
33:47hier zwei Töne auch da kriegt man
33:50ähnliche Grenzen und es gibt noch eine
33:52Reihe weiterer Versuche die dazu führen
33:54die frequenzgruppe ist bei tiefen
33:56Frequenzen 100 her breit und ab 500 Herz
34:00ungefähr 20% breit nicht genau 20% in
34:05etwa hier unten im Bassbereich wird auch
34:07diskutiert dass die frequenzgruppe noch
34:10etwas schmäler
34:12ist 23% wer terzbandbreite so dass man
34:17sagen kann das hier ist ungefähr
34:20terzbreit und hier ist die
34:22frequenzgruppe konstant Näherung ein
34:26stark vergröß größer das Bild aus einem
34:29Buch in dem das
34:31lautheitsberechnungsverfahren nach DIN
34:3245 631 dargestellt wird früher konnte
34:37man Lautheit mit Schablonen für
34:39stationäre Schalle berechnen später war
34:42das dann auch möglich für zeitvariante
34:45Schalle meine messtechnikfirma hat dann
34:48um
34:491990 den ersten digitalen
34:52lautheitsmesser entwickelt der auch für
34:55zeitvariante Schal die Lautheit
34:56berechnen konnte
34:58Mikrofonverstärker eine Umschaltung
35:00Freifeld diffufeld und dann die
35:03Frequenzgruppen Filter ganz früher hat
35:06man das noch mit herzfilter gemacht
35:07heute würde man dann natürlich digital
35:09arbeiten und hätte noch mehr
35:11Möglichkeiten eine Gleichrichtung ein
35:14Tiefpass low pass dann eine nichtlineare
35:18Abbildung bei der die sogenannte
35:20spezifische Lautheit gebildet wird alles
35:22das hier ohne Details sonst würde es zu
35:25lange dauern dann muss in jedem Kanal
35:28die nachverdeckung berechnet werden eine
35:30nichtlineare Operation dann wird
35:33summiert dann kommt noch mal ein sehr
35:36spezieller Tiefpass und dann entsteht
35:37hier n die Lautheit als Funktion der
35:42Zeit so sehen derartige Analysen aus die
35:47sogenannte kernlautheit und das ist
35:49jetzt schon ein ganz interessantes Bild
35:52das zeigt hier gibt's offensichtlich ein
35:54Signal in der Gegend von 1000 Hz und ein
35:58zweites dieses zweite Signal ist aber
36:02weitestgehend verdeckt und wird zum
36:05Höreindruck so gut wie nichts beitragen
36:08weil es nicht über die verdeckungsflanke
36:11über die mithörschwelle hier rauskommt
36:15wäre diese Kurve hier oben dann würde
36:20sie diese Kurve der spezifischen
36:23Lautheit die verdeckungsflanke hier
36:25anheben
36:27so rüber ist sie aber nicht das Signal
36:32ist praktisch unhörbar obwohl es im
36:36Spektrum zu sehen ist wenn wir hier
36:40seine spektraldarstellung mit fieanalyse
36:43machen sehen wir zwei Töne und da könnte
36:45man es durchaus vermuten na ja die muss
36:47ich doch beide hören die kann ich doch
36:49beide
36:50Messen hier in Groß der eine Ton bei
36:55ungefähr 1000 Hz bisschen höher der
36:58zweite bei ungefähr 2000 Hz hier habe
37:01ich als Dynamik
37:0350 bis 100
37:06dB es wird noch deutlicher wenn ich die
37:10Dynamik
37:11vergrößere die analysedynamik 10 dB bis
37:15100 dB ein guter
37:19spektrumanalyser der ist gut hat eine
37:22Regensburger Firma mal entwickelt ein
37:25guter spektralanalyser
37:27100 dB
37:29Dynamik der eine Ton der ist unhörbar
37:33der ist auch
37:34unhörbar im Spektrum insbesondere wenn
37:37man so riesen Dynamik nimmt denkt man
37:39sich das muss doch alles hörbar sein ist
37:42nur dann hörbar wenn die einzelnen Töne
37:45nicht verdeckt sind da sehen wir der
37:482000 Herzton liegt unter der
37:52verdeckungskurve
37:54lautheitdosselung auch das nur ganz kurz
37:57was ist denn jetzt gehen wir noch mal
37:59zurück wenn ich diesen Ton hier den her
38:03der hier unhörbar ist wenn ich den
38:05lauter Ma hat er dann sofort seine volle
38:08Lautstärke nein hat er
38:11nicht erst wenn er da rauskommt bekommt
38:15er einen eigenen Anteil an der
38:18lautheitskurve die gesamte Lautheit ist
38:20die Fläche unter der
38:21Kurve das was jetzt dieser Ton abkriegt
38:25ist dann eben nur ein Teil der Lautheit
38:27die wächst dann hier sehr steil an wenn
38:31man den Pegel des sinustons ein kleines
38:34bisschen erhöht im Bild zu sehen
38:37flankenmaskierung durch
38:39breitbandrauschen das breitbandrauschen
38:42ist PN pink neues Rosa Rauschen zwei
38:46verschiedene Kurven das Rosa Rauschen
38:49hat 40 dB schallpegelbotherz oder 60 dB
38:53entspricht dem Gesamtpegel von 55 bzw 75
38:57DB für dieses 40 dB pro terzrauschen
39:02gibt's diese Kurve gezeigt wird wie die
39:06Lautheit von dem
39:09Testton
39:12zunimmt Testton ist 1 kohz Testton hätte
39:16man kein Rauschen ohne maskierer würde
39:19man die Kurve bekommen Lautheit in sonhn
39:22das ist die spezielle Einheit der
39:24Lautheit doppelter sohnwert doppelt so
39:27laut
39:28würde man diese Kurve bekommen wenn man
39:30das Rauschen einschaltet mit 40 dB pro
39:34Herz bekommt man diese Kurve wichtig
39:37hier steigt die Kurve sehr steil an es
39:41gibt ja so die einfache Regel
39:43verdoppelte Lautstärke oder hier
39:46verdoppelte Lautheit muss der Pegel um
39:4910 dB
39:51steigen das ist in bestimmten Bereichen
39:54auch der Fall hier sieht man aber dass
39:56seine Kurve viel steiler
39:58ansteigt dass kleine pegeländerungen
40:02eine große Lautstärke Änderung ergeben
40:06und das z.B wichtig wenn ein Musiker
40:10sagt ich bin zu leise im Vergleich zu
40:13den anderen jetzt hat der Keyboarder
40:16noch mal aufgedreht jetzt höre ich meine
40:18Gitarre nicht mehr da reichen dann unter
40:22Umständen relativ kleine Pegel oder
40:25Leistungserhöhungen
40:27um wieder drüber zuuk kommen worauf
40:30natürlich sofort der Keyboard noch mal
40:31nachlegt und noch weiter Auftritt aber
40:33ist anderes Thema man sollte also nicht
40:36sagen generell gilt 10dB mehr doppelte
40:38Lautstärke da gibt schon auch
40:42Sonderfälle in dem Fall hier ist das
40:44Störgeräusch ein hochpassrauschen
40:47Frequenzbereich Highpass neues
40:50hochpassrauschen ein kiloherz
40:51Grenzfrequenz ein Sinuston mit
40:54unterschiedlichem Frequenzabstand Delta
40:56f Delta F wie nimmt hier die Lautheit zu
41:01zwei
41:03hörversuche die jetzt nicht direkt
41:05diesem Bild entsprechen Rauschen und
41:09zwar 1 durch F Rauschen Rosa Rauschen
41:12mit 55 dB dazu ein Sinuston mit 40 50 60
41:18dB und hier ein Sinuston 800 Hz mit
41:23hochpassrauschen Grenzfrequenz des
41:25hochpassrauschens 1000 bis runter auf
41:28800 Herz
41:30[Gelächter]
41:56[Musik]
42:02[Musik]
42:08[Musik]
42:13[Musik]
42:19[Musik]
42:25eine Frage die gerne in der
42:27psychoakustikprüfung gestellt wurde zwei
42:31Sinustöne beide haben denselben Pegel 60
42:34dB Schallpegel unterschiedlicher
42:38Frequenzabstand wie ist die Lautheit die
42:41empfundene Lautheit von diesem
42:45tonpaar im hörversuch wird das dadurch
42:48ermittelt dass me einer Versuchsperson
42:50diese zwei Töne darbietet in definierten
42:55Frequenzabstand und dann alternativ dazu
42:58einen 1 kohz Sinuston dessen Pegel sich
43:02so einstellen muss dass er subjektiv
43:04gleich laut ist wie diese beiden Töne
43:07das wird abwechselnd dargeboten die
43:10Versuchsperson darf den 1 KZ Pegel hier
43:13steht er so einstellen bis sie sagt
43:16jetzt empfinde ich die beiden Schal ist
43:18gleich laut und da stellt man fest wenn
43:21der tonabstand der zwei Töne sehr gering
43:25ist das nennt sich dann Schwebung dann
43:29stellt die Versuchsperson 66 DB ein die
43:33Töne haben 60 dB bei der Schwebung ist
43:36der Spitzenwert doppelt so groß also 6
43:40dB mehr Schallpegel des gleichlaut
43:43wahrgenommen 1 kiloherz Ton ist bei
43:44kleinem Frequenzabstand da geht's um den
43:47Spitzenwert der Schwebung vergrößert man
43:50den
43:51Frequenzabstand tja streng genommen ist
43:53es immer eine Schwebung es sind immer
43:55zwei Sinustöne
43:57man kommt hier dann in dem Bereich der
44:00subjektiv wahrgenommenen raauigkeit
44:02vergrößert man den Abstand dann sind wir
44:06nur noch bei
44:073dB 3dB das wäre jetzt die energiesumme
44:12dieser beiden Töne zwei inkohärente Töne
44:15addiert gibt 3 dB mehr gehen wir zu
44:18großen Frequenzabstand s dass sich die
44:21spezifischen lautheitskurven dieser
44:23beiden Sinustöne gegenseitig nicht mehr
44:27behindern völlig getrennt sind dann
44:30wird's doppelt so laut und in dem Fall
44:33gilt dann bei diesem pegelbereich 10 dB
44:36mehr also ungefähr doppelte
44:39Lautstärke man muss da gar nicht ganz
44:42genau auf die dbwererte schauen die rein
44:45physikalische Beschreibung dieses
44:48zweitonpares
44:51entweder über den energetischen
44:53summenpegel 3dB mehr oder über einen
44:57speziellen Spitzenpegel 6dB mehr kann
45:00nicht das Ergebnis beschreiben dass hier
45:04eine Kurve entsteht die vom
45:06Frequenzabstand abhängig ist
45:11Psychoakustik zum Schluss noch ein paar
45:14Informationen zur Tonhöhe da wird's
45:17jetzt auch für die Musiker wieder etwas
45:20interessanter es überrascht vielleicht
45:22dass Tonhöhe und Frequenz nicht gleich
45:26bedeuten
45:27sind man glaubt immer man kann doch die
45:30Tonhöhe durch den frequenzzahlenwert in
45:33Herz ausdrücken das stimmt schon in etwa
45:37aber wenn man genau hinschaut bzw genau
45:40hinhört gibt's kleine
45:44Unterschiede so ist z.B die empfundene
45:48Tonhöhe vom pedel des Tones
45:50abhängig man bietet einen Sinuston lässt
45:54die Frequenz das ist die Physik ische
45:57Größe lässt die Frequenz gleich erhöht
46:02den Schallpegel und dabei ändert sich
46:05die subjektiv wahrgenommene
46:08Tonhöhe wenn 6 kHz sind Mittelwerte aus
46:13psychoakustischen versuchen
46:163% der Halbton ist 5,9% das wä jetzt
46:20also Viertelton kein großer Effekt und
46:24auch individuell sehr unterschiedlich
46:28bei tieffrequenten sinustönen 200 Hz
46:31geht's in die andere Richtung höherer
46:34Pegel die Tonhöhe nimmt ein kleines
46:36bisschen ab bei immerhin 40 dB
46:42pegelvariation ein zweites Beispiel bei
46:45dem der Effekt größer sein kann wie
46:48gesagt subjektiv
46:51unterschiedlich man hat einen Ton z.B
46:553,8 kHz 50 dB
46:58Schallpegel und schaltet ein Rauschen
47:01ein das Band begegrenzt in einem
47:03niederen Frequenzbereich ist und je nach
47:07Pegel dieses Rauschens dieses Geräusches
47:11erhöht sich jetzt die wahrgenommene
47:15Tonhöhe von diesem Sinuston das hören
47:19wir mal an
47:33ehe ich auf die Modelle zur
47:36tonhöhenbildung näher eingehe noch ein
47:39kleines
47:40Beispiel zwei verschiedene Signale
47:44einmal getaktetes Rauschen getaktet
47:47heißt ein Rauschgenerator wird einfach
47:49eingeschaltet ausgeschaltet
47:51eingeschaltet
47:53ausgeschaltet soass diese einzelnen
47:56Rausch bursts wie man die nennt jeweils
47:59unterschiedlich sind im Vergleich dazu
48:02ein Signal bei dem ein spezieller
48:06rauschburst identisch wiederholt wird
48:09wie klingen diese beiden Signale mit
48:13etwas
48:14signaltheoriewissen und Psychoakustik
48:16wissen müsste man das jetzt vorhersagen
48:20können haben alle
48:23aufgemerkt was kommt dabei raus
48:30tja hören wir es doch einfach mal
48:35[Musik]
48:40an das erstees Signal hat zwar eine
48:46zeitlich periodische
48:48Hüllkurve die Zeitdauer während der
48:51eingeschaltet ist ist immer gleich lang
48:54und auch ausgeschaltet wird immer über
48:56eine gleich lange Zeit aber das Signal
48:59unter dieser Hüllkurve ist jedes Mal ein
49:01anderes sass man insgesamt sagen muss
49:05dieses Signal ist nicht periodisch wenn
49:09ein Signal nicht periodisch ist hat es
49:12ein kontinuierliches Spektrum und es
49:15klingt wie ein Rauschen mit ein bisschen
49:19raauigkeit ganz ander hier unten dieses
49:23Signal ist im Zeitbereich periodisch die
49:26Periode ist die Periode der hüllkurfe
49:30von hier bis hier das wird identisch
49:33wiederholt deswegen hat dieses Signal
49:35ein
49:36Linienspektrum und wir hören eine
49:39spezielle
49:41Tonhöhe ein weiteres Signal
49:45einzelne Impulse deren zeitlicher
49:49Abstand das ist hier die Zeitfunktion
49:52kürzer wird wie klingt
49:55sowas kann man zunächst gar nicht sagen
49:58wenn man nicht weiß wie groß dieser
50:00Abstand ist ist der Abstand zeitlich
50:03groß stellt das Gehör fest aha das sind
50:07einzelne
50:09Ereignisse die können zeitlich getrennt
50:12werden wird der Abstand kürzer reicht
50:17die zeitliche Analysefähigkeit des
50:20Gehörs zur Trennung solcher Ereignisse
50:23nicht mehr aus jetzt kommt aber die zwei
50:26gehöreigenschaft die spektrale
50:29Analyse wenn solche Ereignisse zeitlich
50:32schnell aufeinander folgen ergibt sich
50:35ein
50:37Linienspektrum es ist ja ungefähr
50:40periodisch nicht exakt periodisch aber
50:42im kleinen Bereich ist es ungefähr
50:45periodisch also entsteht
50:47näherungsweise ein Spektrum mit
50:51Linien je langsamer sich der zeitliche
50:54Abstand ändert
50:57besser kann man sagen das Signal ist im
50:58Zeitbereich periodisch und folglich
51:01hat's im Spektralbereich ein
51:02Linienspektrum dahinten hören wir einen
51:05Ton dessen Tonhöhe zunimmt
51:16[Musik]
51:25[Musik]
51:27um mehr Richtung instrumentaltöne zu
51:30gehen zur Gitarre beispielsweise da
51:33schwingt eine Seite im einfachen Modell
51:35sagt man ja das ist die Grundschwingung
51:37der erste Oberton der zweite Oberton
51:41doppelte Frequenz dreifache Frequenz und
51:44beim einfachen Modell sagt man das geht
51:46so weiter die Obertöne sind in ihrer
51:49Frequenz ganzzahlig vielfach zur
51:51Grundfrequenz ich habe in vorhergehenden
51:53Videos und im Buch schon gezeigt dass
51:56ist näherungsweise der Fall wenn man
51:59genau hinschaut merkt man die höheren
52:02Frequenzen liegen gespreitzt der Abstand
52:05ist größer als er nach dieser einfachen
52:07Theorie wäre hier seh wir nacheinander
52:11gespielte
52:12gitarrentöne wie ermittelt das Gehör die
52:16Tonhöhe von soinem
52:18gitarrenton nicht auf der Basis des
52:22Grundtons ein einfaches Beispiel dazu
52:25ist das Telefon das zumindest in der
52:28analogen Zeit ein Frequenzband
52:32übertragen hat von 300 Hz bis bisschen
52:34über 3 kHz wichtig ist die untere
52:37Grenzfrequenz die bei etwa 300 Hz war
52:41über dieses Telefon konnte die
52:44Grundfrequenz der Grundton der
52:46männlichen Stimme nicht übertragen
52:50werden typischerweise hat dieser
52:53Grundton eine Frequenz von ungefähr 100
52:57Herz ist somit deutlich niedriger als
53:01die untere Grenzfrequenz der
53:03telefonübertragung die weibliche Stimme
53:06liegt ungefähr eine Oktave höher also
53:09sagen wir mal 240 Hz auch da kann der
53:12Grundton nicht übertragen werden
53:14trotzdem kann man auch beim analogen
53:17Telefon ganz klar unterscheiden spricht
53:19da ein Mann oder eine Frau von
53:22besonderen Fällen mal abgesehen
53:24Durchschnittswerte
53:27die Tonhöhe eines instrumentenklangs
53:29wird nicht vom Grundton bestimmt der ist
53:32schon wichtig für die Klangfarbe aber
53:35die Tonhöhe wird aus einem mittleren
53:38Frequenzbereich ermittelt wie das geht
53:41ist gar nicht so einfach da gibt es
53:44verschiedene Modelle ein Modell von
53:48Terhart braucht zunächst mal die
53:51spektraltonhöhen das sind die Tonhöhen
53:54der nicht verdeckten teilt
53:57sowas wird schon sehr früh im Gehör
54:00extrahiert in der kochleer es wird hier
54:03ein
54:04kurzzeitspektrum gebildet Kurzzeit heißt
54:07über einen kurzen zeitausschnitt
54:09zeitlich veränderlich auf der Basis
54:12dieser
54:13spektraltonhöhen wird dann eine
54:16virtuelle Tonhöhe gebildet dazu ein
54:20Beispiel ein harmonisch komplexer Ton
54:24das ist die frequenzachse hier NS dran
54:26weil es jetzt nicht so sehr um genaue
54:28Zahlen geht und ich erläutere ja was
54:31diese Linien bedeuten wir haben
54:33einzelene Töne acht an der Zahl mit
54:37gleichem Pegel und identischenem
54:40Frequenzabstand das nennt sich
54:42harmonisch komplexer Ton wir können die
54:46Teiltöne dieses harmonisch komplexen
54:49Tons einzellen anhören oder auch
54:52gemeinsam
54:53[Musik]
55:02[Gelächter]
55:05[Musik]
55:10und jetzt kommt zum Vergleich ein
55:14residualton Residuum ein Rest jetzt sind
55:17nur noch die höheren harmonischen
55:21vorhanden man hört aber als
55:23Grundfrequenz als Grundtonhöhe jetzt
55:26nicht die Tonhöhe die zu diesem Ton
55:28gehört sondern hört hier herunten die
55:31Tonhöhe die sich aus diesem
55:33Linienabstand ergibt und man muss da
55:37jetzt schon vorsichtig sein auch die
55:39Aussage
55:41Linienabstand ist gefährlich wenn man
55:43dann genauer hinschaut und diese Modelle
55:46anwendet muss man auf einige
55:48Besonderheiten achten das würde jetzt
55:49hier zu weit führen hören wir da mal
55:51rein
55:54[Musik]
56:14dass die subjektiv wahrgenommene Tonhöhe
56:17nicht vom Grundton abhängt auch dazu ein
56:21Beispiel der Grundton um 3% erniedrig
56:27man hört klangfarbenmäßig ja da tut sich
56:29was da gibt's ein bisschen Schwebungen
56:32im
56:33bbereich aber die Tonhöhe ändert sich
56:43nicht auf dieser Folie gibt es noch ein
56:47interessantes Beispiel bei diesem
56:50harmonisch komplexen Ton kann man einen
56:53teilton entfernen
56:56dann ändert sich die Klangfarbe ein
56:58kleines bisschen ist kein großer Effekt
57:01wenn jetzt dieser teilton wieder dazu
57:03geschaltet wird dann ist er eine Zeit
57:07lang einige Sekunden lang neben dem
57:10restlichen Ton einzeln hörbar dann
57:13verschmilzt das ganze aber wieder zu
57:16einem gemeinsamen Ton zu einem
57:18harmonisch komplexen Klang bei dem das
57:22Gehör feststellt auch diese Linien sind
57:26alle im ganzzahligen
57:28Frequenzverhältnis alle Teiltöne werden
57:31gleichzeitig eingeschaltet die gehören
57:33wollt zusammen und die werden dann
57:36gruppiert zu einem
57:39gruppenobjekt wenn aber etwas neu dazu
57:42kommt dann erweckt es Aufmerksamkeit
57:45dann wird dieser einzelne Ton eine Zeitl
57:48für sich gehört danach verschmilzt das
57:51ganze aber wieder zu einem gemeinsamen
57:54Klang anhör
58:11bei diesem Beispiel wird eine Melodie
58:13gespielt abwechselnd mit Sinus
58:17Grundtönen und
58:20residualtönen erstes Beispiel dann wird
58:23beim abspielen tiefp Rauschen addiert
58:28das maskiert die Grundtöne man hört dann
58:31nur noch diese Obertöne hört den
58:35residualton durch diese Maskierung wird
58:38sichergestellt dass das jetzt nicht
58:40einfach Differenztöne sind Verzerrungen
58:43Nichtlinearitäten die hier runter
58:45gemischt werden nein im Gehör wird
58:47dieser Bereich vertäubt und trotzdem
58:50hört man diese
58:52Grundtonhöhe im letzten Beispiel kommt
58:55dann hoch aus Rauschen dazu da werden
58:58dann die residualtöne vertäubt hören wir
59:02auch da mal rein
59:06[Musik]
59:55en on anderes Beispiel
59:57zweiglänge hier sieht man ein simples
1:00:00Spektrum zwei benachbarte Töne Sinustöne
1:00:04mit gleicher Amplitude bzw gleichem
1:00:07Pegel der Frequenzabstand ist
1:00:10unterschiedlich
1:00:12entweder sehr gering oder etwas größer
1:00:15oder noch
1:00:17größer wir sehen hier unten
1:00:20ausnahmsweise mal eine Formel sind
1:00:23streng genommen cosinussignale mit zwei
1:00:26verschiedenen Frequenzen die man
1:00:28entweder als Summe darstellen kann oder
1:00:31das lässt sich umformen als Produkt
1:00:34allerdings bei diesem Produkt gibt es
1:00:36jetzt andere Frequenzen eine Summen eine
1:00:40Differenzfrequenz
1:00:41hier die Wirkung sieht man hier recht
1:00:45schön die beiden Töne nehmen wir mal den
1:00:48Fall haben fast gleiche Frequenz und
1:00:51damit ist die Phasenlage zu Beginn auch
1:00:54in etwa gleich
1:00:56dann läuft aber die Phase auseinander s
1:00:59dass an dieser Stelle die beiden Töne
1:01:02gegenphasig sind wenn man sie addiert
1:01:05löschen sie sich aus und hier hinten
1:01:07sind sie dann wieder gleichphasig und
1:01:09das wiederholt sich
1:01:12jetzt man kann dieses Signal diese
1:01:15Schwebung als Summe
1:01:17interpretieren das ist vor allend Dingen
1:01:20fürs Gehör zweckmäßig wenn der
1:01:23teiltonabstand groß ist dann hören wir
1:01:26tatsächlich zwei getrennte Töne wenn der
1:01:30teiltonabstand klein ist ist aber die
1:01:33Produktdarstellung besser dann hört man
1:01:36einen
1:01:37Ton bei einer Frequenz die es eigentlich
1:01:40physikalisch gar nicht gibt der
1:01:42Mittelwert der beiden
1:01:45cosinusfrequenzen und dieser Ton ist in
1:01:48seiner Amplitude in seiner Stärke
1:01:51langsam
1:01:54moduliert hier sieht man eine Hüllkurve
1:01:57über diesen mittleren Ton langsam
1:01:59moduliert der wird größer und kleiner
1:02:34noch ein Beispiel jetzt wird's sehr
1:02:38psychoakustisch 2 ziton Paare zwei
1:02:43zweiglänge einmal mit 800000 Herz einmal
1:02:48mit
1:02:49750000
1:02:52Herz das kann man noch als residual
1:02:56auffassen mit nur zwei teiltönen ist es
1:02:59aber schon sehr grenzwertig residualton
1:03:03heißt man könnte jetzt sagen da gibt's
1:03:06eine gemeinsame Grundfrequenz ja gut die
1:03:09Amplitude ist hier halt null aber rein
1:03:11mathematisch gibt's die dann ist es die
1:03:13erste zweite dritte vierte fünfte
1:03:16harmonische die ersten drei harmonischen
1:03:19haben eben die Amplitude Null eine sehr
1:03:23spezielle Betrachtungsweise
1:03:26ändert man jetzt diese Frequenz dann
1:03:29kann man sagen jetzt hat sich diese
1:03:31gedachte Grundfrequenz auf 250 Hz erhöht
1:03:36ich habe ja schon gesagt das Gehör nimmt
1:03:38nicht den Grundton sondern bildet
1:03:41aufgrund höherer harmonischer eine
1:03:46Grundtonhöhe und in diesem Grenzfall
1:03:49gibt's nun verschiedene Möglichkeiten
1:03:52wie wir die Änderung empfinden den
1:03:54Unterschied finden da kann es sein dass
1:03:58man sich auf diese Grundtonhöhe
1:04:01konzentriert und sagt beim Wechsel von
1:04:05hier nach hier wird die Tonhöhe höher es
1:04:10kann aber auch sein dass man sehr
1:04:11analytisch hört und sagt der obere
1:04:14bleibt gleich und der tiefere Ton kriegt
1:04:17jetzt eine tiefere
1:04:19Tonhöhe hören wir auch da mal rein
1:04:40dann ein Beispiel zur Ausgeprägtheit der
1:04:44Tonhöhe den Sinuston hat eine sehr stark
1:04:48ausgeprägte Tonhöhe es geht also nicht
1:04:51um die Tonhöhe sondern um der
1:04:54Ausprägung analog etwa bei der Farbe wä
1:04:58es jetzt nicht die Farbe rot grün blau
1:05:01sondern die
1:05:02Farbsättigung hier also die
1:05:06tonhöhenausprägung ein kleines Beispiel
1:05:08von fastel T München erstellt hör wir
1:05:17DIN bei den sinustönen gibt's eine sehr
1:05:21deutlich ausgeprägte Tonhöhe danach
1:05:24kommt das ganze mit tief Pass Rauschen
1:05:26und da hat man schon Schwierigkeiten die
1:05:29tonhöhenunterschiede zu
1:05:31erkennen Töne müssen sich in ihren
1:05:34spektralen Eigenschaften unterscheiden
1:05:37damit wir unterschiedliche Tonhöhen
1:05:39wahrnehmen in einem früheren Bild habe
1:05:42ich schon gesagt die
1:05:44frequenzgruppenbreite ist nach diesem
1:05:46Modell hier bei den tiefen Frequenzen
1:05:49100 Hz und hier ungefähr
1:05:5120% mit dem Hinweis es gibt auch Ideen
1:05:55dass das da unten noch etwas
1:05:56schmalbandiger sein könnte wenn man
1:05:59jetzt die
1:06:00tonhöhenunterschiedsschwelle
1:06:02misst also der Frage nach geht um wie
1:06:05viel Herz müssen sich zwei Sinustöne
1:06:07unterscheiden damit man ihre Tonhöhen
1:06:09unterscheiden kann dann gibt es da
1:06:12verschiedene
1:06:13Messverfahren man kann die Frequenz
1:06:15modulieren mit einer
1:06:17Modulationsfrequenz bei der das Gehör
1:06:20für Modulationen besonders empfindlich
1:06:22ist das ist so für ungefähr 4 Herz
1:06:24Modulationsfrequenz dann bekommt man
1:06:26diese Grenze diese Schwelle und sieht ja
1:06:30da ist eine deutliche Verwandschaft zur
1:06:32frequenzgruppenbreite es ist auch so
1:06:35eine Kurve die halt etwas
1:06:36runtergeschoben ist es gibt aber noch
1:06:38eine zweite Messmethode dass man zwei
1:06:41Sinustöne mit kurzem zeitlichen Abstand
1:06:44nacheinander darbietet und da stellt wir
1:06:47dann fest dass jetzt noch kleinere
1:06:49Unterschiede aufgelöst werden können bei
1:06:531000 Herz z.B so ungefähr eineinhalb
1:06:57Herz ich habe die für Musiker bekannten
1:07:00zentwerte eingetragen ein Cent ist ein
1:07:03hunder Halbton gelegentlich liest man
1:07:06ein Musiker müsse auf ein zent genau Ton
1:07:09Höhen treffen
1:07:10nein das mag in ganz seltenen Fällen
1:07:14tatsächlich mal so sein aber
1:07:16üblicherweise kann man Töne die sich um
1:07:18nur ein zent unterscheiden nicht mehr
1:07:21bezüglich ihrer Tonhöhe
1:07:23auseinanderhalten
1:07:26ein paar Hörbeispiele
1:08:04hörversuche zur
1:08:06tonhöhenunterschiedsschwelle müssen mit
1:08:08Kopfhörer durchgeführt werden wenn man
1:08:12das mit Lautsprecher macht geht's nicht
1:08:15weil typische
1:08:17lautsprecherübertragungsfunktionen quer
1:08:19durch den Raum vom Lautsprecher zum
1:08:21Zuhörer männlich weiblich sonstige haben
1:08:25starke selektive Maxima und
1:08:29Minima wenn sich da die Frequenz nur
1:08:32ganz wenig ändert ändert sich auch der
1:08:34Pegel und die Frequenzänderung wird
1:08:38damit zur Pegeländerung und sehr leicht
1:08:41gehört aber eben nicht als
1:08:43Frequenzänderung als
1:08:46tonhöhenänderung sondern als
1:08:48lautstärkeänderung um das zu vermeiden
1:08:51muss man mit Kopfhörer Arbeiten zweites
1:08:54Beispiel ein
1:08:57tonpaar kleiner
1:09:00frequenzunterschied mit etwas längerer
1:09:02Pause dazwischen mit kurzer Pause wenn
1:09:06die Pause sehr lang ist kann man sich
1:09:08nicht mehr so genau erinnern wie war
1:09:10denn jetzt die Tonhöhe drum sollte nur
1:09:13eine kurze Pause verwendet werden wenn
1:09:16man wissen will wo ist da die Grenze
1:09:18fürs Gehör
1:09:29auch bei Lautstärke unterschiedschwellen
1:09:33ist es nicht verkehrt wenn man mit
1:09:34Kopfhörer arbeitet zwei Beispiele
1:09:38zunächst tonpaare ein kiloherz Töne mit
1:09:41unterschiedlichen Pegel und dann ein 1
1:09:45kilohz Ton
1:09:48amplitudenmuliert mit 4 Herz
1:09:51Modulationsfrequenz moduliert
1:09:53Veränderungen mit mit derartigen
1:09:56Modulationsfrequenzen ist das Gehör
1:09:58besonders empfindlich
1:11:27zur Klangfarbe vier Beispiele ab ab
1:11:32heißt es werden zwei verschiedene
1:11:35Schalle da geboten der eine Schall a der
1:11:38andere B die Frage ist kann man den
1:11:42Unterschied zwischen A und B eindeutig
1:11:47hören inem Psychoakustik Experiment
1:11:50würde man das mehrmals darbieten würde
1:11:53auch mal vier x a oder 4 mal B darbieten
1:11:56und wenn dann einer sagt ja ich höre
1:11:58ganz deutlich Unterschiede müsste man
1:12:00sich überlegen ob der als Versuchsperson
1:12:02noch geeignet ist hier für diese Demo
1:12:05nur insgesamt viermal für vier
1:12:09verschiedene Beispiele
1:12:11[Musik]
1:13:05hier die Erklärung mit einem
1:13:08Equalizer wurde für den Schall B 3dB
1:13:12angehoben immerhin
1:13:133dB bei 2 oder bei
1:13:17725 Hz der Equalizer hatte als Güte
1:13:21Einstellung q= 1 hier entsprechend dre
1:13:25abgesenkt das auch als Beispiel für all
1:13:28jene die sagen natürlich kann man
1:13:29Zehntel DB Unterschied noch hören oder
1:13:32wie in einem Fall Milliardstel DB drum
1:13:36muss man die Kabel auswechseln nein muss
1:13:39man natürlich nicht
1:13:40auswechseln ja jetzt beim letzten guitar
1:13:44weekend
1:13:462024 habe ich ja gesagt dass war meine
1:13:49letzte Veranstaltung die Organisation
1:13:52ist doch ziemlich aufwendig
1:13:55wie ich jetzt aber für dieses Video die
1:13:57alten Dateien durchgeschaut habe habe
1:14:00ich gemerkt für den damaligen
1:14:02Psychoakustik Workshop habe ich über 90
1:14:06verschiedene schaltdemos gemacht
1:14:08eigentlich schad wenn die nicht mehr
1:14:10benutzt werden deswegen vielleicht doch
1:14:13noch einmal wenn sich denn Interessenten
1:14:18melden es könnte vielleicht im Frühjahr
1:14:222025 in Regensburg einen psych Akustik
1:14:25Workshop geben da würde ich versuchen
1:14:28einen der berühmten deutschen
1:14:31psychoakustiker mit dazu zu neehmen wer
1:14:34Interesse hat schicke bitte eine E-mail
1:14:38zunächst unverbindlich mit dem Inhalt
1:14:42Interesse am Psychoakustik Workshop auch
1:14:45bitte mit dem Hinweis ob lieber eintägig
1:14:47oder
1:14:49zweitägig diese E-Mails werde ich nicht
1:14:52einzeln beantworten die werden aber alle
1:14:55zählt und wenn sich genügend viele
1:14:57Interessenten finden gibt es zum Ende
1:15:002024 auf der Homepage den Hinweis jawohl
1:15:05findet statt mit Termin und Kostenangabe
1:15:09Kosten schätze ich mal 70
1:15:12€ wenn also Interesse besteht bitte
1:15:16kurze E-Mail an mich ansonsten Kanal
1:15:21abonnieren kein Video versäumen im
1:15:24nächsten Video wird es noch mal um die
1:15:27tonabnehmerhersteller gehen mit dem
1:15:30Titel denn sie wissen nicht was sie tun
1:15:37[Musik]

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