Auditive Wahrnehmung und kritische Bandbreiten:

   
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  Das Filtermodell des auditiven Systems: Zusammenfassung
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Auditive Filterung ist die Bezeichnung für ein Modell, nach der das Gehör Schall wie eine Reihe paralleler Bandpassfilter verarbeitet.

Bandpassfilter lassen Schallanteile innerhalb eines bestimmten Frequenzbands passieren und verändern so das Spektum des Eingangssignals.

Die Filtereigenschaften des Gehörs können durch psychophysische Frequenztuningkurven veranschaulicht werden. Diese liefern annähernd die invertierte Form der Filter.

Genauer lässt sich die Filterform mittels der Notched Noise-Methode ermitteln. Dies ist ein Maskierungsexperiment, bei dem die Mithörschwelle eines Testtons ermittelt wird. Als Maskierer wird ein Rauschen mit einer Aussparung im Frequenzgang verwendet.

Die typische Form der auditiven Filter zeigt eine runde Spitze und relativ steil abfallende Seiten. Bei moderaten Schallpegeln ist die Form annähernd symmetrisch.

Um den Umgang mit diesen Filtern zu erleichtern, rechnet man stattdessen mit rechteckigen Filtern, deren Übertragungsverhalten äquivalent ist. Die Bandbreite dieser Filter heißt äquivalente rechteckige Bandbreite (Equivalent Rectangular Bandwidth, ERB).

Die Bandbreite der auditiven Filter ist von der Mittenfrequenz abhängig. Die Bandbreite wird mit zunehmender Mittenfrequenz zu hohen Frequenzen hin größer. Mit einer einfachen Funktion lässt sich aus einer gegebenen Mittenfrequenz annähernd die Bandbreite des Filters errechnen:

[Formel 4.1] Bandbreite - Funktion nach Moore

Die auditiven Filter verhalten sich nicht linear. Ihre Form verändert sich bei hohen Schallpegeln. Nicht-simultane Maskierungsexperimente zeigen, dass die Form der Filter darüber hinaus von zeitlichen Faktoren abhängt.

Man kann die Filtereigenschaften des peripheren auditiven Systems in einem Funktionsschema der Schallübertragung darstellen. Es besteht aus einem vorgeschalteten Filter, welches die Resonanzen des Gehörgangs nachbildet sowie einer anschließenden Reihe paralleler Filter, die die Eigenschaften der Filterung in der Cochlea nachbilden. Sie bilden die Eingänge von darauffolgenden parallelen Verarbeitungskanälen.

Modelle der Hörwahrnehmung und Anwendungen stützen sich stets auf dieses Schema.

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