Klassische Psychoakustik

Psychoakustik

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Computational Hearing und Psychoakustik erforscht mehrere Bereiche, welche sich auf das menschliche Gehör stützen:

  • Psychoakustik: befasst sich mit Wahrnehmung von Schall im Allgemein. Hauptthemen beinhalten Tonlagen, Klangfarbe, Lautheit und temporäre Aspekte von Schall.
  • Sprachverarbeitung: dieser Bereich beschäftigt sich mit akustischen Aspekten der Phonetik und Linguistik.
  • Vergleichende und Systematische Musikologie: Anwendung von psychoakustischen Modellen für die Analyse von Musik und deren menschliche Perzeption.

Lautheit, Tonhöhe, Schallquellen-Lokalisation

Die Beschreibung der Wahrnehmung einfacher akustischer Signale, wie etwa die Lautheit von Rauschen in Sone oder die Verhältnistonhöhe von Sinustönen in Mel, gelingt hinreichend genau mittels psychophysischer Funktionen. Komplexere Phänomene wie die Wahrnehmung zeitvarianter Tonhöhen- und Klangfarbengestalten in der Musik, das (akustische) Figur-Hintergrund - Problem, Fragen der Lokalisation von Schallquellen (Cocktailparty-Effekt), die Raumakustik, die Qualität von Instrumentenklängen, die Lästigkeit von Lärm usw. werden mit Hilfe dynamischer psychoakustischer Modelle untersucht, die Funktionen der Peripherie und der zentralen Instanzen des Gehörs simulieren.

Maskierung (Verdeckung) und Kritische Bandbreite (Frequenzgruppe)

Zwei empirisch bestens abgesicherte psychoakustische Funktionen, die Maskierung von spektralen Komponenten (Verdeckung) und die Kritische Bandbreite (Critical Band: CB) greifen in nahezu alle Bereiche der auditiven Wahrnehmung ein.

Klangfarbe

Ein weiterer Schwerpunkt in der Psychoakustik ist die Wahrnehmung der Klangfarbe insbesondere von inharmonischen komplexen Tönen (z.B. Glocken) in Wechselwirkung mit der Tonhöhe. Als gängige Methode wird das Modell der virtuellen Tonhöhe und Spektraltonhöhe (Terhardt et al., 1982) verfolgt, welches neben dem Phänomen des fehlenden Grundtones auch die Mehrdeutigkeit beliebiger komplexer Töne einschließlich Geräuschkomponenten beschreibt.

Zur Klangfarbe selbst finden sich beginnend mit Helmholtz (1863) zahlreiche Definitionen, die einerseits verbale Klassifikationen beinhalten, deren semantische Übereinstimmung nur teilweise erreicht werden kann, andererseits moderne Ansätze, die auf Ähnlichkeitsskalierung des spektralen Inhalts der Signale beruhen. Von Low - Level Deskriptoren ausgehend werden Klangparameter zu „Features“ verdichtet, die eine Darstellung der Klangfarbenunterschiede in einem multidimensionalen Raum ermöglichen.

Computational Hearing and Psychoacoustics investigates several areas which rely on human hearing:

  • Psychoacoustics (proper): is concerned with the perception of sound in general. Main topics include pitch timbre, loudness and temporal aspects of sounds.
  • Noise Abatement: investigates the acoustic and psychoacoustic description of unwanted sounds and supports the specification of methods for reducing noise, from whatever source (Sound Quality Design).
  • Speech and Language Processing: this area is involved with acoustic aspects of phonetics and linguistics.
  • Comparative and Systematic Musicology: application of psychoacoustic models in the acoustic analysis of music and the human perception thereof.

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Publications: W. Deutsch

Current projects

Computational Hearing and Psychoacoustics investigates several areas which rely on human hearing:
  • Psychoacoustics: is concerned with the perception of sound in general. Main topics include computational models of pitch, timbre, loudness and temporal aspects of sounds.
  • Speech and Language Processing: this area is involved with acoustic aspects of phonetics and linguistics as well as with auditory aspects of speech intellegibility.
  • Comparative and Systematic Musicology: application of psychoacoustic models in the acoustic analysis of music and the human perception thereof.
  • Studies in sound quality design provide hints for the optimization of the auditory environment.
  • Computational Auditory Scene Analysis (CASA) is an integrative approach to combine different fields of psychoacoustics. The results enter the research in sound localisation, speech and music perception, noise abatement etc.Vergangene Termine