Messung der Separiertheit akustischer Ströme - CES

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Julian Kurz — Separiertheit von Strömen 6 Wahrscheinlichkeit einer Separierung auswirken. Dabei wurde nur der Extremfall betrachtet, dass die Töne durch verschiedene Ohren wahrgenommen werden. Bei beliebiger räumlicher Verteilung hingegen würden die wahrgenommenen Töne – je nach Richtung – auf beiden Ohren unterschiedlich laut und/oder unterschiedlich verzögert und/oder frequenzgefiltert ankommen. [Wik] Broadbent kam zu der Theorie, dass die beiden Ohren daher als einzelne “Informationskanäle” zu betrachten sind, die unabhängig voneinander den Schall verarbeiten und ihn der bewussten Wahrnehmung weiterleiten (S. 79). Die Tonleiterillusion von Diana Deutsch (S. 76) zeigte hingegen, dass der räumliche Ursprung nicht hinreichend für die Separierung ist, sondern dass andere Merkmale – in diesem Fall die Frequenz – stärker sein können und somit zu einer anderen Separierung führen. Die Experimente von Cherry und Taylor (S. 79) und von Schubert und Taylor (S. 80) widerlegten die Theorie der “Informationskanäle” vollkommen. Bei beiden Versuchen wurde dem Hörer Sprache vorgespielt, die zwischen beiden Ohren wechselte. Diese teilte sich ab einer bestimmten Rate in zwei Kanäle, so dass es schwer wurde, die Worte zu verstehen. Wurde allerdings statt Stille auf dem jeweils anderen Ohr ein Rauschen abgespielt, dessen Intensität gleich der Sprache war, wurde die Sprache wesentlich besser verständlich – die Sprachsignale von beiden Ohren wurden also dem selben Strom zugeordnet. Dies lässt sich nicht mit der Theorie der Trennung nach physischen Kanälen vereinen. 2.2 Simultane Separierung Im Gegensatz zur sequentiellen Separierung, bei der aufeinander folgende Töne oder Klänge einzelnen Strömen zugeordnet werden, bezeichnet die simultane Separierung die Aufteilung gleichzeitig wahrgenommener Schallereignisse in verschiedene akustische Ströme. Dazu muss das Ohr zunächst in der Lage sein, die Schallwellen verschiedener Quellen, die aufsummiert am Trommelfell auftreffen, wieder aufzuteilen. Dazu dient unter anderem die in Abschnitt 1 beschriebene Frequenzanalyse. Die weitere Verarbeitung geht aber natürlich weit über die einfache Frequenzanalyse hinaus, wie die folgenden Unterabschnitte zeigen. 2.2.1 Überlappende Einzeltöne Ein erster einfacher Versuch von Bregman und Rudnicky (S. 213) war dem von Miller und Heise (Abschnitt 2.1.1) sehr ähnlich. Allerdings lagen die Töne nun nicht mehr zeitlich disjunkt, sondern überlappten sich in einem variierbaren Zeitrahmen. Während bei Überlappungen von 25 und 50 Prozent der 250ms langen Töne noch ähnlich wie bei Miller und Heise zwei Ströme mit reinen Sinustönen festgestellt wurden, vereinten sie sich ab 88 Prozent Überlappung zu einem Strom mit komplexen Klängen. Analog zu Miller und Heise war die Separierung größer, wenn die Frequenzdifferenz der beiden Töne größer wurde. In einem leicht modifizierten Versuch (S. 214) wurden die Raten der beiden Töne unterschiedlich gewählt: Während ein Ton 4-mal pro Sekunde gespielt wurde, wurde der andere 5-mal gespielt. In diesem Fall wurden ebenfalls zwei Ströme zu hören, aber mit einer Besonderheit: Fielen die Anfänge der beiden Töne auf den gleichen Zeitpunkt, was einmal
Julian Kurz — Separiertheit von Strömen 7 Frequenz f A Zeit t Abbildung 4: Tonfolge beim Versuch von Bregman und Pinker mit Fängerton (A) und zu fangendem Ton (B) pro Sekunde der Fall ist, so wurde im tiefen Strom ein komplexer und lauterer Ton gehört. Der Ton im hohen Strom fehlte oder war schwächer zu hören. Wurde noch ein dritter Ton hinzugenommen, bildeten sich bei asynchroner Rate nun drei Ströme, wobei die Separierung allerdings etwas schwächer wahrgenommen wurde. Im Gegensatz zum Experiment mit zwei Tönen zeigte sich aber ein wesentlicher Unterschied, wenn alle drei Tonanfänge auf den gleichen Zeitpunkt fielen. Anstatt den Ton eines der drei Ströme komplexer erscheinen zu lassen, wurde der zusammengesetzte Ton als vollkommen unabhängiger Klang wahrgenommen, der keinem der drei Ströme zugeordnet werden konnte. 2.2.2 Komplexe Töne Ein wesentliches Experiment für die Untersuchung von komplexen Tönen ist das von Bregman und Pinker (S. 216), das in verschiedenen Varianten für zahlreiche Beobachtungen verwendet wurden. Dabei wurde mit Hilfe von so genannten Fängertönen festgestellt, dass die akustische Wahrnehmung dazu neigt, einen vorher bereits gehörten Ton (Fängerton) aus einem darauf folgenden Tongemisch herauszufiltern. Dieser Ton wird dann im Gemisch als einzelner Ton wahrgenommen, während er ohne den Fängerton als Teil eines komplexen Tons wahrgenommen worden wäre. Die genaue Anordnung der Töne in der Sequenz ist in Abbildung 4 zu sehen. Diesen Effekt bezeichnet Bregman als die Alt-Plus-Neu-Heuristik (S. 222). Sie besagt: “Wenn ein Teil einer momentanen Gruppe von akustischen Komponenten plausibel als Fortführung eines zuvor gehörten Tons interpretiert werden kann, dann soll dies getan werden und nur der verbleibende Teil der Komponenten weiter analysiert werden.” Neben dem Heraushören eines Teiltones, das auch von Helmholtz (S. 223) und van Noorden (S. 224) beobachtet wurde, hat die Alt-Plus-Neu-Heuristik noch eine weitere wichtige Implikation: Vom Spektrum des “neuen” zusammengesetzten Ton wird nur soviel subtra- B C
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