Automatische Erkennung von Cover-Versionen und Plagiaten in ...

Feature Extraktion 35
3.2.8.3 Simultane Maskierung
Unter Maskierung versteht man den Effekt, dass ein Ton nicht hörbar ist, weil er von
einem anderen übertönt wird. Simultane Maskierung tritt auf, wenn diese beiden Töne
gleichzeitig erklingen. Aus biologischer Sicht lässt sich das so erklären, dass die Ba-
silarmembran in der Cochlea durch einen lauten Ton so stark erregt wird, dass die
Schwingung, die durch einen leiseren Ton mit ähnlicher Frequenz auf der Membran
erzeugt wird nicht, als eigener Stimulus erkannt wird.
Eine weitere Besonderheit ist, dass es einen Unterschied macht, ob es sich bei den je-
weiligen Schwingungen um einzelne Töne oder um Rauschen innerhalb eines relativ
schmalen Bands (1 Bark) handelt. Der Begriff Asymmetrie von Maskierung beschreibt,
dass ein Ton, der Rauschen maskiert, wesentlich stärker sein muss (Signal-Masked-Ratio
SMR = 24dB) als Rauschen, das einen Ton maskiert (SMR = 4dB). Mathematisch be-
schrieben wird diese Asymmetrie durch die beiden Formeln für die Schwellwerte. Diese
drücken aus, ab welcher Intensität T HT ein Ton trotz Rausches mit einer Intensität
von EN innerhalb des selben kritischen Bands noch zu hören ist bzw. umgekehrt:
bzw.
T HN = ET − 14.5 − B (3.21)
T HT = EN − K (3.22)
B steht dabei für die Nummer des kritischen Bands und K ist ein individueller Para-
meter, der in der Regel zwischen 3 und 5 dB liegt. Abbildung 3.7 verdeutlicht nochmals
das Phänomen der Asymmetrie der Maskierung.
Weiters zu berücksichtigen ist die Ausbreitung des Einflusses eines maskierenden Tons
außerhalb des eigenen kritischen Bands. Der Maskierungseffekt auf niedrigere Frequen-
zen ist dabei wesentlich geringer als jener auf höhere. Näherungsweise ist der Maskie-
rungsschwellwert um 25dB pro Bark in absteigende und um 10dB pro Bark in aufstei-
gende Richtung verringert. Ausgedrückt wird dies durch die analytische Funktion
SF (x) = 15.81 + 7.5(x + 0.474) − 17.5 1 + (x + 0.474) 2 [dB] (3.23)