Alternative Frequenzskala
Weil nun für den Erfolg eines Produkts – ob Motorrad, Waschmaschine oder Musikinstrument – beim Kunden rein subjektive Maßstäbe entscheiden, setzt die streng objektive FFT für die Analyse nicht das richtige Maß. Sinnvollerweise muss die technische Analyse derjenigen möglichst nahe kommen, die das menschliche Ohr (einschließlich des damit verbundenen bewertenden Gehirns) durchführt. Dazu muss zunächst einmal die grundsätzliche Art der hier ablaufenden Informationsverarbeitung verstanden sein.
Die gehörgerechte Analyse muss also ein Auflösungsvermögen haben, das mit der Frequenz in gleicher Weise variiert wie das menschliche Ohr. Um das zu erreichen, hat man – schon vor Jahrzehnten – die normale Frequenzskala (in Hertz) durch die so genannte "Tonheits"-Skala ersetzt, mit der Maßeinheit "Bark" (benannt nach dem Forscher Heinrich Barkhausen, s. Kasten). Hier sind die Frequenzen so skaliert, wie es der Auflösung des menschlichen Gehörs entspricht.
|
Die Bark-Frequenzskala |
||||||||
|
Die Auflösungsfähigkeit des menschlichen Ohres ist bei verschiedenen Frequenzen unterschiedlich: bei tiefen hoch, bei hohen gering. Die Angabe von Frequenzen in Hertz ist für den subjektiven Klangeindruck deshalb weniger günstig. Deshalb wurde die nichtlineare Bark-Frequenzskala eingeführt, die im unteren Bereich linear beginnt und im oberen annähernd logarithmisch wird. Sie verwendet die Berechnungsformel: |
||||||||
|
z/Bark = 13 arctan (0,76 f/kHz) + 3,5 arctan (f/7,5 kHz)2 |
||||||||
|
z/Bark |
f/Hz |
|
z/Bark |
f/Hz |
|
z/Bark |
f/Hz |
|
|
1 |
100 |
9 |
1080 |
17 |
3700 |
|||
|
2 |
200 |
10 |
1270 |
18 |
4400 |
|||
|
3 |
300 |
11 |
1480 |
19 |
5300 |
|||
|
4 |
400 |
12 |
1720 |
20 |
6400 |
|||
|
5 |
510 |
13 |
2000 |
21 |
7700 |
|||
|
6 |
630 |
14 |
2320 |
22 |
9500 |
|||
|
7 |
770 |
15 |
2700 |
23 |
12000 |
|||
|
8 |
920 |
16 |
3150 |
24 |
15500 |
|||
Bei der weiteren Analyse kommt es dann darauf an, das physikalische Schallsignal auf diejenigen Komponenten zu reduzieren, die für die Hörempfindung tatsächlich relevant sind. Dazu sind die für das Gehör informationstragenden Schallsignalparameter zu extrahieren, wobei die Verdeckungseffekte des Gehörs berücksichtigt werden müssen. Denn so fein wie es ist, weist es doch eine ganze Reihe von "Fehlern" auf; so machen starke Tonsignale auf der einen Frequenz schwache Tonsignale auf anderen Frequenzen unhörbar.