Hörbares sichtbar machen

Schallanalyse-Software modelliert das menschliche Gehör

Wie gut sich ein industriell hergestelltes Produkt verkauft, hängt nicht zuletzt davon ab, was es für Geräusche von sich gibt. Wenn der erste Eindruck positiv sein soll, dann muss auf jeden Fall der Sound stimmen. Das zu erreichen, ist für den Entwickler nicht immer ganz einfach. Nützliche Hilfe leistet jetzt ein neuartiges PC-Programm zur Schallanalyse, das die subjektiven Eigenschaften des menschlichen Gehörs miteinberechnet.

von Helmuth Lemme
für die Zeitschrift

Nr. 22 / 2000, S. 150

Der Ton macht die Musik. Viele Käufer sind da äußerst wählerisch. So begeistert ein Motorrad nur, wenn es richtig losbullert und den Eindruck erweckt, dass es vor Kraft strotzt. Computer und ihr Zubehör sollen dagegen nach Möglichkeit überhaupt keinen Ton von sich geben; das durchdringende Gezirpe der ersten Nadeldrucker dürfte vielen noch unangenehm in Erinnerung sein. Wieder anders ein Staubsauger: Er soll nicht lautlos sein, sondern der Hausfrau durchaus das Gefühl vermitteln, dass er viel leistet, aber er muss sich dabei doch noch freundlich und dezent anhören. Bei Autos sind verschiedene Tonarten an den Mann zu bringen, von vornehm leise bis zu sportlich röhrend, jeweils auf die Wünsche verschiedener Käuferkreise abgestimmt. So vermittelt jedes Produkt auf akustischem Wege einen Eindruck von sich selbst, und der Interessent wird daraus Rückschlüsse auf die Qualität ziehen. Was hässlich klingt, verkauft sich schlecht; in dieser Beziehung sind die Hersteller mittlerweile hellhörig geworden.

In alten Zeiten hat man an mechanischen Teilen – etwa Motor und Auspuff – empirisch so lange herumgedoktert, bis das Ergebnis befriedigt hat. Das nahm meist viel Zeit in Anspruch und war in seinen Möglichkeiten dennoch eng begrenzt. Unter dem heutigen Konkurrenzdruck zwischen verschiedenen Konzernen und dem Zeitdruck bei der Entwicklung muss die Suche nach einem spezifischen Klang schnell und effizient gehen. "Sound-Designer" trimmen ihn hin, bis er stimmt – heute überwiegend mit Computerhilfe.

Unentbehrliches Werkzeug dafür ist die Schallanalyse. Ihre klassische Form berechnet das Frequenzspektrum mittels Fourier-Transformation. Was theoretisch-mathematisch noch rein analog ist, kann auf einem Rechner nur digital ablaufen: Zum einen wird das zu untersuchende Signal zeitdiskret abgetastet, zum anderen kann die Anzahl der Frequenzlinien im untersuchten Bereich nur endlich groß sein. Daher auch die Bezeichnung Diskrete Fourier-Transformation (DFT). Sie war in der Praxis zunächst mit enorm hohem Rechenaufwand verbunden; einen wesentlichen Fortschritt brachte dann aber die Erfindung der so genannten Schnellen Fourier-Transformation (FFT), bei der sich durch einen mathematischen Trick die Rechnungen erheblich vereinfachen.

Gab es für FFT zunächst nur Stand-alone-Messgeräte (etwa von Brüel & Kjaer, Ono Sokki u. a.) für fünf- bis sechsstellige Preise, so machen diesen mittlerweile die sehr viel leistungsfähiger gewordenen PCs ernsthafte Konkurrenz. Und seitdem es hochwertige Soundkarten gibt, sind die anfänglich für die A/D- und D/A-Wandlung verwendeten Messtechnik-Steckkarten auch nicht mehr nötig. Damit ist die FFT bedeutend kostengünstiger geworden als noch vor wenigen Jahren und weiten Kreisen zugänglich. Es gibt bereits eine ganze Reihe derartiger Programme, zum Teil sehr billig oder sogar kostenlos aus dem Internet herunterladbar.