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| Title: | Psychophysikalische Untersuchung von spektralen und zeitlichen Mechanismen des auditorischen Systems anhand harmonischer und unharmonischer Amplitudenmodulationen: relatives und absolutes Gehör | |
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A.4.1 Die Wiederholtonhöhe
Es gibt noch ein Phänomen, daß besonders gut mit einer Feinstrukturtheorie erklärt werden kann: die Wiederholtonhöhe.
Bei (monauraler) Darbietung eines Schallsignals und seiner (verzögerten) Wiederholung wird ein Ton wahrgenommen, dessen Höhe dem Kehrwert der Verzögerungszeit entspricht. Dieses Phänomen kannte schon Huygens (1693), der vor einem Brunnen stehend sowohl den direkten Schall als auch den indirekten verzögerten Schall hörte, der von einer Wand zurückgeworfen wurde. Solche Bedingungen können unter bestimten Bedingungen den Eindruck einer Tonhöhe erzeugen:
- Der direkte und der indirekte Schall dürfen nicht mehr als 50ms auseinanderliegen.
- Die Korrelation zwischen den beiden Schallwellen muß hoch sein.
- Monaurale Tonhöheneindrucke sind stärker als binaurale, obwohl binaurale durchaus zu hören sind.
Ein Hinweis auf die Funktiontsweise der Wiederholtonhöhe könnte sein, daß kein solcher Tonhöheneindruck entsteht, wenn man das eine Signal tiefpass- und das andere hochpassfiltert. Offensichtlich hängt die Wahrnehmung einer Tonhöhe davon ab, ob die Wahrnehmung auf demselben Abschnitt der Basilarmembran und im selben Teil des peripheren Nervensystems erfolgt. Die Erkennung der Tonhöhe kann nicht durch die Verarbeitung der Einhüllenden des Signals erfolgen, weil Rauschen keine erkennbare Einhüllende hat, die sich wiederholt.
Durch Verschiebung der Phase des gesamten verschobenen Rauschens erreicht man einen deutlichen Sprung in der Tonhöhe, obwohl sich der Wiederholabstand dabei nicht verändert. Dies zeigt, daß auch eine rein zeitliche Messung des Wiederholabstands nicht in der Lage ist, den Effekt zu erklären.
Bilsen und Ritsma schlugen 1970 einen kombinierten zeitlichen und spektralen Mechanismus vor, der ermöglichen sollte, das Phänomen zu erklären [22]. Ihr Modell vereint beide Aspekte: Ein breitbandiger Klang wird auf der Basilarmembran spektral zerlegt, aber durch die begrenzte Auflösungsfähigkeit wird auf der Membran eine zeitlich versetzte Wellenform erzeugt, die durch das Zusammenwirken verschiedener Frequenzgruppen zustandekommt.
Eine dieser Regionen, aus denen das Breitbandspektrum besteht, ist für die Wahrnehmung der Tonhöhe von entscheidender Bedeutung, nämlich die Region mit der vierfachen Frequenz der wahrgenommen Tonhöhe. Diese Tonhöhe entspricht dem zeitlichen Abstand zweier (hypothetischer) Maxima in der Feinstruktur der Wellenform. Diese Ergebnisse passen zu den Ergebnissen von Ritsma, der die dritte, vierte und fünfte Harmonische als die für die Tonhöhenwahrnehmung wichtigsten benannte. [53] Diese Region ist allgemein bekannt als die dominante Region zur Tonhöhenwahrnehmung. In der Tat sind die Frequenzen in dieser Region die wichtigsten zur Erkennung einer Tonhöhe [55].
Aber auch diese Theorie gibt keine schlüssige Erklärung für viele andere Eigenschaften des Hörsystems und blieb deshalb eine Randerscheinung.
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