Roughness of Frequency-Modulated Tones

The perceived roughness of sinusoidally frequency-modulated tones, with centre frequency 1600 Hz, was investigated using the method of magnitude estimation. Results from eight subjects showed that roughness displays a band-pass characteristic when measured as a function of the modulation frequency, the maximum roughness occurring between 40 and 80 Hz. Roughness increases monotonically with increasing frequency deviation and, to a lesser extent, with increasing sound pressure level. The results indicate that the roughness of frequency modulated tones behaves similarly to that of amplitude modulated tones. Such a similarity suggests that the magnitude of the roughness sensation can be derived from temporal fluctuations in excitation, irrespective of the type of fluctuating sound used.

Zusammenfassung

Die Rauhigkeit von sinusförmig frequenzmodulierten Tönen mit einer Mittenfrequenz von 1600 Hz wurde mit der Methode der Vergleichsschätzung gemessen. Die Ergebnisse zeigen, daß die Rauhigkeit einer Bandpaßcharakteristik in Abhängigkeit von der Modulationsfrequenz folgt. Das Maximum der Rauhigkeit liegt zwischen 40 und 80 Hz der Modulationsfrequenz. Die Rauhigkeit steigt monoton mit wachsendem Frequenzhub deutlich und wachsendem Pegel etwas an. Aus den Ergebnissen wird deutlich, daß sich die Rauhigkeit frequenzmodulierter Töne ähnlich wie die Rauhigkeit amplitudenmodulierter Töne verhält. Dies wird als Hinweis dafür gewertet, daß die Empfindungsgröße Rauhigkeit unabhängig von der Art der zeitlichen Fluktuation der Schalle auf ein und dieselbe Zwischengröße, die Erregungspegelschwankungen, zurückgeführt werden kann.

Sommaire

On a étudié la perception de la discordance des sons modulés sinusoïdalement en fréquence, avec une fréquence centrale fixe de 1600 Hz, au moyen de la méthode des estimations subjectives des grandeurs. Les résultats obtenus avec huit sujets ont montré que la discordance présente un caractère «passe-bande» lorsqu'on la mesure en fonction de la fréquence de la modulation, la discordance maximale apparaissant entre 40 et 80 Hz. La discordance croît d'une manière monotone avec la déviation en fréquence, et, à un moindre degré, avec le niveau de la pression sonore. On a observé aussi que la discordance des sons modulés en fréquence se comporte d'une manière assez similaire à celle des sons modulés en amplitude. Une telle similarité suggère que la grandeur de la sensation de discordance peut se déduire des fluctuations temporelles de l'excitation sonore, indépendamment du type de technique utilisé pour faire fluctuer le son de test.