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Modulationsschwellen von Schmalbandrauschen

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Amplitude modulation thresholds of narrow-band noise with different bandwidths are determined experimentally at a sound pressure level of 80 dB using the method of comparison. With increasing modulation frequency three characteristic regions can be distinguished: Firstly when the modulation frequency of the impressed amplitude modulation is smaller than half the bandwith of the noise and the modulation threshold increases according to the low pass characteristic of the car. Secondly as soon as the modulation frequency exceeds half the bandwidth of the noise signal, the modulation threshold decreases. Finally for high modulation frequencies the modulation threshold of narrow-band noise becomes similar to the modulation threshold of sinusoidal tones.

At low modulation frequencies the modulation thresholds of narrow-band noise signals are described very well by models known from the literature. For modulation frequencies exceeding half the bandwidth of the noise, hovewer, these models have to be extended. By assuming a “cross-talk” of the inherent fluctuation of the noise on the impressed modulation, which decays with 16 dB per decade of the modulation frequency, a good description is yielded of the experimental results.

Zusammenfassung

Nach der Abfragemethode werden mit vier Versuchspersonen beim Schallpegel 80 dB Amplitudenmodulationsschwellen von Schmalbandrauschen verschiedener Bandbreiten bestimmt. Mit zunehmender Modulationsfrequenz lassen sich drei charakteristische Bereiche unterscheiden: Solange die Modulationsfrequenz der aufgeprägten Amplitudenmodulation kleiner als die halbe Bandbreite des Rauschens ist, steigt die Modulationsschwelle entsprechend dem Tiefpaßverhalten des Gehörs an. Sobald die Modulationsfrequenz die halbe Bandbreite des Rauschens übersteigt, wird die Modulationsschwelle wieder kleiner. Bei sehr großen Modulationsfrequenzen nähert sich die Modulationsschwelle von Schmalbandrauschen derjenigen von Sinustönen an.

In der Literatur bekannte Modellvorstellungen beschreiben die Modulationsschwelle von Schmalbandrauschen für kleine Modulationsfrequenzen in guter Näherung. Für Modulationsfrequenzen, die größer als die halbe Bandbreite des Rauschens sind, müssen sie jedoch erweitert werden. Die Annahme eines ,,Übersprechens“ der Eigenfluktuation des Rauschens auf die aufgeprägte Modulation, das mit 16 dB pro Dekade der Modulationsfrequenz abnimmt, liefert eine recht brauchbare Beschreibung der experimentellen Ergebnisse.

Sommaire

La méthode interrogative a été employée avec quatre sujets pour déterminer au niveau SPL de 80 dB les seuils de perception de la modulation en amplitude de bruits à bandes étroites de différentes largeurs. En fonction d'une fréquence croissante de la modulation, on peut distinguer trois domaines caractéristiques d'évolution des seuils: a) tant que cette fréquence reste inférieure à la demi-largeur de bande du bruit, le seuil s'élève d'une manière qui correspond au comportement de filtre passe-bas du système auditif; b) dès que la fréquence de modulation dépasse la valeur de la demi-largeur de bande du bruit, le seuil se met à diminuer; c) enfin, aux très hautes fréquences de modulation, le seuil tend vers celui qui s'observe pour des sons sinusoïdaux.

On constate que les modèles qu'on peut trouver dans la littérature spécialisée décrivent d'une manière satisfaisante le comportement du seuil aux petites valeurs de la fréquence de modulation. Mais, lorsque la fréquence de la modulation dépasse la demi-largeur de bande du bruit, ces modèles deviennent insuffisants et il convient de les compléter. Cela peut se faire au moyen de l'hypothèse d'un effet de «diaphonie» entre la fluctuation propre du bruit et la modulation, en admettant que cet effet décroisse au taux de 16 dB par décade de la fréquence modulante.
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Document Type: Research Article

Publication date: August 1, 1982

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  • Acta Acustica united with Acustica, published together with the European Acoustics Association (EAA), is an international, peer-reviewed journal on acoustics. It publishes original articles on all subjects in the field of acoustics, such as general linear acoustics, nonlinear acoustics, macrosonics, flow acoustics, atmospheric sound, underwater sound, ultrasonics, physical acoustics, structural acoustics, noise control, active control, environmental noise, building acoustics, room acoustics, acoustic materials, acoustic signal processing, computational and numerical acoustics, hearing, audiology and psychoacoustics, speech, musical acoustics, electroacoustics, auditory quality of systems. It reports on original scientific research in acoustics and on engineering applications. The journal considers scientific papers, technical and applied papers, book reviews, short communications, doctoral thesis abstracts, etc. In irregular intervals also special issues and review articles are published.
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