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Ein Funktionsschema eben wahrnehmbarer Frequenz- und Amplitudenänderungen

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In the recognition of sound variations or the evaluation of sound differences, different hearing mechanisms are utilised. For a particular sound, changes which can be achieved by the help of modulation or pulsing give clearly different thresholds of perception. A functional scheme is developed by comparing measurements of the variation and difference thresholds occurring with a change in the frequency or the amplitude of the sounds, and from corresponding data in the literature. The input to the functional scheme is the excitation level-tonality pattern of the incident sound. The functional scheme has three parts. A modified threshold functional scheme after Zwicker and Maiwald permits a description of variation thresholds, while frequency or amplitude difference thresholds are modelled by comparison of sensitivity sizes sound level and volume. The two latter parts of the scheme make use of a storage mechanism for sensitivity sizes, in order to make it possible to compare sounds which are separated in time. Controlled experiments and comparison with data in the literature show that the functional scheme provides a quantitatively correct description of threshold dependencies, not only of level and period variations but also of differences in the frequency and amplitude of narrow and broad band sound.

Zusammenfassung

Bei der Erkennung von Schall-Variationen bzw. der Beurteilung von Schall-Unterschieden werden verschiedene Fähigkeiten des Gehörs angesprochen. Für die genannten Schall-Änderungen, die mit Hilfe modulierter bzw. gepulster Schalle realisiert werden können, werden deutlich verschiedene Wahrnehmbarkeitsschwellen festgestellt. Aus vergleichenden Messungen von Variationsund Unterschiedsschwellen bei Änderung der Frequenz oder Amplitude von Schallen und entsprechenden Literaturdaten wird ein Funktionsschema entwickelt. Die Eingangsgröße des Funktionsschemas ist das Erregungspegel- Tonheits-Muster des einfallenden Schalles. Das Funktionsschema ist dreiteilig; ein modifiziertes Schwellen-Funktionsschema nach Zwicker und Maiwald dient zur Beschreibung von Variationsschwellen, während Frequenz- bzw. Amplituden-Unterschiedsschwellen durch Vergleichsmechanismen der Empfindungsgrößen Tonhöhe bzw. Lautheit modelliert werden. Die beiden letztgenannten Teile des Funktionsschemas bedienen sich eines Speichers für Empfindungsgrößen, um den Vergleich zeitlich getrennter Schalle zu ermöglichen. Kontrollexperimente und der Vergleich mit Literaturdaten zeigen, daß das Funktionsschema die Schwellenverläufe sowohl von einmaligen und periodischen Variationen als auch von Unterschieden der Frequenz und Amplitude schmal- und breitbandiger Schalle quantitativ richtig beschreibt.

Sommaire

La reconnaissance des variations des stimuli sonores ainsi que l'estimation de leurs différences sont des processus qui mettent à contribution diverses aptitutes du système auditif. Pour les différents changements dans les stimuli qui peuvent se réaliser au moyen de la modulation de sons continus ou bien la juxtaposition ou la superposition de sons pulsés, on a réussi à mettre en évidence des seuils de perception nettement différents. L'étude comparative des seuils de variation et des seuils de différence relatifs à des changements en fréquence ou en amplitude a permis d'établir un schéma de fonctionnement pour ce type de perception. La grandeur d'entrée du schéma est l'échantillon de tonie au niveau d'excitation correspondant au stimulus incident. Ensuite le schéma subdivise en trois parties. La première se compose d'un modèle de Zwicker-Maiwald amélioré pour traiter la prédiction des seuils de variations tandis que les seuils de différences, en fréquence comme en amplitude, sont traités par des mécanismes qui permettent des opérations de comparaison entre sonies et entre tonies. Afin de permettre des comparaisons entre stimuli décalés dans le temps, le modèle relatif aux seuils de différences comporte un élément de stockage pour les informations de sonie et de tonie. Des expériences de contrôle et l'examen comparatif avec certaines données publiées montrent que le modèle proposé fournit une description quantitativement correcte des seuils pour des variations isolées ou répétitives aussi bien que pour des différences en fréquence ou en amplitude de stimuli sonores à bande étroite et aussi à bande large.
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Document Type: Research Article

Publication date: June 1, 1989

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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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