Goldstein Kap. 11 Hören

Wahrnehmungspsychologie K17

Wahrnehmungspsychologie K17


Kartei Details

Karten 46
Sprache Deutsch
Kategorie Psychologie
Stufe Universität
Erstellt / Aktualisiert 07.06.2016 / 06.12.2022
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Funktionen des Hörens

- Erweiterung des Sehens

- Soziale Kommunikation (Wahrnehmung von Sprache)

- Wahrnehmung von Musik

Schallquellen

Schwingungen von Objekten, die in Luftdruckschwankungen umgesetzt werden.

Schallwellen

Luftdruckschwankungen (wechselndes Muster von hohem und niedrigem Druck in der Luft)

Fortpflanzungsgeschwindigkeit einer Schallwelle in der Luft

340 m/s

Fortpflanzungsgeschwindigkeit einer Schallwelle im Wasser

1500 m/s

Sinusschwingungen

- Einfache Schallwellen, bei denen die Druckschwankungen sinusförmig verlaufen (Sinusschwingungen)

- Treten bei reinen Tönen auf (auch Sinustöne genannt)

- Sehr selten (am ehesten das Pfeifen eines Menschen oder sehr hohe Flötentöne)

Merkmale von Sinusschwingungen

- Amplitude

- Frequenz

Frequenz

- Die Anzahl der Schwingungsperioden pro Sekunde (also die Anzahl der sich wiederholenden Druckschwankungen einer Schallwelle)

- 1 Hertz = 1 Periode pro Sekunde

Für den Menschen hörbarer Frequenzbereich

Zwischen 20 und 20'000 Hz 

(höhere Frequenz = höherer Ton)

Amplitude

- Grösse der Druckschwankung (also Unterschied zwischen Maxima und Minima der Schallwelle)

- Extrem grosse Spannbreite (1 bis 10 Mio), wird daher in logarithmische Dezibel-Skala umgerechnet

Phase

Zeitliche Verschiebung von zwei Sinusschwingungen 

Dezibel

Physikalische Einheit, die den Schalldruck im sogenannten Pegelmass ( = Schalldruckpegel) angibt.

Berechnung Dezibel

Lp = 20 log(p/p0)

Berechnung relative Amplitude

p / p0

Wobei

p = Druck der Schallwelle

p0 = Referenzdruckwert = Hörschwelle

Satz von Fourier

Jede periodische Funktion lässt sich in eine Summe von Sinus- und Cosinusanteilen unterschiedlicher Frequenz zerlegen (= Fourier-Analyse).

Grundschwingung

Sinusschwingung mit der kleinsten Frequenz.

(Auch als Grundfrequenz oder erste Harmonische bezeichnet)

Die Frequenzen der weiteren harmonischen Oberschwingungen entsprechen jeweils ganzzahligen Vielfachen der Grundschwingung. 

Frequenzspektrum

Darstellung der Amplituden der Sinuskomponenten verschiedener Frequenzen, die addiert einen komplexen Ton ergeben.

Geräusche haben ein kontinuierliches Fourierspektrum.

Klangfarbe

Unterschiedliche Wahrnehmungsqualität bei Tönen gleicher Lautheit, Tonhöhe und Tondauer (aufgrund von Unterschieden in harmonischen Strukturen und in Ein- und Ausschwingzeiten)

Auch Timbre genannt.

Hörschwelle

- kleinste eben noch merkliche Schallintensität

- verschiebt sich je nach Frequenz (sichtbar in u-förmiger Hörschwellenkurve)

Frequenzbereich der Sprache

400 - 3000 Hz (empfindlichster Bereich)

Hörfläche

Bereich zwischen Hörschwelle und Schmerzschwelle

Schmerzschwelle

ca. 120 dB (darüber wird Gehör geschädigt)

Wie laut man etwas hört, hängt ab von.. 

.. Schalldruckpegel (dB) und Frequenz

Sone

Masseinheit für wahrgenommene (!) Lautheit bzw. für Beziehung zwischen Lautstärke und Schalldruck (dB)

Gemäss Methode der direkten Grössenschätzung nach Stevens

1 Sone = wahrgenommene Lautheit eines 1000 Hz-Tones mit 40 dB

 

Phon

Masseinheit für die wahrgenommene (!) Lautstärke eines Schalls, der dem Schalldruckpegel eines 1000 Hz-Tones entspricht, der eine gleich laute Wahrnehmung erzielt wie der zu messende Schall.

Töne, die durch eine Oktave getrennt sind...

- weisen die gleiche Tonigkeit (= Tonchroma) auf

- werden als ähnliche Töne wahrgenommen

- eine Oktave Trennungg = Verdoppelung der Grundfrequenz

Virtuelle Tonhöhe

Wahrgenommene Tonhöhe bei Tönen mit einer fehlenden Harmonischen

Effekt des fehlenden Grundtons

Die Tatsache, dass sich die Wahrnehmung der Tonhöhe nicht ändert, wenn eine Harmonische fehlt (= Wahrnehmungskonstanz bei der Tonhöhe)

Äusseres Ohr besteht aus..

- Ohrmuschel (Pinnae)

- äusserer Gehörgang

Funktionen des äusseren Gehörgangs

- Schutz des empfindlichen Trommelfells

- (Relatives) Konstanthalten der Temperatur des Trommelfells und Mittelohrs

- Verstärkung bestimmter Frequenzen aufgrund von Resonanzen

Resonanz

Tritt auf, wenn Schallwellen vom Ende des Gehörgangs reflektiert werden und sich mit hereinkommenden Schallwellen überlagern, sodass einige Frequenzen sich durch Interferenz verstärken.

Mittelohr

- Hohlraum zwischen Trommelfell und ovalem Fenster

- enthält die Gehörknöchelchen Hammer, Amboss und Steigbügel

Funktion des Mittelohrs

Verstärkung der Schwingungen um den Faktor 22 durch Verringerung der Fläche vom Trommelfell zum ovalen Fenster und Hebelwirkung.

Innenohr

- Cochlea bzw. Schnecke

- mit Flüssigkeit gefüllt

- besteht aus: Scala vestibuli, Scala media (= Cochleare Trennwand) und Scala tympani

Cortisches Organ

- befindet sich in cochlearer Trennwand

- besteht aus Basilarmembran, Tektorialmembran, 3'500 inneren Haarzellen (mit divergenten Verbindungen zu Hörnervenfasern) und 12'000 äusseren Haarzellen (mit konvergenten Verbindungen)

Ablauf der Übertragung der Schallwellen zu den Rezeptoren und der Umwandlung in neuronale Signale

Äusserer Gehörgang

--> Trommelfell

--> Hammer

-->  Amboss

-->  Steigbügel

-->  ovales Fenster

-->  Bewegung der cochlearen Trennwand

--> Auslenkung der Stereozilien der Haarzellen

-->  Ausschüttung eines Neurotransmitters

-->  Entladungen in den Hörnerv-Fasern

Zwei Mechanismen zur Codierung der Frequenz eines Schallsignals (Tonhöhe)

- Ortscodierung (v.a. für Frequenzen ab 5'000 Hz)

- Zeitcodierung (bis 5'000 Hz)

Ortscodierung

- Gem. Ortstheorie von Békésy: 

- Basilarmembran hebt und senkt sich mit der Tonfrequenz (verstärkt durch die äusseren Haarzellen = cochlearer Verstärker)

- Schwingung zeigt Form einer Wanderwelle

- jeder Ort auf der Basilarmembran ist darauf abgestimmt, am stärksten auf eine bestimmte Frequenz abzusprechen

- Frequenz eines Tones wird durch den Ort entlang des Cortischen Organs wiedergegeben, an dem die neuronale Antwort am stärksten ist

- Die Orte mit maximaler Schwingung verschieben sich mit zunehmender Frequenz vom Apex (tiefe Frequenz) Richtung Basis (hohe Frequenz)

Praktische Anwendung der der Ortstheorie

Cochleaimplantate (bei Schädigung der Haarzellen)

Belege für die Ortstheorie

- Tonotope Karte (neuronale Antworten entlang der Cochlea auf verschiedene Frequenzen)

- neuronale Frequenz-Tuningkurven für Nervenfasern des Hörnervs