Beobachtungen:
Signalverarbeitung: Rauschen, Mustererkennung
Stimme einer Krähe,
täuscht tiefe Frequenzen vor.
Obertöne haben die vielfache Frequenz ihres Grundtones. Sie
erscheinen auf einer linearen Frequenzskala als Folge mit gleichem
Abstand. Jedoch auf einer logarithmischen Skala rücken die
oberen Töne immer dichter zusammen. Unser Tonempfinden
bezüglich der Tonhöhe basiert aber genauso auf logarithmisch
eingeteilten Frequenzen, so daß wir Obertöne oberhalb der
20 fachen Grundfrequenz nur noch schlecht unterscheiden können.
Die
Töne müssen uns dort als breites Frequenzband erscheinen. Bei
der Frequenzanalyse beispielsweise der Klarinette oder der Posaune
(Abb. 16)
(
Frequenz-Analyse)
erscheinen diese Frequenzbereiche breit verschmiert.
Findet nun das menschliche Gehirn einen solchen breit verschmierten
Bereich, dann glaubt es, das obere Ende einer langen Obertonreihe
entdeckt zu haben. Und ergänzt die Reihe in Richtung tiefere
Frequenzen. Somit kann ein hoch liegendes breites Frequenzband den
Eindruck eines tieferen Tones hinterlassen.
Bei dem tiefsten Ton könnte es sich also um die Differenzfrequenz
aufeinanderfolgender
Obertöne handeln
Schwebung.
Bei der Posaune mit Grundton ca. 60 Hz wäre die kleinste Differenz
für alle
Obertöne konstant, nämlich diese 60 Hz.
(Abb. 12,
Frequenz-Ananlyse)
siehe auch
Tierstimmen
Jedoch der Prozeß der Wahrnehmung und Mustererkennung bei
"Kombinationstönen" (mehrere Töne gleichzeitig) ist weitaus
komplexer, als es zunächst
scheint.
Nimmt man beispielsweise drei aufeinanderfolgende Obertöne, dann
empfindet man über deren Differenz den "richtigen" Grundton.
Schiebt man nun die drei Töne gemeinsam auf der Frequenzskala
etwas nach oben, dann sollte bei gleichbleibender Differenz der
bisherige (Differenz-)Grundton herauskommen. Jedoch der empfundene
Grundton ist ebenfalls nach oben verschoben.
Zum komplexen Vorgang des Hörens und Tonempfindens gibt es mehrere
Theorien. (Telefontheorie:
Rutherford 1886; Ortstheorie: Helmholtz 1863;
Periodizitätstheorie, Schouten 1941 /Hall, S. 380 ff/ )
|
Abb. 01: Krähenschwarm (FB)
|
|
|
Abb. 01a: Stimme einer
Krähe
(sechs Rufe), Frequenzanalyse,
Linke Achse: Frequenz (logarithmisch), untere Achse: Zeit,
Die Schwärzung ist ein Maß für die Lautstärke. (FB)
|
Abb. 02: Ausschnitt, die
tiefste Fequenz der Krähe liegt bei ungefähr 600 Hz. Bei ca.
1600 Hz ist ein
sehr lauter breiter Bereich. (FB)
|
|
|
Abb. 03: Keyboard,
elektronische Orgel, Ton
mit 660 Hz (FB)
|
Abb. 04: Obertonreihe einer
Posaune, untere Frequenz: 120 Hz. Die oberen Obertöne sind in
dieser Darstellung breit verschmiert, weil sie sehr eng zusammenliegen.
Die unteren Tönen liegen weit auseinander. (FB)
Was klingt tiefer ??
Tondatei 120 Hz Posaune
Tondatei 660 Hz Orgel
Tondatei Krähe
|