Description

Akustische Kommunikation wendet sich an alle wissenschaftlichen Fachrichtungen, die bestrebt sind, ein anwendbares Verstndnis der zahlreichen interdisziplinren Sachverhalte, Zusammenhnge und Voraussetzungen der Kommunikation mit Sprache und Musik zu erlangen. Daher werden signal- und systemtheoretische, physikalische, elektroakustische, phonetische, musikakustische, psychoakustische und hrtheoretische Grundlagen gleichgewichtet dargestellt. Ein Anhang mit Symbolen, Gren und Konstanten, ein umfangreiches Literaturverzeichnis mit 1123 Zitaten sowie eine CD mit 31 Hrbeispielen machen dieses Fachbuch zu einem unentbehrlichen Standardwerk. 1. Einfhrung.- 1.1 Die drei Welten.- 1.2 Aspekte der Physik.- 1.2.1 Schallquellen.- 1.2.2 Schallbertragung.- 1.2.3 Schallempfang.- 1.3 Aspekte der Wahrnehmung.- 1.3.1 Wahrnehmungen als sensorische Systemgren.- 1.3.2 Hrversuche.- 1.3.3 Die beiden Klassen von Sinnesempfindungen.- 1.3.4 Eigenschaften prothetischer Empfindungsgren.- 1.4 Aspekte der Information.- 1.4.1 Hauptmerkmale sensorischer Information.- 1.4.2 Information an der Peripherie sensorischer Systeme.- 1.4.3 Primrkonturen als binre Informationseinheiten.- 1.4.4 Virtuelle Konturen.- 1.4.5 Autonomie sensorischer Informationsverarbeitung.- 1.4. 6 Das hierarchische Prinzip.- 1.4.7 Schema der sensorischen Informationsverarbeitung.- 2. Komponenten der Audiokommunikation.- 2.1 Schallquellen.- 2.1.1 Das Sprechorgan.- 2.1.2 Musikalische Blechblasinstrumente.- 2.1.3 Musikalische Rohrblattinstrumente.- 2.1.4 Pfeifen und Flten.- 2.1.5 Musikalische Saiteninstrumente.- 2.2 Elektroakustische Komponenten.- 2.2.1 Mikrofone.- 2.2.2 Lautsprecher und Kopfhrer.- 2.2.3 Elektroakustische Schallspeicher.- 2.3 Das Gehr.- 2.3.1 bersicht.- 2.3.2 Die ueren Teile des Hrorgans.- 2.3.3 Das Mittelohr.- 2.3.4 Das Innenohr und die Cochlea.- 3 Signal- und systemtheoretische Grundlagen.- 3.1 Signale und Systeme.- 3.1.1 Energietorsysteme.- 3.1.2 Potentialgren und Flugren.- 3.1.3 Effektivwert und Pegeldarstellung.- 3.1.4 Nichtlinearitt, Klirrfaktor und Klirrdmpfung.- 3.2 Operatorenrechnung und kausale Fourier-Transformation.- 3.2.1 Operatorenrechnung.- 3.2.2 Fourier-Transformation.- 3.2.3 Zur Existenz der Fourier-Transformierten.- 3.2.4 Kausale Fourier-Transformation CFT.- 3.3 Lineare zeitinvariante Zweitorsysteme.- 3.3.1 Systemgleichungen und Kettenmatrix.- 3.3.2 Kettenverbindung von Zweitorsystemen.- 3.3.3 Umkehrung der bertragungsrichtung.- 3.3.4 Typen von Zweitorsystemen.- 3.3.5 Eingangs- und Ausgangsimpedanz.- 3.3.6 bertragungsfunktionen.- 3.4 Zeitvariante Fourier-Transformation.- 3.4.1 bergang zur zeitvarianten Fourier-Transformation.- 3.4.2 Einige Eigenschaften der FTT als Signal-Analysator.- 3.4.3 Berechnung der FTT fr Kosinusschwingungen.- 3.4.4 Digitale FTT.- 3.5 Merkmale einiger Schallsignaltypen.- 3.5.1 Komplexe Tne.- 3.5.2 Sinusfrmig amplitudenmodulierte Signale.- 3.5.3 Sinusfrmig frequenzmodulierte Signale.- 3.6 Periodendauer, Fourier-Spektrum, Teiltonanalyse.- 3.6.1 Teiltonkonzept und zeitvariante Teiltonsynthese.- 3.6.2 Periodenanalyse, Autokorrelation, Fourierspektrum.- 3.6.3 Gehrgerechte Teiltonanalyse.- 4. Elektromechanische Systeme.- 4.1 Grundlagen der Berechnung.- 4.1.1 Das elektromechanische Schema EMS.- 4.1.2 Elektromechanische Entsprechungen.- 4.1.3 Umwandlung des EMS in das entsprechende PES.- 4.2 Elektromechanische Elementarwandler.- 4.2.1 Der elektrodynamische Elementarwandler.- 4.2.2 Der piezoelektrische Elementarwandler.- 4.2.3 Der dielektrische Elementarwandler.- 4.2.4 Der elektromagnetische Elementarwandler.- 4.3 Der reale elektromechanische Wandler.- 4.3.1 Kettenmatrix.- 4.3.2 bertragungsfunktionen des Schwingungsgebers.- 4.3.3 bertragungsfunktionen des Kraftwandlers.- 5 Schallemission und Schallfelder in Luft.- 5.1 Die linearen Gesetze des Schallfeldes.- 5.2 Grundtypen von Schallfeldern.- 5.2.1 Das quasi-statische Schallfeld.- 5.2.2 Das ebene Schallfeld.- 5.2.3 Das Kugelschallfeld.- 5.3 Grundtypen von Schallstrahlern.- 5.3.1 Kugelstrahler.- 5.3.2 Punktschallquelle.- 5.3.3 Doppel-Punktschallquelle.- 5.3.4 Dipolschallquelle.- 5.3.5 Linienschallquelle.- 5.3.6 Kreiskolbenstrahler in sehr groer Wand.- 5.4 Schall in halligen Rumen.- 5.4.1 Punktquelle vor einer sehr groen Wand.- 5.4.2 Punktschallquelle in einem quaderfrmigen Raum.- 5.4.3 Kenngren der Raumakustik.- 6. Lautsprecher, Kopfhrer und Mikrofone.- 6.1 Lautsprecher.- 6.1.1 Der Schallwandlautsprecher.- 6.1.2 Die Lautsprecherbox.- 6.2 Kopfhrer.- 6.2.1 Die akustische bertragungsfunktion.- 6.2.2 Die elektromechanische bertragungsfunktion.- 6.2.3 Die Gesamtbertragungsfunktion.- 6.3 Mikrofone.- 6.3.1 Die akustische bertragungsfunktion.- 6.3.2 Die Gesamt-bertragungsfunktion.- 7. Sprechvorgang und Sprachsignal.- 7.1 Die Schallquellen des Sprechorgans.- 7.1.1 Die Glottis-Schallquelle.- 7.1.2 Turbulenz-Schallquellen.- 7.1.3 Impuls-Schallquellen.- 7.2 Die Vokale.- 7.2.1 Allgemeiner Ansatz.- 7.2.2 Der Schwa-Laut.- 7.2.3 Vokaltrakt-Kettenmatrix.- 7.2.4 Funktionstyp der bertragungsfunktion.- 7.2.5 Eigenfrequenzen und Formanten.- 7.2.6 Informationsgewicht der Formanten.- 7.3 Nasallaute.- 7.4 Frikativlaute.- 7.5 Plosivlaute.- 7.6 Weitere Merkmale des Sprachsignals.- 8. Schallsignale der Musik.- 8.1 Das Tonsystem.- 8.2 Wirkungsweise konventioneller Tonerzeuger.- 8.2.1 Tonerzeugung auf Rohrblattinstrumenten.- 8.2.2 Tonerzeugung auf Blechblasinstrumenten.- 8.2.3 Tonerzeugung auf Flten und Pfeifen.- 8.2.4 Tonerzeugung auf Streichinstrumenten.- 8.2.5 Anzupfen und Anschlagen von Saiten.- 8.3 Tonsignaltypen und ihre Charakteristika.- 8.3.1 Harmonische komplexe Tne.- 8.3.2 Angenhert harmonische komplexe Tne.- 8.3.3 Geringharmonische komplexe Tne.- 8.4 Die gespreizte Intonation der Tonskala.- 9. Grundparameter des Gehrs.- 9.1 Autonome Einflsse auf die Schallsignale.- 9.1.1 Die Freifeldbertragungsfunktion.- 9.1.2 Die interaurale bertragungsfunktion.- 9.1.3 Schallquelle in der Medianebene.- 9.2 Die Schallbertragung zum Innenohr.- 9.2.1 Die bertragungsfunktion des ueren Gehrganges.- 9.2.2 Die bertragungsfunktion des Mittelohres.- 9.2.3 Die bertragungsfunktion des Innenohres.- 9.3 Die Absoluthrschwelle fr Sinustne.- 9.3.1 Dauertne.- 9.3.2 Tonimpulse.- 9.4 Funktionsschema der peripheren Schallsignalbertragung.- 9.4.1 Gehrgangresonanzen.- 9.4.2 Cochlere bertragungsfunktionen.- 9.4.3 Digitale Berechnung des PET-Systems.- 9.5 Gehrbezogene Frequenzskalierung.- 9.5.1 Logarithmische Skalierung.- 9.5.2 SPINC-Skalierung.- 9.5.3 Bark-Skalierung (Tonheit).- 9.5.4 ERB-Skalierung.- 9.5.5 PET-Skalierung.- 10. Prothetische Aspekte des Hrens.- 10.1 Wahrnehmung der Schallstrke.- 10.1.1 Intensittsunterschiedsschwellen.- 10.1.2 Die Lautheit.- 10.2 Wahrnehmung von Schallfluktuationen.- 10.2.1 Absolutschwellen fr Schallfluktuationen.- 10.2.2 Unterschiedsschwellen fr Schallfluktuationen.- 10.2.3 Binaurale Schwebung.- 10.2.4 Rauhigkeit und Schwankungsstrke.- 10.3 Prothetische Attribute der Klangfarbe.- 10.3.1 Volumen.- 10.3.2 Schrfe.- 10.3.3 Klanghaftigkeit.- 11. Die Tonhhe.- 11.1 Konzeptionelle Grundlagen.- 11.1.1 Die Tonhhenhierarchie.- 11.1.2 Der Sinuston als Bezugsschall.- 11.1.3 Die Tonhhe harmonischer komplexer Tne.- 11.2 Die Spektraltonhhe.- 11.2.1 Existenzbedingungen.- 11.2.2 Kontureffekte.- 11.2.3 Tonhhenabweichungen.- 11.2.4 Die interaurale Tonhhendifferenz.- 11.2.5 Oktav- und Quintabweichung.- 11.2.6 Zusammenfassung.- 11.3 Die virtuelle Tonhhe.- 11.3.1 Klnge aus wenigen Teiltnen.- 11.3.2 Dominanz des mittleren Frequenzbereichs.- 11.3.3 Unterschiedsschwellen.- 11.3.4 Tonhhenabweichungen und Teiltonspektrum.- 11.3.5 Tonhhenabweichungen bei Schallpegelnderungen.- 11.3.6 Tonhhenabweichungen durch Zusatzschall.- 11.3.7 Interaurale Tonhhendifferenz.- 11.3.8 Oktavabweichung.- 11.3.9 Virtuelle Tonhhen von Geruschen.- 11.4 Theorie.- 11.4.1 Die Theorie der virtuellen Tonhhe.- 11.4.2 Andere Theorien.- 12. Klangzeitgestalt, Sprache und Musik.- 12.1 Klanggestalt.- 12.1.1 Klangfarbe, Klanggestalt und Tonhhe.- 12.1.2 Erkennung.- 12.1.3 hnlichkeit.- 12.1.4 Musikalische Konsonanz.- 12.2 Klangzeitgestalt.- 12.2.1 Ereignisintervalle und Ereigniszeitpunkte.- 12.2.2 Auditive Dauer von Ereignissen.- 12.2.3 Der Kontinuittseffekt.- 12.2.4 Der Akzentuierungseffekt.- 12.2.5 Bildung und Zerfall von Ereignisketten.- A.1 Symbole, Gren und Konstanten.- A.2 Korrespondenzen und Rechenregeln der CFT.- A.3 Inhalt der Compact-Disk.