Maskierungseffekt

Hier: Maskierungseffekte beim meschlichen Gehör

Hiermit wird beschrieben, dass das menschliche Gehör in einem Geräusch bestimmte Frequenzanteile nicht oder nur mit verringerter Qualität wahrnehmen kann.

So ist das Gehör z.B. nicht in der Lage, bei sehr lauten Bässen gleichzeitig sehr leise Töne im mittleren Frequenzbereich wahrzunehmen. Die Bässe maskieren hier die Mitten. Der Mindestpegel, ab dem diese Mitten wahrgenommen werden, hängt in diesem Beispiel vom Pegel des Basssignals und vom Frequenzabstand zwischen Bass und Mitten-Ton ab.

Ursache für dieses Verhalten, ist die Mechanik des menschlichen Innenohrs. Im Innenohr wird durch den Schall die Basilarmembran zum Schwingen gebracht. Jede Tonhöhe führt an einer anderen Stelle der Basilarmembran zur Resonanz, d.h. zu besonders starken Bewegungen. Diese Bewegungen werden von Nervenzellen, die über die Länge der Bailarmembran verteilt sind, abgetastet und führen so zu Hörempfindungen unterschiedlicher Tonhöhen. Die Mechanik des Innenohres ist so, dass hohe Töne direkt am Anfang der Basilarmembran zu Resonanzen und somit zur Erregung von Nervenzellen führen. Nach der Resonanzstelle werden sie stark abgedämpft und beeinflussen die für tiefere Töne zuständigen Nervenzellen nicht mehr. Tiefe Frequenzen müssen aber erst die gesamte Länge der Basilarmembran "entlanglaufen", bevor sie zur Resonanz und zur Erregung der Nervenzellen führen und bevor sie abgedämpft werden. Dies führt dazu, dass auch Nervenzellen für hohe und mittlere Tonhöhen die Bass-Schwingungen mitbekommen. Mittlere Töne müssen bei Anwesenheit tiefer Töne mindestens so stark sein, dass sie die Mit-Erregung durch die Bäsee "übertönen".

Bei Verfahren wie MP3 werden solche Maskierungseffekte gezielt ausgenutzt, um Frequenzanteile, die wegen Maskierung zur Zeit unhörbar sind, für diesen Moment auszufiltern, oder um Frequenzbereiche, die teilweise maskiert werden, mit geringerer Qualität (d.h. mit geringerer Datenrate) zu übertragen.

Für die Messung der Lautheit spielen die Maskierungseffekte eine wesentliche Rolle. Denn hierüber wird beschrieben, welche Nervenzellen voneinem Geräusch überhaupt angeregt werden. Und die Summe aller Nervenerregungen spieglet die empfundene Lautstärke wieder.