Mel

Mel ist die Maßeinheit für die psychoakustische Größe Tonheit. Mel ist keine SI-Einheit.

Tonheit in mel

Die Tonheit mit dem Formelzeichen Z (oder z), Angabe in mel, ist die Größe für die wahrgenommene Tonhöhe.

Basis für die Definition der Mel-Skala ist der musikalische Ton C. Diesem Ton mit der Frequenz f = 131 Hertz wird die Tonheit Z = 131 mel zugeordnet. Ein Ton, der doppelt so hoch wahrgenommen wird, erhält den doppelten Tonheitswert, ein Ton, der als halb so hoch wahrgenommen wird, den halben Tonheitswert. Mit Hilfe psychoakustische Versuche kann so die Tonheitsskala bestimmt werden.

Zusammenhang zwischen Frequenz und Tonheit in Mel

Für den Zusammenhang zwischen Tonheit und Frequenz gilt:

• Für Frequenzen f kleiner als 500 Hz stimmen die Skalen von Tonheit und Frequenz überein. Eine Verdopplung der Frequenz von 100 Hz auf 200 Hz führt somit zu einer Verdopplung der Tonheit von 100 mel auf 200 mel. Ein musikalisches Intervall von einer Oktave entspricht hier einer Verdopplung der empfundenen Tonhöhe.
• Für Frequenzen f größer als 500 Hz stehen Frequenz und Tonheit in einem nichtlinearen Zusammenhang. So muss zum Beispiel die Frequenz eines Tons von 1500 Hz auf 10000 Hz erhöht werden, um eine Verdopplung der Tonheit von 1100 mel auf 2200 zu erreichen; es ist hier ein musikalisches Intervall von mehr als 3 Oktaven erforderlich, um eine Verdopplung der empfundenen Tonhöhe zu erzielen. Das heißt, in diesem Frequenzbereich werden Tonintervalle kleiner wahrgenommen als sie es musikalisch gesehen sind.

Es lassen sich 620 Empfindungsstufen der Tonheit mit einer konstanten Breite von 3,9 mel unterscheiden. Der gesamte Hörbereich von 16 Hz bis 19000 Hz umfasst 2400 mel.

Die Tonhöhenwahrnehmung und Innenohr-Mechanik stehen in einem engen Verhältnis zueinander. Zwischen der Tonheit und dem Ort maximaler Schwingungsamplitude der Basilarmembran des Innenohrs besteht ein linearer Zusammenhang; das heißt: gleichen Strecken auf der Basilarmembran entsprechen gleiche Tonheitsdifferenzen.

Ein weiteres Maß der Tonheit ist das Bark:
1 Bark = 100 mel oder 1 mel = 0,01 Bark

Siehe auch: Hörereignis, Frequenzgruppe, Phon (Akustik) und sone