Warm, hell, fokussiert, dunkel...? Psychoakustik bringt Licht ins Dunkel! - Syos

Warm, hell, fokussiert, dunkel...? Psychoakustik bringt Licht ins Dunkel!

Warum nehmen wir manche Klänge lauter wahr als andere? Was ist die Tonhöhe eines Klangs? Wie definieren wir die Klangfarbe eines Musikinstruments? Der Psychoakustiker liefert Antworten auf diese Fragen auf experimentelle Art und Weise.

Psycho-was?

Psychoakustik ist die Lehre von der Wahrnehmung des Klangs. Dieser Bereich, der zwischen Physik und Psychologie angesiedelt ist, fokussiert sich auf die Art und Weise, wie unser Gehör Schallwellen wahrnimmt und wie unser Gehirn sie versteht. Warum empfinden wir manche Klänge als lauter als andere? Was ist die Tonhöhe eines Klangs? Wie definieren wir die Klangfarbe eines Musikinstruments? Psychoakustiker beantworten diese Fragen auf experimentelle Weise, indem sie Tests mit Hörern durchführen und untersuchen, wie sie verschiedene Empfindungen beschreiben.

Man performing a psychoacoustic experiment

 

Ein typischer Test - Beurteilung der Unähnlichkeit

  • Der Forscher erstellt eine "Playlist" mit 15 Klängen (z. B. verschiedene Musikinstrumente, die denselben Ton spielen).

  • Der Forscher ruft 40 Freiwillige für die Tests auf: Jede Person hört sich die 15 Aufnahmen an, jeweils zwei auf einmal, und muss uns sagen, wie ähnlich sie sind, und sie mit Worten beschreiben.

  • Der Forscher analysiert die Ergebnisse und vergleicht sie mit den physikalischen Signalen (Zusammensetzung in Frequenzen, zeitliche Hüllkurve...), um Rückschlüsse darauf zu ziehen, wie diese Art von Klang wahrgenommen wird.

Diese Methoden stammen aus der experimentellen Psychologie und sind mit einer statistischen Analyse verbunden. Das typische Muster einer psychoakustischen Methode ist in der folgenden Abbildung dargestellt. In diesem Beispiel suchen wir nach Nähe- und Unähnlichkeitsbeziehungen zwischen mehreren Klangsignalen (A, B, C und D), indem wir das Urteil einer Gruppe von Zuhörern heranziehen.

Psychoacoustic multidimensionnal scaling scheme

 

Verbale Beschreibung

Im Laufe der Geschichte haben wir eine präzise Sprache entwickelt und mehr oder weniger einen Konsens darüber erzielt, wie wir das, was wir sehen (Farben, Formen, Texturen...), beschreiben können. Dennoch haben wir Schwierigkeiten, auditive Empfindungen mit Worten zu beschreiben. Der deutsche Arzt Hermann von Helmholtz war einer der ersten Wissenschaftler, der versuchte, Verbindungen zwischen den verschiedenen Klängen von Musikinstrumenten und akustischen Variablen herzustellen. Seitdem haben sich viele Forscher für dieses Thema interessiert, und die Untersuchung der Klangfarbenwahrnehmung ist auch heute noch ein großes Forschungsthema.

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saxophone sound verbal description wordcloud

 

Was ist der Zusammenhang mit Musikinstrumenten?

Mit der vorgenannten Methode und ähnlichen Analysemethoden lässt sich untersuchen, wie Musiker die Klangfarbe von Musikinstrumenten wahrnehmen. Ein sehr bekanntes Beispiel in der Welt der Forschung ist der Bereich der Klangfarbe von Stephen McAdams.

 

McAdams multidimensionnal timbre space

Bei der Anwendung des vorgenannten Musters auf Klangsignale, die demselben Ton entsprechen, der von verschiedenen Musikinstrumenten gespielt wird, konnte McAdams die Nähebeziehungen, die unser Gehirn zwischen den Klangfarben dieser Instrumente herstellt, wiederherstellen. Nicht weniger als 88 Musiker nahmen an dem Experiment teil!


Diese beiden Klänge sind :

pairwise sound comparison task slider

Als die 18 Klänge der Studie zu zweit gehört wurden, gab jeder Zuhörer die Unterschiede zwischen den Auszügen an. Die statistischen Analytiker haben drei Hauptkriterien ermittelt, die wir bei der Identifizierung und Unterscheidung von Klängen verwenden: den Attack (den Beginn des Klangs), den spektralen Schwerpunkt, der oft als "Helligkeit" bezeichnet wird, und den spektralen Fluss, der mit dem Reichtum des Klangs verbunden ist.

 

Kann diese Studie auf das Saxophon übertragen werden?

science experiment on saxophone

Die Studie von McAdams war auf die musikalische Klangfarbe im Allgemeinen fokussiert und beinhaltet keine Saxophonklänge. Diese Art von Studie kann nicht mit einer Vielzahl von Klängen durchgeführt werden, wenn wir nicht wollen, dass die Zuhörer ermüden, und wenn wir wollen, dass ihre Antworten sinnvoll sind. Das Saxophon ist Gegenstand sehr weniger wissenschaftlicher Studien. Einige Studien, wie die von Jean-François Petiot (2013) oder von Arne Nykänen (2015), haben psychoakustische Methoden angewandt, um die Beziehung zwischen der Klangfarbe des Instruments und den Blättern oder dem Korpus des Saxophons zu charakterisieren.

 

Psychoakustik in Syos

Bei Syos untersuchen wir ständig den Klang des Saxophons mit verschiedenen psychoakustischen Methoden. Es ist ein wesentliches Werkzeug für den Sound Shaper (für mehr Details, lesen Sie:Syos Jobs : Klanggestalter), der experimentelle Studien mit Saxophonisten, sowohl Profis als auch Amateuren, durchführt, um die Zusammenhänge zwischen verschiedenen Klängen und Mundstückgeometrien zu ermitteln. Wie ein Experiment aussieht, können Sie in der Rubrik Labor sehen:

Und wenn Sie Interesse haben, können Sie selbst an einem Experiment teilnehmen, einen Termin vereinbaren und zu einer Sitzung im 11:

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