Wie kann sich die wahrgenommene Tonhöhe eines lauten Tons von seinem vorhergesagten Wert nur aufgrund seiner Frequenz unterscheiden?

Der Abschnitt, den Sie hervorgehoben haben, befasst sich mit der Psychoakustik , einem Zweig der Psychophysik . Das Problem besteht also nicht darin, dass die Amplitude bewirkt, dass sich die Frequenz der Welle ändert. Es beinhaltet die Amplitude, die bewirkt, dass sich die Wahrnehmung der Tonhöhe in unserem Geist ändert (typischerweise nehmen wir tiefere Tonhöhen wahr.)

Beachten Sie, dass diese Änderung recht gering ist! In Brian CJ Moores 5. Ausgabe von Introduction to the Psychology of Hearing überprüft er die vorhandene Literatur, um darauf hinzuweisen, dass diese Änderung der Tonhöhenwahrnehmung für Töne zwischen 1 kHz und 2 kHz weniger als 1 % (dh 10 - 20 Hz) beträgt.

Betrachten Sie dies in Bezug auf Ihren Opernsänger: Singen Sie ein C bei 1047 Hz. Selbst bei einer Absenkung auf 1037 Hz wäre sie immer noch ziemlich weit vom B darunter bei 987,8 Hz entfernt, und es wäre wahrscheinlich schwierig für sie zu sagen, dass sich viel geändert hat.

Insgesamt kommt er zu dem Schluss, dass "es derzeit keine allgemein akzeptierte Erklärung für die Verschiebungen der Tonhöhe mit dem Pegel gibt". Beide verworfenen Theorien haben mit Haarzellen in der Cochlea zu tun. Das vielversprechendere hat mit Hörermüdung zu tun, wenn man einem lauten Geräusch ausgesetzt ist, was zu einer Verschiebung der Erregung der winzigen Härchen der Cochlea in Richtung der niedrigeren (basalen) Seite des Organs führen könnte. Diese Basalhaare vibrieren mit niedrigeren eingehenden Frequenzen. Somit ein vorgeschlagener Mechanismus für die wahrgenommene Tonhöhenverschiebung.

Ich frage mich, ob dies das Ergebnis eines logischen Fehlschlusses (Bestätigung des Vorhergehenden) sein könnte, der in Ihrem Gehirn auf der Ebene des Instinkts passiert. Ursache mit Wirkung verwechseln -

Meine Vermutung: Wir wissen, dass "Loudness Contour" bei "Hi-Fi"-Stereoverstärkern eine echte Sache ist, wo sie Bässe und Höhen anheben, wenn Sie Ihre Musik leise hören möchten, damit Sie nicht nur hören die Mittelklasse. Wahrscheinlich, weil Ihre Ohren (nicht Ihr Gehirn) weniger empfindlich auf Höhen und Tiefen reagieren.

Was wäre, wenn Ihr Gehirn automatisch über diesen Verlust der wahrgenommenen Lautstärke von Höhen und Tiefen Bescheid weiß, vielleicht gelernt, wenn Sie sich näher und weiter von den Lautsprechern entfernen, während Sie sich im Laufe der Jahre durch einen Raum oder Ihr Haus bewegen, während Sie Musik mit vollem Spektrum hören? und versucht das zu kompensieren?

Wenn Sie jetzt hören, dass Musik leiser wird, versucht Ihr Gehirn, Ihre Wahrnehmung der Höhen und Tiefen zu „verstärken“, damit Sie nicht verpassen, was Sie gerade hören. Tatsächlich sucht Ihr Gehirn immer nach Unterschieden zu dem, was es zu hören erwartet – also passt es die Erwartungen so an, dass unerwartete Änderungen auffallen können.

Aber was ist, wenn Ihr Gehirn Ursache und Wirkung durcheinander bringt? Konzentrieren wir uns auf die niedrigen Frequenzen unterhalb des mittleren Bereichs, sagen wir 20-500 Hz. (Die höheren Frequenzen über dem mittleren Bereich hätten den gegenteiligen Effekt zu dem, was ich gleich sagen werde.) Die Wahrheit ist, dass bei niedriger Gesamtlautstärke niedrigere Frequenzen eine geringere wahrgenommene Lautstärke haben als bei normalen Hörpegeln (aufgrund der geringeren Empfindlichkeit). in der Physik des Innenohrs). Bei diesen niedrigen Hörpegeln werden niedrigere Frequenzen verursachtgeringere Lautstärke in gewissem Sinne. Aber Ihr Gehirn könnte denken, dass eine geringere Lautstärke in gewissem Maße auch eine niedrigere Frequenz verursacht. Es „weiß“ nur, dass es einen Zusammenhang zwischen niedrigerer Frequenz und niedrigerer Lautstärke gibt. Wenn Sie also jetzt die Amplitude einer tiefen Note anpassen, erwartet Ihr Gehirn möglicherweise, dass sich die Frequenz damit ändert, und wenn sie sich nicht wie erwartet ändert, nimmt Ihr Gehirn eine "unerwartete" Frequenzverschiebung wahr, die nicht wirklich vorhanden ist Die Physik. Wenn also eine tiefe Note in der Amplitude (Physik) erhöht wird, erwartet Ihr Gehirn, dass auch die Frequenz steigt. Wenn dies nicht der Fall ist, ist dies eine Note, die unerwartet "flach" ist, was Sie (zumindest ich) hören - dass sich die Note mit zunehmender Lautstärke auf die Ebene verschiebt.

So ein interessantes Thema. Ich habe mehr Fragen als Antworten. Aber was ich hier geschrieben habe, könnte einfach getestet werden: Lassen Sie eine Testperson verschiedene Noten hören und die Lautstärke selbst anpassen, um sie alle gleich laut zu machen. Lassen Sie ihn dann dasselbe tun, wie Sie die Lautstärke um eine Note variieren: Lassen Sie ihn die Tonhöhe so anpassen, dass es für ihn dieselbe Tonhöhe ist. Versuchen Sie dann, seinem Gehirn die entgegengesetzte Lautstärkekompensation beizubringen: Spielen Sie Vollspektrummusik leiser und lauter, während Sie die Höhen und Tiefen überkompensieren, und führen Sie dann die Tests erneut durch, um zu sehen, ob die Ergebnisse beeinflusst werden. Das würde beweisen, dass es sich um einen erlernten Effekt handelt und nicht um Physik, die an den vibrierenden Haaren im Innenohr passiert.

In diesen Haaren spielt sich übrigens eine exotische Physik ab: Haare im Wasser sollten stark gedämpft sein, trotzdem klingen sie wie kleine Glöckchen. Das liegt daran, dass sie ein positives Feedback mit eingebauten Muskelmolekülen haben, die die Dämpfung von Wasser und Keratin kompensieren, sodass sie eher wie Stahl in Luft als wie Haare in Wasser vibrieren. Freeman Dyson spricht über Recherchen, die er einst mit Tommy Gold zu diesem Thema durchgeführt hat. Suchen Sie nach „Freeman Dyson Hearing“ und sehen Sie sich den Edge-Punkt-Org-Artikel an.

Was die Umschulung Ihrer musikalischen Wahrnehmung angeht - ich konnte harmonische Zusammenhänge neu lernen, indem ich Musik hörte, die ich in der Frequenz verschoben (nicht skaliert) hatte, was zunächst wie das Klopfen auf Mülleimer klingt, aber im Laufe der Zeit (mehrere Minuten) beginnt wieder musikalisch zu klingen, harmonisch. Dann klingt das Hören der Originalmusik zunächst wieder wie Mülleimer, verbessert sich aber nach und nach wieder zur natürlichen Klangwahrnehmung. Wenn unsere Tonhöhenanomalie also ein erlerntes Verhalten ist, können wir sie möglicherweise umformen und zeigen, dass dies zumindest ein Teil der Ursache dafür ist, warum manche Menschen eine Frequenzverschiebung mit sich ändernder Amplitude hören.