Zur grundlegenden Signalanalyse der Bewertung von charakteristischen Klangeigenschaften eines Geräusches gehören der (frequenzselektiv bewertete) Schalldruckpegel und die Spektralanalyse. Der Schalldruckpegel (L in der Einheit [dB]) wird zur Vergleichbarkeit von Automobilgeräuschen einheitlich mit dem Bewertungsfilter A nach DIN EN 61672 in Abhängigkeit der Frequenz gewichtet und ist als Einzahlwert zum quantitativen Vergleich der Schallemission aber nicht als Größe zur Beschreibung der qualitativen Wahrnehmung des Schallsignals zu interpretieren. (Otto et al., 2001)
Das Frequenzspektrum, welches sich mit Hilfe der Fourieranalyse oder der Wavelet-Transformation aus dem Zeitsignal bestimmen lässt, stellt die Amplituden der jeweiligen Frequenzanteile dar und ermöglicht somit eine gezielte Auswahl
weiterer notwendiger Analysen. Die Darstellung und Auswertung des Frequenzspektrums ist, wie der Schalldruckpegel, nicht ausreichend die subjektiv wahrgenommene Qualität des Schallsignals zu beschreiben.
Inhaltsverzeichnis
- Allgemeine Signalanalyse
- Psychoakustische Größen
- Lautheit
- Schärfe
- Rauigkeit
- Schwankungsstärke
- Tonhaltigkeit
- Sensorischer Wohlklang
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Diese Arbeit untersucht die charakteristischen Klangeigenschaften von Geräuschen und deren psychoakustische Wahrnehmung. Sie befasst sich mit verschiedenen Signalanalysemethoden, die zur objektiven Bewertung von Schallsignalen eingesetzt werden können, sowie mit den psychoakustischen Größen, die den subjektiven Höreindruck beschreiben.
- Analyse von Schallsignalen anhand verschiedener Methoden, wie z.B. Schalldruckpegel, Frequenzspektrum und Modulationsanalyse
- Einführung in die psychoakustischen Größen Lautheit, Schärfe, Rauigkeit, Schwankungsstärke und Tonhaltigkeit
- Untersuchung der Abhängigkeit der psychoakustischen Größen von den Eigenschaften des Schallsignals
- Anwendung der psychoakustischen Größen zur Klassifizierung und zum Vergleich von Geräuschen
- Diskussion der Bedeutung der psychoakustischen Größen für die Beurteilung der Geräuschqualität
Zusammenfassung der Kapitel
Allgemeine Signalanalyse
Dieses Kapitel behandelt die grundlegenden Signalanalysemethoden zur Bewertung von Klangeigenschaften. Es werden der Schalldruckpegel, die Spektralanalyse und die Modulationsanalyse erläutert. Die Bedeutung dieser Methoden für die objektive Beschreibung von Schallsignalen wird hervorgehoben.
Psychoakustische Größen
Dieses Kapitel befasst sich mit den psychoakustischen Größen, die die subjektive Wahrnehmung von Schallsignalen beschreiben. Es werden die Lautheit, die Schärfe, die Rauigkeit, die Schwankungsstärke und die Tonhaltigkeit definiert und ihre Abhängigkeit von den Eigenschaften des Schallsignals dargestellt.
Lautheit
Die Lautheit ist eine Empfindungsgröße für die wahrgenommene Lautstärke eines Schallreizes. Die Bestimmung der Lautheit erfolgt nach der DIN 45631 bzw. ISO 532 B. Es werden verschiedene Aspekte der Lautheit, wie z.B. die zeitliche und spektrale Verdeckung, sowie die Abhängigkeit von Frequenz, Bandbreite und Schalldruckpegel, erläutert.
Schärfe
Die Schärfe ist eine psychoakustische Größe, die die wahrgenommene Schärfe oder "Härte" eines Schallsignals beschreibt. Sie ist von der Mittenfrequenz und der spektralen Zusammensetzung des Schallsignals abhängig. Die Berechnung der Schärfe erfolgt nach verschiedenen Modellen, die jeweils unterschiedliche Gewichtungsfunktionen für hohe Frequenzen verwenden.
Rauigkeit
Die Rauigkeit ist eine psychoakustische Größe, die die wahrgenommene Rauheit oder "Unregelmäßigkeit" eines Schallsignals beschreibt. Sie ist von der Hüllkurvenfluktuation im Frequenzbereich zwischen 20 und 300 Hz abhängig. Es werden die Abhängigkeit der Rauigkeitsempfindung von der Trägerfrequenz, der Modulationsfrequenz, dem Modulationsgrad und dem Schalldruckpegel erläutert.
Schlüsselwörter
Schallsignal, Signalanalyse, Psychoakustik, Lautheit, Schärfe, Rauigkeit, Frequenzspektrum, Modulationsanalyse, subjektive Wahrnehmung, Geräuschqualität, Geräuschbewertung
- Arbeit zitieren
- Jacqueline Rausch (Autor:in), 2006, Analyse und Bewertung akustischer Signale und Klangeigenschaften von Geräuschen, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/300073
