Dienstag, 9. April 2013

Psychoakustik: Registerverblendung

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Wenn Sie den einführenden Absatz trotz der vielen Fehler weitgehend ohne Probleme lesen konnten - und das konnten Sie, stimmt´s? -, haben Sie bereits einen wesentlichen Aspekt des im Folgenden behandelten Phänomens erfasst. Wichtig ist dabei nur, dass der erste und der letzte Buchstabe eines Wortes an der korrekten Position stehen und die das Wort bildenden Buchstaben dazwischen lediglich zum "Buchstabensalat" vertauscht sein dürfen. Der Mensch liest die Buchstaben nämlich nicht einzeln, sondern die Wörter als Ganzes, wobei das Lesen eines solchen Textes umso besser funktioniert, je gebräuchlicher – oder besser: je geläufiger Ihnen – die darin vorkommenden Wörter sind. Übertragen auf das Musikhören korrespondiert dies mit häufig gehörten Musikinstrumenten, deren charakteristische Klangfarben Sie sich im Laufe der Zeit eingeprägt haben (Besuche von Live-Konzerten schulen das Ohr übrigens ungemein). Sie haben nämlich durch die erfolgreiche Entschlüsselung des obigen Textes ganz nebenbei den Beweis erbracht, dass sich das menschliche Gehirn oft Wiederholtes gut einprägen kann, obwohl Sie schon eingestehen werden, dass sich korrekt geschriebene Texte entspannter lesen lassen und damit weit weniger anstrengend sind – genauso, wie sich „korrekt“ wiedergegebene Töne und Geräusche von Instrumenten und Stimmen besser genießen lassen (was auch immer „korrekt“ in diesem Zusammenhang bedeuten mag, aber dazu später mehr).
  
Ähnlich verhält es sich beim psychoakustischen Phänomen der "Registerverblendung" (an dieser Stelle hatte ich mir bereits zuvor einige Gedanken zum Thema gemacht). Dieser Begriff entstammt eigentlich dem Gesang beziehungsweise der Gesangsausbildung. Ein Register ist dabei ein Stimmlagenbereich, bei dem alle Töne über das gleiche Timbre verfügen, also so klingen, als seien sie auf die gleiche Weise entstanden. Die verschiedenen Stimmlagenbereiche erfordern beim Gesang individuelle körperliche Einstellungen (Brust, Lippen, Zunge, Kehlkopf, Muskelanspannungen). Bei weniger geübten Sängern - wie zum Beispiel bei mir, wenn ich Bon Scotts Gesang zu AC/DC-Songs nachahme - werden die Übergänge zwischen diesen einzelnen Bereichen in Form von stimmlichen Brüchen deutlich. Unterschiedliche Tonhöhen - also unterschiedliche Register - so singen zu können, dass keine Übergänge wahrnehmbar sind, gilt als ein Ideal der Gesangskunst und wird als Registerverblendung bezeichnet.
     
  
Übertragen auf die Musikwiedergabe bedeutet Registerverblendung, dass ein Mehrweglautsprecher durchaus in der Lage sein kann, die Tatsache zu verschleiern, dass bestimmte Töne im Bereich von Übergangsfrequenzen zwischen zwei Treibern von beiden gleichzeitig wiedergegeben werden. Um dies zu kaschieren, können beide Treiber beispielsweise möglichst eng aneinander auf die Schallwand montiert werden, um dem Ideal der punktförmigen Schallquelle möglichst nahe zu kommen - aber das allein wird nicht reichen. Na und, werden Sie vielleicht sagen, ist das schlimm?
  
Nun, jeder Ton setzt sich aus einem Grundton (k1) und seinen Obertönen (k2, k3, k4,...) zusammen. Wird also über ein Zweiwegesystem mit einer Trennfrequenz von einem Kilohertz der Kammerton A (440 Hz) wiedergegeben, so gibt der Tiefmitteltöner die Grundfrequenz (k1) und den ersten Oberton (k2, 880 Hz; 2. Harmonische) wieder. Der Mittelhochtöner dagegen spielt alle Harmonischen ab dem zweiten Oberton (k3, 1.320 Hz; k4, 1.760 Hz; usw.). Das Ohr registriert die unterschiedlichen Richtungen der ankommenden Frequenzen, die ja erst in ihrer Gesamtheit die charakteristische Klangfarbe dieses Tons ergeben. Darüber hinaus bedeutet eine Trennfrequenz bei einem Kilohertz ja nicht, dass der Tiefmitteltöner Töne über einem Kilohertz beziehungsweise der Mittelhochtöner Töne unterhalb von einem Kilohertz nicht mehr wiedergeben - sie tun das nur, je nach Flankensteilheit der Frequenzweiche, entsprechend leiser, so dass in unserem Fallbeispiel selbst k3 noch vom Tiefmitteltöner beziehungsweise k2 vom Mittelhochtöner wiedergegeben werden.
  
Unser archaisches, in Jahrtausende langer Evolution durch die Umwelt geprägtes Gehirn ist durch die unterschiedlichen Richtungen der Grund- und Obertöne ein- und desselben Tons irritiert (genauso, wie er bei schlechter Registerverblendung eines Sängers die Übergänge zwischen verschiedenen Tonhöhen als Bruch oder Inkohärenz wahrnimmt). Das menschliche Gehirn investiert sehr viel Rechenleistung, um diesen Makel zu kompensieren. Das gelingt zwar auch, allerdings nur um den Preis angestrengteren bzw. anstrengenderen Hörens - ebenso wie der fehlerbehaftete erste Absatz dieses Artikels zwar verständlich, aber anstrengend zu lesen war, weil die "Fehlerkorrektur" unseres Gehirns alle Hände voll zu tun hatte, den Buchstabensalat zu ordnen. Multitasking und genussvolle Entspannung schließen sich hier also gegenseitig aus, ebenso wie in anderen Lebensbereichen auch – oder würden Sie Ihren Lieblingsroman bei laufendem Fernseher lesen wollen?
  
Wenn Ihnen also jemand vorschwärmt, sein neuer Vollbereichsbreitbandlautsprecher klinge trotz seiner objektiven Bandbreitenlimitierung wie aus einem Guss und das Wort Kohärenz habe für ihn eine völlig neue Bedeutung bekommen, dann wissen Sie, was er meint. Aber auch Koaxialchassis können (mit kleinen Einschränkungen) im Prinzip dafür sorgen, dass sich das Gehirn nicht mehr mit dem Problem der Registerverblendung plagen muss. Sicherlich kein Grund, Mehrwegesysteme grundsätzlich zu verteufeln und auch nur einer unter vielen Aspekten bei der Musikwiedergabe mittels gängiger „HiFi-Boxen“ - aebr in meienn Aguen ein gnaz weslentciher, üebr den es scih eaniml ncahzdeunekn lonht.

Kommentare:

  1. Hallo Carsten,

    wenn ich das richtig verstehe müssten zeitrichtige
    Mehrwegler weniger Irritation hervorrufen da die Obertöne wenn schon nicht aus einer Quelle so doch wenigstens Zeitgleich am Ohr ankommen???

    Grüße

    Roland

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  2. Hallo Roland,

    jetzt reden wir nicht mehr über Registerverblendung, sondern über time-alignment. Komplexes Thema, es gibt elektrische und mechanische Lösungen. M.E. handelt man sich hier andere Probleme ein, der Teufel wird mit dem Beelzebub ausgetrieben.

    Gruß,
    Carsten

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