Dissertation Rücker

Inhaltsverzeichnis

Einleitung

1	Psychoakustik der Tonhöhenwahrnehmung
1.1	Die Tonhöhe
1.1.1	Definition und Messung
1.1.2	Spektraltonhöhe und virtuelle Tonhöhe
1.1.3	Die Prominenz einer Tonhöhe
1.2	Hierarchisches Modell der sensorischen Informationsverarbeitung
1.2.1	Aufbau und Funktion
1.2.2	Interpretation im Hinblick auf die auditive Wahrnehmung
1.2.3	Analogie zur visuellen Wahrnehmung
1.3	Tonhöhen bei stationären Schallen
1.3.1	Sinustöne
1.3.2	Komplexe Töne
1.3.3	Rauschen
1.4	Spektrale Kanteneffekte
1.4.1	Laterale Inhibition
1.4.2	Mach-Bänder beim Hören
1.4.3	Spektraltonhöhen bei bandbegrenzten Schallsignalen
1.5	Akzentuierung von Spektraltonhöhen
1.5.1	Definition
1.5.2	Grundlagen
1.5.3	Mögliche Ursachen von Akzentuierung
1.5.4	Ergebnisse psychoakustischer Experimente zur Akzentuierung
1.6	Virtuelle Tonhöhe bei nichtstationären Schallen
1.6.1	Sprache
1.6.2	Virtuelle Tonhöhe sukzessiv dargebotener Harmonischer
1.7	Zusammenfassung

2	Bekannte Modelle der Tonhöhenanalyse des Gehörs
2.1	Historische Modelle
2.2	Periodenanalyse
2.2.1	Periodizitätstheorie nach Schouten
2.2.2	Anwendung im Bereich der Sprachverarbeitung
2.3	Spektrale Modelle
2.3.1	Theorie der virtuellen Tonhöhe nach Terhardt
2.3.2	Optimum Processor -Theorie nach Goldstein
2.3.3	Pattern-Transformation -Modell nach Wightman
2.4	Physiologisch begründete Modelle
2.4.1	Duplex Theory nach Licklider
2.4.2	Neuere, physiologisch begründete Modelle
2.5	Vergleich
2.5.1	Psychoakustische Kriterien
2.5.2	Physiologische Kriterien
2.5.3	Technische Anwendbarkeit
2.5.4	Fazit

3	Überblick über das PANS-Verfahren zur Tonhöhenanalyse

4	Spektralanalyse
4.1	Anforderungen
4.2	Filterbänke
4.2.1	Filterbänke mit konstanter relativer Bandbreite
4.2.2	Gehörangepaßte Filterbänke
4.3	Transformationsverfahren
4.3.1	Kurzzeit-Fouriertransformation (STFT)
4.3.2	Kurzzeit-Fouriertransformation mit variabler Fensterfunktion
4.3.3	Wavelet-Transformation (WT)
4.3.4	Wigner-Distribution (WD)
4.4	Fourier- t -Transformation (FTT)
4.4.1	Definition
4.4.2	Modifikation der Fensterfunktion
4.4.3	FTT-Spektrogramm (Pegelspektrum)
4.4.4	Diskrete Implementierung
4.4.5	Parametrisierung
4.5	Zusammenfassung

5	Das Inhibitions-Spektrogramm
5.1	Berücksichtigung der Absoluthörschwelle
5.2	Nachbildung von Inhibition durch spektrale Faltung
5.3	Entwurf eines Faltungskerns
5.3.1	Experimentelle Daten zur Zweiton-Suppression
5.3.2	Formaler Ansatz	
5.3.3	Parametrisierung des Faltungskerns
5.4	Diskrete Berechnung
5.5	Eigenschaften des Inhibitions-Spektrogramms
5.5.1	Systemtheoretische Interpretation
5.5.2	Eignung für die Konturierung
5.5.3	Beispiel
5.6	Zusammenfassung

6	Das Kontrast-Spektrogramm
6.1	Berechnung
6.1.1	Nichtlineare Tiefpaßfilterung zur Nachbildung der zeitlichen Verdeckung
6.1.2	Hochpaßfilterung zur Detektion transienter Signalanteile
6.2	Eigenschaften des Kontrast-Spektrogramms
6.2.1	Zeitverhalten bei aufeinander folgenden Sinustonimpulsen
6.2.2	Verzögerter Einsatzzeitpunkt einer Harmonischen
6.3	Beispiel
6.4	Zusammenfassung

7	Frequenzkonturierung und Spektraltonhöhen-Zeitmuster
7.1	Frequenzkonturierung
7.1.1	Teiltonbestimmung nach Heinbach [47]
7.1.2	Frequenzkonturierung des Inhibitions-Spektrogramms
7.2	Extraktion tonaler Signalanteile
7.2.1	Ermittlung tonaler Frequenzkonturen nach Mummert [76, 77]
7.2.2	Modifikation der Parameter
7.2.3	Beispiel Sprachschall
7.3	Spektraltonhöhen-Zeitmuster
7.3.1	Vorläufiges Gewicht nach dem stationären Modell
7.3.2	Berücksichtigung zeitlicher Kontraste
7.3.3	Beispiele für Spektraltonhöhen-Zeitmuster
7.3.4	Auswahl der prominentesten Spektraltonhöhen
7.4	Zusammenfassung

8	Berechnung der virtuellen Tonhöhen
8.1	Theorie
8.2	Ermittlung der relevanten Spektraltonhöhen
8.3	Subharmonische Koinzidenzdetektion
8.4	Linienverfolgung
8.5	Beispiel Sprachschall
8.6	Zusammenfassung

9	Erprobung des PANS-Verfahrens
9.1	Elementare Eigenschaften
9.1.1	Sinustöne
9.1.2	Komplexe Töne
9.1.3	Sprache
9.2	Stationärer harmonischer komplexer Ton
9.3	Bandbegrenztes Rauschen
9.4	Akzentuierung durch zeitlich-spektrale Kontraste
9.5	Virtuelle Tonhöhe nichtsimultaner Harmonischer
9.6	Zusammenfassung
9.7	Schlußbemerkung

Zusammenfassung

Anhang

Abkürzungen und Formelzeichen

Literaturverzeichnis


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