[richi44]

Dass die musikalische Empfindung bei der Beurteilung des Klanges einer Anlage eine Rolle spielt, versteht sich und darum will ich ja auf diese musikalische Seite eingehen. Zuvor aber noch einige grundsätzliche Gedanken zu unseren Sinnesorganen.

Dass wir im Düsteren etwas sehen, im strahlenden Licht aber auch, liegt bekanntlich an der Pupille, die sich öffnet und schliesst und damit die Lichtmenge reguliert, welche ins Auge dringt.
Hätte unser Auge einfach eine grosse Dynamik, könnte auf die Pupille verzichtet werden. Tatsächlich ist aber die Augendynamik nur etwa 40dB.

Und beim Ohr ist es nach neuesten Erkenntnissen nicht viel anders. Man weiss zwar noch lange nicht alles, aber es zeigen sich interessante Ansätze.
Sicher ist, dass die Dynamik des Ohres etwa 120dB beträgt als Abstand zwischen der Hörgrenze und der Schmerzgrenze. Nun hat man lange geglaubt, dass dies tatsächlich seine Dynamik sei. Man hat sich aber nicht überlegt, wie es möglich sein soll, eine solche Dynamik über die Nervenbahnen zu leiten. Man hat sich ja lange keine Gedanken gemacht, wie denn die Empfindung des Ohrs überhaupt an unsere CPU, also das Gehirn gelangt.

Man kann sicher davon ausgehen, dass die Signalübermittlung im Körper nach weitgehend einem Muster abläuft. Es wäre ja unsinnig, für jede Reizweiterleitung ein anderes Prinzip zu verwenden.
Was man heute weiss ist die Tatsache, dass für die verschiedenen Frequenzen einzelne Nervenbahnen verwendet werden, zumindest am Ohr-Ausgang. Und man hat festgestellt, dass auf so einer frequenzspezifischen Nervenbahn Impulse laufen. Je höher die Repetitionsfrequenz, desto höher ist der Pegel des zugehörigen Tons.

Sicher dabei ist, dass die Impulsbreite ein bestimmtes Minimum nicht unterschreiten kann, weil die Reizleitung eine bestimmte Trägheit hat.
Und wenn man eine bestimmte Impulsbreite voraussetzt, so gibt es eine obere Grenzfrequenz, bei welcher aus den Impulsen eine ?DC? wird.
Diese ganzen Untersuchungen sind noch nicht abgeschlossen. Aber sicher ist doch auch, dass es auch eine untere Grenze für die Repetitionsfrequenz geben muss, und die liegt vermutlich da, wo wir eine akustische Impulsfolge nicht mehr als Ton, sondern als einzelne Impulse empfinden.

Ich gehe jetzt einfach mal davon aus, dass es eine Varietät der Repetitionsfrequenz von maximal 1:100 gibt. Wenn wir diesem System eine zusätzliche Verstärkung einfügen, so können wir damit eine Dynamik von 60dB darstellen. Würden wir die Verstärkung erhöhen, so käme es zu Unstabilitäten bezw. ein ?Jitter? im System würde uns eine Lautstärkemodulation empfinden lassen, die nicht existiert.

Jetzt haben wir aber gesagt, dass es zwischen unhörbar leise und Schmerzgrenze nicht 60dB braucht, sondern 120dB. Also braucht es eine ?akustische Pupille?. Und sowas gibt es tatsächlich.

Das Innenohr wird ja mit Schall versorgt. Und im Innenohr gibt es in der Schnecke die Basilarmembran, also so eine Art ?Rasenstreifen? und darauf wachsen die Sinneszellen. Nun sind die Sinneszellen in der Mitte des Weges die Empfängerzellen und am Randstreifen befinden sich Senderzellen.
Die Senderzellen werden durch die Empfängerzellen angeregt, sodass die Flüssigkeitsbewegung im Innenohr verstärkt wird.
Soweit ist man bisher.

Jetzt kommen die Bereiche, wo man noch nicht weiter ist. Es wird ja behauptet, dass das Ohr die Phase des Schallsignals nicht erkennen könne. Wenn man die Signalweiterleitung zum Gehirn betrachtet mit dem sporadischen Geklapper ist das logisch. Wenn man aber die Funktion der Senderzellen betrachtet, müssen diese doch phasengleich schwingen, wenn sie verstärken wollen. Und wenn sie verstärken können, wie man vermutet, dann können sie, falls sie gegenphasig schwingen, auch abdämpfen.

Ob wir nun ein System bauen, das aus fast nichts eine Verstärkung hin bastelt oder ein System, das immer mehr oder weniger stark abdämpfend wirkt oder beide Systeme kombinieren, lassen wir vorderhand mal offen. Sicher ist, dass alle drei Varianten denkbar sind. Und mit diesen Varianten sollten wir eigentlich eine Totaldynamik von 120dB schaffen, wobei die eigentliche Auflösung nur etwa 60dB beträgt.
Und was dabei als ?Abfallprodukt? noch anfällt ist die Tatsache, dass zumindest das Ohr sehr wohl die Phase detektieren kann, auch wenn es diese Information nicht ans Gehirn weiterleitet.

Ich kann mir vorstellen, dass das Gehirn z.B. die Regelung des Ohrs mitgeteilt bekommt. Und es ist auch nicht auszuschliessen, dass auch die Phase mitgeteilt wird. Diese beiden Signale (vermute ich) werden aber nur sehr rudimentär übertragen.

Es ist doch Tatsache, dass wir einen anhaltenden Ton eines Instrumentes orten können und den Weg verfolgen, den es in der Umgebung beschreitet.
Würde das Instrument im 0,1 Sekunden Takt jeweils neu gestartet (angeblasen), so wären diese Anblasgeräusche als jeweiliges Startsignal auswertbar und es könnten die Laufzeitunterschiede verwertet werden. Bei einem anhaltenden Ton fehlt aber diese Information und es bleibt nur die Phasendifferenz als Folge der Laufzeit. Und trotzdem können wir den Weg verfolgen...
Dass die Phase komplexer Klänge nicht mehr feststellbar ist, kann man verstehen. Da gibt es aber genügend Impulse, welche eine Laufzeit darstellen können.


Ich will damit zu einem Weiterdenken anregen. Es ist doch offensichtlich, dass noch nicht alles rund ums Ohr erforscht ist. Also lohnt es sich, die Literatur und das Internet dahingehend zu verfolgen. Und es scheint, dass nicht alles, was bisher als unwichtig abgetan wurde (Phase) auch wirklich belanglos ist. Und letztlich ist gerade die Erkenntnis der ?akustischen Pupille? etwas, das neue Grundlagen, aber auch neue Aspekte der Hörbarkeit (im physikalischen Sinne) fördert.