Sensorischer Hinweis

Ein auditiver Hinweis ist ein Schallsignal, das ein über die Ohren empfangenes Zeichen darstellt und das Gehirn zum Hören veranlasst. Die Ergebnisse des Empfangs und der Verarbeitung dieser Signale werden als Hörsinn bezeichnet und sind Gegenstand der Forschung in den Bereichen Psychologie, Kognitionswissenschaft und Neurobiologie.

HörsystemBearbeiten

Das Gehör von Mensch und Tier ermöglicht es dem Individuum, Informationen aus der Umgebung, die als Schallwellen dargestellt werden, zu verarbeiten. Die Schallwellen durchlaufen zunächst die Ohrmuscheln und den Gehörgang, die Teile des Ohres, die das Außenohr bilden. Dann erreicht der Schall das Trommelfell im Mittelohr (auch als Trommelfell bekannt). Das Trommelfell versetzt Malleus, Incus und Steigbügel in Schwingung. Der Steigbügel überträgt diese Schwingungen an das Innenohr, indem er auf die Membran des ovalen Fensters drückt, das Mittel- und Innenohr voneinander trennt. Das Innenohr enthält die Cochlea, eine mit Flüssigkeit gefüllte Struktur, die die Haarzellen enthält. Der Hörnerv leitet das von den Haarzellen erzeugte Signal aus dem Innenohr zum Empfangsbereich in der Hirnrinde weiter. Das Signal wandert dann durch Fasern zu mehreren subkortikalen Strukturen und weiter zum primären auditorischen Empfangsbereich im Schläfenlappen.

Hinweise zur Lokalisierung von Geräuschen

Menschen verwenden mehrere Hinweise, um den Ort eines bestimmten Reizes zu bestimmen, hauptsächlich durch die Verwendung der Zeitdifferenz zwischen den Ohren. Anhand dieser Anhaltspunkte kann der Mensch sowohl die Elevation, d. h. die Höhe des Schalls in Bezug auf die Person, als auch den Azimut, d. h. den Winkel des Schalls in Bezug auf die Richtung, in die die Person blickt, erkennen.

Interauraler Zeit- und PegelunterschiedBearbeiten

Wenn sich ein Schall nicht direkt vor oder hinter der Person befindet, müssen die Schallreize eine leicht unterschiedliche Strecke zurücklegen, um jedes Ohr zu erreichen. Dieser Entfernungsunterschied führt zu einer leichten Verzögerung bei der Wahrnehmung des Signals durch die beiden Ohren. Der interaurale Zeitunterschied ist umso größer, je mehr das Signal von der Seite des Kopfes kommt. Diese Zeitverzögerung ermöglicht es dem Menschen, den Ort des eintreffenden Schallsignals genau vorherzusagen. Der interaurale Pegelunterschied wird durch den Unterschied im Schalldruckpegel verursacht, der die beiden Ohren erreicht. Dies liegt daran, dass der Kopf die Schallwellen für das weiter entfernte Ohr abblockt, so dass dort weniger intensiver Schall ankommt. Dieser Pegelunterschied zwischen den beiden Ohren ermöglicht es dem Menschen, den Azimut eines akustischen Signals genau vorherzusagen. Dieser Effekt tritt nur bei hochfrequenten Tönen auf.

Spectral CueEdit

Ein Spectral Cue ist ein monauraler (einohriger) Hinweis zur Lokalisierung eingehender Töne auf der Grundlage der Verteilung des eingehenden Signals. Die Unterschiede in der Verteilung (oder im Spektrum) der Schallwellen werden durch die Wechselwirkungen der Geräusche mit dem Kopf und der Ohrmuschel verursacht, bevor sie in den Gehörgang eindringen.

Prinzipien der auditorischen Cue-GruppierungEditieren

Das auditorische System verwendet mehrere Heuristiken, um eingehende Cues auf der Grundlage der Eigenschaften auditorischer Reize, die normalerweise in der Umgebung vorkommen, zu erkennen. Die Gruppierung von Hinweisen bezieht sich darauf, wie Menschen eingehende Reize auf natürliche Weise als organisierte Muster wahrnehmen, die auf bestimmten Regeln beruhen.

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Wenn zwei Geräusche zu unterschiedlichen Zeiten beginnen, stammen sie wahrscheinlich aus unterschiedlichen Quellen. Geräusche, die gleichzeitig auftreten, stammen wahrscheinlich aus der gleichen Quelle.

OrtBearbeiten

Geräusche, die an der gleichen oder an langsam wechselnden Positionen entstehen, haben in der Regel die gleiche Quelle. Wenn zwei Geräusche räumlich voneinander getrennt sind, hilft der Hinweis auf den Ort (siehe: Geräuschlokalisierung) dem Menschen, sie wahrzunehmen. Wenn ein Geräusch in Bewegung ist, bewegt es sich kontinuierlich. Es ist unwahrscheinlich, dass ein unregelmäßig springender Klang von derselben Quelle stammt.

Ähnlichkeit der Klangfarbe

Die Klangfarbe ist die Tonqualität oder der Klangcharakter eines Klangs, unabhängig von der Tonhöhe. Dies hilft uns, zwischen Musikinstrumenten zu unterscheiden, die dieselben Noten spielen. Wenn wir mehrere Töne hören, ist die Klangfarbe jedes Tons gleich (unabhängig von der Tonhöhe), und so können wir im Laufe der Zeit zwischen Tönen aus verschiedenen Quellen unterscheiden.

Ähnlichkeit der TonhöheBearbeiten

Die Tonhöhe bezieht sich auf die Frequenz der Schallwelle, die uns erreicht. Obwohl ein einzelnes Objekt im Laufe der Zeit eine Vielzahl von Tonhöhen erzeugen kann, ist es wahrscheinlicher, dass es Töne in einem ähnlichen Bereich erzeugt. Unregelmäßige Änderungen der Tonhöhe werden eher als von verschiedenen Quellen stammend wahrgenommen.

Auditive Kontinuität

Ähnlich dem Gestaltprinzip der guten Kontinuität (siehe: Prinzipien der Gruppierung) werden Klänge, die sich gleichmäßig verändern oder konstant bleiben, oft von derselben Quelle erzeugt. Geräusche mit der gleichen Frequenz, auch wenn sie durch andere Geräusche unterbrochen werden, werden als kontinuierlich wahrgenommen. Stark veränderliche Geräusche, die unterbrochen werden, werden als getrennt wahrgenommen.

Faktoren, die die Wahrnehmung auditiver Hinweise beeinflussenBearbeiten

Der VorrangeffektBearbeiten

Wenn ein Geräusch über einen längeren Zeitraum hinweg präsentiert wird, bevor ein zweites, das von einem anderen Ort stammt, erklingt, hören die Personen die beiden Geräusche als zwei unterschiedliche Geräusche, die jeweils von dem richtigen Ort stammen. Wird jedoch die Verzögerung zwischen dem ersten und dem zweiten Geräusch verkürzt, sind die Hörer nicht in der Lage, zwischen den beiden Geräuschen zu unterscheiden. Stattdessen nehmen sie sie so wahr, als kämen sie beide von der Stelle des ersten Tons. Dieser Effekt wirkt der geringen Diskrepanz in der Schallwahrnehmung entgegen, die durch die unterschiedliche Entfernung zwischen den beiden Ohren und der Quelle der Hörreize verursacht wird.

Die Wechselwirkung zwischen auditiven und visuellen Reizen

Es gibt starke Wechselwirkungen zwischen visuellen und auditiven Reizen. Da sowohl auditive als auch visuelle Reize genaue Informationen über die Lage eines Objekts liefern, gibt es in den meisten Fällen nur eine minimale Diskrepanz zwischen diesen beiden Reizen. Es ist jedoch auch möglich, dass die Informationen, die von den beiden Reizen geliefert werden, nicht übereinstimmen. Die visuelle Erfassung, auch als Bauchrednereffekt bekannt, tritt auf, wenn das visuelle System einer Person die Quelle eines auditorischen Reizes an einer anderen Position lokalisiert als das auditorische System. In diesem Fall haben die visuellen Hinweise Vorrang vor den auditiven Hinweisen. Die Person nimmt das Geräusch so wahr, als käme es von dem Ort, an dem das Objekt gesehen wird. Audition kann auch die visuelle Wahrnehmung beeinflussen. In der Forschung wurde dieser Effekt nachgewiesen, indem zwei Objekte auf einem Bildschirm gezeigt wurden, von denen sich eines diagonal von rechts oben nach links unten und das andere von links oben nach rechts unten bewegt und sich in der Mitte überschneidet. Die Wege dieser identischen Objekte hätten als sich überschneidend oder als aneinander abprallend interpretiert werden können. Ohne auditiven Hinweis sah die überwiegende Mehrheit der Probanden, dass sich die Wege der Objekte kreuzten und ihre ursprüngliche Flugbahn fortsetzten. Wurde jedoch ein kleines „Klick“-Geräusch hinzugefügt, nahm die Mehrheit der Versuchspersonen die Objekte als aneinander abprallend wahr. In diesem Fall helfen auditive Hinweise bei der Interpretation visueller Hinweise.